JP3198242B2 - 自動加熱曲げ加工された船体外板の切断線マーキング方法 - Google Patents
自動加熱曲げ加工された船体外板の切断線マーキング方法Info
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- JP3198242B2 JP3198242B2 JP31454895A JP31454895A JP3198242B2 JP 3198242 B2 JP3198242 B2 JP 3198242B2 JP 31454895 A JP31454895 A JP 31454895A JP 31454895 A JP31454895 A JP 31454895A JP 3198242 B2 JP3198242 B2 JP 3198242B2
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動加熱曲げ加
工される船体外板の切断線マーキング方法、特に、船体
外板の湾曲の度合いが大きくなっても、船体外板の端部
に切断線を容易にマーキングすることができる、自動加
熱曲げ加工された船体外板の切断線マーキング方法に関
するものである。
工される船体外板の切断線マーキング方法、特に、船体
外板の湾曲の度合いが大きくなっても、船体外板の端部
に切断線を容易にマーキングすることができる、自動加
熱曲げ加工された船体外板の切断線マーキング方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、船体外板、特に、三次元的に複雑
に湾曲する船首部分等の船体外板の曲げ加工は、予め鋼
板の加熱位置にマーキングを施し、このマーキングを施
した加熱位置を熟練工がガスバーナーによって線状に加
熱し、この加熱によって船体外板に残留塑性変形を与え
ることにより行っていた。
に湾曲する船首部分等の船体外板の曲げ加工は、予め鋼
板の加熱位置にマーキングを施し、このマーキングを施
した加熱位置を熟練工がガスバーナーによって線状に加
熱し、この加熱によって船体外板に残留塑性変形を与え
ることにより行っていた。
【0003】しかしながら、このような熟練工による船
体外板の曲げ加工は、手間がかかるばかりか、人材面お
よび加工精度面で問題があった。そこで、複雑に湾曲す
る船体外板を熟練や特殊な技能を要することなく、自動
的に曲げ加工することができる、船体外板の自動加熱曲
げ加工方法の提案が強く望まれていた。
体外板の曲げ加工は、手間がかかるばかりか、人材面お
よび加工精度面で問題があった。そこで、複雑に湾曲す
る船体外板を熟練や特殊な技能を要することなく、自動
的に曲げ加工することができる、船体外板の自動加熱曲
げ加工方法の提案が強く望まれていた。
【0004】このような要望に答えるべくなされた、船
体外板の自動加熱曲げ加工装置が特開平6−541号公
報に開示されている。以下、この従来加工装置を図面を
参照しながら説明する。図20は、従来加工装置を示す
正面図である。
体外板の自動加熱曲げ加工装置が特開平6−541号公
報に開示されている。以下、この従来加工装置を図面を
参照しながら説明する。図20は、従来加工装置を示す
正面図である。
【0005】図20に示すように、従来加工装置は、上
面を定盤面とした走行台車50の少なくとも4か所に、
走行台車50上に載置する被加熱船体外板51の端縁部
を把持するためのクランプ52を、ジャッキ53を介し
て上下変位可能に配置し、走行台車50の走行方向と直
交するようにガイドビーム54を配し、ガイドビーム5
4に、昇降可能なキャリア55を横行自在に取り付け、
キャリア55に、被加熱船体外板51を加熱するための
加熱源56および被加熱船体外板51までの距離を測定
するための距離センサ57を取り付け、更に、被加熱船
体外板51の曲がり形状と距離センサ57により検出し
た被加熱船体外板51の補正データとに基づいて、走行
台車50の走行駆動装置、ジャッキ53、キャリア55
の横行駆動装置および昇降駆動装置を駆動制御するため
の制御器を備えたものである。
面を定盤面とした走行台車50の少なくとも4か所に、
走行台車50上に載置する被加熱船体外板51の端縁部
を把持するためのクランプ52を、ジャッキ53を介し
て上下変位可能に配置し、走行台車50の走行方向と直
交するようにガイドビーム54を配し、ガイドビーム5
4に、昇降可能なキャリア55を横行自在に取り付け、
キャリア55に、被加熱船体外板51を加熱するための
加熱源56および被加熱船体外板51までの距離を測定
するための距離センサ57を取り付け、更に、被加熱船
体外板51の曲がり形状と距離センサ57により検出し
た被加熱船体外板51の補正データとに基づいて、走行
台車50の走行駆動装置、ジャッキ53、キャリア55
の横行駆動装置および昇降駆動装置を駆動制御するため
の制御器を備えたものである。
【0006】上述した従来加工装置によれば、曲げ加工
すべき被加熱船体外板51の原形状が距離センサ57に
よって測定され、この距離データと被加熱船体外板51
の曲がり形状値とに基づいて演算された被加熱船体外板
51の補正データによって、各駆動装置、ジャッキ等が
駆動され、かくして、被加熱船体外板51が所定の姿勢
に制御されながら線状に加熱されて曲げ加工される。
すべき被加熱船体外板51の原形状が距離センサ57に
よって測定され、この距離データと被加熱船体外板51
の曲がり形状値とに基づいて演算された被加熱船体外板
51の補正データによって、各駆動装置、ジャッキ等が
駆動され、かくして、被加熱船体外板51が所定の姿勢
に制御されながら線状に加熱されて曲げ加工される。
【0007】一方、上述した従来加工装置によって、加
熱曲げ加工された船体外板の端部は、通常、端部フレー
ムライン、即ち、FORE(船首側)およびAFT(船
尾側)フレームラインと一致する切断線に沿って切断す
る必要があり、このために、切断に先立って切断線をマ
ーキングする必要がある。従来、このマーキングは、船
体外板上に基準点を設け、この基準点からのガース長を
測定することにより行っていた。
熱曲げ加工された船体外板の端部は、通常、端部フレー
ムライン、即ち、FORE(船首側)およびAFT(船
尾側)フレームラインと一致する切断線に沿って切断す
る必要があり、このために、切断に先立って切断線をマ
ーキングする必要がある。従来、このマーキングは、船
体外板上に基準点を設け、この基準点からのガース長を
測定することにより行っていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、基準点
からのガース長の測定は、巻尺を用いて行っているの
で、測定精度が悪く、しかも、多数箇所の測定を行う必
