CN117657330A - 一种船舶总段靶标铺贴爬壁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种船舶总段靶标铺贴爬壁装置，一种船舶总段靶标铺贴爬壁装置，包括行走装置、可旋转支撑平台、控制器和靶标铺贴装置，所述行走装置与可旋转支撑平台的两侧活动式连接，所述靶标铺贴装置与可旋转支撑平台上端活动式连接，所述控制器设置于可旋转支撑平台上，所述控制器分别与可旋转支撑平台、行走装置、靶标铺贴装置信号连接。通过配合使用行走装置、可旋转支撑平台，使整机适用于船舶总段上的复杂结构，且防止整机平台与船舶总段上的结构接触，造成死点的产生，通过控制器控制行走装置、电磁吸附部可以针对不同的结构，使用不同的步姿，且通过控制可旋转支撑平台和靶标铺贴装置的配合使用，可以降低靶标放置难度，提高放置精确度。

Description

一种船舶总段靶标铺贴爬壁装置

技术领域

本发明涉及一种船舶总段靶标铺贴爬壁装置，属于船舶对接技术领域。

背景技术

船舶总段对接是船舶建造过程中的一个关键步骤，其目的是将各个船舶段精确连接在一起，形成完整的船体结构，并且从建造效率上来说，将船舶分成若干总段制造，可以减小每个制造部分的复杂性和难度，最后再将这些独立制造的总段按照设计要求准确对接在一起，确保船舶的整体尺寸和形状符合设计规范，以满足性能和稳定性要求。但是在对接过程中，需要保证各个船舶段之间对齐的精准度，若存在对接偏差，则会导致局部应力集中，降低船体的耐久性和安全性，因此在船舶对接中通常使用靶标来提高对准精度。

船舶靶标是一种可视化标记物，用于辅助操作人员在对接过程中进行定位和调整，通常靶标被放置在船舶段的对接面上，即两个船舶段相互连接的部位，或者放置在船舶关键结构节点的位置，例如框架、龙骨等，以及在船舶段内其他部件安装时，在隔板上放置部件对接的靶标，由于船厂通常采用人工进行靶标放置，人工放置靶标时，需要搭建手脚架，会导致效率低；且靶标放置位置较高，人工放置具有安全隐患；船舶总段的空间尺寸大，导致了工人劳动强度大，靶标放置困难。

现有技术中采用爬壁机器人来代替人工放置靶标，例如履带式、轮式，但是这种类型的爬壁机器人无法适应复杂的船内结构；公开号为CN 116001939 A的专利公开了一种船舶舱室爬壁装置，通过在车架的车轮上安装磁吸单元来调节角度以适应各种壁面，但是在船舶段内放置靶标时，由于船舶段内的结构不是平整表面，存在隔板需要翻越，所以当其车架为一体式时，无法翻越隔板，若强行翻越，可能导致其车架与隔板发生干涉，无法移动，二者互相磨损，存在死点位置，无法适应复杂的船体内部结构，靶标放置困难且精确度低，影响工作效率。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种船舶总段靶标铺贴爬壁装置，本发明采用控制器操控四足式行走装置，并配合可旋转支撑平台，适用于船舶总段不同结构面，避免产生死点，然后配合使用行走装置、可旋转支撑平台以及靶标铺贴装置降低放置难度，提高放置精确度。

技术方案：一种船舶总段靶标铺贴爬壁装置，包括行走装置、可旋转支撑平台、控制器和靶标铺贴装置，所述行走装置与可旋转支撑平台的两侧活动式连接，所述靶标铺贴装置与可旋转支撑平台上端活动式连接，所述控制器设置于可旋转支撑平台上，所述控制器分别与可旋转支撑平台、行走装置、靶标铺贴装置信号连接。

本发明通过在可旋转支撑平台两侧活动式安装行走装置，针对船舶外表面和内表面的靶标放置，通过控制器控制行走装置的步姿，当到达放置点后，通过靶标铺贴装置以及可旋转支撑平台的配合使用，便于靶标放置，提高靶标放置的精确度，且同样可以对死点进行靶标放置，同时由于船舶段内结构复杂，在爬行过程中容易使铺贴装置与船舶表面接触导致损坏，因此设置可旋转支撑平台，避免二者干涉导致损坏。

