CN104807429B - 大拼板角尺度的纠偏方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种大拼板角尺度的纠偏方法，用以检查需要拼板的板材的角尺度，以及控制大拼板的角尺度，并提供技术处理方案。本发明方法利用勾股定理，判定板材是否有棱形或等腰梯形现象或尺寸偏差现象存在，并通过直角三角形的定值尺寸确定唯一点，调整大拼板时的相对位置，确保拼板结束后可以提前进行技术处理，确保为后道工序提供合格的大拼板，简单易懂，操作简便。本发明方法能及时发现拼板角尺度的问题，从而可以采取及时有效的解决措施，规避传统方法作业时，在大拼板完成后划后道工序使用的对位线和检验线时随板边线偏差而偏差，造成后道工序精度难以控制的问题，确保本环节的施工质量。

Description

大拼板角尺度的纠偏方法

技术领域

本发明涉及大拼板的拼接定位纠偏方法，更具体地，涉及一种船舶及海洋工程领域中钢板的大拼板角尺度的纠偏方法。

背景技术

船舶及海洋工程是非常复杂的，其载体是钢结构，通常该钢结构会分为若干个小分段进行建造，再合拢成钢结构成品。整个过程中，分段作为中间产品而存在；而分段的建造过程中，钢板的拼接是一个很关键的起点工作，施工好坏直接影响到后续工作的开展。因此，控制大拼板角尺度是船体精度管理中非常重要的一个环节。拼板的前道工序中，钢板通常由数控切割机进行切割，而数控切割机无论如何管理保养都会出现偏差现象。导致切割下来的长方形板出现菱形现象，长宽出现较大偏差现象等，都影响到精度管理，造成后道工序控制困难，品质很难提升。

目前对大拼板的角尺度控制，也就是判断是否有棱形现象是通过测量对角线，根据对角线测量数值差来判断的。参见图1，首先图纸设计时会提供大拼板的理论值L1，L2，L3，L4，L1及L2公差标准通常为±2mm，L3与L4的对角线偏差标准通常为±2mm；其次，参见图2，现场操作时会按要求测量出实际数值L1＇、L2＇、L3＇、L4＇，由于大拼板过程中没有及时排除板1，板2，板3的棱形现象，无法及时作出调整，导致最终造成偏差值δ超过公差要求(通常标准为±3mm)。这种方式必须要完全测量对角线长度，这在当下船舶行业普遍倾向分段大型化的情况下，长宽均20米左右的分段拼板，对角线则将近28米长，一则费劲，二来长度越长误差越多。此外，从理论上讲，测量对角线的方法也不是能绝对判断出大拼板角尺度的，比如等腰梯形就无法判断。

另外，仅仅通过测量，而没有过程中的调整控制，结果还是会存在偏差，容易造成公差要求不满足的现象，进而影响下道工序的开展。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的大拼板角尺度不达标，且钢板易出现菱形、等腰梯形，纠偏方法误差较大且不易操作的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种大拼板角尺度的纠偏方法，其方法包括如下三个步骤：

步骤S1，将待拼接板材与基材按长边对齐并排放置。

步骤S2，以所述基材的自由长边一端为第一理论点，根据勾股定理确定第二理论点和第三理论点，使所述第一、第二、第三理论点分别为一直角三角形的三个顶点，并使所述第二理论点落在所述基材的自由长边上，使第一理论点和第三理论点的连线长度大于所述基材的短边长度。

步骤S3，以所述第三理论点来判定所述待拼接板材是否定位准确，如果所述第三理论点落在所述待拼接板材的板边上，则判定所述待拼接板材定位准确；如果所述第三理论点没有落在所述待拼接板材的板边上，则以所述第一理论点、第三理论点的连线为基准作经过所述第三理论点的垂线，交所述待拼接板材的板边于实际交点，将所述待拼接板材沿着实际交点与所述第三理论点的连线方向平移所述待拼接板材至所述实际交点与所述第三理论点重合，完成所述待拼接板材定位纠偏。

进一步地，所述步骤2还包括以画圆弧方式确定所述第二理论点和所述第三理论点，具体为：利用勾股定理设定第一直角边长度、第二直角边长度和斜边长度；以所述第一理论点为圆心，以第一直角边长度为半径画圆弧交所述基材的自由长边，该相交的点为所述第二理论点；分别以所述第一理论点和所述第二理论点为圆心，以第二直角边长度和斜边长度为半径画圆弧，相交的点为所述第三理论点。