要があるので多くの手間と時間がかかっていた。
からのガース長の測定は、巻尺を用いて行っているの
で、測定精度が悪く、しかも、多数箇所の測定を行う必
要があるので多くの手間と時間がかかっていた。
【0009】しかも、従って、この発明の目的は、加熱
曲げ加工された船体外板端部への切断線のマーキング
が、船体外板の湾曲度合いによらず高精度で行える、自
動加熱曲げ加工された船体外板の切断線マーキング方法
を提供することにある。
曲げ加工された船体外板端部への切断線のマーキング
が、船体外板の湾曲度合いによらず高精度で行える、自
動加熱曲げ加工された船体外板の切断線マーキング方法
を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明は、粗曲げ加工
された被加熱船体外板の上方に、前記被加熱船体外板ま
での距離を測定するための距離計を水平方向に移動自在
に設置し、前記被加熱船体外板の長手方向に対応するX
軸方向および前記被加熱船体外板の幅方向に対応するY
軸方向に前記距離計を移動させて、前記被加熱船体外板
の複数箇所における、前記被加熱船体外板の厚さ方向に
対応するZ軸方向の距離を測定し、このようにして測定
した前記Z軸方向の距離データと各測定箇所の前記X軸
方向および前記Y軸方向における位置データとに基づい
て前記被加熱船体外板の形状を測定し、このようにして
測定した前記被加熱船体外板の測定形状データと前記被
加熱船体外板の目標形状データとを比較し、この比較結
果に基づいて、前記測定形状データと前記目標形状デー
タとの間に差がなくなるように、加熱トーチによる前記
被加熱船体外板の複数の加熱領域を、前記X軸および前
記Y軸によって決められる二次元座標上で決定し且つ加
熱パターンを前記加熱領域毎に決定し、そして、前記各
加熱領域において前記加熱トーチを、前記加熱トーチの
先端と前記被加熱船体外板との間の距離を一定に維持
し、且つ、前記加熱トーチの軸線が前記被加熱船体外板
の法線方向に向くように姿勢制御しながら、前記加熱パ
ターンにしたがって移動し、かくして、前記被加熱船体
外板を目標形状に加熱曲げ加工し、そして、この後、こ
のようにして曲げ加工された船体外板の端部に切断線を
マーキングする方法において、前記船体外板の上方にス
リット光源を設け、前記スリット光源から、基準点Pを
設定した基準フレームラインに向けてスリット光を照射
し、前記スリット光と前記基準フレームラインとが重な
り合うときの前記スリット光の傾斜角度から方向ベクト
ルeX を求め、次に、前記船体外板において、目標形状
データを記述した座標系におけるZの値が前記P点と一
致する位置にS点をとって、その座標値を前記距離計に
よって測定し、下記(1)および(2)式によって、方
向ベクトルez およびey を求め、
された被加熱船体外板の上方に、前記被加熱船体外板ま
での距離を測定するための距離計を水平方向に移動自在
に設置し、前記被加熱船体外板の長手方向に対応するX
軸方向および前記被加熱船体外板の幅方向に対応するY
軸方向に前記距離計を移動させて、前記被加熱船体外板
の複数箇所における、前記被加熱船体外板の厚さ方向に
対応するZ軸方向の距離を測定し、このようにして測定
した前記Z軸方向の距離データと各測定箇所の前記X軸
方向および前記Y軸方向における位置データとに基づい
て前記被加熱船体外板の形状を測定し、このようにして
測定した前記被加熱船体外板の測定形状データと前記被
加熱船体外板の目標形状データとを比較し、この比較結
果に基づいて、前記測定形状データと前記目標形状デー
タとの間に差がなくなるように、加熱トーチによる前記
被加熱船体外板の複数の加熱領域を、前記X軸および前
記Y軸によって決められる二次元座標上で決定し且つ加
熱パターンを前記加熱領域毎に決定し、そして、前記各
加熱領域において前記加熱トーチを、前記加熱トーチの
先端と前記被加熱船体外板との間の距離を一定に維持
し、且つ、前記加熱トーチの軸線が前記被加熱船体外板
の法線方向に向くように姿勢制御しながら、前記加熱パ
ターンにしたがって移動し、かくして、前記被加熱船体
外板を目標形状に加熱曲げ加工し、そして、この後、こ
のようにして曲げ加工された船体外板の端部に切断線を
マーキングする方法において、前記船体外板の上方にス
リット光源を設け、前記スリット光源から、基準点Pを
設定した基準フレームラインに向けてスリット光を照射
し、前記スリット光と前記基準フレームラインとが重な
り合うときの前記スリット光の傾斜角度から方向ベクト
ルeX を求め、次に、前記船体外板において、目標形状
データを記述した座標系におけるZの値が前記P点と一
致する位置にS点をとって、その座標値を前記距離計に
よって測定し、下記(1)および(2)式によって、方
向ベクトルez およびey を求め、
【数2】 このようにして、前記方向ベクトルeX 、ey およびe
z を求めたら、前記P点を原点として座標変換を行っ
て、前記測定形状データを前記船体外板の目標形状の座
標系に変換し、そして、前記方向ベクトルeX 、ey お
よびez を用いて、基準フレームから前記X軸方向に沿
って前記スリット光源を所定距離移動させ、かくして、
前記スリット光の照射部分をマーキングすることに特徴
を有するものである。
z を求めたら、前記P点を原点として座標変換を行っ
て、前記測定形状データを前記船体外板の目標形状の座
標系に変換し、そして、前記方向ベクトルeX 、ey お
よびez を用いて、基準フレームから前記X軸方向に沿
って前記スリット光源を所定距離移動させ、かくして、
前記スリット光の照射部分をマーキングすることに特徴
を有するものである。
【0011】
【発明の実施の形態】次に、この発明の、自動加熱曲げ
加工された船体外板の切断線マーキング方法の一実施態
様を、図面を参照しながら説明する。
加工された船体外板の切断線マーキング方法の一実施態
様を、図面を参照しながら説明する。
【0012】図1は、自動加熱曲げ加工装置によって被
加熱船体外板の形状を測定する際の計測箇所を示す平面
図、図2は、被加熱船体外板の加熱箇所および各種加熱
パターンを示す平面図、図3は、測定形状データと目標
形状データとの比較を示す図、図4は、被加熱船体外板
の加熱パターンを示す平面図、図5は、鍋状に湾曲した
被加熱船体外板を示す斜視図、図6は、被加熱船体外板
の別の加熱パターンを示す平面図、図7は、円錐状に湾
曲した被加熱船体外板を示す斜視図、図8は、この発明
による座標変換の説明図、図9は、図8のA矢視図、図
10は、図8のB矢視図、図11は、自動加熱曲げ加工
装置を示す正面図、図12は、同装置を示す側面図、図
13は、同装置におけるβ面傾斜角度調整機構の駆動部
を示す断面図、図14は、同装置におけるセンサブロッ
