專利名稱：通過(guò)利用喇叭口模型的三維測(cè)量來(lái)繪制喇叭口的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種繪制船的喇叭口的方法，尤其涉及這樣一種繪制船的喇叭口的方
法，其中喇叭口的模型是三維測(cè)量的，因此縮短了喇叭口的繪制時(shí)間并且使得喇叭口繪制 得更準(zhǔn)確。
背景技術(shù)：
錨用來(lái)防止已拋錨的船在海上隨風(fēng)或波浪漂流。連接到錨鏈的錨可被沉入海底或 從海底提起。喇叭口通常是具有偏心的中心孔的圓柱形。當(dāng)錨被提起或者下沉?xí)r，在船上安 裝的喇叭口防止錨由于在其間碰撞而損壞船的船身，并且?guī)椭^順利移動(dòng)或者沉到海底。
通常，喇叭口安裝在船的船頭附近。實(shí)際喇叭口被按比例縮小到特定比例，以便 在建造船之前創(chuàng)建喇叭口模型，且測(cè)試該喇叭口模型的性能以確定該喇叭口模型的適當(dāng)形 狀，從而使所繪制的錨可對(duì)應(yīng)于船身的形狀穩(wěn)定地安裝在該船的船身上。對(duì)適當(dāng)形狀的喇 叭口模型進(jìn)行測(cè)量，并且該測(cè)量被按特定比例相應(yīng)放大，以創(chuàng)建喇叭口的制圖。所創(chuàng)建的喇 叭口制圖有助于制造該喇叭口 。 在下文，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)使用喇叭口模型繪制喇叭口的方法將參照?qǐng)D1詳細(xì)描述。
如圖l，將喇叭口模型的平面圖繪制在繪圖紙上(Sl)。在該平面圖中，在該喇叭 口模型的中心孔的中心設(shè)置中心點(diǎn)之后，按相對(duì)于中心點(diǎn)的特定角度沿徑向繪制分隔線 (S2)。在平面圖上確定喇叭口模型的位置和方向，以使其重合，然后用利用了夾具的記號(hào) 筆，沿著分隔線在喇叭口模型的曲面上分別繪制線，從而使每條線均處于與平面圖垂直且 通過(guò)每條分隔線的每個(gè)平面內(nèi)(S3)。 此后，參考繪制在喇叭口模型上的外部曲線繪制喇叭口模型的橫截面。在喇叭口 模型上繪制的外部曲線的形狀被轉(zhuǎn)移到例如硬紙板的硬紙上。將喇叭口模型的橫截面轉(zhuǎn)移 到利用硬紙板創(chuàng)建喇叭口制圖的圖紙上。 這種情況下，假使繪制在喇叭口模型上的外部曲線被轉(zhuǎn)移到矩形硬紙板，則通過(guò) 目測(cè)切去硬紙板的一部分，以使得硬紙板有類似于該外部曲線的形狀(S4)，并且在將一部 分被切去的硬紙板與外部曲線相比較(S5)之后，檢查硬紙板的形狀是否與外部曲線一致 (S6)。當(dāng)硬紙板的形狀與外部曲線不一致時(shí)，再對(duì)硬紙板進(jìn)行切割，直到它們彼此一致，以 使得一條外部曲線轉(zhuǎn)移到該硬紙板。 以這種方法，重復(fù)上述程序，直到喇叭口模型上繪制的全部外部曲線轉(zhuǎn)移到硬紙 板上。 在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)使用喇叭口模型的喇叭口繪制方法里，因?yàn)槿坎僮鳛槭止げ⑶?反復(fù)進(jìn)行，所以操作時(shí)間非常長(zhǎng)。此外，由于在切去硬紙板的過(guò)程中發(fā)生由于手工操作所引 起的錯(cuò)誤，通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的最佳喇叭口模型不能被最佳地轉(zhuǎn)移到制圖。而且，這些缺點(diǎn)引起 船拋錨情況較差，從而使船的可靠性降低。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題 因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種使用喇叭口模型來(lái)繪制喇叭口的方法，通過(guò)
使用對(duì)喇叭口模型的三維測(cè)量，既能精確地創(chuàng)建喇叭口的制圖又能縮短繪制的時(shí)間。 技術(shù)方案 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種通過(guò)對(duì)實(shí)際喇叭口的模型進(jìn)行三維測(cè)量來(lái)繪制 實(shí)際喇叭口的方法，包括將從所述實(shí)際喇叭口按比例縮小的喇叭口模型分成多個(gè)橫截面； 用曲線在按比例縮小的喇叭口模型上標(biāo)明所述橫截面；測(cè)量所述曲線的坐標(biāo)；用所測(cè)的坐 標(biāo)形成所述喇叭口模型的橫截面；以及通過(guò)按比例放大所述橫截面視圖創(chuàng)建所述實(shí)際喇叭 口的制圖。 