一種新型懸臂式雙曲度船體外板自動化水火彎成形設備的製作方法

2023-06-17 21:15:46 1

一種新型懸臂式雙曲度船體外板自動化水火彎成形設備的製作方法
【專利摘要】一種新型懸臂式雙曲度船體外板自動化水火彎成形設備，屬於水火彎板成型【技術領域】；架體底部設有工具箱，懸臂安裝在架體上，所述懸臂受控能夠在懸臂上上下移動，工業機器人鉸接在懸臂一端，工業機器人末端安裝有機用烤槍，雷射測距傳感器和工業攝像頭通過外接設備安裝法蘭安裝在機用烤槍上部；其有益效果是：通過總結傳統工藝的技術經驗、原理，積累主要工藝影響參數和變形規律，實現雙曲度船體外板自動化加工。
【專利說明】一種新型懸臂式雙曲度船體外板自動化水火彎成形設備
[0001]【技術領域】一種新型懸臂式雙曲度船體外板自動化水火彎成形設備，屬於水火彎板成型【技術領域】。
[0002]【背景技術】現今中國船廠對於造船過程中所需的帆型或鞍型等曲面鋼板的加工仍採用傳統的水火彎板技術，該種技術主要依靠工人手動操作，並憑經驗加工，生產效率低、鋼板成型精度無法完全保證、工人勞動強度大、勞動環境差等因素阻礙生產進度。
[0003]
【發明內容】
鑑於已有技術存在的缺陷，本實用新型的目的是提供一種新型懸臂式雙曲度船體外板自動化水火彎成形設備，能夠通過水火彎板專家知識庫確定工藝參數，雷射測距傳感器調整加工姿態，視覺跟蹤加工路線，按已確定加工姿態和加工路線進行自動化加工，檢測加工成形，確定二次加工參數。
[0004]為實現上述目的，本實用新型所採用的技術解決方案是:一種新型懸臂式雙曲度船體外板自動化水火彎成形設備，架體底部設有工具箱，懸臂安裝在架體上，所述懸臂受控能夠在架體上上下移動，工業機器人鉸接在懸臂一端，工業機器人末端安裝有機用烤槍，雷射測距傳感器和工業攝像頭通過外接設備安裝法蘭安裝在機用烤槍上部。
[0005]一種新型懸臂式雙曲度船體外板自動化水火彎成形設備，其有益效果是:通過總結傳統工藝的技術經驗、原理，積累主要工藝影響參數和變形規律，實現雙曲度船體外板自動化加工；本發明充分考慮實驗環境與船廠車間的差別。懸臂式結構並且設備可以安裝在工具箱上減少佔用場地。增加導軌防護罩防塵和線纜拖鏈防壓；直線導軌與滾珠絲槓採用集中潤滑方式，免除手動潤滑的麻煩，更好的養護設備，此發明實際生產中的實用性好，有利於船廠工業環境的推廣，提高生產效率和產品加工精度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是一種新型懸臂式雙曲度船體外板自動化水火彎成形設備的結構圖；
[0007]圖2是一種新型懸臂式雙曲度船體外板自動化水火彎成形設備的局部放大圖。
[0008]圖1、圖2附圖標記如下:1、架體，2、懸臂,3、工業機器人,4、機用烤槍,5、工具箱，6、雷射測距傳感器，7、工業攝像機，8、外接設備安裝法蘭。

【具體實施方式】
[0009]下面根據附圖出示的一種新型懸臂式雙曲度船體外板自動化水火彎成形設備的結構圖做具體如下說明:架體1底部設有工具箱5，懸臂2安裝在架體1上，所述懸臂2受控能夠在架體1上上下移動，工業機器人3鉸接在懸臂1 一端，工業機器人3末端安裝有機用烤槍4，雷射測距傳感器6和工業攝像頭7通過外接設備安裝法蘭8安裝在機用烤槍4上部。
[0010]本設備的具體使用方法如下:
[0011]第一步，建立於與船廠現有設計軟體的數據接口，自動提取船廠設計軟體中雙曲度船體外板的立體模型數據作為專家系統的輸入數據，水火彎板自動化加工專家知識庫軟體對輸入數據進行整理、分析，對鋼板的加工工藝參數進行預報。
[0012]第二步，進行雙曲度船體外板精確平面展開，按平面展開尺寸加上的尺寸完成鋼板切割、下料，根據預報的加工工藝參數在平面鋼板劃出加熱路線，冷彎加工出鋼板的單向曲閲/又。
[0013]第三步，依照預報的加工參數通過設備架體的縱向運動和懸臂的豎直運動及機器人手臂的空間運動，控制機用烤槍按照鋼板已劃的加工路線粗略運動(加工線路在平板時劃線十分精確，由於鋼板加工了單向曲度和鋼板擺放等問題，鋼板的加熱線路只能粗略確定)，當運動到加工路線的起始點，先通過三個雷射測距傳感器測量的數據，通過程序控制系統計算出需要調整的角度(由於鋼板已加工的單向曲度，法蘭與鋼板存在夾角)，機器人手臂自動完成外接設備安裝法蘭的轉動，使工業相機和機用烤槍與待加工鋼板板面垂直(調整垂直的目的為烤槍垂直板面時的加熱效果最佳，工業相機的坐標確定最精確)，程序控制系統記錄機器人姿態，工業相機拍照記錄此點坐標。機器人繼續運動到加工路線終點，再次進行調姿態和拍照，記錄姿態及坐標。自動化水火彎成形設備按已確定加工姿態和加工路線坐標進行自動化加工。
[0014]第四步，按照鋼板劃線及加工工藝參數中加工順序，重複第三步的操作進行下一條加工線路的加工，直至全部加工路線加工完畢。此過程中隨著加工的持續進行中鋼板已產生雙向曲度的變形，原加工路線偏離實際坐標，通過每次調姿態和拍照，記錄姿態及坐標，進行坐標修正提高加工時的運動精度。
[0015]最後檢測鋼板的加工成形精度，專家系統預報二次加工參數，最終得到加工精度符合加工標準要求的雙曲度船體外板。
【權利要求】
1.一種新型懸臂式雙曲度船體外板自動化水火彎成形設備，其特徵是:架體底部設有工具箱，懸臂安裝在架體上，所述懸臂受控能夠在懸臂上上下移動，工業機器人鉸接在懸臂一端，工業機器人末端安裝有機用烤槍，雷射測距傳感器和工業攝像頭通過外接設備安裝法蘭安裝在機用烤槍上部。
【文檔編號】B21D11/20GK204135136SQ201420515763
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月10日 優先權日:2014年9月10日
【發明者】李洪鵬, 畢強, 田大微, 杜艦 申請人:大連船舶重工集團裝備製造有限公司