クに設けられたスタイラスの配置を示す説明図、図15
は、同装置における加熱トーチの姿勢制御方法の制御ブ
ロック図、図16は、被加熱船体外板に照射されるスリ
ット光の説明図、図17は、スリット光の照射装置を示
す概略斜視図、図18は、方向ベクトルex の求め方を
示すベクトル図、図19は、スリット光源の移動の説明
図である。
加熱船体外板の形状を測定する際の計測箇所を示す平面
図、図2は、被加熱船体外板の加熱箇所および各種加熱
パターンを示す平面図、図3は、測定形状データと目標
形状データとの比較を示す図、図4は、被加熱船体外板
の加熱パターンを示す平面図、図5は、鍋状に湾曲した
被加熱船体外板を示す斜視図、図6は、被加熱船体外板
の別の加熱パターンを示す平面図、図7は、円錐状に湾
曲した被加熱船体外板を示す斜視図、図8は、この発明
による座標変換の説明図、図9は、図8のA矢視図、図
10は、図8のB矢視図、図11は、自動加熱曲げ加工
装置を示す正面図、図12は、同装置を示す側面図、図
13は、同装置におけるβ面傾斜角度調整機構の駆動部
を示す断面図、図14は、同装置におけるセンサブロッ
クに設けられたスタイラスの配置を示す説明図、図15
は、同装置における加熱トーチの姿勢制御方法の制御ブ
ロック図、図16は、被加熱船体外板に照射されるスリ
ット光の説明図、図17は、スリット光の照射装置を示
す概略斜視図、図18は、方向ベクトルex の求め方を
示すベクトル図、図19は、スリット光源の移動の説明
図である。
【0013】先ず、図11から図15を参照しながら、
この発明によって船体外板に切断線をマーキングするに
先立って、被加熱船体外板を目標形状に曲げ加工するた
めの自動加熱曲げ加工装置について説明する。図11か
ら図15において、1は、地面に設置された定盤、2
は、定盤1上に載置された被加熱船体外板、3は、被加
熱船体外板2の長手方向に対応するX軸方向に沿って敷
設されたレール、4は、レール3上を車輪5によって走
行するガントリー、6は、車輪5を駆動するためのX軸
駆動モーター、7は、ガントリー4の水平桁4Aに沿っ
て走行するY軸走行台車である。水平桁4Aは、被加熱
船体外板2の幅方向に対応するY軸方向に沿って設けら
れ、X軸方向に沿って敷設されたレール3と直交してい
る。8は、Y軸走行台車7を駆動するためのY軸駆動モ
ーター、9は、加熱トーチ10をX軸およびY軸方向に
移動させるための2軸移動機構である。2軸移動機構9
は、レール3、ガントリー4、車輪5、X軸駆動モータ
ー6、Y軸走行台車7およびY軸駆動モーター8からな
っている。
この発明によって船体外板に切断線をマーキングするに
先立って、被加熱船体外板を目標形状に曲げ加工するた
めの自動加熱曲げ加工装置について説明する。図11か
ら図15において、1は、地面に設置された定盤、2
は、定盤1上に載置された被加熱船体外板、3は、被加
熱船体外板2の長手方向に対応するX軸方向に沿って敷
設されたレール、4は、レール3上を車輪5によって走
行するガントリー、6は、車輪5を駆動するためのX軸
駆動モーター、7は、ガントリー4の水平桁4Aに沿っ
て走行するY軸走行台車である。水平桁4Aは、被加熱
船体外板2の幅方向に対応するY軸方向に沿って設けら
れ、X軸方向に沿って敷設されたレール3と直交してい
る。8は、Y軸走行台車7を駆動するためのY軸駆動モ
ーター、9は、加熱トーチ10をX軸およびY軸方向に
移動させるための2軸移動機構である。2軸移動機構9
は、レール3、ガントリー4、車輪5、X軸駆動モータ
ー6、Y軸走行台車7およびY軸駆動モーター8からな
っている。
【0014】11は、被加熱船体外板2の厚さ方向(レ
ール3に対して垂直方向)に対応する方向、即ち、Z軸
方向に加熱トーチ10を移動させるためのZ軸移動機構
である。Z軸移動機構11は、Y軸走行台車7の下部に
取り付けられており、Z軸方向に昇降するZ軸昇降部材
12と、Z軸昇降部材12を駆動するためのZ軸駆動モ
ーター13とからなっている。Z軸昇降部材12は、後
述するα面傾斜角調整機構およびβ面傾斜角調整機構を
Z軸と平行な直線を中心として一体的に回転させる機能
を有している。
ール3に対して垂直方向)に対応する方向、即ち、Z軸
方向に加熱トーチ10を移動させるためのZ軸移動機構
である。Z軸移動機構11は、Y軸走行台車7の下部に
取り付けられており、Z軸方向に昇降するZ軸昇降部材
12と、Z軸昇降部材12を駆動するためのZ軸駆動モ
ーター13とからなっている。Z軸昇降部材12は、後
述するα面傾斜角調整機構およびβ面傾斜角調整機構を
Z軸と平行な直線を中心として一体的に回転させる機能
を有している。
【0015】14は、α面内、即ち、レール3と直交す
る垂直面内であってもよい別の所定面内において、加熱
トーチ10を傾斜させるためのα面傾斜角調整機構であ
る。α面傾斜角調整機構14は、Z軸昇降部材12の下
部に固定された取付板15と、取付板15の正面に固定
された、弧状ギヤ孔16Aを有する弧状案内板16と、
弧状ギヤ孔16Aのギヤに歯合して、弧状案内板16に
沿って移動可能なα面回動スライダ17と、α回動スラ
イダ17を駆動するためのα面傾斜駆動モーター18と
からなっている。
る垂直面内であってもよい別の所定面内において、加熱
トーチ10を傾斜させるためのα面傾斜角調整機構であ
る。α面傾斜角調整機構14は、Z軸昇降部材12の下
部に固定された取付板15と、取付板15の正面に固定
された、弧状ギヤ孔16Aを有する弧状案内板16と、
弧状ギヤ孔16Aのギヤに歯合して、弧状案内板16に
沿って移動可能なα面回動スライダ17と、α回動スラ
イダ17を駆動するためのα面傾斜駆動モーター18と
からなっている。
【0016】19は、α面と直交するβ面内、即ち、レ
ール3と平行な垂直面内であってもよい別の所定面内に
おいて、加熱トーチ10を傾斜させるためのβ面傾斜角
調整機構である。β面傾斜角調整機構19は、α面回動
スライダ17の下部に固定された取付板20と、取付板
20の側面に固定された、弧状ギヤ孔21Aを有する弧
状案内板21と、弧状ギヤ孔21Aのギヤに歯合して、
弧状案内板21に沿って移動可能なβ回動スライダ22
と、β回動スライダ22を駆動するためのβ面傾斜駆動
モーター23とからなっている。加熱トーチ10は、β
回動スライダ22の下部に吊下げ部材24を介して吊り
下げられている。25は、加熱トーチ10と平行に吊下
げ部材24に固定されたセンサブロックである。
ール3と平行な垂直面内であってもよい別の所定面内に
おいて、加熱トーチ10を傾斜させるためのβ面傾斜角
調整機構である。β面傾斜角調整機構19は、α面回動
スライダ17の下部に固定された取付板20と、取付板
20の側面に固定された、弧状ギヤ孔21Aを有する弧
