CN113124756A - 一种基于激光跟踪仪的舱室尺寸测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了燃料舱主尺寸测量技术领域的一种基于激光跟踪仪的舱室尺寸测量方法，包括如下步骤：步骤S1：确定舱壁面的参考边界线，并得到参考边界线交点；步骤S2：在所述参考边界线交点处安放第一磁力座；步骤S3：在所述第一磁力座上安放标靶球，所述标靶球的球心与参考边界线交点的连线垂直舱壁面；步骤S4：在所述舱壁面上安放激光跟踪仪，获得所述标靶球位置实测数据；步骤S5：依据所述实测数据计算得出目标数据。本发明的测量方法具有快速、准确、精度高、操作便捷、安全性能高等特点，显著提升了燃料舱内主尺寸测量速度与精度，大大缩短了燃料舱的建造周期，节约了生产成本。

Description

一种基于激光跟踪仪的舱室尺寸测量方法

技术领域

本发明涉及燃料舱主尺寸测量技术领域，具体涉及一种基于激光跟踪仪的舱室尺寸测量方法。

背景技术

配有双燃料系统的超大型集装箱船已是世界航运领域新趋势，可以有效减少碳的排放量，对全球环境起到了有效的保护作用。其中MARKⅢ型燃料舱维护系统的完美施工是双燃料船型建造的关键技术，燃料舱主尺寸的有效、高精度测量是后续模块安装的基础。传统的测量方法是手持测距仪配合相应工装进行测量，该方法存在极大的局限性，不仅测量时间长、操作难度大、测量人员的安全风险大，而且由于数据整体测量的精度不高，分析方法的制约，通过测距仪进行燃料舱的主尺寸测量，不能准确反映燃料舱内主尺寸的实际情况，后续还需通过其他手段验证。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于激光跟踪仪的舱室尺寸测量方法，以解决现有测量方法存在的测量时间长、操作难度大和测量精度不高的技术问题。

本发明所采用的技术方案为：

一种基于激光跟踪仪的舱室尺寸测量方法，包括如下步骤：

步骤S1：确定舱壁面的参考边界线，并得到参考边界线交点；

步骤S2：在所述参考边界线交点处安放第一磁力座；

步骤S3：在所述第一磁力座上安放标靶球，所述标靶球的球心与参考边界线交点的连线垂直舱壁面；

步骤S4：在所述舱壁面上安放激光跟踪仪，获得所述标靶球位置实测数据；

步骤S5：依据所述实测数据计算得出目标数据。

进一步的，所述步骤S2中的第一磁力座上设有与标靶球相适配的放置槽，且所述第一磁力座上设有两条与放置槽的中心线相交于一点的标示线，两条所述标示线的夹角为90°或135°。

进一步的，所述第一磁力座呈圆柱状，且所述第一磁力座的中心线与放置槽的中心线重合。

进一步的，所述步骤S2具体为：在所述参考边界线交点处一一对应安放第一磁力座，并使所述第一磁力座上的两条标示线在对应舱壁面上的投影与两条参考边界线一一对应重合。

进一步的，所述步骤S1采用模板工装(5)勘划参考边界线；具体为：将模板工装的两个侧面一一对应靠紧两个舱壁面，在所述模板工装的参考刻度处做单点标记，单边卡靠两次后把两个单点标记连成参考边界线，两条所述参考边界线的延长线相交并得到参考边界线交点。

进一步的，所述模板工装的两个侧面的夹角为90°或135°。

进一步的，所述参考边界线为300mm边界线。

进一步的，所述步骤S4具体为：在所述舱壁面的中心区域安放第二磁力座，并将所述激光跟踪仪安装于第二磁力座上。

进一步的，所述步骤S5具体为：依据所述实测数据，使3D测量软件计算得出舱壁面的目标数据。

进一步的，所述目标数据包括边界线主尺寸和/或对角线数据。

本发明的有益效果：

1、本发明的测量方法具有快速、准确、精度高、操作便捷、安全性能高的特点，显著提升了燃料舱内主尺寸测量速度与精度，大大缩短了燃料舱的建造周期，节约了生产成本。

2、本发明先利用模板工装在燃料舱的所有角隅区域勘划出参考边界线，并得到参考边界线交点，然后将第一磁力座安放于参考边界线交点处，并使第一磁力座上相交的标示线与参考边界线对齐；再在第一磁力座上摆放好标靶球，利用架设于舱壁面上的激光跟踪仪测量标靶球的位置数据，最后在POLY WORKS软件中进行分析计算得到各舱壁面的边界线主尺寸和对角线数据。

