CN100429013C - 便携式曲面钢板半自动加工机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种便携式曲面钢板半自动加工机，其属于船舶与海洋结构物制造和金属材料热加工成形领域。这种便携式曲面钢板半自动加工机采用小型Ⅰ轴定位控制机械传动来完成作业，由于横向行走机构、手动高度调整机构和自动高度调整机构的有机结合，使得该加工机结构简单、整机尺寸小、重量轻、便于人力移动、操作灵活、工作可靠、加工精度高，能满足各种板材被加工成所要求曲面，特别适用于现场施工，提高生产效率，保证生产质量。造船厂使用这种设备，可以解决影响造船生产进度的一个关键问题，为缩短造船周期，提高造船总量提供技术支持。

Description

便携式曲面钢板半自动加工机
技术领域
本发明涉及一种便携式曲面钢板半自动加工机，其属于船舶与海洋结构物制造和金属材料热加工成形领域。
背景技术
船体曲面外板大多是由三维不可展曲面构成，将平面钢板加工成船体曲面形状，目前国内外船厂均采用人工作业的水火加工成形的方法来实现。效率低、质量不稳定等影响了整个造船周期和造船质量。日本、韩国等都在开展船体曲面钢板水火成形加工系统研究，但还没有从根本上解决提高生产效率的问题。尤其是研制大型曲面钢板水火成形自动化加工系统技术难度高、投资大，不能在施工现场使用，因此其使用范围受到了很大限制。
发明内容
为了解决提高曲面钢板水火成形加工的生产效率，可以方便灵活地在施工现场使用，保证造船质量和缩短造船周期，本发明提供了一种便携式曲面钢板半自动加工机，该加工机应采用电气控制和机械传动相结合，采用简便的手动调整和定位，自动完成行走、喷火和喷水等作业。该加工机还应结构简单，操作灵活，特别适用于现场施工，提高生产效率，保证生产质量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种便携式曲面钢板半自动加工机，它主要包括一个由焊枪和冷却水管组成的用火焰加热和水冷却的加工机械手，一个由小型I轴定位控制箱和机械传动箱组成的箱体，加工机械手的纵向高度调整机构和横向行走机构就设在机械传动箱中，箱体由纵构件和横构件组成的构架支承，在构架下方设有2个固定支腿和一个可调整支腿。所述加工机械手的纵向高度调整机构包括一个手动高度调整机构和一个自动高度调整机构；所述横向行走机构经纵向槽形滑块与纵向导轨相配合，手动高度调整机构经高度调整槽形滑块与高度调整导轨相配合；所述高度调整导轨和纵向导轨的上端用上连接板连接，下端用仿型轴承支架连接。所述的加工机械手的横向行走机构主要是一个由交流电机驱动滚珠丝杠使滚珠丝母作横向移动的驱动机构和一个横向槽形滑块在横向直线导轨上滑动的导向机构；一块连接板的上端与横向槽形滑块连接，下端与滚珠丝母连接，中间固定有纵向槽形滑块。所述手动高度调整机构主要由与高度调整槽形滑块连接的焊枪吊挂板和高度调整螺钉组成，焊枪体经焊枪前夹块、焊枪后夹块和焊枪托架固定在焊枪吊挂板上，焊枪吊挂板的上部与调整螺钉成螺纹连接。所述自动高度调整机构由柔性仿型钢带、上定位杆、下定位杆和定位锁紧螺钉组成的仿型机构；在所述构架定位在曲面钢板上后，下定位杆顶在曲面钢板上，上定位杆顶在柔性仿型钢带下，拧紧定位锁紧螺钉；安装在仿型轴承支架上的仿型轴承在柔性仿型钢带上滚动。
