[发明专利]基于摄影测量的管件及法兰位姿还原的方法

说明书

本发明提供一种基于摄影测量的管件及法兰位姿还原的方法，包括以下步骤：S1：将测量工装塞入法兰螺栓孔进行现场布点；S2：通过摄影装置进行近景摄影以采集管件及法兰的三维坐标；S3：在数据库中提取法兰信息，并进行三维建模，生成现配管模型；S4：将步骤S3中生成的现配管模型与实际合拢管标准进行比对判定，如果符合实际合拢管标准则输出加工图，如果不符合实际合拢管标准则进行手动调整，生成新的现配管模型直至使其符合实际合拢管标准；其中，所述实际合拢管标准的设置基于步骤S3中在数据库中提取的法兰信息；S5：使用现配管工装制作成品管段，并现场安装。与现有技术相比，该方法实现了管件加工的数字化，且效率高，制管精度高。

技术领域

本发明涉及船舶管件加工技术领域，具体涉及一种基于摄影测量的管件及法兰位姿还原的方法及系统。

背景技术

船舶管路是船舶上用来连接各种机械设备的管件，用来传送水、油、气等各种介质。船舶管路有两大类：动力管路和船舶系统管路。动力管路是用以为主机和辅机服务的各种管路，有燃油、滑油、冷却水、压缩空气、排气、废热等管路；船舶系统管路是为了提高船舶的抗沉性、稳性，为了满足船员、旅客的正常生活需要。其中，法兰连接是目前这些管路最主要的连接形式，优点在于管件结合强度高，拆装方便，适用范围广，几乎可以应用于一切管路的连接。

目前，对于船舶管件加工技术领域，对高精度、各种型号及尺寸的管件，尚缺乏能对其精确测量的技术手段，此外由于存在空间限制，管件的倾角、转角也很难得到精确测量，导致管件及法兰的重要的位姿、几何形态无法得到精准还原。通常采用的依靠现场靠模的方法进行管件加工，具体的，通过采集现配管的现场尺寸特征，结合现场的管件，将把所需的法兰、角钢，材料运到需要配管的位置，然后把法兰放置待安装对接的固定法兰上，待法兰位置固定好后使用角钢进行连接固定，固定完毕后即靠模完成，然后取下样模，运回制作场地，正式管段制作，确认尺寸进行拆卸角钢，打磨焊靶点，制作完毕后，运回现场安装位置进行安装。但是，通过现场靠模加工的管件，其尺寸以及品质均很难得到保障、精确度较低、误差较大、且难以实现对管件加工的数字化操作和管理。由于需要现场靠模，该管件加工的方法速度慢、效率低、需要大量人力、劳动强度大、工作不便、还存在较大的安全隐患。

鉴于靠模加工的种种缺陷，有必要提出一种新的管件及法兰位姿还原方法，使其更符合现代制造业的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状提供一种高精确度、高效率的基于摄影测量的管件及法兰位姿还原的方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于摄影测量的管件及法兰位姿还原的方法，包括以下步骤：

S1：将测量工装塞入法兰螺栓孔进行现场布点；

S2：通过摄影装置进行近景摄影以采集管件及法兰的三维坐标；

S3：在数据库中提取法兰信息，并进行三维建模，生成现配管模型；

S4：将步骤S3中生成的现配管模型与实际合拢管标准进行比对判定，如果符合实际合拢管标准则输出加工图，如果不符合实际合拢管标准则进行手动调整，生成新的现配管模型直至使其符合实际合拢管标准；其中，所述实际合拢管标准的设置基于步骤S3中在数据库中提取的法兰信息；

S5：使用现配管工装制作成品管段，并现场安装。

进一步地，步骤S3中，数据库的搭建包括构建零件标准及加工图统计，其中，所述零件标准包括法兰标准、弯头标准、合拢管标准，所述加工图统计包括设计数据库和物资编码库。

作为优选，步骤S1中所述测量工装包括不同型号尺寸的基准球和基准杆、回光摄影标志和磁性编码点。