一種造船用數(shù)控胎架的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種造船用數(shù)控胎架的控制方法，該數(shù)控胎架包括多個(gè)胎架支柱，所述控制方法包括：步驟一、讀取船舶分段曲面數(shù)據(jù)；步驟二、對(duì)讀取的船舶分段曲面數(shù)據(jù)進(jìn)行曲面擬合；步驟三、將讀取的船舶分段曲面數(shù)據(jù)經(jīng)坐標(biāo)變換調(diào)整到水平位置；步驟四、確定各個(gè)胎架支柱的具體坐標(biāo)；步驟五、利用雙三次非均勻有理B樣條曲面（NURBS）技術(shù)和數(shù)據(jù)插值技術(shù)，根據(jù)調(diào)整到水平位置的船舶分段曲面數(shù)據(jù)擬合出船舶分段曲面的曲面函數(shù)；步驟六、計(jì)算各個(gè)胎架支柱應(yīng)有的高度；步驟七、根據(jù)計(jì)算出的各個(gè)胎架支柱的高度對(duì)各個(gè)胎架支柱進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控胎架的自動(dòng)化控制，方便調(diào)整數(shù)控胎架的高度，控制調(diào)節(jié)精度高、速度快。
【專利說明】一種造船用數(shù)控胎架的控制方法
[【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001]本發(fā)明涉及一種造船工藝，具體涉及一種造船用數(shù)控胎架的控制方法。
[【背景技術(shù)】]
[0002]在船舶建造過程中，胎架是船舶分段裝配與焊接必不可少的工裝設(shè)備，是制造船體曲面分段和曲形立體分段的形狀胎模和工作臺(tái)。胎架的種類很多，按其使用范圍分為專用胎架和通用胎架兩大類。在我國，大部分船廠采用的是支點(diǎn)角鋼胎架，這種專用胎架為滿足特定分段曲面線型的要求，需對(duì)角鋼支點(diǎn)進(jìn)行焊接和切割，不可避免地造成了鋼材的浪費(fèi)，在我國年造船量巨大的情況下，支點(diǎn)角鋼的切割造成對(duì)鋼材的浪費(fèi)是非常巨大的，同時(shí)切割的廢料堆在分段建造場地，對(duì)工作環(huán)境造成了一定的污染；對(duì)角鋼的切割和焊接過程中，也浪費(fèi)了焊接所使用的氣體，產(chǎn)生的廢氣也污染了自然環(huán)境，有悖于國家節(jié)能減排的國策；此外，這類專用胎架不能針對(duì)不同規(guī)格、不同外形的船舶進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)節(jié)，不能重復(fù)利用，在造成資源浪費(fèi)的同時(shí)延長了造船的工期；
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中存在一種框架活絡(luò)胎板式通用胎架，它主要由框架、活絡(luò)模板、槽鋼橫粱和調(diào)節(jié)桿等構(gòu)成，根據(jù)船體分段的型線，框架選擇30。、40。、50。和60。四種角度，角度框架的斜向角鋼上開有螺孔，用于固定小活絡(luò)胎板?；罱j(luò)模板、框架斜向角鐵及槽鋼橫粱之間以螺栓連結(jié)；
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中還存在一種套筒支柱式胎架，每根支柱由內(nèi)管、外管、活絡(luò)頭、底座、插銷、搭焊板凳組成，內(nèi)外管上各鉆三排孔眼，交叉成60度，孔眼呈螺旋形上升，用來調(diào)節(jié)型值高度，并以插銷固定，底座以螺栓與槽鋼平臺(tái)連接，根據(jù)分段的肋距、重量及線型彎曲程度，可進(jìn)行縱橫位移。這種胎架雖然可以實(shí)現(xiàn)高度的調(diào)節(jié)，重復(fù)利用，但其高度調(diào)節(jié)不連續(xù)，精度低；
[0005]通過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的各種通用胎架的分析，可知其依然存在以下幾個(gè)方面的問題:1、胎架型值的調(diào)節(jié)精度有限，操作不便；2、對(duì)通用胎架的控制都未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0006]針對(duì)上述問題，本發(fā)明公開了一種造船用數(shù)控胎架的控制方法，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控胎架的自動(dòng)化控制，方便調(diào)整數(shù)控胎架的高度，控制調(diào)節(jié)精度高、速度快。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]一種造船用數(shù)控胎架的控制方法，該數(shù)控胎架包括多個(gè)胎架支柱，所述控制方法包括:
