專利名稱：用于預(yù)測(cè)船段組裝的裝配精度的系統(tǒng)、方法及其介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—般地，本發(fā)明涉及一種用于預(yù)測(cè)船段(ship block)裝配尺寸精度的系統(tǒng)，方法 以及其記錄介質(zhì)。更具體地，本發(fā)明涉及一種如下技術(shù)，即在船段直接裝配之前，事先計(jì)算 將要組合的船段的尺寸偏差，并優(yōu)化裝配段(erection block)的尺寸，使得裝配段可以通 過(guò)一次性裝配工藝裝配到基本段(basic block)上。
背景技術(shù)：
—種包括船的海事結(jié)構(gòu)，通常通過(guò)切割、加工和焊接諸如金屬厚管、小塊木材、船 骨材和設(shè)計(jì)材料的配件來(lái)裝配。例如船，要裝配100或更多段。根據(jù)完成船的裝配順序，作 為一種金屬板的厚板根據(jù)圖紙首先加工和切割，并焊接在先前裝配的船體部分上。然后，下 一塊厚板也焊接在該焊接部分上。組成船體的每一段都是大尺寸，并由金屬制成，因此，通 過(guò)切割、加工和焊接過(guò)程，其外形可能變形。也就是說(shuō)，其外形可能變得與圖紙不一致。在 船的裝配中，基于裝配段和先前已經(jīng)裝配到船體中的基本段進(jìn)行尺寸測(cè)量，裝配段利用測(cè) 量結(jié)果經(jīng)再次加工后焊接到基本段。在下文中，"基本段"是指先前裝配到船體中的船段， "裝配段"是指與"基本段"組合的船段。 參照?qǐng)Dl，描述了用于預(yù)測(cè)船段裝配尺寸精度的傳統(tǒng)工藝。 在傳統(tǒng)技術(shù)中，操作員利用光波測(cè)量?jī)x器(1)測(cè)量主件，在該主件中基本段連接 到裝配段，以及利用光波測(cè)量?jī)x器(2)測(cè)量主件，在該主件中裝配段連接到基本段。光波測(cè) 量?jī)x器測(cè)量操作員聚焦的測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)。對(duì)應(yīng)于三維坐標(biāo)的測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在個(gè)人數(shù)字 助理(PDA)中。 計(jì)算機(jī)從PDA讀取基本段和裝配段的測(cè)量數(shù)據(jù)，并比較測(cè)量數(shù)據(jù)以計(jì)算測(cè)量點(diǎn)之 間的偏差且輸出基于測(cè)驗(yàn)的結(jié)果。 此后，操作員輸出草圖并在草圖中寫下用文本表示的三維數(shù)值，從而完成裝配尺 寸精度報(bào)告(4)。操作員利用經(jīng)驗(yàn)空間概念將三維數(shù)值匹配于裝配段，以便理解裝配段的變 形度，并將三維數(shù)值寫在二維裝配尺寸精度報(bào)告中，因而需要操作員具有很高的熟練度。
通過(guò)使用裝配尺寸精度報(bào)告，切斷裝配段從而對(duì)裝配段進(jìn)行再次加工。裝配段的 再加工精度決定于裝配尺寸精度報(bào)告的精確性。 對(duì)于裝配工藝，在傳統(tǒng)技術(shù)中，將裝配段升起并定位在船的基本段的接觸表面上。 然后，使用刻度尺測(cè)量處于臨時(shí)組合狀態(tài)的基本段與裝配段之間的接觸面的尺寸組合狀 態(tài)。使用實(shí)際測(cè)量結(jié)果切割和加工裝配段后，裝配段通過(guò)起重機(jī)定位于基本段的接觸面上， 以便固定組合狀態(tài)。當(dāng)裝配段臨時(shí)與基本段組合，當(dāng)測(cè)量結(jié)果不嚴(yán)密時(shí)，使用起重機(jī)重復(fù)裝 配段的裝配工藝數(shù)次以保證裝配段的裝配尺寸精度。
裝配船段的傳統(tǒng)技術(shù)具有如下缺點(diǎn) 第一、操作員直接根據(jù)三維坐標(biāo)值預(yù)測(cè)裝配尺寸精度，因此需要操作員的熟練度。
第二、因?yàn)樵摷夹g(shù)取決于操作員的熟練度，所以需要相當(dāng)?shù)臅r(shí)間和成本來(lái)提高操 作員的熟練度。
第三、因?yàn)椴僮鲉T直接根據(jù)三維坐標(biāo)值預(yù)測(cè)裝配尺寸精度，所以不容易管理復(fù)雜 形狀段中的裝配段的數(shù)值。 第四、只有兩個(gè)段的裝配尺寸精度可以基于接觸面預(yù)測(cè)，并且不可能自動(dòng)判斷相 對(duì)于預(yù)測(cè)結(jié)果的偏差是否存在間隙或重疊。 第五、在船的段裝配工藝中，裝配段通常使用起重機(jī)裝配。然而，如果裝配段的裝 配尺寸精度預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確，那么因重復(fù)再裝配工藝而增加起重機(jī)的使用時(shí)間。當(dāng)起重機(jī)使用 時(shí)間增加時(shí)目前使用的起重機(jī)需要相當(dāng)?shù)念~外成本。 此外，當(dāng)在裝配狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)量和切割操作時(shí)，要花費(fèi)很多時(shí)間，并且操作既不準(zhǔn) 確也不穩(wěn)定。 為了解決上述問(wèn)題，需要精確地測(cè)量和管理基本段和裝配段的尺寸，并且利用一 次性加工和裝配工藝完成段的裝配工藝的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種方法，用于在監(jiān)視器上輸出基本段和裝配段的三維視 圖，并比較在基本段與裝配段的接觸面上基本段的測(cè)量值與裝配段的測(cè)量值，以及計(jì)算偏 差以預(yù)測(cè)裝配尺寸精度，從而自動(dòng)準(zhǔn)備裝配尺寸精度報(bào)告，其中對(duì)應(yīng)于裝配尺寸精度預(yù)測(cè) 結(jié)果的偏差表示在裝配段上。而且，本發(fā)明改良了裝配段的裝配尺寸精度以減少使用起重 機(jī)的裝配工藝時(shí)間，從而簡(jiǎn)化船段裝配和焊接工藝。


圖1是例示用于預(yù)測(cè)船段裝配尺寸精度的傳統(tǒng)工藝的示意圖。 圖2是例示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式用于預(yù)測(cè)船段裝配尺寸精度的系統(tǒng)示意圖。 圖3是例示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式用于預(yù)測(cè)船段的裝配尺寸精度的系統(tǒng)中使用的
預(yù)測(cè)裝配尺寸精度的程序屏幕輸出實(shí)例的示意圖。 圖4是例示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式在測(cè)量船段前的處理工藝流程圖。 圖5是例示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式用于預(yù)測(cè)船段裝配尺寸精度的方法流程圖。 圖6是例示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式在裝配尺寸精度預(yù)測(cè)程序屏幕上測(cè)量點(diǎn)的顯示
實(shí)例的示意圖。 圖7是例示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的基于點(diǎn)定位來(lái)連接段的方法示意圖。
圖8是例示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式用于被動(dòng)地連接段的方法示意圖。
圖9至12是例示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式使用偏差向量的實(shí)例示意圖。
圖13和14是例示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式用于移動(dòng)段的方法示意圖。
圖15和16是例示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式用于旋轉(zhuǎn)段的方法示意圖。
