CN110696993A - 一种船舶分段外板及骨材定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船舶分段外板及骨材定位方法，步骤如下：设计并切割得到工装板，在工装板上划线，包括辅助半宽线和辅助高度线，然后装配胎架基面和纵壁板，以胎架基面和纵壁板为基准安装工装板，检查工装板相对于胎架基面的垂直度，最后吊装并焊接骨材和外板。本船舶分段外板及骨材定位方法，工装板具有与外板的内侧表面贴合的外边和供骨材穿过的贯穿孔，从而可快速定位外板和骨材，通过辅助半宽线和辅助高度线对工装板进行定位，与传统施工方法相比，降低定位难度和提高定位精度，实现船舶分段外板及骨材的精确、快速定位，提高生产效率，并且通过工装板固定了外板和骨材的位置，减小外板和骨材的焊接变形，此发明用于船舶制造领域。
Description
技术领域
本发明涉及船舶制造领域，特别是涉及一种船舶分段外板及骨材定位方法。
背景技术
在船舶建造过程中，外板线型较大、结构较空的分段约占整条船的30％～40％，而这类分段在整个船舶分段建造过程中精度质量控制难度是最大的，所占的生产周期及劳动成本也是最长的，而造成这一问题的根本原因在于，曲型外板及纵向散装骨材的精确装配定位具有较大难度。目前，在生产过程中，施工人员主要以部分结构相对数据对外板及骨材进行定位，定位过程中需要逐个测量、复查，上述边安装边测量的施工方法存在以下问题：效率低，累积误差大，并且在焊接后易产生变形，造成返修工作量。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种船舶分段外板及骨材定位方法，能够实现船舶分段外板及骨材的精确、快速定位，减小焊接变形，提高生产效率。
本发明实施例提供一种船舶分段外板及骨材定位方法，包括以下步骤：
a、根据船舶分段的外板的外形及相对船体在长度、宽度和高度方向上的坐标，设计工装板，所述工装板具有与外板的内侧表面贴合的外边，沿所述外边设有若干供骨材穿过的贯穿孔；
b、切割得到工装板，在工装板上划线，包括若干条竖直的辅助半宽线和若干条水平的辅助高度线；
c、装配胎架基面和纵壁板；
d、安装工装板，以胎架基面和纵壁板为基准，使辅助半宽线与纵壁板之间的水平距离为辅助半宽线相对船体中心线的理论坐标值k，以及辅助高度线与胎架基面之间的高度距离为辅助高度线相对船体基面的理论坐标值h，精度控制在设定范围内；
e、检查工装板相对于胎架基面的垂直度，垂直度控制在设定范围内；
f、按照工装板上的贯穿孔吊装骨材；
g、吊装外板，使外板的内表面与工装板的外边贴合；
h、焊接外板和骨材。
有益效果：本船舶分段外板及骨材定位方法，工装板具有与外板的内侧表面贴合的外边和供骨材穿过的贯穿孔，从而通过工装板可快速安装定位外板和骨材，而工装板则通过其上的划线实现精准定位，包括辅助半宽线和辅助高度线，辅助半宽线和辅助高度线分别对工装板在船体宽度方向上和高度方向上进行定位，因此，先定位安装工装板，再通过工装板对外板和骨材进行定位，最后焊接外板和骨材，与传统施工方法的直接对外板和骨材进行测量定位相比，将对外板和骨材的测量定位转化为对工装板的测量定位，大大降低定位难度和提高定位精度，能够实现船舶分段外板及骨材的精确、快速定位，提高生产效率，并且通过工装板固定了外板和骨材的位置，能够减小外板和骨材的焊接变形。
根据本发明实施例所述的船舶分段外板及骨材定位方法，辅助半宽线和辅助高度线均有两条，两条所述辅助半宽线分别设于工装板的上端和下端位置，理论坐标值分别为k1和k2，两条所述辅助高度线分别设于工装板的上端和下端位置，理论坐标值分别为h1和h2。
根据本发明实施例所述的船舶分段外板及骨材定位方法，所述步骤b中的划线，还包括检验线，所述步骤d中，安装工装板前，检查检验线是否为直线。
根据本发明实施例所述的船舶分段外板及骨材定位方法，根据所述工装板的外边的形状，设置若干条所述检验线，若干所述检验线沿所述外边从上到下依次分布。
根据本发明实施例所述的船舶分段外板及骨材定位方法，所述步骤b中采用数控切割和喷粉划线，喷粉划线后，在各直线上打上若干洋冲点。
根据本发明实施例所述的船舶分段外板及骨材定位方法，各直线上的洋冲点有两组，两组所述洋冲点分别设于直线的首端和尾端。
根据本发明实施例所述的船舶分段外板及骨材定位方法，所述步骤d中，工装板在船体的长度方向上安装于船舶分段合拢口的位置，以胎架基面的前端或后端为基准，向内缩进距离t，精度控制在设定范围内。
根据本发明实施例所述的船舶分段外板及骨材定位方法，所述步骤e中使用吊线锤检查工装板的垂直度。