在這種情況下，在使用夾具從設(shè)定在喇叭口模型里的橫截面繪制曲線之后，沿著 喇叭口模型的標(biāo)示移動(dòng)高精度三維測(cè)量單元，從而在沒(méi)有重復(fù)手工操作的情況下測(cè)量喇叭 口模型，因此保證了喇叭口模型橫截面的精確測(cè)量。 三維測(cè)量單元的測(cè)量是沿著喇叭口模型上標(biāo)示的曲線進(jìn)行的，在喇叭口模型的每 條線上設(shè)置多個(gè)測(cè)量點(diǎn)。在通過(guò)三維測(cè)量單元識(shí)別測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)之后，對(duì)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行 校準(zhǔn)，以獲得連接測(cè)量點(diǎn)的曲線。 然而，由于喇叭口模型由木頭或類似材料制成，所以喇叭口模型的曲面可能形成得 不夠光滑且可能不平滑，這種情況下，在曲線被校準(zhǔn)之后，檢查連接測(cè)量點(diǎn)的曲線中是否存在 不平滑區(qū)域。如果有不平滑區(qū)域，通過(guò)修正三維坐標(biāo)而再次校準(zhǔn)曲線，以消除不平滑區(qū)域。
然后，計(jì)算預(yù)置參考線與曲線在每個(gè)左側(cè)和右側(cè)方向上的水平距離。通過(guò)記錄按 一定比例大于計(jì)算值的水平距離，完成對(duì)實(shí)際喇叭口制圖的創(chuàng)建。 三維測(cè)量單元把測(cè)量數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)，以便通過(guò)使用所加載的數(shù)據(jù)顯示所測(cè)橫 截面。被顯示的橫截面使得能夠檢查所測(cè)橫截面中是否存在不平滑區(qū)域?？蛇M(jìn)一步修正所 顯示的橫截面，以保證喇叭口模型更精確的橫截面。 在這種情況下，可利用多種應(yīng)用程序，例如自動(dòng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(AutoCAD) 、Smart Sketch、和Microsoft Excel把測(cè)量數(shù)據(jù)加載到計(jì)算機(jī)上并且顯示被測(cè)量的橫截面。
而且，喇叭口的橫截面可按比例放大到實(shí)際喇叭口的橫截面，并且制圖可以自由 輸出。 而且，喇叭口的測(cè)量數(shù)據(jù)可存入數(shù)據(jù)庫(kù)而應(yīng)用于將來(lái)喇叭口技術(shù)的發(fā)展。 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種通過(guò)對(duì)實(shí)際喇叭口的模型進(jìn)行三維測(cè)量來(lái)繪
制實(shí)際喇叭口的方法，包括由所述實(shí)際喇叭口制備按比例縮小的喇叭口模型；使用三維
表面掃描儀掃描所述喇叭口模型；以及使用從所述三維表面掃描儀獲得的掃描數(shù)據(jù)創(chuàng)建所
述實(shí)際喇叭口的制圖。 在用三維表面掃描儀掃描喇叭口模型之后，喇叭口模型的橫截面可直接使用掃描 數(shù)據(jù)來(lái)繪制。在使用三維表面掃描儀的情況下，喇叭口模型的橫截面的測(cè)量可以變得更精 確，因此可基本上被排除手工和重復(fù)操作。 而且，像使用三維測(cè)量單元一樣，掃描數(shù)據(jù)可以被加載到計(jì)算機(jī)而被顯示，并且可
以檢查和修正掃描數(shù)據(jù)。 有益效果
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本發(fā)明能夠通過(guò)對(duì)喇叭口模型的三維測(cè)量，精確創(chuàng)建喇叭口的制圖且縮短創(chuàng)建喇 叭口的操作時(shí)間。 本發(fā)明也能夠?qū)⑼ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)最佳設(shè)計(jì)的喇叭口模型轉(zhuǎn)移到喇叭口制圖。本發(fā)明也 能夠通過(guò)對(duì)喇叭口模型的三維測(cè)量創(chuàng)建喇叭口的數(shù)據(jù)庫(kù)，因此有助于喇叭口相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。


