JPH09155459A - Method for automatic heating bend-working of hull shell - Google Patents

Method for automatic heating bend-working of hull shell

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Publication number
JPH09155459A
JPH09155459A JP31454695A JP31454695A JPH09155459A JP H09155459 A JPH09155459 A JP H09155459A JP 31454695 A JP31454695 A JP 31454695A JP 31454695 A JP31454695 A JP 31454695A JP H09155459 A JPH09155459 A JP H09155459A
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JP
Japan
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heating
torch
axis
heating torch
heated
Prior art date
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Pending
Application number
JP31454695A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuo Kitamura
信男 北村
Sadaaki Sakai
禎明 境
Hiroshi Murayama
宏 村山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ship & Ocean Zaidan
JFE Engineering Corp
Original Assignee
Ship & Ocean Zaidan
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ship & Ocean Zaidan, NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical Ship & Ocean Zaidan
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Publication of JPH09155459A publication Critical patent/JPH09155459A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To automatically and easily bend a hull shell to a target shape without moving the hull shell. SOLUTION: The shape of a hull shell 2 to be heated subject to rough bend- working is measured, and this measured shape data and target shape data are compared with each other. Thus, the plural heating areas of the hull shell 2 by a heating torch 10 are determined on two-dimensional coordinates to be determined by the longitudinal direction and the width direction of the hull shell 2, and a heating pattern is determined for each heating area. Then, while controlling the posture of the heating torch 10 in each heating area, the heating torch 10 is moved according to the heating pattern. The heating torch 10 is always maintained at a specific height regardless of the bend of the surface of the hull shell 2 by the action of a sensor block 25 installed near the heating torch 10, and it faces toward the normal direction of the surface of the hull shell 2. Further, by mounting the heating torch 10 on a waving device 58, weaving heating can be performed to the hull shell 2 without moving the whole device.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、船体外板の自動
加熱曲げ加工方法、特に、熟練や特殊な技能を要するこ
となく、しかも、被加熱船体外板を動かすことなく、被
加熱船体外板を目標形状に自動的に且つ容易に湾曲させ
ることができる、船体外板の自動加熱曲げ加工方法に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for automatically heating and bending an outer hull of a hull, and more particularly, to a heated outer hull of a hull without requiring skill or special skill, and without moving the outer hull of a heated hull. The present invention relates to a method for automatically heating and bending an outer plate of a hull capable of automatically and easily curving a target shape.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art Conventionally, when bending a hull skin, particularly a hull skin such as a bow portion which is curved in a three-dimensionally complicated manner, a marking is made in advance on the heating position of the steel plate, and the heating position where this marking is applied is made. Was performed by a skilled worker in a linear manner by using a gas burner, and by this heating, a residual plastic deformation was applied to the outer skin of the hull.

【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。
However, the bending work of the hull outer plate by such a skilled worker is not only time-consuming, but has problems in terms of human resources and processing accuracy. Therefore, it has been strongly desired to propose a method for automatically heating and bending a hull skin so that a hull skin that is complicatedly curved can be automatically bent without requiring skill or special skill.

【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、この加工装置を従来技術と
いう。従来技術を図面を参照しながら説明する。図13
は、従来技術を示す正面図である。
Japanese Patent Laid-Open No. 6-541 discloses an automatic heating and bending apparatus for a hull outer plate, which is designed to meet such a demand. Hereinafter, this processing device will be referred to as a conventional technique. A conventional technique will be described with reference to the drawings. FIG.
[Fig. 4] is a front view showing a conventional technique.

【0005】図13に示すように、従来技術は、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54
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。
As shown in FIG. 13, according to the conventional technique, at least four positions of a traveling carriage 50 having an upper surface as a surface plate are used to grip an end edge portion of a heated hull outer plate 51 mounted on the traveling carriage 50. A clamp 52 for performing the operation is arranged so as to be vertically displaceable via a jack 53, and a guide beam 54 is arranged so as to be orthogonal to the traveling direction of the traveling carriage 50.
A vertically movable carrier 55 is attached to the carrier 55, and a heating source 56 for heating the heated hull outer plate 51 and a distance sensor 57 for measuring the distance to the heated hull outer plate 51 are attached to the carrier 55. The traveling drive device for the traveling carriage 50, the jack 53, and the transverse movement of the carrier 55 are mounted based on the bending shape of the heated hull outer plate 51 and the correction data of the heated hull outer plate 51 detected by the distance sensor 57. It is provided with a controller for driving and controlling the device and the lifting drive device.

