專利名稱：曲面鋼板多火頭自動加工系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種曲面鋼板多火頭自動加工系統(tǒng)，其屬于船舶與海洋結(jié)構(gòu)物制造和金屬材料熱加工成型領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
船體曲面外板大多是由三維不可展曲面構(gòu)成，將平面鋼板加工成船體曲面形狀，目前國內(nèi)外船廠均采用人工作業(yè)的水火加工成型的方法來實現(xiàn)。效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定等影響了整個造船周期和造船質(zhì)量。日本、韓國等都在開展船體曲面鋼板水火成型自動化加工系統(tǒng)研究。但還沒有從根本上解決提高生產(chǎn)效率的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決提高曲面鋼板水火成型自動化加工系統(tǒng)的生產(chǎn)效率，保證造船質(zhì)量和縮短造船周期，本發(fā)明提供了一種曲面鋼板多火頭自動加工系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用微機控制技術(shù)和機械傳動相結(jié)合，配以相應(yīng)的控制軟件來自動完成行走、測量、調(diào)整、噴火和噴水等作業(yè)。由于采用多火頭能同時加工多個焰道，在保證加工質(zhì)量的同時，可以提高作業(yè)效率數(shù)倍。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種曲面鋼板多火頭自動加工系統(tǒng)，它主要由行走機構(gòu)、工位調(diào)節(jié)機構(gòu)、控制器和控制軟件組成，控制器按控制軟件的指令完成自動行走、自動調(diào)整工位和自動加工。該加工系統(tǒng)設(shè)有三個噴火頭，三個噴火頭都可以繞X-X軸同時旋轉(zhuǎn)α角，沿Z-Z軸上下移動，其中有二個噴火頭可以沿X1-X1軸作水平移動。噴火頭以垂直面為中心的旋轉(zhuǎn)角α＝-45°～+45°，沿X1-X1軸水平移動的距離為400～800mm，沿Z-Z軸上下移動的距離為200～300mm。
由調(diào)高架支承著的轉(zhuǎn)臂與懸臂轉(zhuǎn)架固定在一起，步進電機經(jīng)減速器直接驅(qū)動轉(zhuǎn)臂和懸臂轉(zhuǎn)架一起轉(zhuǎn)動。
固定在懸臂轉(zhuǎn)架上的滑移架內(nèi)部裝有步進電機驅(qū)動的大絲杠，大絲杠上安裝了二個與滑板固定在一起的絲母，在大絲杠轉(zhuǎn)動時，絲母與滑板一起沿X1-X1軸移動。
在滑板上裝有固定不動的一個小絲杠和二個光杠，由步進電機、蝸桿、蝸輪、滑塊和噴火頭組裝在一起構(gòu)成一個能上下移動的機構(gòu)，其中蝸桿和蝸輪組成一對傳動付，蝸輪套在小絲杠上組成另一對傳動付。當(dāng)步進電機依次驅(qū)動蝸桿、蝸輪時，包括噴火頭在內(nèi)的移動機構(gòu)就會沿穿過滑塊的光杠移動。
本發(fā)明的有益效果是這種曲面鋼板多火頭自動加工系統(tǒng)采用三個噴火頭，使用微機控制技術(shù)和控制軟件，使其能自動完成行走、測量、調(diào)整、噴火和噴水等作業(yè)。該加工系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、加工精度高，能滿足各種板材被加工成所要求曲面的自動化作業(yè)。造船廠使用這種加工系統(tǒng)，可以解決影響造船生產(chǎn)進度的一個技術(shù)關(guān)鍵，為實現(xiàn)縮短造船周期，提高造船總量提供技術(shù)支持，為我國的造船技術(shù)進步奠定基礎(chǔ)


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
圖1是一種曲面鋼板多火頭自動加工系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖。
圖2是圖1中的R向視圖。
圖3是圖1中的A-A剖視圖。
圖4是圖1中的L向視圖。
圖中1、調(diào)高架，2、轉(zhuǎn)臂，3、懸臂轉(zhuǎn)架，4、滑移架，5、滑板，5a、噴火頭，6、步進電機，7、減速器，8、步進電機，9、大絲杠，9a、絲母，10、步進電機，11、蝸桿，12、蝸輪，13、小絲杠，14、光杠，14a、滑塊，15、導(dǎo)向輪，16、小軸，17、側(cè)罩，18、蓋板，19、固定板。
具體實施例方式
