CN101653798B - 一种板材曲面加工系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种板材曲面加工系统，它包括控制系统(11)、浮态支撑系统和加热系统；加热系统设置在浮态支撑系统的上方；浮态支撑系统包括矩阵排列的支撑油缸组，各支撑油缸(1)的供油管并联；加热系统包括在支撑油缸组上方行走的小车(2)、多个火炬油缸(3)，火炬油缸(3)设置在小车(2)上，各火炬油缸(3)下方均设有指向支撑油缸组的火炬(4)；小车(2)、火炬油缸(3)、火炬(4)均由控制系统(11)控制。本发明采用火炬加热的方法，控制板材不同位置的温度，利用热胀冷缩原理实现板材的单曲或双曲面成型，提高成型精度，取代人工加工，可大幅度提高加工效率，降低加工成本，降低劳动强度。

Description

一种板材曲面加工系统

技术领域

本发明涉及板材曲面成型技术领域，特别是板材曲面加工系统。

背景技术

曲面板材分为单曲面和双曲面板材。其中，单曲面板材采用辊压方式加工成型；双曲面板材少部分完全采用辊压方式或模压方式，大多数采用先辊压成单曲面板，再手工(加热+冷却)加工成双曲面。模压方式主要是采用油缸矩阵形成可调模面，高压压成。上述方法效率低下，难于保证成型精度，不能实现船体无缝加工，成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种生产效率高、成型精度好、生产成本低的板材曲面加工系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种板材曲面加工系统，它包括控制系统、浮态支撑系统和加热系统；加热系统设置在浮态支撑系统的上方；

浮态支撑系统包括矩阵排列的支撑油缸组，各支撑油缸的供油管并联；

加热系统包括在支撑油缸组上方行走的小车、多个火炬油缸，火炬油缸设置在小车上，各火炬油缸下方均设有指向支撑油缸组的火炬；

小车、火炬油缸、火炬均由控制系统控制。

上述方案中，火炬油缸并排设置在小车上，火炬油缸排列的方向垂直于小车行走的方向。

上述方案中，加热系统包括两条用于小车行走的轨道，两条轨道分别设置在支撑油缸组的两侧。

上述方案中，各支撑油缸的顶部均设有电磁吸盘。

上述方案中，各支撑油缸上均设有用于测量火炬油缸顶端位移的位移传感器，位移传感器的输出端与控制系统的输入端连接。

上述方案中，各支撑油缸的油路上设有电磁阀，电磁阀由控制系统控制。

本发明的优点在于：

1、采用火炬加热的方法，控制板材不同位置的温度，利用热胀冷缩原理实现板材的单曲或双曲面成型，提高成型精度，取代人工加工，可大幅度提高加工效率，降低加工成本，降低劳动强度。

2、各支撑油缸上均设有用于测量火炬油缸顶端位移的位移传感器，可对成型过程进行实时监控。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图

图2为本发明实施例的结构正视图

图3为本发明实施例的结构侧视图

图4为本发明实施例的结构俯视图

图5为本发明的控制系统网络图

图6为支撑油缸的控制原理图

图7为本发明的程序总框图

图8为本发明的单曲面加工程序流程图

图9为本发明的双曲面加工程序流程图

图中：1-支撑油缸、2-小车、3-火炬油缸、4-火炬、5-轨道、6-机体、7-地梁、8-链轮、9-链条、10-缓冲器、11-控制系统、12-电磁吸盘、13-位移传感器、14-拖链、15-电磁阀。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：

如图1-4所示的本发明板材曲面加工系统实施例，它包括浮态支撑系统、控制系统11和加热系统；加热系统设置在浮态支撑系统的上方。

浮态支撑系统包括矩阵排列的支撑油缸组，如图6所示，各支撑油缸1的供油管并联，各支撑油缸的油路上设有电磁阀15，电磁阀15为电磁换向阀，电磁阀15由控制系统11控制。本实施例的支撑油缸组设置在一个机体6内，机体6安装在地梁7上；地梁7上安装在地坑的混凝土地基上，地坑深1.8米。各支撑油缸1的顶部设有电磁吸盘12。各支撑油缸1上均设有用于测量火炬油缸顶端位移的位移传感器13，位移传感器13的一端与油缸连接，另一端与活塞杆连接，位移传感器13的输出端与控制系统11的输入端连接。