状案内板21と、弧状ギヤ孔21Aのギヤに歯合して、
弧状案内板21に沿って移動可能なβ回動スライダ22
と、β回動スライダ22を駆動するためのβ面傾斜駆動
モーター23とからなっている。加熱トーチ10は、β
回動スライダ22の下部に吊下げ部材24を介して吊り
下げられている。25は、加熱トーチ10と平行に吊下
げ部材24に固定されたセンサブロックである。
【0017】α面傾斜角調整機構14の弧状案内板16
とβ面傾斜角調整機構19の弧状案内板21とは、その
中心が加熱トーチ10からの炎の先端と一致するように
構成されている。従って、α回動スライダ17が弧状案
内板16に沿って移動し、且つ、β回動スライダ22が
弧状案内板21に沿って移動することによって、加熱ト
ーチ10は、炎の先端を中心としてα面およびβ面内に
おいて自在に傾斜する。
とβ面傾斜角調整機構19の弧状案内板21とは、その
中心が加熱トーチ10からの炎の先端と一致するように
構成されている。従って、α回動スライダ17が弧状案
内板16に沿って移動し、且つ、β回動スライダ22が
弧状案内板21に沿って移動することによって、加熱ト
ーチ10は、炎の先端を中心としてα面およびβ面内に
おいて自在に傾斜する。
【0018】センサブロック25は、第1スタイラス2
6、第2スタイラス27、第3スタイラス28、第1ス
タイラス26の移動量を検出するための第1ポテンショ
メーター29、第2スタイラス27の移動量を検出する
ための第2ポテンショメーター30および第3スタイラ
ス28の移動量を検出するための第3ポテンショメータ
ー31とからなっている。第3スタイラス28は、α面
と平行で且つ第1および第2スタイラス26、27の等
分線と加熱トーチ10とを含む面内に配置されている。
6、第2スタイラス27、第3スタイラス28、第1ス
タイラス26の移動量を検出するための第1ポテンショ
メーター29、第2スタイラス27の移動量を検出する
ための第2ポテンショメーター30および第3スタイラ
ス28の移動量を検出するための第3ポテンショメータ
ー31とからなっている。第3スタイラス28は、α面
と平行で且つ第1および第2スタイラス26、27の等
分線と加熱トーチ10とを含む面内に配置されている。
【0019】32は、2軸移動機構9のX軸およびY軸
の移動量と、加熱トーチ10のZ軸方向移動量と、X軸
およびY軸方向の面内の傾斜角を設定するための加熱ト
ーチ移動姿勢設定器、33は、第1、第2および第3ポ
テンショメーター29、30および31の検出値に基づ
いて、加熱トーチ10の傾斜角を演算するための演算手
段、34は、X軸駆動モーター6を駆動制御するための
X軸駆動モーター制御器、35は、Y軸駆動モーター8
を駆動制御するためのY軸駆動モーター制御器、36
は、Z軸駆動モーター8を駆動制御するためのZ軸駆動
モーター制御器、37は、α面傾斜駆動モーター18を
駆動制御するためのα面傾斜駆動モーター制御器、38
は、β面傾斜駆動モーター23を駆動制御するためのβ
面傾斜駆動モーター制御器である。
の移動量と、加熱トーチ10のZ軸方向移動量と、X軸
およびY軸方向の面内の傾斜角を設定するための加熱ト
ーチ移動姿勢設定器、33は、第1、第2および第3ポ
テンショメーター29、30および31の検出値に基づ
いて、加熱トーチ10の傾斜角を演算するための演算手
段、34は、X軸駆動モーター6を駆動制御するための
X軸駆動モーター制御器、35は、Y軸駆動モーター8
を駆動制御するためのY軸駆動モーター制御器、36
は、Z軸駆動モーター8を駆動制御するためのZ軸駆動
モーター制御器、37は、α面傾斜駆動モーター18を
駆動制御するためのα面傾斜駆動モーター制御器、38
は、β面傾斜駆動モーター23を駆動制御するためのβ
面傾斜駆動モーター制御器である。
【0020】39は、Y軸走行台車7に取り付けられた
レーザ変位計であり、被加熱船体外板2との間の距離を
測定する。レーザ変位計39によって測定されたデータ
と、レーザ変位計39のX軸およびY軸方向の位置デー
タとに基づいて、被加熱船体外板2の形状が測定され
る。
レーザ変位計であり、被加熱船体外板2との間の距離を
測定する。レーザ変位計39によって測定されたデータ
と、レーザ変位計39のX軸およびY軸方向の位置デー
タとに基づいて、被加熱船体外板2の形状が測定され
る。
【0021】40は、加熱トーチ10の近傍に取り付け
られた冷却用ノズルであり、被加熱船体外板2の加熱時
において、冷却水を被加熱船体外板2に噴射する。これ
によって、被加熱船体外板2の加熱曲げ加工が効率よく
行える。冷却用ノズルは、加熱トーチ10による被加熱
船体外板2の加熱効率を低下させないように、常時、加
熱トーチ10の進行方向上流側にくるように制御され
る。
られた冷却用ノズルであり、被加熱船体外板2の加熱時
において、冷却水を被加熱船体外板2に噴射する。これ
によって、被加熱船体外板2の加熱曲げ加工が効率よく
行える。冷却用ノズルは、加熱トーチ10による被加熱
船体外板2の加熱効率を低下させないように、常時、加
熱トーチ10の進行方向上流側にくるように制御され
る。
【0022】以上のように構成されている、自動加熱曲
げ加工装置によれば、次のようにして、被加熱船体外板
2の加熱曲げ加工が行われる。即ち、図1に示すよう
に、被加熱船体外板2を定盤1上の所定位置に載置す
る。被加熱船体外板2は、予め、ローラによって粗曲げ
加工されている。被加熱船体外板2を粗曲げ加工するの
は、平板の状態から曲げ加工するのに比べて、曲げ効率
がよいからである。次いで、2軸移動機構9によりレー
ザ変位計39を所定ピッチでX軸およびY軸方向に、後
述するフレームラインに沿って移動させて、被加熱船体
外板2のフレームライン上の複数箇所の距離データを測
定する。そして、これらの距離データとレーザ変位計3
9のX軸およびY軸方向の位置データ(フレームライン
上の各測定点におけるXY座標)とに基づいて、被加熱
船体外板2の形状を測定する。
げ加工装置によれば、次のようにして、被加熱船体外板
2の加熱曲げ加工が行われる。即ち、図1に示すよう
に、被加熱船体外板2を定盤1上の所定位置に載置す
る。被加熱船体外板2は、予め、ローラによって粗曲げ
加工されている。被加熱船体外板2を粗曲げ加工するの
は、平板の状態から曲げ加工するのに比べて、曲げ効率
がよいからである。次いで、2軸移動機構9によりレー
ザ変位計39を所定ピッチでX軸およびY軸方向に、後
述するフレームラインに沿って移動させて、被加熱船体
外板2のフレームライン上の複数箇所の距離データを測
定する。そして、これらの距離データとレーザ変位計3
9のX軸およびY軸方向の位置データ(フレームライン
