锚索受控的移动平台的制作方法

专利名称：锚索受控的移动平台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种锚索受控的移动平台，更具体地，涉及一种锚索受控的移动平台， 用于在由诸如船块的隔断墙等结构所界定出的作业空间内移动作业设备。
背景技术：
一般通过制造单元块，然后将块组装来生产船的船体，单元块构成船的各部分。也就是说，通过使用诸如爆破等方法从原材料表面去除灰尘或异物，然后喷涂原材料以防止腐蚀之后，原材料通过例如焊接等被制成块，并且这些块被组装起来以形成船体。焊接、爆破和喷涂也需要在每个块的内部进行，因此，从收集爆破用的砂粒到喷涂后干燥喷涂膜再到测量喷涂膜的各项工作任务都是在块内进行的。因此，一直有持续努力来发展用于焊接、喷涂、检查等的各种自动化设备，以提高块内的工作效率。块内由诸如隔离墙或船壳板等结构包围，并具有多个加固材料安装在其内，如纵梁(Iongi)或增强板，以加强船体的结构刚性。加固材料被安装成朝块内部突出。因此，力口固材料中断了块内上述的各项任务。图1所示是船体的块的内部的例子。参照图1，块10内部有多个安装在其上以向内突出的的加固材料15、16。块10的内部可通过诸如隔断墙13等结构被分成多个作业空间11，在隔断墙13上形成有可用作工人用路径的检查孔(manhole) 17，工人和作业设备可通过该检查孔移动。因此，在造船过程中，工人尽量避免位于块10内部的加固材料15、16的复杂结构， 每次要使用自动化设备时手工移动和安装自动化设备。而且，为了执行块10内上部的任务，需要在块10的内部安装脚手架(未示出)，并且工人需要站在脚手架上执行这样的任务。如此，在工人尽量避免复杂的结构或在块10内安装并移动脚手架(未示出)的同时，需要很多时间、劳动力和成本来执行任务。特别是，在块10内部使用焊接、喷涂和检查用的自动化设备时，安装在块10内部的加固材料15，16和脚手架(未示出)等结构降低了自动化设备的工作效率。此外，由于受单壳油轮沉没造成的各种问题，为了船体的安全，国际海洋组织自 1996年已要求所有的油轮建构双壳体结构，所有液化天然气(LNG)运输船建构双壳体结构。因此，船块的内部有了更复杂的形状，使之更难以执行块内的任务。因此，需要发展技术，能允许在由诸如船块内部等复杂结构界定出的作业空间内更容易执行各种任务。

发明内容
为解决上述问题，本发明允许作业设备很容易地在块内的作业空间移动，而不被安装在块内的加固材料等中 断，并扩大了工作区域。技术方案
为解决上述问题，本发明的一个方面的特征在于一种锚索受控的移动平台，其配置为在由一结构界定出的作业空间内移动，包括移动平台，其包括主框架、耦接到所述主框架上部的多个上部绞盘、以及耦接到所述主框架下部的多个下部绞盘，所述移动平台被放置在所述作业空间内；多根第一缆线，各自具有耦接到所述结构的下侧的一个端部，以及耦接到所述上部绞盘的另一个端部，所述第一缆线的长度可调节；以及多根第二缆线，各自具有耦接到所述结构的上侧的一个端部，以及耦接到所述下部绞盘的另一个端部，所述第二缆线的长度可调节。当从将所述主框架的上 部与主框架的下部分开的平面垂直的方向看时，所述多个上部绞盘和所述多个下部绞盘被布置在互相分开的位置。所述锚索受控的移动平台，包括四个上部绞盘和四个下部绞盘，并且所述四个上部绞盘和四个下部绞盘被布置成在所述将所述主框架的上部与所述主框架的下部分开的平面上分别形成矩形，并且由所述四个下部绞盘形成的矩形的任意一对相对侧边都比由所述四个上部绞盘形成的矩形的任意一对相对侧边短。所述锚索受控的移动平台还可包括耦接至所述主框架的导轨，所述导轨配置成导引作业设备。所述导轨可包括互相平行的多根导杆，并且所述多根导杆可由多个从所述主框架突出的支撑件支撑。所述多根导杆各自的截面可为具有一个开口侧的矩形形状，并且所述开口侧可互相面对。所个多根导杆各自可具有齿条齿轮，所述齿条齿轮沿着纵向方向设置或形成在所述导杆内，并且所述作业设备可包括与多个所述齿条齿轮啮合的多个小齿轮。所述作业设备还可包括多个与所述导轨线接触的辊子。有益效果根据本发明的锚索受控的移动平台，可以很容易地将与作业设备安装在一起的移动平台移动到作业空间内想要的位置，允许有效率地进行各种任务，而不被安装在块内的加固材料等障碍而阻碍，并可以使任务完全自动化，从而节省了任务所需的成本和时间。


