CN1562577A - 曲面钢板多火头自动加工系统 - Google Patents

Abstract

一种曲面钢板多火头自动加工系统，其属于船舶与海洋结构物制造和金属材料热加工成型领域。这种自动加工系统采用三个喷火头，使用微机控制技术和控制软件，使其能自动完成行走、测量、调整、喷火和喷水等作业。该系统结构简单、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的自动化作业。造船厂使用这种加工系统，可以解决影响造船生产进度的一个技术关键，为实现缩短造船周期，提高造船总量提供技术支持，为我国的造船技术进步奠定基础

Description

曲面钢板多火头自动加工系统

技术领域

本发明涉及一种曲面钢板多火头自动加工系统，其属于船舶与海洋结构物制造和金属材料热加工成型领域。

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型的方法来实现。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型自动化加工系统研究。但还没有从根本上解决提高生产效率的问题。

发明内容

为了解决提高曲面钢板水火成型自动化加工系统的生产效率，保证造船质量和缩短造船周期，本发明提供了一种曲面钢板多火头自动加工系统，该系统采用微机控制技术和机械传动相结合，配以相应的控制软件来自动完成行走、测量、调整、喷火和喷水等作业。由于采用多火头能同时加工多个焰道，在保证加工质量的同时，可以提高作业效率数倍。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种曲面钢板多火头自动加工系统，它主要由行走机构、工位调节机构、控制器和控制软件组成，控制器按控制软件的指令完成自动行走、自动调整工位和自动加工。该加工系统设有三个喷火头，三个喷火头都可以绕X-X轴同时旋转α角，沿Z-Z轴上下移动，其中有二个喷火头可以沿X₁-X₁轴作水平移动。喷火头以垂直面为中心的旋转角α＝-45°～+45°，沿X₁-X₁轴水平移动的距离为400～800mm，沿Z-Z轴上下移动的距离为200～300mm。

由调高架支承着的转臂与悬臂转架固定在一起，步进电机经减速器直接驱动转臂和悬臂转架一起转动。

固定在悬臂转架上的滑移架内部装有步进电机驱动的大丝杠，大丝杠上安装了二个与滑板固定在一起的丝母，在大丝杠转动时，丝母与滑板一起沿X₁-X₁轴移动。

在滑板上装有固定不动的一个小丝杠和二个光杠，由步进电机、蜗杆、蜗轮、滑块和喷火头组装在一起构成一个能上下移动的机构，其中蜗杆和蜗轮组成一对传动付，蜗轮套在小丝杠上组成另一对传动付。当步进电机依次驱动蜗杆、蜗轮时，包括喷火头在内的移动机构就会沿穿过滑块的光杠移动。

本发明的有益效果是：这种曲面钢板多火头自动加工系统采用三个喷火头，使用微机控制技术和控制软件，使其能自动完成行走、测量、调整、喷火和喷水等作业。该加工系统结构简单、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的自动化作业。造船厂使用这种加工系统，可以解决影响造船生产进度的一个技术关键，为实现缩短造船周期，提高造船总量提供技术支持，为我国的造船技术进步奠定基础

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是一种曲面钢板多火头自动加工系统的总体结构图。

图2是图1中的R向视图。

图3是图1中的A-A剖视图。

图4是图1中的L向视图。

图中：1、调高架，2、转臂，3、悬臂转架，4、滑移架，5、滑板，5a、喷火头，6、步进电机，7、减速器，8、步进电机，9、大丝杠，9a、丝母，10、步进电机，11、蜗杆，12、蜗轮，13、小丝杠，14、光杠，14a、滑块，15、导向轮，16、小轴，17、侧罩，18、盖板，19、固定板。

具体实施方式

在图1、2所示的实施例中，图示的整个装置是通过调高架1固定在一个龙门架上，龙门架可以沿被加工钢板的纵向移动，调高架1可以在龙门架上作横向移动和上下移动，完成在作业过程中的大范围调整。调高架1支承着转臂2，转臂2和悬臂转架3固定在一起，只要转臂2转动，固定在悬臂转架3上的固定板19和喷火头5a等都能一起旋转，转臂2由步进电机6经减速比为60的减速器7驱动旋转，旋转角以垂直面为对称，即α＝-45°～+45°。

在图1、3中所示，一个滑移架4固定在悬臂转架3的下方，在滑移架9的内部安装了一个由步进电机8驱动的大丝杠9和二个丝母9a，二个滑板5分别固定在丝母9a上。在步进电机8驱动大丝杠9转动时，二个丝母9a上的滑板5可以沿X₁-X₁轴方向移动，移动的距离为600mm，二个滑板5之间的距离为500mm。另外在滑移架4的两侧都装有导向轮15，小轴16和侧罩17，下部装有防尘盖板18。

在图1、4中所示，一个固定板19固定在悬臂转架3的一端，在固定板19和二个滑板5上都分别安装了一套固定不动的小丝杠13和二个光杠14。由步进电机10、蜗杆11、蜗轮12、滑块14a和喷火头5a组成的一套上下移动的机构也安装在固定板19和二个滑板5上。蜗杆11和蜗轮12组成一对传动付，蜗杆12中心加工了与小丝杠13相配的螺纹，因此蜗轮12套在丝杠13上组成另一对传动付，二个光杠14穿过滑块14a上的孔。当步进电机10依次驱动蜗杆11、蜗轮12时，由喷火头5a等组成的移动机构就会沿光杠14作上下移动，移动距离为300mm。

Claims (4)

1、一种曲面钢板多火头自动加工系统，它主要由行走机构、工位调节机构、控制器和控制软件组成，控制器按控制软件的指令完成自动行走、自动调整工位和自动加工，其特征在于：该加工系统设有三个喷火头(5a)，三个喷火头(5a)都可以绕X-X轴同时旋转α角，沿Z-Z轴作上下移动，其中有二个喷火头(5a)可以沿X₁-X₁轴作水平移动，喷火头(5a)以垂直面为中心的旋转角α＝-45°～+45°，沿X₁-X₁轴水平移动的距离为400～800mm，沿Z-Z轴上下移动的距离为200～400mm。

2、据权利要求1所述的曲面钢板多火头自动加工系统，其特征在于：由调高架(1)支承着的转臂(2)与悬臂转架(3)固定在一起，步进电机(6)经减速器(7)直接驱动转臂(2)和悬臂转架(3)一起转动。

3、据权利要求2所述的曲面钢板多火头自动加工系统，其特征在于：固定在悬臂转架(3)上的滑移架(4)内部装有步进电机(8)驱动的大丝杠(9)，大丝杠(9)上安装了二个与滑板(5)固定在一起的丝母(9a)，在大丝杠(9)转动时，丝母(9a)与滑板(5)一起沿X₁-X₁轴移动。

4、据权利要求3所述的曲面钢板多火头自动加工系统，其特征在于：在滑板(5)上装有固定不动的一个小丝杠(13)和二个光杠(14)，由步进电机(10)、蜗杆(11)、蜗轮(12)、滑块(14a)和喷火头(5a)组装在一起构成一个能上下移动的机构，其中蜗杆(11)和蜗轮(12)组成一对传动付，蜗轮(12)套在小丝杠(13)上组成另一对传动付，当步进电机(10)依次驱动蜗杆(11)、蜗轮(12)时，包括喷火头(5a)在内的移动机构就会沿穿过滑块(14a)的光杠(14)移动。

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