专利名称：铸钢件的检测方法
技术领域：
本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种铸钢件的纟全测方法。
背景技术：
目前国内铸钢件应用在空间网壳结构上比较多，作为建筑结构的主要受 力节点。由于铸钢件自身铸造的特殊性，铸钢件的外形尺寸较难控制，铸造 偏差较大。目前主要使用的铸钢件多为规则几何形状。对铸钢件的外形尺寸 检测可依据节点的空间三维坐标，通过全站仪进行三维坐标控制定位即可。
但有些工程建筑由于设计的造型新颖、结构复杂，要用到大量异形铸钢
件构成，具体如图l、图2所示，这种异形铸钢件具有体型大，超重量，多分 支、安装难度高的特点，有的异形铸钢件最多分支达10个支腿，最大尺寸达 20m。这种异形铸钢件的特点导致它的铸造尺寸不可避免的产生较大偏差，若 不经过检测就应用于现场安装，将较大影响钢结构安装精度，无法保证整体 结构的顺利合拢。因此，须对成型的铸钢件进行外形尺寸检测来确定其是否 合格。
现有技术的检测方法是通过高精度全站仪对异形铸钢件的每个分支端口 控制点进行测量，记录全部端口测量数据与铸钢件深化设计坐标值工作节 点(网壳定位相关线的交点，设计于铸钢件起点的相对坐标)和该铸钢件各 伸臂端口坐标进行换算，得出异形铸钢件各伸臂端口的上下表面测控点三维 坐标，将记录的数据与设计尺寸的数据进行对比分析，可得出各端口的尺寸 偏差。将各测点所得的实测数据与设计数据进行对比分析，如超出验收标准允许范围，则视该铸钢件为不合格。
上述的现有检测铸钢件方法的缺点是
(1) 不能准确测得异形铸钢件各端口的三维坐标，由于铸钢件的控制坐标 点不在实体表面上，因此无法捕获到控制点，不但不利于检测，且无法定位
其安装中使用的安装控制点；
(2) 无法准确测量各端口之间的偏差，无法确定铸钢件整体尺寸偏差是否 在验收标准的范围之内，不能准确确定安装定位的控制点，为安装提供依 据；
(3) 需通过计算获取设计的各端口数据及实测的各端口数据，在将数据进 行对比分析，数据工作量较大。
发明内容
基于上述现有技术所存在的问题，本发明实施方式提供了 一种铸钢件的 检测方法，其目的是通过一种简单的方法，可以准确的检测出制成的实体异 形铸钢件是否合格，以方便后续准确的进行安装定位。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的
本发明实施方式提供一种铸钢件的检测方法，包括
测量所检测的铸钢件的外形尺寸，根据测量得到的铸钢件外形尺寸的数 据绘制出所述铸钢件的实体三维图形；
将绘制的所述实体三维图形与根据所述铸钢件的设计尺寸绘制的设计三 维图形进行坐标拟合；
若比较所述实体三维图形上的各基准点与所述铸钢件的设计三维图形上 预设的对应各基准点之间的偏差在规定的范围内，则确定检测的铸钢件为合 格产品。
所述方法还包括
5若检测铸钢件为合格产品，则均衡调整所检测铸钢件的实体三维图形上 的各基准点与所述铸钢件的设计三维图形上预设的对应各基准点之间的偏
差；
均衡调整后从拟合后得到的铸钢件三维图形中确定各控制点作为所检测 的实体铸钢件的安装定位控制点。
所述若检测铸钢件为合格产品，则均衡调整所检测铸钢件的实体三维图 形上的各基准点与所述铸钢件的设计三维图形上预设的对应各基准点之间的
偏差具体包括
若检测铸钢件为合格产品，则将所检测铸钢件的实体三维图形上的各基 准点与所述铸钢件的设计三维图形上预设的对应各基准点之间的偏差调整为 中间值。
所述测量所检测的铸钢件的外形尺寸具体包括
通过设计铸钢件中给予的所检测的铸钢件的控制点，将不在实体铸钢件 表面的各控制点转换至实体铸钢件的表面上；
利用转换后得到的各控制点，采用全站仪对实体铸钢件外形尺寸进行检 测，得到实体铸钢件外形尺寸的相对坐标值。
所述根据测量得到的铸钢件外形尺寸的数据绘制出所述铸钢件的实体三 维图形具体包括
利用测量得到铸钢件实体的外形尺寸的相对坐标值作为铸钢件外形尺寸 的数据，通过计算机绘图软件在计算机中绘制出所检测铸钢件的实体三维图 形。
所述将绘制的所述实体三维图形与根据所述铸钢件的设计尺寸绘制的设 计三维图形进行坐标拟合具体包括
