CN104588446A - 一种在卷板机上快速校正弧门侧轨埋件的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种在卷板机上快速校正弧门侧轨埋件的装置及方法，装置包括移动平台装置、滚压装置，所述滚压装置包括多根水平移动轴、及平行于所述水平移动轴由竖向驱动装置驱动的滚压轴，水平移动轴在水平驱动装置的驱动下自转，所述的滚压轴在竖向驱动装置的带动下相对于水平移动轴平面做竖向移动及自转；方法包括测量→计算→滚压。本发明的优点在于，节能降耗，提高生产效率和质量，安全可靠快速滚压校正并消除残余应力的弧形闸门侧轨埋件装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于平面型窄长薄形金属结构件焊接后上拱变形通过滚压快速校正的装置及方法，校正焊接变形的同时也可减少焊接残余应力。
背景技术
在水利水电工程中，弧形闸门常用于泄洪道、溢洪道以及厂房等的工作闸门，孔口数量较多，埋件结构相对简单，能够形成批量生产。弧门侧轨埋件长度一般在4米-6米范围内，宽度在600mm左右，厚度在200mm左右，属于窄长薄形工件，刚度较差，允许拼接，焊接量较大；因上下结构不对称焊接完成后容易产生上拱变形，且变形量大；必须经过校正后各形位尺寸才能满足水利水电设计规范和验收标准要求。对于此类平面型的在金属结构件焊接变形后过去常用的校正方法是：在压力机（杠杆压力机、油压机等）上分段加压或者采用火焰加热产生收缩变形的校正方法，使金属结构件的平面度、直线度、扭曲控制在规范以内。压力机校正方法，不仅要具备足够规格的压力机型号，还必须有起吊设备配合，占用设备和人力资源非常多；火焰校正方法更是浪费再生燃料，成本较高，同时对钢材性能本身也有很多不利的因素。这种两种方法一个构件往往反复校正次数较多、校正工作量大，校正质量不高,而且费工费时，既不环保也不节能，生产安全隐患较大。因此为提高生产效率，节约生产成本，提高安全可靠性，开发一种快速高效的滚压校正法方法来解决窄长薄形金属结构件焊接后产生变形的校正难题。
发明内容
本发明提供一种节能降耗、安全可靠性、生产效率高和质量稳定的，并消除残余应力的弧形闸门侧轨埋件装置及方法。
本发明是这样实现的，一种在卷板机上快速校正弧门侧轨埋件的装置包括移动平台装置、滚压装置，所述滚压装置包括多根水平移动轴、及平行于所述水平移动轴由坚向驱动装置驱动的滚压轴，水平移动轴在水平驱动装置的驱动下自转，所述的滚压轴在坚向驱动装置的带动下相对于水平移动轴平面做坚向移动及自转。
进一步讲，移动平台装置包括多个自转轴，自转轴在驱动装置的驱动自转。
进一步讲，所述移动平台装置上还设有扫描装置，扫描装置对移动平台装置上的工件进行扫描。
进一步讲，通过滚压快速弧形闸门侧轨埋件的装置还包控制装置，扫描装置与控制装置串联，控制装置分别与坚向驱动装置、水平驱动装置串联。
还可以，滚压轴为一根，水平移动轴为二根。
进一步讲，滚压装置还包括红外测距装置，红外测距装置7通过滑动杆设在水平移动轴上方，红外测距装置7能在滑动杆上往复移动。
还可以，滑动杆设在滚压轴中，在滚压轴外表面至少设置一条透明线9，红外测距装置7通过透明线9向滚压轴4外发射红外线。
一种在卷板机上快速校正弧门侧轨埋件的方法包括测量→计算→滚压→工件前移→滚压；
所述的测量为对拟加工的工件一个表面的进行测量，将测量面突起点三维坐标；
所述计算为对突起点三维坐标进行分类，平面坐标归入位置信息表，竖向坐标归入压力信息表，竖向坐标为Z轴，位置信息表中沿工件水平移动的方向为X轴，垂直于X轴的为Y轴，位置信息表中的Y轴位置相同的编为一组，同一组的X轴作标与压力信息表对应的z轴作标建立对应关系，并取z轴作标平均值M：
