船舶轴系装配用智能支架的研究与实现

针对船舶推进轴系装配工艺中存在的安装移位速度慢、装配精度低、定位费时费力等不足,设计了一套模块化的船舶轴系装配用智能支架,并在船舶轴系装配试验台上进行了装配试验和误差分析。研究结果表明,该系统可以根据操作人员的指令,自动实现轴系空间位置和姿态的高精度控制,位置精度可达0.01 mm,角度精度可达0.01?。在选用的常用测量设备的误差范围内,可以保证装配轴系位置和姿态的高精度控制,能高效、安全地完成船舶轴系的装配,显著缩短船舶轴系的建造周期。

基于3D图像测量的船舶轴系自动对接系统研发

基于3D图像测量的船舶轴系自动对接系统,可以显著提高船舶轴系的装配效率和装配质量。针对该系统存在的对接法兰面的高精度测量和精确位姿控制的关键技术问题,首先采用基于先验知识的区域分割方法和点云法矢量差异性原则,压缩了点云数量并重构了法兰环状平面;再利用数据融合的对接法兰面位姿的间接测量方法解决了对接面难以扫描的问题,获得了对接法兰面的高精度位姿信息;通过基于伺服驱动控制的三轴运动机构解决了轴系调姿慢、精度差的问题,从而完成轴系的精准定位和对接。试验结果表明,对于质量为2000 kg、长度为2.4 m的轴系,系统通过至多2次自动调整,可以使轴系法兰的偏移值小于0.10 mm、曲折值误差优于0.009°,并适用于不同的复杂对接环境。

一种圆柱类部件调姿的分布式并联机构误差分析

为提高分布式并联调姿机构的对接精度,减少系统误差的影响,从机构布放误差、参数测量误差和机构控制误差3个方面分析了误差原因,并定量分析了各误差的影响程度。以船舶大型推进轴系为例,搭建了船舶轴系对接试验台架,验证了误差分析的正确性,为复杂环境下的圆柱类大型零部件的高效、高精度对接装配提供了参考。