專利名稱：一種水火彎板機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及彎曲鋼板的設備，特別是一種以加熱并冷卻方式使鋼板變形的設備。
技術背景船舶殼體由多塊鋼板焊接而成，構成殼體的外板有很多曲面板，船體的外板很厚，且各個外板的曲面均不同，即每塊曲面板均要單獨加工。對曲面板的通常加工方法是將板材預加工(預壓或預輥軋)，使板材彎曲至接近設計要求的曲面，然后由人工使用火焰槍對板材局部噴燒加熱，隨即澆水急冷，利用板材的熱脹冷縮效應使板材彎曲變形。再用曲規(guī)(俗稱卡板或木箱)測量曲率誤差，根據(jù)誤差反復對板材局部加熱、冷卻、測量，以得到符合要求的曲面板。這種“火工”的工藝方法效率很低，曲面板的加工已成為造船進度的瓶頸?；鸸さ墓ぷ鳝h(huán)境很差，勞動強度大，且對操作工的個人經(jīng)驗要求較高，一般需5年以上工作經(jīng)驗的人才有能力完成復雜曲面的外板加工。另外，曲規(guī)需根據(jù)船形單獨制作，造一艘船需要幾百上千個曲規(guī)，制造曲規(guī)耗時，且成本高。
據(jù)了解，日本、韓國已開發(fā)出用機械完成的“火工”的設備。但因被加工的板材曲面復雜，其既需控制火焰槍在X軸、Y軸、Z軸、三維方向移動，又要控制火焰槍在X方向擺動、在Y方向擺動，還要控制火焰槍轉(zhuǎn)動。即要控制六個方位的動作。其控制機構結構復雜，成本高。
實用新型內(nèi)容本實用新型旨在于給出一種結構簡單、制作成本低的水火彎板機，以提高火工彎板的工作效率，降低勞動強度及加工成本。
本實用新型所述的水火彎板機，有可沿軌道移動的門架，門架上裝有可橫向移動的滑車，滑車上裝有可上下移動的垂臂，門架上裝有帶測距儀的坐標控制機構，動臂浮動地安裝在垂臂上，加熱槍固定在動臂下端，動臂下端裝有可環(huán)加熱槍轉(zhuǎn)動的支架，支架一側(cè)安裝淋水管，支架的下端裝有一個以上支撐件，加熱槍與燃氣源連通，淋水管與水源連通。
本實用新型所述的水火彎板機，其類似于數(shù)控火焰切割機的門架、滑車、垂臂，及坐標控制機構均為現(xiàn)有技術，使用時，在坐標控制機構中輸入被加工板材的曲面，將粗加工(預壓、輥軋)的曲面板置于工作臺上，使用測距儀檢測板材水平面投影面(x軸、y軸)的邊緣，確定坐標原點，測距儀沿x軸方向及y軸方向以適當間距檢測曲面板的多個線條的曲率并與輸入到控制器中的工件設計曲面對比，測知被加工件曲面與設計曲面的誤差，根據(jù)經(jīng)驗或根據(jù)計算機程序確定加工火路數(shù)據(jù)。即可控制噴槍及水管沿設定的火路對板材表面局部加熱及冷卻。
所述的水火彎板機工作時，將支撐桿直接壓在被加工的板面上，即加熱槍的火焰噴口到被加熱板面的距離已確定，動臂帶動火焰槍及支架在曲面板表面移動，火焰噴口到板面的距離也可保持基本不變。由于動臂是浮動地安裝在垂臂上，且動臂下端有支撐件頂住板面，則無需控制加熱槍的豎直方向位移。當支撐桿在曲面上移動，無論曲面向上或向下彎曲，動臂隨曲面浮動，即自動保證加熱槍以基本不變的間距在曲面上位移。因加熱槍的浮動設計，該機構僅控制火焰槍在平面移動，而垂直面的移動由浮動機構自動完成。即，僅使用火焰切割機的兩維控制機構這樣的現(xiàn)有技術，就可實現(xiàn)火焰槍復雜動作的控制。從而可大大簡化設備的控制機構和機械結構。所述的水火彎板機，替代人工操作完成火工作業(yè)，既降低了人工的勞動強度，又可明顯提高工作效率。


圖1是本實用新型的一種水火彎板機的示意圖；圖2是本實用新型的水火彎板機的動臂的示意圖；圖3是單桿支撐的動臂的示意圖；
圖4是三桿支撐的動臂的示意圖；圖5是雙桿支撐的動臂的示意圖；圖6是垂臂與動臂的連接關系示意圖；圖7是另一種垂臂與動臂的連接關系示意圖。
具體實施方式