所述滚压为拟加的工件在水平驱动装置驱动下水平移动，滚压轴在坚向驱动装置的驱动下坚向移动，坚向驱动装置根据位置信息表中的Y轴作标启动，坚向驱动装置根据同一组X轴对应的z轴作标平均值M控制滚压轴移动距离；
经过以上步骤实现对工件表面突起校正。
进一步讲，方法还包括复测，在滚压完成后，对工件滚压面进行复测，复测为对已加工面进行扫描，实测经滚压的突起点三维坐标，并对数据进行复算，复算方法与计算方法相同，复算得出Z轴作轴平均值N，平均值N满足工件加工要求，加工完成，反之则重新滚压。
进一步讲，方法还包括加垫板，所述加垫板为滚压前在非滚压面放置垫板，让拟加工工件保持平衡。
本发明创新主要益处：
（1）可以减少资源占用和能源消耗，传统在压力机上校正，占用车间吊车时间长，电和液压油的消耗量非常大；传统火焰校正，对钢材的影响较大，可燃气体和氧气消耗量大，燃烧产生的二氧化碳气体排放在空气中量大，非常不利于环保，本发明校正方法基本上是电和压力机使用机油消耗，既环保又经济。
（2）减少人工消耗，节约成本，传统在压力机上校正的方法，必须安排至少四至五名工人才能开展工作，而本发明只需要二至三人。
（3）降低工人技术要求，传统在压力机校正和火焰校正方法，对工人技术熟练程度要求较高，否则，产生废品的概率非常大。
（4）大大提高了生产效率，降低了安全隐患。此矫正方法生产效率为传统效率的3倍以上，与压力机校正和火焰校正相比不存在吊装、火灾、烫伤等安全生产隐患。
说明书附图
图1是本发明装置的结构示意图。
图2是红外测距装置安装示意图。
图3是红外测距装置安装优选示意图。
图4是本发明装置的电路控制示意图。
图5是本发明方法示意图。
如图，移动平台装置1、滚压装置2、水平移动轴3、滚压轴4、扫描装置5、控制装置6、红外测距装置7、滑动杆8、透明线9、工件10。
具体实施方式
结合图1，一种在卷板机上快速校正弧门侧轨埋件的装置包括移动平台装置1、滚压装置2、控制装置6，移动平台装置1包括多个自转轴，自转轴在驱动装置的驱动自转（使放置在移动平台装置1上的工件10水平移动），滚压装置2包括二根水平移动轴3、及平行于所述水平移动轴3由坚向驱动装置驱动的一根滚压轴4，水平移动轴3在水平驱动装置的驱动下自转，的滚压轴4在坚向驱动装置的带动下相对于水平移动轴3平面做坚向移动及自转。
移动平台装置1上设有有扫描装置5，扫描装置5对移动平台装置1上的工件进行扫描，工作时，扫描装置5对弧门侧轨埋件拟加工面进行扫描。
如图4中，扫描装置5与控制装置6串联，将扫描数据输入控制装置6进行运算，控制装置6分别与坚向驱动装置、水平驱动装置串联，控制装置6根据扫描装置5数据控制水平水平驱动装置、坚向驱动装置启动。
如图2中，滚压装置2还包括红外测距装置7，红外测距装置7通过滑动杆8设在水平移动轴3上方，红外测距装置7能在滑动杆8上往复移动，工作时，通过红外测距装置7可以实时测定红外测距装置7与拟工件表面的距离，进而精准控制滚压轴4坚向移动的距离。
如图3中，滑动杆8设在滚压轴4中，在滚压轴4外表面至少设置一条透明线9，红外测距装置7通过透明线9向滚压轴4外发射红外线。
如图5中，一种在卷板机上快速校正弧门侧轨埋件的方法包括测量→计算→加垫板→滚压→复测；
1）测量为对拟加工的工件10表面的进行测量，可以通过扫描装置5对拟加工的工件10表面进行扫描，然后得出扫描数据，对记录下高出工件10表面2mm的突起点三维坐标；
2）计算为对突起点三维坐标进行分类，平面坐标归入位置信息表，竖向坐标归入压力信息表，竖向坐标为Z轴，位置信息表中沿工件水平移动的方向为X轴，垂直于X轴的为Y轴，位置信息表中的Y轴位置相同的编为一组，同一组的X轴作标与压力信息表对应的z轴作标建立对应关系，并取z轴作标平均值M：
3）加垫板为在非滚压面放置垫板，让拟加工工件10保持平衡；
