CN118478335A - 一种船舶划线装置、系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船舶划线装置、系统和方法，该装置包括测点捕捉装置、距离测量装置、角度测量装置、对焦调节装置、投影装置和控制分析系统。划线装置通过基座与支撑支架固定连接。其中，测点捕捉装置、距离测量装置、角度测量装置、对焦调节装置和投影装置分别与控制分析系统电性连接，集成在多边形外壳内部。划线装置多边形外壳包括上下两层，其中，测点捕捉装置设置在上层外壳中，角度测量装置和距离测量装置设置在下层外壳中，对焦调节装置和投影装置设置在外壳一侧。本发明可高效、准确的捕捉到工件划线位置基准点，保证划线的精度和准确性，可有效解决各种角度平面、斜面的划线，缩短划线时间。

Description

一种船舶划线装置、系统和方法

技术领域

本发明属于船舶建造技术领域，具体涉及一种船舶划线装置、系统和方法。

背景技术

在船舶建造过程中，直径超过3米以上大尺寸锻、铸锻件的划线工作，通常采用自制工装圆规、卷尺等工具进行。采用上述常规工具时，存在以下问题：

当对的船舶大尺寸锻、铸锻件划圆时，常规工装无法准确找出划线圆的中心，且对圆规中心支撑腿固定工作繁琐，导致效率低下。对于与平面有一定角度的加工圆，其圆心轴和平面垂直无法保证，导致垂直度和位置度数值精度不高。工装圆规读取圆的直径数值误差较大，划线太粗精度不高，无法保证高精度要求的设备划线。无法划船舶大尺寸法兰的高度，且无法实时对加工圆尺寸进行复核检测。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种船舶划线装置、系统和方法，解决船舶上各大型锻、铸锻件划线难的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种船舶划线装置，包括测点捕捉装置、距离测量装置、角度测量装置、对焦调节装置、投影装置和控制分析系统。

