[发明专利]海工装备复杂管道焊接空间位置确定方法

说明书

技术领域

本发明属于海工装备管道安装技术领域，特别是一种复杂管道焊空间位置确定方法。 

背景技术

2011年9月，国家发改委、科技部等四部委联合下发的《关于印发海洋工程装备产业创新发展战略（2011－2020）的通知》，将海工装备产业创新发展上升为国家战略。在海工装备制造过程中，有很大一部分产品为管道设施。可以将管路分解成各种直线管、圆弧管，U型管，T型管，每一段管的几何特征都简单明了。在海工装备的预制过程中，有很多的管道需要拆解、连接、焊接、和分路等。在装配、焊接过程中，由于长度尺寸和空间角度的关系，管子在通过若干工艺后，其末端所处的位置通常会有较大的误差，有的甚至不能和目标对接管相连，这就给海工装备的焊接工作带来巨大的难题。因此，亟需一种能够精确定管道各端的空间位置的方法，为焊接工艺提供依据。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种海工装备复杂管道焊接空间位置确定方法，该方法是一种基于对管道进行平移和旋转的方法，确定管道各端的空间位置，从而为管道焊接工艺提供准确的数据信息，指导海工装备管路的装配和焊接。 

本发明公开的一种基于对管道进行平移和旋转的方法包括以下步骤： 

1）根据设计图纸，确定管道总长L，直线管段数m，圆弧弯管段数n；所有的直线管都是笔直的，长度为L_i，i＝1,2,...,m，所有的弯管都是符合圆弧特征的弧线，圆弧半径为R_j，j＝1,2,...,n,所对应的圆心角为δ_j，j＝1,2,...,n； 

2）对管路中的每段直线管建立数学模型：以直线管的始端中心作为原点建立笛卡尔坐标系，原点O_i坐标为（x_0i,y_0i,z_0i），该直线管与xy平面的交角为λ_i，该直线在xy平面投影后与x轴的夹角为φ_i，则该直线管末端中心A的坐标（x_i,y_i,z_i）值为： 

xiyizi1=100Licosλicosφi010Licosλisinφi001Lisinλi0001x0iy0iz0i1---(2)]]>