将利用计算机绘制出的所检测铸钢件的实体三维图形与该铸钢件的设计 三维图形在计算机的绘图软件中进行坐标拟合，通过计算机的绘图软件运算得出所检测铸钢件的实体三维图形中的各基准点与该铸钢件的设计三维图形 上预设的对应各基准点之间的偏差。
所述若比较所述实体三维图形上的各基准点与所述铸钢件的设计三维图 形上预设的对应各基准点之间的偏差在规定的范围内，则确定检测的铸钢件
为合格产品具体包括
得到的所检测铸钢件的实体三维图形中的各基准点与该铸钢件的设计三 维图形上预设的对应各基准点之间的偏差在设计误差的范围内，则确定检测 的铸钢件为合格产品。
由上述本发明实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例通过测量 所检测的铸钢件的外形尺寸，绘制得出该铸钢件的实体三维图形，并与该铸 钢件的设计三维图形坐标拟合后，通过得出的所检测铸钢件的实体三维图形 的各基准点与该铸钢件设计三维图形上的对应的各基准点之间的偏差，确定 所检测的铸钢件是否为合格产品。该方法检测过程简单，可以准确的检测出 实体铸钢将与该铸钢件设计之间的偏差，从而准确的检测出实体铸钢件是否
尤其适用于对异形铸钢件的检测，不但检测快，而且检测准确、方便，很好 的解决了传统检测方法检测不准确、不方便的问题。
图l为本发明实施例提供的检测方法流程图； 图2为另 一种异形铸钢件的示例结构示意；
图3为本发明实施例的检测方法中绘制出的实体三维图形示意图； 图4为本发明实施例的检测方法中实体三维图形与设计三维图形坐标拟合 过程中的连接示意图5为本发明实施例的检测方法中实体三维图形与设计三维图形坐标拟合过程示意图6为本发明实施例的检测方法中实体三维图形与设计三维图形拟合后的 示意图。
具体实施例方式
本发明实施例提供一种铸钢件的检测方法，用于检测生产出的实体铸钢 件与设计的该铸钢件相比是否合格，该检测方法具体包括测量所检测的铸 钢件的外形尺寸，根据测量得到的铸钢件外形尺寸的数据绘制出所述铸钢件 的实体三维图形；将绘制的所述实体三维图形与所述铸钢件的设计三维图形 进行坐标拟合；若比较所述实体三维图形上的各基准点与所述铸钢件的设计 三维图形上预设的对应各基准点之间的偏差在规定的范围内，则确定检测的 铸钢件为合格产品。该方法检测过程简单，可以准确的检测出实体铸钢将与 该铸钢件设计之间的偏差，从而准确的检测出实体铸钢件是否为合格产品， 避免了因检测不准确而使用了不合格产品造成的问题。
为便于对本发明实施方式的理解，下面结合附图和具体实施例对本发明 作进一步il明。
实施例一
本实施例提供一种铸钢件的检测方法，用于对生产出的实体铸钢件是否 符合设计要求进行检测，尤其适用于对异形铸钢件的检测，如图1所示，该方 法具体包括
步骤Sl,测量所检测铸钢件的外形尺寸，根据测量得到的铸钢件外形尺 寸的数据绘制出所述铸钢件的实体三维图形；
步骤S2,将绘制的所述实体三维图形与所述铸钢件的设计三维图形进行 坐标拟合；
步骤S3，通过拟合比较所述实体三维图形上的各基准点与所述铸钢件的 设计三维图形上预设的对应各基准点之间的偏差是否在规定的范围内，若是则执行步骤S4，若否则执行步骤S5;
步骤S4，若比较所述实体三维图形上的各基准点与所述铸钢件的设计三 维图形上预设的对应各基准点之间的偏差在规定的范围内，则确定4全测的铸 钢件为合格产品；
步骤S5，若比较所述实体三维图形上的各基准点与所述铸钢件的设计三 维图形上预设的对应各基准点之间的偏差不在规定的范围内，则确定检测的 铸钢件为不合格产品。
在实际中，上述方法测量所检测铸钢件的外形尺寸是通过设计所检测的 铸钢件时给予的控制点，将不在实体铸钢件表面的各控制点转换至实体铸钢 件的表面上，利用转换后得到的各控制点，采用全站仪对实体铸钢件的外形 尺寸进行检测，得到实体铸钢件外形尺寸的相对坐标值。
而上述方法中，根据测量得到的铸钢件外形尺寸的数据绘制出所述铸钢 件的实体三维图形是利用测量得到铸钢件实体的外形尺寸的相对坐标值作为 铸钢件外形尺寸的数据，通过计算机绘图软件(如CAD软件)在计算机中绘 制出所检测铸钢件的实体三维图形。
