一种设备基准快速调平方法技术

本发明专利技术涉及测量设备技术领域，具体涉及一种设备基准快速调平方法，首先对设备进行标定，在设备上设置多个标定点，在设备上选取多个特征点，通过激光跟踪仪获取多个特征点的坐标，依据特征点的坐标拟合出设备基准并依此建立设备坐标系，获取标定点在设备坐标系下的理论坐标以及在水平坐标系下的实测坐标后，通过坐标转换后，获取标定点的调整偏差，根据调整偏差指导调整设备进行调平，这样调平方法直观且有效，可以快速的将设备调平。

A fast leveling method of equipment datum

【技术实现步骤摘要】
一种设备基准快速调平方法
本专利技术涉及测量设备
，具体涉及一种设备基准快速调平方法。
技术介绍
在设备安装的过程中，经常要将设备的基准调整水平，这样方便设备后续组装。设备的基准通常为基线线、面，由反映设备基准的特征位置来表示，如机械精加工面。通过在特征位置上选取覆盖整个特征位置的测量点进行测量，对测量点进行几何构造得到设备基准，然后指导设备高度调节机构不断调整，从而使设备基准调平。设备的调平是一个动态过程，某一个高程调节机构的调整会影响整个设备的水平状态，此时所有测量点的位置会发生变化。对于大型复杂的设备，特征位置基本覆盖了整个设备，其测量点很多，每进行一次调整，对所有测量点的更新测量会大大降低工作效率。同时，设备由多个高度调节机构共同支撑，高度调节机构会使高度调整产生相互耦合且其调节范围有限，因此现有的设备调平过程需要花费大量的时间。
技术实现思路
为了解决现有技术中设备调平的方法调节过程慢且需要消耗大量的时间的技术问题，本申请提供一种设备基准快速调平方法。一种设备基准快速调平方法,包括：设备标定步骤，在设备上设置多个标定点，在设备上选取多个特征点，通过激光跟踪仪获取所述多个特征点的坐标，依据所述特征点的坐标拟合出设备基准并依此建立设备坐标系，获取所述标定点在所述设备坐标系下的理论坐标；调整偏差获取步骤，采用激光跟踪仪测量所述标定点在水平坐标系下的实测坐标，将所述水平坐标系和设备坐标系关联后，根据每个标定点的实测坐标和理论坐标获取其对应的调整偏差；调平步骤，根据所述调整偏差调整设备的对应的调节机构，直到所述调整偏差缩小至预设限差之内。其中，所述在设备上选取多个特征点，通过激光跟踪仪获取所述多个特征点的坐标，依据所述特征点的坐标拟合出设备基准并依此建立设备坐标系包括：在设备上选取多个特征点，依次将反射球放置在每个特征点处，通过激光跟踪仪获取每个特征点处的反射球的坐标，依据所述特征点处的反射球的坐标构造出设备的基准，依据所述基准建立三维直角坐标系作为设备坐标系。其中，所述在设备上设置多个标定点包括：在设备上选取多个标定点，使得所述标定点至少与调节机构一一对应，在所述标定点处固定靶标座，在所述靶标座上放置反射球。其中，所述采用激光跟踪仪测量所述标定点在水平坐标系下的实测坐标包括：将激光跟踪仪调至水平状态，然后测量所述标定点在激光跟踪仪水平坐标系下的坐标作为实测坐标。其中，所述将所述水平坐标系和设备坐标系关联后，根据每个标定点的实测坐标和理论坐标获取其对应的调整偏差包括：通过坐标转换的方法将所述水平坐标系下测量到的所述标定点的实测坐标转换到设备坐标系下，将每个标定点转换后的实测坐标与所述理论坐标相减，得到每个标定点的调整偏差。其中，所述通过坐标转换的方法将所述水平坐标系下测量到的所述标定点的实测坐标转换到设备坐标系下，将每个标定点转换后的实测坐标与所述理论坐标相减，得到每个标定点的调整偏差包括：(1)将每个标定点在水平坐标系测得实测坐标和设备坐标系下测得的理论坐标值带入下式中,通过最小二乘法求得坐标平移参数(ΔX,ΔY,ΔZ)、尺度变化参数λ以及坐标转换旋转参数εZ；其中，(X′,Y′,Z′)表示任意一个标定点的理论坐标，(X,Y,Z)表示任意一个标定点的实测坐标，λ为尺度变化参数；其中，εZ为坐标变换旋转参数；(2)将每个标定点的实测坐标和理论坐标代入下式中，求得每个标定点对应的调整偏差；其中，Vz表示某个标定点的调整偏差。其中，所述在设备上选取的多个标定点，使得所述标定点至少与调节机构一一对应包括：至少在设备上每个调节机构竖直对应的方向上设置一个标定点，使得可以根据该标定点的调整偏差来调整该调节机构。其中，所述标定点的个数大于或等于调节机构的数量。其中，所述根据所述调整偏差调整设备的对应的调节机构，直到所述调整偏差缩小至预设限差之内，包括：依次根据每个标定点的调整偏差对于该标定点对应的调节机构进行调节，使得该标定点的调整偏差缩小至预设的限差之内，直到所有的调节机构都调节完成。依据上述实施例的设备基准快速调平方法，首先对设备进行标定，建立设备坐标系，设置多个标定点，获取标定点在设备坐标系下的理论坐标以及在水平坐标系下的实测坐标后，通过坐标转换后，获取标定点的调整偏差，根据调整偏差指导调整设备进行调平，这样调平方法直观且有效，可以快速的将设备调平。附图说明图1为本申请的设备基准快速调平方法流程图。图2为本申请实施例的待调平设备。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。以如图2所示的腔筒设备为例，其设备特征位置为腔筒及法兰定位孔，设备基准为腔筒圆柱轴线，以及法兰定位孔连线，需要将腔筒圆柱轴线和法兰定位孔的连线调整水平。采用激光跟踪仪进行设备的调平，将激光跟踪仪水平架设在设备周边，使得激光跟踪仪可视腔筒及法兰定位孔。1)将反射球依次紧贴在腔筒内壁，激光跟踪仪测量得到特征点坐标，使得特征点覆盖整个腔体。对所有腔筒测量点进行圆柱拟合，构造得到圆柱的轴线。2)将反射球依次紧贴在腔筒左侧法兰面，激光跟踪仪测量得到特征点坐标，对所有左侧法兰面特征点进行平面拟合，构造得到左侧法兰平面。3)将反射球依次紧贴在腔筒右侧法兰面，激光跟踪仪测量得到特征点坐标，对所有右侧法兰面特征点进行平面拟合，构造得到右侧法兰平面。4)将腔筒圆柱的轴线分别与左侧法兰平面以及右侧法兰平面相交，得到腔筒圆柱左侧轴线点和右侧轴线点，计算这两个轴线点的高程坐标差值。5)将反射球紧贴在法兰定位孔上，激光跟踪仪测量得到两个定位孔的坐标，计算这两个法兰定位孔的高程坐标差值。6)调整高度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备基准快速调平方法,其特征在于，包括：/n设备标定步骤，在设备上设置多个标定点，在设备上选取多个特征点，通过激光跟踪仪获取所述多个特征点的坐标，依据所述特征点的坐标拟合出设备基准并依此建立设备坐标系，获取所述标定点在所述设备坐标系下的理论坐标；/n调整偏差获取步骤，采用激光跟踪仪测量所述标定点在水平坐标系下的实测坐标，将所述水平坐标系和设备坐标系关联后，根据每个标定点的实测坐标和理论坐标获取其对应的调整偏差；/n调平步骤，根据所述调整偏差调整设备的对应的调节机构，直到所述调整偏差缩小至预设限差之内。/n

