專利名稱：一種用于數(shù)控肋骨冷彎機的法線測量裝置及其測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及船體建造工藝領(lǐng)域，特別涉及一種用于數(shù)控肋骨冷彎 機的法線測量裝置及其測量方法。
背景技術(shù)：
精密造船和模塊化造船的發(fā)展，需要實現(xiàn)無余量船體肋骨線型加 工，但由于數(shù)控肋骨冷彎機是加工X-Y坐標的平面機床，肋骨加工的 工藝是將加工坐標建立在肋骨線型上。在肋骨線上的數(shù)據(jù)，數(shù)控機床 都能精確地測量、控制和加工，在肋骨線外的點和線機器都無法測量 和控制。因此，常規(guī)進行數(shù)控肋骨無余量加工，是由數(shù)控肋骨冷彎機 全自動加工一根肋骨線型并精確打印出其首(尾)點，然后由操作工 到船體放樣樓，根據(jù)1 : 1放樣的船體線型位置實測制作線型的首 (尾)端線的樣板。根據(jù)樣板在彎制成形的肋骨上就能畫出該肋骨線 型的首(尾)端線斜頭，并把多余肋骨割去，制作成一根完整的肋 骨線型。 一般情況下， 一根線型肋骨要制作首(尾)各一塊樣板，而 一條船上有數(shù)千根肋骨，因此就需要制作數(shù)千塊樣板。因此，為了實 現(xiàn)無余量船體肋骨線型的加工，制作首(尾)樣板需要花費大量的時 間和耗費大量板材，大大影響了肋骨加工效率并增加肋骨加工成本。
隨著數(shù)控肋骨冷彎機的大量使用和數(shù)控技術(shù)的不斷進步，需要探 索和研發(fā)先進的測量方法和測量裝置，使數(shù)控肋骨冷彎機在自動加工 肋骨過程中，將首(尾)斜頭的數(shù)據(jù)尺寸精確地打印留痕在肋骨線型 上，結(jié)合法線測量裝置就能方便精確地標出肋骨的首(尾)斜頭的端 線，實現(xiàn)無余量加工肋骨的全自動化，達到彎制肋骨的高精度和高水 平，滿足我國快速發(fā)展的造船的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種用于數(shù)控肋骨冷彎機的法線測量 裝置，能夠精確地確定肋骨首(尾)端線的斜頭位置。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種用于數(shù)控肋骨冷 彎機的法線測量裝置，包括測量裝置機架，其特征在于測量裝置機架 設(shè)有與之垂直的劃線尺，劃線尺的一條側(cè)邊為劃線邊，測量裝置機架.設(shè)有兩個測量滾輪，該兩個測量滾輪位于劃線尺的兩邊，且兩個測量 滾輪的中心與劃線邊的距離在劃線尺所在平面上的投影距離相同，兩個測量滾輪均位于劃線尺所在平面的同一側(cè)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于數(shù)控肋骨冷彎機的法線測量 方法，能夠精確地確定肋骨首(尾)端線的斜頭位置。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種用于數(shù)控肋骨冷 彎機的法線測量方法，其特征在于它包括以下步驟a)找到由數(shù)控 肋骨冷彎機在肋骨彎制過程中自動打印留痕的端線在肋骨線型邊上 的打印點；b)將法線測量裝置中劃線尺的劃線邊對準肋骨線型邊上 的打印點，將法線測量裝置中的測量滾輪緊貼肋骨線型邊；c)劃出劃 線邊與該肋骨球頭邊相交的球頭邊交點；d)在肋骨線型邊的相應(yīng)端點 與所述球頭邊交點之間連線，劃出肋骨斜頭的端線。
利用本發(fā)明的用于數(shù)控肋骨冷彎機的法線測量裝置及其測量方 法，可以精確地求出肋骨斜頭的端線，將端線以外的荒余料割掉，就 完成了船體肋骨線型的無余量加工整個工藝過程。本發(fā)明的優(yōu)點在于 劃線精確，能夠提高無余量加工肋骨的效率和節(jié)省加工肋骨的成本， 省掉為確定肋骨首(尾)斜頭而制作的樣板。


圖1為肋骨斜頭(尾)端線圖解示意圖
圖2A為一種肋骨線型頭(尾)端線標記的打印示意圖