【0006】上述した従来技術によれば、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。
According to the above-mentioned conventional technique, the original shape of the heated hull outer plate 51 to be bent is measured by the distance sensor 57, and based on this distance data and the bent shape value of the heated hull outer plate 51. Heated outer shell 51 of the ship to be heated
The respective driving devices, jacks and the like are driven by the correction data of 1. Thus, the heated hull outer plate 51 is linearly heated and bent while being controlled to a predetermined posture.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術は、次のような問題を有している。即ち、被
加熱船体外板51の長さは、短いもので3m、長いもの
では20数mにも達する。このような被加熱船体外板5
1の端部を加熱して曲げ加工する場合、被加熱船体外板
51は、その加熱端部が常時、水平になるように走行台
車50に載置され、クランプされる。従って、長さが長
い被加熱船体外板51の場合には、加熱端部とこれと反
対側の端部との高低差が大きくなり、数mにも達するこ
とがある。この結果、加熱曲げ加工装置全体が大型化す
る。しかも、目標形状に湾曲させるまでにジャッキ53
を何回も操作して、被加熱船体外板51の姿勢を変化さ
せる必要があり、その操作に時間と手間がかかる。
However, the above-mentioned prior art has the following problems. That is, the length of the heated outer shell 51 of the ship is as short as 3 m, and as long as 20 m. Such a heated hull skin 5
When the end portion of No. 1 is heated and bent, the heated hull outer plate 51 is placed on the traveling carriage 50 and clamped so that the heated end portion thereof is always horizontal. Therefore, in the case of the heated hull outer plate 51 having a long length, the height difference between the heating end and the end on the opposite side becomes large, and sometimes reaches several meters. As a result, the entire heating and bending apparatus becomes large. Moreover, the jack 53 is required to bend to the target shape.
Must be operated many times to change the posture of the heated hull outer plate 51, which requires time and effort.

【0008】従って、この発明の目的は、熟練や特殊な
技能を要することなく、しかも、被加熱船体外板を動か
すことなく、被加熱船体外板を目標形状に自動的に且つ
容易に湾曲させることができ、しかも、被加熱船体外板
の湾曲度合いが大きくなっても装置全体が大型化するこ
とがない、船体外板の自動加熱曲げ加工方法を提供する
ことにある。
Therefore, an object of the present invention is to automatically and easily bend a heated hull skin to a target shape without requiring skill or special skill and without moving the heated hull skin. An object of the present invention is to provide a method for automatically heating and bending an outer hull of a ship, which is capable of being performed and does not increase the size of the entire apparatus even when the degree of bending of the heated outer hull of the ship is increased.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載された発
明は、粗曲げ加工された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、前記被加熱船体外板
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
姿勢制御しながら、前記加熱パターンにしたがって移動
させ、前記加熱トーチは、前記被加熱船体外板の長手方
向に対応するX軸および前記被加熱船体外板の幅方向に
対応する、前記X軸と直交するY軸の2軸方向に前記加
熱トーチを移動させるための2軸移動機構と、前記2軸
移動機構に設けられ、前記加熱トーチを前記被加熱船体
外板の厚さ方向に対応する、前記X軸および前記Y軸と
直交するZ軸方向に上下動させるためのZ軸移動機構
と、前記加熱トーチの進行方向と直交する方向に前記加
熱トーチをウィービングさせるためのウィービング機構
と、α面内において、前記加熱トーチの傾斜角を調整す
るためのα面傾斜角調整機構と、前記α面と直交するβ
面内において、前記加熱トーチの傾斜角を調整するため
のβ面傾斜角調整機構とによって、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され、そして、必要に応じ
て、所定幅でウィービングし、前記加熱トーチの近傍に
前記加熱トーチと一体的に且つ平行に、前記Z軸方向の
前記被加熱船体外板の表面変位を距離として検出するた
めの第1、第2および第3距離計をそれぞれ間隔をあけ
て取り付け、前記第1および第2距離計は、前記β面と
平行な面内にそれぞれ配置され、前記第3距離計は、前
記第1および第2距離計の等分線を含む面内に配置さ
れ、前記第1、第2および第3距離計の検出値の加算平
均値に基づき、前記Z軸移動機構によって前記加熱トー
チを前記Z軸方向に移動させて、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、前
記第1距離計の検出値と前記第2距離計の検出値との間
の差に基づいて、前記β面傾斜角調整機構によって、前
記加熱トーチの前記β面内における傾斜角を一定に維持
し、そして、前記第1および第2距離計の加算平均値と
前記第3距離計の検出値との間の差に基づき、前記α面
傾斜角調整機構によって、前記加熱トーチの前記α面内
における傾斜角を一定に維持することに特徴を有するも
のである。
According to a first aspect of the present invention, the shape of a roughly bent heated hull skin is measured, and the shape of the heated hull skin thus measured is measured. The data and the target shape data are compared with each other, and based on the comparison result, a plurality of heating regions of the heated hull skin by the heating torch are eliminated so that there is no difference between the measured shape data and the target shape data. Is determined on the two-dimensional coordinates determined by the longitudinal direction and the width direction of the heated hull skin and the heating pattern is determined for each heating region, and the heating torch is attitude-controlled in each heating region. While moving in accordance with the heating pattern, the heating torch has an X axis corresponding to a longitudinal direction of the heated hull skin and an X axis corresponding to a width direction of the heated hull skin. A biaxial moving mechanism for moving the heating torch in the biaxial directions of the intersecting Y axes, and the biaxial moving mechanism, wherein the heating torch corresponds to the thickness direction of the heated hull skin, A Z-axis moving mechanism for moving up and down in a Z-axis direction orthogonal to the X-axis and the Y-axis, a weaving mechanism for weaving the heating torch in a direction orthogonal to the traveling direction of the heating torch, and an α plane And an α-face tilt angle adjusting mechanism for adjusting the tilt angle of the heating torch, and a β-face tilt angle adjusting mechanism orthogonal to the α-face.
In-plane, by the β-plane tilt angle adjusting mechanism for adjusting the tilt angle of the heating torch, maintaining a constant distance between the tip of the heating torch and the heated hull skin,
Further, the attitude of the heating torch is controlled so that the axis of the heating torch is oriented in the normal direction of the outer shell of the heated vessel, and if necessary, weaving with a predetermined width is integrated with the heating torch in the vicinity of the heating torch. And in parallel, first, second and third rangefinders for detecting the surface displacement of the heated hull skin as a distance in the Z-axis direction are attached at intervals respectively, and the first and the second rangefinders are attached. The two rangefinders are respectively arranged in a plane parallel to the β plane, the third rangefinders are arranged in a plane including the bisectors of the first and second rangefinders, and the first and second planes are arranged. The heating torch is moved in the Z-axis direction by the Z-axis moving mechanism on the basis of the arithmetic mean value of the detection values of the second and third rangefinders so as to move between the tip of the heating torch and the heated hull skin. Of the first rangefinder by keeping the distance of Based on the difference between the detection value of the second rangefinder and the detection value of the second rangefinder, the β-plane tilt angle adjusting mechanism maintains a constant tilt angle in the β-plane of the heating torch, and Based on the difference between the average value of the second rangefinder and the detected value of the third rangefinder, the α-plane inclination angle adjusting mechanism keeps the inclination angle of the heating torch constant in the α-plane. It has a special feature.

