一種鋼板曲面成形的支撐方法技術

本發明專利技術涉及一種鋼板熱應力曲面成形的支撐方法，其特征在于采用多個機電升降裝置作為支撐點，支撐點分成主動支撐點和從動支撐點，各支撐點均裝有稱重傳感器，主動支撐點采用伺服電機驅動，數字控制，升降距離可精確設定，從動支撐點可根據載荷大小自適應升降，所有支撐點實行均載控制，部分從動支撐點位置固定，主動支撐點和部分從動支撐點的支撐位置可在一定范圍內沿設備的縱向移動，并能精確定位。待加工鋼板放置在這些可升降的裝置上即可進行熱應力曲面成形加工，達到支撐定位和姿態控制要求。本發明專利技術的優點在于安全可靠，反應快速靈敏，精度高，實現了自動化，能夠方便、靈活、可靠、平穩地支撐正在曲面成形過程中的鋼板。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種方法，特別涉及， 用于鋼板曲面成形過程中鋼板的支撐和姿態控制。
技術介紹
目前，在鋼板熱應力曲面成形過程中，鋼板的支撐方法主要用若 干楔形木塊手工調整。其操作過程為先把平整或已形成一定曲面的 鋼板放在若干楔形木塊上，然后不斷地加熱鋼板使之變形(為了加快 變形速度，可能還要噴水冷卻)，在此過程中，鋼板有的部分會與下 面墊的楔形木塊分開，產生間隙，當間隙過大時，鋼板由于重心變化 產生滑移，在進行數控自動加熱時，會使加熱軌跡在鋼板上的位置產 生偏差，這時，操作者必須及時用錘子等器具敲擊楔形木塊來彌補間 隙，直至加工完畢。由于在加工過程中，操作者必須隨時視情況去敲 擊楔形木塊，勞動強度大，反應慢，安全性差，精確度低。對于局部 變形較大的區域，受楔形木塊大小尺寸的限制，不能很好地墊實鋼板， 影響加工精度。在國外，有一種尚處于實驗階段的用于鋼板曲面成形加工的支撐 方法，其方法大致為制作若干個液壓支撐裝置(類似千斤頂)并成矩 陣布置，鋼板放置在這些液壓支撐裝置上進行加工，具體加工過程不 祥。由于此裝置用于自動化的曲面成形設備，因此牽涉到液壓伺服系 統，而目前液壓伺服系統的控制精度、成熟可靠性不如機電伺服系統， 所以實用性不強。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供，能夠安 全、方便、可靠、高效地滿足鋼板熱應力曲面成形的要求。為了實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案 一種鋼板曲面成 形的支撐方法，包括以下步驟A、確定支撐點，其中支撐點分為主 動支撐點和從動支撐點，在每個支撐點設置機電升降裝置，各支撐點 均設有稱重傳感器；B、所有支撐點的升降裝置升降到零位；C、把 待加工的鋼板吊放在各支撐點的升降裝置上；D、開始加工，控制系3統控制主動支撐點的升降裝置升降至加工位置，并根據各支撐點的稱 重傳感器測量的載荷值，控制從動支撐點的升降裝置升降到合適的位 置，使所有支撐點達到均載要求，直至加工結束。其中一部分支撐點 位置固定在機架上，其它支撐點設置在移動梁上，移動梁安裝在導軌 上，導軌底部設有齒條，齒條與齒輪嚙合連接，齒輪與移動梁電機的 輸出軸連接。對于加工雙曲面等復雜曲面，需把鋼板翻身再進行加工，即重復步驟B、 C、 D。在本專利技術中，采用多個機電升降裝置作支撐點，支撐點分成主動 支撐點和從動支撐點，各支撐點均裝有稱重傳感器，主動支撐點采用 伺服電機驅動，數字控制，升降距離可精確設定，從動支撐點采用普 通電機驅動，可根據載荷大小自適應升降，所有支撐點實行均載控制， 部分支撐點位置固定，另一部分支撐點的支撐位置可在一定范圍內沿 設備的縱向(主導軌長度方向，也就是待加工鋼板的長度方向)移動， 并能精確定位。本專利技術的優點在于安全可靠，反應快速靈敏，精度高，實現了自 動化，能夠方便、靈活、可靠、平穩地支撐正在曲面成形過程中的鋼 板。附圖說明圖1為支撐示意圖 圖2為具體實施框3為升降裝置的結構示意圖 具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本專利技術作詳細說明。圖中給出了一種用于鋼板曲面成形支撐方法的一個實施例，在本 實施例中，采用了鋼板曲面成形支撐裝置，該裝置包含21個支撐點， 其中l、 2、 3、 10、 11、 12、 19、 20、 21固定在機架上，為固定支撐 點，不可移動，其余12個支撐點分成4組設置在導軌上，可分別沿 主導軌的長度方向，也就是待加工鋼板的長度方向縱向移動，其中4、 5、 6—組，7、 8、 9一組，13、 14、 15—組，16、 17、 18—組。