CN107008825A - 一种用于船舶复杂曲率板成型的加工方法 - Google Patents

一种用于船舶复杂曲率板成型的加工方法 Download PDF

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胡昌成
徐建树
董宏宝
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    • B21D53/00—Making other particular articles
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明属于船舶建造技术领域，具体涉及一种用于船舶复杂曲率板成型的加工方法，其具体包括以下步骤：S1导入船舶复杂曲率板加工所需的路径及工况参数文件；S2监测并修改加工路径和工况参数；S3控制加工设备按照设定路径对船用钢板进行加工；S4对板材的成型效果进行监测，并比较和反馈已成型效果与加工目标之间的差异；S5基于上述差异，再次执行上述选择确定、加载和监测步骤；S6重复上述步骤直至形成符合加工目标的复杂曲率板。通过本发明的加工方法在提高加工效率的同时，可减低加工对板材性能的不利影响，降低装备成本，减小人员工作强度，同时显著提高船舶复杂曲率板的成型精度，十分适用于产业化生产船舶复杂曲率板。

Description

一种用于船舶复杂曲率板成型的加工方法
技术领域
本发明属于船舶建造技术领域，更具体地，涉及一种用于船舶复杂曲率板成型的加工方法，其不需要人工烧制，具有较高的加工效率。
背景技术
对于大型船舶而言，其船体外板是大型复杂的自由曲面，且使用的船板大多厚大、曲率和形状复杂多变并且没有规律，机械成型由于自身原因的限制，很难在造船业中得到应用。
目前船厂的实际生产中，由于国内外各船厂的复杂曲率板还是由技术熟练的老师傅凭长期积累的现场经验手工完成烧制，这种经验型手工加工模式不可避免的存在着的不足：获得水火弯板加工经验需要长时间的积累，一般工人难以在短时期内全面掌握这项技术，而且存在着加工效率低下，难以保证质量等问题。
由于存在上述缺陷和不足，本领域亟需做出进一步的完善和改进，设计一种用于船舶复杂曲率板成型的加工方法，其不需要人工烧制，具有较高的加工效率，以满足船舶的生产需要。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种船舶复杂曲率板成型的加工方法，其中计算机控制智能加工的特点，并采用特定操作设备和激光扫描仪技术等将其运用至成型加工过程，在提高加工效率的同时，可减低加工对板材性能的不利影响，降低装备成本，减小人员工作强度，同时显著提高船舶复杂曲率板的成型精度，十分适用于产业化生产船舶复杂曲率板。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种用于船舶复杂曲率板成型的加工方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：
S1.根据所需要制备的船舶复杂曲率板的形状，将该形状转化为数据模型并通过计算得到该船舶复杂曲率板的加工路径和每条路径的工况参数；
S2.对步骤S1中得到的加工路径和工况参数进行判断，对不合理的加工路径和工况参数进行修改，直至确定最终的加工路径和工况参数；
S3.根据步骤S2中确定的加工路径和工况参数，采用液压加工设备进行加工，制得船舶复杂曲率板的毛坯；
S4.采用激光检测仪对船舶复杂曲率板的毛坯进行扫描，并比较和反馈已成型的船舶复杂曲率板的毛坯的形状、曲率与目标形状、曲率之间的差异；
S5.基于扫描所得到的毛坯与目标曲率板之间的形状、曲率上的差异，对船舶复杂曲率板的毛坯进行再次加工；
S6.重复步骤S4-S5，直至船舶复杂曲率板的毛坯符合目标要求，即制得所需的船舶复杂曲率板。
进一步优选地，在步骤S1中，采用计算机的计算模块得到对船舶复杂曲率板加工的路径和每条路径的工况参数。
优选地，在步骤S2中，计算机的操作模块以图像和表格的方式实时显示所有加工路径以及工况参数。
优选地，在步骤S3中，在液压加工设备对船舶复杂曲率板进行加工时，计算机屏幕以图像形式实时显示加工路径以及液压加工设备的加工点在船舶复杂曲率板的位置，以表格形式显示相应加工路径的工况参数。
优选地，在步骤S4中，通过操作模块远程启动调用激光扫描仪，对已经完成加工的船舶复杂曲率板进行扫描，并将激光扫描仪得到的点云数据远程下载至本地。
优选地，在步骤S4中，将从激光扫描仪中下载的点云数据进行去噪处理。
优选地，在步骤S5中，将经过去噪的点云数据与船舶复杂曲率板的目标形状进行拟合，比较和反馈已成型效果与目标形状之间的差异，生成误差曲线。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
(1)本发明的方法采用计算机控制智能加工的特点，并采用液压技工设备和激光扫描仪技术等将其运用至成型加工过程，在提高加工效率的同时，可减低加工对板材性能的不利影响，降低装备成本，减小人员工作强度，同时显著提高船舶复杂曲率板的成型精度。
(2)本发明的方法提高了船舶复杂曲率板成型的加工精度，优化了生产流程，将智能化制造合理利用到实际生产中，充分运用可视化的手段，在最大条件下还原了软件计算得到的结果，又留下了充足的人工干预的空间，将激光扫描仪整合到加工成型中，既可以保证测量结果的精确程度，同时极大的缩短了整个加工的时间。
(3)本发明的方法十分简单，采用的设备也易于获得，因此，十分适用于船舶复杂曲率板的产业化生产。
附图说明
图1是按照本发明用于船舶复杂曲率板成型加工方法的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
图1是按照本发明用于船舶复杂曲率板成型加工方法的工艺流程图。如图1中所示，按照本发明的船舶复杂曲率板成型加工方法主要包括下列的步骤：
第一步骤，将通过计算软件得到的船舶复杂曲率板成型加工的路径及工况文件导入操作软件中；
第二步骤，路径及工况信息文件导入后，在软件中分别会以图像和数据的形式直接呈现全部的加工路径以及每条路径的工况信息；
第三步骤，可以根据实际需要修改表格中所有的路径及工况参数，修改后，新的路径及工况参数可以直接反应在软件中，如不需要修改，则可以直接进行第四步骤的加工过程；