【技术特征摘要】
1.一种设备基准快速调平方法,其特征在于，包括：
设备标定步骤，在设备上设置多个标定点，在设备上选取多个特征点，通过激光跟踪仪获取所述多个特征点的坐标，依据所述特征点的坐标拟合出设备基准并依此建立设备坐标系，获取所述标定点在所述设备坐标系下的理论坐标；
调整偏差获取步骤，采用激光跟踪仪测量所述标定点在水平坐标系下的实测坐标，将所述水平坐标系和设备坐标系关联后，根据每个标定点的实测坐标和理论坐标获取其对应的调整偏差；
调平步骤，根据所述调整偏差调整设备的对应的调节机构，直到所述调整偏差缩小至预设限差之内。


2.如权利要求1所述的设备基准快速调平方法，其特征在于，所述在设备上选取多个特征点，通过激光跟踪仪获取所述多个特征点的坐标，依据所述特征点的坐标拟合出设备基准并依此建立设备坐标系包括：
在设备上选取多个特征点，依次将反射球放置在每个特征点处，通过激光跟踪仪获取每个特征点处的反射球的坐标，依据所述特征点处的反射球的坐标构造出设备的基准，依据所述基准建立三维直角坐标系作为设备坐标系。


3.如权利要求1所述的设备基准快速调平方法，其特征在于，所述在设备上设置多个标定点包括：
在设备上选取多个标定点，使得所述标定点至少与调节机构一一对应，在所述标定点处固定靶标座，在所述靶标座上放置反射球。


4.如权利要求1所述的设备基准快速调平方法，其特征在于，所述采用激光跟踪仪测量所述标定点在水平坐标系下的实测坐标包括：
将激光跟踪仪调至水平状态，然后测量所述标定点在激光跟踪仪水平坐标系下的坐标作为实测坐标。


5.如权利要求1所述的设备基准快速调平方法，其特征在于，所述将所述水平坐标系和设备坐标系关联后，根据每个标定点的实测坐标和理论坐标获取其对应的调整偏差包括：
通过坐标转换的方法将...

【专利技术属性】
技术研发人员：王铜，梁静，罗涛，董岚，马娜，何振强，柯志勇，门玲鸰，李波，王小龙，闫路平，韩圆颖，卢尚，沈建新，张晓辉，
申请(专利权)人：散裂中子源科学中心，中国科学院高能物理研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44