【0010】請求項2に記載された発明は、前記α面傾
斜角調整機構および前記β面傾斜角調整機構は、前記Z
軸と平行な直線を中心として一体的に回転可能であるこ
とに特徴を有するものである。
According to a second aspect of the present invention, the α-plane tilt angle adjusting mechanism and the β-plane tilt angle adjusting mechanism are the Z-direction.
It is characterized in that it can be integrally rotated about a straight line parallel to the axis.

【0011】請求項3に記載された発明は、前記加熱ト
ーチの近傍に被加熱船体外板冷却用ノズルが取り付けら
れていることに特徴を有するものである。
The invention according to claim 3 is characterized in that a nozzle for cooling the outer shell of the heated vessel is attached near the heating torch.

【0012】請求項4に記載された発明は、前記加熱パ
ターンは、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であることに特徴を有するもの
である。
The invention according to claim 4 is characterized in that the heating pattern is a linear type, a spiral type, a parallel weaving type, or a divergent weaving type.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】次に、この発明の、船体外板の自
動加熱曲げ加工方法の一実施態様を、図面を参照しなが
ら説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, an embodiment of an automatic heating and bending method for a hull outer plate of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0014】図1は、この発明の加工方法によって、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、この発明の加工方法による、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、この発明の加工方法を実施するため
の加熱トーチ装置を示す正面図、図9は、同加熱トーチ
装置を示す側面図、図10は、同加熱トーチ装置におけ
るβ面傾斜角度調整機構の駆動部を示す断面図、図11
は、同加熱トーチ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12は、同加熱
トーチ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。
FIG. 1 is a plan view showing measurement points when measuring the shape of a shell plate of a heated ship by the processing method of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of a shell plate of a heated ship by the processing method of the present invention. Plan views showing heating points and various heating patterns, FIG. 3 is a view showing a comparison between measured shape data and target shape data, FIG. 4 is a plan view showing heating patterns of a heated hull outer plate, and FIG. FIG. 6 is a perspective view showing a heated hull skin plate curved in a pan shape, FIG. 6 is a plan view showing another heating pattern of the heated hull skin plate, and FIG. 7 is a cone-shaped heated hull skin plate. FIG. 8 is a perspective view, FIG. 8 is a front view showing a heating torch device for carrying out the processing method of the present invention, FIG. 9 is a side view showing the heating torch device, and FIG. 10 is a β plane inclination in the heating torch device. FIG. 11 is a cross-sectional view showing the drive unit of the angle adjusting mechanism.
FIG. 12 is an explanatory view showing an arrangement of a stylus provided on a sensor block in the heating torch device, and FIG. 12 is a control block diagram of a posture control method of the heating torch in the heating torch device.

【0015】先ず、図8から図12を参照しながら、こ
の発明の加工方法を実施するための加熱トーチ装置につ
いて説明する。図8から図12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。
First, a heating torch device for carrying out the processing method of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 12. In FIGS. 8 to 12, 1 is a surface plate installed on the ground, 2 is a heated hull outer plate placed on the surface plate 1, and 3 is a longitudinal direction of the heated hull outer plate 2. Rails laid along the X-axis direction, 4 is a gantry that travels on the rails 3 by wheels 5, 6 is an X-axis drive motor for driving the wheels 5, and 7 is a gantry 4
It is a Y-axis traveling carriage that travels along the horizontal girder 4A. The horizontal girders 4A are provided along the Y-axis direction corresponding to the width direction of the heated hull outer plate 2, and are orthogonal to the rails 3 laid along the X-axis direction. 8 is a Y-axis drive motor for driving the Y-axis traveling carriage 7, 9 is a heating torch 10,
It is a biaxial moving mechanism for moving in the axial and Y-axis directions. The two-axis moving mechanism 9 includes a rail 3, a gantry 4, wheels 5, an X-axis drive motor 6, a Y-axis traveling carriage 7 and a Y-axis drive motor 8.

