本發明涉及一種船舶建造工藝，特別是涉及應用于船舶建造領域的一種箱船結構高精度分段建造工藝。
背景技術：
1、船舶分段建造工藝是現代船舶制造領域中的一項關鍵技術，其核心在于將整艘船舶按照結構特點、功能需求及建造便利性劃分為若干個相對獨立的分段單元，這些分段單元在專業化的車間或工位內，通過精密的切割、成型、焊接、裝配等工藝流程進行高效建造。
2、在船舶制造領域中，平面分段的建造流程聚焦于板材拼接與型材構件的焊接裝配作業。具體而言，該過程要求將各類型材構件依據設計圖紙的精確要求，定位至已拼接完成的板材指定位置，并實施焊接固定，此環節高度依賴人工操作，需通過多次人工測量和劃線標記來確保型材構件的準確就位，然而，這一系列繁瑣的測量步驟不僅增加了操作復雜度，還不可避免地引入了人工測量的累積誤差，隨著誤差的逐步累積，平面分段的建造精度受到顯著影響，進而導致其整體建造質量下降，對船舶的最終性能與安全性構成潛在威脅。
3、現有公開號為cn113044177a的專利公開了一種船舶分段建造精度控制方法，包括如下步驟：s1、在船舶分段的距離中心線的橫向兩側位置的縱向兩端處分別安裝前拉線架和后拉線架；s2、在前拉線架和后拉線架之間拉設鋼絲，鋼絲和中心線之間的距離為第一尺寸；s3、分別測量分段口各肋骨到鋼絲的直線距離，該直線距離為第二尺寸；s4、將第一尺寸與測量所得的第二尺寸進行相加或相減，得出量分段口各肋骨與中心線之間的距離；s5、根據計算所得的距離調整分段口各肋骨位置，從而控制分段口相應肋骨位半寬精度。本發明具有能實現分段口相應肋骨位半寬精度的控制，且作業效率高，船舶尺寸精度高的優點。
4、上述現有技術公開了通過輔助拉線測量方式提高建造精度，但是沒有解決船舶平面分段建造過程中依賴人工多次頻繁測量造成操作繁瑣和誤差積累的問題。
技術實現思路
1、針對上述現有技術，本發明要解決的技術問題是現有分段建造工藝中平面分段的構件焊接定位操作繁瑣且精度不高的問題。
2、為解決上述問題，本發明提供了一種箱船結構高精度分段建造工藝，包括如下步驟：
3、步驟一，利用計算機進行分段設計，獲得船舶各個平面分段的三維數據，并對組成平面分段的拼接板材和型材構件進行模擬編號；
4、步驟二，基于步驟一中獲得的平面分段的三維數據,對零件板材進行實際切割、焊接和激光標記，獲得具有身份編碼的拼接板材；
5、步驟三，基于步驟一中獲得的平面分段的三維數據，對零件型材進行實際切割、焊接和激光標記，獲得具有身份編碼的型材構件；
6、步驟四，將步驟二中的拼接板材和步驟三中的型材構件在胎架上進行裝配焊接，獲得焊接分段，并對焊接分段進行焊縫檢測,并對焊縫缺陷進行修復；
7、步驟五，對焊縫修復后的焊接分段進行變形檢測以及矯正，獲得平面分段；
8、其中，步驟四中采用構件定位系統對待焊接的型材構件進行焊前定位，構件定位系統包括固定在胎架一側的支撐架，支撐架上固定連接有與胎架相對設置的工業相機和激光投影儀，工業相機和激光投影儀二者均與同一控制器電性連接；
9、控制器搭載有投影定位系統，投影定位系統包括控制模塊，控制模塊的輸入端分別連接有數據獲取模塊和識別模塊，數據獲取模塊用來獲取平面分段的三維仿真數據，識別模塊用來識別拼接板材和型材構件的身份編碼以及型材構件在拼接板材上的實時位置；控制模塊的輸出端分別連接有定位圖像生成模塊和投影模塊，定位圖像生成模塊基于平面分段的三維仿真數據以及待焊接型材構件生成型材構件定位圖像，投影模塊的輸出端連接有激光投影儀，投影模塊將型材構件定位圖像通過激光投影儀投射在拼接板材上。
10、在上述箱船結構高精度分段建造工藝中，通過構件定位系統在拼接板材上進行定位圖像投射形成定位投影圖像，便于快速定位構件位置減少操作并提高定位精度。
11、作為本申請進一步的改進，投影定位系統還包括與控制模塊輸出端連接的報警模塊，報警模塊的輸出端連接有固定在支撐架上的蜂鳴燈。
12、作為本申請進一步的改進，構件定位系統還包括定位塊，定位塊用來對待焊接型材構件進行導向和限位，定位圖像生成模塊還包括定位塊生成單元，定位塊生成單元用來生成定位塊定位圖像，并經投射形成定位塊定位投影圖像。
13、作為本申請進一步的改進，識別模塊包括規格識別單元、編碼識別單元和位置識別單元，規格識別單元用來對拼接板材和型材構件的規格進行識別，編碼識別單元用來識別拼接板材和型材構件的身份編碼進行識別，位置識別單元用來對型材構件在拼接板材上的實時位置進行識別。
