一种锥形座定位辅助装置及锥形座安装位置测量方法与流程

1.本发明涉及集装箱船建造技术领域，特别是涉及一种锥形座定位辅助装置。


背景技术：

2.集装箱船主要用途为运输集装箱，为了保证集装箱的在运输过程中的稳定性，集装箱船在甲板上设置有锥形座，锥形座又称堆锥，常用锥形座的结构如图1、图2所示，各个集装箱的底部转角处均设有与锥形座匹配的定位槽，安放集装箱时，将集装箱吊装至各个定位槽与各个锥形座上下相对，然后放下集装箱，使得各个锥形座分别插入对应的定位槽，从而实现对集装箱的水平尺寸定位，各个锥形座还能向集装箱施加水平方向约束，防止集装箱沿甲板水平移动，锥形座和集装箱导轨共同约束集装箱，从而使得避免集装箱的滑移。因此各个锥形座在甲板上的位置尺寸必须精准，才能保证集装箱可以顺利落入锥形座。
3.随着数字技术的发展，三维扫描模拟试箱技术愈发成熟，其运用三维扫描技术对货舱导轨整体状态进行扫描并分析，掌握货舱内导轨架的纵向间距和横向间距等信息，现阶段的模拟试箱软件eco-pass，通过扫描锥形座在俯视方向的投影图，能够自动计算锥形座的中心，从而快速确定锥形座在甲板上的横向位置和纵向位置，从而确定锥形座在甲板上的安装位置尺寸是否满足设计要求。然而，如图1所示，锥形座的俯视图呈工字结构，工字结构的腹板横向布置且与位于工字型两端的两个翼板之间具有较大的圆弧过渡部，两个翼板的外侧也为弧型，由于锥形座的弧形面较多且在上下方向存在锥度，故而扫描锥形座的外形时存在较大的取点误差，会导致扫描数据所创建的锥形座轮廓与实际轮廓存在较大差异，根据扫描轮廓所确定的锥形座中心与实际中心偏差较大，导致锥形座的定位不够精确。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是：为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种锥形座定位辅助装置，包括沿锥形座的横向布置的横向定位件和沿所述锥形座的纵向布置的纵向定位件，所述横向定位件的底部设有开口朝下的第一限位槽，所述第一限位槽的槽宽从上至下逐渐增大且所述第一限位槽的两侧槽壁关于所述第一限位槽的横向中心面对称布置，以使所述横向定位件盖设在所述锥形座上时，所述第一限位槽的横向中心面与所述锥形座的横向中心面重合；
5.所述纵向限位件上下滑动导向布置在所述横向定位件的中部，所述纵向定位件的底部设有开口朝下的第二限位槽，所述第二限位槽的横向中心面与所述第一限位槽的横向中心面重合，所述第二限位槽的槽宽从上至下逐渐增大，且所述第二限位槽的两侧槽壁关于所述第二限位槽的纵向中心面对称布置，以使所述纵向定位件盖设在所述锥形座的腹板上时，所述第二限位槽的纵向中心面与所述锥形座的纵向中心面重合；
6.所述纵向定位件的上端设有标记点，所述标记点的中心在水平面的投影与所述第二限位槽的中心线重合。
7.作为优选方案，所述纵向限位件的顶部贴设有反光片，所述标记点设置在所述反
光片上。
8.作为优选方案，所述纵向限位件的顶部固定有水平布置的导向板，所述横向限位件的顶部设有与所述导向板匹配的导向槽，所述标记点设置在所述导向板的顶部。
9.作为优选方案，所述纵向定位件的顶部设有水平仪。
10.作为优选方案，所述第一限位槽和所述第二限位槽均呈等腰梯形或倒v型。
11.作为优选方案，所述横向定位件的两端均上下穿设有第一螺栓，各所述第一螺栓的下端均与甲板抵接。
12.作为优选方案，所述纵向限位件的两端均上下穿设有第二螺栓，各所述第二螺栓的下端均与甲板抵接。
13.一种锥形座安装位置测量方法，包括以下步骤：
14.将上述的锥形座定位辅助装置放置在锥形座上，向下按压横向定位件使得第一限位槽的两侧壁分别与所述锥形座的两侧翼板的外侧抵接；