【0016】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。
Reference numeral 11 denotes a Z-axis moving mechanism for moving the heating torch 10 in a direction corresponding to the thickness direction of the heated hull outer plate 2 (direction perpendicular to the rail 3), that is, the Z-axis direction. . The Z-axis moving mechanism 11 is attached to a lower portion of the Y-axis traveling carriage 7, and includes a Z-axis elevating member 12 that moves up and down in the Z-axis direction and a Z-axis drive motor 13 that drives the Z-axis elevating member 12. Has become. The Z-axis elevating member 12 has a function of integrally rotating an α-plane inclination angle adjusting mechanism and a β-plane inclination angle adjusting mechanism, which will be described later, about a straight line parallel to the Z axis.

【0017】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面回動ス
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。
Reference numeral 14 denotes an α-plane inclination angle adjusting mechanism for inclining the heating torch 10 in the α-plane, that is, in another predetermined plane which may be a vertical plane orthogonal to the rail 3. The α-plane inclination angle adjusting mechanism 14 includes a mounting plate 15 fixed to a lower portion of the Z-axis elevating member 12, an arc-shaped guide plate 16 fixed to a front surface of the mounting plate 15 and having an arc-shaped gear hole 16A.
An α-plane rotating slider 17 that is engaged with the gear of the arc-shaped gear hole 16A and is movable along the arc-shaped guide plate 16, and an α-plane tilt drive motor 18 for driving the α-plane rotating slider 17.
It consists of

【0018】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。
Reference numeral 19 is a β-plane tilt angle adjustment for tilting the heating torch 10 in a β-plane orthogonal to the α-plane, that is, in another predetermined plane which may be a vertical plane parallel to the rail 3. It is a mechanism. The β-plane tilt angle adjusting mechanism 19 includes a mounting plate 20 fixed to a lower portion of the α-plane rotating slider 17, an arc-shaped guide plate 21 having arc-shaped gear holes 21A fixed to a side surface of the mounting plate 20, and an arc-shaped gear. Mesh with the gear of hole 21A,
Β rotation slider 22 movable along the arc-shaped guide plate 21
And a β plane tilt drive motor 23 for driving the β rotation slider 22. The heating torch 10 is β
It is hung from the lower part of the rotary slider 22 via a hanging member 24. Reference numeral 25 is a sensor block fixed to the hanging member 24 in parallel with the heating torch 10.

【0019】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。
The arc-shaped guide plate 16 of the α-plane tilt angle adjusting mechanism 14
The arc-shaped guide plate 21 of the β-plane tilt angle adjusting mechanism 19 is configured so that its center coincides with the tip of the flame from the heating torch 10. Therefore, the α-rotation slider 17 moves along the arc-shaped guide plate 16 and the β-rotation slider 22 moves along the arc-shaped guide plate 21, so that the heating torch 10 is α-centered around the tip of the flame. It freely tilts in the plane and β plane.

【0020】加熱トーチ10は、吊下げ部材24に取り
付けられた一軸ウィービング機構58によって、加熱ト
ーチ10を所定幅および所定周期でウィービングする。
更に、必要に応じて、加熱トーチ10の進行方向と直交
する方向にウィービングするように、α面、β面をZ軸
方向に回転させる。これによって、加熱トーチ10をウ
ィービングさせる際に、ガントリー4全体を移動させる
必要がなくなる。従って、装置全体に無理がかからず、
装置の延命を図ることができる。しかも、ウィービング
機構58は、吊下げ部材24に取り付けられているの
で、ウィービング幅と周期とを設定するだけで倣いが行
える。
The heating torch 10 weaves the heating torch 10 with a predetermined width and a predetermined cycle by a uniaxial weaving mechanism 58 attached to the hanging member 24.
Further, if necessary, the α-plane and β-plane are rotated in the Z-axis direction so as to weave in a direction orthogonal to the traveling direction of the heating torch 10. This eliminates the need to move the entire gantry 4 when weaving the heating torch 10. Therefore, the entire device is not overpowered,
The life of the device can be extended. Moreover, since the weaving mechanism 58 is attached to the hanging member 24, copying can be performed only by setting the weaving width and the period.

【0021】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。
The sensor block 25 includes the first stylus 2
6, a second stylus 27, a third stylus 28, a first potentiometer 29 for detecting the amount of movement of the first stylus 26, a second potentiometer 30 and a third stylus 28 for detecting the amount of movement of the second stylus 27. And a third potentiometer 31 for detecting the movement amount of the. The third stylus 28 is arranged in parallel with the α plane and in a plane including the dividing lines of the first and second styli 26, 27 and the heating torch 10.

【0022】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。
Reference numeral 32 is for setting the X-axis and Y-axis movement amounts of the biaxial movement mechanism 9, the Z-axis direction movement amount of the heating torch 10, and the in-plane tilt angles in the X-axis and Y-axis directions. The heating torch movement attitude setter 33 is a calculating means for calculating the inclination angle of the heating torch 10 based on the detection values of the first, second and third potentiometers 29, 30 and 31, and 34 is an X-axis. An X-axis drive motor controller for driving and controlling the drive motor 6, 35 is a Y-axis drive motor 8
Y-axis drive motor controller for driving and controlling
Is a Z-axis drive motor controller for driving and controlling the Z-axis drive motor 8, 37 is an α-plane tilt drive motor controller for driving and controlling the α-plane tilt drive motor 18, 38
Is a β for driving and controlling the β-plane tilt drive motor 23.
It is a plane tilt drive motor controller.