划线装置通过基座与支撑支架固定连接。

其中，测点捕捉装置、距离测量装置、角度测量装置、对焦调节装置和投影装置分别与控制分析系统电性连接，集成在多边形外壳内部。

划线装置多边形外壳包括上下两层，其中，测点捕捉装置设置在上层外壳中，角度测量装置和距离测量装置设置在下层外壳中，对焦调节装置和投影装置设置在外壳一侧。

优选的，测点捕捉装置至少包括对外传感器镜头。

优选的，对焦调节装置至少包括横向调节机构和纵向调节机构，横向调节机构和纵向调节机构与测点捕捉装置电性连接。

优选的，角度测量装置至少包括三轴陀螺仪。

优选的，距离测量装置至少包括激光传感器。

优选的，划线装置上还设置有触控显示屏，触控显示屏支持人机交互。

本发明除了提供一种船舶划线装置外，还进一步提供一种用于控制上述船舶划线装置的系统，该系统包括测量模块、交互模块、控制分析模块和划线方案输出模块。

其中，测量模块接收测点捕捉装置、角度测量装置和距离测量装置捕捉和测量到的划线信息，将其传输给控制分析模块。

交互模块接收外界输入的划线形状、尺寸信息，传输给控制分析模块。

控制分析模块根据接收到划线信息，解算分析得到划线基准点，并根据交互模块传输的划线形状、尺寸信息和划线基准点输出划线方案，传输给划线方案输出模块。

划线方案输出模块根据控制分析模块输出的划线方案，控制投影装置将划线方案投射到待加工部件表面。

本发明还提供一种采用上述船舶划线装置对船舶建造中大尺寸锻、铸锻件进行划线的方法，包括以下步骤：

步骤1、通过测点捕捉装置对测点进行对焦，并通过角度测量装置和距离测量装置分别测量出目标点与点之间的角度和距离信息；

步骤2、输入划线形状、尺寸信息，结合步骤1测量得到的信息得到划线方案；

步骤3、将划线方案投射到工件表面，完成划线。

与现有技术相比，本发明具备以下优点：

本发明提供的一种船舶划线装置、系统和方法，通过测点捕捉装置、角度测量装置、距离测量装置、对焦调节装置的设置，可高效、准确的捕捉到工件划线位置基准点，保证划线的精度和准确性，尤其对于三维倾斜加工件的划线优势更为明显，能够确保圆心轴、平面垂直度和位置度数值精度。本发明操作简单，有利于划线工作效率提高，可有效解决各种角度平面、斜面的划线，缩短划线时间，提高划线精度。采用本发明提供的装置进行划线，可实时对划线尺寸进行复核检测，避免划线后因加工被清除。

附图说明

图1为本发明实施例中船舶划线装置的结构组成示意图。

图中，1为支撑支架；2为基座；3为横向调节机构；4为纵向调节机构；5为触控显示屏；6为外壳；7为角度测量装置；8为距离测量装置；9为测点捕捉装置；10为高精望远镜。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

如图1所示，本发明的技术方案中提供一种船舶划线装置，包括测点捕捉装置9、距离测量装置7、角度测量装置8、对焦调节装置、投影装置和控制分析系统。

划线装置通过基座2与支撑支架1固定连接；

其中，测点捕捉装置9、距离测量装置7、角度测量装置8、对焦调节装置和投影装置分别与控制分析系统电性连接，集成在多边形外壳6内部；

划线装置多边形外壳6包括上下两层，其中，测点捕捉装置9设置在上层外壳中，角度测量装置8和距离测量装置7设置在下层外壳中，对焦调节装置和投影装置设置在外壳6一侧。

支撑支架1安装在需要划线部件附近固定平台上，在支撑支架1上安装划线装置。

划线装置为便携式，内置电池可充电。

划线装置采用滑道形式安装在支撑支架1上，支撑支架1上设有紧固装置，确保划线装置安装稳固。支撑支架1设有三只支撑脚均为可调节形式，可根据安装位置调整高度和角度，以便选择合适的安装位置。

在本发明的一个实施例中，测点捕捉装置9采用对外传感器镜头。对外传感器镜头可对对测点进行精确对焦测量。测点捕捉装置通过对焦调节装置对未知进行调节，对焦调节装置包括横向调节机构3和纵向调节机构4，横向调节机构3和纵向调节机构4与测点捕捉装置9电性连接。通过调节横向调节机构3和纵向调节机构4，准确捕捉到所测位置。

在本发明的一个实施例中，角度测量装置8为三轴陀螺仪，通过三轴陀螺仪测得点与点之间的倾斜角度，并输出对应的角度信息。

在本发明的一个实施例中，距离测量装置7为激光传感器。利用激光反射原理，测量目标点与点之间的距离，并输出对应的距离信息。

在本发明的一个实施例中，划线装置上还设置有触控显示屏5，触控显示屏5支持人机交互。操作人员可根据基准点，如圆心位置、圆的直径尺寸，在触控显示屏5上设置需要划线形状和尺寸，控制分析系统支持可同时设置多个不同大小尺寸，按1:1比例通过投影装置同时投射到被加工部件表面、垂直面等位置。