图1是一个船块的作业空间例子的透视图。图2是简要示出根据本发明实施例的锚索受控的移动平台的透视图。图3是示出根据本发明实施例的锚索受控的移动平台之移动平台的透视图。图4是示出使用根据本发明实施例的锚索受控的移动平台将作业设备搬送到相邻作业空间的透视图。图5是简要示出描述根据本发明实施例的锚索受控的移动平台的缆线连接方法比较示例的侧视图。图6是简要示出根据本发明实施例的锚索受控的移动平台的侧视图。图7是图3所示的移动平台上安装的作业设备示例的主视图。图8是图7中标为“A”部分的放大视图。
具体实施例方式下文将参考附图详细介绍本发明的实施例。相同或者相应的元素将被标以相同的附图标记，将不一一赘述。此外，构成船体的块将被描述为作业空间的例子，根据本发明实施例的锚索受控的移动平台在该空间内使用。图2示出了安装在根据本发明实施例的锚索受控的移动平台的作业设备。

参照图2，根据本发明实施例的锚索(tendon)受控的移动平台安装在块10内的作业空间11内，该锚索受控的移动平台包括移动平台100、第一缆线510和第二缆线520，作业设备300安装在该锚索受控的移动平台100上。多根第一缆线510的另一端分别连接到安装在移动平台100上的多个上部绞盘 111，第一缆线510具有一端耦接到界定出了作业空间的结构的底部侧。此外，多根第二缆线520的另一端分别连接到多个下部绞盘113，第二缆线520耦接到所述结构的上部侧。在此，所述结构是指，例如，位于作业空间边界区域的隔断墙(参见图1中的标记 13)或加固材料(参见图1中的标记15和16)。所述多个上部绞盘111将多根第一缆线510卷绕或解开以调节第一缆线510的长度，并且所述多个下部绞盘113将多根第二缆线520卷绕或解开以调节第二缆线520的长度。通过调节所述多根第一缆线510和第二缆线520的长度，将作业空间11内的移动平台 100的位置改变。因此，通过控制所述多个上部绞盘111和多个下部绞盘113，可将移动平台100移动到作业空间11内想要的位置。因为移动平台100在作业空间11内以浮动的方式移动，移动平台100的移动不被加固材料15、16中断。特别是，因为移动平台100可以以最短的路线移动到目标位置，使得移动所需时间最小化。作业设备300可以是在作业空间11内执行各种所需任务例如焊接，爆破，喷涂和表面检测的设备。因此，根据本发明实施例的锚索受控的移动平台可以将作业设备300快速移动并且很容易地移到作业空间11内需要执行任务的位置。下面将参考图3更详细地说明移动平台100。图3示出了根据本发明实施例的锚索受控的移动平台之移动平台。参照图3，根据本发明实施例的锚索受控的移动平台之移动平台100包括主框架 101，多个上部绞盘111和多个下部绞盘113。所述多个上部绞盘111耦接到主框架101的上部，并且所述多个下部绞盘113耦接到主框架101的下部。上部绞盘111和下部绞盘113被布置在主框架101的边界区域。假设有一个平面将主框架101分为上部和下部，并从垂直于该平面的一个方向看移动平台100，上部绞盘111和下部绞盘113排列形成了各自的矩形的顶点。在此，由下部绞盘113所形成的矩形具有一对比上部绞盘111所形成的矩形短的侧边。换句话说，下部绞盘113被布置成比上部绞盘111更靠近主框架101的中央。这将在后面参考图5和6进行更详细说明。移动平台100还包括导轨150，导轨150支撑并导引安装在移动平台100上的作业设备(参见图2的标记300)。在此，导轨150通过多个支撑件131被支撑到主框架101，所述支撑件131被形成或安装成从主框架101突出。导轨150可同时安装在主框架101的上侧和下侧，如图所示，这样作业设备(参见图2的标记300)可安装在移动平台100的上侧和下侧。