而上述方法中，将绘制的所述实体三维图形与所述铸钢件的设计三维图 形进行坐标拟合的具体处理过程是将计算机绘制出的所检测铸钢件的实体三 维图形与该铸钢件的设计三维图形在计算机的绘图软件中进行坐标拟合，通 过计算机的绘图软件运算得出所检测铸钢件的实体三维图形中的各基准点与 该铸钢件的设计三维图形上预设的对应各基准点之间的偏差。
在上述坐标拟合中具体比较的是实体三维图形上的各基准点与所述铸钢 件的设计三维图形上预设的对应各基准点之间的偏差在设计误差的范围内， 若误差在设计的范围内，则可以确定检测的铸钢件为合格产品。
在上述才企测方法中，还可以包括下述处理步骤
若检测铸钢件为合格产品，则均衡调整所检测铸钢件的实体三维图形上的各基准点与所述铸钢件的设计三维图形上预设的对应各基准点之间的偏 差。具体可以是将所检测铸钢件的实体三维图形上的各基准点与所述铸钢件
的设计三维图形上预设的对应各基准点之间的偏差调整为中间值；
均衡调整后从拟合后的三维图形中确定各控制点作为所检测的实体铸钢 件的安装定位控制点，这样进一步通过该检测方法，方便了实际中对实体铸 钢件安装控制点的确认，有利于后续安装。
下面以对图2示出的异形铸钢件的检测过程为例，进一 步阐述本发明实施 例给出的4企测方法。
图2示意出的是可以用于空间网壳结构的异形铸钢件，它具有多个支腿， 设计给予的铸钢件工作点坐标并不位于节点实体上，采用现有的检测方法， 无法对其外形尺寸进行准确检测并得出定位安装用的控制点，也无法确认该 异形铸钢将是否与原设计相符，而利用本发明实施例中的检测方法，则可以 准确的检测该异形铸钢将是否合格并得出定位安装用的控制点，具体检测过 程如下
首先，如图2所示，通过设计给予的铸钢件控制原点与各端口中心点之间 的尺寸关系，得出铸钢件各端口的设计坐标值；
然后使用全站仪对铸钢件实体外形尺寸进行检测，通过起重设备将铸钢 件各支腿翻转至仪器能投放的位置，对铸钢件各伸臂截面端口棱角用全站仪 进行坐标测量，测量得到相对坐标值，通过测量得到相对坐标值建立铸钢件 的三维图形，实际中可以利用测得的坐标值通过计算才几中的CAD绘图软件来建 立铸钢件的实体模型，建立后的实体模型如图3所示；
如图4 - 6所示，将该铸钢件的实体模型图21与铸钢件的设计模型图22 (理论值坐标点与各点连接的线条组合)进行"拟合"(铸钢件实测坐标值 转换得到的实体模型图与设计值转换得到的设计模型图相比较)，拟合方法 是将利用计算机CAD绘图软件绘制的实体模型图21与利用CAD绘图软件绘制的设计模型图22在计算机的CAD绘图软件中进行对应相互重叠，重叠后再在图形 四周找出端口与端口控制点相近的"十"连接线，移动两图形"十，，字连接 线相重叠拟合；拟合后将实体模型图上的各点与设计模型图上对应各点进行 比较，比较得出的偏差值与铸钢件验收标准偏差值进行比较，即可确定实体 的铸钢件与原设计铸钢件相比是否合格。
上述检测方法中，还可以通过在计算机CAD绘图软件中对实体模型图的移 动，使实体模型图达到与设计模型图的最佳位置，即实体模型图各点与设计 模型图对应点的误差均为中间值，将得出各点坐标"拟合值"作为最佳控制 坐标值，来作为所检测的异形铸钢件的定位安装控制点。
本发明实施例给出的检测方法很好的解决了空间异形铸钢件的测量控制 问题，通过设计给予的控制点，转换出各端口的控制点坐标，将不在实体表 面的控制点转换至实体各端口的表面上，使得实体测量变得可行；通过将实 测数据进行计算机图形处理，可得出实测铸钢件的外形尺寸图形，由此可得 出铸钢件各端口的高度、宽度、对角线尺寸等外形尺寸；将所测铸钢件的设 计尺寸的计算机CAD图形与实测外形尺寸的计算机CAD图形进行坐标拟合，可 得出铸钢件整体尺寸偏差。以此进行分析，可确定铸钢件外形尺寸是否在验 收标准之内，同时为现场安装提供测量定位数据依据。
综上所述，本发明实施例中通过对铸钢件的外形尺寸空间坐标与设计外 形尺寸空间坐标进行拟合，得出铸钢件的外形偏差是否在验收标准范围之 内，方便的进行实体铸钢件，尤其是异形铸钢件的检测，避免现有的检测方 法无法准确检测异形铸钢件外形尺寸的问题。用拟合法检测外形尺寸过程 中，还可以有效的消化铸钢件的偏差，使部分支腿偏差较大的铸钢件，通过 拟合得出最佳控制坐标，为后续安装提供依据，并且它使作为建筑节点的铸 钢件端口坐标;险测在地面完成，测量人员无需在高空进^f亍节点的冲企测，减小
