CN111776164B - 一种舷侧外板片体高精度快速定位方法 - Google Patents

一种舷侧外板片体高精度快速定位方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种舷侧外板片体高精度快速定位方法，包括以下步骤：S1、按照图纸的要求将舷侧外板片体进行拼装；S2、以舷侧外板相邻的两个端面为基准边做端面基准线，以端面基准线为基准在舷侧外板上划制侧板肋位线和侧板纵骨线，安装侧板横向构件与侧板纵向构件，在舷侧外板的测量点位粘贴反射片；S3、以甲板相邻的两个端面为基准边做端面基准线；S4、将舷侧外板与甲板进行合拢并进行初步定位，通过全站仪对粘贴反射片的位置进行三维数据测量，与设计数据进行对比，当数据误差大于设计要求时，对舷侧外板的位置进行修正；S5、完成舷侧外板与甲板的焊接。本发明能够缩短舷侧外板的定位时间，提高定位精度，提升船舶的建造效率。

Description

一种舷侧外板片体高精度快速定位方法
技术领域
本发明属于船舶建造技术领域，具体涉及一种舷侧外板片体高精度快速定位方法。
背景技术
外板片段化制作为目前半立体分段较为常见的建造方式，外板片段一般线型大，结构强度较弱，易变性，片段定位精度较难控制，因此外板片段合拢定位精度一直是分段精度控制的重难点项目。以往在外板片段定位时，主要利用全站仪对分段整体进行现场采点，通过电脑分段分析软件对采集数据进行与理论数据对比分析，最后将分析结果发予现场进行修正作业，该方式定位数据直观、准确，但严重影响现场生产效率。传统方式定位时，一般要在现场脚手搭设后才能进行数据采集，且一旦出现精度问题，片段可能就会整体移位，随之就需要再次进行数据采集分析，耗时较长。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种舷侧外板片体高精度快速定位方法，本发明能够缩短舷侧外板的定位时间，提高定位精度，提升船舶的建造效率。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种舷侧外板片体高精度快速定位方法包括以下步骤：
S1、按照图纸的要求将舷侧外板片体进行拼装；
S2、以舷侧外板相邻的两个端面为基准边做端面基准线，以端面基准线为基准在舷侧外板上划制侧板肋位线和侧板纵骨线，安装侧板横向构件与侧板纵向构件，在舷侧外板的测量点位粘贴反射片；
S3、以甲板相邻的两个端面为基准边做端面基准线，以端面基准线为基准在甲板上划制甲板肋位线和甲板纵骨线，安装甲板横向构件与甲板纵向构件，以甲板的端面基准线为基准做辅助基准线，检查甲板的方正度，对甲板的端面余量进行切割；
S4、将舷侧外板与甲板进行合拢并进行初步定位，初步定为完成后，通过全站仪对粘贴反射片的位置进行三维数据测量，与设计数据进行对比，当数据误差大于设计要求时，对舷侧外板的位置进行修正；
S5、完成舷侧外板与甲板的焊接。
作为优选的技术方案，所述步骤S1具体如下：根据舷侧外板片体制作胎架，将胎架放置在地面上，调整胎架的水平精度为±2mm，在地面上绘制外板拼板地线坐标，选取舷侧外板两条无余量边作为基准边拼装第一片舷侧外板片体，采用线锤将舷侧外板片体上对应的点投影到地面上，检测与外板拼板地线坐标的重合度，采用同样的方法依次拼装其余的舷侧外板片体，得到舷侧外板。
作为优选的技术方案，所述步骤S2具体如下：选取舷侧外板的两条无余量边作为基准边，在舷侧外板上画出侧板横向构件与侧板纵向构件的交点、侧板横向构件与舷侧外板边缘线交点、侧板纵向构件与舷侧外板边缘线交点，依次连接对应的交点，得到侧板肋位线与侧板纵骨线，安装侧板横向构件与侧板纵向构件并进行焊接。