此外，虽然未图示，导轨150可安装在主框架101的横向侧边。在此，导轨150被布置成互相平行。在本发明中，“平行”一词是指考虑到加工和安装中出现的误差的平行状态，例如，几乎平行的状态，类似于安装在铁路上的一对轨道。因此，作业设备300可通过这些导轨150安装在移动平台100上，并由导轨150支撑和导引以沿着导轨150的纵向方向移动。在使用作业设备300完成块10内部作用空间11中的任务后，需要将作业设备300 移到另一个作业空间(未示出)。将参照图4说明作业设备300的移动。图4示出了使用根据本发明实施例的锚索受控的移动平台将作业设备移动到相邻作业空间的透视图。根据本发明实施例中使用的锚索受控的移动平台的作业设备的透视图。这也参照图1进行说明。参考图4，安装在根据本发明实施例的锚索受控移动平台的移动平台100上的作业设备300可通过检查孔17移动到安装在另一个相邻作业空间(未示出)内的移动平台 IOOa0换句话说，在块10内部的作业空间11内的待执行任务完成后，可将作业设备300移动到另一个作业空间来继续工作任务。因此，移动平台100的一端应能够通过检查孔17与放置在另一相邻块(未示出) 内的另一个移动平台IOOa形成接触，并且作业设备300应能够从移动平台100移动到另一个移动平台100a。为此，移动平台100的一端应能与另一个移动平台IOOa对接，因而移动平台100应能够移动到检查孔17并且另一个移动平台IOOa也应能够移动到检查孔17。后面将参考图5和6更详细地说明将移动平台100移动至作业空间11的边界。图5示出了用于描述根据本发明实施例锚索受控移动平台的缆线连接方法的比较示例，并且图6是简要示出根据本发明实施例的锚索受控移动平台的侧视图。参考图5，多根缆线500a、500b的一端耦接到界定出块10内部作业空间11的结构，另一端分别连接到安装在移动平台IOOb上的多个绞盘110a、110b。这里，所述多根缆线500a、500b分别连接至最接近缆线500a、500b的耦接到所述结构之另一端的绞盘110a、110b。也就是说，如图所示，缆线500a的一端耦接到所述结构一侧的上部侧，另一端连接到安装在移动平台IOOb —侧上部的绞盘110a，缆线500b的一端耦接到所述结构另一侧的上部侧，另一端连接到安装在移动平台IOOb的另一侧上部的绞盘110b。其余的缆线 500c、500d也分别连接到相邻的绞盘110c、lIOd0在具有这种连接结构的比较示例中，在移动平台IOOb移动到作业平台11 一侧的情况下，尤其是如果移动平台IOOb需要移动到作业空间11 一侧的边界时，如图4所示，连接到移动平台IOOb所要靠近的所述结构侧的缆线500a、500d的长度需最大程度地减少。施加到移动平台IOOb的负载被传递给连接到所述结构上部侧的缆线500a、500b， 为了使移动平台IOOb移动而变短的缆线500a、500b变得具有更大的张力。因此，在所说明的例子中，耦接到所述结构一侧的上部侧的缆线500a具有最大的张力。在此，移动平台IOOb移动朝所述结构的一侧越接近，缆线500a的张力越大。此夕卜，为了将移动平台保持水平，耦接到所述结构另一侧之上部侧的缆线500b也变得具有一定的张力。因此，无论缆线500a有多大的张力，由缆线500b施加给移动平台IOOb的水平分力使得移动平台IOOb难以到达位于作业空间11边界的检查孔17。为了解决上述问题，可以使缆线交叉，这将参照图6进行说明。参考图6，第一缆线510和第二缆线520分别以交叉的方式连接到上部绞盘111和下部绞盘113。具体来说，耦接到所述结构(界定出了块10内部的作业空间11) 一侧的上部侧的第二缆线520a的另一端，以及耦接到所述结构一侧之下部侧的第一缆线510a的另一端，分别连接到安装在移动平台100—侧上的下部绞盘113a和上部绞盘111a。同样地，耦接到所述结构另一侧的上部侧的第二缆线520b的另一端，以及耦接到所述结构另一侧之下部侧的第一缆线510b的另一端，分别连接到安装在移动平台100另一侧上的下部绞盘113b和上部绞盘111b。在此，如图所示，在将移动平台100移动到作业空间11 一侧的边界的情况下，在一侧的第一缆线510a和在一侧的第二缆线520a的长度被最大程度地减少。