[0008]步驟一、利用數(shù)據(jù)接口技術(shù)讀取船舶分段曲面數(shù)據(jù)；
[0009]步驟二、利用NURBS技術(shù)對(duì)讀取的船舶分段曲面數(shù)據(jù)進(jìn)行曲面擬合，將實(shí)際船舶分段曲面空間位置顯示在屏幕上；
[0010]步驟三、利用三維坐標(biāo)變換技術(shù)，將讀取的船舶分段曲面數(shù)據(jù)調(diào)整到水平位置，并記錄該水平位置下的船舶分段曲面數(shù)據(jù)；[0011]步驟四、設(shè)定船舶分段曲面與胎架支柱框架坐標(biāo)原點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)關(guān)系，確定在此坐標(biāo)系下各個(gè)胎架支柱在船舶分段曲面的具體坐標(biāo)；
[0012]步驟五、利用NURBS技術(shù)，根據(jù)步驟三記錄的水平位置下的船舶分段曲面數(shù)據(jù)擬合出船舶分段曲面的曲面函數(shù)；
[0013]步驟六、根據(jù)各個(gè)胎架支柱在船舶分段曲面的具體坐標(biāo)和曲面函數(shù)，插值計(jì)算各個(gè)胎架支柱應(yīng)有的高度；
[0014]步驟七、根據(jù)計(jì)算出的各個(gè)胎架支柱應(yīng)有的高度同時(shí)對(duì)各個(gè)胎架支柱進(jìn)行控制調(diào)
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[0015]本發(fā)明的造船用數(shù)控胎架的控制方法，可以讀取船舶分段曲面數(shù)據(jù)；利用坐標(biāo)變換技術(shù)將讀取的船舶分段曲面數(shù)據(jù)調(diào)整到水平位置；設(shè)定船舶分段曲面與胎架支柱框架坐標(biāo)原點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)關(guān)系，確定在此坐標(biāo)系下各個(gè)胎架支柱位置在船舶分段曲面的具體坐標(biāo)；利用NURBS技術(shù)和數(shù)據(jù)插值技術(shù)，根據(jù)調(diào)整到水平位置的船舶分段曲面數(shù)據(jù)，擬合出船舶分段曲面的曲面函數(shù)；根據(jù)各個(gè)胎架支柱具體坐標(biāo)和曲面函數(shù)，計(jì)算出各個(gè)胎架支柱需要調(diào)整的高度；最后由計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)胎架支柱的控制調(diào)整，達(dá)到數(shù)控胎架的自動(dòng)化控制。本發(fā)明方便調(diào)整數(shù)控胎架的高度，控制調(diào)節(jié)精度高，速度快，從而實(shí)現(xiàn)提高效率、節(jié)約材料、降低成本、縮短造船工期的目標(biāo)。
[【專利附圖】

【附圖說明】]
[0016]圖1為本發(fā)明造船用數(shù)控胎架的控制方法在一實(shí)施例中的流程圖；
[0017]圖2為圖1中控制方法用到的控制程序的流程圖；
[0018]圖3為圖1中所用到的胎架支柱的形狀結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖4為圖3中上立柱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5為圖4的俯視圖；
[0021]圖6為圖3中下立柱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖7為圖6的A-A向視圖；
[0023]圖8為圖3中立桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖9為圖3中的頂面圓頭、方塊和可拆卸緊固塊的分解視圖。
[0025]圖10為圖3中的頂面圓頭、方塊的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[【具體實(shí)施方式】]
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)說明。
[0027]圖1所示為本發(fā)明的造船用數(shù)控胎架控制方法的流程圖，其包括:
[0028]S101、利用數(shù)據(jù)接口技術(shù)讀取船舶分段曲面數(shù)據(jù)；