5、 7、 8、 9、 13、 14、 15、 17為主動支撐點，其余均為從動支撐點。加 工范圍最大可達12米X4米。圖示工件40較小，可取7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15共9個支撐點，先把7、 8、 9、 13、 14、 15兩 組可移動支撐點沿縱向調整至控制指令設定的位置，所選定的支撐升 降至零位(在文中零位指的是升降行程的中點)，吊放工件至準確位 置，支撐點7、 8、 9、 13、 14、 15根據控制系統所給的數據升降至加 工位置，支撐點10、 11、 12按照載荷變動自適應升降至各自位置， 使各支撐點載荷保持平衡，對工件進行加工使之變形，加工過程中， 支撐點7、 8、 9、 13、 14、 15根據控制系統所給的指令精確升降，支撐點IO、 11、 12根據均載的要求自適應升降，直至加工完畢。吊開 工件，各支撐點回復零位，根據需要把工件翻身進行加工或加工第二 個工件。圖2為該實施例的具體實施框圖。首先發出控制命令，選中工作支撐點，被選中的工作支撐點布置到位，然后升降至零位，吊放鋼板。 再發出控制命令，主動支撐點升降到工作位置，主、從支撐點與控制 系統通信，控制系統接受主、從支撐點的稱重傳感器測出的載荷，并 根據均載要求，使得從動支撐點自適應升降。判斷是否有新的控制命 令，如果有則重新發出控制命令，使得主支撐點升降到位并使得從支 撐點自適應升降，如果無新的控制命令，則姿態平衡，支撐點停止運 動。該面加工完成后，判斷是否需要翻面加工，如是，則重新吊放鋼 板，并重復以上動作，如否則被選中的支撐點降至零位，加工結束。根據本專利技術的一個實施例，如圖3所示，每一升降裝置22均設 有稱重傳感器23，每一升降裝置22分別與一個升降電機24傳動連 接，稱重傳感器23與控制單元(圖中未示出)連接，控制單元與升 降電機24連接。升降電機24與減速器26連接，減速器26與第一傳 動輪36連接，第一傳動輪36通過傳動帶25與第二傳動輪37連接， 第二傳動輪37與絲桿27連接，絲桿27與升降軸28螺紋連接，升降 軸28頂部設有支撐帽29，稱重傳感器23設置在該支撐帽29內。該 支撐帽29形狀為傘形，頂部呈球面，且具有電磁性。升降電機24通過減速器26減速后驅動第一傳動輪36轉動，第 一傳動輪36通過傳動帶25驅動第二傳動輪37轉動，第二傳動輪37 帶動絲杠27轉動，從而使升降軸28及其上的支撐帽29作上下升降 運動，防轉塊30防止升降軸28轉動，外套31作為軸向導向和固定 安裝架，升降軸設有下限位行程開關32和上限位行程開關33與外套 31的下限位塊和上限位塊相配合，進行下限位和上限位，零位開關 34可使升降行程位于整個行程的一半即零位時發出電訊號。移動梁的驅動方式可以是導軌的底部設有齒條，齒條與齒輪嚙 合連接，移動梁電機的驅動軸與齒輪固定連接。支撐點位置根據所加工鋼板尺寸確定，尺寸最小的鋼板，支撐點 不少于6個，g卩3X2二6，沿寬度方向不少于2列，沿長度方向不少 于3排。其中主動支撐點不少于4個。尺寸最大的鋼板，按照支撐需 要增加支撐點，并通過移動支撐點的位置來增加支撐點之間的距離。本實施例中的支撐方法與現有技術相比，具有以下特點第一， 取消楔形木塊，用機電升降裝置作為支撐點代替，可實現自動控制， 極大地提高了生產的安全性、可靠性并大大降低了工人的勞動強度； 第二，支撐點分為主動支撐點和從動支撐點，主動支撐點采用伺服電 機驅動，數字控制，升降距離可精確設定，從動支撐點采用普通電機驅動；第三，各支撐點均裝有稱重傳感器，實行均載控制，可根據載 荷大小自適應升降，升降距離由機械電氣精度保證，可以實時和精確 控制；第四，部分支撐點位置可移動本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋼板曲面成形的支撐方法，包括以下步驟：Ａ、確定支撐點，其中支撐點分為主動支撐點和從動支撐點，在每個支撐點設置機電升降裝置，各支撐點均設有稱重傳感器；Ｂ、所有支撐點的升降裝置升降到零位；Ｃ、把待加工的鋼板吊放在各支撐點的升降裝置上；Ｄ、開始加工，控制系統控制主動支撐點的升降裝置升降至加工位置，并根據各支撐點的稱重傳感器測量的載荷值，控制從動支撐點的升降裝置升降到合適的位置，使所有支撐點達到均載要求，直至加工結束。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：汪遠方，錢正龍，方立國，吳春平，
申請(專利權)人：上海船舶工藝研究所，
類型：發明
國別省市：31[中國|上海]