【0023】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。
Reference numeral 39 is a laser displacement meter attached to the Y-axis traveling carriage 7 for measuring the distance from the heated hull skin 2. The shape of the heated hull skin 2 is measured based on the data measured by the laser displacement meter 39 and the position data of the laser displacement meter 39 in the X-axis and Y-axis directions.

【0024】40は、加熱トーチ10の近傍に取り付け
られた被加熱船体外板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。被加熱船体外板冷却用ノズル
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
向下流側にくるように制御される。
Reference numeral 40 denotes a nozzle for cooling the outer shell plate of the heated hull attached near the heating torch 10, and sprays cooling water to the outer shell plate 2 of the heated hull when the heated outer plate 2 of the hull is heated. As a result, the heating bending of the heated hull outer plate 2 can be efficiently performed. The nozzle for cooling the outer shell of the heated hull is controlled so as to always come to the downstream side in the traveling direction of the heating torch 10 so as not to reduce the heating efficiency of the outer shell 2 of the heated hull by the heating torch 10.

【0025】以上のように構成されている、この発明
の、船体外板の自動加熱曲げ加工方法によれば、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39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。
According to the method for automatically heating and bending the outer hull of the hull of the present invention, which is configured as described above, the heating and bending of the outer hull 2 of the heated hull is performed as follows. That is, as shown in FIG. 1, the heated hull outer plate 2 is placed at a predetermined position on the surface plate 1. The to-be-heated hull skin 2 is roughly bent in advance by rollers. The reason why the heated hull outer plate 2 is roughly bent is that the bending efficiency is better than that in the flat plate state. Then
The laser displacement meter 39 is moved at a predetermined pitch in the X-axis and Y-axis directions along a frame line to be described later by the biaxial movement mechanism 9 to obtain distance data at a plurality of points on the frame line of the heated hull skin 2. Measure. Then, the shape of the heated hull skin 2 is measured based on these distance data and the position data of the laser displacement meter 39 in the X-axis and Y-axis directions (XY coordinates at each measurement point on the frame line).

【0026】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(L1 )、(L2 )、(L3 )に沿った形状デー
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。
Next, the shape data of the heated hull skin 2 thus measured and the target shape data are compared. The target shape data is, for example, as shown in FIG. 2, shape data along frame lines (L 1 ), (L 2 ), and (L 3 ). The frame line is a line of intersection between a plane orthogonal to the center axis of the hull and the hull skin, and is drawn on the front diagram. From this front view, the shape data of the hull skin can be grasped three-dimensionally. As a result of the comparison, for example, regarding the frame line (L 1 ), when there is a difference between the measured shape data of the heated hull skin 2 and the target shape data as shown in FIG. In order to eliminate the difference between the target shape data and the target shape data, the plurality of heating regions of the heated hull skin 2 by the heating torch 10 are changed according to the longitudinal direction and the width direction of the heated hull skin 2 as shown in FIG. The heating pattern is determined on the determined two-dimensional coordinates, and the heating pattern to be described later is determined for each heating region, and the heating torch 10 is moved in each heating region in accordance with the heating pattern while controlling the attitude as described later.

【0027】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。
The heating pattern may be a linear shape, a spiral shape, a parallel weaving shape, a divergent weaving shape, or the like, and the curved shape of the heated hull skin 2 is different depending on each pattern. For example, as shown in FIG. 4, when the heating torch 10 is diagonally linearly moved or parallel weaving is used to heat the heated hull skin 2, as shown in FIG. 2 is curved in a pan shape, and as shown in FIG. 6, when the heating torch 10 is moved linearly in a radial direction, or when the heated hull skin 2 is heated by diverging weaving, as shown in FIG. In addition, the heated hull skin 2 is curved in a conical shape.

【0028】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。
Next, the operation of the heating torch 10 will be described. First, the heating start point (for example,
The heating torch movement attitude setting device 32 is operated so that the heating torch 10 is located at point A in FIG. The point A is shown in FIG.
The coordinates (Xa, Ya) in the X and Y coordinates shown in FIG.
That is, the X-axis and Y-axis drive motor controllers 34 and 35 drive the X-axis and Y-axis drive motors 6 and 8 based on the X-axis and Y-axis command signals of the heating torch movement attitude setting unit 32, The gantry 4 and the Y-axis traveling carriage 7 are caused to travel. Then, when the heating torch 10 reaches the heating start point A (Xa, Ya) of the heated hull outer plate 2, the driving of the X-axis and Y-axis drive motors 6 and 8 is stopped, and the gantry 4 and the Y-axis traveling carriage. Stop the running of 7.