优选项，为了使行走机构可以爬壁，并翻越船舶总段复杂结构进行靶标放置，所述行走装置包括对称安装于可旋转支撑平台两侧的行走机构，所述行走机构包括第一行走部、第二行走部和伸缩机构，所述第一行走部的一端和第二行走部的一端互相铰接，所述伸缩机构的两端分别与第一行走部和第二行走部活动式连接，所述控制器与伸缩机构信号连接。

通过控制器控制伸缩机构的伸缩量，从而控制第一行走部和第二行走部之间的开度，进而针对船舶外表面和内表面选择合适的角度进行行走、爬壁或者翻越，提高了整体机构的爬壁和翻越能力，且解决了死点问题。

优选项，为了便于控制整体机构行进的跨度，所述可旋转支撑平台的两侧分别对称开设有滑动槽，所述第一行走机构上开设有第一滑槽，所述伸缩机构的一端设置于第一滑槽内并在第一滑槽内滑动，另一端与第二行走部铰接。通过伸缩机构一端铰接，一端滑动式连接的方式，使传动方式更可靠，提高传动稳定性，通过控制器控制伸缩机构的伸缩，以针对不同的路况控制第一行走部和第二行走部之间的角度，实现准确控制。

优选项，为了便于在船舶表面行走，所述第一行走部和第二行走部的另一端分别设置有电磁吸附部，所述控制器与电磁吸附部信号连接。

通过控制器控制电磁吸附部的磁性以及转动角度，当在船舶外表面行走时，采用两侧第一行走部同时向前移动后，两侧第二行走部再同时向前移动的步姿，通过消磁来使行走机构与船舶表面分离，当需要再次吸附时，通电生磁即可再次吸附；当在船舶内表面行走或者避免产生靶标放置死点位置时，采用任意一侧的第一行走部或者第二行走部先向前移动，保证每次移动时，有三个行走部为吸附状态，另一个行走部为移动状态，即采用四足行走步姿，提高了其在船舶内表面行走时的可靠性，避免靶标放置死点的产生，同时适用于隔板等复杂结构的翻越。

优选项，为了避免可旋转支撑平台与船舶表面发生碰撞导致磨损，所述可旋转支撑平台包括旋转本体、支撑本体、解锁组件、旋转驱动装置，所述旋转本体和支撑本体通过解锁组件可解锁式连接，所述旋转驱动装置与旋转本体连接。通过设置解锁组件使旋转本体和支撑本体分离，然后通过旋转驱动装置控制旋转本体按照船体表面的曲率设置旋转角度，进而防止二者发生碰撞导致损坏，延长装置的使用寿命。同时到达靶标点位后，为了便于放置靶标，可以通过解锁旋转本体旋转到设定角度，使靶标的放置更加简便精确。

优选项，为了便于解锁，所述旋转本体上设有通孔，所述支撑本体上设有与通孔相对应的沉孔，所述解锁组件经过通孔与沉孔连接。通过解锁组件同时贯穿通孔和沉孔进行锁定，通过解锁组件向通孔方向移动，脱离沉孔，达到解锁目的，提高装置可靠性，且便于解锁。

优选项，为了提高解锁组件的可靠性，所述解锁组件包括第一驱动部、互相啮合连接的蜗轮和蜗杆，所述蜗杆同时贯穿通孔和沉孔，所述第一驱动部与控制器信号连接，并控制蜗杆沿通孔轴向伸缩。通过控制器控制第一驱动部使得蜗杆沿通孔轴向伸缩，即伸入沉孔内部为锁定，收缩至通孔内部为解锁，并且解锁组件至少设置一组，提高可旋转支撑平台的连接可靠性以及解锁组件的可靠性。