在此，为了将移动平台100保持水平，将另一侧的第二缆线520b收紧，以阻止移动平台100的另一侧向下移动。但是，如果张力被赋予给另一侧的第二缆线520b，朝作业空间 11另一侧边界的水平力施加到移动平台100，阻止了移动平台100移动到作业空间11 一侧的边界。在此，如果张力被赋予给一侧的第一缆线510a，使移动平台100朝作业空间11 一侧的边界移动的水平力以及使移动平台100的一侧向下移动的垂直力被施加给移动平台 100。因为安装在一侧的下部绞盘113a由在一侧的第二缆线520a支撑不向下移动，使移动平台100的一侧向下移动的垂直力成为绕安装在一侧的下部绞盘113a的力矩，由此成为提升移动平台100另一侧的力。因此，可以使赋予给另一侧的第二缆线520b的张力降低，从而可以使通过第二缆线520b施加给移动平台100朝作业空间11的另一侧的水平力减少。此外，通过由一侧的第一缆线510a施加到移动平台100的朝作业空间11 一侧的水平力，可以很容易地将移动平台100朝作业空间11的一侧移动。同时，朝作业空间11的一侧的水平力也通过一侧的第二缆线520a被施加给移动平台100，由此允许移动平台100移动至作业空间11 一侧上的边界。因此，因为用于保持移动平台100水平的张力被分散给在一侧的第一缆线510a和在另一侧的第二缆线520b，可以增加移动平台100的移动范围。如上所述，将移动平台100移动至作业空间11的一侧的边界需要利用通过一侧的第一缆线510a施加到移动平台100上绕一侧的下部绞盘113a的力矩。为了利用该力矩， 从将移动平台100的主框架(图3的标记101)的上部和下部分开的平面的垂直方向看，需要将上部绞盘111和下部绞盘113互相间隔开，如参考图3所述。在此，可通实验或模拟，来获得当从分开主框架上部和下部的平面的垂直方向看时上部绞盘111和下部绞盘113之间隔开的最佳距离。虽然未示出，在移动平台的形状与图示移动平台100的形状不同时，上部绞盘111和下部绞盘113之间隔开的最佳距离也改变，从而所述隔开的距离根据移动平台的形状而改变。作为参考，如图示，在移动平台100移动至作业空间11的一侧的边界的情况下，在一侧的第二缆线520a变得具有最大张力，从而需要使用具有比最大张力更大的可允许抗张强度的第二缆线520a。如上所述，当从将移动平台100的主框架(图3的标记101)上部和下部分开的平面的垂直方向看，通过将上部绞盘111和下部绞盘113分开布置，可扩大移动平台110的移动范围。同样，如参考图4所描述的，可将作业设备300容易地移到相邻的移动平台100a， 从而使作业设备300执行的任务完全自动化。图 7是安装在图3所示的移动平台上的作业设备示例的主视图。图8是图7中 “A”部的放大视图。参照图7，作业设备300由一对导轨150支撑和导引。在此，如图所示，作业设备 300可包括可移动地连接至导轨150的基座301和执行上述各种任务的作业机器人310。参照图8，导轨150包括导杆151，导杆151包括多个安装或集成在内的法兰 (flange) 153、155，法兰在垂直方向支撑和导引基座301。因此，导轨150的纵向截面为具有一个侧开口的矩形形状，并且开口侧157布置成互相面对以支撑和导引基座301的两端。如上所述，基座301可沿导轨150的纵向方向移动，从而在基座301和法兰153、 155之间会有摩擦。此外，当作业设备300执行各项任务时产生的振动会被传递给导轨150， 并造成噪音。因此，多个辊子350、351被安装在基座301两端的上下侧，以让辊子350、351与法兰153、155线接触(linear contact)并支撑持基座301，以防止在基座301上下侧与法兰 153,155之间出现摩擦或防止振动互相传递。