上の各測定点におけるXY座標)とに基づいて、被加熱
船体外板2の形状を測定する。
【0023】次に、このようにして測定した被加熱船体
外板2の形状データと目標形状データとを比較する。目
標形状データは、例えば、図2に示すように、フレーム
ライン(FORE)(L1 )、(L2 )、(L3 )、
(AFT)上の形状データである。フレームラインと
は、船体中心軸線に対して直角な平面と船体外板との交
線であり、正面線図上に描かれる。この正面線図から船
体外板の形状データを三次元的に把握することができ
る。比較の結果、例えば、フレームライン(L1 )に関
して、被加熱船体外板2の測定形状データと目標形状デ
ータとの間に、図3に示すような差がある場合には、測
定形状データと目標形状データとの間に差がなくなるよ
うに、加熱トーチ10による被加熱船体外板2の複数の
加熱領域を、図2に示すように、被加熱船体外板2の長
手方向および幅方向によって決められる二次元座標上で
決定し、且つ、後述する加熱パターンを加熱領域毎に決
定し、そして、各加熱領域において加熱トーチ10を、
後述するように姿勢制御しながら加熱パターンにしたが
って移動させる。
外板2の形状データと目標形状データとを比較する。目
標形状データは、例えば、図2に示すように、フレーム
ライン(FORE)(L1 )、(L2 )、(L3 )、
(AFT)上の形状データである。フレームラインと
は、船体中心軸線に対して直角な平面と船体外板との交
線であり、正面線図上に描かれる。この正面線図から船
体外板の形状データを三次元的に把握することができ
る。比較の結果、例えば、フレームライン(L1 )に関
して、被加熱船体外板2の測定形状データと目標形状デ
ータとの間に、図3に示すような差がある場合には、測
定形状データと目標形状データとの間に差がなくなるよ
うに、加熱トーチ10による被加熱船体外板2の複数の
加熱領域を、図2に示すように、被加熱船体外板2の長
手方向および幅方向によって決められる二次元座標上で
決定し、且つ、後述する加熱パターンを加熱領域毎に決
定し、そして、各加熱領域において加熱トーチ10を、
後述するように姿勢制御しながら加熱パターンにしたが
って移動させる。
【0024】被加熱船体外板2の形状を測定する場合、
目標形状の座標系と測定座標系とを一致させて測定すれ
ば、測定形状データと目標形状データとの比較が容易に
行える。しかしながら、目標形状の座標系と測定座標系
とが一致するように、被加熱船体外板2を定盤1上に置
いた場合には、被加熱船体外板2の寸法によっては、被
加熱船体外板2の湾曲の高低差が数mにも及び現実的で
ない。しかも、このような大型の被加熱船体外板2で
は、基準点を設けても、その基準点を正確に位置決めす
ることは非常に困難である。
目標形状の座標系と測定座標系とを一致させて測定すれ
ば、測定形状データと目標形状データとの比較が容易に
行える。しかしながら、目標形状の座標系と測定座標系
とが一致するように、被加熱船体外板2を定盤1上に置
いた場合には、被加熱船体外板2の寸法によっては、被
加熱船体外板2の湾曲の高低差が数mにも及び現実的で
ない。しかも、このような大型の被加熱船体外板2で
は、基準点を設けても、その基準点を正確に位置決めす
ることは非常に困難である。
【0025】この問題を解決するには、定盤1上にフリ
ーに置かれた被加熱船体外板2の測定形状データを被加
熱船体外板2の目標形状の座標系に変換し、この後、測
定形状データと目標形状データとを比較すればよい。以
下、座標系の変換方法について、図8から図10を参照
しながら説明する。
ーに置かれた被加熱船体外板2の測定形状データを被加
熱船体外板2の目標形状の座標系に変換し、この後、測
定形状データと目標形状データとを比較すればよい。以
下、座標系の変換方法について、図8から図10を参照
しながら説明する。
【0026】先ず、被加熱船体外板2の中央部の基準フ
レームライン(L2 )上に基準点Pを設け、次のように
して、方向ベクトルeX を求める。即ち、図16に示す
ように、ガントリー4にレーザー光等のスリット光源5
8を設置し、スリット光源58から定盤1上に載置され
た被加熱船体外板2にスリット光を照射する。スリット
光源58は、図17に示すように、Z軸を中心として回
転可能な架台59上に取り付けられている。更に、スリ
ット光源58は、Z軸と直交するφ軸を中心として回転
するように架台59上に取り付けられている。そして、
図18に示すように、Z軸の回転角およびφ軸の回転角
が共に0のとき、即ち、θ=0、φ=0のとき、スリッ
ト光の面の法線ベクトルnがn(ベクトル)=(1,
0,0)となるように取り付ける。図18から明らかな
ように、スリット光をZ軸およびφ軸を中心として、角
度θ、φだけ回転させたときの方向ベクトルnは、(c
osθ,sinθ,tanφ)と平行なベクトルであ
る。従って、方向ベクトルeXは、
レームライン(L2 )上に基準点Pを設け、次のように
して、方向ベクトルeX を求める。即ち、図16に示す
ように、ガントリー4にレーザー光等のスリット光源5
8を設置し、スリット光源58から定盤1上に載置され
た被加熱船体外板2にスリット光を照射する。スリット
光源58は、図17に示すように、Z軸を中心として回
転可能な架台59上に取り付けられている。更に、スリ
ット光源58は、Z軸と直交するφ軸を中心として回転
するように架台59上に取り付けられている。そして、
図18に示すように、Z軸の回転角およびφ軸の回転角
が共に0のとき、即ち、θ=0、φ=0のとき、スリッ
ト光の面の法線ベクトルnがn(ベクトル)=(1,
0,0)となるように取り付ける。図18から明らかな
ように、スリット光をZ軸およびφ軸を中心として、角
度θ、φだけ回転させたときの方向ベクトルnは、(c
osθ,sinθ,tanφ)と平行なベクトルであ
る。従って、方向ベクトルeXは、
【数3】 によって求められる。
【0027】次に、被加熱船体外板2において、目標形
状データを記述した座標系におけるZの値が前記P点と
一致する位置にS点をとって、その座標値を前記距離計
によって測定し、下記(1)および(2)式によって、
方向ベクトルez およびeyを求める。
状データを記述した座標系におけるZの値が前記P点と
一致する位置にS点をとって、その座標値を前記距離計
によって測定し、下記(1)および(2)式によって、
方向ベクトルez およびeyを求める。
【数4】
【0028】このようにして、方向ベクトルeX 、ey
およびez を求めたら、前記P点を原点として座標変換
を行えば、前記測定形状データを前記被加熱船体外板の
目標形状の座標系に変換することができる。従って、目
標形状の座標系と測定座標系とを一致させて測定するこ
