CN212794623U - 一种用于曲面板材制造的支撑定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于船舶复杂曲率板材加工相关技术领域，并公开了一种用于曲面板材制造的支撑定位装置。定位装置包括横向导轨、纵向导轨和支撑单元，横向导轨和纵向导轨分别用于调节支撑单元在横向和纵向的位置，以此适应待支撑曲面板材的尺寸；支撑单元数量为多个，该支撑单元用于与待支撑曲面板材接触，以此对曲面板材进行支撑；支撑单元包括底座、液压缸和磁力吸盘，底座用于将支撑单元与纵向导轨连接，液压缸与磁力吸盘连接，通过液压缸中活塞的上下运动调整磁力吸盘的上下位置，磁力吸盘吸附在待支撑曲面板材表面。通过本实用新型，实现板材的有效定位，使曲板在制造过程中得到足够的约束，避免夹具安装拆卸耗时长和位置干涉问题。

Description

一种用于曲面板材制造的支撑定位装置

技术领域

本实用新型属于船舶复杂曲率板材加工相关技术领域，更具体地，涉及一种用于曲面板材制造的支撑定位装置。

背景技术

增量成形是船舶复杂曲率板材加工过程中常用的一种技术手段。增量成形通常以辊轮作为加工工具，通过构造板材的局部弯曲条件或板材的局部厚度减薄实现板材的局部变形，由加工工具的旋转带动板材移动，使变形逐渐扩展到全局。在其加工过程中，需要很大的成形力，同时其属于局部冷弯技术，加工过程中的板材约束不足，板材容易晃动，不利于加工。采用夹具约束板材的方法通常存在约束不足，夹具安装拆卸耗时长，夹具和加工工具间存在位置干涉的问题。因此，需要提供一种定位装置能为船舶复杂曲率板材在增量成形中提供有效支撑。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种用于曲面板材制造的支撑定位装置，其结合船舶用板材加工的特点，获得适用于船舶用曲面板材制造的支撑定位工装，其可实现板材的有效定位，使曲板在制造过程中得到足够的约束，不会产生不必要的晃动，为曲板制造过程提供稳定的支撑，同时避免夹具安装拆卸耗时长和位置干涉问题。

为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种用于曲面板材制造的支撑定位装置，该定位装置适用于待支撑曲面板材介于用于加工该曲面板材的上滚轮和下滚轮之间的情形，所述定位装置包括横向导轨、纵向导轨和支撑单元，其中：

所述纵向导轨设置在所述横向导轨上，所述横向导轨和纵向导轨分别用于调节所述支撑单元在横向和纵向的位置，以此适应待支撑曲面板材的尺寸；所述支撑单元数量为多个，设置在所述纵向导轨上，该支撑单元用于与待支撑曲面板材接触，以此对曲面板材进行支撑；

所述支撑单元包括底座、液压缸和磁力吸盘，所述底座用于将所述支撑单元与所述纵向导轨连接，所述液压缸设置在所述底座上，该液压缸与所述磁力吸盘连接，通过所述液压缸中活塞的上下运动调整所述磁力吸盘的上下位置，所述磁力吸盘吸附在待支撑曲面板材表面，用于该待支撑曲面板材。

进一步优选地，所述液压缸和磁力吸盘之间设置有万向节，该万向节用于调节所述磁力吸盘的方向，使得吸盘更服帖的吸附在待支撑曲面板材表面。

进一步优选地，所述液压缸上设置有压力传感器，用于检测加工过程中所述待支撑曲面板材上受到的压力，当待支撑曲面板材上的压力大于预设阈值时，所述液压缸带动所述磁力吸盘吸附待支撑曲面板材向下运动，当待支撑曲面板材上的压力小于或等于预设阈值时，所述液压缸带动所述磁力吸盘吸附待支撑曲面板材向上运动，以此实现根据待支撑曲面板材表面受到的压力自适应调节待支撑曲面板材高度，避免待支撑曲面板材上受到的压力过大或过小。

进一步优选地，所述液压缸上还设置有位置传感器，用于检测所述上滚轮和下滚轮相对于液压缸的距离，并以此决定是否开启该液压缸的支撑作用，当距离小于预设值时，所述位置传感器所在的支撑单元在所纵向导轨上移动，使得该支撑单元脱离其支撑位置不支撑曲面板材，进而上滚轮和下滚轮移动至该支撑单元脱离的支撑位置对曲面板材进行加工，否则，支撑单元不移动。