[0029]利用數(shù)據(jù)接口技術(shù)，可與目前造船廠廣泛使用的數(shù)字化造船系統(tǒng)中直接輸出的船舶分段數(shù)據(jù)文件實(shí)現(xiàn)接口，直接從這些文件中讀取船舶分段的型值數(shù)據(jù)，應(yīng)用于船舶分段曲面的生成；
[0030]S102、利用NURBS技術(shù)對(duì)讀取的船舶分段曲面數(shù)據(jù)進(jìn)行曲面擬合，將實(shí)際船舶分段曲面空間位置顯示在屏幕上；
[0031]該步驟利用NURBS技術(shù)，通過逆運(yùn)算，求出通過船舶分段曲面各點(diǎn)的NURBS數(shù)學(xué)表達(dá)式的控制點(diǎn)和控制系數(shù)，然后利用求出的表達(dá)式，直接將需要加工的船舶分段型值數(shù)據(jù)以三維圖形方式展示預(yù)覽，檢查數(shù)據(jù)合理性，完整性，如發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，直到數(shù)據(jù)完善；
[0032]S103、利用三維坐標(biāo)變換技術(shù)，將讀取的船舶分段曲面數(shù)據(jù)調(diào)整到水平位置，并紀(jì)錄該水平位置下的船舶分段曲面數(shù)據(jù)；
[0033]具體調(diào)整方法可以如下:設(shè)船舶分段曲面各點(diǎn)坐標(biāo)為P (X，Y，Z)，四個(gè)角點(diǎn)原始坐標(biāo)分別為:Pl (XI，y1，Ζ1)、Ρ2 (Χ2，y2，Ζ2)、Ρ3 (Χ3，y3，Ζ3)、Ρ4 (Χ4，y4，Ζ4)，四個(gè)點(diǎn)下標(biāo)為順時(shí)針方向，取分段曲面中心點(diǎn)PO (Χ0, y0, Ζ0)為基準(zhǔn)調(diào)平點(diǎn)，則分段沿X、Y、Z方向調(diào)平計(jì)算公式分別為:
[0034]X方向，首先計(jì)算需要調(diào)平的角度:
[0035]a=arctan ((0.5* (Z1+Z3) -0.5* (Z2+Z4)) / (X4-X1));
[0036]然后計(jì)算X方向調(diào)平后原始數(shù)據(jù)坐標(biāo):
[0037]fX (P) = (X-XO) *cos (α) + (Z-ZO) *sin (α);
[0038]fY (P) =Y;
[0039]fZ (P) = (Z-ZO) *cos (a) - (X-XO) *sin (a);
[0040]同樣，
[0041]Y方向，首先計(jì)算需要調(diào)平的角度:
[0042]a=arctan ((0.5* (fZl+fZ4) -0.5* (fZ2+fZ3)) / (fY2-fYl))；
[0043]然后計(jì)算Y方向調(diào)平后原始數(shù)據(jù)坐標(biāo):
[0044]fX' (P) =fX;
[0045]fY' (P) = (fY-fYO)*cos(_α)_fZ*sin(_α);
[0046]TL' (P) = (fY-fYO) *sin (_α)+fZ*cos (_α);
[0047]Z方向，調(diào)平角度:
[0048]a=arctan ((0.5* (fY' l+fY/ 2)-0.5* (fY' 3+fY/ 4))/(fX' 4-fX' I))；
[0049]Z方向調(diào)平后原始數(shù)據(jù)坐標(biāo):
[0050]fX' ' (P)=fX, *cos(a)-fY/ *sin(a);
[0051]W ' (P)=fX, *sin(a)+fT *cos(a);
[0052]W ' (P) =W (P);
[0053]經(jīng)過以上曲面調(diào)平計(jì)算，再進(jìn)行曲面垂直平移，使曲面最低點(diǎn)落在水平零面上。此時(shí)，船舶分段曲面高度差處于最小狀態(tài)，可以減少整個(gè)分段曲面的高度差，便于胎架調(diào)型和分段焊接加工操作；
[0054]S104、設(shè)定船舶分段曲面與胎架支柱框架坐標(biāo)原點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)關(guān)系，確定在此坐標(biāo)系下各個(gè)胎架支柱在船舶分段曲面的具體坐標(biāo)；
[0055]具體可以先設(shè)定船舶分段曲面的坐標(biāo)原點(diǎn)放置于數(shù)控胎架的整體框架原點(diǎn)(X0，Y0)的相對(duì)位置(XO'，Y0')處，并形成一方向角度α (可為O或任意值)；在此基礎(chǔ)上，可計(jì)算確定各個(gè)胎架支柱(原始數(shù)控胎架整體框架坐標(biāo)中的坐標(biāo)值為(Χ，y))相對(duì)于船舶分段曲面的具體坐標(biāo)，具體坐標(biāo)如下:
