[发明专利]一种用于船舶分段建造的柔性胎架系统及建造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于船舶分段建造的柔性胎架系统及建造方法，属于造船建造工装领域。

背景技术

在建造大型船舶和海工产品等过程中，常常采用分段建造的方法，将船舶等划分为几个部分分别建造，然后将各个分段进行合拢。由于各个分段的形状不规则，在分段建造和合拢过程中一般需要采用胎架辅助建造，用以保证各曲面分段外板线型。

胎架是船体分段建造及焊接的一种专用工艺装备，其工作面与分段外形相贴合，主要作用是在分段制造过程中支撑分段、保证分段曲形正确和控制装焊变形。

现有技术使用的数控胎架仅仅能够实现数控调节，没有无线模块，不能对其实现远程控制，而且调节范围固定，缺少根据实际情况是否需要添加外加管柱，需要为不同高度设计不同型号，工作量较大。

现有技术没有采用胎架点阵分区，没有根据具体船舶分段大小制定胎架点阵分区方案，只能根据船舶分段大小临时调整胎架数量和位置，工作效率低，工人劳动强度大，没有实现根据具体船舶分段型值表调用相应胎架，并且未实现初调和微调相结合的调节方式，不能实现船舶分段的精确定位。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种用于船舶分段建造的柔性胎架系统及建造方法，将加工区域分布有若干个支撑点，根据需要选择合适的支撑点，采用初调和微调相结合的调节方式，实现船舶分段的精确定位。

技术方案：为实现上述目的，本发明的用于船舶分段建造的柔性胎架系统，包括若干个建造支撑单元、驱动机构和与驱动机构连接的PLC控制系统和上位机，所述建造支撑单元包括两个用于支撑船舶分段的支撑固定机构和与每个支撑固定机构连接的柔性胎架机构，柔性胎架机构与驱动机构连接，柔性胎架机构为可升降机构，所述上位机将控制量传递给PLC控制系统，PLC控制系统控制驱动机构驱动柔性胎架机构运动到合理的位置，调整船舶分段的位置。

作为优选，所述支撑固定机构包括压力传感器、活络头和活动磁性吸头，所述压力传感器固定在柔性胎架机构的顶端，活动磁性吸头通过活络头与压力传感器连接，活动磁性吸头用于支撑船舶分段。

作为优选，所述活络头包括上端盖、挡板、球头和螺母，所述球头穿过挡板的中间通孔，挡板连接固定在上端盖上，球头通过螺纹连接固定在压力传感器上，并且通过螺母夹紧。

作为优选，所述柔性胎架机构内设有可拆卸的外加管柱。

作为优选，所述上位机与PLC控制系统之间采用无线模块通信。

一种上述用于船舶分段建造的柔性胎架系统的建造方法，包括以下步骤：

(1)在工作区域按照设计要求等间距的设有若干个支撑点，对每一个支撑点进行标号，每一个支撑点均布设有柔性胎架机构和支撑固定机构；

(2)上位机根据需要建造的船型，得到工作区域所需要的支撑点的个数以及相应支撑点的具体位置，以及每个支撑点所需要的高度；

(3)判断所需要支撑点是否需要添加外加管柱，若需要，则选择管柱型号及添加对应管柱；

(4)根据设计要求，设置压力范围F₁和F₂的大小；

(5)PLC控制系统读取每个支撑固定机构中压力传感器的数值，若数值位于[F₁，F₂]区间内，进入步骤(8)，如数值小于F₁，则进入步骤(6)，若数值大于F₂，则进入步骤(7)；

(6)柔性胎架机构上升，当对应的支撑固定机构中压力传感器数值位于[F₁，F₂]区间内时，柔性胎架机构上升停止，进入步骤(8)；

(7)柔性胎架机构下降，当对应的支撑固定机构中压力传感器数值位于[F₁，F₂]区间内时，柔性胎架机构下降停止，进入步骤(8)；

(8)柔性胎架机构调整到位，柔性胎架机构静止。