进一步优选地，所述支撑单元的数量大于等于3个，避免支撑单元数量过少，待支撑板材曲面板材掉落。

进一步优选地，待支撑曲面板材的材料为采用低碳钢。

进一步优选地，所在定位装置适用于曲率变化的曲面板材的增量成形中。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具备下列有益效果：

1.本实用新型通过磁力吸盘建立支撑单元和板材之间的接触，规避了夹具的装卸带来的冗余工作，节省时间，提高工作效率；同时，定位装置设置在待支撑曲面板材的下方，避免对加工工具的位置干涉，提高加工精度；

2.本实用新型中通过多个支撑单元且通过磁力吸盘吸附待支撑曲面板材，通过磁力吸附作用实现对板材有效的约束，避免不必要的晃动，提高待支撑曲面板材加工过程中的稳定性，保证加工精度；

3.本实用新型中利用压力传感器、位置传感器对液压缸活塞杆进行反馈调节，以实现板材支撑的动态调整，保证加工的平稳性，该装置结构简单，操作方便，适用于船舶用曲板制造过程中的定位。

附图说明

图1是按照本实用新型的优选实施例所构建的用于曲面板材制造的支撑定位装置的结构示意图；

图2是按照本实用新型的优选实施例所构建的曲面板材制造的支撑定位装置的使用方法流程图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-横向导轨，2-纵向导轨，3-底座，4-液压缸，5-万向节，6-磁力吸盘， 7-待支撑曲面板材。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型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为本实用新型实施例的一种用于曲面板材制造的支撑定位装置的结构示意图。如图1所示，该装置包括两个沿横向布置的横向导轨1；两个纵向导轨2横跨在两个横向导轨1之间，且纵向导轨2可沿横向导轨长度方向滑动；每个纵向导轨2上安装有多个支撑单元，支撑单元可沿纵向导轨长度方向滑动；每个支撑单元包括滑动底座3、液压缸4、万向节5、磁力吸盘6，液压缸上配有压力传感器、位置传感器。

所述纵向导轨2设置在所述横向导轨1上，所述横向导轨1和纵向导轨2分别用于调节所述支撑单元在横向和纵向的位置，以此适应待支撑曲面板材的尺寸；所述支撑单元数量为多个，设置在所述纵向导轨上，该支撑单元用于与待支撑曲面板材接触，以此对曲面板材进行支撑；

所述支撑单元包括底座3、液压缸4和磁力吸盘6，所述底座用于将所述支撑单元与所述纵向导轨连接，所述液压缸4设置在所述底座上，该液压缸与所述磁力吸盘6连接，通过所述液压缸4中活塞的上下运动调整所述磁力吸盘的上下位置，所述磁力吸盘6吸附在待支撑曲面板材表面，用于该待支撑曲面板材。

进一步优选地，所述液压缸4和磁力吸盘6之间设置有万向节，该万向节用于调节所述磁力吸盘的方向，使得吸盘更服帖的吸附在待支撑曲面板材表面。

进一步优选地，所述支撑单元的数量大于等于3个，避免支撑单元数量过少，待支撑板材曲面板材掉落。

进一步优选地，待支撑曲面板材7的材料为采用低碳钢。

使用时，纵向导轨的长度可根据实际待加工板材的长度而设置，本实施例中，纵向导轨长度为待加工板材长度的两倍，横向导轨之间的间距以及纵向导轨的长度可根据待加工板材的宽度而设置，本实施例中，横向导轨之间的距离等于待加工板材宽度的两倍，横向导轨的长度等于待加工板材宽度的两倍。例如待加工板材的长度为2米，宽度为1米，则横向导轨的长度设置为4米，两个横向导轨之间的距离设置为2米，纵向导轨的长度设置为2米。

操作过程中，每个液压缸上装配的压力传感器对磁力吸盘与板材之间的压力进行反馈调节，具体的，在实际使用时根据待加工板材的重量设置好压力传感器的压力阈值范围(0.25×待加工板材重量×0.9～0.25×待加工板材重量×1.1)，使用过程中当压力传感器所检测到的压力超出设定的阈值范围时，压力传感器发出信号给液压缸以实现液压活塞杆的向上或向下移动，直至压力传感器检测到的压力在设定的阈值范围内。