となく、測定形状データと目標形状データとの比較が容
易に行える。これによって、被加熱船体外板2が大型化
して、被加熱船体外板2の湾曲の度合いが大きくなって
も、被加熱船体外板2の形状を容易に測定することがで
きる。
およびez を求めたら、前記P点を原点として座標変換
を行えば、前記測定形状データを前記被加熱船体外板の
目標形状の座標系に変換することができる。従って、目
標形状の座標系と測定座標系とを一致させて測定するこ
となく、測定形状データと目標形状データとの比較が容
易に行える。これによって、被加熱船体外板2が大型化
して、被加熱船体外板2の湾曲の度合いが大きくなって
も、被加熱船体外板2の形状を容易に測定することがで
きる。
【0029】このようにして、目標形状に加熱曲げ加工
した船体外板を得たら、船体外板のFOREおよびAF
Tフレームラインに沿って切断線をマーキングする必要
があるが、このマーキングは、スリット光源58からの
スリット光を用いて、以下のようにして行う。
した船体外板を得たら、船体外板のFOREおよびAF
Tフレームラインに沿って切断線をマーキングする必要
があるが、このマーキングは、スリット光源58からの
スリット光を用いて、以下のようにして行う。
【0030】基準フレーム(基準フレームラインにおけ
るフレーム面)の法線方向ベクトルex は、上述したよ
うに、(cosθcosφ,sinθcosφ,sin
φ)であるので、基準フレームから、例えば、AFTフ
レームラインまでの距離(予め分かっている設計寸法)
をLとすると、ガントリー4をX軸方向にLx=L/c
osθcosφだけ移動させることによって、スリット
光をAFTフレームラインに一致させることができる。
θ=0の場合を例にとって図19に示す。従って、スリ
ット光による照射部分をマーキングすればよい。FOR
Eフレームラインの場合も、これと同様にマーキングす
ることができる。
るフレーム面)の法線方向ベクトルex は、上述したよ
うに、(cosθcosφ,sinθcosφ,sin
φ)であるので、基準フレームから、例えば、AFTフ
レームラインまでの距離(予め分かっている設計寸法)
をLとすると、ガントリー4をX軸方向にLx=L/c
osθcosφだけ移動させることによって、スリット
光をAFTフレームラインに一致させることができる。
θ=0の場合を例にとって図19に示す。従って、スリ
ット光による照射部分をマーキングすればよい。FOR
Eフレームラインの場合も、これと同様にマーキングす
ることができる。
【0031】上述した加熱パターンには、直線形、渦巻
形、平行ウィービング形または先広がりウィービング形
等があり、各パターンによって被加熱船体外板2の湾曲
形状が異なる。例えば、図4に示すように、加熱トーチ
10を対角線状に直線移動、または、平行ウィービング
させて被加熱船体外板2を加熱した場合には、図5に示
すように、被加熱船体外板2は、鍋状に湾曲し、図6に
示すように、加熱トーチ10を放射状に直線移動、また
は、先広がりウィービングさせて被加熱船体外板2を加
熱した場合には、図7に示すように、被加熱船体外板2
は、円錐形状に湾曲する。
形、平行ウィービング形または先広がりウィービング形
等があり、各パターンによって被加熱船体外板2の湾曲
形状が異なる。例えば、図4に示すように、加熱トーチ
10を対角線状に直線移動、または、平行ウィービング
させて被加熱船体外板2を加熱した場合には、図5に示
すように、被加熱船体外板2は、鍋状に湾曲し、図6に
示すように、加熱トーチ10を放射状に直線移動、また
は、先広がりウィービングさせて被加熱船体外板2を加
熱した場合には、図7に示すように、被加熱船体外板2
は、円錐形状に湾曲する。
【0032】次に、加熱トーチ10の動作について説明
する。先ず、被加熱船体外板2の加熱開始点(例えば、
図2中、A点)に加熱トーチ10がくるように加熱トー
チ移動姿勢設定器32を操作する。なお、A点は、図2
に示すX、Y座標における座標(Xa,Ya)である。
即ち、加熱トーチ移動姿勢設定器32のX軸およびY軸
指令信号に基づいて、X軸およびY軸駆動モータ制御器
34、35は、X軸およびY軸駆動モータ6、8を駆動
して、ガントリー4およびY軸走行台車7を走行させ
る。そして、、加熱トーチ10が被加熱船体外板2の加
熱開始点A(Xa,Ya)にきたところで、X軸および
Y軸駆動モータ6、8の駆動を止めて、ガントリー4お
よびY軸走行台車7の走行を停止させる。
する。先ず、被加熱船体外板2の加熱開始点(例えば、
図2中、A点)に加熱トーチ10がくるように加熱トー
チ移動姿勢設定器32を操作する。なお、A点は、図2
に示すX、Y座標における座標(Xa,Ya)である。
即ち、加熱トーチ移動姿勢設定器32のX軸およびY軸
指令信号に基づいて、X軸およびY軸駆動モータ制御器
34、35は、X軸およびY軸駆動モータ6、8を駆動
して、ガントリー4およびY軸走行台車7を走行させ
る。そして、、加熱トーチ10が被加熱船体外板2の加
熱開始点A(Xa,Ya)にきたところで、X軸および
Y軸駆動モータ6、8の駆動を止めて、ガントリー4お
よびY軸走行台車7の走行を停止させる。
【0033】このようにして、加熱トーチ10が被加熱
船体外板2の加熱開始点上にきたら、加熱トーチ10を
点火し、次いで、加熱トーチ移動姿勢設定器32のX軸
およびY軸指令信号に基づいて、ガントリー4およびY
軸走行台車7を、加熱トーチ10が予め決められた加熱
パターン(この場合には、先広がりウィービング)に倣
って移動するように、走行させる。
船体外板2の加熱開始点上にきたら、加熱トーチ10を
点火し、次いで、加熱トーチ移動姿勢設定器32のX軸
およびY軸指令信号に基づいて、ガントリー4およびY
軸走行台車7を、加熱トーチ10が予め決められた加熱
パターン(この場合には、先広がりウィービング)に倣
って移動するように、走行させる。
【0034】加熱トーチ10が被加熱船体外板2の湾曲
面に至ると、先端が被加熱船体外板2面に接触している
各スタイラス26、27、28は、Z軸方向に移動し、
第1、第2および第3スタイラス26、27、28の位
置に対応する電圧が、それぞれ第1、第2および第3ポ
テンショメータ29、30、31から演算手段33に入
力される。演算手段33は、第1、第2および第3ポテ
ンショメータ29、30、31の検出値の加算平均値を
演算し、更に、第1ポテンショメータ29の検出値と第
2ポテンショメータ30の検出値との差を演算し、更
に、第1および第2ポテンショメータ29、30の検出
値の加算平均値を演算し、その加算平均値と第3ポテン
ショメータ31の検出値との間の差を演算する。
面に至ると、先端が被加熱船体外板2面に接触している
各スタイラス26、27、28は、Z軸方向に移動し、