优选项，为了控制解锁后的旋转本体的转动幅度，所述旋转驱动装置包括互相连接的传动部和第二驱动部，所述第二驱动部与控制器信号连接。通过控制器控制第二驱动部驱动传动部的转动角度，以控制旋转本体的转动幅度，使可旋转支撑平台避免与船体表面接触导致破损，延长其使用寿命。

优选项，为了靶标的放置，所述靶标铺贴装置包括夹紧机构、调节机构和第三驱动部，所述控制器与第三驱动部信号连接，所述第三驱动部与夹紧机构和调节机构分别连接。通过控制第三驱动部驱动调节装置，降低靶标与船体表面的角度，驱动夹紧机构拿取靶标或者放置靶标，提高靶标放置的精确度。

同时为了进一步便于放置靶标，在调节机构和可旋转支撑平台之间设置旋转安装座，通过控制器控制旋转安装座的角度，使其可以将靶标放置到当前位置无法放置的靶标点，可配合旋转本体的旋转角度，节省重新调整整机姿态的时间。

优选项，为了降低靶标与船舶表面的距离，所述调节机构包括依次连接的柔性执行器、电流体泵、储液缸，所述控制器与电流体泵信号连接。柔性执行器的外侧为限制层，内侧为变形层，内部为空腔，通过电流体泵将储液罐中的介电液注入柔性执行器内部空腔，从而使柔性执行器实现弯曲运动，进而使其降低了与船舶表面的具体，便于放置靶标。

有益效果：本发明通过配合使用行走装置、可旋转支撑平台，使整机适用于船舶总段上的复杂结构，且防止整机平台与船舶总段上的结构接触，造成死点的产生，通过控制器控制行走装置、电磁吸附部可以针对不同的结构，使用不同的步姿，且通过控制可旋转支撑平台和靶标铺贴装置的配合使用，可以降低靶标放置难度，提高放置精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构图；

图2为本发明行走装置结构图；

图3为本发明可旋转支撑平台内部结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1所示，一种船舶总段靶标铺贴爬壁装置，包括行走装置1、可旋转支撑平台2、控制器3和靶标铺贴装置4，所述行走装置1与可旋转支撑平台2的两侧活动式连接，所述靶标铺贴装置4与可旋转支撑平台2上端活动式连接，所述控制器3设置于可旋转支撑平台2上，所述控制器3分别与可旋转支撑平台2、行走装置1、靶标铺贴装置4信号连接。

通过在可旋转支撑平台2两侧活动式安装行走装置1，针对船舶外表面和内表面的靶标放置，通过控制器3控制行走装置1的步姿，当到达放置点后，通过靶标铺贴装置4以及可旋转支撑平台2的配合使用，便于靶标放置，提高靶标放置的精确度，且同样可以对死点进行靶标放置，同时由于船舶段内结构复杂，在爬行过程中容易使铺贴装置与船舶表面接触导致损坏，因此设置可旋转支撑平台2，避免二者干涉导致损坏。

如图2所示，为了使行走机构11可以爬壁，并翻越船舶总段复杂结构进行靶标放置，所述行走装置1包括对称安装于可旋转支撑平台2两侧的行走机构11，所述行走机构11包括第一行走部111、第二行走部112和伸缩机构113，所述第一行走部111的一端和第二行走部112的一端互相铰接，所述伸缩机构113的两端分别与第一行走部111和第二行走部112活动式连接，所述控制器3与伸缩机构113信号连接。

通过控制器3控制伸缩机构113的伸缩量，从而控制第一行走部111和第二行走部112之间的开度，进而针对船舶外表面和内表面选择合适的角度进行行走、爬壁或者翻越，提高了整体机构的爬壁和翻越能力，且解决了死点问题。

为了便于控制整体机构行进的跨度，所述可旋转支撑平台2的两侧分别对称开设有滑动槽21，所述第一行走部111上开设有第一滑槽1111，所述伸缩机构113的一端设置于第一滑槽1111内并在第一滑槽1111内滑动，另一端与第二行走部112铰接。

