一种用于MarkIII薄膜型围护系统的施工平台的制作方法

一种用于mark iii薄膜型围护系统的施工平台
技术领域
1.本发明涉及船舶建造技术领域，具体涉及一种用于mark iii薄膜型围护系统的施工平台。


背景技术：

2.mark-iii薄膜型围护系统是一种广泛应用于lng运输船液货舱、双燃料船燃料舱的薄膜型围护系统。围护系统作为液舱的核心结构，其具有施工作业复杂，零部件重量大，密性要求高等特点。其施工阶段设计零部件安装、粘贴、装配、焊接、密性测试等多项工作，各工序作业需使用大量轻型及重型设备，因此需提供必要的工作平面，当前方案是在液货舱内满搭脚手架，从而确保作业人员在机械设备的辅助下能将所有零部件安装到舱内的各个位置。
3.由于液舱空间大，在液舱内满搭的脚手架所使用的零部件量巨大，所涉及的搭设和拆除工作量巨大且作业时间长。同时，施工过程中由于桁架式脚手的零部件重量原因，导致工作台面结构调整不够灵活，为满足施工要求，现场常出现临时拆搭脚手架的情况，对整个施工流程造成了巨大的影响。


技术实现要素：

4.鉴于以上现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于mark iii薄膜型围护系统的施工平台，该施工平台体量小，整体重量轻，拆搭便捷，可大大降低在围护系统施工过程中需要临时调整脚手架的需求。
5.为了实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于mark iii薄膜型围护系统的施工平台，施工平台包括：
6.主框架，主框架在一平面内包括相互垂直的第一延伸方向和第二延伸方向，以及包括垂直于平面的第三延伸方向；
7.运行机构，包围主框架的外围，并与主框架滑动连接；
8.自动安装设备，设置于运行机构远离主框架的一侧，并与运行机构滑动连接。
9.可选地，主框架包括：
10.多个立柱，多个立柱在平面内沿周向间隔设置，每个立柱沿第三延伸方向延伸；
11.多个梁结构，包括沿第一延伸方向延伸的第一梁结构以及沿第二延伸方向延伸的第二梁结构，每个梁结构连接相邻的两个立柱；
12.连接通道，平行于平面设置，沿第一延伸方向上，连接通道连接靠近运行机构的立柱以及与该立柱相邻的运行机构。
13.可选地，运行机构远离主框架的一侧沿其延伸方向上设置有滑轨，自动安装设备与滑轨滑动连接。
14.可选地，运行机构上还设置有移动工作台，移动工作台与滑轨滑动连接。
15.可选地，运行机构包括：
16.第一运行机构，沿第一延伸方向上与第一梁结构滑动连接；
17.第二运行机构，沿第二延伸方向上与第二梁结构滑动连接。
18.可选地，主框架还包括：
19.第一运行滑轨，设置于第一梁结构上，且沿第一梁结构的延伸方向延伸，第一运行机构与第一运行滑轨滑动连接；
20.第二运行滑轨，设置于第二梁结构上，且沿第二梁结构的延伸方向上延伸，第二运行滑轨与第二运行机构滑动连接。
21.可选地，主框架由立柱、梁结构及连接通道围合形成为一立体结构，该立体结构包括顶面、与顶面相对设置的底面、第一侧面、与第一侧面相对设置的第二侧面，沿顶面、第一侧面、底面以及第二侧面的顺序依次连接，形成一闭环结构，在闭环结构的两端包括第一端面和第二端面，第一端面和第二端面相对设置。
22.可选地，第一运行机构包括：
23.立面轨道，设置于第一端面以及第二端面上，并在第一端面或者第二端面上沿第三延伸方向上延伸设置。
24.可选地，第二运行机构包括：
25.环形轨道，环绕第一侧面、顶面以及第二侧面设置以包围主框架的外围；
26.底面轨道，设置于底面上，并沿第一延伸方向延伸；
27.过度轨道，设置于主框架的立柱上，用于连接环形轨道与底面轨道。
28.可选地，移动工作台包括：
29.平台主体，与运行机构上的滑轨滑动连接；
30.扶手护栏，与平台主体固定连接，并在平台主体上沿垂直于平台主体的方向上延伸。
31.与现有技术相比，本发明所述的用于mark iii薄膜型围护系统的施工平台至少具备如下
32.有益效果：
33.本发明用于mark iii薄膜型围护系统的施工平台包括主框架、运行机构以及自动安装设备。其中主框架在一平面内包括相互垂直的第一延伸方向x和第二延伸方向y，以及包括垂直于平面的第三延伸方向z。运行机构包围主框架的外围，并与主框架滑动连接。自动安装设备设置于运行机构远离主框架的一侧，并与运行机构滑动连接。由此，当对船舶内的液货舱进行围护系统施工时，将该施工平台的主框架固定于液货舱内的底壁上，运行机构能够沿主框架移动，以将设置于运行机构上的自动安装设备运送至液货舱的内壁的各处，以在液货舱的舱壁上进行围护系统的建造及施工。相比于液舱内满搭脚手架的方案，本发明中的施工平台取代由工具工装辅助人力的施工模式更改为人力辅助机械自动安装的作业模式，节省大量人工成本，提高施工效率。自动化施工在装配精度上远高于人工装配，能够提高产品质量。轻体量化的结构框架设计，能够降低原脚手架主架体的材料成本。