15.向下按压纵向定位件，使得第二限位槽的两侧壁分别与所述锥形座的腹板的两侧抵接；
16.测量所述纵向定位件上的标记点距离参照物的距离。
17.作为优选方案，向下按压所述横向定位件之后，调节各第一螺栓，至各所述第一螺栓的下端均与甲板抵接，以使所述横向定位件保持稳定；
18.向下按压所述纵向定位件之后，调节各第二螺栓，至各所述第二螺栓的下端均与甲板抵接，以使所述纵向定位件保持稳定。
19.作为优选方案，保持所述第一限位槽的两侧壁分别与所述锥形座的两侧翼板的外侧抵接、所述第二限位槽的两侧壁分别与锥形座的腹板的两侧抵接的同时，调整所述横向定位件和所述纵向定位件，使得所述水平仪的气泡位于所述气泡仪的中心。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
21.本发明的锥形座定位辅助装置，包括沿锥形座的横向布置的横向定位件和沿锥形座的纵向布置的纵向定位件，横向定位件的底部设有开口朝下的第一限位槽，第一限位槽的槽宽从上至下逐渐增大且第一限位槽的两侧槽壁关于第一限位槽的横向中心面对称布置，横向定位件盖设在锥形座上时，第一限位槽能够将第一限位槽的横向中心面与锥形座的横向中心面对中至重合；纵向限位件上下滑动导向布置在横向定位件的中部，纵向定位件的底部设有开口朝下的第二限位槽，第二限位槽的槽宽从上至下逐渐增大，且第二限位槽的两侧槽壁关于第二限位槽的纵向中心面对称布置，横向定位件盖设在锥形座的腹板上时，向下滑动第二限位槽能够将第二限位槽的纵向中心面对中至与锥形座的纵向中心面重合，纵向定位件的上端设有标记点，标记点的中心在水平面的投影与第二限位槽的中心线重合；由于第二限位槽的横向中心面与第一限位槽的横向中心面重合、第一限位槽的横向中心面与锥形座的横向中心面重合且第二限位槽的纵向中心面与锥形座的纵向中心面重合，因此，锥形座的横向中心面和锥形座的纵向中心面的交线与第二限位槽的中心线同轴，故而，标记点在水平面的坐标与锥形座的中心线在水平面的坐标相同；因此，使用本发明的锥形座定位辅助装置测量锥形座的水平坐标时，仅需测量标记点在水平面的坐标即可，不需要对锥形座的外轮廓进行扫描建模，避免了因扫描锥形座轮廓偏离实际锥形座轮廓所导致的误差，提高了锥形座的定位精度。
附图说明
22.图1为锥形座的俯视图；
23.图2为锥形座的主视图；
24.图3为本发明的锥形座定位辅助装置放置在锥形座上的主视图；
25.图4为本发明的锥形座定位辅助装置的主视图；
26.图5为图4的侧视图；
27.图6为图4的俯视图；
28.图7为横向定位件的俯视图；
29.图8为纵向定位件的俯视图；
30.图中，100、锥形座；1、横向定位件；11、第一限位槽；12、导向槽；2、纵向限位件；21、第二限位槽；3、标记点；4、水平仪；5、第一螺栓；6、第二螺栓；7、导向板；8、反光片。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
32.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”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。应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
33.如图3至图8所示，本发明一种锥形座定位辅助装置，包括沿锥形座100的横向布置的横向定位件1和沿锥形座100的纵向布置的纵向定位件2，横向定位件1的底部设有开口朝下的第一限位槽11，第一限位槽11的槽宽从上至下逐渐增大且第一限位槽11的两侧槽壁关于第一限位槽11的横向中心面o-y2对称布置，以使横向定位件1盖设在锥形座100上时，第一限位槽11的横向中心面o-y2与锥形座100的横向中心面o-y1重合；
