一种定位测量装置的制作方法

本方案涉及船舶管路定位安装领域，具体涉及一种用于船舶管路马脚定位安装的数字化定位测量装置。

背景技术：

管路马脚用于固定船上管路，马脚的安装精度直接影响到管路的安装精度，因此在当今精度造船的时代，提高管路马脚安装精度显得尤为重要。

如图1和图2所示，为定位环形分段上马脚的常规安装工艺。定位图1中马脚需要x和z两个方向上的尺寸，对应量取方法如下：

s1、x方向尺寸：马脚定位之前需要在环形分段内侧壁，用弹线工艺划出每档肋骨肋位线，环形分段的边缘以及每档肋骨之间的距离可通过分段划分图得知。划出肋骨线位置的弹线工艺过程如下：

①首先根据船体分段划分图(如图1所示)，得知分段边缘到1#肋位的x方向距离值x1。用卷尺在分段边缘上选取任意两个点c和d，沿着船长方向平移x1的距离，得到c'和d'点，如图2所示；

②然后按住带有着色粉的弹性线，使其通过上述c’和d’；

③轻轻拉开弹性线，松开，弹性线撞击环形分段内壁留下着色粉痕迹即为1#档肋骨位置；

④然后以1#肋骨线为基准，同样的方法确定右面的几档肋骨。

⑤根据马脚安装图，以fr3肋骨线为基准，沿x方向偏移155处划出一段平行与肋骨线的弧线，该段弧线记为fr3+155。fr3+155弧线用于确定马脚x方向位置。平行弧线划法同上述①～③步。

s2、z方向尺寸：在环形分段上的马脚高度定位方法是弧长法。弧长法定位工艺过程如下：

①以图2中1016尺寸a点为起点，将卷尺紧贴壳圈，并沿着步骤s1中所划的fr3+155弧线，在卷尺1016长度处用粉笔划出标记线

②标记线与fr3+155交叉点b即为马脚在壳圈上的定位点。

有上述步骤可以看出，环形分段结构复杂，在定位马脚时需要标注出每档肋骨位置，弹线操作繁琐且精度较低，管子安装时经常出现无法合拢的情况，且施工不方便。

技术实现要素：

本方案意在提供一种用于船舶管路马脚定位安装的数字化定位测量装置，以解决现有技术中管路马脚定位操作繁琐且精度低，施工不便等问题。

为达到上述目的，本方案采用如下技术方案：

第一个方面，本方案提供了一种定位测量装置，包括：设置在基座1上的标记单元2和测距单元3；所述标记单元2基于测距单元3实时提供的当前标记单元2的距离信息，在基座1上往复移动，确定目标区域的定位位置。

在一种优选地实施例中，所述测距单元3包括：固定在基座1上的磁致伸缩波导杆301、固定在磁致伸缩波导杆301一端的磁致伸缩位移传感器302和套设在磁致伸缩波导杆301上的磁环303；

所述磁环303与所述标记单元2固定，通过在磁致伸缩波导杆301上往复移动，与所述标记单元2同步运动。

在一种优选地实施例中，所述标记单元2设置在基座1上的导轨101上，且能够在导轨101上往复移动。

在一种优选地实施例中，所述标记单元2采用激光扫平仪201。

在一种优选地实施例中，该装置还包括：用于实时显示测距单元3实时提供的当前标记单元2的距离信息的显示单元4。

在一种优选地实施例中，所述显示单元4与测距单元3电连接，且设置在基座1上；或者，所述显示单元4与测距单元3无线通信，并独立于所述基座1设置。

在一种优选地实施例中，该装置还包括：用于为显示单元4和/测距单元3供电的供电单元5。

在一种优选地实施例中，该装置还包括：设置在基座1下端的调平机构6。

在一种优选地实施例中，该装置还包括：用于为基座1提供调平基准的圆水泡7。

有益效果

本方案通过标记单元和测距单元的配合，能够快速准确的确定管路马脚的安装位置，提高管路安装精度。

本方案操作简单，且能够实现船舶分段内部指定位置处投射标线，实现定位和投线的一体化。

附图说明

图1示出利用现有技术中的弹线法对船体x方向上马脚标记定位的示意图；

图2示出利用现有技术中的划线法对船体z方向上马脚标记定位的示意图；

图3示出本方案所述定位测量装置的主视图；

图4示出本方案所述定位测量装置的俯视图；

图5示出利用本方案所述定位测量装置进行船体x方向上马脚标记定位的示意图；

图6示出利用本方案所述定位测量装置进行船体z方向上马脚标记定位的示意图。

附图标号

1、基座；101、导轨；

2、标记单元；201、激光扫平仪；

3、测距单元；301、磁致伸缩波导杆；302、磁致伸缩位移传感器；303、磁环；

4、显示单元；

5、供电单元；

6、调平机构；

7、圆水泡。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

在本方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本方案的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