第1、第2および第3スタイラス26、27、28の位
置に対応する電圧が、それぞれ第1、第2および第3ポ
テンショメータ29、30、31から演算手段33に入
力される。演算手段33は、第1、第2および第3ポテ
ンショメータ29、30、31の検出値の加算平均値を
演算し、更に、第1ポテンショメータ29の検出値と第
2ポテンショメータ30の検出値との差を演算し、更
に、第1および第2ポテンショメータ29、30の検出
値の加算平均値を演算し、その加算平均値と第3ポテン
ショメータ31の検出値との間の差を演算する。
【0035】そして、第1、第2および第3ポテンショ
メータ29、30、31の検出値の加算平均値は、Z軸
駆動モータ制御器35に入力される。Z軸駆動モータ制
御器35は、前記加算平均値と、被加熱船体外板2に対
して当初、加熱トーチ10が垂直に設定されたときの第
1、第2および第3ポテンショメータ29、30、31
の検出値の加算平均値との間の差が零になるようにZ軸
駆動モーター13を駆動する。これによって、加熱トー
チ10のZ軸方向の位置は、当初の設定高さ位置に維持
される。
メータ29、30、31の検出値の加算平均値は、Z軸
駆動モータ制御器35に入力される。Z軸駆動モータ制
御器35は、前記加算平均値と、被加熱船体外板2に対
して当初、加熱トーチ10が垂直に設定されたときの第
1、第2および第3ポテンショメータ29、30、31
の検出値の加算平均値との間の差が零になるようにZ軸
駆動モーター13を駆動する。これによって、加熱トー
チ10のZ軸方向の位置は、当初の設定高さ位置に維持
される。
【0036】更に、第1ポテンショメータ29の検出値
と第2ポテンショメータ30の検出値との間の差は、β
面傾斜駆動モーター制御器38に入力される。β面傾斜
駆動モーター制御器38は、その差が零になるようにβ
面傾斜駆動モーター23を駆動する。更に、第1および
第2ポテンショメータ29、30の検出値の加算平均値
と第3ポテンショメータ31の検出値との間の差は、α
面傾斜駆動モーター制御器37に入力される。α面傾斜
駆動モーター制御器37は、その差が零になるようにα
面傾斜駆動モーター18を駆動する。
と第2ポテンショメータ30の検出値との間の差は、β
面傾斜駆動モーター制御器38に入力される。β面傾斜
駆動モーター制御器38は、その差が零になるようにβ
面傾斜駆動モーター23を駆動する。更に、第1および
第2ポテンショメータ29、30の検出値の加算平均値
と第3ポテンショメータ31の検出値との間の差は、α
面傾斜駆動モーター制御器37に入力される。α面傾斜
駆動モーター制御器37は、その差が零になるようにα
面傾斜駆動モーター18を駆動する。
【0037】従って、被加熱船体外板2が三次元的に傾
斜している場合であっても、加熱トーチ10は、常時、
当初の設定高さ位置を維持し、しかも、被加熱船体外板
2面の法線方向を向くように姿勢制御されて、所定の加
熱パターンにしたがって被加熱船体外板2を加熱する。
斜している場合であっても、加熱トーチ10は、常時、
当初の設定高さ位置を維持し、しかも、被加熱船体外板
2面の法線方向を向くように姿勢制御されて、所定の加
熱パターンにしたがって被加熱船体外板2を加熱する。
【0038】加熱トーチ10によって被加熱船体外板2
を加熱している際に、冷却用ノズルから冷却水を被加熱
船体外板2に向けて噴射して、被加熱船体外板2を冷却
すれば、加熱による被加熱船体外板2の加熱湾曲効率の
向上を図ることができる。このように被加熱船体外板2
に冷却水を噴射する場合には、冷却効率の低下を招かな
いように、冷却用ノズルが、常時、加熱トーチ10の進
行方向上流側にくるように制御する。これは、Z軸昇降
部材12によってα面傾斜角調整機構14およびβ面傾
斜角調整機構19を、Z軸と平行な直線を中心として一
体的に回転させることによって行われる。
を加熱している際に、冷却用ノズルから冷却水を被加熱
船体外板2に向けて噴射して、被加熱船体外板2を冷却
すれば、加熱による被加熱船体外板2の加熱湾曲効率の
向上を図ることができる。このように被加熱船体外板2
に冷却水を噴射する場合には、冷却効率の低下を招かな
いように、冷却用ノズルが、常時、加熱トーチ10の進
行方向上流側にくるように制御する。これは、Z軸昇降
部材12によってα面傾斜角調整機構14およびβ面傾
斜角調整機構19を、Z軸と平行な直線を中心として一
体的に回転させることによって行われる。
【0039】また、センサブロック25は、常時、加熱
トーチ10の進行方向下流側にくるように制御される
が、被加熱船体外板2の端部を加熱する場合には、セン
サブロック25が被加熱船体外板2から外れてしまうこ
とがある。この場合にも、Z軸昇降部材12によってα
面傾斜角調整機構14およびβ面傾斜角調整機構19
を、Z軸と平行な直線を中心として一体的に回転させ
て、加熱トーチ10とセンサブロック25との位置を入
れ換える。加熱トーチ10を斜めに移動させる場合にお
いても同様である。
トーチ10の進行方向下流側にくるように制御される
が、被加熱船体外板2の端部を加熱する場合には、セン
サブロック25が被加熱船体外板2から外れてしまうこ
とがある。この場合にも、Z軸昇降部材12によってα
面傾斜角調整機構14およびβ面傾斜角調整機構19
を、Z軸と平行な直線を中心として一体的に回転させ
て、加熱トーチ10とセンサブロック25との位置を入
れ換える。加熱トーチ10を斜めに移動させる場合にお
いても同様である。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、加熱曲げ加工された船体外板端部への切断線のマー
キングが、船体外板の湾曲度合いによらず高精度で行え
るといった工業上有用な効果がもたらされる。
ば、加熱曲げ加工された船体外板端部への切断線のマー
キングが、船体外板の湾曲度合いによらず高精度で行え
るといった工業上有用な効果がもたらされる。
【図1】自動加熱曲げ加工装置によって被加熱船体外板
の形状を測定する際の計測箇所を示す平面図である。
の形状を測定する際の計測箇所を示す平面図である。
【図2】被加熱船体外板の加熱箇所および各種加熱パタ
ーンを示す平面図である。
ーンを示す平面図である。
【図3】測定形状データと目標形状データとの比較を示
す図である。
す図である。
【図4】被加熱船体外板の加熱パターンを示す平面図で
ある。
ある。
【図5】鍋状に湾曲した被加熱船体外板を示す斜視図で
ある。
ある。
【図6】被加熱船体外板の別の加熱パターンを示す平面
図である。
図である。
【図7】円錐状に湾曲した被加熱船体外板を示す斜視図
である。
である。
【図8】この発明による座標変換の説明図である。
【図9】図8のA矢視図である。