为允许作业设备300沿着导轨150的纵向方向移动，可安装或形成沿导杆151的纵向方向突出的齿条齿轮(rack gear) 159，可在基座301上安装小齿轮(pinion gear) 330 以与齿条齿轮159啮合并由驱动装置驱动(未示出)。虽然未示出，可以在导轨150的任意端上安装链轮。然后，通过用链条连接两个链轮并且将链条的一部分耦接至基座301任意端上的一部分，可使所述作业设备300沿导轨 150的纵向方向移动。此外，虽然没有图示，通过沿着导轨150的纵向方向安装螺旋轴，并在基座301的两端形成螺旋轴穿过的螺母部分，或通过将与螺旋轴耦接的螺母与基座301耦接，作业设备300可沿导轨150的纵向方向移动。可以有其他各种直线运动的装置，可使作业设备300沿导轨150的纵向方向移动。同时，当使用作业设备300执行爆破或喷涂时，有可能通过导轨150的开口侧157 带入灰尘或砂粒。因此，虽然未示出，导轨150的开口侧157内可装有帘状的防尘膜或防尘刷。虽然描述了根据本发明实施例的锚索受控的移动平台，本发明的技术思想不限于本文介绍的具体实施例，在本发明技术思想的相同范围内，通过对本发明的要素进行补充、 修改、删除和添加，本发明所属技术领域的技术人员可以实现其他的实施例，而不脱离本发明技术思想的范围。
权利要求
1.一种锚索受控的移动平台，其配置为在由一结构界定出的作业空间内移动，包括 移动平台，其包括主框架、耦接到所述主框架上部的多个上部绞盘、以及耦接到所述主框架下部的多个下部绞盘，所述移动平台被放置在所述作业空间内；多根第一缆线，各自具有耦接到所述结构的下侧的一个端部，以及耦接到所述上部绞盘的另一个端部，所述第一缆线的长度可调节；以及多根第二缆线，各自具有耦接到所述结构的上侧的一个端部，以及耦接到所述下部绞盘的另一个端部，所述第二缆线的长度可调节。
2.如权利要求1所述的锚索受控的移动平台，其中，当从将所述主框架的上部与主框架的下部分开的平面垂直的方向看时，所述多个上部绞盘和所述多个下部绞盘被布置在互相分开的位置。
3.如权利要求2所述的锚索受控的移动平台，包括四个上部绞盘和四个下部绞盘，并且其中，所述四个上部绞盘和四个下部绞盘被布置成在所述将所述主框架的上部与所述主框架的下部分开的平面上分别形成矩形，并且其中，由所述四个下部绞盘形成的矩形的任意一对相对侧边都比由所述四个上部绞盘形成的矩形的任意一对相对侧边短。
4.如权利要求1所述的锚索受控的移动平台，还包括耦接至所述主框架的导轨，所述导轨配置成导引作业设备。
5.如权利要求4所述的锚索受控的移动平台，其中所述导轨包括互相平行的多根导杆，并且其中所述多根导杆由多个从所述主框架突出的支撑件支撑。
6.如权利要求5所述的锚索受控的移动平台，其中，所述多根导杆各自的截面为具有一个开口侧的矩形形状，并且所述开口侧互相面对。
7.如权利要求4所述的锚索受控的移动平台，其中，所个多根导杆各自具有齿条齿轮， 所述齿条齿轮沿着纵向方向设置或形成在所述导杆内，并且其中所述作业设备包括与多个所述齿条齿轮啮合的多个小齿轮。
8.如权利要求7所述的锚索受控的移动平台，所述作业设备还包括多个与所述导轨线接触的辊子。
全文摘要
本发明公开了一种配置为在由一结构界定出的作业空间内移动的锚索受控的移动平台。本发明的锚索受控的移动平台包括主框架、耦接到所述主框架上部的多个上部绞盘、以及耦接到所述主框架下部的多个下部绞盘，所述移动平台被放置在所述作业空间内；多根第一缆线，各自具有耦接到所述结构的下侧的一个端部，以及耦接到所述上部绞盘的另一个端部，所述第一缆线的长度可调节；以及多根第二缆线，各自具有耦接到所述结构的上侧的一个端部，以及耦接到所述下部绞盘的另一个端部，所述第二缆线的长度可调节，本发明可以扩大移动平台的移动范围，从而扩大工作区域，并可以将作业设备容易地移到相邻的工作区域。
文档编号B63B59/10GK102387959SQ201080016896
公开日2012年3月21日 申请日期2010年4月1日 优先权日2009年4月6日
发明者崔允瑞, 朴永俊, 金在勋, 金祥辉 申请人:三星重工业株式会社