防波板畫線裝置的製作方法

2023-05-08 04:34:46 2

專利名稱：防波板畫線裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於畫線領域，具體說涉及一種用於防波板複雜曲面的畫線裝置。
背景技術：
防波板是影響船體線型的一個重要部件，船隻在行進的時候，其作用為導流，因此防波板的線型必須與整個船體線型吻合。如果其安裝質量有缺陷，導致線型與船體線型不吻合，其必然導致流場變化，從而造成負面影響。因為其與設備的前蓋具有聯動關係。當設備前蓋開啟的時候，防波板也必須開啟；當設備前蓋關閉的時候，防波板關閉，此時防波板的線型和船體線型一致。由於有這兩種限制，因此防波板的安裝精度要求就格外高。由於防波板的外型尺寸不是設備直接投影而得，而是以設備前蓋蓋口端面引出的錐度線與船體的曲面形成相貫線，因此防波板外形很不規則，似圓而不是圓。由於設備前蓋口與船體曲面的距離較遠，因此用常規的滑針畫線特別困難；由於放樣樣板和實際線形出現一定的誤差，而且在工人操作畫線中又會產生樣板與船體帖合的誤差，因此累計誤差無法估量，鑑於防波板的精度問題。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種防波板畫線裝置，來替代傳統的人工畫線， 而且保證能保證防波板的精度。本發明採用以下技術方案一種防波板畫線裝置，包括固定於圓管內的定位組件和轉軸，所述轉軸於定位組件中心穿過，且相對於定位組件轉動，在露於圓管外的轉軸一端上固定設有伸出轉臂，所述轉臂的一端設有可轉動的雷射發射組件，所述雷射發射組件發射出的雷射線、轉臂中心線、 與轉軸中心線共面。進一步地，所述定位組件內設軸承，並通過軸承與轉軸連接，所述轉軸外圓上設有第一環形凹槽，第一環形凹槽內嵌一限位卡環，所述限位卡環還與軸承側面固定連接。進一步地，所述定位組件包括支撐套筒、焊接墊套、和支撐螺杆，所述支撐套筒上設有第一通孔，焊接墊套固定於第一通孔上，支撐螺杆旋入焊接墊套內與焊接墊套螺接。進一步地，所述定位組件還包括支頂螺栓，支撐套筒上還設橢圓形的第二通孔，軸承外圈上設第二環形凹槽，支頂螺栓穿過第二通孔，支頂螺栓頂部直徑與環形凹槽的寬度相等。優選地，所述定位組件和軸承各有兩個，轉軸外套有軸承套筒，所述軸承套筒兩端分別插入軸承擴孔端的內圈，其中一個軸承上不擴孔的一端與限位卡環連接。進一步地，所述轉臂的另一端設配重塊。進一步地，所述轉臂包括調節杆、和調節卡套，調節卡套上設有第三通孔，調節杆通過第三通孔，支撐螺栓沿轉軸中心線方向從調節卡套側邊插入，將調節杆與調節卡套頂緊，限位螺栓沿轉臂中心線方向穿過調節卡套，並對調節杆定位。
優選地，所述調節卡套有兩個，分別在轉軸中心線的兩側。進一步地，所述轉軸的兩端均設有轉軸頭，所述轉軸頭上沿轉軸中心線方向設有第四通孔。本發明具有以下幾個功能1)轉軸中心調節功能；2)雷射角度調節功能；3)雷射位置調節功能；4)裝置可拆裝功能。本發明利用雷射的直線傳播原理，通過雷射角度調節功能可將雷射調節到任何角度；通過轉軸中心調節螺栓，可將轉軸調節到需要的位置；通過雷射位置調節功能，可將畫線的範圍擴大和縮小。


圖1為防波板的外形形成原理圖。
圖2為本發明涉及的防波板畫線裝置的結構示意圖。
圖3為圖2的左視圖。
圖4為本發明涉及的防波板畫線裝置中轉軸的結構示意圖。
圖5為本發明涉及的防波板畫線裝置中支撐套筒的結構示意圖。
圖6為本發明涉及的防波板畫線裝置中軸承的結構示意圖。
圖7為本發明涉及的防波板畫線裝置中調節杆的結構示意圖。
圖8、圖9分別為圖7中沿A-A向、B-B向的截面圖。
圖10為本發明涉及的防波板畫線裝置中雷射定位頭的結構示意圖。
圖11為圖10的左視圖。