【図10】図8のB矢視図である。
【図11】自動加熱曲げ加工装置を示す正面図である。
【図12】同装置を示す側面図である。
【図13】同装置におけるβ面傾斜角度調整機構の駆動
部を示す断面図である。
部を示す断面図である。
【図14】同装置におけるセンサブロックに設けられた
スタイラスの配置を示す説明図である。
スタイラスの配置を示す説明図である。
【図15】同装置における加熱トーチの姿勢制御方法の
制御ブロック図である。
制御ブロック図である。
【図16】被加熱船体外板に照射されるスリット光の説
明図である。
明図である。
【図17】スリット光の照射装置を示す概略斜視図であ
る。
る。
【図18】方向ベクトルex の求め方を示すベクトル図
である。
である。
【図19】スリット光源の移動の説明図である。
【図20】従来加工装置を示す正面図である。
1:定盤 2:被加熱船体外板 3:レール 4:ガントリー 4A:水平桁 5:車輪 6:X軸駆動モーター 7:Y軸走行台車 8:Y軸駆動モーター 9:2軸移動機構 10:加熱トーチ 11:Z軸移動機構 12:Z軸昇降部材 13:Z軸駆動モーター 14:α面傾斜角調整機構 15:取付板 16:弧状案内板 16A:弧状ギヤ孔 17:α面回動スライダー 18:α面傾斜駆動モーター 19:β面傾斜角調整機構 20:取付板 21:弧状案内板 21A:弧状ギヤ孔 22:β面回動スライダー 23:β面傾斜駆動モーター 24:吊下げ部材 25:センサブロック 26:第1スタイラス 27:第2スタイラス 28:第3スタイラス 29:第1ポテンショメーター 30:第2ポテンショメーター 31:第3ポテンショメーター 32:加熱トーチ移動姿勢設定器 33:演算手段 34:X軸駆動モーター制御器 35:Y軸駆動モーター制御器 36:Z軸駆動モーター制御器 37:α面傾斜駆動モーター制御器 38:β面傾斜駆動モーター制御器 39:レーザ変位計 40:冷却用ノズル 50:走行台車 51:被加熱船体外板 52:クランプ 53:ジャッキ 54:ガイドビーム 55:キャリア 56:加熱源 57:距離センサ 58:スリット光発生器 59:架台
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村山 宏 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−541(JP,A) 特開 平7−324915(JP,A) 特開 昭60−240372(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 26/04 B23K 26/00
Claims (1)
- 【請求項1】 粗曲げ加工された被加熱船体外板の上方
に、前記被加熱船体外板までの距離を測定するための距
離計を水平方向に移動自在に設置し、前記被加熱船体外
板の長手方向に対応するX軸方向および前記被加熱船体
外板の幅方向に対応するY軸方向に前記距離計を移動さ
せて、前記被加熱船体外板の複数箇所における、前記被
加熱船体外板の厚さ方向に対応するZ軸方向の距離を測
定し、このようにして測定した前記Z軸方向の距離デー
タと各測定箇所の前記X軸方向および前記Y軸方向にお
ける位置データとに基づいて前記被加熱船体外板の形状
を測定し、このようにして測定した前記被加熱船体外板
の測定形状データと前記被加熱船体外板の目標形状デー
タとを比較し、この比較結果に基づいて、前記測定形状
データと前記目標形状データとの間に差がなくなるよう
に、加熱トーチによる前記被加熱船体外板の複数の加熱
領域を、前記X軸および前記Y軸によって決められる二
次元座標上で決定し且つ加熱パターンを前記加熱領域毎
に決定し、そして、前記各加熱領域において前記加熱ト
ーチを、前記加熱トーチの先端と前記被加熱船体外板と
の間の距離を一定に維持し、且つ、前記加熱トーチの軸
線が前記被加熱船体外板の法線方向に向くように姿勢制
御しながら、前記加熱パターンにしたがって移動し、か
くして、前記被加熱船体外板を目標形状に加熱曲げ加工
し、そして、このようにして曲げ加工された船体外板の
端部に切断線をマーキングする方法において、 前記船体外板の上方にスリット光源を設け、基準点Pを
設定した基準フレームラインに向けて前記スリット光源
からスリット光を照射し、前記スリット光と前記基準フ
レームラインとが重なり合うときの前記スリット光の傾
斜角度から方向ベクトルeX を求め、次に、前記船体外
板において、目標形状データを記述した座標系における
Zの値が前記P点と一致する位置にS点をとって、その
座標値を前記距離計によって測定し、下記(1)および
(2)式によって、方向ベクトルez およびey を求
め、 【数1】 このようにして、前記方向ベクトルeX 、ey およびe
z を求めたら、前記P点を原点として座標変換を行っ
て、前記測定形状データを前記船体外板の目標形状の座
標系に変換し、そして、前記方向ベクトルeX 、ey お
よびez を用いて、基準フレームから前記X軸方向に沿
って前記スリット光源を所定距離移動させ、かくして、
前記スリット光の照射部分をマーキングすることを特徴
とする、自動加熱曲げ加工される船体外板の切断線マー
キング方法。
Priority Applications (1)
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JP31454895A JP3198242B2 (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | 自動加熱曲げ加工された船体外板の切断線マーキング方法 |
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JP31454895A JP3198242B2 (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | 自動加熱曲げ加工された船体外板の切断線マーキング方法 |
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ID=18054619
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-
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- 1995-12-01 JP JP31454895A patent/JP3198242B2/ja not_active Expired - Fee Related
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