[0056]V = (Χ-Χ0, ) *cos(a) + (Y-Y0/ )*sin(。)；
[0057]V = (Y-YO, ) *cos(a)-(X-X0/ )*sin(a);[0058]以上計(jì)算的各胎架支柱相對(duì)于放置的船舶分段曲面坐標(biāo)(X' ,Y')可用于后面步驟計(jì)算胎架支柱高度時(shí)使用。
[0059]S105、利用NURBS技術(shù)，根據(jù)步驟S103記錄的水平位置下的船舶分段曲面數(shù)據(jù)擬合出船舶分段曲面的曲面函數(shù)；
[0060]與S102步驟相同，利用NURBS技術(shù)和水平位置下的船舶分段曲面數(shù)據(jù)，通過逆運(yùn)算，求出通過水平位置下船舶分段曲面各點(diǎn)的NURBS數(shù)學(xué)表達(dá)式的控制點(diǎn)和控制系數(shù)。通過求出的表達(dá)式，可計(jì)算分段曲面上任意一點(diǎn)坐標(biāo)(X'，V )的高度值；
[0061]S106、根據(jù)各個(gè)胎架支柱在船舶分段曲面的具體坐標(biāo)和曲面函數(shù)，插值計(jì)算各個(gè)胎架支柱應(yīng)有的高度；
[0062]利用已求出的船舶分段曲面函數(shù)NURBS表達(dá)式和每個(gè)胎架支柱的位置坐標(biāo)(X'，
V)，可以計(jì)算出每個(gè)胎架支柱處的曲面高度坐標(biāo)Z'，這個(gè)Z'就是該支柱應(yīng)該調(diào)整達(dá)到的高度；
[0063]S107、根據(jù)計(jì)算出的各個(gè)胎架支柱應(yīng)有的高度同時(shí)對(duì)各個(gè)胎架支柱進(jìn)行控制調(diào)
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[0064]假設(shè)傳動(dòng)齒輪與電機(jī)齒輪的齒數(shù)比為R，絲桿螺距為d，各胎架支柱當(dāng)前距水平零面的高度為H，則可計(jì)算出電機(jī)需要的轉(zhuǎn)數(shù)為:
[0065]N= (Z' _H)*R/d
[0066]當(dāng)(Z' -H) >0，說明應(yīng)調(diào)節(jié)高度大于目前高度，電機(jī)應(yīng)正方向旋轉(zhuǎn)N圈后，支柱高度達(dá)到要求；
[0067]當(dāng)(Z' -H)〈0，說明應(yīng)調(diào)節(jié)高度小于目前高度，電機(jī)應(yīng)反方向旋轉(zhuǎn)N圈后，支柱高度達(dá)到要求；
[0068]當(dāng)計(jì)算得到轉(zhuǎn)數(shù)和旋轉(zhuǎn)方向后，可組合成控制指令，控制每個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使胎架支柱高度達(dá)到調(diào)節(jié)要求。
[0069]上述步驟可以采用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)控制程序來實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)控胎架的自動(dòng)化控制，方便調(diào)整數(shù)控胎架的高度。控制調(diào)節(jié)精度高，速度快，從而實(shí)現(xiàn)提高效率、節(jié)約材料、降低成本、縮短造船工期的目標(biāo)。
[0070]優(yōu)選的，在根據(jù)計(jì)算出的各個(gè)胎架支柱應(yīng)有高度對(duì)各個(gè)胎架支柱進(jìn)行調(diào)整前，還包括步驟:將各個(gè)胎架支柱的高度調(diào)整到同一個(gè)水平面上。以方便統(tǒng)一對(duì)各個(gè)胎架支柱的聞度進(jìn)行調(diào)整，減少偏差。
[0071]在根據(jù)計(jì)算出的各個(gè)胎架支柱應(yīng)有高度對(duì)各個(gè)胎架支柱進(jìn)行調(diào)整后，還應(yīng)包括步驟:監(jiān)測各個(gè)胎架支柱的高度是否調(diào)整到位，如果調(diào)整到位則發(fā)出提示信息，告知胎架調(diào)整完成。如果發(fā)現(xiàn)異常，如某個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)沒有變化或長時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)不到位，則發(fā)出提示，由操作人員檢查并繼續(xù)發(fā)送調(diào)整指令，直到各支柱轉(zhuǎn)動(dòng)到位為止，胎架調(diào)型結(jié)束。