在圖1、2所示的實施例中，圖示的整個裝置是通過調(diào)高架1固定在一個龍門架上，龍門架可以沿被加工鋼板的縱向移動，調(diào)高架1可以在龍門架上作橫向移動和上下移動，完成在作業(yè)過程中的大范圍調(diào)整。調(diào)高架1支承著轉(zhuǎn)臂2，轉(zhuǎn)臂2和懸臂轉(zhuǎn)架3固定在一起，只要轉(zhuǎn)臂2轉(zhuǎn)動，固定在懸臂轉(zhuǎn)架3上的固定板19和噴火頭5a等都能一起旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)臂2由步進電機6經(jīng)減速比為60的減速器7驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角以垂直面為對稱，即α＝-45°～+45°。
在圖1、3中所示，一個滑移架4固定在懸臂轉(zhuǎn)架3的下方，在滑移架9的內(nèi)部安裝了一個由步進電機8驅(qū)動的大絲杠9和二個絲母9a，二個滑板5分別固定在絲母9a上。在步進電機8驅(qū)動大絲杠9轉(zhuǎn)動時，二個絲母9a上的滑板5可以沿X1-X1軸方向移動，移動的距離為600mm，二個滑板5之間的距離為500mm。另外在滑移架4的兩側(cè)都裝有導(dǎo)向輪15，小軸16和側(cè)罩17，下部裝有防塵蓋板18。
在圖1、4中所示，一個固定板19固定在懸臂轉(zhuǎn)架3的一端，在固定板19和二個滑板5上都分別安裝了一套固定不動的小絲杠13和二個光杠14。由步進電機10、蝸桿11、蝸輪12、滑塊14a和噴火頭5a組成的一套上下移動的機構(gòu)也安裝在固定板19和二個滑板5上。蝸桿11和蝸輪12組成一對傳動付，蝸桿12中心加工了與小絲杠13相配的螺紋，因此蝸輪12套在絲杠13上組成另一對傳動付，二個光杠14穿過滑塊14a上的孔。當(dāng)步進電機10依次驅(qū)動蝸桿11、蝸輪12時，由噴火頭5a等組成的移動機構(gòu)就會沿光杠14作上下移動，移動距離為300mm。
權(quán)利要求
1.一種曲面鋼板多火頭自動加工系統(tǒng)，它主要由行走機構(gòu)、工位調(diào)節(jié)機構(gòu)、控制器和控制軟件組成，控制器按控制軟件的指令完成自動行走、自動調(diào)整工位和自動加工，其特征在于該加工系統(tǒng)設(shè)有三個噴火頭(5a)，三個噴火頭(5a)都可以繞X-X軸同時旋轉(zhuǎn)α角，沿Z-Z軸作上下移動，其中有二個噴火頭(5a)可以沿X1-X1軸作水平移動，噴火頭(5a)以垂直面為中心的旋轉(zhuǎn)角α＝-45°～+45°，沿X1-X1軸水平移動的距離為400～800mm，沿Z-Z軸上下移動的距離為200～400mm。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的曲面鋼板多火頭自動加工系統(tǒng)，其特征在于由調(diào)高架(1)支承著的轉(zhuǎn)臂(2)與懸臂轉(zhuǎn)架(3)固定在一起，步進電機(6)經(jīng)減速器(7)直接驅(qū)動轉(zhuǎn)臂(2)和懸臂轉(zhuǎn)架(3)一起轉(zhuǎn)動。
3.據(jù)權(quán)利要求2所述的曲面鋼板多火頭自動加工系統(tǒng)，其特征在于固定在懸臂轉(zhuǎn)架(3)上的滑移架(4)內(nèi)部裝有步進電機(8)驅(qū)動的大絲杠(9)，大絲杠(9)上安裝了二個與滑板(5)固定在一起的絲母(9a)，在大絲杠(9)轉(zhuǎn)動時，絲母(9a)與滑板(5)一起沿X1-X1軸移動。
4.據(jù)權(quán)利要求3所述的曲面鋼板多火頭自動加工系統(tǒng)，其特征在于在滑板(5)上裝有固定不動的一個小絲杠(13)和二個光杠(14)，由步進電機(10)、蝸桿(11)、蝸輪(12)、滑塊(14a)和噴火頭(5a)組裝在一起構(gòu)成一個能上下移動的機構(gòu)，其中蝸桿(11)和蝸輪(12)組成一對傳動付，蝸輪(12)套在小絲杠(13)上組成另一對傳動付，當(dāng)步進電機(10)依次驅(qū)動蝸桿(11)、蝸輪(12)時，包括噴火頭(5a)在內(nèi)的移動機構(gòu)就會沿穿過滑塊(14a)的光杠(14)移動。
全文摘要
一種曲面鋼板多火頭自動加工系統(tǒng)，其屬于船舶與海洋結(jié)構(gòu)物制造和金屬材料熱加工成型領(lǐng)域。這種自動加工系統(tǒng)采用三個噴火頭，使用微機控制技術(shù)和控制軟件，使其能自動完成行走、測量、調(diào)整、噴火和噴水等作業(yè)。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、加工精度高，能滿足各種板材被加工成所要求曲面的自動化作業(yè)。造船廠使用這種加工系統(tǒng)，可以解決影響造船生產(chǎn)進度的一個技術(shù)關(guān)鍵，為實現(xiàn)縮短造船周期，提高造船總量提供技術(shù)支持，為我國的造船技術(shù)進步奠定基礎(chǔ)
文檔編號B25J9/00GK1562577SQ20041002040
公開日2005年1月12日 申請日期2004年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月12日
發(fā)明者紀(jì)卓尚, 劉玉君, 鄧燕萍, 金世良, 于文喜, 郭洪仁 申請人:大連理工大學(xué)