34.纵向限位件2上下滑动导向布置在横向定位件1的中部，纵向定位件2的底部设有开口朝下的第二限位槽21，第二限位槽21的横向中心面o-y3与第一限位槽11的横向中心面o-y2重合，第二限位槽21的槽宽从上至下逐渐增大，且第二限位槽21的两侧槽壁关于第二限位槽21的纵向中心面o-x3对称布置，以使纵向定位件2盖设在锥形座100的腹板上时，第二限位槽21的纵向中心面o-x3与锥形座100的纵向中心面o-x1重合；
35.纵向定位件2的上端设有标记点3，标记点3的中心在水平面的投影与第二限位槽21的中心线重合。
36.具体的，由于第二限位槽21的横向中心面o-y3与第一限位槽11的横向中心面o-y2重合、第一限位槽11的横向中心面o-y2与锥形座100的横向中心面o-y1重合且第二限位槽21的纵向中心面o-x3与锥形座100的纵向中心面o-x1重合；因此，锥形座100的横向中心面o-y1和锥形座100的纵向中心面o-x1的交线与第二限位槽21的中心线同轴，故而，标记点3在水平面的坐标与锥形座100的中心线在水平面的坐标相同；因此，使用本发明的锥形座定
位辅助装置测量锥形座100的水平坐标时，仅需测量标记点2在水平面的坐标即可，不需要对锥形座100的外轮廓进行扫描建模，避免了因扫描锥形座轮廓偏离实际锥形座轮廓所导致的误差，提高了锥形座100的定位精度。
37.为便于扫描标记点3，本实施例中，纵向限位件2的顶部贴设有反光片8，标记点3设置在反光片8上。
38.其中，将纵向定位件2滑动导向设置在横向定位件1上的实现方式有多种，如在横向定位件1的上端中部设置向上延伸的导柱，在纵向限位件2上设置导向孔，本实施例中，纵向限位件2的顶部固定有水平布置的导向板7，横向限位件1的顶部设有与导向板7匹配的导向槽12，标记点3设置在导向板7的顶部。具体的，纵向定位件1和横向定位件2均为门架型，纵向定位件1和横向定位件2的中部垂直交叉布置，导向板7的边缘为椭圆弧形，从而使得导向板7能够在导向槽12中上下滑动，且导向板7无法在导向槽12中转动。本发明的其他实施例中，可以将导向板7设置为方形或圆弧形，只需要在导向板的边缘设置止转凸起，在导向槽12中设置与止转凸起匹配的止转槽即可。
39.进一步地，为横向定位件1和纵向定位件2的放置精度，本实施例中，纵向定位件2的顶部设有水平仪4，具体的，水平仪4可以采用盘型气泡水平翼，也可以采用t型气泡水平仪，或者采用两个垂直布置的管状水平仪。水平仪4的设置，避免了横向定位件1和纵向定位件2倾斜对定位精度的影响。
40.本实施例中，第一限位槽11和第二限位槽21均呈等腰梯形或倒v型。倒v型槽和等腰梯形槽使得横向限位件1和纵向限位件2均能够自动对中。
41.本实施例中，横向定位件1的两端均上下穿设有第一螺栓5，各第一螺栓5的下端均与甲板抵接，第一螺栓5的设置不仅便于保持定位完成后的横向定位件1的稳定，而且增大了横向定位件1所能够适用的锥形座的规格，具体的，当锥形座较大时，锥形座的高度和宽度均较高，通过调整第一螺栓5的下端凸出于横向定位件1的高度，能够使得横向定位件1的适用范围更广。
42.本实施例中，纵向限位件2的两端均上下穿设有第二螺栓6，各第二螺栓6的下端均与甲板抵接。
43.一种锥形座安装位置测量方法的实施例，包括以下步骤：
44.将上述的锥形座定位辅助装置放置在锥形座100上，向下按压横向定位件1使得第一限位槽11的两侧壁分别与锥形座100的两侧翼板的外侧抵接；
45.向下按压纵向定位件2，使得第二限位槽21的两侧壁分别与锥形座100的腹板的两侧抵接；具体的，向下按压纵向定位件2时，横向定位件1可以纵向移动，但无法横向移动，在纵向定位件2和横向定位件1均对中完成后，横向定位件的纵向中心面o-x2可以与锥形座100的纵向中心面o-x1间隔布置。