作为优选的技术方案，所述步骤S3具体如下：以甲板的无余量端面为基准边做第一条端面基准线，端面基准线距离其对应的基准边的距离为147mm，以第一条端面基准线为基准做第二条端面基准线，在第一条端面基准线距离端点147mm的位置标记为A点，在第一条端面基准线上任意取一点标记为B点，在甲板上选取一点标记为C点，A点、B点、C点之间的关系应该满足AB2+AC2＝BC2，A点与C点的连线为第二条端面基准线。
作为优选的技术方案，以第二条端面基准线为起点按照图纸要求在第一条端面基准线上取点，以第一条端面基准线上所取的点为起点在甲板上划与第二条端面基准线平行的线作为甲板肋位线，以第一条端面基准线为起点按照图纸要求在第二条端面基准线上取点，以第二条端面基准线上所取的点为起点在甲板上划与第一条端面基准线平行的线作为甲板纵骨线。
作为优选的技术方案，所述步骤S3中，以端面基准线为起点，按照甲板的理论尺寸，在甲板上划制辅助基准线，测量辅助基准线与其相邻端面之间的距离并与理论值进行对比做余量修割线。
作为优选的技术方案，所述步骤S4中，在对舷侧外板进行初步定位时，在舷侧外板的顶部外边口焊接角钢，角钢与舷侧外板之间的夹角等于舷侧外板与甲板之间的理论夹角，定义舷侧外板的顶部外边口上的任意一点为D点，D点在甲板上的理论投影点为E点，获得E点坐标并在甲板上进行标记，在角钢上的任意一点挂线锤，定义线锤所在的直线为F线，调整舷侧外板与甲板之间的角度直至D点与F线之间的距离与E点与F线之间的距离相等。
作为优选的技术方案，所述步骤S4中，相邻的甲板焊接时，焊缝的形状为V型，焊缝的宽度为6mm。
作为优选的技术方案，所述步骤S5中，在舷侧外板与甲板焊接前，对舷侧外板设置焊接反变形余量，反变形余量的设置方法为将舷侧外板的顶部向甲板外部的方向调整5mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明在需监控位置提前预贴反射片，现场定位时，无需等待脚手架搭设结束，就可直接利用全站仪进行数据采集并对数据计算分析，对精度超差位置直接利用工装调整修正，减少数据采集时间，提高了舷侧外板的定位效率。
(2)本发明通过设置角钢及线锤对舷侧外板进行初步定位，实时监控舷侧外板的定位状态，保证了舷侧外板的定位精度，避免了定位过程中的反复测量，减少了返修调整次数，提高了舷侧外板的定位精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明舷侧外板片体拼装的结构示意图。
图2为本发明甲板端面基准线划制方法的示意图。
图3为本发明舷侧外板与甲板焊接的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例提供一种舷侧外板片体高精度定位方法，包括以下步骤：
S1、按照图纸的要求将舷侧外板片体进行拼装。根据舷侧外板片体制作胎架，将胎架放置在地面上，调整胎架的水平精度为±2mm，在地面上绘制外板拼板地线坐标，选取舷侧外板两条无余量边作为基准边拼装第一片舷侧外板片体，采用线锤将舷侧外板片体上对应的点投影到地面上，检测与外板拼板地线坐标的重合度(检查a、g、e三点与地线坐标的重合度)，采用同样的方法依次拼装与第一块舷侧外板片体相邻的两块舷侧外板片体，采用线锤将舷侧外板片体上对应的点投影到地面上，检测与外板拼板地线坐标的重合度(检查g、b、e、c四点与地线坐标的重合度)，最后拼装第四块舷侧外板片体，采用线锤将舷侧外板片体上对应的点投影到地面上，检测与外板拼板地线坐标的重合度(检查h、d、f三点与地线坐标的重合度)，得到舷侧外板。
