專利名稱：一種板材曲面加工系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及板材曲面成型技術(shù)領(lǐng)域，特別是板材曲面加工系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
曲面板材分為單曲面和雙曲面板材。其中，單曲面板材采用輥壓方式加工成型；雙曲面 板材少部分完全采用輥壓方式或模壓方式，大多數(shù)采用先輥壓成單曲面板，再手工(加熱+ 冷卻)加工成雙曲面。模壓方式主要是采用油缸矩陣形成可調(diào)模面，高壓壓成。上述方法效 率低下，難于保證成型精度，不能實(shí)現(xiàn)船體無(wú)縫加工，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種生產(chǎn)效率高、成型精度好、生產(chǎn)成本低的板材 曲面加工系統(tǒng)。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是
一種板材曲面加工系統(tǒng)，它包括控制系統(tǒng)、浮態(tài)支撐系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)；加熱系統(tǒng)設(shè)置在 浮態(tài)支撐系統(tǒng)的上方；
浮態(tài)支撐系統(tǒng)包括矩陣排列的支撐油缸組，各支撐油缸的供油管并聯(lián)；
加熱系統(tǒng)包括在支撐油缸組上方行走的小車、多個(gè)火炬油缸，火炬油缸設(shè)置在小車上， 各火炬油缸下方均設(shè)有指向支撐油缸組的火炬；
小車、火炬油缸、火炬均由控制系統(tǒng)控制。
上述方案中，火炬油缸并排設(shè)置在小車上，火炬油缸排列的方向垂直于小車行走的方向。 上述方案中，加熱系統(tǒng)包括兩條用于小車行走的軌道，兩條軌道分別設(shè)置在支撐油缸組 的兩側(cè)。
上述方案中，各支撐油缸的頂部均設(shè)有電磁吸盤。
上述方案中，各支撐油缸上均設(shè)有用于測(cè)量火炬油缸頂端位移的位移傳感器，位移傳感 器的輸出端與控制系統(tǒng)的輸入端連接。
上述方案中，各支撐油缸的油路上設(shè)有電磁閥，電磁閥由控制系統(tǒng)控制。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
1、 采用火炬加熱的方法，控制板材不同位置的溫度，利用熱脹冷縮原理實(shí)現(xiàn)板材的單曲 或雙曲面成型，提高成型精度，取代人工加工，可大幅度提高加工效率，降低加工成本，降 低勞動(dòng)強(qiáng)度。
2、 各支撐油缸上均設(shè)有用于測(cè)量火炬油缸頂端位移的位移傳感器，可對(duì)成型過(guò)程進(jìn)行實(shí) 時(shí)監(jiān)控。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)正視圖 圖3為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖 圖4為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)俯視圖 圖5為本發(fā)明的控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖 圖6為支撐油缸的控制原理圖 圖7為本發(fā)明的程序總框圖 圖8為本發(fā)明的單曲面加工程序流程圖 圖9為本發(fā)明的雙曲面加工程序流程圖
圖中1—支撐油缸、2 —小車、3—火炬油缸、4一火炬、5_軌道、6—機(jī)體、7—地梁、 8—鏈輪、9一鏈條、IO —緩沖器、ll一控制系統(tǒng)、12—電磁吸盤、13—位移傳感器、14一拖 鏈、15—電磁閥。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述-