附图说明

图1为本发明的第一磁力座的立体示意图；

图2为本发明的使用90°模板工装进行300mm边界线勘划的示意图；

图3为本发明的使用135°模板工装进行300mm边界线勘划的示意图；

图4为本发明的激光跟踪仪架设位置和标靶球位置示意图；

图5为本发明的标靶球安放于300mm边界线上的示意图。

图中：

1-第一磁力座；11-放置槽；12-标示线；

2-激光跟踪仪；

3-标靶球；

4-舱壁面；41-300mm边界线；

5-模板工装；51-300mm刻度。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

激光跟踪测量技术是近年来兴起的新的测量机分析技术，它是一种高精度的大尺寸测量仪器。集合了激光干涉测距技术、光电探测技术、精密机械技术、计算机及控制技术、现代数值计算理论等各种先进技术，对大空间目标进行跟踪测量并实时显示空间三维坐标。其具有精度高、效率高、实时跟踪测量、安装快捷、操作简单等技术特点。

磁力座又叫磁力底座或磁性底座，通过转动磁力座上的开关，可使磁力座磁吸于钢板上或者从钢板上取下。

实施例，如图1-图5所示，一种基于激光跟踪仪的舱室尺寸测量方法，包括如下步骤：

步骤S1：确定舱壁面4的参考边界线，并得到参考边界线交点；

步骤S2：在参考边界线交点处安放第一磁力座1；

步骤S3：在第一磁力座1上安放标靶球3，标靶球3的球心与边界线交点的连线垂直舱壁面4；

步骤S4：在舱壁面4上安放激光跟踪仪2，获得标靶球3位置实测数据；

步骤S5：依据实测数据计算得出目标数据。

本申请先通过参考边界线确定参考边界线交点，然后再通过激光跟踪仪2对舱壁面4的多个参考边界线交点进行数据收集，最后通过软件计算间接的得出舱室的主尺寸数据，具有快速、准确、精度高、操作便捷、安全性能高的特点，显著提升了舱室主尺寸测量速度与精度，大大缩短了燃料舱的建造周期，节约了生产成本。

具体实施例1，如图1-图5所示，一种基于激光跟踪仪的舱室尺寸测量方法，包括如下步骤：

步骤S1：利用90°模板工装5对90°舱壁面4进行300mm边界线41的勘划，利用135°模板工装5对135°舱壁面4进行300mm边界线41的勘划，并得到所有舱壁面4的300mm边界线交点。

具体为：如图2所示，将90°模板工装5的两个侧面靠紧90°舱壁面4，在模板工装5的300mm刻度51处做单点标记，单边卡靠两次后把两个单点标记连成直线，该直线就是300mm边界线41，两条直线相交形成的交点就是300mm边界线交点。如图3所示，将135°模板工装5的两个侧面靠紧135°舱壁面4，在模板工装5的300mm刻度51处做单点标记，单边卡靠两次后把两个单点标记连成直线，该直线就是300mm边界线41，两条直线相交形成的交点就是300mm边界线交点。MARKⅢ型燃料舱共计16个角隅区域、48处300mm边界线交点，且MARKⅢ型燃料舱只有90°舱壁面4和135°舱壁面4。

步骤S2：如图1和图5所示，将圆柱形的第一磁力座1一一对应放置于步骤S1得到的300mm边界线交点处，并使300mm边界线交点位于第一磁力座1的中心线上。具体为：圆柱形的第一磁力座1上设有两条标示线12，两条标示线12由第一磁力座1的上端面延伸至外圆周面上，且两条标示线12有135°夹角和90°夹角两种规格；当两条300mm边界线41的夹角为135°时，该处的边界线交点应选用带有135°夹角标示线12的第一磁力座1；当两条300mm边界线41夹角为90°时，该处的边界线交点应选用带有90°夹角标示线12的第一磁力座1。

在安放第一磁力座1时，应先使第一磁力座1上的两条标示线12与两条300mm边界线41对齐，也就是第一磁力座1的两条标示线12在对应舱壁面4上的投影与形成该300mm边界线交点的两条300mm边界线41一一对应重合；在第一磁力座1的顶部设有与标靶球3外形相适配的放置槽11，也就是放置槽11具有与标靶球3等半径的球形面；放置槽11的中心线与第一磁力座1上的两条标示线12相交于一点，放置槽11的中心线与第一磁力座1的轴线重合。

步骤S3：在步骤S2中安放好的第一磁力座1的放置槽11内安放激光跟踪仪2专用标靶球3，并使标靶球3方向对准激光跟踪仪2方便后续数据收集；激光跟踪仪2的测量点为每个标靶球3的球心点。

步骤S4：如图4所示，在单个舱壁面4中心区域安放激光跟踪仪2专用的第二磁力座，第二磁力座与舱壁面4连接牢固后，将激光跟踪仪2安装于第二磁力座上；开机预热后利用舱壁面4最远处的标靶球3对激光跟踪仪2进行快速补偿及校准，完成校准后开始测量步骤3中摆放好的标靶球3，生成标靶球3实测数据。

步骤S5：利用步骤S4得到的实测数据，在PLOY WORKS软件中计算各舱壁面4的主尺寸及对角线数据。具体为：以300mm边界线交点为基准点，连接相邻两个300mm边界线交点创建直线，将该直线向外偏移300mm，偏移后的直线即为燃料舱实际边界线，相邻两条实际边界线在空间中的相交点即为燃料舱角隅区域角点，提取相邻角点实际距离尺寸可得单个舱壁面4主尺寸数据，提取对角两角点实际距离尺寸可得对角线数据。