通过伸缩机构113一端铰接，一端滑动式连接的方式，使传动方式更可靠，提高传动稳定性，通过控制器3控制伸缩机构113的伸缩，以针对不同的路况控制第一行走部111和第二行走部112之间的角度，实现准确控制。

为了便于在船舶表面行走，所述第一行走部111和第二行走部112的另一端分别设置有电磁吸附部5，所述控制器3与电磁吸附部5信号连接。

通过控制器3控制电磁吸附部5的磁性以及转动角度，当在船舶外表面行走时，采用两侧第一行走部111同时向前移动后，两侧第二行走部112再同时向前移动的步姿，通过消磁来使行走机构11与船舶表面分离，当需要再次吸附时，通电生磁即可再次吸附；当在船舶内表面行走或者避免产生靶标放置死点位置时，采用任意一侧的第一行走部111或者第二行走部112先向前移动，保证每次移动时，有三个行走部为吸附状态，另一个行走部为移动状态，即采用四足行走步姿，提高了其在船舶内表面行走时的可靠性，避免靶标放置死点的产生，同时适用于隔板等复杂结构的翻越。

如图3所示，为了避免可旋转支撑平台2与船舶表面发生碰撞导致磨损，所述可旋转支撑平台2包括旋转本体22、支撑本体23、解锁组件24、旋转驱动装置25，所述旋转本体22和支撑本体23通过解锁组件24可解锁式连接，所述旋转驱动装置25与旋转本体22连接。

通过设置解锁组件24使旋转本体22和支撑本体23分离，然后通过旋转驱动装置25控制旋转本体22按照船体表面的曲率设置旋转角度，进而防止二者发生碰撞导致损坏，延长装置的使用寿命。同时到达靶标点位后，为了便于放置靶标，可以通过解锁旋转本体22旋转到设定角度，使靶标的放置更加简便精确。

为了便于解锁，所述旋转本体22上设有通孔221，所述支撑本体23上设有与通孔221相对应的沉孔231，所述解锁组件24经过通孔221与沉孔231连接。

通过解锁组件24同时贯穿通孔221和沉孔231进行锁定，通过解锁组件24向通孔221方向移动，脱离沉孔231，达到解锁目的，提高装置可靠性，且便于解锁。

为了提高解锁组件24的可靠性，所述解锁组件24包括第一驱动部241、与第一驱动部241连接的蜗轮蜗杆机构242，所述蜗轮蜗杆机构242同时贯穿通孔221和沉孔231，所述第一驱动部241与控制器3信号连接，并控制蜗轮蜗杆机构242沿通孔221轴向伸缩。

通过控制器3控制第一驱动部241使得蜗轮蜗杆机构242沿通孔221轴向伸缩，即伸入沉孔231内部为锁定，收缩至通孔221内部为解锁，并且解锁组件24至少设置一组，提高可旋转支撑平台2的连接可靠性以及解锁组件24的可靠性。

为了控制解锁后的旋转本体22的转动幅度，所述旋转驱动装置25包括互相连接的传动部251和第二驱动部252，所述第二驱动部252与控制器3信号连接。

通过控制器3控制第二驱动部252驱动传动部251的转动角度，以控制旋转本体22的转动幅度，使可旋转支撑平台2避免与船体表面接触导致破损，延长其使用寿命。

为了靶标的放置，所述靶标铺贴装置4包括夹紧机构41、调节机构42和第三驱动部43，所述控制器3与第三驱动部43信号连接，所述第三驱动部43与夹紧机构41和调节机构42分别连接。

通过控制第三驱动部43驱动调节装置，降低靶标与船体表面的角度，驱动夹紧机构41拿取靶标或者放置靶标，提高靶标放置的精确度。

同时为了进一步便于放置靶标，在调节机构42和可旋转支撑平台2之间设置旋转安装座，通过控制器3控制旋转安装座的角度，使其可以将靶标放置到当前位置无法放置的靶标点，可配合旋转本体22的旋转角度，节省重新调整整机姿态的时间。