加热系统包括在支撑油缸组上方行走的小车2、多个火炬油缸3，火炬油缸3设置在小车2上，各火炬油缸3下方均设有指向支撑油缸组的火炬4。

火炬油缸3并排设置在小车2上，火炬油缸2排列的方向垂直于小车2行走的方向。火炬的气管、火炬油缸的油管、电缆安装在拖链14内，在小车6上与各部件连接，可随小车6移动。

加热系统包括两条用于小车行走的轨道5，两条轨道5分别设置在支撑油缸组(或地坑)的两侧混凝土地基。轨道5两端设有缓冲器10，缓冲器10可防止小车2脱离轨道。

如图5所示，控制系统控制小车2行走；控制系统通过火炬油缸3控制火炬4的高低；火炬的点火与熄火由控制系统指令控制通过燃气调节阀、燃气电磁阀及点火器完成。小车2由液压马达通过链轮8和链条9驱动在轨道5上作直线运动。

浮态支撑系统原理：如图6所示，浮态支撑系统包括支撑油缸组和油路上的电磁换向阀组成。当电磁换向阀滑向A端时，双向液压锁A、C与压力油路接通，B、D与回油路接通，油缸活塞下行，由于各油缸活塞目标位置不同+电磁铁与钢板的阻止，油缸活塞在未到达目标位置之前，油路状态不变，油缸对钢板起到浮动支撑的作用；油缸活塞在到达目标位置之后，电磁换向阀滑向中位，切断与压力油路的连接，油缸对钢板起到固定支撑的作用。

控制系统11包括计算机，本发明实施例工作时，计算机开启仿真系统，通过人机对话界面，将曲面板曲面参数和材料物理性能参数输入计算机，对曲板进行展开，得到展开板坐标参数；对同参数板材进行热动力仿真分析，获得加热参数及加工工艺。

通过人机对话，对加热参数和加工工艺进行干预，确定最优加工方案。

吊装板材到浮态支撑系统上，板材得到支撑油缸组支撑，按辊轧线确定板材所处机器坐标。

启动液压站和小车，开启支撑油缸、火炬油缸总阀，确定小车位置值，启动液压马达，小车进入初始位置；打开整流控制器，接通电磁吸盘，电磁吸盘吸住板材，板材不能相对支撑油缸滑动；打开支撑油缸换向阀，启动浮态支撑系统；打开换向阀，即时调整各火炬油缸初始高度。

如图7、8、9所示，进入计算机加工界面，根据工艺，按先单曲面后双曲面的顺序进入加工程序。

板材在电磁吸盘的作用下，固定在支撑油缸组上。

小车作水平移动，各火炬在小车上作纵向移动，小车移动长度可达到板长为一个周期。

火炬的高度由火炬油缸根据指令即时调整。

加工过程中，支撑油缸组上的位移传感器实时反馈板材位移信息，反馈板材变形状态。

根据反馈信息，计算机修正加工工艺，进入下一步加工环节；根据反馈信息，仿真系统判断加工状况，满足加工精度后，结束加工。

Claims (4)

1.一种板材曲面加工系统，其特征在于：它包括控制系统(11)、浮态支撑系统和加热系统；加热系统设置在浮态支撑系统的上方；

浮态支撑系统包括矩阵排列的支撑油缸组，各支撑油缸(1)的供油管并联；

加热系统包括在支撑油缸组上方行走的小车(2)、多个火炬油缸(3)，火炬油缸(3)设置在小车(2)上，各火炬油缸(3)下方均设有指向支撑油缸组的火炬(4)；

小车(2)、火炬油缸(3)、火炬(4)均由控制系统(11)控制；

火炬油缸(3)并排设置在小车(2)上，火炬油缸(2)排列的方向垂直于小车(2)行走的方向；

各支撑油缸(1)上均设有用于测量火炬油缸顶端位移的位移传感器(13)，位移传感器(13)的输出端与控制系统(11)的输入端连接。

2.如权利要求1所述的板材曲面加工系统，其特征在于：加热系统包括两条用于小车行走的轨道(5)，两条轨道(5)分别设置在支撑油缸组的两侧。

3.如权利要求1所述的板材曲面加工系统，其特征在于：各支撑油缸(1)的顶部均设有电磁吸盘(12)。

4.如权利要求1所述的板材曲面加工系统，其特征在于：各支撑油缸(1)的油路上设有电磁阀(15)，电磁阀(15)由控制系统(11)控制。

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