进一步地，所述第一直角边长度大于所述基材的自由长边长度的一半。

进一步地，所述第一直角边长度大于所述基材的自由长边长度的三分之二。

进一步地，所述第二直角边长度大于所述基材短边长度与所述待拼接板材短边长度的一半的加和。

进一步地，所述第二直角边长度大于所述基材短边长度与所述待拼接板材短边长度的三分之二的加和。

进一步地，所述基材为一块板材。

进一步地，所述基材为已拼好的至少两块板材。

进一步地，设定所述第一直角边长度为整数值。

进一步地，设定所述第二直角边长度为整数值。

由上述技术方案可知，本发明至少具有如下优点和积极效果：本发明提供一种用以检查需要拼板的板材的角尺度，以及控制大拼板的角尺度，并提供技术处理方案。本发明利用人们熟悉的勾股定理，其纠偏方法简单易懂，操作简便，无需培训即可操作；该纠偏方法可以提前检测出钢板数控切割后是否存在棱形或等腰梯形的现象，及时调整拼板位置，并在拼板结束后进行技术处理，以保障大拼板提交后道工序时满足要求，避免后道工序施工中因大拼板超差而造成的返工。

附图说明

图1是现有技术中拼板理论操作方法示意图。

图2是现有技术中拼板实际操作方法示意图。

图3是本发明拼板理论操作方法示意图。

图4是本发明拼板实际操作方法示意图。

图5是本发明拼板调整示意图。

附图标记说明如下：10、第一钢板；20、第二钢板；30、第三钢板。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

请参阅图3至图5，本发明涉及一种大拼板角尺度的纠偏方法，该纠偏方法包括：

步骤S1，将待拼接板材与基材按长边对齐并排放置；在本实施例中，首先设定第一钢板10为基材，第二钢板20为待拼接板材；待拼接板材和基材还可以是其他板材。

步骤S2，以第一钢板10的自由长边一端为第一理论点F，根据勾股定理确定第二理论点E和第三理论点O1，使第一理论点F、第二理论点E、第三理论点O1分别为一直角三角形的三个顶点，并使第二理论点E落在第一钢板10的自由长边上，使第一理论点F和第三理论点O1的连线长度大于第一钢板10的短边长度。

在本发明优选地实施例中，第一理论点F至第二理论点E的连线长度A大于第一钢板10的自由长边长度L1的一半，进一步地，第一理论点F至第二理论点E的连线长度A大于第一钢板10的自由长边长度L1的三分之二。

在本发明优选地实施例中，第一理论点F至第三理论点O1的连线长度B1大于第一钢板10短边长度与第二钢板20短边长度一半的加和；进一步地，第一理论点F至第三理论点O1的连线长度B1大于第一钢板10短边长度与第二钢板20短边长度三分之二的加和且小于第一、第二钢板短边理论长度的总和。第一理论点F至第二理论点E的连线长度A，以及第一理论点F至第三理论点O1的连线长度B1越大，第二钢板20拼板定位越准确。

具体地，第二理论点E和第三理论点O1可通过画圆弧的方式来确定，即：利用勾股定理设定第一直角边FE的长度A、第二直角边FO的长度B1和第一斜边EO的长度C1，以第一理论点F为圆心，以第一直角边FE的长度A为半径画圆弧交第一钢板10的自由长边，该相交的点为第二理论点E；分别以第一理论点F和第二理论点E为圆心，以第二直角边FO的长度B1和斜边EO的长度C1为半径画圆弧，相交的点为所述第三理论点O1。

步骤S3，以第三理论点O1来判定第二钢板20是否定位准确；如果第三理论点O1落在第二钢板20的板边上，则判定第二钢板20定位准确；

如果第三理论点O1没有落在第二钢板20的板边上，则以第一理论点F、第三理论点O1的连线为基准作经过第三理论点O1的垂线，即辅助线L＇，交第二钢板20的板边于第一实际交点O1＇，将第二钢板20沿着第一实际交点O1＇与第三理论点O1的连线方向平移第二钢板20至第一实际交点O1＇与第三理论点O1重合，完成第二钢板20定位纠偏。

重复上述步骤S1至S3对第三钢板30进行定位纠偏，其中设定已拼板的第一钢板10和第二钢板20为基材，第三钢板30为待拼接板材。第三钢板30的纠偏步骤如下：

首先，第一理论点F和第二理论点E不变，根据勾股定理确定第四理论点O2，使第一理论点F、第二理论点E、第四理论点O2分别为一直角三角形的三个顶点，使第一理论点F和第四理论点O2的连线长度B2大于第一钢板10和第二钢板20短边长度的加和且小于第一、第二、第三钢板短边理论长度L2的总和。

同样地，也可以以画圆弧方式确定第四理论点O2，具体为：利用勾股定理设定第一直角边FE的长度A、第三直角边FO1的长度B2和第二斜边EO1的长度C2，第一直角边FE的长度A已经确定可以不再设定；分别以第一理论点F和第二理论点E为圆心，以第三直角边FO1的长度B2和第二斜边EO1的长度C2为半径画圆弧，相交的点为所述第四理论点O2。

在本发明优选地实施例中，第一理论点F至第四理论点O2的连线长度B2大于第一钢板10短边长度和第二钢板20短边长度、以及第三钢板30短边长度一半的加和；优选地，第一理论点F至第三理论点O1的连线长度B2大于第一钢板10短边长度和第二钢板20短边长度、以及第三钢板30短边长度三分之二的加和。同样地，第一理论点F至第四理论点O2的连线长度B2越大，第三钢板30拼板定位越准确。