結(jié)合附圖對(duì)下列實(shí)施方式的描述將使得本發(fā)明的上述和其他目的和特征變得明 顯，其中 圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)繪制喇叭口方法的流程圖； 圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式通過(guò)對(duì)喇叭口模型進(jìn)行三維測(cè)量來(lái)繪制 喇叭口的方法的流程圖； 圖3到5是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式繪制喇叭口模型的平面圖的流程的圖示；
圖6是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式顯示喇叭口模型的曲線的流程的圖示；
圖7是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式用三維測(cè)量單元對(duì)在喇叭口模型上標(biāo)明的曲 線進(jìn)行測(cè)量的示意圖； 圖8是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式對(duì)橫截面進(jìn)行測(cè)量的圖示； 圖9是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式通過(guò)對(duì)喇叭口模型進(jìn)行三維測(cè)量來(lái)繪制喇
叭口的方法的流程圖； 圖10是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式由用于對(duì)喇叭口模型進(jìn)行三維測(cè)量的三維掃描 儀對(duì)喇叭口模型進(jìn)行掃描的概念圖；以及 圖11是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式在計(jì)算機(jī)里用于三維測(cè)量喇叭口模型的應(yīng)用程 序的運(yùn)行圖示。
具體實(shí)施例方式
下文中，本發(fā)明的實(shí)施方式將結(jié)合附圖詳細(xì)描述。眾所周知的功能和所包含的結(jié) 構(gòu)的詳細(xì)描述在此可能被忽略，以避免遮蔽本發(fā)明的主要內(nèi)容。
第一實(shí)施方式 圖2到8是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式通過(guò)使用對(duì)喇叭口模型的三維測(cè)量來(lái)繪制喇 叭口的方法的圖示。 參照?qǐng)D2，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式通過(guò)使用對(duì)喇叭口模型的三維測(cè)量來(lái)繪制 喇叭口的方法，包括以下步驟將從實(shí)際喇叭口按比例縮小的喇叭口模型分成多個(gè)橫截面 (SS1)，在按比例縮小的喇叭口模型上用曲線標(biāo)明橫截面(SS2)，測(cè)量曲線的坐標(biāo)(SS3)，用 所測(cè)坐標(biāo)形成喇叭口模型的橫截面(SS4)，通過(guò)按比例放大橫截面來(lái)創(chuàng)建實(shí)際喇叭口的制 圖(SS5)。 將結(jié)合圖3-5詳細(xì)描述將按比例縮小的喇叭口模型分成多個(gè)橫截面的步驟SS1。 按照1/10比例縮小實(shí)際喇叭口獲得喇叭口模型。喇叭口模型IO置于例如圖畫(huà)紙的繪圖紙 12上，然后沿著喇叭口模型10的外邊緣和喇叭口模型10的中心孔14的內(nèi)邊緣繪制線，如 圖3中所示，以制作喇叭口模型10的平面圖16，如圖4中所示。
此外，在平面圖16上，在喇叭口模型10的中心孔14的中心設(shè)定中心點(diǎn)18。此夕卜， 從中心點(diǎn)18沿徑向方向以30度角的間隔繪制多條分隔線AA-FF，如圖5中所示，以形成用 于標(biāo)明將在喇叭口模型10上繪制的橫截面的參照。 此后，如圖6中所示，在用曲線標(biāo)明按比例縮小的喇叭口模型上的橫截面的步驟 SS2中，在平面圖16上確定喇叭口模型10的位置和朝向，然后，利用記號(hào)筆24連同夾具20， 將與分隔線AA-FF相對(duì)應(yīng)的外部曲線22繪制在喇叭口模型10上，從而在喇叭口模型10上 標(biāo)明每個(gè)外部曲線。與平面圖16中的每條分隔線垂直、并且通過(guò)相應(yīng)的外部曲線22的平 面形成喇叭口模型10的橫截面。 如圖7中所示，之后，在測(cè)量曲線22的坐標(biāo)的步驟SS3中，將多個(gè)測(cè)量點(diǎn)32(例如 20個(gè)測(cè)量點(diǎn)32)設(shè)置在每條外部曲線22上。在那之后，用三維測(cè)量單元30測(cè)量測(cè)量點(diǎn)32 的三維坐標(biāo)。 然后，在利用所測(cè)坐標(biāo)形成喇叭口模型的橫截面的步驟SS4中，對(duì)所測(cè)的測(cè)量點(diǎn) 32的坐標(biāo)進(jìn)行校準(zhǔn)，并由連接所校準(zhǔn)的坐標(biāo)的曲線34獲得喇叭口模型10的橫截面。
