[发明专利]一种船体复杂外板成形空间角变形量计算方法及装置

说明书

本发明实施例提供的一种船体复杂外板成形空间角变形量计算方法，通过对加工曲面和目标曲面进行分块并计算对应分块之间的角形变量，同时，通过对每列分块进行精度校验，使得加工曲面和目标曲面的分块更加精确，误差在可承受误差范围内，进而使得计算角形变量也更加精确，能明显提高工艺参数推理精度，从而提高外板成形效率，具有良好的实际应用价值，解决了测量加工前后的船体外边的角变形量的方法计算精度不高的技术问题。此外，本发明实施例还提供一种船体复杂外板成形空间角变形量计算装置。

技术领域

本发明涉及船体外板加工领域，尤其涉及一种船体复杂外板成形空间角变形量计算方法及装置。

背景技术

船体外板的自动化加工是提高生产效率，节约能源，减轻工人的劳动强度的必要手段。实现船体外板的自动化加工，首先需要知道的就是加工前后外板各个位置的角变形量，依据这个参数才能确定后续的加工过程。

目前，国内外的研究机构对该参数的自动生成已经有了相关的研究成果。例如广东工业大学提出过一种水火弯板角变形量测量方法及系统，主要针对加工前后焰道附近的相应的两个点连线的变化来计算角变形量，通过多个点对计算出的值取平均来预告焰道附近的总体变形量。

但相对而言，用于精确测量加工前后的船体外边的角变形量的方法还是太少,并且计算精度不高。目前实际生产当中的测量仍然停留在手工测量的方式上，因此提出一种船体复杂外板成形空间角变形量计算方法对于船体外板的自动加工过程是非常有必要的。

发明内容

本发明实施例提供了一种船体复杂外板成形空间角变形量计算方法及装置，用于解决测量加工前后的船体外边的角变形量的方法计算精度不高的技术问题。

本发明实施例提供的一种船体复杂外板成形空间角变形量计算方法，包括：

S1：输入船体外板的加工曲面A的数据和目标曲面B的数据，设置最大允许误差△max；

S2：根据所述加工曲面A和所述目标曲面B的位置建立XYZ坐标系；

S3：对所述加工曲面A和所述目标曲面B进行分块；

S4：根据预设条件设定需要计算角变形量的分块，对所述需要计算角变形量的每个分块使用最小二乘法拟合生成垂直于xoz平面的拟合平面，根据所述拟合平面生成法向量；

S5：计算所述加工曲面A的分块对应的法向量和相应位置的所述目标曲面B的分块对应的法向量之间的夹角，并记录为角变形量；

S6：对沿y轴方向的每列分块的角变形量进行精度校验并取得误差△，检测所述误差△是否大于所述最大允许误差△max，若是，则减小预设精度并返回执行步骤S3，若否，则执行步骤S7；

S7：将每个分块对应的角变形量输出至船体外板加工装置。

优选地，所述步骤S2具体包括：

比较加工曲面A和目标曲面B，选择加工曲面A相对目标曲面B未发生弯曲的一条边缘作为y轴；

以水平面上的一条垂直于y轴的线作为x轴；

z轴垂直于x轴与y轴。

优选地，所述步骤S3具体包括：

随机选择目标曲面B的平行于yoz平面的一条边缘线l₁，平行于xoz平面的一条边缘线l₂；

沿l₁每隔预设精度在目标曲面B上做一条平行于xoz平面的第一分割线，沿l₂每隔预设精度在目标曲面B上做一条平行于yoz平面的第二分割线，根据所述第一分割线和所述第二分割线将目标曲面B分割成一系列的分块；