附图说明
34.图1为本发明实施例中置于液货舱内的mark iii薄膜型围护系统的施工平台的结构示意图；
35.图2为本发明实施例中的液货舱的结构示意图；
36.图3为本发明实施例中置于液货舱内的mark iii薄膜型围护系统的施工平台的主视图；
37.图4为本发明一实施例中施工平台的主视图；
38.图5为图4中标号30处的放大图；
39.图6为本发明实施例中所述施工平台的侧视图；
40.图7为本发明实施例中置于液货舱内的mark iii薄膜型围护系统的施工平台的俯视图；
41.图8为本发明实施例中立柱的结构示意图；
42.图9为图8中b处的放大图。
43.附图标记列表：
44.10
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主框架
45.11
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立柱
46.111
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支腿
47.112
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柱体
48.113
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踏步
49.121
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第一梁结构
50.122
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第二梁结构
51.13
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连接通道
52.20
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运行机构
53.210
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第一运行机构
54.211
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立面轨道
55.220
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第二运行机构
56.221
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环形轨道
57.222
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底面轨道
58.223
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过度轨道
59.30
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移动工作台
60.31
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平台主体
61.32
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扶手护栏
62.40
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液货舱
63.41
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顶壁
64.42
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底壁
65.43
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第一侧壁
66.44