圖17是例示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式完工檢查單的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了一種用于預(yù)測(cè)船段的裝配尺寸精度的系統(tǒng)，為了將船的裝配段與基 本段組合，配置該系統(tǒng)以測(cè)量、比較和分析基本段和裝配段的裝配精度。該系統(tǒng)包括用戶 界面，經(jīng)配置以接收來(lái)自操作員的、預(yù)測(cè)船段裝配尺寸精度的命令來(lái)將基于所述命令的操作結(jié)果顯示為三維圖形；設(shè)計(jì)文件存儲(chǔ)單元，經(jīng)配置以存儲(chǔ)用于所述基本段和所述裝配段 的設(shè)計(jì)文件；裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元，與所述用戶界面連結(jié)，并且配置以提供在其中顯示所 述基本段和所述裝配段的控制點(diǎn)的檢查單(check sheet)，并將所述裝配段的測(cè)量點(diǎn)與所 述基本段的測(cè)量點(diǎn)比較以提供基于偏差的完工檢查單；以及段文件存儲(chǔ)單元，經(jīng)配置以在 所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元的控制下，存儲(chǔ)與所述基本段的測(cè)量點(diǎn)組合的段文件和與所述 裝配段的測(cè)量點(diǎn)組合的段文件。 優(yōu)選地，配置所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元以顯示通過(guò)所述用戶界面選擇的所述基 本段的設(shè)計(jì)文件中所選擇的控制點(diǎn)，將所述控制點(diǎn)與所述設(shè)計(jì)文件相組合以產(chǎn)生段文件， 并將該段文件存儲(chǔ)在所述段文件存儲(chǔ)單元中。 優(yōu)選地，配置所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元以將所述測(cè)量點(diǎn)與和所述基本段的段文 件相組合的所述控制點(diǎn)匹配，并將所述測(cè)量點(diǎn)與所述段文件組合以便將其存儲(chǔ)在所述段文 件存儲(chǔ)單元中。 優(yōu)選地，配置所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元以顯示在通過(guò)所述用戶界面選擇的所述 裝配段中所選擇的控制點(diǎn)，并將其中所述控制點(diǎn)與所述裝配段相組合的所述段文件存儲(chǔ)到 所述段文件存儲(chǔ)單元中。 優(yōu)選地，配置所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元以將所述測(cè)量點(diǎn)與和所述裝配段的段文 件相組合的所述控制點(diǎn)相匹配，并將所述測(cè)量點(diǎn)與所述段文件組合以便將其存儲(chǔ)到所述段 文件存儲(chǔ)單元中。 優(yōu)選地，配置所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元以比較與所述裝配段的段文件相組合的 測(cè)量點(diǎn)以及與所述基本段的段文件相組合的測(cè)量點(diǎn)，以便在所述用戶界面上顯示對(duì)應(yīng)于比 較結(jié)果的偏差。 優(yōu)選地，所述測(cè)量點(diǎn)具有三維坐標(biāo)值，并且所述偏差用三維向量表示。 優(yōu)選地，當(dāng)所述裝配段移動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元根據(jù)所述裝
配段的移動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)狀態(tài)移動(dòng)所述測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)值，以便重新計(jì)算所述裝配段和所述
基本段的測(cè)量點(diǎn)的偏差。 優(yōu)選地，所述三維向量根據(jù)等級(jí)(degree)由不同符號(hào)表示，從而識(shí)別兩個(gè)測(cè)量點(diǎn) 之間的重疊或間隙狀態(tài)。 優(yōu)選地，所述裝配段是一個(gè)或者更多個(gè)。 本發(fā)明提供了一種用于預(yù)測(cè)船段的裝配尺寸精度的方法，為了將船的裝配段與基
本段組合，配置該方法以測(cè)量、比較和分析基本段和裝配段的裝配精度。該方法包括(a)
為了計(jì)算所述裝配段的裝配尺寸精度，將所述基本段的測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量坐標(biāo)與所述基本段的
控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)匹配，以將所述控制點(diǎn)與所述基本段組合；(b)為了計(jì)算所述基本段的
裝配尺寸精度，將所述裝配段的測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量坐標(biāo)與所述裝配段的控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)匹
配，以將所述測(cè)量點(diǎn)與所述裝配段組合；(c)連接所述裝配段與所述基本段以比較所述裝
配段的測(cè)量點(diǎn)與所述基本段的測(cè)量點(diǎn)；以及(d)基于每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的比較結(jié)果分析每個(gè)測(cè)量
點(diǎn)的偏差，以計(jì)算所述基本段的每個(gè)測(cè)量點(diǎn)對(duì)所述裝配段的每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的偏差值。 優(yōu)選地，在所述步驟(d)中，對(duì)每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的所述偏差分析結(jié)果通過(guò)三維向量表
示，并且在所述裝配段的每個(gè)測(cè)量點(diǎn)中形成間隙或者重疊。 優(yōu)選地，所述裝配段和所述基本段通過(guò)三維圖形表示，并且所述基點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)
7和所述測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量坐標(biāo)都是三維坐標(biāo)值。 優(yōu)選地，在所述步驟(c)后，進(jìn)一步包括當(dāng)所述裝配段移動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)所述 裝配段的移動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)狀態(tài)移動(dòng)所述裝配段的測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)值，以便再次計(jì)算所述基 本段的測(cè)量點(diǎn)與所述裝配段移動(dòng)的測(cè)量點(diǎn)的偏差。 優(yōu)選地，所述裝配段的移動(dòng)通過(guò)一點(diǎn)或者二點(diǎn)移動(dòng)方法執(zhí)行，且所述裝 配段的旋轉(zhuǎn)通過(guò)從 一 點(diǎn)軸旋轉(zhuǎn)(one-point-axis-rotation)(位移)，兩點(diǎn)軸旋轉(zhuǎn) (two-point-axis-rotation)(位移)， 一點(diǎn)軸方定轉(zhuǎn)(1-point-axis-rotation)(角度)禾口兩 點(diǎn)軸旋轉(zhuǎn)(two-point-axis-rotation)(角度)中選擇一項(xiàng)來(lái)執(zhí)行。 優(yōu)選地，在所述步驟(b)中，所述基本段的測(cè)量點(diǎn)與所述裝配段的測(cè)量點(diǎn)之間的 連接通過(guò)從基于點(diǎn)的名字的連接方法，基于點(diǎn)位置的連接方法或者手動(dòng)連接方法中選擇一 項(xiàng)來(lái)執(zhí)行。 優(yōu)選地，所述方法進(jìn)一步包括產(chǎn)生包含在所述裝配段的每個(gè)測(cè)量點(diǎn)上的所述基本 段的偏差值的完工檢查單。 優(yōu)選地，在所述步驟(a)之前，當(dāng)在具有三維坐標(biāo)值的所述基本段中選擇控制點(diǎn)
時(shí)，進(jìn)一步包括將所述控制點(diǎn)與所述基本段組合并存儲(chǔ)，并且產(chǎn)生在其中顯示所述基本段