在這方面，所測(cè)的測(cè)量點(diǎn)32的坐標(biāo)可從三維測(cè)量單元提供到計(jì)算機(jī)，從而在計(jì)算 機(jī)上顯示橫截面。所顯示的橫截面使得能夠檢查在該所顯示的橫截面里是否存在不平滑的 區(qū)域?？蓪?duì)所顯示的橫截面進(jìn)行進(jìn)一步修正，以確保喇叭口模型的更精確的橫截面。即，如 果在曲線34內(nèi)有一個(gè)不平滑區(qū)域，則對(duì)曲線34進(jìn)行修正，以消除不平滑區(qū)域。
各種各樣的應(yīng)用程序，例如自動(dòng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(AutoCAD) 、 SmartSketch、 Microsoft Excel可用來(lái)把測(cè)量的坐標(biāo)加載到計(jì)算機(jī)上并顯示所測(cè)出的橫截面。
此后，如圖8中所示，在創(chuàng)建實(shí)際喇叭口的制圖的步驟SS5中，在每個(gè)橫截面上設(shè) 定預(yù)置的參考線36，以例如50毫米的間隔計(jì)算從預(yù)置參考線36到曲線34的水平距離，即， 在每個(gè)左側(cè)和右側(cè)方向上的橫截面的輪廓。記錄將關(guān)于所計(jì)算的水平距離放大IO倍的距 離，從而獲得實(shí)際喇叭口的各個(gè)橫截面。此后，利用橫截面完成實(shí)際喇叭口的繪制。
第二實(shí)施方式 圖9-11是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式通過(guò)使用對(duì)喇叭口模型的三維測(cè)量來(lái)繪制 喇叭口方法的圖示。 參照?qǐng)D9，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式使用喇叭口模型的三維測(cè)量來(lái)繪制喇叭口 的方法，包括以下步驟由實(shí)際喇叭口制備按比例縮小的喇叭口模型(SSS1)，使用三維表 面掃描儀掃描喇叭口模型(SSS2)，并且使用從三維表面掃描儀獲得的掃描數(shù)據(jù)創(chuàng)建實(shí)際喇 叭口的制圖(SSS3)。 在由實(shí)際喇叭口制備按比例縮小的喇叭口模型的步驟SSS1中，按1/10比例縮小 實(shí)際喇叭口獲得喇叭口模型。 此后，如圖10中所示，用三維表面掃描儀掃描喇叭口模型的步驟SSS2是通過(guò)用三 維掃描儀40面對(duì)喇叭口模型10同時(shí)將三維掃描儀40從喇叭口模型10的一端移動(dòng)到另一 端來(lái)掃描喇叭口模型而實(shí)現(xiàn)的。 掃描數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)(未示出)中被轉(zhuǎn)換程序轉(zhuǎn)變成三維形狀，其中所轉(zhuǎn)變的三維 形狀可以被輸入到各種應(yīng)用程序，例如自動(dòng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(AutoCAD)，并且所輸入的三維 形狀可在計(jì)算機(jī)上展示，如圖11中所示。 之后，在創(chuàng)建實(shí)際喇叭口的制圖的步驟SSS3中，所輸入的三維形狀在應(yīng)用程序中被分成多個(gè)橫截面。 如同在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中，如果在所輸入的三維形狀里存在不平滑的區(qū) 域，則對(duì)所輸入的三維形狀進(jìn)行修正，以消除該不平滑區(qū)域。 此后，與圖8相似，在每個(gè)橫截面上設(shè)定預(yù)置的參考線，以50毫米的間隔計(jì)算從預(yù) 置參考線到橫截面在左右方向上的外輪廓的水平距離。記錄將關(guān)于所計(jì)算的水平距離放大 IO倍的距離，從而獲得實(shí)際喇叭口的各個(gè)橫截面。此后，利用橫截面完成實(shí)際喇叭口的繪 制。 當(dāng)本發(fā)明已經(jīng)被有關(guān)示范性實(shí)施方式顯示和描述時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解， 所述系統(tǒng)和方法只是本發(fā)明的實(shí)施例，可在沒(méi)有背離如下列權(quán)利要求里所述的本發(fā)明的范 圍內(nèi)對(duì)之做多種變化和修改。
權(quán)利要求