根据本发明实施例所述的船舶分段外板及骨材定位方法，所述步骤d中，采用斜撑支撑工装板。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明实施例工装板的结构示意图；
图2是本发明第一实施例通过工装板定位外板和骨材的剖面结构示意图；
图3是本发明第二实施例通过工装板定位外板和骨材的剖面结构示意图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1和图2，工装板30用于定位船舶分段的外板10以及外板10内侧的纵向方向上的骨材20，外板10与工装板30的外边31贴合，骨材20穿过工装板30上的贯穿孔33。而工装板30则通过其上的辅助半宽线40和辅助高度线50进行定位，辅助半宽线40用于定位工装板30在船体宽度方向上的位置，辅助高度线50则用于定位工装板30在船体高度方向上的位置。在本实施例中，工装板30的厚度为12～15mm。
参照图2，本发明实施例船舶分段外板10及骨材20定位方法，包括以下步骤：
a、根据船舶分段的外板10的外形及相对船体在长度、宽度和高度方向上的坐标，设计工装板30，工装板30具有与外板10的内侧表面贴合的外边31，沿外边31从上到下设有若干供骨材20穿过的贯穿孔33；
b、切割得到工装板30，在工装板30上划线，包括若干条竖直的辅助半宽线40和若干条水平的辅助高度线50；
c、装配胎架基面和纵壁板，船体高度方向上的定位基面在胎架基面上，船体中心线在纵壁板上；
d、安装工装板30，以胎架基面和纵壁板为基准，使辅助半宽线40与纵壁板之间的水平距离为辅助半宽线40相对船体中心线的理论坐标值k(单位：mm)，以及辅助高度线50与胎架基面之间的高度距离为辅助高度线50相对船体基面的理论坐标值h(单位：mm)，精度控制在3mm内，理论坐标值k和h在步骤a和b中制作工装板30时已确定；
e、使用吊线锤检查工装板30相对于胎架基面的垂直度，垂直度控制在3mm内；
f、按照工装板30上的贯穿孔33吊装骨材20；
g、吊装外板10，使外板10的内表面与工装板30的外边31贴合；
h、焊接外板10和骨材20。
本船舶分段外板10及骨材20定位方法，工装板30具有与外板10的内侧表面贴合的外边31和供骨材20穿过的贯穿孔33，从而通过工装板30可快速安装定位外板10和骨材20，而工装板30则通过其上的划线实现精准定位，包括辅助半宽线40和辅助高度线50，辅助半宽线40和辅助高度线50分别对工装板30在船体宽度方向上和高度方向上进行定位，因此，先定位安装工装板30，再通过工装板30对外板10和骨材20进行定位，最后焊接外板10和骨材20，与传统施工方法的直接对外板10和骨材20进行测量定位相比，将对外板10和骨材20的测量定位转化为对工装板30的测量定位，大大降低定位难度和提高定位精度，能够实现船舶分段外板10及骨材20的精确、快速定位，提高生产效率，并且通过工装板30固定了外板10和骨材20的位置，能够减小外板10和骨材20的焊接变形。
步骤d中，工装板30在船体的长度方向上安装于船舶分段合拢口的位置，以胎架基面的前端或后端为基准，向内缩进距离t(单位：mm)，精度控制在3mm内，此处t为50mm。
工装板30的外边31具有较高的精度要求，与船舶分段的外板10贴合，需要注意的是，工装板30的内边32不作定位要求，因此内边32的线型可根据需要进行设置，不一定为弧形或曲线形，也可以为直线，或者是不规则的形状，在本实施例中，为了便于对工装进行支撑以及便于加工，工装板30的内边32呈弧形，步骤d中采用斜撑80支撑固定工装板30，斜撑80可使用角钢。
在本实施例中，辅助半宽线40和辅助高度线50均有两条，两条辅助半宽线40相距的距离越大，定位精度越高，优选地，两条辅助半宽线40分别设于工装板30的上端和下端位置，两条辅助高度线50同理，两条辅助高度线50分别设于工装板30的上端和下端位置，辅助半宽线40和辅助高度线50相互交叉垂直。由于辅助半宽线40和辅助高度线50的坐标值k和h的坐标值较大，可达10m，若仅采用一条辅助半宽线40和辅助高度线50，会导致工装板30的定位精度较低，而若采用三条或以上的辅助半宽线40和辅助高度线50，其定位精度取决于相距最远的两条辅助半宽线40之间的距离和相距最远的两条辅助高度线50之间的距离，其作用等效于两条辅助半宽线40和两条辅助高度线50。两条辅助半宽线40相对船体中心线的理论坐标值分别为k1和k2，两条辅助高度线50相对船体基面的理论坐标值分别为h1和h2。
