一种合拢口骨材及外板定位精度的控制方法及装置与流程

本发明涉及船舶分段定位技术领域，尤其涉及一种合拢口骨材及外板定位精度的控制方法及装置。

背景技术：

在现有的船舶设计中，常见的建造方式为以平台为基面进行反造，后散装带线型骨材及外板。在这种建造方式中，如果外板线型的精度控制不好，会直接造成分段多次的火调返工整改及后续的总组、搭载错位。因此，如何控制好骨材及外板定位精度是此类分段精度控制的一个关键点。但目前对这方面的研究成果较少，缺乏可供船舶实际施工定位有效的控制方法，使分段水平精度较低。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种合拢口骨材及外板定位精度的控制方法及装置，通过建立合拢口结构的初步定位模型，确定合适的对角线点，从而实现肋骨和外板的精准定位，提高分段水平精度。

为实现上述目的，本发明一实施例提供了一种合拢口骨材及外板定位精度的控制方法，包括以下步骤：

获取合拢口结构的初步定位模型；其中，所述合拢口结构包括一平板、一外板及多块肋骨；

选取所述合拢口结构的横截面作为研究基准面；

根据所述平板的结构、所述平板对所述肋骨的角度辐射以及所述平板的平面度偏差，确定所述研究基准面的对角线点；

获取所述肋骨与所述外板在所述研究基准面的第一交点与所述外板与所述平板在所述研究基准面的第二交点两个交点之间的弧长长度，得到对应的所述肋骨的肋骨定位长度；

获取所述第一交点与所述对角线点之间的对角线长度，得到所述外板的外板定位长度。

优选地，所述方法还包括：

将所述外板定位长度加上一个预设值，得到所述外板的外板现场定位长度。

优选地，所述预设值为5～10mm。

优选地，所述根据所述平板的结构、所述平板对所述肋骨的角度辐射以及所述平板的平面度偏差，确定所述研究基准面的对角线点，具体包括：

根据所述平板上在所述研究基准面上的纵壁强档点，确定多个第一优选对角线点；

将某一所述第一优选对角线点与所有所述第一交点连接起来形成若干条连线，并获取所述连线与所述平板在所述研究基准面上的水平线的夹角；

将对应所有所述夹角均落在预设的角度范围内的所述第一优选对角线点选取出来，得到数个第二优选对角线点；

根据预设的水平基准面对数个所述第二优选对角线点进行平面度检测，将平面度偏差最小所对应的所述第二优选对角线点作为所述对角线点。

优选地，所述预设的角度范围为30°～150°。

优选地，所述根据预设的水平基准面对数个所述第二优选对角线点进行平面度检测，将平面度偏差最小所对应的所述第二优选对角线点作为所述对角线点，具体包括：

将所述平板在所述研究基准面上的水平线中点定为所述水平基准面；

采用激光检测仪检测所述水平基准面和数个所述第二优选对角线点的平面度情况，得到对应的平面度偏差；

将平面度偏差最小所对应的所述第二优选对角线点作为所述对角线点。

本发明另一实施例提供了一种合拢口骨材及外板定位精度的控制装置，所述装置包括：

模型获取模块，用于获取合拢口结构的初步定位模型；其中，所述合拢口结构包括一平板、一外板和多块肋骨；

基准面选取模块，用于选取所述合拢口结构的横截面作为研究基准面；

对角线点确定模块，用于根据所述平板的结构、所述平板对所述肋骨的角度辐射以及所述平板的平面度偏差，确定所述研究基准面的对角线点；

第一长度获取模块，用于获取所述肋骨与所述外板在所述研究基准面的第一交点与所述外板与所述平板在所述研究基准面的第二交点之间的弧长长度，得到对应的所述肋骨的肋骨定位长度；

第二长度获取模块，用于获取所述第一交点与所述对角线点之间的对角线长度，得到所述外板的外板定位长度。

本发明还有一实施例对应提供了一种使用合拢口骨材及外板定位精度的控制方法的装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的合拢口骨材及外板定位精度的控制方法。

与现有技术相比，本发明实施例所提供的一种合拢口骨材及外板定位精度的控制方法及装置，从船舶分段施工定位过程中控制的难点切入，通过建立合拢口结构的初步定位模型，确定合适的对角线点，从而实现肋骨和外板的精准定位，提高船舶实际施工中分段水平精度。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的一种合拢口骨材及外板定位精度的控制方法的流程示意图；

