CN104550380A - 一种基于水火加工平台的船体外板成型检测方法 - Google Patents

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程良伦
陈典
徐晶
吴昌宇
剪欣
周乔皇
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D11/00—Bending not restricted to forms of material mentioned in only one of groups B21D5/00, B21D7/00, B21D9/00; Bending not provided for in groups B21D5/00 - B21D9/00; Twisting
    • B21D11/20—Bending sheet metal, not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C51/00—Measuring, gauging, indicating, counting, or marking devices specially adapted for use in the production or manipulation of material in accordance with subclasses B21B - B21F

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Abstract

本发明涉及一种基于水火加工平台的船体外板成型检测方法，该方法首先对水火加工平台进行调整，使水火平台中支柱的高度与需要加工得到的船体外板板型对应位置的高度相等，再利用水火平台上的位移传感器采集加工过程中支柱与船体外板之间的距离数据，上位机根据距离数据，判断支柱与船体外板之间的距离是否在误差范围内，并根据判断结果控制职能控制系统对支柱与船体外板之间的距离未在误差范围内的船体外板对应区域进行水火加工；直到支柱与船体外板之间的距离在误差范围内。本发明提供的检测方法，不受生产现场环境的影响，同时由于本方法是直接应用支柱对船体外板进行测量的，因此具有比较高的可靠性和准确性。