46.测量纵向定位件2上的标记点3距离参照物的距离。具体的，可以使用全站仪或扫描仪测量纵向定位件2上的标记点3距离参照物的距离，参照物为货舱内的导轨。
47.其中，向下按压横向定位件1之后，调节各第一螺栓5，至各第一螺栓5的下端均与甲板抵接，以使横向定位件1保持稳定；
48.向下按压纵向定位件2之后，调节各第二螺栓6，至各第二螺栓6的下端均与甲板抵接，以使纵向定位件2保持稳定。
49.在保持第一限位槽11的两侧壁分别与锥形座100的两侧翼板的外侧抵接、第二限位槽21的两侧壁分别与锥形座100的腹板的两侧抵接的同时，调整横向定位件1和纵向定位件2，使得水平仪4的气泡位于气泡仪的中心。
50.综上，本发明的锥形座定位辅助装置，包括沿锥形座100的横向布置的横向定位件1和沿锥形座100的纵向布置的纵向定位件2，横向定位件1的底部设有开口朝下的第一限位槽11，第一限位槽11的槽宽从上至下逐渐增大且第一限位槽11的两侧槽壁关于第一限位槽11的横向中心面o-y2对称布置，以使横向定位件1盖设在锥形座100上时，第一限位槽11的横向中心面o-y2与锥形座100的横向中心面o-y1重合；纵向限位件2上下滑动导向布置在横向定位件1的中部，纵向定位件2的底部设有开口朝下的第二限位槽21，第二限位槽21的横向中心面o-y3与第一限位槽11的横向中心面o-y2重合，第二限位槽21的槽宽从上至下逐渐增大，且第二限位槽21的两侧槽壁关于第二限位槽21的纵向中心面o-x3对称布置，以使纵向定位件2盖设在锥形座100的腹板上时，第二限位槽21的纵向中心面o-x3与锥形座100的纵向中心面o-x1重合；纵向定位件2的上端设有标记点3，标记点3的中心在水平面的投影与第二限位槽21的中心线重合。由于第二限位槽21的横向中心面o-y3与第一限位槽11的横向中心面o-y2重合、第一限位槽11的横向中心面o-y2与锥形座100的横向中心面o-y1重合且第二限位槽21的纵向中心面o-x3与锥形座100的纵向中心面o-x1重合；因此，锥形座100的横向中心面o-y1和锥形座100的纵向中心面o-x1的交线与第二限位槽21的中心线同轴，故而，标记点3在水平面的坐标与锥形座100的中心线在水平面的坐标相同；因此，使用本发明的锥形座定位辅助装置测量锥形座100的水平坐标时，仅需测量标记点2在水平面的坐标即可，不需要对锥形座100的外轮廓进行扫描建模，避免了因扫描锥形座轮廓偏离实际锥形座轮廓所导致的误差，提高了锥形座100的定位精度。而且，通过设置反光片8，便于全站仪或扫描仪对标记点3的识别，解决了扫描仪或全站仪由于舱壁阻挡不能全部扫描锥形座的问题，提高了全站仪和扫描仪进行锥形座测量时的准确性和统一性，经验证，不同作业人员采用本发明的锥形座定位辅助装置测量锥形座的定位数据误差均不超1mm。
51.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。

技术特征：
1.一种锥形座定位辅助装置，其特征在于，包括沿锥形座(100)的横向布置的横向定位件(1)和沿所述锥形座(100)的纵向布置的纵向定位件(2)，所述横向定位件(1)的底部设有开口朝下的第一限位槽(11)，所述第一限位槽(11)的槽宽从上至下逐渐增大且所述第一限位槽(11)的两侧槽壁关于所述第一限位槽(11)的横向中心面对称布置，以使所述横向定位件(1)盖设在所述锥形座(100)上时，所述第一限位槽(11)的横向中心面与所述锥形座(100)的横向中心面重合；所述纵向限位件(2)上下滑动导向布置在所述横向定位件(1)的中部，所述纵向定位件(2)的底部设有开口朝下的第二限位槽(21)，所述第二限位槽(21)的横向中心面与所述第一限位槽(11)的横向中心面重合，所述第二限位槽(21)的槽宽从上至下逐渐增大，且所述第二限位槽(21)的两侧槽壁关于所述第二限位槽(21)的纵向中心面对称布置，以使所述纵向定位件(2)盖设在所述锥形座(100)的腹板上时，所述第二限位槽(21)的纵向中心面与所述锥形座(100)的纵向中心面重合；所述纵向定位件(2)的上端设有标记点(3)，所述标记点(3)的中心在水平面的投影与所述第二限位槽(21)的中心线重合。