上述技术方案的指导思想是：这种便携式曲面钢板半自动加工机采用电气控制机械传动来完成作业，设在机械传动箱中的横向行走机构能保证焊枪在一定的范围内作横向移动，焊枪离曲面钢板的距离由手动高度调整机构设定，由于曲面钢板为弧形，仿型机构能保证焊枪按曲面钢板的弧形轨迹移动，使焊枪在横向移动过程中始终与曲面钢板保持等距，以实现焊枪喷出的火焰对曲面钢板均匀加热。
本发明的有益效果是：这种便携式曲面钢板半自动加工机采用小型I轴定位控制机械传动来完成作业，由于横向行走机构、手动高度调整机构和自动高度调整机构的有机结合，使得该加工机结构简单、整机尺寸小、重量轻、便于人力移动、操作灵活、工作可靠、加工精度高，能满足各种板材被加工成所要求曲面，特别适用于现场施工，提高生产效率，保证生产质量。造船厂使用这种设备，可以解决影响造船生产进度的一个关键问题，为缩短造船周期，提高造船总量提供技术支持。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是一种便携式曲面钢板半自动加工机的纵剖面结构图。
图2是图1所示的一种便携式曲面钢板半自动加工机的横剖面结构图。
图中：1、交流电机，2、右托架，3、滚珠丝杠，3a、滚珠丝母，4、横向直线导轨，4a、横向槽形滑块，5、柔性仿型钢带，5a、上凸弧面，5b、下凹弧面，6、箱体，6a、机械传动箱，6b、小型I轴定位控制箱，7、左托架，8、左轴承座，8a、左轴承，9、纵构件，9a、横构件，9b、可调整支腿，9c、固定支腿，10、托架，11、下定位杆，12、锁紧螺母，13、曲面钢板，14、右轴承座，14a、右轴承，15、联轴套，16、纵向导轨，16a、纵向槽形滑块，17、高度调整导轨，17a、高度调整槽形滑块，18、焊枪前夹块，18a、焊枪后夹块，19、焊枪吊挂板，19a、长形开孔，20、焊枪托架，21、焊枪头，21a、焊枪体，22、冷却水管，23、定位套，23a、定位锁紧螺钉，24、上定位杆，25、仿型轴承支架，26、仿型轴承螺钉，27、仿型轴承，28、连接板，29、高度调整螺钉，30、吊挂钩，A、可燃混合气进口，B、冷却水进口，C、高温火焰。
具体实施方式
在图1、2所示的实施例中，这种便携式曲面钢板半自动加工机主要包括一个由焊枪21和冷却水管22组成的用火焰加热和水冷却的加工机械手，一个由小型I轴定位控制箱6b和机械传动箱6a组成的箱体6，加工机械手的纵向高度调整机构和横向行走机构就设在机械传动箱6a中，箱体6由4个纵构件9和4个横构件9a焊接成一体的构架支承，在构架下方设有2个固定支腿9c和一个可调整支腿9b，靠这三点支承让该设备站立在平放的曲面钢板13上，在可调整支腿9b定位后可用锁紧螺母12锁紧。
上述的加工机械手的横向行走机构主要是一个由交流电机1驱动滚珠丝杠3使滚珠丝母3a作横向移动的驱动机构，滚珠丝杠3的左端在箱体6上设有左托架7、左轴承座8和左轴承8a，滚珠丝杠3的右端在箱体6上设有右托架2、右轴承座14和右轴承14a，滚珠丝杠3通过联轴套15与交流电机1连接；还包括一个横向槽形滑块4a在横向直线导轨4上滑动的导向机构，横向直线导轨4的二端固定在箱体6上；一块连接板28的上端与横向槽形滑块4a连接，下端与滚珠丝母3a连接，中间固定有纵向槽形滑块16a。
上述的加工机械手的纵向高度调整机构包括一个手动高度调整机构和一个自动高度调整机构。
手动高度调整机构主要由与高度调整槽形滑块17a连接的焊枪吊挂板19和高度调整螺钉29组成，焊枪体21a和冷却水管22经焊枪前夹块18、焊枪后夹块18a和焊枪托架20固定在焊枪吊挂板19上，焊枪吊挂板19的上部与调整螺钉29成螺纹连接。