每個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)值的檢查單。 下文將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。 圖2是例示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于預(yù)測(cè)船段裝配尺寸精度的系統(tǒng)示意圖。
用于預(yù)測(cè)船段裝配尺寸精度的系統(tǒng)包括用戶界面10、設(shè)計(jì)文件存儲(chǔ)單元12、裝配 尺寸精度預(yù)測(cè)單元14和段文件存儲(chǔ)單元16。 用戶界面10輸入預(yù)測(cè)船段裝配尺寸精度的命令，并顯示該命令的執(zhí)行結(jié)果。用戶 界面10可以包括預(yù)測(cè)裝配尺寸精度的程序屏幕。如圖3所示，所述程序屏幕包括圖形操作 窗口 30、分析操作窗口 32、坐標(biāo)軸33、圖例34、工具欄35、菜單欄36和光標(biāo)坐標(biāo)顯示欄37。
圖形操作窗口 30是通過(guò)三維圖像表示諸如設(shè)計(jì)模型、測(cè)量數(shù)據(jù)和偏差值的各種 數(shù)據(jù)的區(qū)域。分析操作窗口 32是諸如設(shè)計(jì)坐標(biāo)、測(cè)量坐標(biāo)和偏差值的各種數(shù)據(jù)能夠用數(shù)值 檢查的區(qū)域。坐標(biāo)軸33是標(biāo)示整個(gè)坐標(biāo)軸的方向的符號(hào)。圖例34是標(biāo)示顏色或者顯示記 號(hào)的符號(hào)，從而為了容易識(shí)別偏差值，偏差度可以通過(guò)偏差向量表示。工具欄35是排列各 種快捷圖標(biāo)的區(qū)域。菜單欄36是通過(guò)菜單類型表示預(yù)測(cè)船段裝配尺寸精度所需要的各種 命令的區(qū)域。光標(biāo)坐標(biāo)顯示欄37是在圖形上顯示光標(biāo)的三維位置的區(qū)域。
在所述設(shè)計(jì)文件存儲(chǔ)單元12中，存儲(chǔ)組成船體的每段的三維設(shè)計(jì)視圖。三維設(shè)計(jì) 視圖可以包括dxf文件、Trobon vol文件、iges文件以及sat文件。 在所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元16中，裝入裝配尺寸精度預(yù)測(cè)程序。所述裝配尺寸 精度預(yù)測(cè)單元16控制通過(guò)所述用戶界面10所表示的程序屏幕的顯示，以及利用通過(guò)程序 屏幕輸入的基本段和裝配段的測(cè)量坐標(biāo)，預(yù)測(cè)裝配段的裝配尺寸精度。當(dāng)操作員選擇基本 段或者裝配段時(shí)，所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元16在所述圖形操作窗口 30上顯示所選擇的 基本段或者裝配段，并且將通過(guò)操作員選擇而生成的控制點(diǎn)與基本段或者裝配段組合以便 生成基于基本段或者裝配段的段文件。在接觸面上生成多個(gè)控制點(diǎn)，并且每個(gè)控制點(diǎn)均具 有設(shè)計(jì)坐標(biāo)。設(shè)計(jì)坐標(biāo)是三維坐標(biāo)值。此后，所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元16準(zhǔn)備了檢查單， 在其中控制點(diǎn)表示在裝配段中。
當(dāng)輸入基本段和裝配段上的測(cè)量點(diǎn)時(shí)，所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元16將測(cè)量點(diǎn) 與組合到基本段和裝配段中的控制點(diǎn)連接，并比較裝配段測(cè)量點(diǎn)的位置與基本段測(cè)量點(diǎn)的 位置，以便計(jì)算裝配段的裝配尺寸精度。所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元16基于裝配尺寸精度 的計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)備裝配段的完工檢查單。測(cè)量點(diǎn)具有三維坐標(biāo)值的測(cè)量坐標(biāo)。
所述設(shè)計(jì)文件存儲(chǔ)單元12存儲(chǔ)通過(guò)所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元16生成的段文 件。段文件具有的類型中控制點(diǎn)組合于相應(yīng)段，或者控制點(diǎn)和測(cè)量點(diǎn)組合于相應(yīng)段。
圖4和圖5是例示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于預(yù)測(cè)船段的裝配尺寸精度的方法流 程圖。 當(dāng)運(yùn)行裝配尺寸精度預(yù)測(cè)程序時(shí)，在所述用戶界面10上輸出程序的屏幕。
當(dāng)在程序屏幕上選擇隨機(jī)段時(shí)(在S42中為是)，所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元16 讀取從設(shè)計(jì)文件存儲(chǔ)單元12中選擇的段的設(shè)計(jì)文件，以在所述圖形操作窗口 30上輸出設(shè) 計(jì)文件(S44)。 在輸出所述段時(shí)，當(dāng)在程序屏幕中選擇控制點(diǎn)生成(在S46中為是)時(shí)，操作員選 擇的控制點(diǎn)顯示在所述段上(S48)。用于控制度數(shù)(degree)的點(diǎn)的控制點(diǎn)通過(guò)基于被認(rèn)為 是與其他段的接合點(diǎn)的位置確定。優(yōu)選地，可以設(shè)定多個(gè)控制點(diǎn)。每個(gè)控制點(diǎn)可以由操作 員被動(dòng)選擇，或者自動(dòng)生成在段的拐角或者主要部分中。 所選擇的控制點(diǎn)的信息可以顯示在程序屏幕的所述分析操作窗口 32中?？刂泣c(diǎn) 信息可以包括對(duì)應(yīng)于控制點(diǎn)名字和設(shè)計(jì)坐標(biāo)的坐標(biāo)值x、 y、 z。 在控制點(diǎn)生成完成后，當(dāng)請(qǐng)求檢查單準(zhǔn)備(在S50中為是)時(shí)，所述裝配尺寸精度 預(yù)測(cè)單元16將控制點(diǎn)組合到段中以生成段文件，并且將所生成的段文件存儲(chǔ)到所述段文 件存儲(chǔ)單元14中(S52)。段文件包括控制點(diǎn)信息。所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元16生成檢 查單，在其中控制點(diǎn)顯示在段上的(S54)。 檢查單表示在段的實(shí)際測(cè)量中參照的控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)、控制點(diǎn)間的距離、段的
尺寸信息以及角度和段的三維形狀。檢查單在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量中用作輔助工具。 圖4示出了用于實(shí)際測(cè)量的生成特定段的控制點(diǎn)和檢查單的工藝。在本發(fā)明中，
該工藝優(yōu)選地分別在基本段和裝配段上執(zhí)行。因此，操作員可得到基本段的檢查單和裝配
段的檢查單。 操作員參照檢查單測(cè)量基本段和裝配段。 對(duì)于測(cè)量操作可以使用光波測(cè)量?jī)x器。首先，確定測(cè)量起始的測(cè)量起始點(diǎn)，然后基 于該起始點(diǎn)沿給定方向連續(xù)地執(zhí)行測(cè)量操作。有多種使用光波測(cè)量?jī)x器測(cè)量船段的方法， 還可以用傳統(tǒng)方法。光波測(cè)量?jī)x器測(cè)得的每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量坐標(biāo)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到與光波測(cè)量 儀器連接的存儲(chǔ)裝置中。存儲(chǔ)裝置包括個(gè)人數(shù)字助理(PDA) 。 PDA可以用或者不用電纜連 接到光波測(cè)量?jī)x器。存儲(chǔ)于諸如PDA的內(nèi)存中的文件可以讀取具有裝配尺寸精度預(yù)測(cè)程序 的計(jì)算機(jī)。在基本段和裝配段上執(zhí)行測(cè)量操作。 操作員測(cè)量實(shí)際段中的檢查單中所顯示的控制點(diǎn)的相同位置，并用測(cè)量點(diǎn)管理測(cè) 量位置。測(cè)量點(diǎn)的個(gè)數(shù)要求與檢查單中顯示的控制點(diǎn)的個(gè)數(shù)相同。測(cè)量點(diǎn)的信息包括測(cè)量 點(diǎn)的名字和測(cè)量坐標(biāo)。 將基本段和裝配段的測(cè)量坐標(biāo)輸入程序中從而識(shí)別裝配段相對(duì)基本段的裝配尺 寸精度。