操作过程中，每个液压缸上装配的位置传感器对液压缸与板材之间的支撑作用进行反馈调节，具体的，在实际使用时设置好位置传感器的距离阈值范围(0.00m～0.02m)，使用过程中位置传感器对待加工板材的加工工具与液压缸之间的距离进行监控。所检测到的距离进入设定的阈值范围时，去除该液压缸的支撑作用；当位置传感器所检测到的距离大于0.02m 时，开启该液压缸的支撑作用。

进一步优选地，定位装置适用于曲率变化的曲面板材的增量成形中。

下面将详细说明利用本实用新型的曲板制造支撑型定位工装进行加工的具体过程。

如图2所示，使用时，根据待加工板材尺寸设置好纵向导轨的长度、横向导轨的间距、横向导轨的长度，通过横向导轨与纵向导轨的滑动配合以及纵向导轨与滑动底座的滑动配合将待加工板材移动至加工工位；加工过程中，每个液压缸依靠位置传感器决定是否开启该液压缸的支撑作用；加工过程中，由压力传感器感知磁力吸盘与待加工板材间的压力并将其反馈至液压缸，通过调节液压活塞杆的位置保证磁力吸盘与待加工板材间的相互作用力不会过大或过小，以保证加工过程的平稳性；待加工结束后，将加工完成的板材移动至指定位置。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于曲面板材制造的支撑定位装置，其特征在于，该定位装置适用于待支撑曲面板材介于用于加工该曲面板材的上滚轮和下滚轮之间的情形，所述定位装置包括横向导轨(1)、纵向导轨(2)和支撑单元，其中：

所述纵向导轨(2)设置在所述横向导轨(1)上，所述横向导轨和纵向导轨分别用于调节所述支撑单元在横向和纵向的位置，以此适应待支撑曲面板材的尺寸；所述支撑单元数量为多个，设置在所述纵向导轨上，该支撑单元用于与待支撑曲面板材接触，以此对曲面板材进行支撑；

所述支撑单元包括底座(3)、液压缸(4)和磁力吸盘(6)，所述底座(3)用于将所述支撑单元与所述纵向导轨(2)连接，所述液压缸(4)设置在所述底座上，该液压缸(4)与所述磁力吸盘(6)连接，通过所述液压缸中活塞的上下运动调整所述磁力吸盘的上下位置，所述磁力吸盘(6)吸附在待支撑曲面板材表面，用于该待支撑曲面板材。

2.如权利要求1所述的一种用于曲面板材制造的支撑定位装置，其特征在于，所述液压缸(4)和磁力吸盘(6)之间设置有万向节(5)，该万向节用于调节所述磁力吸盘的方向，使得吸盘更服帖的吸附在待支撑曲面板材表面。

3.如权利要求1所述的一种用于曲面板材制造的支撑定位装置，其特征在于，所述液压缸(4)上设置有压力传感器，用于检测加工过程中所述待支撑曲面板材上受到的压力，当待支撑曲面板材上的压力大于预设阈值时，所述液压缸带动所述磁力吸盘吸附待支撑曲面板材向下运动，当待支撑曲面板材上的压力小于或等于预设阈值时，所述液压缸带动所述磁力吸盘吸附待支撑曲面板材向上运动，以此实现根据待支撑曲面板材表面受到的压力自适应调节待支撑曲面板材高度，避免待支撑曲面板材上受到的压力过大或过小。

4.如权利要求3所述的一种用于曲面板材制造的支撑定位装置，其特征在于，所述液压缸(4)上还设置有位置传感器，用于检测所述上滚轮和下滚轮相对于液压缸的距离，并以此决定是否开启该液压缸的支撑作用，当距离小于预设值时，所述位置传感器所在的支撑单元在所纵向导轨上移动，使得该支撑单元脱离其支撑位置不支撑曲面板材，进而上滚轮和下滚轮移动至该支撑单元脱离的支撑位置对曲面板材进行加工，否则，支撑单元不移动。

5.如权利要求1所述的一种用于曲面板材制造的支撑定位装置，其特征在于，所述支撑单元的数量大于等于3个，避免支撑单元数量过少，待支撑板材曲面板材掉落。

6.如权利要求1所述的一种用于曲面板材制造的支撑定位装置，其特征在于，待支撑曲面板材(7)的材料为采用低碳钢。

7.如权利要求1所述的一种用于曲面板材制造的支撑定位装置，其特征在于，所述定位装置适用于曲率变化的曲面板材的增量成形中。

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