圖12為本發明涉及的防波板畫線裝置中調節卡套的結構示意圖。
圖13、圖14為調節卡套套入調節杆中進行調節和固定的兩個狀態。
圖15為本發明涉及的防波板畫線裝置中軸端照光頭的結構示意圖。
圖16為調節雷射角度時驗證錐度的示意圖。
具體實施例方式防波板的外型形成如圖1所示。防波板的外型是由圓管23前蓋中線面的地方放出錐度線100與船體複雜曲面102形成相交，相交線即是防波板的外型曲線101。管口到船體曲面102有一段距離，這個距離大約為2米，這個距離比較長，採用傳統的劃針畫線很難達到預期效果。本發明涉及的防波板畫線裝置即能解決上述問題，可以遠距離地放錐度線和畫線。見圖2-3，為本發明涉及的畫線裝置的結構示意圖。包括固定於圓管23內的定位組件和轉軸9，所述轉軸9於定位組件中心穿過，且相對於定位組件轉動。所述定位組件有兩個，均設於圓管23內。在露於圓管23外的轉軸9 一端上固定設有伸出轉臂，當轉臂轉動， 能帶動轉軸9在定位組件中一起轉動。所述轉臂的一端設有可轉動的雷射發射組件，雷射發射組件包括雷射定位頭15和雷射定位頭15上的雷射頭10 (雷射發射器)。所述雷射發射組件發射出的雷射線、轉臂中心線31、與轉軸中心線30應共面。也就是說，轉臂中心線 31應穿過轉軸中心線30，當轉臂轉動時，雷射頭10到轉軸中心線30的距離始終是保持相等的。而且可以為雷射定位頭15調節角度，使發射出的雷射代替錐度線投影到船體上。
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所述定位組件內設軸承6，並通過軸承6與轉軸9連接。轉軸9外套有軸承套筒 20，軸承套筒20兩端車削成細筒。軸承6內孔一端擴孔，細筒外圈直徑等於軸承6擴孔的內圈直徑，將軸承6套在軸承套筒20的兩端細筒上並固定。軸承套筒20的作用是加固裝置，更重要的是使兩個軸承6的軸線保持一致。轉軸9套在軸承套筒20及軸承6內，與軸承6緊密貼合，與軸承套筒20間留有空隙，轉軸9可在軸承6內靈活轉動。見圖4，所述轉軸9外圓上車削有第一環形凹槽觀，第一環形凹槽28內嵌一限位卡環13，該限位卡環13厚度與第一環形凹槽洲寬度相等。所述限位卡環13還與軸承6側面固定連接。限位卡環13為不完整的環形，內弧半徑與轉軸9上第一環形凹槽觀半徑相等，厚度與第一環形凹槽觀寬度相等，可內嵌於第一環形凹槽觀內，限位卡環13上開有螺孔，大小及位置對應其中一個軸承6側面(不開擴孔一端)的螺孔，限位卡環13緊貼軸承 6後用螺栓14固定，此時限位卡環13可限制轉軸9位置，防止轉軸9軸向滑動。見圖3和圖5，所述定位組件包括支撐套筒5、焊接墊套4、支撐螺杆2、和支頂螺栓 7，所述支撐套筒5上設有第一通孔M (大孔)和橢圓形的第二通孔25 (小孔)，第一通孔M 與第二通孔25各有四個，交替並等間隔地設在支撐套筒5上。焊接墊套4為圓筒狀結構， 內圈車有螺紋，固定於第一通孔M上。支撐螺杆2為一圓棒，一端車削為細圓杆，另一端車削為螺紋杆；靠近支撐螺杆2的中段磨成四稜柱，可用扳手工具加緊旋動，螺紋端旋有鎖緊螺母3，螺紋端可旋入焊接墊套4。鎖緊螺母3與焊接墊套4旋在支撐螺杆2的螺紋端，二者相向旋緊後可固定支撐螺杆2。支撐螺杆2的細圓杆端安裝墊套1，細圓杆端可在墊套1 內旋轉。當轉軸9套上定位組件後，先通過調節支撐螺杆2進行粗調對心。支頂螺栓7螺杆端車削成細圓杆。見圖6，在軸承6的另一端均勻開有螺孔(只有靠近轉軸9的轉頭一側的軸承6才開有螺孔，用來安裝限位卡環13)，外圈中間車削出第二環形凹槽29，寬度與支頂螺栓7細端直徑相同。支撐套筒5套在軸承6上，支撐套筒5內孔與軸承6外圈間留有足夠空隙，通過支頂螺栓7調節軸承6處在支撐套筒5內的位置，擰緊後固定其位置。因此，支頂螺栓7可限制軸承6的位置並可微調。所述轉臂包括調節杆11和調節卡套17。