一種通過(guò)對(duì)實(shí)際喇叭口的模型進(jìn)行三維測(cè)量來(lái)繪制實(shí)際喇叭口的方法，包括將從所述實(shí)際喇叭口按比例縮小的喇叭口模型分成多個(gè)橫截面；用曲線在按比例縮小的喇叭口模型上標(biāo)明所述橫截面；測(cè)量所述曲線的坐標(biāo)；用所測(cè)的坐標(biāo)形成所述喇叭口模型的橫截面；以及通過(guò)按比例放大所述橫截面視圖創(chuàng)建所述實(shí)際喇叭口的制圖。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中測(cè)量所述曲線的坐標(biāo)的步驟包括 沿所述曲線設(shè)置多個(gè)測(cè)量點(diǎn)；以及 測(cè)量所述測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)，以獲得所述所測(cè)的坐標(biāo)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中形成所述喇叭口模型的所述橫截面的步驟包括通過(guò)用 曲線連接所述測(cè)量點(diǎn)的所測(cè)坐標(biāo)來(lái)獲得所述橫截面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中獲得所述橫截面的步驟包括 檢查連接所述測(cè)量點(diǎn)的所測(cè)坐標(biāo)的每條曲線上是否有不平滑區(qū)域；以及 如果在曲線上有不平滑區(qū)域，則修正所述曲線，以消除所述不平滑區(qū)域。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中形成所述喇叭口模型的橫截面的步驟包括 使用所測(cè)坐標(biāo)顯示所述喇叭口模型的每個(gè)橫截面；檢查在所顯示的所述喇叭口模型的橫截面上是否有不平滑區(qū)域；以及 如果在所述喇叭口模型的橫截面里有不平滑區(qū)域，則修正所述喇叭口模型的所述橫截面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中創(chuàng)建所述實(shí)際喇叭口的制圖的步驟包括 在每個(gè)橫截面內(nèi)設(shè)置參考線；以預(yù)定的間隔計(jì)算從所預(yù)置的參考線到所述橫截面在左側(cè)和右側(cè)方向上的外輪廓的 水平距離；以及按比例放大關(guān)于所述橫截面的所計(jì)算的水平距離，以創(chuàng)建所述實(shí)際喇叭口的所述制圖。
7. —種通過(guò)對(duì)實(shí)際喇叭口的模型進(jìn)行三維測(cè)量來(lái)繪制實(shí)際喇叭口的方法，包括 由所述實(shí)際喇叭口制備按比例縮小的喇叭口模型； 使用三維表面掃描儀掃描所述喇叭口模型；以及使用從所述三維表面掃描儀獲得的掃描數(shù)據(jù)創(chuàng)建所述實(shí)際喇叭口的制圖。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中創(chuàng)建所述實(shí)際喇叭口的制圖的步驟包括 使用所述掃描數(shù)據(jù)顯示所述喇叭口模型的三維形狀； 把所述喇叭口模型的所述三維形狀分成多個(gè)橫截面； 在每個(gè)橫截面中設(shè)置參考線；以預(yù)定的間隔計(jì)算從所預(yù)置的參考線到所述橫截面在左側(cè)和右側(cè)方向上的外輪廓的 水平距離；以及按比例放大關(guān)于所述橫截面的所計(jì)算的水平距離，以創(chuàng)建所述實(shí)際喇叭口的制圖。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中創(chuàng)建所述實(shí)際喇叭口的制圖的步驟還包括 檢查在所述喇叭口模型的所述三維形狀中是否有不平滑區(qū)域；以及 如果在所述喇叭口模型的所述三維形狀中有不平滑區(qū)域，則修正所述喇叭口模型的所述三維形狀。
全文摘要
一種繪制喇叭口的方法，包括將從所述實(shí)際喇叭口按比例縮小的喇叭口模型分成多個(gè)橫截面；用曲線在按比例縮小的喇叭口模型上標(biāo)明所述橫截面；測(cè)量所述曲線的坐標(biāo)；用所測(cè)的坐標(biāo)形成所述喇叭口模型的橫截面；以及通過(guò)按比例放大所述橫截面視圖創(chuàng)建所述實(shí)際喇叭口的制圖。
文檔編號(hào)G06F17/50GK101785010SQ200880103920
公開(kāi)日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2008年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月21日
發(fā)明者張?jiān)谟? 金點(diǎn)五 申請(qǐng)人:三星重工業(yè)株式會(huì)社