圖5是例示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于預(yù)測(cè)船段的裝配尺寸精度的工藝流程圖。
當(dāng)執(zhí)行裝配尺寸精度預(yù)測(cè)程序時(shí)，預(yù)測(cè)裝配尺寸精度的程序屏幕輸出到所述界面 10上。 當(dāng)從程序屏幕中選擇基本段時(shí)(在S60中為是)，所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元16 讀取從所述段文件存儲(chǔ)單元14中選擇的基本段的段文件，以便將基本段輸出到所述圖形 操作窗口 30中。 當(dāng)從程序屏幕中選擇測(cè)量文件時(shí)(在S64中為是)，所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元 16從PDA中讀取所選擇的測(cè)量文件，以便將每個(gè)測(cè)量點(diǎn)輸出到圖形操作窗口 30中(S66)。 當(dāng)保持每個(gè)測(cè)量點(diǎn)之間位置關(guān)系時(shí)表示了通過(guò)所述圖形操作窗口 30顯示的測(cè)量點(diǎn)。
為了在基本段上顯示測(cè)量點(diǎn)，裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元16將基本段的控制點(diǎn)與測(cè) 量點(diǎn)匹配(S68)。 匹配測(cè)量點(diǎn)與控制點(diǎn)的方法包括排列多個(gè)測(cè)量點(diǎn)和多個(gè)控制點(diǎn)，并匹配所述測(cè)量 點(diǎn)和所述控制點(diǎn)。換句話說(shuō)，先執(zhí)行排列操作使得控制點(diǎn)和組合于段中的測(cè)量點(diǎn)可以逐個(gè) 地彼此對(duì)應(yīng)。如圖6所示，在S66中，散布的測(cè)量點(diǎn)62和與控制點(diǎn)63組合的基本段61顯 示在所述操作窗口 30中。然而，控制點(diǎn)63與基本段61的測(cè)量點(diǎn)63難以精確地彼此對(duì)應(yīng)。 優(yōu)選地，當(dāng)段在不與控制點(diǎn)連結(jié)的情況下測(cè)量時(shí)，設(shè)計(jì)點(diǎn)與測(cè)量點(diǎn)的位置或者方向有差異。 在這種情況下，在控制點(diǎn)連接到測(cè)量點(diǎn)之前，控制點(diǎn)和測(cè)量點(diǎn)基于給定標(biāo)準(zhǔn)排列，使得他們 可以逐個(gè)地彼此對(duì)應(yīng)。例如，可以排列兩個(gè)控制點(diǎn)與兩個(gè)對(duì)應(yīng)的測(cè)量點(diǎn)。用鼠標(biāo)或者用鍵 盤輸入在對(duì)話框中選擇出待改變的兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)。第一點(diǎn)是起始點(diǎn)，第二點(diǎn)形成穿過(guò)所述兩 個(gè)點(diǎn)的基本軸。接著，選擇對(duì)應(yīng)所選擇的測(cè)量點(diǎn)的兩個(gè)控制點(diǎn)，其余測(cè)量點(diǎn)自動(dòng)排列以對(duì)應(yīng) 其余控制點(diǎn)。該連接操作可以通過(guò)多種方法執(zhí)行。例如，操作員可以手動(dòng)將控制點(diǎn)連接于 測(cè)量點(diǎn)或者以點(diǎn)位置為基礎(chǔ)。在基于點(diǎn)位置的匹配方法中，當(dāng)輸入匹配控制點(diǎn)與測(cè)量點(diǎn)的 數(shù)值范圍時(shí)，只有對(duì)應(yīng)數(shù)值范圍內(nèi)的點(diǎn)可以匹配，從而匹配控制點(diǎn)和測(cè)量點(diǎn)。當(dāng)通過(guò)以前的 步驟完成排列操作，從而控制點(diǎn)可以逐個(gè)地對(duì)應(yīng)測(cè)量點(diǎn)，位于基于每個(gè)控制點(diǎn)的給定半徑 范圍中的測(cè)量點(diǎn)連接于控制點(diǎn)。所述半徑是對(duì)應(yīng)于給定連接范圍的數(shù)值的距離。
所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元16存儲(chǔ)基本段的段文件，其中測(cè)量點(diǎn)與所述段文件 存儲(chǔ)單元14組合(S70)。 接著，所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元16判斷是否在所述程序屏幕上選擇裝配段 (S72)。 如果裝配段被額外地選擇作為S72的判斷結(jié)果(在S72中為是)，所述裝配尺寸精 度預(yù)測(cè)單元16執(zhí)行步驟S62至S70以將測(cè)量點(diǎn)與所選擇的裝配段連接，并存儲(chǔ)所述裝配段 的段文件，利用此將所述測(cè)量點(diǎn)與所述段文件存儲(chǔ)單元14組合。 為了預(yù)測(cè)裝配段對(duì)基本段的裝配尺寸精度，對(duì)于至少一個(gè)或更多個(gè)裝配段和基本 段，本發(fā)明執(zhí)行步驟S62至S70，從而將測(cè)量點(diǎn)組合于裝配段與基本段。當(dāng)一個(gè)裝配段連接 到一個(gè)基本段上時(shí)，生成一個(gè)基本段的段文件和一個(gè)裝配段的段文件。然而，當(dāng)多個(gè)裝配段 連接到一個(gè)基本段上時(shí)，生成段文件相應(yīng)裝配段。 如果具有基本段和裝配段的所有段文件，可以執(zhí)行將裝配段連接到基本段的命 令。 在程序屏幕上選擇基本段和至少一個(gè)或更多個(gè)裝配段，當(dāng)執(zhí)行段連接命令(S74中為是)時(shí)，所述尺寸精度預(yù)測(cè)單元16從所述段文件存儲(chǔ)單元14中讀取所選擇的基本段 和裝配段的段文件，以將基本段和裝配段的三維圖形輸出到程序屏幕的所述圖形操作窗口 30中。如圖3所示，程序屏幕的所述圖形操作窗口 30上示出了基本段100和裝配段200。
在設(shè)定基本段和裝配段之間的測(cè)量點(diǎn)連接關(guān)系后，所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元16 根據(jù)基本段和裝配段的測(cè)量坐標(biāo)計(jì)算裝配段的裝配尺寸精度。 執(zhí)行匹配基本段和裝配段之間的測(cè)量點(diǎn)的設(shè)定操作以設(shè)定裝配的哪一個(gè)測(cè)量點(diǎn) 與基本段100中的一個(gè)測(cè)量點(diǎn)匹配。匹配基本段100和裝配段200的測(cè)量點(diǎn)的操作可以用 各種方法執(zhí)行。具體地，可以基于每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的位置連接測(cè)量點(diǎn)，基于每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的名字匹 配測(cè)量點(diǎn)，或者手動(dòng)執(zhí)行。基于點(diǎn)的位置匹配測(cè)量點(diǎn)的方法是自動(dòng)匹配裝配段200的測(cè)量 點(diǎn)，這與基本段100的匹配方法非常近似。 圖7是例示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式用于基于點(diǎn)定位來(lái)將裝配段連接到基本段的方 法示意圖。在利用鼠標(biāo)選擇將要連接于裝配段的基本段之后，設(shè)定和輸入匹配范圍。匹配 范圍之外的測(cè)量點(diǎn)不能彼此匹配。也就是說(shuō)，只有位于相應(yīng)連接范圍的數(shù)值范圍內(nèi)的測(cè)量 點(diǎn)才能匹配。結(jié)果，基本段100的測(cè)量點(diǎn)可與裝配段200的測(cè)量點(diǎn)匹配。這里，有必要選擇 待裝配的段是不是插入段。即，需要設(shè)定段的頭尾關(guān)系或者段的內(nèi)外關(guān)系。內(nèi)外關(guān)系是指 基于圖中段的中心線將段沿寬度方向(y軸)布置在內(nèi)側(cè)或者外側(cè)。這里，有必要確定裝配 段200是否在前厚視圖或者左右視圖中組合于基本段100。 在基于點(diǎn)的名字的匹配測(cè)量點(diǎn)的方法中，當(dāng)基本段100和裝配段200的相鄰點(diǎn)的 名字相同時(shí)，測(cè)量點(diǎn)自動(dòng)匹配。當(dāng)裝配段200的測(cè)量與基本段100的測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量以相同 順序執(zhí)行時(shí)，可執(zhí)行該方法。 圖8是例示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式用于手動(dòng)地連接段的方法示意圖。 當(dāng)用戶手動(dòng)匹配裝配段200的測(cè)量點(diǎn)210與基本段100的測(cè)量點(diǎn)110時(shí)，使用該