4）滚压为拟加的工件10在水平驱动装置驱动下水平移动，滚压轴在坚向驱动装置的驱动下坚向移动，坚向驱动装置根据位置信息表中的Y轴作标启动，坚向驱动装置根据同一组X轴对应的z轴作标平均值M控制滚压轴移动距离；
复测，在滚压完成后，对工件10滚压面进行复测，复测为对已加工面进行扫描，实测经滚压的突起点三维坐标，并对数据进行复算，复算方法与计算方法相同，复算得出Z轴作轴平均值N，平均值N小于或等于充许误差值L，则加工完成，反之则重按步骤3）、4）重新加工，至满足要求。
Claims (10)
1.一种在卷板机上快速校正弧门侧轨埋件的装置，其特征在于：所述的装置包括移动平台装置（1）、滚压装置（2），所述滚压装置（2）包括多根水平移动轴（3）、及平行于所述水平移动轴（3）由竖向驱动装置驱动的滚压轴（4），水平移动轴（3）在水平驱动装置的驱动下自转，所述的滚压轴（4）在竖向驱动装置的带动下相对于水平移动轴（3）平面做竖向移动及自转。
2.根据权利要求1所述的一种在卷板机上快速校正弧门侧轨埋件的装置,其特征在于：所述移动平台装置（1）包括多个自转轴，自转轴在驱动装置的驱动自转。
3.根据权利要求1所述的一种在卷板机上快速校正弧门侧轨埋件的装置，其特征在于：所述移动平台装置（1）上还设有扫描装置（5），扫描装置（5）对移动平台装置（1）上的工件进行扫描。
4.根据权利要求3所述的一种在卷板机上快速校正弧门侧轨埋件的装置，其特征在于：所述通过滚压快速弧形闸门侧轨埋件的装置还包控制装置（6），扫描装置（5）与控制装置（6）串联，控制装置（6）分别与竖向驱动装置、水平驱动装置串联。
5.根据权利要求3-1之一所述的一种在卷板机上快速校正弧门侧轨埋件的装置，其特征在于：所述滚压轴（4）为一根，水平移动轴（3）为二根。
6.根据权利要求1所述的一种在卷板机上快速校正弧门侧轨埋件的装置,其特征在于：所述滚压装置（2）还包括红外测距装置（7），红外测距装置7通过滑动杆（8）设在水平移动轴（3）上方，红外测距装置7能在滑动杆（8）上往复移动。
7.根据权利要求6所述的一种在卷板机上快速校正弧门侧轨埋件的装置,其特征在于：所述滑动杆（8）设在滚压轴（4）中，在滚压轴（4）外表面至少设置一条透明线（9），红外测距装置（7）通过透明线（9）向滚压轴（4）外发射红外线。
8.一种在卷板机上快速校正弧门侧轨埋件的方法，其特征在于：所述的方法包括测量→计算→滚压；
所述的测量为对拟加工的工件一个表面的进行测量，将测量面突起点三维坐标；
所述计算为对突起点三维坐标进行分类，平面坐标归入位置信息表，竖向坐标归入压力信息表，竖向坐标为Z轴，位置信息表中沿工件水平移动的方向为X轴，垂直于X轴的为Y轴，位置信息表中的Y轴位置相同的编为一组，同一组的X轴作标与压力信息表对应的z轴作标建立对应关系，并取z轴作标平均值M：
所述滚压为拟加的工件在水平驱动装置驱动下水平移动，滚压轴在竖向驱动装置的驱动下竖向移动，竖向驱动装置根据位置信息表中的Y轴作标启动，竖向驱动装置根据同一组X轴对应的z轴作标平均值M控制滚压轴移动距离；
经过以上步骤实现对工件表面突起校正。
9.根据权利要求8所述的一种在卷板机上快速校正弧门侧轨埋件的方法，其特征在于：所述的方法包括复测，在滚压完成后，对工件滚压面进行复测，复测为对已加工面进行扫描，实测经滚压的突起点三维坐标，并对数据进行复算，复算方法与计算方法相同，复算得出Z轴作轴平均值N，平均值N满足工件加工要求，加工完成，反之则重新滚压。
10.根据权利要求8所述的一种在卷板机上快速校正弧门侧轨埋件的方法，其特征在于：所述的方法包括加垫板，所述加垫板为滚压前在非滚压面放置垫板，让拟加工工件保持平衡。
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