经过研究和分析，利用现有技术中弹线和粉笔标画的方式在船舱内施工时，操作方式较为繁琐，而且由于施工多数需要人工来找平，会造成标注的精度不足的问题，导致管路安装时，经常出现无法合拢的情况。因此，针对现有技术中存在的问题，本方案意在提供一种用于船舶管路马脚定位安装的数字化定位测量装置，以便现场施工时，提供高精度的定位辅助线，从而提高管路安装精度；此外，由于该装置可以在船舶分段内部指定位置处投射标线，从而能够实现定位和投线的一体化。

以下结合图3和图4，对本方案提出的一种用于船舶管路马脚定位安装的数字化定位测量装置进行详细描述。本方案所述装置包括：设置在基座1上的标记单元2和测距单元3；所述标记单元2基于测距单元3实时提供的当前标记单元2的距离信息，在基座1上往复移动，确定目标区域的定位位置。

本方案所述基座1为长方形架体，所述架体上设有导向结构，标记单元2可以通过导向结构在基座1上往复移动。测距单元3能够实时测量标记单元2的位置，提供出标记单元2实时的位置信息；测距单元3需要以一个确定的坐标位置为基准，基于该基准位置给出标记单元2的实时距离信息。此外，本方案中，基座1主要是为标记单元2和测距单元3提供支撑和运动导向。因此，基座1形状并不仅限于长方形的架体，本领域技术人员可以根据使用场景调整基座1的形状，以适应施工环境的需求。

标记单元2主要是提供测量基线，为了保证基线的精准性，标记单元2可以采用例如激光扫平仪201等设备作为测量基线的光源发射装置。

测距单元3作为距离测量的装置，可以采用磁感、光感等方式来测量标记单元2的距离信息。

一种可能的实施方式，在长方形架体的轨道上安装有激光扫平仪201，激光扫平仪201能够沿轨道往复移动，并提供测量基线。架体的一侧安装有磁感应装置，利用磁感应的方式，测量激光扫平仪201的位置，从而实时提供激光扫平仪201的位置。

具体来说，本方案所述测距单元3可以包括如下部分：磁致伸缩波导杆301、磁致伸缩位移传感器302和磁环303。磁致伸缩波导杆301固定在基座1上，且保持与基座1上的轨道平行。磁致伸缩位移传感器302固定在磁致伸缩波导杆301的一端，磁致伸缩位移传感器302后需要确定一个坐标位置作为基准位置，基于该基准位置给出标记单元2的实时距离信息，基准位置可以是磁致伸缩位移传感器302所在位置作为基准位置，也可以将基座1的对称轴作为基准位，此基准位置可以根据采用测距设备、施工位置和环境进行适当的调整。磁环303套设在磁致伸缩波导杆301上，且能够在磁致伸缩波导杆301上往复移动；磁环303与标记单元2固定，在标记单元2运动时，磁环303也随之运动，磁致伸缩位移传感器302通过磁环303在磁致伸缩波导杆301上的运动，来确定标记单元2的实时距离。

本方案中，为了进一步方便工作人员使用该定位测量装置，可以在该装置上设置显示单元4，用于实时显示测距单元3实时提供的当前标记单元2的距离信息的显示单元4。该显示单元4的形式可以是液晶显示器、数码显示器等等。显示单元4可以固定在基座1上，并与测距单元3中的磁致伸缩位移传感器302电连接，实时显示标记单元2的距离信息。此外，该定位测量装置使用时，可能是在非水平的位置使用，此时，为了方便工作人员观察显示单元4显示数值，显示单元4可以是独立于基座1的显示设备，并通过例如射频传输等无线通信的方式与磁致伸缩位移传感器302进行信息通信，这样，工作人员就可以不受基座1安装位置的限制，自由观察显示单元4显示数值。