工作量，增加了检测的安全性，有效提高施工经济效益。
ii以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可 轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明 的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1、一种铸钢件的检测方法，其特征在于，包括测量所检测的铸钢件的外形尺寸，根据测量得到的铸钢件外形尺寸的数据绘制出所述铸钢件的实体三维图形；将绘制的所述实体三维图形与根据所述铸钢件的设计尺寸绘制的设计三维图形进行坐标拟合；若比较所述实体三维图形上的各基准点与所述铸钢件的设计三维图形上预设的对应各基准点之间的偏差在规定的范围内，则确定检测的铸钢件为合格产品。
2、 根据权利要求l所述的铸钢件的检测方法，其特征在于，所述方法还 包括若检测铸钢件为合格产品，则均衡调整所检测铸钢件的实体三维图形上 的各基准点与所述铸钢件的设计三维图形上预设的对应各基准点之间的偏差；均衡调整后从拟合后得到的铸钢件三维图形中确定各控制点作为所检测 的实体铸钢件的安装定位控制点。
3、 根据权利要求2所述的铸钢件的;f全测方法，其特征在于，所述若^r测 铸钢件为合格产品，则均衡调整所检测铸钢件的实体三维图形上的各基准点 与所述铸钢件的设计三维图形上预设的对应各基准点之间的偏差具体包括若检测铸钢件为合格产品，则将所检测铸钢件的实体三维图形上的各基 准点与所述铸钢件的设计三维图形上预设的对应各基准点之间的偏差调整为 中间值。
4、 根据权利要求l所述的铸钢件的检测方法，其特征在于，所述测量所 检测的铸钢件的外形尺寸具体包括通过设计铸钢件中给予的所检测的铸钢件的控制点，将不在实体铸钢件表面的各控制点转换至实体铸钢件的表面上；利用转换后得到的各控制点，采用全站仪对实体铸钢件外形尺寸进行检 测，得到实体铸钢件外形尺寸的相对坐标值。
5、 根据权利要求l所述的铸钢件的检测方法，其特征在于，所述根据测 量得到的铸钢件外形尺寸的数据绘制出所述铸钢件的实体三维图形具体包 括利用测量得到铸钢件实体的外形尺寸的相对坐标值作为铸钢件外形尺寸 的数据，通过计算机绘图软件在计算机中绘制出所检测铸钢件的实体三维图 形。
6、 根据权利要求l所述的铸钢件的检测方法，其特征在于，所述将绘制 的所述实体三维图形与根据所述铸钢件的设计尺寸绘制的设计三维图形进行 坐标拟合具体包括将利用计算机绘制出的所检测铸钢件的实体三维图形与该铸钢件的设计 三维图形在计算机的绘图软件中进行坐标拟合，通过计算机的绘图软件运算 得出所检测铸钢件的实体三维图形中的各基准点与该铸钢件的设计三维图形 上预设的对应各基准点之间的偏差。
7、 根据权利要求l所述的铸钢件的检测方法，其特征在于，所述若比较 所述实体三维图形上的各基准点与所述铸钢件的设计三维图形上预设的对应 各基准点之间的偏差在规定的范围内，则确定检测的铸钢件为合格产品具体 包括得到的所检测铸钢件的实体三维图形中的各基准点与该铸钢件的设计三 维图形上预设的对应各基准点之间的偏差在设计误差的范围内，则确定检测 的铸钢件为合格产品。
全文摘要
本发明公开了一种铸钢件的检测方法。属于检测技术领域。该方法包括测量所检测的铸钢件的外形尺寸，根据测量得到的铸钢件外形尺寸的数据绘制出所述铸钢件的实体三维图形；将绘制的所述实体三维图形与所述铸钢件的设计三维图形进行坐标拟合；若比较所述实体三维图形上的各基准点与所述铸钢件的设计三维图形上预设的对应各基准点之间的偏差在规定的范围内，则确定检测的铸钢件为合格产品。该方法检测过程简单，可以准确的检测出实体铸钢将与该铸钢件设计之间的偏差，从而准确的检测出实体铸钢件是否为合格产品，避免了因检测不准确而使用了不合格产品造成的问题。
文档编号G01B21/00GK101526345SQ20091008089
公开日2009年9月9日 申请日期2009年3月27日 优先权日2009年3月27日
发明者于运波, 孟祥冲, 曾平雨, 王胜利, 谭神洲, 郐国雄, 陈龙章, 黄远锋 申请人:中建钢构有限公司