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第二侧壁
67.45
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前壁
68.46
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后壁
69.47
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工艺门
70.48
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取料区
71.50
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自动安装设备
72.x
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第一延伸方向
73.y
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第二延伸方向
74.z
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第三延伸方向
具体实施方式
75.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
76.须知，本发明实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
77.本实施例提供一种用于mark iii薄膜型围护系统的施工平台，参照图1，同时结合图3，该施工平台包括主框架10、运行机构以及自动安装设备50。其中主框架10在一平面内包括相互垂直的第一延伸方向x和第二延伸方向y，以及包括垂直于平面的第三延伸方向z。运行机构包围主框架10的外围，并与主框架10滑动连接。自动安装设备50设置于运行机构远离主框架10的一侧，并与运行机构滑动连接。由此，当对船舶内的液货舱40进行围护系统施工时，将该施工平台的主框架10固定于液货舱40内的底壁42上，运行机构能够沿主框架10移动，以将设置于运行机构上的自动安装设备50运送至液货舱40的内壁的各处，以在液货舱40的舱壁上进行围护系统的建造及施工。并且，自动安装设备50与运行机构滑动连接，其能够沿运行机构滑动，实现全方位施工。
78.具体地，参照图1和3，主框架10用于固定在液货舱40的内底壁42上，用于为运行机构提供运行通道以及作为运行机构、自动安装设备50的支撑结构。主框架10包括多个立柱11、多个梁结构以及连接通道13。多个立柱11在平面内沿周向间隔设置，每个立柱11沿第三延伸方向z延伸。并且，参照图8，每个立柱11包括有支腿111以及柱体112，支腿111用于固定至液货舱40内的底壁42上，该支腿111用于承载系统整体重量，支腿111的结构和材料选型需满足其承载需求。柱体112与支腿111固定连接，并沿第三延伸方向z上延伸，以作为主框架10的支撑结构。可选地，参照图9，立柱11上还设置有踏步113，该踏步113作为施工人员攀爬直梯。参照图1，多个梁结构平行于平面设置，并连接相邻的两个立柱11，该梁结构作为立柱11间的固定联系梁。在本实施例中，梁结构包括沿第一延伸方向x延伸的第一梁结构121以及沿第二延伸方向y延伸的第二梁结构122，每个梁结构连接相邻的两个立柱11。为了实现与运行机构的滑动连接，第一梁结构121与第二梁结构122上均设置有滑轨，以作为运行机构的承载主体，为运行机构在主架体上的移动提供必要的支撑和导向。参照图3，连接通道13平行于平面设置，沿第一延伸方向x上，连接通道13连接立柱11与该立柱11相邻的运行
机构。可选地，连接通道13以一些支撑梁作为支撑，形成为铺装在支撑梁的上方且平行于液货舱40底壁42的结构，为施工人员通行提供必要的通道空间。
79.在本实施例中，参照图1、图2以及图3，主框架10由立柱11、梁结构及连接通道13围合形成为一立体结构，该立体结构包括顶面、与所述顶面相对设置的底面、第一侧面、与所述第一侧面相对设置的第二侧面，沿顶面、第一侧面、底面以及第二侧面的顺序依次连接，形成一闭环结构，在闭环结构的两端包括第一端面和第二端面，第一端面和第二端面相对设置。该立体结构与液货舱40的结构相同，但是其整体尺寸略小于液货舱40的尺寸。并且，立体结构的顶面对应于液货舱40的顶壁41，底面对应于液货舱40的底壁42，第一侧面对应于液货舱40的第一侧壁43，第二侧面对应于液货舱40的第二侧壁44，第一端面对应于液货舱40的前壁45，第二端面对应于液货舱40的后壁46。