自动高度调整机构由柔性仿型钢带5、上定位杆24、下定位杆11和定位锁紧螺钉23a组成的仿型机构；柔性仿型钢带5的二端分别固定在左托架7和右托架2上，在不工作时下定位杆11是折叠后置于托架10上的，在该设备定位在曲面钢板13上后，下定位杆11就顶在曲面钢板13上，穿过定位套23的上定位杆24顶在柔性仿型钢带5下，拧紧定位锁紧螺钉23a让上定位杆24固定；如果曲面钢板13的弧面是上凸或下凹的，则柔性仿型钢带5也相应变为上凸弧面5a或下凹弧面5b；靠仿型轴承螺钉26安装在仿型轴承支架25上的仿型轴承27在柔性仿型钢带5上滚动。
上述的横向行走机构经纵向槽形滑块16a与纵向导轨16相配合，手动高度调整机构经高度调整槽形滑块17a与高度调整导轨17相配合；高度调整导轨17和纵向导轨16的上端用上连接板25a连接，下端用仿型轴承支架25连接；高度调整螺钉29穿过上连接板25a并设有锁紧螺母，仿型轴承支架25是从设在焊枪吊挂板19上的长形开孔19a穿过。
综上所述，该设备把横向行走机构、手动高度调整机构和自动高度调整机构有机地结合在一起。图中A表示可燃混合气进口，B表示冷却水进口，C表示焊枪头21喷出的高温火焰。可燃混合气和冷却水胶管挂在吊挂钩30上。

Claims (4)

1、一种便携式曲面钢板半自动加工机，它主要包括一个由焊枪(21)和冷却水管(22)组成的用火焰加热和水冷却的加工机械手，一个由小型I轴定位控制箱(6b)和机械传动箱(6a)组成的箱体(6)，加工机械手的纵向高度调整机构和横向行走机构就设在机械传动箱(6a)中，箱体(6)由纵构件(9)和横构件(9a)组成的构架支承，在构架下方设有2个固定支腿(9c)和一个可调整支腿(9b)；其特征在于：所述加工机械手的纵向高度调整机构包括一个手动高度调整机构和一个自动高度调整机构；所述横向行走机构经纵向槽形滑块(16a)与纵向导轨(16)相配合，手动高度调整机构经高度调整槽形滑块(17a)与高度调整导轨(17)相配合；所述高度调整导轨(17)和纵向导轨(16)的上端用上连接板(25a)连接，下端用仿型轴承支架(25)连接。
2、据权利要求1所述的便携式曲面钢板半自动加工机；其特征在于：所述的加工机械手的横向行走机构主要是一个由交流电机(1)驱动滚珠丝杠(3)使滚珠丝母(3a)作横向移动的驱动机构和一个横向槽形滑块(4a)在横向直线导轨(4)上滑动的导向机构；一块连接板(28)的上端与横向槽形滑块(4a)连接，下端与滚珠丝母(3a)连接，中间固定有纵向槽形滑块(16a)。
3、据权利要求1或2所述的便携式曲面钢板半自动加工机；其特征在于：所述手动高度调整机构主要由与高度调整槽形滑块(17a)连接的焊枪吊挂板(19)和高度调整螺钉(29)组成，焊枪体(21a)经焊枪前夹块(18)、焊枪后夹块(18a)和焊枪托架(20)固定在焊枪吊挂板(19)上，焊枪吊挂板(19)的上部与调整螺钉(29)成螺纹连接。
4、据权利要求3所述的便携式曲面钢板半自动加工机；其特征在于：所述自动高度调整机构由柔性仿型钢带(5)、上定位杆(24)、下定位杆(11)和定位锁紧螺钉(23a)组成的仿型机构；在所述构架定位在曲面钢板(13)上后，下定位杆(11)顶在曲面钢板(13)上，上定位杆(24)顶在柔性仿型钢带(5)下，拧紧定位锁紧螺钉(23a)；安装在仿型轴承支架(25)上的仿型轴承(27)在柔性仿型钢带(5)上滚动。
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