[0072]為了實(shí)現(xiàn)數(shù)控胎架的精密自動(dòng)化，使數(shù)控更智能更精確，數(shù)控胎架控制方法的具體實(shí)現(xiàn)的程序流程圖如圖2所示。胎架支柱結(jié)構(gòu)具體可以如圖3至圖10所示，每個(gè)胎架支柱可以包括下立柱4、上立柱9、立桿和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，下立柱4包括下套管3和設(shè)在下套管3下部的胎架底座1，下套管3的上部設(shè)有連接底座16 ;上立柱9包括上套管10，上套管10下部設(shè)有上套管底座15，上套管底座15的上部設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝盒7，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝盒7內(nèi)設(shè)有電機(jī)20，電機(jī)20的輸出軸上同軸固定有電機(jī)齒輪5 ;上套管10的上部設(shè)有頂部構(gòu)件11，頂部構(gòu)件11的中部設(shè)有圓形缺口 17和一段導(dǎo)向軌；所述立桿包括絲桿8，絲桿8的外部設(shè)有用于傳動(dòng)的外螺紋，絲桿8的上部設(shè)有一段與導(dǎo)向軌匹配的導(dǎo)向槽；所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝盒7內(nèi)還設(shè)有與絲桿8同軸的傳動(dòng)齒輪6，傳動(dòng)齒輪6的中部設(shè)有與所述外螺紋對(duì)應(yīng)的內(nèi)螺紋，傳動(dòng)齒輪6與電機(jī)齒輪5嚙合，通過電機(jī)齒輪5的帶動(dòng)在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝盒7內(nèi)做軸向旋轉(zhuǎn)，因傳動(dòng)齒輪6在垂直方向的位置固定，同時(shí)絲桿8在徑向的旋轉(zhuǎn)自由度被所述導(dǎo)向軌和導(dǎo)向槽消除，使得傳動(dòng)齒輪6帶動(dòng)絲桿8上下運(yùn)動(dòng)。
[0073]由電機(jī)20提供動(dòng)力，通過電機(jī)齒輪5和傳動(dòng)齒輪6傳動(dòng)，并通過螺紋傳動(dòng)帶動(dòng)絲桿8上下運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)胎架支柱的高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，螺紋傳動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)節(jié)，高度調(diào)節(jié)快速、連續(xù)且精度高；通過計(jì)算機(jī)控制技術(shù)控制電機(jī)20的轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)向，從而使絲桿8運(yùn)動(dòng)的控制更加智能和精確。
[0074]此時(shí)，根據(jù)計(jì)算出的各個(gè)胎架支柱的高度對(duì)各個(gè)胎架支柱進(jìn)行調(diào)整，具體可以為:
[0075]利用電機(jī)齒輪、傳動(dòng)齒輪的齒數(shù)比，以及絲桿的螺距值，根據(jù)計(jì)算出的各個(gè)胎架支柱的應(yīng)有高度，計(jì)算出電機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)數(shù)，然后利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，將每個(gè)支柱電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)向，組合成控制指令，發(fā)送到每個(gè)電機(jī)，控制每個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0076]電機(jī)根據(jù)接收到的控制指令運(yùn)轉(zhuǎn)后，可以利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)對(duì)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，接收電機(jī)發(fā)送的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)反饋信息，并根據(jù)接收的反饋信息與計(jì)算出的轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)向進(jìn)行對(duì)比，確定是否繼續(xù)向該電機(jī)發(fā)出相應(yīng)的控制指令；如果轉(zhuǎn)動(dòng)到位，則胎架調(diào)型完成。