80.参照图3，运行机构用于安装自动安装设备50，并为自动安装设备50提供支撑和导向作用。在本实施例中包括第一运行机构210以及第二运行机构220。第一运行机构210沿第一延伸方向x上与第一梁结构121滑动连接，第二运行机构220沿第二延伸方向y上与第二梁结构122滑动连接。相应地，第一运行滑轨设置于第一梁结构121上，且沿第一梁结构121的延伸方向延伸，第一运行机构210通过第一运行滑轨与主框架10滑动连接。第二运行滑轨设置于第二梁结构122上，且沿第二梁结构122的延伸方向上延伸，第二运行机构220通过第二运行滑轨与主框架10滑动连接。
81.可选地，参照图4，第一运行机构210包括立面轨道211，立面轨道211设置于主框架10的第一端面及第二端面上，并在第一端面或者第二端面上沿第三延伸方向z上延伸设置。或者，第一运行机构210也可以形成为沿第一端面、顶面以及第二端面的方向延伸的c形轨道，该第一运行机构的设置是为了实现自动安装设备对液货舱的前壁及后壁的施工。
82.参照图3和6，第二运行机构220包括环形轨道221、底面轨道222以及过度轨道223，环形轨道221环绕第一侧面、顶面以及第二侧面设置以包围主框架10的外围。底面轨道222设置于底面上，并沿第一延伸方向x延伸。过度轨道223设置于主框架10的立柱11上，用于连接环形轨道221与底面轨道222。安装于第二运行机构220上的自动安装设备50和移动平台可以沿环形轨道221、过度轨道223、底面轨道222的方向移动并施工。其中，立面轨道211用于对液货舱40的前壁45及后壁46进行施工，环形轨道221、过度轨道223以及底面轨道222用于对液货舱40的第一侧壁43、顶壁41、第二侧壁44以及底壁42进行施工。
83.参照图3，自动安装设备50设置于运行机构远离主框架10的一侧，并与运行机构滑动连接。自动安装设备50能够沿运行机构移动，以对液货舱40的内舱壁进行围护系统的建造与施工。自动安装设备50主要通过各轨道完成零部件的转运作业，其自身具备一定的灵活度，通过旋转、伸缩、终端微调等大范围及小范围动作，将各零部件安装至对应位置。自动安装设备50通过读取系统中的零部件布置图及各零部件的编码来完成一系列作业。在本实施例中，自动安装设备50可以为现有技术中公开的机械臂，其结构在此不再一一赘述。
84.参照图4，运行机构上还设置有移动工作台30，该移动工作台30也与运行机构上的滑轨滑动连接。可选地，运行机构上的滑轨可以包括自动安装设备50滑轨以及移动平台滑轨，移动工作台30沿运行机构上的移动平台滑轨移动，自动安装设备50沿运行机构上的自动安装设备50滑轨移动。可选地，移动工作台30包括平台主体31以及扶手护栏32。平台主体31与运行机构上的滑轨滑动连接，扶手护栏32与平台主体31固定连接，并在平台主体31上
沿垂直于平台主体31的方向上延伸。移动工作台30主要用于两平面交界位置绝热板的安装作业，包含平台主体31和扶手护栏32两部分，并根据需求设计具备有吊装吊点。平台主体31为施工人员辅助自动安装设备50作业提供安全可靠的工作面，其一端与运行机构连接，另一端靠近液货舱40的内壁。扶手护栏32设置在平台主体31外围，为施工中的工作人员提供必要的保护，防止高坠事故发生。
85.根据不同的施工状态和施工需求，本实施例还提供一种用于mark iii薄膜型围护系统的施工方法，具体步骤如下：
86.1)物料输送
87.参照图2和3，为匹配自动作业平台，液舱工艺门47设计在液舱前壁45或者后壁46的底部，下口与液货舱40内底壁42齐平。整个围护系统的施工所需物料通过液舱工艺门47进入液舱。液舱底部根据施工需求设置自动安装设备50的取料区48，施工所需物料通过液舱工艺门47进入液舱底部的取料区48，自动安装设备50在系统控制下完成抓取并移动到安装位置的动作。
88.系统根据自动安装设备50所到达位置自动计算出运行轨迹，控制环形轨道221、立面轨道211和底面轨道222的移动及与过度轨道223间的对接。
89.2)施工
90.参照图1、图3和图7，在自动安装设备50将被安装物料移动至安装区域，由自动安装设备50根据安装面尺寸自动定位安装配置，并安装工艺进行微调，最终完成安装作业。待完成安装后，根据系统指令继续进行下一构件的抓取和安装。若系统无工作指令则自动安装设备50运行到指定待工区域，避免干涉其他自动安装设备50运行轨道。
