[发明专利]一种船舶锚泊系故障诊断及增材修复的方法

权利要求书

1.一种船舶锚泊系故障诊断及增材修复的方法，主要应用三维扫描逆向工程技术与增材制造技术，所述船舶锚泊系统包括锚座、锚唇、锚链筒、导链滚轮以及锚机；其特征在于：应用三维测量技术获取锚系三维点云数据，进行点云数据处理，再进行锚系动力学分析，初步修改锚唇，设计新型锚唇结构，应用锚唇专用3D打印技术进行新型锚唇的增材制造，并进一步锚系试验验证及增材修复；即选择船舶锚泊系统的相对零点坐标，三维测量锚机特征尺寸及其关键点坐标，三维测量导链滚轮特征尺寸及其关键点坐标，三维测量锚链筒上口点坐标以及下口点坐标以及锚链筒内外径，分块三维扫描锚唇表面点云数据，并进行锚唇外形点云数据的处理，并进行计算机虚拟模拟泊锚试验，将锚唇应用旋转3D打印设备进行分层增材制造，最后装配锚泊系统，完成船舶锚系的误差诊断及修复；分区域三维扫描锚唇表面点云数据，分区域关键步骤包括定位上、下标记点与左、右标记点，依次连接上、下标记点与左、右标记点分别可得直线，锚唇底面外轮廓为一个椭圆，确定其椭圆长轴以及椭圆短轴，、、四条直线相交与点，根据四条直线将锚唇划分为八部分，在每部分划分边界处设置定位点,……；三维扫描包括在锚唇表面布置关键位置响应点、在锚唇表面喷涂感应漆、布置三维扫描仪位置、稀释锚唇点云数据、分别获取8条锚唇扫描点云轮廓拟合线、根据定位点,……将8条轮廓拟合线装配成整个锚唇的框架结构，最后根据拟合线生成锚唇表面；再设计锚唇内部结构，将锚唇设计为壳体，壳体的材料为铜合金，内部为环形网状栅格式结构进行支撑锚唇壳体，环形网状栅格的材料为工程塑料ABS。

2.根据权利要求1所述的船舶锚泊系故障诊断及增材修复的方法，其特征在于：选择船舶泊锚系统的相对零点坐标O，选取锚链筒上口点坐标为相对零点坐标O（0,0,0）。

3.根据权利要求1所述的船舶锚泊系故障诊断及增材修复的方法，其特征在于：三维测量锚机特征尺寸及其关键点坐标，锚机的特征尺寸包括锚机滚轮外圆直径、凹槽直径和宽度，锚链舱入口中心线与锚机中心线的距离，关键点坐标包括锚机中心点相对于零点坐标O的坐标。

4.根据权利要求1所述的船舶锚泊系故障诊断及增材修复的方法，其特征在于：三维测量导链滚轮特征尺寸及其关键点坐标，导链滚轮的特征尺寸包括滚轮外圆直径、凹槽直径和宽度，关键点坐标包括导链滚轮中心点相对于零点坐标O的坐标。

5.根据权利要求1所述的船舶锚泊系故障诊断及增材修复的方法，其特征在于：三维测量锚链筒上口点坐标以及下口点坐标以及锚链筒内外径，锚链筒上口点坐标与相对零点坐标重合为O，下口点坐标即锚链筒下口点相对于零点坐标O的坐标，测量出锚链筒外圆直径D、锚链筒内径d，相对零点O与下口点的连线即为锚链筒中心线，测量锚链筒中心线与甲板定位角度α，测量锚链筒A-A平面与船体长度方向定位角度γ，锚链筒位置及外形特征即可确定。

6.根据权利要求1所述的船舶锚泊系故障诊断及增材修复的方法，其特征在于：计算机虚拟模拟泊锚试验包括各锚系组件的虚拟装配和动力学参数设置。

7.根据权利要求1所述的船舶锚泊系故障诊断及增材修复的方法，其特征在于：锚唇应用旋转3D打印设备进行分层增材制造，所述旋转3D打印设备由底座、旋转轴、Z轴导轨和X轴伸缩杆组成，将高度为H的锚唇根据3D打印每层铺放的厚度h进行层处理，进一步根据每层的模型数据规划铺放路径。

8.根据权利要求1所述的船舶锚泊系故障诊断及增材修复的方法，其特征在于：装配锚泊系统，进行模拟泊锚试验，包括根据设定的相对零点坐标将各个部件装配成船舶锚泊系统，锚链经过导链滚轮、锚机滚轮沿着锚链舱入口中心线竖直往下，将锚座慢慢的拉升，直至与增材制造的锚唇外表面贴合，最终修复船舶锚系误差。

9.根据权利要求8所述的船舶锚泊系故障诊断及增材修复的方法，其特征在于：根据锚座与增材制造的锚唇贴合状态进一步进行二次增材加工，直至锚座与锚唇达到四点贴合稳定状态。