如圖l一4所示的本發(fā)明板材曲面加工系統(tǒng)實(shí)施例，它包括浮態(tài)支撐系統(tǒng)、控制系統(tǒng)11 和加熱系統(tǒng)；加熱系統(tǒng)設(shè)置在浮態(tài)支撐系統(tǒng)的上方。
浮態(tài)支撐系統(tǒng)包括矩陣排列的支撐油缸組，如圖6所示，各支撐油缸1的供油管并聯(lián)， 各支撐油缸的油路上設(shè)有電磁閥15，電磁閥15為電磁換向閥，電磁閥15由控制系統(tǒng)11控 制。本實(shí)施例的支撐油缸組設(shè)置在一個(gè)機(jī)體6內(nèi)，機(jī)體6安裝在地梁7上；地梁7上安裝在 地坑的混凝土地基上，地坑深1. 8米。各支撐油缸1的頂部設(shè)有電磁吸盤12。各支撐油缸1 上均設(shè)有用于測(cè)量火炬油缸頂端位移的位移傳感器13,位移傳感器13的一端與油缸連接， 另一端與活塞桿連接，位移傳感器13的輸出端與控制系統(tǒng)11的輸入端連接。
加熱系統(tǒng)包括在支撐油缸組上方行走的小車2、多個(gè)火炬油缸3，火炬油缸3設(shè)置在小車 2上，各火炬油缸3下方均設(shè)有指向支撐油缸組的火炬4。
火炬油缸3并排設(shè)置在小車2上，火炬油缸2排列的方向垂直于小車2行走的方向?；?炬的氣管、火炬油缸的油管、電纜安裝在拖鏈14內(nèi)，在小車6上與各部件連接，可隨小車6 移動(dòng)。
加熱系統(tǒng)包括兩條用于小車行走的軌道5，兩條軌道5分別設(shè)置在支撐油缸組(或地坑) 的兩側(cè)混凝土地基。軌道5兩端設(shè)有緩沖器10，緩沖器10可防止小車2脫離軌道。
如圖5所示，控制系統(tǒng)控制小車2行走；控制系統(tǒng)通過(guò)火炬油缸3控制火炬4的高低； 火炬的點(diǎn)火與熄火由控制系統(tǒng)指令控制通過(guò)燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥、燃?xì)怆姶砰y及點(diǎn)火器完成。小車2 由液壓馬達(dá)通過(guò)鏈輪8和鏈條9驅(qū)動(dòng)在軌道5上作直線運(yùn)動(dòng)。浮態(tài)支撐系統(tǒng)原理如圖6所示，浮態(tài)支撐系統(tǒng)包括支撐油缸組和油路上的電磁換向閥 組成。當(dāng)電磁換向閥滑向A端時(shí)，雙向液壓鎖A、 C與壓力油路接通，B、 D與回油路接通，
油缸活塞下行，由于各油缸活塞目標(biāo)位置不同+電磁鐵與鋼板的阻止，油缸活塞在未到達(dá)目標(biāo)
位置之前，油路狀態(tài)不變，油缸對(duì)鋼板起到浮動(dòng)支撐的作用；油缸活塞在到達(dá)目標(biāo)位置之后， 電磁換向閥滑向中位，切斷與壓力油路的連接，油缸對(duì)鋼板起到固定支撐的作用。
控制系統(tǒng)ll包括計(jì)算機(jī)，本發(fā)明實(shí)施例工作時(shí)，計(jì)算機(jī)開啟仿真系統(tǒng)，通過(guò)人機(jī)對(duì)話界 面，將曲面板曲面參數(shù)和材料物理性能參數(shù)輸入計(jì)算機(jī)，對(duì)曲板進(jìn)行展開，得到展開板坐標(biāo) 參數(shù)；對(duì)同參數(shù)板材進(jìn)行熱動(dòng)力仿真分析，獲得加熱參數(shù)及加工工藝。
通過(guò)人機(jī)對(duì)話，對(duì)加熱參數(shù)和加工工藝進(jìn)行干預(yù)，確定最優(yōu)加工方案。 吊裝板材到浮態(tài)支撐系統(tǒng)上，板材得到支撐油缸組支撐，按輥軋線確定板材所處機(jī)器坐標(biāo)。
啟動(dòng)液壓站和小車，開啟支撐油缸、火炬油缸總閥，確定小車位置值，啟動(dòng)液壓馬達(dá)，
小車進(jìn)入初始位置；打開整流控制器，接通電磁吸盤，電磁吸盤吸住板材，板材不能相對(duì)支
撐油缸滑動(dòng)；打開支撐油缸換向閥，啟動(dòng)浮態(tài)支撐系統(tǒng)；打開換向閥，即時(shí)調(diào)整各火炬油缸 初始高度。