第四步骤，将经过确认的路径及工况参数传递给液压加工设备，开始对船用钢板进行加工，在加工时，操作软件中可以实时显示加工进度；
第五步骤，加工完成后，船用钢板退出液压加工设备，启动激光扫描仪对变形后的船用钢板进行扫描；
第六步骤，扫描完成后，远程从激光扫描仪中下载扫描得到的点云数据；
第七步骤，在操作软件中对点云数据进行去噪，拟合等处理，得到真实的船用钢板形状，与目标形状进行对比；
第八步骤，在软件中显示此次加工误差，由判断是否进行二次加工，如若满足加工误差要求，则可以结束此块船用钢板加工过程，如不满足，则以激光扫描仪扫描得到的结果为基础，计算得到二次加工的路径以及工况参数文件，重复步骤一。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于船舶复杂曲率板成型的加工方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：
S1.根据所需要制备的船舶复杂曲率板的形状，将该形状转化为数据模型并通过计算得到该船舶复杂曲率板的加工路径和每条路径的工况参数；
S2.对步骤S1中得到的加工路径和工况参数进行判断，对不合理的加工路径和工况参数进行修改，直至确定最终的加工路径和工况参数；
S3.根据步骤S2中确定的加工路径和工况参数，采用液压加工设备进行加工，制得船舶复杂曲率板的毛坯；
S4.采用激光检测仪对船舶复杂曲率板的毛坯进行扫描，并比较和反馈已成型的船舶复杂曲率板的毛坯的形状、曲率与目标形状、曲率之间的差异；
S5.基于扫描所得到的毛坯与目标曲率板之间的形状、曲率上的差异，对船舶复杂曲率板的毛坯进行再次加工；
S6.重复步骤S4-S5，直至船舶复杂曲率板的毛坯符合目标要求，即制得所需的船舶复杂曲率板。
2.如权利要求1所述的加工方法，其特征在于，在步骤S1中，采用计算机的计算模块得到对船舶复杂曲率板加工的路径和每条路径的工况参数。
3.如权利要求1或2所述的加工方法，其特征在于，在步骤S2中，计算机的操作模块以图像和表格的方式实时显示所有加工路径以及工况参数。
4.如权利要求3所述的加工方法，其特征在于，在步骤S3中，在液压加工设备对船舶复杂曲率板进行加工时，计算机屏幕以图像形式实时显示加工路径以及液压加工设备的加工点在船舶复杂曲率板的位置，以表格形式显示相应加工路径的工况参数。
5.如权利要求4所述的加工方法，其特征在于，在步骤S4中，通过操作模块远程启动调用激光扫描仪，对已经完成加工的船舶复杂曲率板进行扫描，并将激光扫描仪得到的点云数据远程下载至本地。
6.如权利要求5所述的加工方法，其特征在于，在步骤S4中，将从激光扫描仪中下载的点云数据进行去噪处理。
7.如权利要求6所述的加工方法，其特征在于，在步骤S5中，将经过去噪的点云数据与船舶复杂曲率板的目标形状进行拟合，比较和反馈已成型效果与目标形状之间的差异，生成误差曲线。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111639387A (zh) * 2020-04-23 2020-09-08 江苏科技大学 一种船用帆形板水火弯板火线路径及火焰参数确定方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009012058A (ja) * 2007-07-06 2009-01-22 Ihi Corp 線状加熱による金属板の曲げ加工方法及び装置
CN202129320U (zh) * 2011-06-03 2012-02-01 山东硕力机械制造有限公司 用于弯板机成形三维面板的主压缸的液压装置
CN102385386A (zh) * 2011-09-24 2012-03-21 广东工业大学 一种水火弯板智能机器人路径规划方法
CN102682139A (zh) * 2011-03-17 2012-09-19 齐亮 一种船体外板曲面成形的方法
CN103673916A (zh) * 2012-09-06 2014-03-26 上海船舶工艺研究所 一种水火弯板成型在线检测方法
CN104239621A (zh) * 2014-09-03 2014-12-24 江苏科技大学 基于曲面展开的水火弯板自动化成型方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009012058A (ja) * 2007-07-06 2009-01-22 Ihi Corp 線状加熱による金属板の曲げ加工方法及び装置
CN102682139A (zh) * 2011-03-17 2012-09-19 齐亮 一种船体外板曲面成形的方法
CN202129320U (zh) * 2011-06-03 2012-02-01 山东硕力机械制造有限公司 用于弯板机成形三维面板的主压缸的液压装置
CN102385386A (zh) * 2011-09-24 2012-03-21 广东工业大学 一种水火弯板智能机器人路径规划方法
CN103673916A (zh) * 2012-09-06 2014-03-26 上海船舶工艺研究所 一种水火弯板成型在线检测方法
CN104239621A (zh) * 2014-09-03 2014-12-24 江苏科技大学 基于曲面展开的水火弯板自动化成型方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘斯亮等: "大曲率船体外板水火加工机器人运动轨迹优化研究", 《广东工业大学学报》 *
花军等: "《数控木工机床》", 31 December 2010, 东北林业大学出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111639387A (zh) * 2020-04-23 2020-09-08 江苏科技大学 一种船用帆形板水火弯板火线路径及火焰参数确定方法
CN111639387B (zh) * 2020-04-23 2024-04-26 江苏科技大学 一种船用帆形板水火弯板火线路径及火焰参数确定方法

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