方法。如圖8所示，用戶用鼠標(biāo)在圖形操作窗口 300中點(diǎn)擊將要彼此匹配的測(cè)量點(diǎn)以選擇
出測(cè)量點(diǎn)，或者在對(duì)話框中輸入段名和測(cè)量點(diǎn)的名字以直接匹配測(cè)量點(diǎn)。 當(dāng)基本段的測(cè)量點(diǎn)與裝配段的測(cè)量點(diǎn)不匹配時(shí)，執(zhí)行線性插值或者曲線插值以匹
配裝配段的測(cè)量點(diǎn)與基本段的測(cè)量點(diǎn)。線性插值利用兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)生成直線，并生成穿過(guò)鄰
近裝配段的基本段的一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的XY、YZ和ZX平面界面，從而執(zhí)行與直線的交叉計(jì)算以在
裝配段上生成偽測(cè)量點(diǎn)。曲線插值利用裝配段的三個(gè)或更多個(gè)測(cè)量點(diǎn)生成曲線，并生成穿
過(guò)鄰近裝配段的基本段的一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的XY、 YZ和ZX平面界面，從而執(zhí)行與直線的交叉計(jì)
算，以在裝配段上生成偽測(cè)量點(diǎn)。 在基本段的測(cè)量點(diǎn)與測(cè)量段的測(cè)量點(diǎn)匹配后，當(dāng)裝配分析在S76中完成時(shí)，操作 員移動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)裝配段以調(diào)整裝配分析結(jié)果。 具體地，如圖9至12所示，如果操作員在屏幕上為裝配尺寸精度預(yù)測(cè)程序輸入段 移動(dòng)/旋轉(zhuǎn)命令，所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元16顯示作為向量值的對(duì)應(yīng)于裝配分析結(jié)果的 偏差。如圖9所示，作為取決于偏差度的標(biāo)識(shí)符號(hào)，偏差向量可以不同。在本發(fā)明中，標(biāo)識(shí) 符號(hào)可以用與圖例34的組合中所使用的顏色區(qū)別，以便操作員一眼就可以識(shí)別偏差的大 小。也就是說(shuō)，如果偏差向量使用取決于偏差大小的不同顏色的箭頭顯示，可以一眼識(shí)別偏 差度。在圖中，如果顯示為一一，偏差向量表示偏差間隙801 ，而如果顯示為一一，則偏差向 量表示偏差重疊802。偏差向量，即通過(guò)比較段之間的測(cè)量點(diǎn)而得到的計(jì)算值，是通過(guò)用對(duì)應(yīng)于偏差的箭頭的顯示方法得到的。 如圖IO所示，每個(gè)測(cè)量點(diǎn)中的偏差向量的方向可以不同。在圖中，測(cè)量點(diǎn)間的偏 差沿x軸方向803、y軸方向804和z軸方向805表示。指定偏差向量的方向的方法可以包 括用鼠標(biāo)選擇或者拖拉一個(gè)測(cè)量點(diǎn)以同時(shí)選擇幾個(gè)測(cè)量點(diǎn)。用戶可以在隨后彈出的窗口中 選擇偏差向量的方向。 參照?qǐng)Dll，偏差向量沒(méi)有很好地顯示，是因?yàn)樵趫D形圖中在裝配段組合于基本段 的地方被段遮蔽了。為了避免偏差向量被遮蔽，本發(fā)明中使用了偏差補(bǔ)償值。即，如圖12 所示，裝配段200距離基本段100為一個(gè)給定距離，并且該距離用偏差補(bǔ)償值指定。因此， 雖然裝配段200距離基本段100為給定距離，當(dāng)段被組合時(shí)，可以參照補(bǔ)償值計(jì)算偏差值。 偏差補(bǔ)償值可以沿三個(gè)方向x、y、z分別設(shè)定。 操作員可以根據(jù)偏差向量移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)裝配段200，或者可以通過(guò)移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)裝配 段200來(lái)調(diào)整基本段100和裝配段200的偏差。 同時(shí)，操作員可以用從S76得到的偏差再次加工裝配段200。上述裝配段的移動(dòng)與 旋轉(zhuǎn)不是本發(fā)明的必需步驟。然而，船段包括難以執(zhí)行再次加工的部分和容易執(zhí)行再次加 工的部分。因此，為準(zhǔn)確調(diào)整，再次移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)裝配段的測(cè)量點(diǎn)，從而去除或減少難以執(zhí)行 加工的部分的偏差。當(dāng)相對(duì)較難執(zhí)行加工的部分的偏差變得較小時(shí)，相對(duì)較易執(zhí)行加工的 部分的偏差變得較大。但是，因?yàn)榫哂休^大偏差的部分容易加工而提高了整個(gè)操作的效率。
在本發(fā)明中，通過(guò)一點(diǎn)或者兩點(diǎn)移動(dòng)方法執(zhí)行移動(dòng)段的方法，以及通過(guò)從一點(diǎn) 軸方定轉(zhuǎn)(one-point-axis-rotation)(位移)，兩點(diǎn)軸方定轉(zhuǎn)(two_point_axis_rotation) (位移)， 一 點(diǎn)軸旋轉(zhuǎn)(l-point-axis-rotation)(角度)和兩點(diǎn)軸旋轉(zhuǎn) (two-point-axis-rotation)(角度)中選擇一個(gè)來(lái)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)段的方法。
如圖13所示，一點(diǎn)移動(dòng)是指向全局坐標(biāo)軸(x、y、z軸)移動(dòng)裝配段。即，通過(guò)鼠標(biāo) 移動(dòng)選擇待移動(dòng)的段，并且選擇移動(dòng)方向軸。然后，用鼠標(biāo)從所述圖形操作窗口 30中拖拉 相應(yīng)段，或者直接輸入移動(dòng)位移。 如圖14所示，兩點(diǎn)移動(dòng)是指當(dāng)移動(dòng)不同的位移值時(shí)，分別向不同的方向移動(dòng)測(cè)量 點(diǎn)901和902。當(dāng)段的兩個(gè)端點(diǎn)扭曲和旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩點(diǎn)移動(dòng)很有用。以同樣的方式，從所述圖 形操作窗口 30選擇待移動(dòng)的段的兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)，或者在對(duì)話框中輸入和選擇段名或者測(cè)量 點(diǎn)名。 旋轉(zhuǎn)段的方法包括基于位移的旋轉(zhuǎn)和基于角度的旋轉(zhuǎn)?；谖灰频男D(zhuǎn)是指使用 待旋轉(zhuǎn)的測(cè)量點(diǎn)的x、y、z軸的方向位移旋轉(zhuǎn)段。通同旋轉(zhuǎn)方法使用旋轉(zhuǎn)軸和旋轉(zhuǎn)角。但 是，在段的裝配分析情況下，使用待旋轉(zhuǎn)的點(diǎn)處的x、 y、 z軸方向的移動(dòng)位移比使用旋轉(zhuǎn)角 更有效?；谖灰频男D(zhuǎn)根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸的設(shè)定方法分成兩個(gè)方法。 圖15和16是例示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于旋轉(zhuǎn)段的方法的示意圖。