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  • 精度控制技術在過山車設備建造中的應用

    公司首頁    成功案例    精度控制技術在過山車設備建造中的應用

    1. 引言

    隨著科學技術以及人們生活水平的不斷提高,各種各樣供大眾娛樂、消遣的游玩設施日益增多;同時這些娛樂設施也更加復雜、多樣、更具挑戰性。傳統的工法、技藝很難滿足現在的精度要求。

     

    在這種此消彼長的情況下,我們引用更加科學、以及非常成熟的三維精度管理技術,對此類結構比較復雜、制作難度相對較高的異形結構進行統一的精度策劃、管理、制作;運用數字化模擬預拼裝技術,對現場實際安裝情況進行模擬,對后續現場安裝可能造成的問題進行提前預防、整改。

     

    2. 實施精度控制技術的目的及作用

    精度控制技術最早運用在傳統造船、海工平臺等領域,經過多年的不斷發展后,現已成長為一門成熟的精度控制技術,已經成功的運用在鋼結構制作等各個領域,并且已經有諸多成功的案例。

     

    通過鋼構件制作前的精度策劃,對各個類型的分段進行難點分析,對重點、難點分段可能出現的問題進行提前預防,以提高現場制作精度、降低成本消耗、提高工作效率。

     

    通過鋼構件制作過程中的精度控制,將各個分段制作過程中各個階段進行定期檢測,確保各個鋼構建筑精度良好及安全使用,為后續安裝打造良好的基礎。

     

    通過鋼構件制作后,進行數字化模擬預拼裝,對現場安裝情況提前預防,確保后續現場安裝簡單、高效做出有力保障。

     

    3. 鋼結構精度控制技術:

    鋼結構在建造過程中精度控制技術方案是建筑鋼結構件的一個重要內容,也是鋼結構件得以順利進行的重要保證。

     

    3.1 精度策劃

    經過前期下發工藝,對各個類型的構件以及重難點、制作難度較大等構件進行統一管理,在早期通過前期工作累計進行一個初步判斷,對可能發生的問題進行一個提前預防、重點關注、定期檢測。

     

    為了更完善后續的工作進展,對各種類型的構件統一要求、統一管理、統一檢測。

     

    例如:

     

    組合類型名稱

    構件特點

    示意圖

    單件管柱

    現場安裝與其他管柱相連,可能有多個牛腿以及多個法蘭,需要注意每個法蘭的平面度以及角度,如果是有單個或多個牛腿的分段,需要注意各個牛腿之間相對的角度和與主管的角度。需要分別在焊前焊后進行測量,提前進行反變形加放以焊接收縮加放,防止焊后變形的問題產生,整體尺寸應控制在±2mm以內。

        

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    門式組合

    由多件管柱組成,內部制作完成后需進行拼裝,拼裝后為門式組合。此類型組合分段需要注意與軌道連接法蘭及地腳法蘭的精度、整體拼接后各個管柱之間的檔距。

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    人式組合柱

    由多件管柱組成,內部制作完成后需進行拼裝,拼裝后形式人型。此類型組合分段需要注意拼裝管柱的角度以及直線度。與軌道連接法蘭及地腳法蘭的精度、整體拼接后各個管柱之間的檔距。

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    3.2 地樣管理

    構件制作前期,需要鋪墊良好的基礎-地樣線,是一個構件制作的基準、以及初步檢查的標準。把地樣線精度控制在±0.5mm,經全站儀檢測合格后打上樣沖標記點,方便后續制作和檢查。

     

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    3.3 數字化測量技術

    使用數字化三維檢測技術,采用全站儀以及INCheck測量軟件輔佐以精度管理流程實施,實現精度控制。根據構件檢測需求,在相應的位置取點,使用與各個螺栓孔尺寸相對應的工裝,分別對該構件各個位置進行取點。

     

    通過坐標轉換,將該分段現場局部坐標與其設計坐標相匹配,得到現場實制作結果與設計產生的偏差,從而更加直觀的了解并發現問題。提高現場制作精度,提高了測量效率及測量數據的準確性和可靠性,大大減輕了現場制作時的工作量。

     

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    相比較傳統的通過地樣線、經緯儀、水準儀等檢測方法,很難保證這種結構比較復雜、帶空角度等分段的角度的準確性。并且分解測量,存在累計偏差;比較依賴地樣線,翻身焊接等問題很難保證精度良好。

     

    而現使用的數字化測量技術,更加直觀的體現現場制作時所產生的問題,最終提供更加全面的三維數據報表,如下圖所示:

     

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    對此報告,制作現場可以更加方便的了解構件哪里出現問題,是否需要修正;可以更加準確的判斷對后續現場安裝是否有影響。

     

    3.4 模擬搭載

    為了確保在運輸往安裝地前,確保構件能順利實現拼裝,保證施工方的安裝周期,在發運前,實施對構件的模擬拼裝工作。其主要針對拼裝數量較多,體積較大,在車間基本無法進行預拼裝的情況,通過模擬搭載考察相鄰構件之間的吻合度,以及和設計理論值之間的差異度。

     

    以數字化測量為前提,通過虛擬技術和人工干預的應用,在電腦中將多個相鄰構件進行模擬演示并分析得出有效的模擬預拼方案,在確保精度的情況下,指導現場吊裝的一次定位完成。

     

    模擬搭載使用流程:

    ①、將單構件測量的最終數據IN-Analysis文件分別導入IN-ASSEMBLY文件中,如下圖所示:

     

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    ②、針對過山車類型的構件,我們主要將與軌道連接的分段設為基準分段,分別進行模擬搭載,通過我們的“IN-ASSEMBLY”模擬搭載軟件,分別將需要搭載的分段進行實測點綁定,根據現場實際拼裝情況,主要分為上下連接、前后連接、左右連接,根據需要搭載的分段依據現場拼接方向進行綁定,如圖:該分段則需要上下對接綁定。

     

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    ③、綁定成功后,我們則需根據綁定后的數據進行相應調整進行優化,最終出具報告,如下圖所示:

     

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    在該報告中,紅色A框中為兩分段連接處各個點位匹配的誤差,對接方向為上下連接,如上所示,Z值處顯示切0.1則為此處有0.1mm余量;Z值處顯示補6.57則為此處有6.57mm間隙。紅色B框中則針對該報告中的問題進行解答。由此出具報告進行提交,為后續安裝提供有力的保障和建議。

     

    4. 資源配置

     

    精度管理配備

    數量

    備注

     

     

     

     

    儀器

     

    1、精度索佳NET 05全站儀1及三腳架等附件。

     

     

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    軟件

     

     

    1、IN-ANALYSIS分析軟件1。

     

    2、IN-CHECK數據采集軟件2。

     

    3、 IN-ASSEMBLY模擬搭載軟件2套。

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    IN-CHECK IN-ANALYSIS

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    IN-ASSEMBLY

     

     

     

     

    工裝

     

    1、旋轉標靶4~6。

     

     2、隱蔽桿1。

     

    3、反射標靶2。

     

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    人員

    本期項目共配置21組,每組精度測量人員2名。

    前期只配置2組人員.

     

     

    5. 結語

    通過系統性的數字化檢測介入及檢測方式方法的改變,實現了制造方工人員精度意識提高、技能提高、檢測作業標準化、數據可視化可追溯,確保了構件精度均保證在公差要求內,現場一次安裝成功率近乎100%。在娛樂設施鋼結構領域起到了至關重要的作用,為該領域后續高精度制造打造了良好的基礎。

     

     

     

    2020年3月30日 16:42
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