本方案中，为了保证定位测量装置的续航能力，该定位测量装置上还可以设置供电单元5。利用供电单元5为显示单元4和/或测距单元3提供24v直流电。此处，如果显示单元4独立于基座1，则供电电源仅给测距单元3供电即可。另外，根据用电设备的需求，可以更换供电单元5，不仅限于24v直流电源。

定位测量装置在使用时，会由于使用场地、辅助工装等因素，无法保证定位测量装置的水平状态，因此，可以在基座1下方设置调平机构6，从而调整定位测量装置的水平度，使装置测量更加精准。

一种可能的实施方式，在基座1下方均匀布置四组螺杆组件，通过调节螺杆组件来调整定位测量装置的水平度。

此外，为了更加方便工作人员对装置找平，可以在基座1上设置一个用于为基座1提供调平基准的圆水泡7，工作人员在使用调平机构6对定位测量装置进行调平时，依据圆水泡7的状态，将定位测量装置调平。

该定位测量装置在使用时，可以直接安装使用，也可以先固定在辅助工装上，以更好的适应工作环境。调整定位测量装置基座1下方的调平机构6，观察圆水泡7，当圆水泡7处于中间位置时，定位测量装置处于水平状态，可以开始工作。确定基准位置后，通过磁致伸缩位移传感器302和磁环303配合，实时采集激光扫平仪201的位置，并在数码显示器上显示距离数值，根据距离数据不断调整激光扫平仪201，确定目标区域中马脚安装定位位置。

下面通过实例对本方案作进一步说明。

如图3和图4所示，本实施例提供了一种马脚数字化定位测量装置，该装置包括：基座1和固定在基座1上面的有两根导轨101；基座1的一侧设有一个磁致伸缩波导杆301，在磁致伸缩波导杆301的左边头部顶端位置安装有磁致伸缩传感器；在两根导轨101上固定安装有激光扫平仪201，激光扫平仪201具有投射可视激素光的能力。磁环303同激光扫平仪201刚性连接,并能够与激光扫频仪同步的在磁致伸缩波导杆301上运动。磁环303移动距离可以通过数码显示器上的数字变化情况反映出来。数码显示器具有清零功能，读取激光扫平仪201前后移动距离可通过事先清零的方法。基座1的下面左右对称布置四组螺杆组件，用来调节定位测量装置的水平，调平时将可移动式圆水泡7放置于激光扫平仪201上，通过调节螺杆组件观察圆水泡7达到调平的目的。

如图5和图6所示，以圆形船舱进行马脚安装定位为例，利用两台定位测量装置同时对船舱内的马脚进行定位，两个定位测量装置分别记为ⅰ号和ⅱ号定位测量装置，使用方法如下：

第1步：ⅱ号定位测量装置初步定位。通过磁性的底座将ⅱ号定位工装沿着舱段长(x方向)固定在舱段上层的顶板上，如图5所示。

第2步：ⅱ号定位测量装置姿态调整。通过调节螺杆组件观察圆水泡7保持测距仪的水平。

第3步：ⅱ号定位测量装置基准清零。移动激光扫平仪201直到其发出的激光线与fr3重合，此时将数码显示器的显示值归零。

第4步：按图5中x方向移动ⅱ号定位测量装置。根据安装图x方向尺寸移动激光扫频仪直到显示表的读数为155，激光扫平仪201投射的激光线即为马脚x方向的定位基准线。

第5步：如图6所示，ⅰ号定位测量装置初步定位。将ⅰ号定位测量装置的测距仪轨道固定在立柱上并放在舱段外部。

第6步：ⅰ号定位测量装置姿态调整。通过调节螺杆组件保证ⅰ号定位测量装置轨道与船舯线平行。

第7步：ⅰ号定位测量装置基准清零。移动激光扫平仪201使激光线直到与平台板重合，此时将显示表归零。

弟8步：按图6中z方向移动ⅰ号定位测量装置。根据安装图纸z方向尺寸移动激光扫频仪直到显示器读数为985，激光扫平仪201投射的激光线即为马脚z方向的定位基准线。

第9步：找交点。ⅰ号和ⅱ号定位测量装置投射的两条激光线的交点即为图中马脚定位点。

综上所述，本方案所述船用管路马脚数字化定位测量工装，能够提供定位辅助线，便于现场施工，提高管路安装精度；通过在船舶分段内部指定位置处投射标线，实现定位和投线的一体化。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

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