【0029】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
パターンに倣って移動するように、走行させる。なお、
この場合のように、図2中、A点から先広がりウィービ
ングによって被加熱船体外板2を加熱する場合には、加
熱パターンの中心線とY軸とが平行であると仮定する
と、X軸方向にはガントリー4を移動させず、Y軸方向
のみ移動させ、同時にウィービング機構58によって加
熱トーチ10を所定周期で先広がりにウィービングさせ
る。
In this way, when the heating torch 10 reaches the heating start point of the heated hull skin 2, the heating torch 10 is ignited, and then the X-axis and Y-axis command signals of the heating torch movement attitude setting device 32 are set. Based on Gantry 4 and Y
The axis traveling carriage 7 is caused to travel so that the heating torch 10 moves in accordance with a predetermined heating pattern. In addition,
As in this case, when heating the heated hull skin 2 from the point A by diverging weaving in FIG. 2, assuming that the center line of the heating pattern and the Y axis are parallel, the X axis direction In this case, the gantry 4 is not moved but only in the Y-axis direction, and at the same time, the weaving mechanism 58 causes the heating torch 10 to weave forward in a predetermined cycle.

【0030】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。
When the heating torch 10 reaches the curved surface of the heated hull skin 2, the stylus 26, 27, 28 whose tip is in contact with the heated hull skin 2 moves in the Z-axis direction,
Voltages corresponding to the positions of the first, second and third styli 26, 27, 28 are input to the computing means 33 from the first, second and third potentiometers 29, 30, 31 respectively. The calculation means 33 calculates an arithmetic mean value of the detection values of the first, second and third potentiometers 29, 30, 31 and further calculates the difference between the detection value of the first potentiometer 29 and the detection value of the second potentiometer 30. Then, the arithmetic mean of the detection values of the first and second potentiometers 29 and 30 is calculated, and the difference between the arithmetic mean and the detection value of the third potentiometer 31 is calculated.

【0031】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。
Then, the arithmetic mean value of the detection values of the first, second and third potentiometers 29, 30, 31 is inputted to the Z-axis drive motor controller 35. The Z-axis drive motor controller 35 first and second, and third potentiometers 29, 30, when the heating torch 10 is initially set to be vertical with respect to the added average value and the heated hull skin 2. 31
The Z-axis drive motor 13 is driven so that the difference between the detection value of and the addition average value becomes zero. As a result, the position of the heating torch 10 in the Z-axis direction is maintained at the initially set height position.

【0032】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。
Further, the difference between the detection value of the first potentiometer 29 and the detection value of the second potentiometer 30 is β
It is input to the plane tilt drive motor controller 38. The β plane tilt drive motor controller 38 adjusts β so that the difference becomes zero.
The plane tilt drive motor 23 is driven. Furthermore, the difference between the arithmetic mean value of the detection values of the first and second potentiometers 29 and 30 and the detection value of the third potentiometer 31 is α
It is input to the plane tilt drive motor controller 37. The α plane tilt drive motor controller 37 sets α so that the difference becomes zero.
The plane tilt drive motor 18 is driven.

【0033】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。
Therefore, even when the outer hull 2 of the ship to be heated is three-dimensionally inclined, the heating torch 10 is always
The initially set height position is maintained, and the posture of the heated hull outer plate 2 is controlled so as to face the normal direction to the heated hull outer plate 2 in accordance with a predetermined heating pattern.

【0034】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
行方向下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。
The outer shell 2 of the hull to be heated by the heating torch 10.
While heating the shell, if cooling water is jetted from the cooling nozzle toward the heated hull skin 2 to cool the heated hull skin 2, the heating curve of the heated hull skin 2 due to heating It is possible to improve efficiency. In this way, the heated hull skin 2
When the cooling water is injected into the nozzle, the cooling nozzle is always controlled so as to come to the downstream side in the traveling direction of the heating torch 10 so that the cooling efficiency is not deteriorated. This is performed by integrally rotating the α-plane tilt angle adjusting mechanism 14 and the β-plane tilt angle adjusting mechanism 19 by the Z-axis elevating member 12 about a straight line parallel to the Z-axis.