91.工作人员通过立柱11攀爬到通道处，并经过通道进入移动工作台30，对自动安装设备50的施工做必要的辅助工作和施工精度检查。
92.本发明匹配mark iii薄膜型围护系统施工建造，相比于液舱内满搭脚手架的方案具有如下改善效果：1)取代由工具工装辅助人力的施工模式更改为人力辅助机械自动安装的作业模式，节省大量人工成本，提高施工效率。2)自动化施工在装配精度上远高于人工装配，提高产品质量。3)轻体量化的结构框架设计，降低原脚手架主架体材料成本。
93.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种用于mark iii薄膜型围护系统的施工平台，其特征在于，所述施工平台包括：主框架，所述主框架在一平面内包括相互垂直的第一延伸方向和第二延伸方向，以及包括垂直于所述平面的第三延伸方向；运行机构，包围所述主框架的外围，并与所述主框架滑动连接；自动安装设备，设置于所述运行机构远离所述主框架的一侧，并与所述运行机构滑动连接。2.根据权利要求1所述的施工平台，其特征在于，所述主框架包括：多个立柱，多个立柱在所述平面内沿周向间隔设置，每个所述立柱沿所述第三延伸方向延伸；多个梁结构，包括沿所述第一延伸方向延伸的第一梁结构以及沿所述第二延伸方向延伸的第二梁结构，每个所述梁结构连接相邻的两个所述立柱；连接通道，平行于所述平面设置，沿所述第一延伸方向上，所述连接通道连接靠近所述运行机构的立柱以及与该立柱相邻的运行机构。3.根据权利要求1所述的施工平台，其特征在于，所述运行机构远离所述主框架的一侧沿其延伸方向上设置有滑轨，所述自动安装设备与所述滑轨滑动连接。4.根据权利要求3所述的施工平台，其特征在于，所述运行机构上还设置有移动工作台，所述移动工作台与所述滑轨滑动连接。5.根据权利要求1所述的施工平台，其特征在于，所述运行机构包括：第一运行机构，沿所述第一延伸方向上与所述第一梁结构滑动连接；第二运行机构，沿所述第二延伸方向上与所述第二梁结构滑动连接。6.根据权利要求5所述的施工平台，其特征在于，所述主框架还包括：第一运行滑轨，设置于所述第一梁结构上，且沿所述第一梁结构的延伸方向延伸，所述第一运行机构与所述第一运行滑轨滑动连接；第二运行滑轨，设置于所述第二梁结构上，且沿所述第二梁结构的延伸方向上延伸，所述第二运行滑轨与所述第二运行机构滑动连接。7.根据权利要求5所述的施工平台，其特征在于，所述主框架由所述立柱、所述梁结构及所述连接通道围合形成为一立体结构，该立体结构包括顶面、与所述顶面相对设置的底面、第一侧面、与所述第一侧面相对设置的第二侧面，沿顶面、第一侧面、底面以及第二侧面的顺序依次连接，形成一闭环结构，在所述闭环结构的两端包括第一端面和第二端面，第一端面和第二端面相对设置。8.根据权利要求7所述的施工平台，其特征在于，所述第一运行机构包括：立面轨道，设置于所述第一端面以及所述第二端面上，并在所述第一端面或者所述第二端面上沿所述第三延伸方向上延伸设置。9.根据权利要求7所述的施工平台，其特征在于，所述第二运行机构包括：环形轨道，环绕所述第一侧面、顶面以及第二侧面设置以包围所述主框架的外围；底面轨道，设置于所述底面上，并沿所述第一延伸方向延伸；过度轨道，设置于所述主框架的立柱上，用于连接所述环形轨道与所述底面轨道。10.根据权利要求4所述的施工平台，其特征在于，所述移动工作台包括：平台主体，与所述运行机构上的滑轨滑动连接；
扶手护栏，与所述平台主体固定连接，并在所述平台主体上沿垂直于所述平台主体的方向上延伸。

技术总结
本发明公开了一种用于Mark III薄膜型围护系统的施工平台，该施工平台包括主框架、运行机构以及自动安装设备。其中主框架在一平面内包括相互垂直的第一延伸方向和第二延伸方向，以及包括垂直于平面的第三延伸方向。运行机构包围主框架的外围，并与主框架滑动连接。自动安装设备设置于运行机构远离主框架的一侧，并与运行机构滑动连接。相比于液舱内满搭脚手架的方案，本发明中的施工平台取代由工具工装辅助人力的施工模式更改为人力辅助机械自动安装的作业模式，节省大量人工成本，提高施工效率。自动化施工在装配精度上远高于人工装配，能够提高产品质量。轻体量化的结构框架设计，能够降低原脚手架主架体的材料成本。能够降低原脚手架主架体的材料成本。能够降低原脚手架主架体的材料成本。


技术研发人员：朱明华 巩鹏 瞿欢俊 韩啸 杨新杰 秦川 谷运飞
受保护的技术使用者：江南造船（集团）有限责任公司
技术研发日：2023.04.14
技术公布日：2023/7/6