S2、以舷侧外板相邻的两个端面为基准边做端面基准线，以端面基准线为基准在舷侧外板上划制侧板肋位线和侧板纵骨线，安装侧板横向构件与侧板纵向构件，在舷侧外板的测量点位粘贴反射片，便于舷侧外板定位无脚手架的情况下，片段下口结构位置方便仪器采点，反射片设置在分段主要结构位置，如外板下口各肋板与外板交点、甲板与外板交点、甲板与纵/横舱壁板交点、艏艉端面外板与角钢或T排交点等理论数据进行提取，由于分段模型所提取的理论数据为船体理论数据，因此需进行相关数据调整，便于现场测量数据直接与其对比，减少计算环节。选取舷侧外板的两条无余量边作为基准边(ab、ac边)，在舷侧外板上画出侧板横向构件与侧板纵向构件的交点、侧板横向构件与舷侧外板边缘线交点、侧板纵向构件与舷侧外板边缘线交点，依次连接对应的交点，得到侧板肋位线与侧板纵骨线，安装侧板横向构件与侧板纵向构件并进行焊接。
S3、以甲板相邻的两个端面为基准边做端面基准线，以端面基准线为基准在甲板上划制甲板肋位线和甲板纵骨线，安装甲板横向构件与甲板纵向构件。具体为：以甲板的无余量端面为基准边做第一条端面基准线(150M.K基准线)，由于甲板与甲板对接时，需要预留6mm的板缝间隙，板缝间隙的形状为V型，因此，端面基准线距离其对应的基准边的距离为147mm。以第一条端面基准线为基准做第二条端面基准线，在第一条端面基准线距离端点147mm的位置标记为A点，在第一条端面基准线上任意取一点标记为B点，在甲板上选取一点标记为C点，A点、B点、C点之间的关系应该满足AB2+AC2＝BC2，A点与C点的连线为第二条端面基准线。以第二条端面基准线为起点按照图纸要求在第一条端面基准线上取点，以第一条端面基准线上所取的点为起点在甲板上划与第二条端面基准线平行的线作为甲板肋位线，以第一条端面基准线为起点按照图纸要求在第二条端面基准线上取点，以第二条端面基准线上所取的点为起点在甲板上划与第一条端面基准线平行的线作为甲板纵骨线以端面基准线为起点，按照甲板板的理论尺寸，在甲板上划制辅助基准线，测量辅助基准线与其相邻端面之间的距离并与理论值进行对比做余量修割线。
S4、将舷侧外板与甲板进行合拢并进行初步定位，在对舷侧外板进行初步定位时，在舷侧外板的顶部外边口焊接角钢，角钢与舷侧外板之间的夹角等于舷侧外板与甲板之间的理论夹角，定义舷侧外板的顶部外边口上的任意一点为D点，D点在甲板上的理论投影点为E点，获得E点坐标并在甲板上进行标记，在角钢上的任意一点挂线锤，定义线锤所在的直线为F线，调整舷侧外板与甲板之间的角度直至D点与F线之间的距离与E点与F线之间的距离相等。初步定为完成后，通过全站仪对粘贴反射片的位置进行三维数据测量，与设计数据进行对比，当数据误差大于设计要求时，对舷侧外板的位置进行修正。
S5、完成舷侧外板与甲板的焊接。在舷侧外板与甲板焊接前，对舷侧外板设置焊接反变形余量，反变形余量的设置方法为将舷侧外板的顶部向甲板外部的方向调整5mm，防止焊接时导致舷侧外板向内倒。
通过与原定位方法对比，原定位方法从舷侧外板定位合拢到位至片段定位调整结束，过程中一般需要测量2-3次，持续时间一天至两天时间，主要时间为分段测量及分析时间，如遇到多只分段定位时，持续时间更长，应用该方式定位后，分段定位时间缩短至1小时，节省时间至少一天，按胎位周期计算，单只分段胎位一天时间节省15*10*4＝600元(胎位长15m，宽10m)，单只分段定位需要装配工人，单人工时按40元/工时计算，三人等工一天需要40*8*3＝960元左右，按人工费与胎位费统计计算，共节省经费1560元左右，已目前在建船为例，可用该方式定位分段约150只，单船可节省费用约1560*150＝234000元。
尽管上述实施例已对本发明作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解为可以在不脱离本发明的精神以及范围之内基于本发明公开的内容进行修改或改进，这些修改和改进都在本发明的精神以及范围之内。

Claims (8)