图2是本发明一实施例提供的一种船舶合拢口结构的示意图；

图3是本发明一实施例提供的一种合拢口结构的横截面的示意图；

图4是本发明一实施例提供的一种合拢口结构横截面中的肋骨定位长度的示意图；

图5是本发明一实施例提供的一种合拢口结构横截面中的外板定位长度的示意图；

图6是本发明一实施例提供的一种第一优选对角线点对应的某一夹角在合拢口结构横截面中表达的示意图；

图7是本发明一实施例提供的一种第二优选对角线点在合拢口结构横截面中的平面度偏差情况的示意图；

图8是本发明一实施例提供的一种合拢口骨材及外板定位精度的控制装置的结构示意图。

图9是本发明一实施例提供的一种使用合拢口骨材及外板定位精度的控制方法的装置的示意图。

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作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。

参见图1，是本发明一实施例提供的一种合拢口骨材及外板定位精度的控制方法的流程示意图，所述方法包括步骤s1至步骤s5：

s1、获取合拢口结构的初步定位模型；其中，所述合拢口结构包括一平板、一外板及多块肋骨；

s2、选取所述合拢口结构的横截面作为研究基准面；

s3、根据所述平板的结构、所述平板对所述肋骨的角度辐射以及所述平板的平面度偏差，确定所述研究基准面的对角线点；

s4、获取所述肋骨与所述外板在所述研究基准面的第一交点与所述外板与所述平板在所述研究基准面的第二交点两个交点之间的弧长长度，得到对应的所述肋骨的肋骨定位长度；

s5、获取所述第一交点与所述对角线点之间的对角线长度，得到所述外板的外板定位长度。

具体地，获取合拢口结构的初步定位模型；其中，合拢口结构包括一平板、一外板及多块肋骨，具体参见图2，图2是本发明一实施例提供的一种船舶合拢口结构的示意图。合拢口结构的初步定位模型可由船舶的设计图得到。由于船舶分段的结构刚性较弱以及焊接过程中产生的热变形，骨材和外板在实际施工中可以会产生偏差，本发明就是在合拢口结构的初步定位模型上确定实际现场施工中骨材和外板的精准定位。

为了更好地对本发明进行说明，选取合拢口结构的横截面作为研究基准面，具体参见图3，图3是本发明一实施例提供的一种合拢口结构的横截面的示意图。由图3可知，平板在研究基准面上为一条水平线，外板在研究基准面上为一条圆弧，肋骨在研究基准面上为多段线段。

根据平板的结构、平板对肋骨的角度辐射以及平板的平面度偏差，确定研究基准面的对角线点。也就是说，选择合适的对角线点，要有合适的强结构、合适的角度辐射以及该点平面度要符合精度公差要求。

确定了合适的对角线点，就可以根据合拢口结构确定肋骨和外板的定位。获取肋骨与外板在研究基准面的第一交点与外板与平板在研究基准面的第二交点两个交点之间的弧长长度，得到对应的肋骨的肋骨定位长度，参见图4，图4是本发明一实施例提供的一种合拢口结构横截面中的肋骨定位长度的示意图。需要说明的是，这里得到的肋骨定位长度就是理论长度，在实际施工安装时也是根据这个长度进行定位，从而可以保证肋骨的安装位置不随外板线型的变化而偏移。之所以要确定该长度，是因为在实际施工中，镶嵌在外板上的肋骨可能会有移位或偏差，要根据该长度进行修正。指的注意的是，肋骨定位长度为弧长长度，并非图中表达的两点之间的直线段长度，图中仅为示意。

获取第一交点与对角线点之间的对角线长度，得到外板的外板定位长度。因为外板在安装是有弧度的，根据外板上每一处的肋骨对应的外板定位长度，就可以知道外板在该处的弯曲程度，从而实现外板的定位，具体参见图5，图5是本发明一实施例提供的一种合拢口结构横截面中的外板定位长度的示意图。由图5可知，外板定位长度用k表示的话，就有k1、k2、k3、k4……kn共n个值。外板定位长度的数量越多，外板的定位越准确。

本发明一实施例提供的一种合拢口骨材及外板定位精度的控制方法，从船舶分段施工定位过程中控制的难点切入，通过建立合拢口结构的初步定位模型，确定合适的对角线点，从而实现肋骨和外板的精准定位，提高船舶实际施工中分段水平精度。