所述轉軸9在裝有轉臂的一端上設有轉軸頭21，見圖4，調節杆11可穿過轉軸頭21，並由螺栓12固定，即將調節杆11頂於轉軸頭 21的內壁上。調節杆11橫截面為一頂部尖頂的T形，如圖7-8，調節杆11上有兩處與調節卡套17連接。因此在這兩處上的兩側等距開有凹槽，此處的橫截面為長方形，如圖9。由圖可知，調節杆11的各橫截面為對稱形狀，因此其中心線(也就是轉臂中心線31)在其對稱面上。當調節杆11固定在轉軸9 一端時，應保持調節杆中心線與轉軸中心線30對準(即調節杆中心線應與轉軸中心線30相交，優選地，調節杆中心線應垂直於轉軸中心線30)。調節杆11 一端設有螺釘16，用於連接雷射定位頭15，另一端車削成細螺杆，用於固定配重塊 18。配重塊18為當中穿有螺孔的圓柱塊。由於雷射發射組件有一定的質量，而且離轉軸中心線30有一定的距離，因此設配重塊18可根據需要增減配重塊18數量，平衡調節杆11。見圖10-11，雷射定位頭15的固定螺孔為橢圓形，因此可微調；雷射定位頭15上可固定雷射頭10，也可調整雷射頭10發射角度。而螺釘16用於將雷射定位頭15固定在調節杆端(見圖10，為長圓形螺孔)，同時夾緊雷射頭10。調節卡套17的設置是為了更好地定位調節杆11。見圖12，調節卡套17正面開有第三通孔沈(類十字孔)，正面窄端(左端)開有限位螺孔，第三通孔沈一端(調節卡套17右端，也是調節卡套17側面)開有支撐螺孔，調節杆11可穿過第三通孔沈，這樣可以在各個方向上對調節杆11約束。第三通孔沈的形狀設計是根據調節杆11的截面形狀的。包括左端矩形部(該部分與調節杆11的長方形橫截面配合)、中間T形部(頂部為錐形，該部分與調節杆11的T形截面配合)，和右端矩形部。當調節杆11穿入調節卡套17時，先是沿著中間T形部通過，見圖13，直到調節杆11的凹槽部位進入第三通孔沈，此時可通過擰緊支撐螺孔19的螺絲將調節杆11沿轉軸中心線30方向往裡推，使調節杆11矩形橫截面進入第三通孔沈的左端矩形部中，由此調節卡套17與調節杆11固定牢固，見圖14，再通過限位螺孔的限位螺栓22將調節卡套17固定在轉軸頭21上，從而起到對調節杆11的限位作用。由此可見，支撐螺栓19用於調節杆11沿轉軸中心線30方向上的約束，而限位螺栓22 則用於調節杆11沿轉臂中心線31方向上的微調和約束。所述調節卡套17有兩個，並關於轉軸中心線30對稱分布。見圖15，轉軸9的兩端均設有軸端照光頭8，軸端照光頭8旋緊在轉軸9兩端。所述軸端照光頭8上沿轉軸中心線30方向設有第四通孔27，即軸端照光頭8當中開有小孔， 兩小孔連線處於轉軸9的軸線。具體畫線操作如下A、鋼絲線穿過兩軸端照光頭，由此利用鋼絲線拉出管子中心線；B、將兩個支撐套筒支於管內壁，保證兩個支撐位置的距離為軸承的距離；C、將兩個軸承與支撐套筒連接成一體，利用支撐套筒上的調節螺栓，將軸承的中心調節到管子中心；D、將轉軸穿入軸承，裝好防軸串動擋板；E、將調節杆插入轉軸軸端插口，套入調節卡套，將調節杆固定在轉軸上；F、利用調節螺絲調節雷射的角度，當雷射角度滿足要求後將雷射頭用固定螺釘鎖緊；G、利用轉臂上的調節螺栓將雷射頭調節到所需要的位置。H、根據雷射與船體曲面的交點，用劃針畫出交點。I、轉動轉軸，畫出雷射點的行動軌跡，此軌跡即為防波板的外型曲線。在操作時應
注意見圖16，調節雷射角度的時候，需進行雷射角度的校正。通過在雷射前端設立兩個雷射校驗板，板的距離Li、L2可根據現場情況定。根據現場定的板的距離推算雷射此處的軌跡大小，在校驗板上畫出雷射軌跡。如果雷射打在兩個校驗板上的軌跡符合理論的軌跡要求，說明雷射角度調節正確，可進行雷射畫線。具體講驗證錐度通過需安裝的防波板位置得知錐度線比例。設錐度為θ，通過雷射水平射出及θ/2角分別在校驗板上的投影，測量距離，用tan θ/2值來驗證錐度。校驗板不同距離測量能夠更準確驗證錐度。本發明利用雷射的直線傳播原理，成功解決遠距離曲面的畫線問題。由於本發明的大部分零件都採用的是卡套設計，因此使用完畢後，可以進行裝置的拆卸，方便保存。本發明經過了實船驗證，各項功能滿足預期效果，成功地完成了防波板的畫線。