圖2B為另一種肋骨線型頭(尾)端線標記的打印示意圖
圖3為本發(fā)明中的測量裝置原理示意圖
圖4為本發(fā)明中的測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步的描述。 圖1表示數(shù)控肋骨冷彎機進行工作時，在X-Y平面內(nèi)，機床只對 f(x)肋骨線型進行加工，同時其對應(yīng)的球頭邊也進行同步成型彎曲， A-B線為肋骨斜頭端線9， A為f (x)肋骨線型的起始點，A-B端與肋 骨線型10有ci角度，該角度原來可在1 : 1船體線型放樣臺實測。肋 骨斜頭端線9以外為該肋骨荒料，切割工根據(jù)肋骨斜頭端線9將余料 ll去掉，加工成一根完整的無余量成型肋骨。
圖2A和2B表達了為實現(xiàn)無余量加工肋骨線型，必須將肋骨斜頭 端線9在球頭邊(劃有虛線的一邊)點B和E進行數(shù)據(jù)處理，使其反 映在肋骨線型邊上即對應(yīng)P和K，具體過程為a)作肋骨線f(x)的 平移線，平移距離為彎制肋骨的寬度(一般為150iM 550ram)。 b)過 肋骨起始(終)點A (C)，按起始角(終止角)作垂線與平移肋骨線 型相交于B (或E)。 c)根據(jù)平移肋骨線上的B (或E)，做平移肋骨線 的法線與原肋骨線型交于首點P (或尾點K)。 d)求出首點P (或尾點
K)在肋骨線f(X)上的坐標位置數(shù)據(jù)，作為數(shù)控肋骨冷彎機的控制指 令。它與肋骨線型的起始點A和終點B—起，在數(shù)控肋骨冷彎機對肋
骨線型進行加工過程中，自動打印留痕在肋骨線型f(X)上。由上述
說明可以看出，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后的加工肋骨線型，圖2A中加工肋骨 是從肋骨首點A到肋骨終點C，而圖2B中加工肋骨從首點P到尾點K， 比原肋骨f(x)線型A-C要長。
圖3表示采用本發(fā)明的測量裝置法線尺精確定位肋骨斜頭端線 的示意圖。其測量定位的工作原理就是上述圖2所進行工作的逆過 程，具體過程為a)找到由數(shù)控肋骨冷彎機在肋骨彎制過程中自動打 印留痕的端線在肋骨線型邊的打印點，包括首點P和尾點K; b)將 法線測量裝置中劃線尺4的劃線邊8邊對準肋骨線型邊上的打印點P (K)，將法線測量裝置中的測量滾輪1緊貼肋骨線型邊；c)劃出劃 線邊8與該肋骨球頭邊相交的球頭邊交點B (或E)，其中球頭邊交點 B對應(yīng)首點P，球頭邊交點E對應(yīng)尾點K; d)在肋骨線型邊的相應(yīng)端 點A (或C)與所述球頭邊交點B (或E)之間連線，劃出肋骨斜頭端 線9,肋骨線型邊的端點為起始點A或終點C，與球頭邊交點B相對 應(yīng)的端點是起始點A，而與球頭邊交點E相對應(yīng)的端點是終點B，這 樣就求出肋骨斜頭端線9。最后使用氧切割將端線9以外的荒余料割 掉，就完成了船體肋骨線型的無余量加工整個工藝過程。
圖4為本發(fā)明的法線測量裝置示意圖，其中1為滾輪，2為銷軸， 3為測量裝置機架，4為劃線尺，5為壓板，6為螺釘，7為鉚釘，8 為劃線邊。由平面幾何可知，某圓弧的法線就是該圓弧的二個測量點 連線的中垂線。因此，該裝置除了保證劃線尺4與測量裝置機架3垂 直外，還應(yīng)該使二滾輪1中心線與劃線尺4的劃線邊8的距離在劃線 尺所在平面上的投影距離相同，分別為A，滿足上述條件就符合圓弧 中垂線求法線的條件。因此，該用于數(shù)控fe骨冷彎機的法線測量裝置， 包括測量裝置機架3，其特征在于測量裝置機架3設(shè)有與之垂直的劃 線尺4，劃線尺4的一條側(cè)邊為劃線邊8，在測量裝置機架3設(shè)有兩 個測量滾輪l，該兩個測量滾輪1位于劃線尺4的兩邊，且兩個測量 滾輪1的中心與劃線邊4的距離在劃線尺4所在平面上的投影距離相 同，兩個測量滾輪1均位于劃線尺4所在平面的同一側(cè)，且與劃線尺 4所在平面保持有效距離，這樣，就可以保證肋骨型材可以放置在測 量滾輪1上，而劃線尺4與肋骨型材表面接觸，便于劃線。