14、作為本申請進一步的改進，定位圖像生成模塊包括圖像生成單元和順序控制單元，圖像生成單元用來生成定位圖像，定位圖像包括定位輪廓圖像和編碼圖像，定位輪廓圖像用來示出型材構件與拼接板材的接觸面輪廓，順序控制單元基于型材構件的焊接裝配順序控制對應投影圖像的投射順序。
15、作為本申請進一步的改進，定位圖像生成模塊還包括變色指示單元，變色指示單元用來指示待焊接型材構件是否安裝到位。
16、作為本申請進一步的改進，定位圖像生成模塊還包括調整建議單元，調整建議單元基于型材構件在拼接板材上的實時位置與定位投影圖像位置的實時差距在定位圖像內生成調整指示圖像，并經投射在拼接板材上形成調整指示投影圖像。
17、作為本申請進一步的改進，定位塊包括塊體，塊體一側開設有卡槽，塊體遠離卡槽的一側固定連接有永磁吸盤。
18、作為本申請進一步的改進，當構件定位系統工作時包括如下步驟：
19、s1，數據獲取模塊用來獲取平面分段的三維仿真數據，定位圖像生成模塊基于平面分段的三維仿真數據以及待焊接型材構件生成型材構件定位圖像，激光投影儀將型材構件定位圖像投射在拼接板材上獲得定位投影圖像；
20、s2，操作人員通過吊車吊運或人工搬運方式將待焊接的型材構件搬運到拼接板材上的定位投影圖像相應位置，然后進焊接作業；
21、s3，當識別模塊識別到待焊接型材構件與定位投影圖像匹配后，激光投影儀將下一個待焊接型材構件的型材構件定位圖像投射在拼接板材上獲得下一個定位投影圖像；
22、s4，重復s2和s3，直到所有型材構件均完成定位和焊接。
23、綜上所述，本發明通過計算機生產設計獲取平面分段的三維仿真數據，利用定位圖像生成模塊基于上述三維仿真數據以及對拼接板材的實時識別，生成型材構件定位圖像，并利用激光投影儀將型材構件定位圖像投射在拼接板材上形成定位投影圖像，便于操作人員根據定位投影圖像對型材構件進行定位和搬運，代替傳統的人工使用測量工具對型材構件進行定位的方式，簡化了型材構件的定位操作，降低了人工操作的誤差積累，提高了型材構件的定位準確性，并提高平面分段的生產效率。
1.一種箱船結構高精度分段建造工藝，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種箱船結構高精度分段建造工藝，其特征在于，所述投影定位系統還包括與控制模塊輸出端連接的報警模塊，報警模塊的輸出端連接有固定在支撐架(1)上的蜂鳴燈(5)。
3.根據權利要求2所述的一種箱船結構高精度分段建造工藝，其特征在于，所述構件定位系統還包括定位塊(6)，定位塊(6)用來對待焊接型材構件進行導向和限位，定位圖像生成模塊還包括定位塊生成單元，定位塊生成單元用來生成定位塊定位圖像，并經投射形成定位塊定位投影圖像。
4.根據權利要求1所述的一種箱船結構高精度分段建造工藝，其特征在于，所述識別模塊包括規格識別單元、編碼識別單元和位置識別單元，所述規格識別單元用來對拼接板材和型材構件的規格進行識別，所述編碼識別單元用來識別拼接板材和型材構件的身份編碼進行識別，所述位置識別單元用來對型材構件在拼接板材上的實時位置進行識別。
5.根據權利要求1所述的一種箱船結構高精度分段建造工藝，其特征在于，所述定位圖像生成模塊包括圖像生成單元和順序控制單元，圖像生成單元用來生成定位圖像，定位圖像包括定位輪廓圖像和編碼圖像，定位輪廓圖像用來示出型材構件與拼接板材的接觸面輪廓，順序控制單元基于型材構件的焊接裝配順序控制對應投影圖像的投射順序。
6.根據權利要求5所述的一種箱船結構高精度分段建造工藝，其特征在于，所述定位圖像生成模塊還包括變色指示單元，變色指示單元用來指示待焊接型材構件是否安裝到位。
7.根據權利要求6所述的一種箱船結構高精度分段建造工藝，其特征在于，所述定位圖像生成模塊還包括調整建議單元，調整建議單元基于型材構件在拼接板材上的實時位置與定位投影圖像位置的實時差距在定位圖像內生成調整指示圖像，并經投射在拼接板材上形成調整指示投影圖像。
8.根據權利要求3所述的一種箱船結構高精度分段建造工藝，其特征在于，所述定位塊(6)包括塊體(601)，塊體(601)一側開設有卡槽(602)，塊體(601)遠離卡槽(602)的一側固定連接有永磁吸盤(603)。
9.根據權利要求1所述的一種箱船結構高精度分段建造工藝，其特征在于，當構件定位系統工作時包括如下步驟：