2.根据权利要求1所述的锥形座定位辅助装置，其特征在于，所述纵向限位件(2)的顶部贴设有反光片(8)，所述标记点(3)设置在所述反光片(8)上。3.根据权利要求1所述的锥形座定位辅助装置，其特征在于，所述纵向限位件(2)的顶部固定有水平布置的导向板(7)，所述横向限位件(1)的顶部设有与所述导向板(7)匹配的导向槽(12)，所述标记点(3)设置在所述导向板(7)的顶部。4.根据权利要求1所述的锥形座定位辅助装置，其特征在于，所述纵向定位件(2)的顶部设有水平仪(4)。5.根据权利要求1所述的锥形座定位辅助装置，其特征在于，所述第一限位槽(11)和所述第二限位槽(21)均呈等腰梯形或倒v型。6.根据权利要求1所述的锥形座定位辅助装置，其特征在于，所述横向定位件(1)的两端均上下穿设有第一螺栓(5)，各所述第一螺栓(5)的下端均与甲板抵接。7.根据权利要求1所述的锥形座定位辅助装置，其特征在于，所述纵向限位件(2)的两端均上下穿设有第二螺栓(6)，各所述第二螺栓(6)的下端均与甲板抵接。8.一种锥形座安装位置测量方法，其特征在于，包括以下步骤：将权利要求1至7任一项所述的锥形座定位辅助装置放置在锥形座(100)上，向下按压横向定位件(1)使得第一限位槽(11)的两侧壁分别与所述锥形座(100)的两侧翼板的外侧抵接；向下按压纵向定位件(2)，使得第二限位槽(21)的两侧壁分别与所述锥形座(100)的腹板的两侧抵接；测量所述纵向定位件(2)上的标记点(3)距离参照物的距离。9.根据权利要求8所述的锥形座安装位置测量方法，其特征在于，向下按压所述横向定位件(1)之后，调节各第一螺栓(5)，至各所述第一螺栓(5)的下端均与甲板抵接，以使所述横向定位件(1)保持稳定；向下按压所述纵向定位件(2)之后，调节各第二螺栓(6)，至各所述第二螺栓(6)的下端均与甲板抵接，以使所述纵向定位件(2)保持稳定。
10.根据权利要求8所述的锥形座安装位置测量方法，其特征在于，保持所述第一限位槽(11)的两侧壁分别与所述锥形座(100)的两侧翼板的外侧抵接、所述第二限位槽(21)的两侧壁分别与锥形座(100)的腹板的两侧抵接的同时，调整所述横向定位件(1)和所述纵向定位件(2)，使得所述水平仪(4)的气泡位于所述气泡仪的中心。

技术总结
本发明涉及锥形座定位辅助装置及锥形座安装位置测量方法，锥形座定位辅助装置包括沿锥形座的横向布置的横向定位件和沿锥形座的纵向布置的纵向定位件，横向定位件的底部设有开口朝下的第一限位槽，第一限位槽能够将第一限位槽的横向中心面与锥形座的横向中心面对中至重合；纵向限位件上下滑动导向布置在横向定位件的中部，纵向定位件的底部设有开口朝下的第二限位槽，向下滑动第二限位槽能够将第二限位槽的纵向中心面对中至与锥形座的纵向中心面重合，纵向定位件的上端设有标记点，标记点的中心在水平面的投影与第二限位槽的中心线重合；仅需测量标记点在水平面的坐标即可确定锥形座的位置尺寸。定锥形座的位置尺寸。定锥形座的位置尺寸。


技术研发人员：李军龙 王孟果 鲁广科 罗海滩 李解为 覃磊 区钜威
受保护的技术使用者：广州文冲船厂有限责任公司
技术研发日：2023.04.10
技术公布日：2023/6/27