如果發(fā)現(xiàn)異常，如某個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)沒有變化或長時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)不到位，則控制程序發(fā)出提示，由操作人員檢查并繼續(xù)發(fā)送調(diào)整指令，直到各支柱轉(zhuǎn)動(dòng)到位為止，胎架調(diào)型結(jié)束。
[0077]優(yōu)選的，每個(gè)胎架支柱還包括頂面圓頭12和兩塊方塊14，頂面圓頭12固定在絲桿8上部，頂面圓頭12的上部為一球面，所述方塊14設(shè)有與所述球面對(duì)應(yīng)的凹形球面，兩方塊通過螺絲4a固緊連接后鉸接在頂面圓頭上部；兩方塊固定后與頂面圓頭以球面副的形式鉸接，使得方塊可以在一定的角度范圍內(nèi)任意轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使方塊14上部形成所需任意角度的平面，與船體的分段曲面貼合，形成面接觸，提供了較大的接觸面積，并使載荷的分布均勻；
[0078]進(jìn)一步的，所述絲桿8的頂部開有用于固定頂面圓頭12的內(nèi)螺紋孔，所述頂面圓頭12的下部設(shè)有一與所述內(nèi)螺紋孔匹配的螺桿3a ;頂面圓頭12通過所述螺桿3a與內(nèi)螺紋孔的配合固定在絲桿8的頂部，連接方便可靠；
[0079]進(jìn)一步的，還包括可拆卸緊固塊13，所述方塊14上表面的中部設(shè)有用于放置所述可拆卸緊固塊13的凹槽2a，所述可拆卸緊固塊13插入凹槽2a內(nèi)；當(dāng)方塊上部的平面與船體分段外板不能緊密接觸時(shí)，將外板通過外力與可拆卸緊固塊13接觸后，通過點(diǎn)焊把外板與可拆卸緊固塊13固定連接，便于保持船體分段型值和整體加工；
[0080]進(jìn)一步的，所述凹槽2a為燕尾槽，所述可拆卸緊固塊13為與所述燕尾槽形狀對(duì)應(yīng)的梯形塊，使連接更方便；
[0081]優(yōu)選的，所述下套管3外側(cè)與胎架底座I之間設(shè)有多個(gè)第一加強(qiáng)筋2，對(duì)下立柱4受力時(shí)起到加強(qiáng)作用；
[0082]優(yōu)選的，所述上套管10外側(cè)與上套管底座15之間設(shè)有多個(gè)第二加強(qiáng)筋19，對(duì)上立柱9受力時(shí)起到加強(qiáng)作用；[0083]優(yōu)選的，所述上套管底座15和連接底座16的對(duì)應(yīng)位置均設(shè)有多個(gè)螺釘孔18，上套管底座15和連接底座16通過螺釘孔18采用螺釘連接；
[0084]進(jìn)一步的，所述多個(gè)螺釘孔18沿周向均布，使連接均勻可靠；
[0085]優(yōu)選的，所述上套管10或下套管3采用無縫鋼管制成，使其抗彎、抗扭性能好、重量輕，且便于批量生產(chǎn)。
[0086]以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種造船用數(shù)控胎架的控制方法，該數(shù)控胎架包括多個(gè)胎架支柱，其特征在于，所述控制方法包括: 步驟一、利用數(shù)據(jù)接口技術(shù)讀取船舶分段曲面數(shù)據(jù)； 步驟二、利用NURBS技術(shù)對(duì)讀取的船舶分段曲面數(shù)據(jù)進(jìn)行曲面擬合，將實(shí)際船舶分段曲面空間位置顯示在屏幕上； 步驟三、利用三維坐標(biāo)變換技術(shù)，將讀取的船舶分段曲面數(shù)據(jù)調(diào)整到水平位置，并記錄該水平位置下的船舶分段曲面數(shù)據(jù)； 步驟四、設(shè)定船舶分段曲面與胎架支柱框架坐標(biāo)原點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)關(guān)系，確定在此坐標(biāo)系下各個(gè)胎架支柱在船舶分段曲面的具體坐標(biāo)； 步驟五、利用NURBS技術(shù)，根據(jù)步驟三記錄的水平位置下的船舶分段曲面數(shù)據(jù)擬合出船舶分段曲面的曲面函數(shù)； 步驟六、根據(jù)各個(gè)胎架支柱在船舶分段曲面的具體坐標(biāo)和曲面函數(shù)，插值計(jì)算各個(gè)胎架支柱應(yīng)有的高度； 