作为上述方案的改进，所述方法还包括：

将所述外板定位长度加上一个预设值，得到所述外板的外板现场定位长度。

具体地，由上一实施例得到的外板定位长度为设计零偏差数值，但在实际现场施工中，由于钢材的焊接以及钢材的热变形情况，外板如果根据外板定位长度进行定位，会使精度达不到预设要求。因此结合实际施工情况和经验值，将外板定位长度加上一个预设值，得到外板的外板现场定位长度。根据外板现场定位长度进行外板的安装定位，可使最终成型的外板线型达到误差允许范围。

作为上述方案的改进，所述预设值为5～10mm。

具体地，预设值为5～10mm。该预设值是根据实际施工中的经验值确定的。当球扁钢间距弧长在600mm左右时，预设值为5mm；当球扁钢间距弧长在1000mm左右时，预设值为10mm。

作为上述方案的改进，所述根据所述平板的结构、所述平板对所述肋骨的角度辐射以及所述平板的平面度偏差，确定所述研究基准面的对角线点，具体包括：

根据所述平板上在所述研究基准面上的纵壁强档点，确定多个第一优选对角线点；

将某一所述第一优选对角线点与所有所述第一交点连接起来形成若干条连线，并获取所述连线与所述平板在所述研究基准面上的水平线的夹角；

将对应所有所述夹角均落在预设的角度范围内的所述第一优选对角线点选取出来，得到数个第二优选对角线点；

根据预设的水平基准面对数个所述第二优选对角线点进行平面度检测，将平面度偏差最小所对应的所述第二优选对角线点作为所述对角线点。

具体地，根据平板上在研究基准面上的纵壁强档点，确定多个第一优选对角线点。一般地，平板上会有一到两处的纵壁和多处普通球扁钢点，如图3所示，a2和a3是两处纵壁强档点，a5和a6为普通球扁钢点，所以a2、a3均可作为第一优选对角线点。

将某一第一优选对角线点与所有第一交点连接起来形成若干条连线，并获取连线与平板在研究基准面上的水平线的夹角，具体参见图6，图6是本发明一实施例提供的一种第一优选对角线点对应的某一夹角在合拢口结构横截面中表达的示意图。由图6可知，夹角用β表示。

将对应所有夹角均落在预设的角度范围内的第一优选对角线点选取出来，得到数个第二优选对角线点。因为对角线点一般是确定一个，所以要尽可能地符合各方面的要求，这里对应就是夹角选取原则。根据这个原则，在图3中，符合要求的为a3。

根据预设的水平基准面对数个第二优选对角线点进行平面度检测，将平面度偏差最小所对应的第二优选对角线点作为对角线点。因为在实际施工中，平板不是完全水平的，为了使肋骨和外板的安装定位误差减少到最小，可以根据预设的水平基准面，选取一个平面度偏差尽可能小的第二优选对角线点作为对角线点。具体参见图7，图7是本发明一实施例提供的一种第二优选对角线点在合拢口结构横截面中的平面度偏差情况的示意图。由图7可知，a3的平面度偏差最小，可以最终定为对角线点。

作为上述方案的改进，所述预设的角度范围为30°～150°。

具体地，预设的角度范围为30°～150°。根据本发明的应用经验，当角度范围为30°～150°时，由本发明确定的肋骨和外板定位比较准确。所以一般符合此角度范围的点均可考虑作为对角线点的候选点。

作为上述方案的改进，所述根据预设的水平基准面对数个所述第二优选对角线点进行平面度检测，将平面度偏差最小所对应的所述第二优选对角线点作为所述对角线点，具体包括：

将所述平板在所述研究基准面上的水平线中点定为所述水平基准面；

采用激光检测仪检测所述水平基准面和数个所述第二优选对角线点的平面度情况，得到对应的平面度偏差；

将平面度偏差最小所对应的所述第二优选对角线点作为所述对角线点。

具体地，将平板在研究基准面上的水平线中点定为水平基准面，即分段合拢口结构半宽方向测量基准，具体可参见图3中的a1点，

采用激光检测仪检测水平基准面和数个第二优选对角线点的平面度情况，得到对应的平面度偏差，将平面度偏差最小所对应的第二优选对角线点作为对角线点。值得注意的是，平面度偏差的数值大小是以绝对值来确定的。一般地，采用激光检测仪检测平面度偏差，可以直接得到各点的平面度偏差读数，例如，在图7中，a1和a4的平面度偏差为0，a2的平面度偏差为-10，a3的平面度偏差为2，所以将a3作为对角线点，其中a4是平板与外板的交点，不能作为对角线点，要预先进行排除。