如圖7、 8、 9所示，進(jìn)入計(jì)算機(jī)加工界面，根據(jù)工藝，按先單曲面后雙曲面的順序進(jìn)入 加工程序。
板材在電磁吸盤的作用下，固定在支撐油缸組上。
小車作水平移動(dòng)，各火炬在小車上作縱向移動(dòng)，小車移動(dòng)長(zhǎng)度可達(dá)到板長(zhǎng)為一個(gè)周期。 火炬的高度由火炬油缸根據(jù)指令即時(shí)調(diào)整。
加工過(guò)程中，支撐油缸組上的位移傳感器實(shí)時(shí)反饋板材位移信息，反饋板材變形狀態(tài)。 根據(jù)反饋信息，計(jì)算機(jī)修正加工工藝，進(jìn)入下一步加工環(huán)節(jié)；根據(jù)反饋信息，仿真系統(tǒng) 判斷加工狀況，滿足加工精度后，結(jié)束加工。
權(quán)利要求
1、一種板材曲面加工系統(tǒng)，其特征在于它包括控制系統(tǒng)(11)、浮態(tài)支撐系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)；加熱系統(tǒng)設(shè)置在浮態(tài)支撐系統(tǒng)的上方；浮態(tài)支撐系統(tǒng)包括矩陣排列的支撐油缸組，各支撐油缸(1)的供油管并聯(lián)；加熱系統(tǒng)包括在支撐油缸組上方行走的小車(2)、多個(gè)火炬油缸(3)，火炬油缸(3)設(shè)置在小車(2)上，各火炬油缸(3)下方均設(shè)有指向支撐油缸組的火炬(4)；小車(2)、火炬油缸(3)、火炬(4)均由控制系統(tǒng)(11)控制。
2、 如權(quán)利要求1所述的板材曲面加工系統(tǒng)，其特征在于火炬油缸(3)并排設(shè)置在小 車(2)上，火炬油缸(2)排列的方向垂直于小車(2)行走的方向。
3、 如權(quán)利要求l所述的板材曲面加工系統(tǒng)，其特征在于加熱系統(tǒng)包括兩條用于小車行 走的軌道(5)，兩條軌道(5)分別設(shè)置在支撐油缸組的兩側(cè)。
4、 如權(quán)利要求1所述的板材曲面加工系統(tǒng)，其特征在于各支撐油缸(1)的頂部均設(shè) 有電磁吸盤(12)。
5、 如權(quán)利要求1所述的板材曲面加工系統(tǒng)，其特征在于各支撐油缸(1)上均設(shè)有用于測(cè)量火炬油缸頂端位移的位移傳感器(13)，位移傳感器(13)的輸出端與控制系統(tǒng)(11) 的輸入端連接。
6、 如權(quán)利要求5所述的板材曲面加工系統(tǒng)，其特征在于各支撐油缸(1)的油路上設(shè) 有電磁閥(15)，電磁閥(15)由控制系統(tǒng)(11)控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種板材曲面加工系統(tǒng)，它包括控制系統(tǒng)(11)、浮態(tài)支撐系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)；加熱系統(tǒng)設(shè)置在浮態(tài)支撐系統(tǒng)的上方；浮態(tài)支撐系統(tǒng)包括矩陣排列的支撐油缸組，各支撐油缸(1)的供油管并聯(lián)；加熱系統(tǒng)包括在支撐油缸組上方行走的小車(2)、多個(gè)火炬油缸(3)，火炬油缸(3)設(shè)置在小車(2)上，各火炬油缸(3)下方均設(shè)有指向支撐油缸組的火炬(4)；小車(2)、火炬油缸(3)、火炬(4)均由控制系統(tǒng)(11)控制。本發(fā)明采用火炬加熱的方法，控制板材不同位置的溫度，利用熱脹冷縮原理實(shí)現(xiàn)板材的單曲或雙曲面成型，提高成型精度，取代人工加工，可大幅度提高加工效率，降低加工成本，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
文檔編號(hào)B21D11/20GK101653798SQ20091006383
公開日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者羅加智 申請(qǐng)人:羅加智