1.一种舷侧外板片体高精度快速定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照图纸的要求将舷侧外板片体进行拼装；根据舷侧外板片体制作胎架，将胎架放置在地面上，调整胎架的水平精度为±2mm，在地面上绘制外板拼板地线坐标，选取舷侧外板两条无余量边作为基准边拼装第一片舷侧外板片体，采用线锤将舷侧外板片体上对应的点投影到地面上，检测与外板拼板地线坐标的重合度，采用同样的方法依次拼装其余的舷侧外板片体，得到舷侧外板；
S2、以舷侧外板相邻的两个端面为基准边做端面基准线，以端面基准线为基准在舷侧外板上划制侧板肋位线和侧板纵骨线，安装侧板横向构件与侧板纵向构件，在舷侧外板的测量点位粘贴反射片；
S3、以甲板相邻的两个端面为基准边做端面基准线，以端面基准线为基准在甲板上划制甲板肋位线和甲板纵骨线，安装甲板横向构件与甲板纵向构件，以甲板的端面基准线为基准做辅助基准线，检查甲板的方正度，对甲板的端面余量进行切割；
S4、将舷侧外板与甲板进行合拢并进行初步定位，初步定为完成后，通过全站仪对粘贴反射片的位置进行三维数据测量，与设计数据进行对比，当数据误差大于设计要求时，对舷侧外板的位置进行修正；
S5、完成舷侧外板与甲板的焊接。
2.如权利要求1所述的一种舷侧外板片体高精度快速定位方法，其特征在于，所述步骤S2具体如下：选取舷侧外板的两条无余量边作为基准边，在舷侧外板上画出侧板横向构件与侧板纵向构件的交点、侧板横向构件与舷侧外板边缘线交点、侧板纵向构件与舷侧外板边缘线交点，依次连接对应的交点，得到侧板肋位线与侧板纵骨线，安装侧板横向构件与侧板纵向构件并进行焊接。
3.如权利要求1所述的一种舷侧外板片体高精度快速定位方法，其特征在于，所述步骤S3具体如下：以甲板的无余量端面为基准边做第一条端面基准线，端面基准线距离其对应的基准边的距离为147mm，以第一条端面基准线为基准做第二条端面基准线，在第一条端面基准线距离端点147mm的位置标记为A点，在第一条端面基准线上任意取一点标记为B点，在甲板上选取一点标记为C点，A点、B点、C点之间的关系应该满足AB2+AC2=BC2，A点与C点的连线为第二条端面基准线。
4.如权利要求3所述的一种舷侧外板片体高精度快速定位方法，其特征在于，以第二条端面基准线为起点按照图纸要求在第一条端面基准线上取点，以第一条端面基准线上所取的点为起点在甲板上划与第二条端面基准线平行的线作为甲板肋位线，以第一条端面基准线为起点按照图纸要求在第二条端面基准线上取点，以第二条端面基准线上所取的点为起点在甲板上划与第一条端面基准线平行的线作为甲板纵骨线。
5.如权利要求1所述的一种舷侧外板片体高精度快速定位方法，其特征在于，所述步骤S3中，以端面基准线为起点，按照甲板的理论尺寸，在甲板上划制辅助基准线，测量辅助基准线与其相邻端面之间的距离并与理论值进行对比做余量修割线。
6.如权利要求1所述的一种舷侧外板片体高精度快速定位方法，其特征在于，所述步骤S4中，在对舷侧外板进行初步定位时，在舷侧外板的顶部外边口焊接角钢，角钢与舷侧外板之间的夹角等于舷侧外板与甲板之间的理论夹角，定义舷侧外板的顶部外边口上的任意一点为D点，D点在甲板上的理论投影点为E点，获得E点坐标并在甲板上进行标记，在角钢上的任意一点挂线锤，定义线锤所在的直线为F线，调整舷侧外板与甲板之间的角度直至D点与F线之间的距离与E点与F线之间的距离相等。
7.如权利要求1所述的一种舷侧外板片体高精度快速定位方法，其特征在于，所述步骤S4中，相邻的甲板焊接时，焊缝的形状为V型，焊缝的宽度为6mm。
8.如权利要求1所述的一种舷侧外板片体高精度快速定位方法，其特征在于，所述步骤S5中，在舷侧外板与甲板焊接前，对舷侧外板设置焊接反变形余量，反变形余量的设置方法为将舷侧外板的顶部向甲板外部的方向调整5mm。
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