一種水火彎板機，如圖1、圖2，與火焰切割機相似的門架1，可沿軌道2移動，門架1上裝有滑車3，可橫向移動，滑車3上裝有垂臂4，可垂直移動?；?上裝有接觸式測距儀通過機械和電氣轉(zhuǎn)換來測距或者安裝非接觸式測距儀如雷達或紅外線測距儀5，其檢測的被加工曲面面板的曲面數(shù)據(jù)可輸至裝在門架1上的坐標控制機構6中。垂臂4上浮動地安裝動臂7，動臂7與垂臂4之間的配合，如圖6所示，垂臂4上有縱向滑槽8與動臂7的滑軌9相配合，動臂可沿導軌8垂直方向移動，也可如圖7所示，垂臂4上裝有兩列導輪24為導軌，動臂7被夾在兩列導輪24之間可移動?；鹧鏄?0固定在動臂7下端，支架11套裝在火焰槍10外可轉(zhuǎn)動。裝在動臂7上的伺服電機12的軸上裝有齒輪13與支架11的齒輪相嚙合，可驅(qū)動支架11轉(zhuǎn)動。支架11下部的橫梁14上豎直地裝有一個以上支撐桿15，支撐桿15的底端低于火焰槍的噴口16，支撐桿15底端頂住被加工板材17，則火焰槍噴口16到板材表面的距離被確定。在火焰槍噴口16一側(cè)的橫梁14上裝有點火器19，用于點燃噴口16的火焰，淋水管20裝在橫梁14上處于噴口16的一側(cè)。轉(zhuǎn)動支架11可保證在任意方向的火路軌跡上移動時，火焰槍噴口16在前，淋水管20在后。
由于火焰槍在被加工板材表面移動，可能使支撐動臂7的支撐桿15移到板材邊緣之外，浮動安裝的動臂7依重力大幅下降，需啟動垂臂4將動臂7連同火焰槍10等提升，為避免動臂7大幅下降，在垂臂4的縱向滑槽8的上下兩端裝有限位塊21(如圖5)。另外，在垂臂4上沿垂向排列多個凹坑22，動臂7上裝有可卡入凹坑22的彈性凸塊23(如圖5、圖6)，當動臂7瞬時快速下墜，彈性凸塊23可在下墜過程中逐個卡入凹坑22中，增加下墜阻力，延緩下墜，控制機構6將指令支撐桿15反向移動，使之退回到面板上。
橫梁18下的支撐桿可單桿支撐(如圖2)，也可以是三桿支撐(如圖3)，或者雙桿支撐(如圖4)。經(jīng)試驗兩桿支撐為佳，火焰槍的噴口16位于兩支撐桿之間。
因火焰槍噴口16常需加熱板材17的邊緣，該狀態(tài)下，支撐桿15可能處于板材邊緣之外，且桿的底端低于板面，支撐桿15可能妨礙火焰槍10回車移動，為防止支撐桿15卡在板材邊緣，支撐桿15的底部裝有滾輪24，當滾輪24局部滑出板材邊緣，火焰槍10回車時，板材對滾輪的支撐力的垂向分力仍可頂起動臂7。
權利要求1.一種水火彎板機，有可沿軌道(2)移動的門架(1)，門架(1)上裝有可橫向移動的滑車(3)，滑車(3)上裝有可上下移動的垂臂(4)，滑車上裝有測距儀(5)，及坐標控制機構(6)，其特征是，動臂(7)浮動地安裝在垂臂(4)上，火焰槍(10)固定在動臂(7)下端，動臂(7)下端裝有可環(huán)繞火焰槍(10)轉(zhuǎn)動的支架(11)，支架(11)下端裝有一個以上支撐件(15)，支架(11)側(cè)面安裝的淋水管(20)處于火焰槍噴口(16)一側(cè)，火焰槍(10)與燃氣源連通，淋水管(20)與水源連通。
2.根據(jù)權利要求1所述的水火彎板機，其特征是，支架(11)下部的橫梁(14)上裝有一個以上支撐桿(15)，且支撐桿(15)下端裝有滾輪(24)。
3.根據(jù)權利要求2所述的水火彎板機，其特征是，橫梁(14)上裝兩個支撐桿(15)，火焰槍噴口(16)處于兩支撐桿(15)之間。
4.根據(jù)權利要求1所述的水火彎板機，其特征是，垂臂(4)上裝有滑槽(8)與動臂(7)的滑軌(9)相配可相互移動。
5.根據(jù)權利要求1所述的水火彎板機，其特征是，垂臂(4)上裝有兩列導輪(24)，動臂(7)被夾在兩列導輪(24)間可移動。
6.根據(jù)權利要求4所述的水火彎板機，其特征是，垂臂(4)上沿垂向排列有多個凹坑(22)，動臂(7)上裝有可卡入凹坑的彈性凸塊(23)。
7.根據(jù)權利要求4所述的水火彎板機，其特征是，垂臂(4)的滑槽(8)上下兩端裝有限制動臂(7)行程的限位塊(21)。
專利摘要本實用新型公開了一種水火彎板機，其動臂浮動地安裝在垂臂上，加熱槍固定在動臂下端，動臂下端裝有可環(huán)加熱槍轉(zhuǎn)動的支架，支架一側(cè)安裝淋水管，支架的下端裝有支撐件。其無需控制加熱槍的豎直方向位移，即可自動保證加熱槍以基本不變的間距在被加工件表面上位移，大大簡化設備的控制機構和機械結構；用其替代人工操作完成火工作業(yè)，既降低了人工的勞動強度，又可明顯提高工作效率。
文檔編號B21D11/22GK2873345SQ20062005665
公開日2007年2月28日 申請日期2006年3月21日 優(yōu)先權日2006年3月21日
發(fā)明者盛少琴, 馬超良, 施理軍, 蘇漢明, 阮少鋒, 陳尚貴, 劉清煜, 劉德全 申請人:廣州廣船國際股份有限公司