根據(jù)本發(fā)明的一種實施例，該法線測量裝置的安裝聯(lián)接說明如 下。本發(fā)明的法線測量裝置由測量裝置機架3上裝有固定二只滾輪1 的銷軸2，由壓板5通過四只螺釘6將劃線尺4固定在測量裝置機架
3上。安裝時，為了保證劃線尺4的測量面即劃線邊與二測量滾輪1 中心線垂直且平分，保證測量的精度和穩(wěn)定性，在滿足上述條件情況 下，用二只鉚釘7將測量劃線尺4與測量裝置機架3緊緊地固定。
權(quán)利要求
1. 一種用于數(shù)控肋骨冷彎機的法線測量裝置，包括測量裝置機架，其特征在于測量裝置機架設(shè)有與之垂直的劃線尺，劃線尺的一條側(cè)邊為劃線邊，測量裝置機架設(shè)有兩個測量滾輪，該兩個測量滾輪位于劃線尺的兩邊，且兩個測量滾輪的中心與劃線邊的距離在劃線尺所在平面上的投影距離相同，兩個測量滾輪均位于劃線尺所在平面的同一側(cè)。
2、 如權(quán)利要求1所述的用于數(shù)控肋骨冷彎機的法線測量裝置， 其特征在于測量裝置機架的兩端分別裝有銷軸，測量滾輪固定在銷軸上，由壓板通過四只螺釘將劃線尺固定在測量裝置機架上。
3、 一種用于數(shù)控肋骨冷彎機的法線測量方法，其特征在于它包 括以下步驟a)找到由數(shù)控肋骨冷彎機在肋骨彎制過程中自動打印 留痕的端線在肋骨線型邊上的打印點；b)將法線測量裝置中劃線尺的劃線邊對準肋骨線型邊上的打印點，將法線測量裝置中的測量滾輪緊貼肋骨線型邊；c)劃出劃線邊與該肋骨球頭邊相交的球頭邊交點； d)在所述球頭邊交點與相對應(yīng)的肋骨線型邊端點之間連線，劃出肋骨 斜頭的端線。
4、 如權(quán)利要求3所述的用于數(shù)控肋骨冷彎機的法線測量方法， 其特征在于打印點包括首點和尾點，肋骨線型邊端點包括起始點和終 點，劃線尺對準首點劃出的球頭邊交點與起始點相對應(yīng)，劃線尺對準尾點劃出的球頭邊交點與終點相對應(yīng)。
5、 如權(quán)利要求3或4所述的用于數(shù)控肋骨冷彎機的法線測量方 法，其特征在于法線測量裝置包括測量裝置機架，其特征在于測量裝 置機架設(shè)有與之垂直的劃線尺，劃線尺的一條側(cè)邊為劃線邊，在測量 裝置機架設(shè)有兩個測量滾輪，該兩個測量滾輪位于劃線尺的兩邊，且 兩個測量滾輪的中心與劃線邊的距離在劃線尺所在平面上的投影距 離相同，兩個測量滾輪均位于劃線尺所在平面的同一側(cè)。
6、 如權(quán)利要求5所述的用于數(shù)控肋骨冷彎機的法線測量方法， 其特征在于測量裝置機架的兩端分別裝有銷軸，測量滾輪固定在銷軸 上，由壓板通過四只螺釘將劃線尺固定在測量裝置機架上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于數(shù)控肋骨冷彎機的法線測量裝置，包括測量裝置機架，其特征在于測量裝置機架設(shè)有與之垂直的劃線尺，劃線尺的一條側(cè)邊為劃線邊，在測量裝置機架設(shè)有兩個測量滾輪，該兩個測量滾輪位于劃線尺的兩邊，且兩個測量滾輪的中心與劃線邊的距離在劃線尺所在平面上的投影距離相同，兩個測量滾輪均位于劃線尺所在平面的同一側(cè)。利用本發(fā)明的用于數(shù)控肋骨冷彎機的法線測量裝置及其測量方法，可以精確地求出肋骨斜頭的端線，將端線以外的荒余料割掉，就完成了船體肋骨線型的無余量加工整個工藝過程。本發(fā)明的優(yōu)點在于劃線精確，能夠提高無余量加工肋骨的效率和節(jié)省加工肋骨的成本，省掉為確定肋骨首(尾)斜頭而制作的樣板。
文檔編號B21D7/16GK101204722SQ20061014744
公開日2008年6月25日 申請日期2006年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月18日
發(fā)明者強 程, 金永昌, 鐘明輝 申請人:上海船舶工藝研究所