其次，以第四理论点O2来判定第三钢板30是否定位准确；如果第四理论点O2落在第三钢板30的板边上，则判定第三钢板30定位准确。

如果第四理论点O2没有落在第三钢板30的板边上，则以第一理论点F、第四理论点O2的连线为基准作经过第四理论点O2的垂线，交第三钢板30的板边于第二实际交点O1＇，将第三钢板30沿着第二实际交点O1＇与第四理论点O2的连线方向平移第三钢板30至第二实际交点O1＇与第四理论点O2重合，完成第三钢板30定位纠偏。

以此类推，本实施例中的带拼接板材还可以包括的第四板材、第五板材等。

在本发明优选地实施例中，设定直角边长度为整数值，整数值的设定便于计算，保证了拼板的精度。

拼板结束后，检测第二钢板20和第三钢板30的偏差值δ1、δ2、δ3、δ4、δ5等数值，确保所有偏差值控制在公差要求(通常标准为±3mm)内，若超处公差要求的板材则提前技术处理，以保障大拼板提交后道工序时满足要求，避免后道工序施工中因大拼板超公差要求而造成的返工。

需要说明是，本发明拼板的板材均已具备平行的长边，且在拼板之前已获知板材的理论长宽值。

综上，本发明的大拼板角尺度的纠偏方法，用以检查需要拼板的板材的角尺度，以及控制大拼板的角尺度，并提供技术处理方案。其利用勾股定理，判定板材是否有棱形或等腰梯形现象或尺寸偏差现象存在，并通过直角三角形的定值尺寸确定唯一点，调整大拼板时的相对位置，确保拼板结束后可以提前进行技术处理，确保为后道工序提供合格的大拼板，简单易懂，操作简便，无需培训即可操作。本发明方法能及时发现拼板角尺度的问题，从而可以采取及时有效的解决措施，规避传统方法作业时，在大拼板完成后划后道工序使用的对位线和检验线时随板边线偏差而偏差，造成后道工序精度难以控制的问题，确保本环节的施工质量。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种大拼板角尺度的纠偏方法，其特征在于，其方法包括：

步骤S1，将待拼接板材与基材按长边对齐并排放置；

步骤S2，以所述基材的自由长边一端为第一理论点，根据勾股定理确定第二理论点和第三理论点，使所述第一、第二、第三理论点分别为一直角三角形的三个顶点，并使所述第二理论点落在所述基材的自由长边上，使第一理论点和第三理论点的连线长度大于所述基材的短边长度；

步骤S3，以所述第三理论点来判定所述待拼接板材是否定位准确，

如果所述第三理论点落在所述待拼接板材的板边上，则判定所述待拼接板材定位准确；

如果所述第三理论点没有落在所述待拼接板材的板边上，则以所述第一理论点、第三理论点的连线为基准作经过所述第三理论点的垂线，交所述待拼接板材的板边于实际交点，将所述待拼接板材沿着实际交点与所述第三理论点的连线方向平移所述待拼接板材至所述实际交点与所述第三理论点重合，完成所述待拼接板材定位纠偏。

2.根据权利要求1所述的大拼板角尺度的纠偏方法，其特征在于，所述步骤2还包括以画圆弧方式确定所述第二理论点和所述第三理论点，具体为：

利用勾股定理设定第一直角边长度、第二直角边长度和斜边长度，

以所述第一理论点为圆心，以第一直角边长度为半径画圆弧交所述基材的自由长边，该相交的点为所述第二理论点；

分别以所述第一理论点和所述第二理论点为圆心，以第二直角边长度和斜边长度为半径画圆弧，相交的点为所述第三理论点。

3.根据权利要求2所述的大拼板角尺度的纠偏方法，其特征在于，所述第一直角边长度大于所述基材的自由长边长度的一半。

4.根据权利要求3所述的大拼板角尺度的纠偏方法，其特征在于，所述第一直角边长度大于所述基材的自由长边长度的三分之二。

5.根据权利要求2所述的大拼板角尺度的纠偏方法，其特征在于，所述第二直角边长度大于所述基材短边长度与所述待拼接板材短边长度的一半的加和。

6.根据权利要求5所述的大拼板角尺度的纠偏方法，其特征在于，所述第二直角边长度大于所述基材短边长度与所述待拼接板材短边长度的三分之二的加和。

7.根据权利要求1所述的大拼板角尺度的纠偏方法，其特征在于，所述基材为一块板材。

8.根据权利要求1所述的大拼板角尺度的纠偏方法，其特征在于，所述基材为已拼好的至少两块板材。

9.根据权利要求2所述的大拼板角尺度的纠偏方法，其特征在于，设定所述第一直角边长度为整数值。

10.根据权利要求9所述的大拼板角尺度的纠偏方法，其特征在于，设定所述第二直角边长度为整数值。