在某些实施例中，步骤b中的划线，还包括检验线60，步骤d中，安装工装板30前，检查检验线60是否为直线。检验线60用于检测工装板30在制作完成后，到安装之前，工装板30是否发生了变形。由于工装板30的精度决定了外板10和骨材20的安装精度，因此其精度要求较高，制作完成后，工装板30有可能因叠放受压或运输过程中发生碰撞等情况而产生变形，需检查检验线60是否仍为直线，保证检验线60的直线度≤1mm，若检验线60的直线度大于1mm，则工装板30发生了一定的形变，不能用于定位外板10和骨材20。
根据工装板30的外边31的形状，设置若干条(一条或多条)检验线60，若干条检验线60沿外边31从上到下依次分布，例如：工装板30的外边31的形状尺寸和弧度较小时，只需一条检验线60即可，检验线60从工装板30的上端延伸到下端，如图2所示；而工装板30的外边31的形状尺寸和弧度较大时，如图3所示，设置两条检验线60，其中一条从工装板30上端延伸到中部，另一条从工装板30中部延伸到下端，工装板30安装前，需保证两条检验线60的直线度均≤1mm，以此保证整块工装板30的精度。工装板30可重复使用，每次使用前均需检查检验线60的直线度，一般可重复使用于三条船。
为了保证工装板30的切割精度和划线精度，步骤b中通过数控切割机对工装板30进行数控切割和喷粉划线，喷粉划线后，在各直线上打上若干洋冲点70，洋冲点70方便后续喷粉线磨损后可以找回并重新划线。各直线上的洋冲点70有两组，每组洋冲点70包括3个点，两组洋冲点70分别设于直线的首端和尾端。当直线较长时，如检验线60，只需在首端和尾端各打上一组洋冲点70即可，不需要沿整条直线打上洋冲点70。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (9)
1.一种船舶分段外板及骨材定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、根据船舶分段的外板的外形及相对船体在长度、宽度和高度方向上的坐标，设计工装板，所述工装板具有与外板的内侧表面贴合的外边，沿所述外边设有若干供骨材穿过的贯穿孔；
b、切割得到工装板，在工装板上划线，包括若干条竖直的辅助半宽线和若干条水平的辅助高度线；
c、装配胎架基面和纵壁板；
d、安装工装板，以胎架基面和纵壁板为基准，使辅助半宽线与纵壁板之间的水平距离为辅助半宽线相对船体中心线的理论坐标值k，以及辅助高度线与胎架基面之间的高度距离为辅助高度线相对船体基面的理论坐标值h，精度控制在设定范围内；
e、检查工装板相对于胎架基面的垂直度，垂直度控制在设定范围内；
f、按照工装板上的贯穿孔吊装骨材；
g、吊装外板，使外板的内表面与工装板的外边贴合；
h、焊接外板和骨材。
2.根据权利要求1所述的船舶分段外板及骨材定位方法，其特征在于：辅助半宽线和辅助高度线均有两条，两条所述辅助半宽线分别设于工装板的上端和下端位置，相对船体中心线的理论坐标值分别为k1和k2，两条所述辅助高度线分别设于工装板的上端和下端位置，相对船体基面的理论坐标值分别为h1和h2。
3.根据权利要求1所述的船舶分段外板及骨材定位方法，其特征在于：所述步骤b中的划线，还包括检验线，所述步骤d中，安装工装板前，检查检验线是否为直线。
4.根据权利要求3所述的船舶分段外板及骨材定位方法，其特征在于：根据所述工装板的外边的形状，设置若干条所述检验线，若干所述检验线沿所述外边从上到下依次分布。
5.根据权利要求1所述的船舶分段外板及骨材定位方法，其特征在于：所述步骤b中采用数控切割和喷粉划线，喷粉划线后，在各直线上打上若干洋冲点。
6.根据权利要求5所述的船舶分段外板及骨材定位方法，其特征在于：各直线上的洋冲点有两组，两组所述洋冲点分别设于直线的首端和尾端。
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的船舶分段外板及骨材定位方法，其特征在于：所述步骤d中，工装板在船体的长度方向上安装于船舶分段合拢口的位置，以胎架基面的前端或后端为基准，向内缩进距离t，精度控制在设定范围内。
8.根据权利要求1所述的船舶分段外板及骨材定位方法，其特征在于：所述步骤e中使用吊线锤检查工装板的垂直度。
9.根据权利要求1所述的船舶分段外板及骨材定位方法，其特征在于：所述步骤d中，采用斜撑支撑工装板。
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