【0035】また、センサブロック25は、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
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。
The sensor block 25 is always controlled so as to be located on the upstream side in the traveling direction of the heating torch 10. However, when the end portion of the heated hull outer plate 2 is heated, the sensor block 25 is covered. It may come off from the heating hull skin 2. Also in this case, the Z-axis lifting member 12 causes α
Surface inclination angle adjusting mechanism 14 and β surface inclination angle adjusting mechanism 19
Are integrally rotated around a straight line parallel to the Z axis, and the positions of the heating torch 10 and the sensor block 25 are exchanged. The same applies when the heating torch 10 is moved diagonally.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、粗曲げ加工された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被加熱船体外板の測定形状デー
タと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、加熱トーチによる被加熱船体外板
の複数の加熱領域を、被加熱船体外板の長手方向および
幅方向によって決められる二次元座標上で決定し且つ加
熱パターンを前記加熱領域毎に決定し、前記各加熱領域
において加熱トーチを姿勢制御しながら、前記加熱パタ
ーンにしたがって移動させ、そして、加熱トーチは、こ
の近傍に設けられたセンサブロックの作用によって、被
加熱船体外板面の湾曲にかかわらず、常時、一定高さを
維持し、且つ、被加熱船体外板面の法線方向を向くこと
によって、熟練や特殊な技能を要することなく、しか
も、船体外板を動かすことなく、船体外板を目標形状に
自動的に且つ容易に湾曲させることができ、更に、ウィ
ービング機構に加熱トーチを取り付けることによって、
被加熱船体外板をウィービング加熱する場合において装
置全体を移動させる必要がなくなることから、装置の延
命が図れるといった工業上有用な効果がもたらされる。
As described above, according to the present invention, the shape of the heated hull outer plate subjected to rough bending is measured,
The measured shape data of the heated hull skin thus measured and the target shape data are compared, and based on the comparison result, there is no difference between the measured shape data and the target shape data, A plurality of heating regions of the shell plate to be heated by the heating torch are determined on two-dimensional coordinates determined by the longitudinal direction and the width direction of the shell plate to be heated and a heating pattern is determined for each heating region, The heating torch is moved in accordance with the heating pattern while controlling the attitude of the heating torch in the heating region, and the heating torch is always operated by the action of the sensor block provided in the vicinity thereof regardless of the curve of the outer plate surface of the heated hull. By maintaining a certain height and pointing in the direction normal to the heated hull skin surface, the hull skin can be moved without requiring special skill or special skill. It without a hull which can automatically and easily bent into a target shape, further, by mounting the heating torch weaving mechanism,
Since it is not necessary to move the entire apparatus when weaving the heated hull outer plate, there is an industrially useful effect that the life of the apparatus can be extended.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の加工方法によって、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。
FIG. 1 is a plan view showing measurement points when measuring the shape of a heated hull skin by the processing method of the present invention.

【図2】この発明の加工方法による、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。
FIG. 2 is a plan view showing heating points and various heating patterns on a shell to be heated according to the processing method of the present invention.

【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。
FIG. 3 is a diagram showing a comparison between measured shape data and target shape data.

【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。
FIG. 4 is a plan view showing a heating pattern of an outer plate of a hull to be heated.

【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。
FIG. 5 is a perspective view showing a heated hull outer plate curved in a pan shape.

【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。
FIG. 6 is a plan view showing another heating pattern of the heated hull outer plate.

【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。
FIG. 7 is a perspective view showing a heated hull skin which is curved in a conical shape.

【図8】この発明の加工方法を実施するための加熱トー
チ装置を示す正面図である。
FIG. 8 is a front view showing a heating torch device for carrying out the processing method of the present invention.

【図9】同加熱トーチ装置を示す側面図である。FIG. 9 is a side view showing the heating torch device.

【図10】同加熱トーチ装置におけるβ面傾斜角度調整
機構の駆動部を示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a drive unit of a β-plane tilt angle adjusting mechanism in the heating torch device.

【図11】同加熱トーチ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。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an arrangement of a stylus provided on a sensor block in the heating torch device.

【図12】同加熱トーチ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。
FIG. 12 is a control block diagram of a posture control method of the heating torch in the heating torch device.

【図13】従来技術を示す正面図である。FIG. 13 is a front view showing a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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:ウィービング機構 1: Surface plate 2: Heated hull outer plate 3: Rail 4: Gantry 4A: Horizontal girder 5: Wheel 6: X-axis drive motor 7: Y-axis traveling carriage 8: Y-axis drive motor 9: 2-axis moving mechanism 10: Heating torch 11: Z-axis moving mechanism 12: Z-axis lifting member 13: Z-axis drive motor 14: α-face tilt angle adjusting mechanism 15: Mounting plate 16: Arc-shaped guide plate 16A: Arc-shaped gear hole 17: α-face rotating slider 18 : Α surface tilt drive motor 19: β surface tilt angle adjusting mechanism 20: Mounting plate 21: Arc guide plate 21A: Arc gear hole 22: β surface rotation slider 23: β surface tilt drive motor 24: Hanging member 25: Sensor Block 26: 1st stylus 27: 2nd stylus 28: 3rd stylus 29: 1st potentiometer 30: 2nd potentiometer 31: 3rd potentiometer 32: Heated March movement attitude setter 33: Computing means 34: X-axis drive motor controller 35: Y-axis drive motor controller 36: Z-axis drive motor controller 37: α plane tilt drive motor controller 38: β plane tilt drive motor Controller 39: Laser displacement meter 40: Nozzle for cooling 50: Traveling carriage 51: Heated hull outer plate 52: Clamp 53: Jack 54: Guide beam 55: Carrier 56: Heating source 57: Distance sensor 58: Weaving mechanism