Description

一种基于水火加工平台的船体外板成型检测方法
技术领域
本发明涉及船体外板加工技术领域，更具体地，涉及一种基于水火加工平台的船体外板成型检测方法。
背景技术
当今各种船舶的外表面大多都是由复杂的、不可展的空间曲面构成，因此在建造船只的时候，需要将钢板加工成各种各样的船体外板。目前国内外大部分船厂主要采用燃气火焰对钢板表面局部进行加热，当加热区达到一定温度后再降温，利用金属的热弹塑性收缩变形原理，以获得良好的整体变形，这就是所说的水火弯板工艺。
但是由于现有加工技术的限制及生产现场各种因素的影响，在对钢板实施水火弯板工艺之后直接获得的船体外板并不能满足技术的要求。因此在工艺加工的过程中需要对船体的外板进行大尺寸、大范围的实时检测，为船体外板二次加工提供参考。因此船体外板的成型检测是水火弯板的关键及重要环节之一。
在进行水火弯板工艺过程中，采用的热源基本上是气体火焰、高频感应或激光加热，冷却方式大多为正面水冷、背面水冷或空冷，所以生产现场充斥着大量的水蒸气和粉尘，然而国内外船舶外板加工企业大多使用基于机器视觉的方法或设备采集船体外板的三维信息对船体外板进行检测，在此情况下，生产现场中的水蒸气和粉尘会严重影响采集到的船体外板三维信息的准确度，因此上述检测方法的检测效果以及准确率并不高。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的缺陷，提供一种基于水火加工平台的船体外板成型检测方法，该方法直接应用支柱对船体外板进行测量，不受生产现场环境的影响，因此具有比较高的可靠性和准确性。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种基于水火加工平台的船体外板成型检测方法，所述水火加工平台由若干可伸缩的支柱组成，支柱顶端安装有位移传感器，在进行水火加工时，位移传感器采集支柱顶端与船体外板之间的距离信息，该方法包括以下步骤：
准备阶段：
S1. 确定需要加工得到的船体外板板型，使用上位机调用该板型的技术参数，并对这些技术参数进行整合计算；
S2.根据整合计算得到的结果，分别调整每个支柱的高度，使支柱的高度与需要加工得到的船体外板板型对应位置的高度相等；
进行水火加工阶段：
S3.在加工的过程中，支柱上的位移传感器采集支柱与船体外板之间的距离数据，并将距离数据输送至上位机；
S4.上位机根据接收到的距离数据，判断支柱与船体外板之间的距离是否在误差范围内，并将判断结果输送至汇聚节点；
S5.汇聚节点处理后返送判断结果给上位机；
S6.上位机对返送的判断结果进行处理，得到控制数据，智能控制系统根据控制数据，对距离未在误差范围内的船体外板对应区域进行水火加工；
 S7.重复S3-S6直至支柱与船体外板之间的距离在误差范围内。
优选地，在进行步骤S3之前，还包括有在上位机中，根据船体外板的精度要求，设定误差范围。
优选地，步骤S4中，上位机通过无线自组网的方式将判断结果输送至汇聚节点。
优选地，步骤S4中，输送至汇聚节点的判断结果为一个0-1矩阵，其中0表示支柱与船体外板之间的距离不在误差范围内，1表示支柱与船体外板之间的距离在误差范围内。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明提供的检测方法，不受生产现场环境的影响，同时由于本方法是直接应用支柱对船体外板进行测量的，因此具有比较高的可靠性和准确性。
附图说明
图1为水火加工平台的俯视图
图2为本方法的流程图。
图3为点阵图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
本发明提供了一种基于水火加工平台的船体外板成型检测方法，如图1所示，水火加工平台是由若干可伸缩的支柱组成的，具体地，支柱是由多根不同口径的管子套接而成，可以通过插销地调节支柱的高度。在支柱的顶端安装有位移传感器。应用上述水火平台在进行水火加工时，位移传感器采集支柱顶端与船体外板之间的距离信息。
如图2所示，本方法包括以下步骤：
准备阶段：
S1. 确定需要加工得到的船体外板板型，使用上位机调用该板型的技术参数，并对这些技术参数进行整合计算；
S2.根据整合计算得到的结果，分别调整每个支柱的高度，使支柱的高度与需要加工得到的船体外板板型对应位置的高度相等；
进行水火加工阶段：
S3.在加工的过程中，支柱上的位移传感器采集支柱与船体外板之间的距离数据，并将距离数据输送至上位机；
S4.上位机根据接收到的距离数据，判断支柱与船体外板之间的距离是否在误差范围内，并将判断结果输送至汇聚节点；
S5.汇聚节点处理后返送判断结果给上位机；
S6.上位机对返送的判断结果进行处理，得到控制数据，智能控制系统根据控制数据，对距离未在误差范围内的船体外板对应区域进行水火加工；
 S7.重复S3-S6直至支柱与船体外板之间的距离在误差范围内。
上述方案中，上位机是包含有人机交互界面的，在步骤S4中，上位机对支柱与船体外板之间的距离进行判断，若支柱与船体外板之间的距离在误差范围内，则在上位机中，该支柱被赋值为1，在人机交互界面上以黑点表示，反之赋值0，在人机交互界面上以白点表示，这样形成了点阵图。如图3所示，黑色点阵区域表明船体外板在该区域的加工弯曲程度符合预定的标准，白色点阵区域表明该区域的支柱与船体外板之间的距离不在误差范围内，也就是说船体外板的加工弯曲程度不够，因此智能控制系统根据控制数据，对白色点阵区域的船体外板进行加工，直到上位机上显示点阵图为全黑时，表明船体外板加工完毕。
本实施例中，在进行步骤S3之前，还包括有在上位机中，根据船体外板的精度要求，设定误差范围。
同时，步骤S4中，上位机通过无线自组网的方式将判断结果输送至汇聚节点。
本发明提供的检测方法，不受生产现场环境的影响，同时由于本方法是直接应用支柱对船体外板进行测量的，因此具有比较高的可靠性和准确性。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于水火加工平台的船体外板成型检测方法，所述水火加工平台由若干可伸缩的支柱组成，支柱顶端安装有位移传感器，在进行水火加工时，位移传感器采集支柱顶端与船体外板之间的距离信息，其特征在于：包括以下步骤：
准备阶段：
S1. 确定需要加工得到的船体外板板型，使用上位机调用该板型的技术参数，并对这些技术参数进行整合计算；
S2.根据整合计算得到的结果，分别调整每个支柱的高度，使支柱的高度与需要加工得到的船体外板板型对应位置的高度相等；
进行水火加工阶段：
S3.在加工的过程中，支柱上的位移传感器采集支柱与船体外板之间的距离数据，并将距离数据输送至上位机；
S4.上位机根据接收到的距离数据，判断支柱与船体外板之间的距离是否在误差范围内，并将判断结果输送至汇聚节点；
S5.汇聚节点处理后返送判断结果给上位机；
S6.上位机对返送的判断结果进行处理，得到控制数据，智能控制系统根据控制数据，对距离未在误差范围内的船体外板对应区域进行水火加工；
 S7.重复S3-S6直至支柱与船体外板之间的距离在误差范围内。
2.根据权利要求1所述的基于水火加工平台的船体外板成型检测方，其特征在于：在进行步骤S3之前，还包括有在上位机中，根据船体外板的精度要求，设定误差范围。
3.根据权利要求1所述的基于水火加工平台的船体外板成型检测方，其特征在于：步骤S4中，上位机通过无线自组网的方式将判断结果输送至汇聚节点。
4.根据权利要求1所述的基于水火加工平台的船体外板成型检测方，其特征在于：步骤S4中，输送至汇聚节点的判断结果为一个0-1矩阵，其中0表示支柱与船体外板之间的距离不在误差范围内，1表示支柱与船体外板之间的距离在误差范围内。
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