为了降低靶标与船舶表面的距离，所述调节机构42包括依次连接的柔性执行器421、电流体泵422、储液缸423，所述控制器3与电流体泵422信号连接。

柔性执行器421的外侧为限制层，内侧为变形层，内部为空腔，通过电流体泵422将储液罐中的介电液注入柔性执行器421内部空腔，从而使柔性执行器421实现弯曲运动，进而使其降低了与船舶表面的具体，便于放置靶标。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种船舶总段靶标铺贴爬壁装置，包括行走装置（1）、可旋转支撑平台（2）、控制器（3）和靶标铺贴装置（4），其特征在于：所述行走装置（1）与可旋转支撑平台（2）的两侧活动式连接，所述靶标铺贴装置（4）与可旋转支撑平台（2）上端活动式连接，所述控制器（3）设置于可旋转支撑平台（2）上，所述控制器（3）分别与可旋转支撑平台（2）、行走装置（1）、靶标铺贴装置（4）信号连接。

2.根据权利要求1所述的船舶总段靶标铺贴爬壁装置，其特征在于：所述行走装置（1）包括对称安装于可旋转支撑平台（2）两侧的行走机构（11），所述行走机构（11）包括第一行走部（111）、第二行走部（112）和伸缩机构（113），所述第一行走部（111）的一端和第二行走部（112）的一端互相铰接，所述伸缩机构（113）的两端分别与第一行走部（111）和第二行走部（112）活动式连接，所述控制器（3）与伸缩机构（113）信号连接。

3.根据权利要求2所述的船舶总段靶标铺贴爬壁装置，其特征在于：所述可旋转支撑平台（2）的两侧分别对称开设有滑动槽（21），所述第一行走部（111）上开设有第一滑槽（1111），所述伸缩机构（113）的一端设置于第一滑槽（1111）内并在第一滑槽（1111）内滑动，另一端与第二行走部（112）铰接。

4.根据权利要求3所述的船舶总段靶标铺贴爬壁装置，其特征在于：所述第一行走部（111）和第二行走部（112）的另一端分别设置有电磁吸附部（5），所述控制器（3）与电磁吸附部（5）信号连接。

5.根据权利要求4所述的船舶总段靶标铺贴爬壁装置，其特征在于：所述可旋转支撑平台（2）包括旋转本体（22）、支撑本体（23）、解锁组件（24）、旋转驱动装置（25），所述旋转本体（22）和支撑本体（23）通过解锁组件（24）可解锁式连接，所述旋转驱动装置（25）与旋转本体（22）连接。

6.根据权利要求1所述的船舶总段靶标铺贴爬壁装置，其特征在于：所述旋转本体（22）上设有通孔（221），所述支撑本体（23）上设有与通孔（221）相对应的沉孔（231），所述解锁组件（24）经过通孔（221）与沉孔（231）连接。

7.根据权利要求6所述的船舶总段靶标铺贴爬壁装置，其特征在于：所述解锁组件（24）包括第一驱动部（241）、与第一驱动部（241）连接的蜗轮蜗杆机构（242），所述蜗轮蜗杆机构（242）同时贯穿通孔（221）和沉孔（231），所述第一驱动部（241）与控制器（3）信号连接，并控制蜗轮蜗杆机构（242）沿通孔（221）轴向伸缩。

8.根据权利要求7所述的船舶总段靶标铺贴爬壁装置，其特征在于：所述旋转驱动装置（25）包括互相连接的传动部（251）和第二驱动部（252），所述第二驱动部（252）与控制器（3）信号连接。

9.根据权利要求1所述的船舶总段靶标铺贴爬壁装置，其特征在于：所述靶标铺贴装置（4）包括夹紧机构（41）、调节机构（42）和第三驱动部（43），所述控制器（3）与第三驱动部（43）信号连接，所述第三驱动部（43）与夹紧机构（41）和调节机构（42）分别连接。

10.根据权利要求9所述的船舶总段靶标铺贴爬壁装置，其特征在于：所述调节机构（42）包括依次连接的柔性执行器（421）、电流体泵（422）、储液缸（423），所述控制器（3）与电流体泵（422）信号连接。