───────────────────────────────────────────────────── 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 ──────────────────────────────────────────────────の Continuation of the front page (72) Inventor Hiroshi Murayama 1-2-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 粗曲げ加工された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、前記被加熱船
体外板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
チを姿勢制御しながら、前記加熱パターンにしたがって
移動させ、 前記加熱トーチは、前記被加熱船体外板の長手方向に対
応するX軸および前記被加熱船体外板の幅方向に対応す
る、前記X軸と直交するY軸の2軸方向に前記加熱トー
チを移動させるための2軸移動機構と、前記2軸移動機
構に設けられ、前記加熱トーチを前記被加熱船体外板の
厚さ方向に対応する、前記X軸および前記Y軸と直交す
るZ軸方向に上下動させるためのZ軸移動機構と、前記
加熱トーチの進行方向と直交する方向に前記加熱トーチ
をウィービングさせるためのウィービング機構と、α面
内において、前記加熱トーチの傾斜角を調整するための
α面傾斜角調整機構と、前記α面と直交するβ面内にお
いて、前記加熱トーチの傾斜角を調整するためのβ面傾
斜角調整機構とによって、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され、そして、必要に応じて、所定
幅でウィービングし、 前記加熱トーチの近傍に前記加熱トーチと一体的に且つ
平行に、前記Z軸方向の前記被加熱船体外板の表面変位
を距離として検出するための第1、第2および第3距離
計をそれぞれ間隔をあけて取り付け、前記第1および第
2距離計は、前記β面と平行な面内にそれぞれ配置さ
れ、前記第3距離計は、前記第1および第2距離計の等
分線と前記加熱トーチとを含む面内に配置され、前記第
1、第2および第3距離計の検出値の加算平均値に基づ
き、前記Z軸移動機構によって前記加熱トーチを前記Z
軸方向に移動させて、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、前記第1距離
計の検出値と前記第2距離計の検出値との間の差に基づ
いて、前記β面傾斜角調整機構によって、前記加熱トー
チの前記β面内における傾斜角を一定に維持し、そし
て、前記第1および第2距離計の加算平均値と前記第3
距離計の検出値との間の差に基づき、前記α面傾斜角調
整機構によって、前記加熱トーチの前記α面内における
傾斜角を一定に維持することを特徴とする、船体外板の
自動加熱曲げ加工方法。
1. The shape of a heated hull skin that has been subjected to rough bending is measured, and the measured shape data of the heated hull skin thus measured is compared with the target shape data. On the basis of the heating shape, a plurality of heating regions of the heated hull skin by the heating torch are arranged so that there is no difference between the measured shape data and the target shape data. Is determined on the two-dimensional coordinates determined by and the heating pattern is determined for each of the heating regions, and while controlling the attitude of the heating torch in each of the heating regions, the heating torch is moved according to the heating pattern, and the heating torch is , Moving the heating torch in two axial directions of an X axis corresponding to the longitudinal direction of the heated hull skin and a Y axis corresponding to the width direction of the heated hull skin and orthogonal to the X axis. A two-axis moving mechanism for moving the heating torch in the Z-axis direction orthogonal to the X-axis and the Y-axis, which corresponds to the thickness direction of the heated hull outer plate. A Z-axis moving mechanism for moving up and down, a weaving mechanism for weaving the heating torch in a direction orthogonal to the traveling direction of the heating torch, and a tilt angle of the heating torch within the α plane. By the α-plane tilt angle adjusting mechanism and the β-plane tilt angle adjusting mechanism for adjusting the tilt angle of the heating torch in the β surface orthogonal to the α surface, the tip of the heating torch and the outside of the heated vessel The distance between the plate and the plate is kept constant, and the attitude of the heating torch is controlled so that the axis of the heating torch is oriented in the normal direction of the outer plate of the heated hull, and if necessary, weaving with a predetermined width. , The addition A first distance measuring device, a second distance measuring device, and a third distance measuring device for detecting the surface displacement of the heated hull outer plate in the Z-axis direction as a distance are provided in parallel with the heating torch in the vicinity of the torch. Attached separately, the first and second rangefinders are respectively arranged in planes parallel to the β plane, and the third rangefinder is the bisector of the first and second rangefinders and the heating torch. The heating torch is arranged in a plane including and based on the arithmetic mean value of the detection values of the first, second and third rangefinders by the Z-axis moving mechanism.
It is moved in the axial direction to maintain a constant distance between the tip of the heating torch and the outer shell of the heated vessel, and between the detection value of the first rangefinder and the detection value of the second rangefinder. Based on the difference between the β-plane tilt angle adjusting mechanism, the tilt angle of the heating torch in the β-plane is kept constant, and the arithmetic mean value of the first and second distance meters and the third
Based on the difference between the detected value of the rangefinder and the α-plane inclination angle adjusting mechanism, the inclination angle in the α-plane of the heating torch is maintained constant, and the automatic heating of the hull outer plate is performed. Bending method.
【請求項2】 前記α面傾斜角調整機構および前記β面
傾斜角調整機構は、前記Z軸と平行な直線を中心として
一体的に回転可能であることを特徴とする、請求項1記
載の、船体外板の自動加熱曲げ加工方法。
2. The α-plane tilt angle adjusting mechanism and the β-plane tilt angle adjusting mechanism are integrally rotatable around a straight line parallel to the Z axis. , Automatic heating and bending method for hull skin.
【請求項3】 前記加熱トーチの近傍に被加熱船体外板
冷却用ノズルが取り付けられていることを特徴とする、
請求項1または2記載の、船体外板の自動加熱曲げ加工
方法。
3. A nozzle for cooling an outer shell of a heated vessel is attached in the vicinity of the heating torch.
The method for automatically heating and bending an outer plate of a hull according to claim 1 or 2.
【請求項4】 前記加熱パターンは、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であ
ることを特徴とする、請求項1から3の何れか1つに記
載された、船体外板の自動加熱曲げ加工方法。
4. The heating pattern has a linear shape, a spiral shape,
The method for automatically heating and bending a hull skin according to any one of claims 1 to 3, wherein the method is a parallel weaving type or a diverging weaving type.
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