權利要求
1.一種防波板畫線裝置，其特徵是包括固定於圓管內的定位組件和轉軸(9)，所述轉軸(9)於定位組件中心穿過，且相對於定位組件轉動，在露於圓管外的轉軸(9) 一端上固定設有伸出轉臂，所述轉臂的一端設有可轉動的雷射發射組件，所述雷射發射組件發射出的雷射線、轉臂中心線(31)、與轉軸中心線(30)共面。
2.根據權利要求1所述的防波板畫線裝置，其特徵是所述定位組件內設軸承(6)，並通過軸承(6)與轉軸(9)連接，所述轉軸(9)外圓上設有第一環形凹槽(觀)，第一環形凹槽 (28)內嵌一限位卡環(13)，所述限位卡環(13)還與軸承(6)側面固定連接。
3.根據權利要求2所述的防波板畫線裝置，其特徵是所述定位組件包括支撐套筒 (5)、焊接墊套G)、和支撐螺杆O)，所述支撐套筒( 上設有第一通孔(M)，焊接墊套(4) 固定於第一通孔04)上，支撐螺杆( 旋入焊接墊套內與焊接墊套(4)螺接。
4.根據權利要求3所述的防波板畫線裝置，其特徵是所述定位組件還包括支頂螺栓 (7)，支撐套筒( 上還設橢圓形的第二通孔(25)，軸承(6)外圈上設第二環形凹槽(四)， 支頂螺栓(7)穿過第二通孔(25)，支頂螺栓(7)頂部直徑與環形凹槽的寬度相等。
5.根據權利要求4所述的防波板畫線裝置，其特徵是所述第一通孔04)與第二通孔 (25)各有四個，交替並等間隔地設在支撐套筒(5)圓周面上。
6.根據權利要求5所述的防波板畫線裝置，其特徵是所述定位組件和軸承(6)各有兩個，轉軸(9)外套有軸承套筒(20)，所述軸承套筒OO)兩端分別插入軸承(6)擴孔端的內圈，其中一個軸承(6)上不擴孔的一端與限位卡環(1 連接。
7.根據權利要求1-6中任一項所述的防波板畫線裝置，其特徵是所述轉臂的另一端設配重塊(18)。
8.根據權利要求7所述的防波板畫線裝置，其特徵是所述轉臂包括調節杆(11)、和調節卡套(17)，調節卡套(17)上設有第三通孔(沈)，調節杆(11)通過第三通孔( )，支撐螺栓(19)沿轉軸中心線(30)方向從調節卡套(17)側邊插入，將調節杆(11)與調節卡套 (17)頂緊，限位螺栓02)沿轉臂中心線(31)方向穿過調節卡套(17)，並對調節杆(11)定位。
9.根據權利要求8所述的防波板畫線裝置，其特徵是所述調節卡套(17)有兩個，分別在轉軸中心線(30)的兩側。
10.根據權利要求9所述的防波板畫線裝置，其特徵是所述轉軸(9)的兩端均設有軸端照光頭(8)，所述軸端照光頭(8)上沿轉軸中心線(30)方向設有第四通孔⑵)。
全文摘要
本發明公開了一種防波板畫線裝置，包括固定於圓管內的定位組件和轉軸，所述轉軸於定位組件中心穿過，且相對於定位組件轉動，在露於圓管外的轉軸一端上固定設有伸出轉臂，所述轉臂的一端設有可轉動的雷射發射組件，所述雷射發射組件發射出的雷射線、轉臂中心線、與轉軸中心線共面。本發明利用雷射的直線傳播原理，通過雷射角度調節功能可將雷射調節到任何角度；通過轉軸中心調節螺栓，可將轉軸調節到需要的位置；通過雷射位置調節功能，可將畫線的範圍擴大和縮小。
文檔編號B25H7/04GK102554907SQ20101061134
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月29日 優先權日2010年12月29日
發明者丁麗珏, 鄒超, 陳方 申請人:江南造船(集團)有限責任公司