如圖15 所示，一點(diǎn)軸旋轉(zhuǎn)(位移)是指移動(dòng)用戶選擇的一個(gè)測(cè)量點(diǎn)和穿過(guò)測(cè)量點(diǎn)的全局坐標(biāo)軸(x、 y、z軸)。從圖形操作窗口 30中選擇測(cè)量點(diǎn)1001用作旋轉(zhuǎn)起始點(diǎn)，或者從對(duì)話框中選擇目 標(biāo)段名和用于旋轉(zhuǎn)起始點(diǎn)的測(cè)量點(diǎn)編號(hào)。當(dāng)選擇旋轉(zhuǎn)起始點(diǎn)時(shí)，在圖形操作窗口 30上畫出 旋轉(zhuǎn)軸。接著，選擇測(cè)量點(diǎn)1002用作將要旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，或者從對(duì)話框中選擇用于旋轉(zhuǎn)點(diǎn) 的測(cè)量點(diǎn)編號(hào)。從對(duì)話框選擇將要用作旋轉(zhuǎn)軸的軸。 如圖16所示，當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸設(shè)定后，兩點(diǎn)軸旋轉(zhuǎn)(位移)使用兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)。也就是說(shuō)，這是一種使用穿過(guò)用戶選擇的兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)1004和1005的直線作為旋轉(zhuǎn)軸的方法。利用鼠 標(biāo)選擇用于旋轉(zhuǎn)軸的兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)1004和1005，或者從對(duì)話框中選擇目標(biāo)段名和用于旋轉(zhuǎn) 軸點(diǎn)的測(cè)量點(diǎn)編號(hào)。此后，使用鼠標(biāo)從對(duì)話框中選擇測(cè)量點(diǎn)1003作為要旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)。最 后，輸入旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)位移，執(zhí)行操作。結(jié)果，基于對(duì)應(yīng)于給定位移的旋轉(zhuǎn)，使全部測(cè)量點(diǎn) 旋轉(zhuǎn)。 基于角度的旋轉(zhuǎn)是指使用旋轉(zhuǎn)軸和旋轉(zhuǎn)角來(lái)旋轉(zhuǎn)段或者測(cè)量點(diǎn)。如上所述，基于 角度的旋轉(zhuǎn)包括一點(diǎn)軸旋轉(zhuǎn)(角度)和兩點(diǎn)軸旋轉(zhuǎn)(角度)。除用角度代替位移外，它們分 別與上述一點(diǎn)軸旋轉(zhuǎn)(位移)和兩點(diǎn)軸旋轉(zhuǎn)(位移)大致類似。 通過(guò)上述工序完成裝配分析。當(dāng)完成裝配尺寸精度的偏差調(diào)整后，操作員可以命 令進(jìn)行完工檢查單準(zhǔn)備。 如果操作員在用于預(yù)測(cè)裝配尺寸精度的程序屏幕上命令進(jìn)行完工檢查單的準(zhǔn)備 (在S82中為是)，所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元16輸出作為最終報(bào)告的完工檢查單，該最終 報(bào)告包括基本段和裝配段的測(cè)量點(diǎn)之間的偏差分析數(shù)據(jù)(S84)。 因此，可以對(duì)已經(jīng)完成裝配分析的裝配段輸出指定格式的裝配報(bào)告。圖17是例示 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的完工檢查單的示意圖。在完工檢查單中，關(guān)于段之間的間隙或者重 疊的信息用數(shù)值來(lái)顯示。 在完工檢查單中顯示為重疊的部分中，對(duì)應(yīng)于顯示為重疊的測(cè)量點(diǎn)的部分從裝配 段切割，并且加工的裝配段由起重機(jī)升起并與基本段組合。當(dāng)裝配段與基本段組合時(shí)，對(duì)段 之間的間隙進(jìn)行焊接，從而填充作為間隙的、相應(yīng)于測(cè)量點(diǎn)的部分以完成裝配。
工業(yè)實(shí)用性 雖然本發(fā)明例示了當(dāng)一個(gè)裝配段與一個(gè)基本段組合時(shí)，可以同時(shí)分析幾個(gè)裝配段 組合和裝配在一個(gè)基本段的幾個(gè)表面上，并執(zhí)行同樣的操作。在現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)起重機(jī)提 升裝配段，裝配段與先前裝配的基本段暫時(shí)組合。在這種狀態(tài)下，使用刻度尺測(cè)量尺寸，并 用起重機(jī)將裝配段放到地面上。然后，對(duì)裝配段進(jìn)行加工，并且再次用起重機(jī)提升裝配段。 然而，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，裝配工藝不需要反復(fù)執(zhí)行，不像現(xiàn)有技術(shù)那樣。因此，本發(fā)明 能夠?qū)⑵鹬貦C(jī)的使用降到最低，減少改正操作量，并改良船塢的旋轉(zhuǎn)速率，從而縮短船的裝 配周期。 根據(jù)本發(fā)明的用于預(yù)測(cè)船段裝配尺寸精度的系統(tǒng)和方法能基于三維基本和裝配 段而精確地預(yù)測(cè)裝配尺寸精度，因此在使用起重機(jī)的暫時(shí)裝配狀態(tài)下不需要執(zhí)行測(cè)量和切 割操作。因此，操作迅速、準(zhǔn)確、安全。而且，本發(fā)明在使用基于三維圖形的用于預(yù)測(cè)裝配尺 寸精度的系統(tǒng)時(shí)不需要很高的熟練度。因此，操作適應(yīng)周期顯著縮短，從而有效地促進(jìn)人力
的管理。
1權(quán)利要求
一種用于預(yù)測(cè)船段的裝配尺寸精度的系統(tǒng)，為了將船的裝配段與基本段組合，配置該系統(tǒng)以測(cè)量、比較和分析所述基本段和所述裝配段的裝配精度，該系統(tǒng)包括用戶界面，經(jīng)配置以接收來(lái)自操作員的、預(yù)測(cè)船段裝配尺寸精度的命令來(lái)將基于所述命令的操作結(jié)果顯示為三維圖形；設(shè)計(jì)文件存儲(chǔ)單元，經(jīng)配置以存儲(chǔ)用于所述基本段和所述裝配段的設(shè)計(jì)文件；裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元，與所述用戶界面連結(jié)，并且配置以提供在其中顯示所述基本段和所述裝配段的控制點(diǎn)的檢查單，并將所述裝配段的測(cè)量點(diǎn)與所述基本段的測(cè)量點(diǎn)比較以提供基于偏差的完工檢查單；以及段文件存儲(chǔ)單元，經(jīng)配置以在所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元的控制下，存儲(chǔ)與所述基本段的測(cè)量點(diǎn)組合的段文件和與所述裝配段的測(cè)量點(diǎn)組合的段文件。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，配置所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元以顯示通過(guò)所述用戶界面選擇的所述基本段的設(shè)計(jì)文件中所選擇的控制點(diǎn)，將所述控制點(diǎn)與所述設(shè)計(jì)文件相組合以生成段文件，并將該段文件存儲(chǔ)在所述段文件存儲(chǔ)單元中。
3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，配置所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元以將所述測(cè)量點(diǎn)與和所述基本段的段文件相組合的所述控制點(diǎn)匹配，并將所述測(cè)量點(diǎn)與所述段文件組合以便將其存儲(chǔ)在所述段文件存儲(chǔ)單元中。
4. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述基本段的測(cè)量點(diǎn)與所述裝配段的測(cè)量點(diǎn)不匹配時(shí)，所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元經(jīng)配置利用所述裝配段的兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)生成直線，生成穿過(guò)鄰近所述裝配段的所述基本段的一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的XY平面、YZ平面和ZX平面，以執(zhí)行與所述直線的交叉計(jì)算，并在所述裝配段上生成偽測(cè)量點(diǎn)，從而將所述基本段的測(cè)量點(diǎn)與所述裝配段的偽測(cè)量點(diǎn)相匹配，或者利用所述裝配段的三個(gè)或者更多個(gè)測(cè)量點(diǎn)生成直線，生成穿過(guò)鄰近所述裝配段的所述基本段的一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的XY平面、YZ平面和ZX平面，以執(zhí)行與所述直線的交叉計(jì)算，并在所述裝配段上生成偽測(cè)量點(diǎn)，從而將所述基本段的測(cè)量點(diǎn)與所述裝配段的偽測(cè)量點(diǎn)相匹配。
5. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，配置所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元以顯示在通過(guò)所述用戶界面選擇的所述裝配段中所選擇的控制點(diǎn)，并將其中所述控制點(diǎn)與所述裝配段相組合的所述段文件存儲(chǔ)到所述段文件存儲(chǔ)單元中。
6. 如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，配置所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元以將所述測(cè)量點(diǎn)與和所述裝配段的段文件相組合的所述控制點(diǎn)相匹配，并將所述測(cè)量點(diǎn)與所述段文件組合以便將其存儲(chǔ)到所述段文件存儲(chǔ)單元中。
7. 如權(quán)利要求3或6所述的系統(tǒng)，其中，配置所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元以比較與所述裝配段的段文件相組合的測(cè)量點(diǎn)以及與所述基本段的段文件相組合的測(cè)量點(diǎn)，以便在所述用戶界面上顯示對(duì)應(yīng)于比較結(jié)果的偏差。
8. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述測(cè)量點(diǎn)具有三維坐標(biāo)值，并且所述偏差用三維向量表示。
9. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述裝配段移動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述裝配尺寸精度預(yù)測(cè)單元根據(jù)所述裝配段的移動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)狀態(tài)移動(dòng)所述測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)值，以便重新計(jì)算所述裝配段和所述基本段的測(cè)量點(diǎn)的偏差。
10. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述三維向量根據(jù)等級(jí)由不同符號(hào)表示，從而識(shí)別兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)之間的重疊或間隙狀態(tài)。
11. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述裝配段是一個(gè)或者更多個(gè)。
12. —種用于預(yù)測(cè)船段的裝配尺寸精度的方法，為了將船的裝配段與基本段組合，配置該方法以測(cè)量、比較和分析所述基本段和所述裝配段的裝配精度，該方法包括(a) 為了計(jì)算所述裝配段的裝配尺寸精度，將所述基本段的測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量坐標(biāo)與所述基本段的控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)匹配，以將所述控制點(diǎn)與所述基本段組合；(b) 為了計(jì)算所述基本段的裝配尺寸精度，將所述裝配段的測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量坐標(biāo)與所述裝配段的控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)匹配，以將所述測(cè)量點(diǎn)與所述裝配段組合；(c) 連接所述裝配段與所述基本段以比較所述裝配段的測(cè)量點(diǎn)與所述基本段的測(cè)量點(diǎn)；以及(d) 基于每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的比較結(jié)果分析每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的偏差，以計(jì)算所述基本段的每個(gè)測(cè)量點(diǎn)對(duì)所述裝配段的每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的偏差值。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，在所述步驟(d)中，對(duì)每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的偏差分析結(jié)果通過(guò)三維向量表示，并且在所述裝配段的每個(gè)測(cè)量點(diǎn)中形成間隙或者重疊。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述裝配段和所述基本段通過(guò)三維圖形表示，并且所述基點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)和所述測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量坐標(biāo)都是三維坐標(biāo)值。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中，在所述步驟(c)后，進(jìn)一步包括當(dāng)所述裝配段移動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)所述裝配段的移動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)狀態(tài)移動(dòng)所述裝配段的測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)值，以便再次計(jì)算所述基本段的測(cè)量點(diǎn)與所述裝配段移動(dòng)的測(cè)量點(diǎn)的偏差。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述裝配段的移動(dòng)通過(guò)一點(diǎn)或者二點(diǎn)移動(dòng)方法執(zhí)行，且所述裝配段的旋轉(zhuǎn)通過(guò)從一點(diǎn)軸旋轉(zhuǎn)(位移)，兩點(diǎn)軸旋轉(zhuǎn)(位移)， 一點(diǎn)軸旋轉(zhuǎn)(角度)和兩點(diǎn)軸旋轉(zhuǎn)(角度)中選擇的一項(xiàng)來(lái)執(zhí)行。
17. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，在所述步驟(b)中，所述基本段的測(cè)量點(diǎn)與所述裝配段的測(cè)量點(diǎn)之間的連接通過(guò)從基于點(diǎn)的名字的連接方法，基于點(diǎn)位置的連接方法或者手動(dòng)連接方法中選擇的一項(xiàng)來(lái)執(zhí)行。
18. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，進(jìn)一步包括產(chǎn)生包含在所述裝配段的每個(gè)測(cè)量點(diǎn)上的所述基本段的偏差值的完工檢查單。
19. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，在所述步驟(a)之前，當(dāng)在具有三維坐標(biāo)值的所述基本段中選擇控制點(diǎn)時(shí)，進(jìn)一步包括將所述控制點(diǎn)與所述基本段組合并存儲(chǔ)，并且產(chǎn)生在其中顯示所述基本段每個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)值的檢查單。
20. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，當(dāng)所述基本段的測(cè)量點(diǎn)與所述裝配段的測(cè)量點(diǎn)不匹配時(shí)，所述步驟(c)包括利用所述裝配段的兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)生成直線以及貫穿鄰近所述裝配段的所述基本段的一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的XY、 YZ和ZX平面，并執(zhí)行與該直線的交叉計(jì)算，以在所述裝配段上生成偽測(cè)量點(diǎn)，從而將所述裝配段的偽測(cè)量點(diǎn)與所述基本段的測(cè)量點(diǎn)相匹配，或者利用所述裝配段的三個(gè)或者更多個(gè)測(cè)量點(diǎn)生成直線以及貫穿鄰近所述裝配段的所述基本段的一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的XY、 YZ和ZX平面，并執(zhí)行與該直線的交叉計(jì)算，以在所述裝配段上生成偽測(cè)量點(diǎn)，從而將所述裝配段的偽測(cè)量點(diǎn)與所述基本段的測(cè)量點(diǎn)相匹配。
21. —種能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)讀取的、包括船段裝配尺寸精度預(yù)測(cè)程序的記錄介質(zhì)，為了將船的裝配段與基本段組合，配置該記錄介質(zhì)以測(cè)量、比較和分析基本段和裝配段的裝配精度，該方法包括(a) 為了計(jì)算所述裝配尺寸精度的裝配尺寸精度，將所述基本段的測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量坐標(biāo)與所述基本段的控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)匹配，以將所述測(cè)量點(diǎn)與所述基本段組合；(b) 為了計(jì)算所述基本段的裝配尺寸精度，將所述裝配段的測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量坐標(biāo)與所述裝配段的控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)匹配，以將所述測(cè)量點(diǎn)與所述裝配段組合；(c) 連接所述裝配段與所述基本段以比較所述裝配段的測(cè)量點(diǎn)與所述基本段的測(cè)量點(diǎn)；(d) 基于每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的比較結(jié)果分析每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的偏差，以計(jì)算所述基本段的每個(gè)測(cè)量點(diǎn)對(duì)所述裝配段的每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的偏差值；以及(e) 生成包括所述裝配段的每個(gè)測(cè)量點(diǎn)上的所述基本段的偏差值的完工檢查單。
22. 如權(quán)利要求21所述的記錄介質(zhì)，其中，在所述步驟(a)之前，當(dāng)在具有三維坐標(biāo)值的所述基本段中選擇控制點(diǎn)時(shí)，所述程序進(jìn)一步包括將所述控制點(diǎn)與所述基本段組合并存儲(chǔ)，并且產(chǎn)生在其中顯示所述基本段每個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)值的檢查單。
23. 如權(quán)利要求21所述的記錄介質(zhì)，其中，所述裝配段和所述基本段通過(guò)三維圖形表示，并且所述基點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)和所述測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量坐標(biāo)都是三維坐標(biāo)值。
24. 如權(quán)利要求23所述的記錄介質(zhì)，其中，對(duì)每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的所述偏差分析結(jié)果通過(guò)三維向量表示，并且在所述裝配段的每個(gè)測(cè)量點(diǎn)中形成間隙或者重疊。
25. 如權(quán)利要求21所述的記錄介質(zhì)，其中，在所述步驟(c)后，所述程序進(jìn)一步包括當(dāng)所述裝配段移動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)所述裝配段的移動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)狀態(tài)移動(dòng)所述裝配段的測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)值，以便再次計(jì)算所述基本段的測(cè)量點(diǎn)與所述裝配段移動(dòng)的測(cè)量點(diǎn)的偏差。
26. 如權(quán)利要求25所述的記錄介質(zhì)，其中，所述裝配段的移動(dòng)通過(guò)一點(diǎn)或者二點(diǎn)移動(dòng)方法執(zhí)行，且所述裝配段的旋轉(zhuǎn)通過(guò)從一點(diǎn)軸旋轉(zhuǎn)(位移)，兩點(diǎn)軸旋轉(zhuǎn)(位移)， 一點(diǎn)軸旋轉(zhuǎn)(角度)和兩點(diǎn)軸旋轉(zhuǎn)(角度)中選擇的一項(xiàng)來(lái)執(zhí)行。
27. 如權(quán)利要求21所述的記錄介質(zhì)，其中，當(dāng)所述基本段的測(cè)量點(diǎn)與所述裝配段的測(cè)量點(diǎn)不匹配時(shí)，所述步驟(c)包括利用所述裝配段的兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)生成直線以及貫穿鄰近所述裝配段的所述基本段的一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的XY、 YZ和ZX平面，并執(zhí)行與該直線的交叉計(jì)算，以在所述裝配段上生成偽測(cè)量點(diǎn)并將所述裝配段的偽測(cè)量點(diǎn)與所述基本段的測(cè)量點(diǎn)相匹配，或者利用所述裝配段的三個(gè)或者更多個(gè)測(cè)量點(diǎn)生成直線以及貫穿鄰近所述裝配段的所述基本段的一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的XY、 YZ和ZX平面，并執(zhí)行與該直線的交叉計(jì)算，以在所述裝配段上生成偽測(cè)量點(diǎn)并將所述裝配段的偽測(cè)量點(diǎn)與所述基本段的測(cè)量點(diǎn)相匹配。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種如下技術(shù)，即在船段直接地裝配之前，預(yù)先計(jì)算待組合的船段的數(shù)值偏差，并優(yōu)化待裝配的裝配段的數(shù)值，使得裝配段可以通過(guò)一次性裝配工藝裝配到船段上。在該技術(shù)中，測(cè)量已經(jīng)裝配到船段中的基本段和待組合到基本段中的裝配段，并且所述基本段和裝配段以三維的形式顯示在用于預(yù)測(cè)裝配尺寸精度的程序屏幕上，且所述基本段和裝配段虛擬組合。然后，計(jì)算所述基本段與裝配段的測(cè)量結(jié)果之間的偏差，并以三維向量的形式顯示所計(jì)算的偏差，從而操作員可以容易地識(shí)別裝配段的偏差值。
文檔編號(hào)G06F17/50GK101796519SQ200880022449
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月4日
發(fā)明者姜炅完, 尹德鉉, 樸峯來(lái), 金德垠 申請(qǐng)人:三人情報(bào)株式會(huì)社