步驟七、根據(jù)計(jì)算出的各個(gè)胎架支柱應(yīng)有的高度同時(shí)對(duì)各個(gè)胎架支柱進(jìn)行控制調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造船用數(shù)控胎架的控制方法，其特征在于:在根據(jù)計(jì)算出的各個(gè)胎架支柱的應(yīng)有高度對(duì)各個(gè)胎架支柱進(jìn)行控制調(diào)整前，還包括步驟:將各個(gè)胎架支柱的高度調(diào)整到同一個(gè)水平面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的造船用數(shù)控胎架的控制方法，其特征在于:在根據(jù)計(jì)算出的各個(gè)胎架支柱的高度對(duì)各個(gè)胎架支柱進(jìn)行調(diào)整后，還包括步驟:監(jiān)測各個(gè)胎架支柱的高度是否調(diào)整到應(yīng)有高度，如果調(diào)整到位則發(fā)出提示信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造船用數(shù)控胎架的控制方法，其特征在于:每個(gè)胎架支柱包括下立柱、上立柱、立桿和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，下立柱包括下套管和設(shè)在下套管下部的胎架底座，下套管的上部設(shè)有連接底座；上立柱包括上套管，上套管下部設(shè)有與連接底座固定連接的上套管底座，上套管底座的上部設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝盒，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝盒內(nèi)安裝電機(jī)，電機(jī)輸出軸上同軸固定有電機(jī)齒輪；上套管的上部設(shè)有頂部構(gòu)件，頂部構(gòu)件的中部設(shè)有圓形缺口和導(dǎo)向軌；所述立桿包括絲桿，整個(gè)絲桿設(shè)有外螺紋，絲桿的上部設(shè)有一段與導(dǎo)向軌匹配的導(dǎo)向槽；所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝盒內(nèi)還安裝有與絲桿同軸的傳動(dòng)齒輪，傳動(dòng)齒輪的中部設(shè)有與所述外螺紋對(duì)應(yīng)的內(nèi)螺紋，傳動(dòng)齒輪與所述電機(jī)齒輪嚙合并通過電機(jī)齒輪的帶動(dòng)在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝盒內(nèi)作軸向旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)絲桿上下運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的造船用數(shù)控胎架的控制方法，其特征在于:步驟七、根據(jù)計(jì)算出的各個(gè)胎架支柱應(yīng)有的高度同時(shí)對(duì)各個(gè)胎架支柱進(jìn)行控制調(diào)整，具體為: 利用電機(jī)齒輪、傳動(dòng)齒輪的齒數(shù)比，以及絲桿的螺距值，根據(jù)計(jì)算出的各個(gè)胎架支柱的應(yīng)有高度，計(jì)算出電機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)數(shù)，根據(jù)計(jì)算出的電機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)數(shù)同時(shí)向電機(jī)發(fā)出相應(yīng)的控制指令。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的造船用數(shù)控胎架的控制方法，其特征在于:在電機(jī)根據(jù)接收到的控制指令轉(zhuǎn)動(dòng)后，接收電機(jī)發(fā)出的反饋信息，根據(jù)反饋信息與計(jì)算出的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行比對(duì)，確定是否繼續(xù)向該電機(jī)發(fā)出相應(yīng)的控制指令。
【文檔編號(hào)】B63B9/00GK103738463SQ201310336944
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月5日
【發(fā)明者】李繼先, 趙成壁 申請(qǐng)人:李繼先, 趙成壁