在本发明的一个实施例中，划线装置顶部还设置有高精度望远镜10，高精度望远镜10可用来观察对准目标基准，根据基准进行调节。

本发明的技术方案中除了提供一种船舶划线装置外，还进一步提供一种用于控制上述船舶划线装置的系统，包括测量模块、交互模块、控制分析模块和划线方案输出模块；

其中，测量模块接收测点捕捉装置9、角度测量装置8和距离测量装置7捕捉和测量到的划线信息，将其传输给控制分析模块；

交互模块接收外界输入的划线形状、尺寸信息，传输给控制分析模块；

控制分析模块根据接收到划线信息，解算分析得到划线基准点，并根据交互模块传输的划线形状、尺寸信息和划线基准点输出划线方案，传输给划线方案输出模块；

划线方案输出模块根据控制分析模块输出的划线方案，控制投影装置将划线方案投射到待加工部件表面。

本发明的技术方案中还提供一种采用上述船舶划线装置对船舶建造中大尺寸锻、铸锻件进行划线的方法，方法包括以下步骤：

步骤1、通过测点捕捉装置9对测点进行对焦，并通过角度测量装置8和距离测量装置7分别测量出目标点与点之间的角度和距离信息；

步骤2、输入划线形状、尺寸信息，结合步骤1测量得到的信息得到划线方案；

步骤3、将划线方案投射到工件表面，完成划线。

采用上述方法可对测点进行精确对焦测量、分析、显示，准备定位划线基准点，如圆中心位置、加工基准点，根据用户需要输入数值、数量，如圆的直径、长方形边长等，即可输出图形的实际大小，并投射到工件表面上，投影装置线圈以细实线、亮丽颜色呈现，同时可通过在显示屏上显示偏移值对图形进行平移。

以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种船舶划线装置，其特征在于：所述装置包括测点捕捉装置(9)、距离测量装置(7)、角度测量装置(8)、对焦调节装置、投影装置和控制分析系统；

所述划线装置通过基座(2)与支撑支架(1)固定连接；

其中，所述测点捕捉装置(9)、距离测量装置(7)、角度测量装置(8)、对焦调节装置和投影装置分别与所述控制分析系统电性连接，集成在多边形外壳(6)内部；

划线装置多边形外壳(6)包括上下两层，其中，所述测点捕捉装置(9)设置在上层外壳中，所述角度测量装置(8)和所述距离测量装置(7)设置在下层外壳中，所述对焦调节装置和所述投影装置设置在所述外壳(6)一侧。

2.如权利要求1所述的一种船舶划线装置，其特征在于：所述测点捕捉装置(9)至少包括对外传感器镜头。

3.如权利要求2所述的一种船舶划线装置，其特征在于：所述对焦调节装置至少包括横向调节机构(3)和纵向调节机构(4)，所述横向调节机构(3)和所述纵向调节机构(4)与所述测点捕捉装置(9)电性连接。

4.如权利要求3所述的一种船舶划线装置，其特征在于：所述角度测量装置(8)至少包括三轴陀螺仪。

5.如权利要求4所述的一种船舶划线装置，其特征在于：所述距离测量装置(7)至少包括激光传感器。

6.如权利要求5所述的一种船舶划线装置，其特征在于：所述划线装置上还设置有触控显示屏(5)，所述触控显示屏(5)支持人机交互。

7.一种船舶划线系统，其特征在于：所述系统用于控制权利要求1-6任一项所述的船舶划线装置，所述系统包括测量模块、交互模块、控制分析模块和划线方案输出模块；

其中，所述测量模块接收所述测点捕捉装置(9)、角度测量装置(8)和距离测量装置(7)捕捉和测量到的划线信息，将其传输给所述控制分析模块；

所述交互模块接收外界输入的划线形状、尺寸信息，传输给所述控制分析模块；

所述控制分析模块根据接收到划线信息，解算分析得到划线基准点，并根据所述交互模块传输的划线形状、尺寸信息和划线基准点输出划线方案，传输给所述划线方案输出模块；

所述划线方案输出模块根据所述控制分析模块输出的划线方案，控制所述投影装置将划线方案投射到待加工部件表面。

8.一种船舶划线方法，其特征在于：采用权利要求1-6任一项所述的船舶划线装置，对船舶建造中大尺寸锻、铸锻件进行划线，所述方法包括以下步骤：

步骤1、通过所述测点捕捉装置(9)对测点进行对焦，并通过所述角度测量装置(8)和距离测量装置(7)分别测量出目标点与点之间的角度和距离信息；

步骤2、输入划线形状、尺寸信息，结合步骤1测量得到的信息得到划线方案；

步骤3、将划线方案投射到工件表面，完成划线。