一种数控调节升降的船体分段定位胎架方阵.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107284620A(43)申请公布日2017.10.24(21)申请号201710426069.4(22)申请日2017.06.08(71)申请人江苏科技大学地址212003江苏省镇江市梦溪路2号(72)发明人温华兵郭俊华刘悦李阳范紫岩张明(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人楼高潮(51)Int.Cl.B63C5/02(2006.01)B63B9/06(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种数控调节升降的船体分段定位胎架方阵(57)摘要本发明公开了一种数控调节升降的船体分段定位胎架方阵，其采用电机驱使蜗杆转动，蜗杆带动涡轮转动，蜗轮带动顶升丝杠转动，顶升丝杠驱使顶升导轨上下移动，实现对大型船体结构分段的精确顶升定位，本发明采用数控的顶升装置，替代通过拼装焊接实现定位的传统钢结构胎架。本发明胎架采用模块化设计和制造，可高精度地快速调整胎架方阵的高度定位尺寸，尤其适用于较大型船体和海洋平台分段的复杂曲面，可提高生产效率，缩短造船周期。CN107284620ACN107284620A权利要求书1/2页1.一种数控调节升降的船体分段定位胎架方阵，其特征在于：其包括组成方阵的纵横设置的N×M组定位胎架和控制系统，其中，N为大于1的整数，M为大于1的整数；其中，每组所述定位胎架包括顶升丝杠(1)、顶升导轨(2)、顶升头(3)、导向连接套(4)、壳体和驱动组件；所述壳体内的顶端沿着其轴线向下延伸设置有所述导向连接套(4)，所述导向连接套(4)的中心轴线设有贯通的导向孔；所述导向连接套(4)的导向孔内设置有可上下滑动但不能相对于导向连接套(4)转动的顶升导轨(2)；所述顶升导轨(2)沿其轴向延伸设置有与所述顶升丝杠(1)螺旋连接的螺纹孔，且所述顶升丝杠(1)与所述顶升导轨(2)组成的螺纹副能反向锁死；所述顶升导轨的螺纹孔的顶端固定设置有所述顶升头(3)，所述顶升头(3)伸入顶升导轨(2)的一端对所述顶升丝杠(1)进行限位；所述驱动组件驱动所述顶升丝杠(1)转动进而实现顶升导轨(2)沿着导向连接套(4)的导向孔上下升降；所述控制系统分别控制N×M组定位胎架的驱动组件的转动与停止，使得方阵中所有定位胎架升高到与待定位件的曲面坐标高度对应的高度。2.根据权利要求1所述的一种数控调节升降的船体分段定位胎架方阵，其特征在于：所述驱动组件包括电机(16)、蜗杆(19)和蜗轮(20)，其中，所述电机固定设置于所述壳体外部，所述蜗杆(19)可转动支撑设置在壳体上，且所述蜗杆(19)的一端伸出壳体外与所述电机输出轴连接，所述顶升丝杠(1)的下部连接有蜗轮(20)，所述蜗轮(20)与蜗杆(19)组成传动副。3.根据权利要求1所述的一种数控调节升降的船体分段定位胎架方阵，其特征在于：N×M组定位胎架的各定位胎架通过底部设置的若干纵横布置的肋条(22)固定连接而组成胎架方阵。4.根据权利要求1所述的一种数控调节升降的船体分段定位胎架方阵，其特征在于：所述顶升丝杠(1)的下端可转动支撑设置在壳体底部，且所述壳体或者顶升丝杠上设置有限制顶升丝杠(1)沿其轴线位移的限位件。5.根据权利要求3所述的一种数控调节升降的船体分段定位胎架方阵，其特征在于：所述壳体的下端采用底部连接板(12)固定在肋条(22)上。6.根据权利要求4所述的一种数控调节升降的船体分段定位胎架方阵，其特征在于：所述壳体的内腔的下部设置有阶梯孔，阶梯孔上部的大孔为安装顶升丝杠的轴承座孔，阶梯孔下部的小孔为容纳限位件的小孔，所述限位件为限位螺母(13)。7.根据权利要求1所述的一种数控调节升降的船体分段定位胎架方阵，其特征在于：所述顶升头(3)的顶部为呈曲面的顶头结构，该曲面为圆面、椭圆面、双叶双曲面或抛物面。8.根据权利要求1所述的一种数控调节升降的船体分段定位胎架方阵，其特征在于：所述顶升丝杠(1)、顶升导轨(2)、顶升头(3)和导向连接套(4)的材料均为高强度耐磨材料。9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种数控调节升降的船体分段定位胎架方阵，其特征在于：所述壳体为分体式结构。10.一种胎架方阵的数控调节升降高度的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：调节控制系统将方阵中的定位胎架进行归至最低位，控制所有电机(16)逆转，使得2CN107284620A权利要求书2/2页所有电机(16)不能再逆转为止，所述最低位为顶升头(3)的下底面接触顶升丝杠(1)的上端面；S2：将船体分段的曲面坐标数据和归位后的顶升头(3)的最顶处坐标数据读入控制系统，控制所有电机(16)正转，升高方阵中所有顶升导轨(2)和顶升头(3)；方阵中某个胎架的顶升头(3)需要升高H，如果顶升丝杠(1)