在一具体实施例中，步骤S1中还利用90°模板工装5对90°舱壁面4进行250mm边界线和350mm边界线的勘划，以及利用135°模板工装5对135°舱壁面4进行250mm边界线和350mm边界线的勘划，并得到所有舱壁面4的的250mm边界线交点或350mm边界线交点。

在一具体实施例中，步骤S1中还利用120°模板工装5对120°舱壁面4进行300mm边界线的勘划。

在一具体实施例中，第一磁力座1还可以呈矩形状，放置槽11设置于第一磁力座1的上端面上，且放置槽11的中心线与第一磁力座1的中心线重合，两条标示线12设置在第一磁力座1的上端面并延伸至第一磁力座1的四个侧面上。

在一具体实施例中，圆柱形的第一磁力座1上设有三条标示线12，三条标示线12由第一磁力座1的上端面延伸至外圆周面上，且在第一磁力座1的上端面上，相邻两条标示线12的夹角为90°和45°。如此设置，使得第一磁力座1即适用于夹角为90°的两条300mm边界线形成的300mm边界线交点，又适用于夹角为135°的两条300mm边界线形成的300mm边界线交点，增大了第一磁力座1的通用型，方便测量。

本申请首先利用模板工装5在燃料舱内所有角隅区域勘划出300mm边界线41，在舱壁面4上架设激光跟踪仪2，在300mm边界线交点处摆放带有相交标示线12的圆柱形第一磁力座1，通过将标示线12与300mm边界线对齐，使得在300mm边界线交点位于第一磁力座1的轴线上。在第一磁力座1摆放好激光跟踪仪2专用标靶球3，利用激光跟踪仪1测量标靶球3位置数据，收集燃料舱内10个面所有300mm边界线41处主尺寸后，在POLY WORKS软件中进行分析计算共64条边界线及对角线数据。

本发明相比于传统的测量分析方法具有快速、准确、精度高、操作便捷、安全性能高的特点，显著提升了燃料舱内主尺寸测量的速度与精度，大大缩短了燃料舱的建造周期，节约了生产成本。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于激光跟踪仪的舱室尺寸测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：确定舱壁面(4)的参考边界线，并得到参考边界线交点；

步骤S2：在所述参考边界线交点处安放第一磁力座(1)；

步骤S3：在所述第一磁力座(1)上安放标靶球(3)，所述标靶球(3)的球心与参考边界线交点的连线垂直舱壁面(4)；

步骤S4：在所述舱壁面(4)上安放激光跟踪仪(2)，获得所述标靶球(3)位置实测数据；

步骤S5：依据所述实测数据计算得出目标数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光跟踪仪的舱室尺寸测量方法，其特征在于，所述步骤S2中的第一磁力座(1)上设有与标靶球(3)相适配的放置槽(11)，且所述第一磁力座(1)上设有两条与放置槽(11)的中心线相交于一点的标示线(12)，两条所述标示线(12)的夹角为90°或135°。

3.根据权利要求2所述的一种基于激光跟踪仪的舱室尺寸测量方法，其特征在于，所述第一磁力座(1)呈圆柱状，且所述第一磁力座(1)的轴线与放置槽(11)的中心线重合。

4.根据权利要求2所述的一种基于激光跟踪仪的舱室尺寸测量方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：在所述参考边界线交点处一一对应安放第一磁力座(1)，并使所述第一磁力座(1)上的两条标示线(12)在对应舱壁面(4)上的投影与两条参考边界线一一对应重合。

5.根据权利要求1所述的一种基于激光跟踪仪的舱室尺寸测量方法，其特征在于，所述步骤S1采用模板工装(5)勘划参考边界线；具体为：将模板工装(5)的两个侧面一一对应靠紧两个舱壁面(4)，在所述模板工装(5)的参考刻度处做单点标记，单边卡靠两次后把两个单点标记连成参考边界线，两条所述参考边界线的延长线相交并得到参考边界线交点。

6.根据权利要求5所述的一种基于激光跟踪仪的舱室尺寸测量方法，其特征在于，所述模板工装(5)的两个侧面的夹角为90°或135°。

7.根据权利要求5所述的一种基于激光跟踪仪的舱室尺寸测量方法，其特征在于，所述参考边界线为300mm边界线(41)。

8.根据权利要求1所述的一种基于激光跟踪仪的舱室尺寸测量方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：在所述舱壁面(4)的中心区域安放第二磁力座，并将所述激光跟踪仪(2)安装于第二磁力座上。

9.根据权利要求1所述的一种基于激光跟踪仪的舱室尺寸测量方法，其特征在于，所述步骤S5具体为：依据所述实测数据，使用3D测量软件计算得出舱壁面(4)的目标数据。

10.根据权利要求9所述的一种基于激光跟踪仪的舱室尺寸测量方法，其特征在于，所述目标数据包括边界线主尺寸和/或对角线数据。

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