[發明專利]一種用于船舶總段曲面的數字化自適應保型架及工作方法

在審

• 申請號: 202310459318.5
• 申請日: 2023-04-24
• 公開（公告）號: CN116552739A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 鄧博;鮑超杰;周宏根;李磊;李純金;王磊;陳慶輝
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B63B73/60
• 分類號: B63B73/60;B63B73/10
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 沈丹

本發明公開了一種用于船舶總段曲面的數字化自適應保型架及工作方法，所述保型架包括主平臺，沿主平臺中心線對稱分布的兩列主液壓柱，對稱分布在兩列主液壓柱兩側的多個副液壓柱，轉動連接在每一主副液壓柱頂端的多個電磁吸盤；所述主副液壓柱、電磁吸盤均與現場工控機通訊連接，主副液壓柱根據接收到的現場工控機的移動命令作出相應動作，并將行程信息及液壓壓力信息反饋至現場工控機；電磁吸盤根據現場工控機發出的電流信號產生吸力，并反饋吸力信號至現場工控機；利用現場工控機控制多個主液壓柱和副液壓柱的上升高度，以自適應不同曲面的船舶總段，電磁吸盤通電后對船舶總段產生吸力。本方案能夠自適應具有不同曲面的船舶總段，將其支撐。

技術領域

本發明涉及船舶總段對接技術，具體涉及一種用于船舶總段曲面的數字化自適應保型架及工作方法。

背景技術

現代造船工藝都在采用分段建造法，即將整條船分成若干分段，分段建造完成后，再按照一定順序將分段焊接起來，組裝成整條船。在分段建成后，需要將船舶總段放置一段時間，等待其他總段建造完成后進行對接。目前船舶總段一般都是放置在鋼結構的保型架上，但由于分段本身的鋼板承受的力有限，極有可能無法承受自重帶來的壓強，因此單純的使用這些鋼結構保型架會導致分段的變形，造成較大的損失。

現有的分段放置方法，需要利用龍門吊將船舶總段運送至保型架上方，由工人目測后設置保型架曲線以適應船舶總段曲面，當船總段放下后，再通過添加枕木、小型千斤頂等方式，修正放置誤差。這樣的工藝耗時長、精度低、安全性差。

現有的分段固定方法僅僅是將分段重心調整在兩個可調墩之間，沒有相應的固定裝置，存在傾倒的安全隱患。

現有的船舶總段保型設備，以固定的圓弧型鋼架為主，存在船舶總段放置后曲面適應度不足，需要工人手動添加枕木或調整液壓缸適應船舶總段曲面。這種方法效率低，安全性差。公開號為CN?112676890?A的中國專利申請中提到了一種飛機蒙皮類零件數字化制造柔性定位裝置，利用外形定位單元和外形行為單元配合，完成對大面積的飛機蒙皮的夾緊工裝，這種裝置提高了大部件夾緊工裝的效率，但是其夾緊方式僅適用于機身筒段類規則回轉體類部件，無法適應船舶總段等大型復雜曲面部件。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于提供一種用于船舶總段曲面的數字化自適應保型架及工作方法，能夠自適應具有不同曲面的船舶總段。

技術方案：本發明包括主平臺，沿主平臺中心線對稱分布的兩列主液壓柱，對稱分布在兩列主液壓柱兩側的多個副液壓柱，以及轉動連接在每一主液壓柱、副液壓柱頂端的多個電磁吸盤；所述主液壓柱、副液壓柱、電磁吸盤均與現場工控機通訊連接，主液壓柱和副液壓柱根據接收到的現場工控機的移動命令作出相應動作，并將行程信息及液壓壓力信息反饋至現場工控機；所述電磁吸盤根據現場工控機發出的電流信號產生吸力，并反饋吸力信號至現場工控機；利用所述現場工控機控制多個主液壓柱和副液壓柱的上升高度，以自適應不同曲面的船舶總段，電磁吸盤通電后對船舶總段產生吸力。

所述主平臺上表面兩端對稱布置兩個電動升降平臺，電動升降平臺頂端內側安裝氣動夾緊裝置，電動升降平臺和氣動夾緊裝置與現場工控機通訊連接；兩組氣動夾緊裝置共同作用可以夾緊船舶總段，電動升降平臺用來控制氣動夾緊裝置的高度。

所述氣動夾緊裝置包括氣泵固定板，安裝在氣泵固定板上的氣泵，通過連接管與氣泵輸出端相連的可伸縮的第一密封筒，套裝在第一密封筒外周的導向裝置，安裝在導向裝置端面的柔性頂頭；所述氣泵通過連接管為第一密封筒輸氣，推動設置在第一密封筒內的活塞及活塞桿向外移動，當活塞桿伸出第一密封筒時，將推動柔性頂頭沿導向裝置運動，利用氣動夾緊裝置能夠從側面夾緊船舶總段。

所述電動升降平臺包括電機，通過齒輪齒條組與電機傳動連接的絲桿模組，套裝在絲桿模組上的直線滑塊，平行設置在絲桿模組側方且彼此間相互平行的一對導柱，滑動安裝在一對導柱上并與直線滑塊相連的平臺，電動升降平臺能夠帶動氣動夾緊裝置進行升降運動。