参见图8，是本发明一实施例提供的一种合拢口骨材及外板定位精度的控制装置的结构示意图，所述装置包括：

模型获取模块11，用于获取合拢口结构的初步定位模型；其中，所述合拢口结构包括一平板、一外板和多块肋骨；

基准面选取模块12，用于选取所述合拢口结构的横截面作为研究基准面；

对角线点确定模块13，用于根据所述平板的结构、所述平板对所述肋骨的角度辐射以及所述平板的平面度偏差，确定所述研究基准面的对角线点；

第一长度获取模块14，用于获取所述肋骨与所述外板在所述研究基准面的第一交点与所述外板与所述平板在所述研究基准面的第二交点之间的弧长长度，得到对应的所述肋骨的肋骨定位长度；

第二长度获取模块15，用于获取所述第一交点与所述对角线点之间的对角线长度，得到所述外板的外板定位长度。

本发明实施例所提供的一种合拢口骨材及外板定位精度的控制装置能够实现上述任一实施例所述的合拢口骨材及外板定位精度的控制方法的所有流程，装置中的各个模块、单元的作用以及实现的技术效果分别与上述实施例所述的合拢口骨材及外板定位精度的控制方法的作用以及实现的技术效果对应相同，这里不再赘述。

参见图9，是本发明实施例提供的一种使用合拢口骨材及外板定位精度的控制方法的装置的示意图，所述使用合拢口骨材及外板定位精度的控制方法的装置包括处理器10、存储器20以及存储在所述存储器20中且被配置为由所述处理器10执行的计算机程序，所述处理器10执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的合拢口骨材及外板定位精度的控制方法。

示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器20中，并由处理器10执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在一种合拢口骨材及外板定位精度的控制方法中的执行过程。例如，计算机程序可以被分割成模型获取模块、基准面选取模块、对角线点确定模块、第一长度获取模块和第二长度获取模块，各模块具体功能如下：

模型获取模块11，用于获取合拢口结构的初步定位模型；其中，所述合拢口结构包括一平板、一外板和多块肋骨；

基准面选取模块12，用于选取所述合拢口结构的横截面作为研究基准面；

对角线点确定模块13，用于根据所述平板的结构、所述平板对所述肋骨的角度辐射以及所述平板的平面度偏差，确定所述研究基准面的对角线点；

第一长度获取模块14，用于获取所述肋骨与所述外板在所述研究基准面的第一交点与所述外板与所述平板在所述研究基准面的第二交点之间的弧长长度，得到对应的所述肋骨的肋骨定位长度；

第二长度获取模块15，用于获取所述第一交点与所述对角线点之间的对角线长度，得到所述外板的外板定位长度。

所述使用合拢口骨材及外板定位精度的控制方法的装置可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述使用合拢口骨材及外板定位精度的控制方法的装置可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，示意图9仅仅是一种使用合拢口骨材及外板定位精度的控制方法的装置的示例，并不构成对所述使用合拢口骨材及外板定位精度的控制方法的装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述使用合拢口骨材及外板定位精度的控制方法的装置还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

处理器10可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者处理器10也可以是任何常规的处理器等，处理器10是所述使用合拢口骨材及外板定位精度的控制方法的装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个使用合拢口骨材及外板定位精度的控制方法的装置的各个部分。

存储器20可用于存储所述计算机程序和/或模块，处理器10通过运行或执行存储在存储器20内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器20内的数据，实现所述使用合拢口骨材及外板定位精度的控制方法的装置的各种功能。存储器20可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据程序使用所创建的数据等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

其中，所述使用合拢口骨材及外板定位精度的控制方法的装置集成的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，上述计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任一实施例所述的合拢口骨材及外板定位精度的控制方法。

综上，本发明实施例所提供的一种合拢口骨材及外板定位精度的控制方法及装置，从船舶分段施工定位过程中控制的难点切入，通过建立合拢口结构的初步定位模型，分别从合拢口的强结构点、平板的角度辐射以及平面度偏差三个方面确定合适的对角线点，从而实现肋骨和外板的精准定位，而且充分考虑了分段合拢口结构的刚性弱的特点以及焊接过程产生的热变形等因素，在外板定位过程根据经验值增加了一定裕量，大大减少了外板的定位误差，提高船舶实际施工中分段水平精度。在实际应用中，可以做到提前预防，减少全站仪测量，和减少不必要的保型模板，而且该方法操作简单、时效性强和效果良好。

以上所述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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。