專利名稱：便攜式曲面鋼板半自動加工機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種便攜式曲面鋼板半自動加工機，其屬于船舶與海洋結構物制造和金屬材料熱加工成形領域。
背景技術：
船體曲面外板大多是由三維不可展曲面構成，將平面鋼板加工成船體曲面形狀，目前國內外船廠均采用人工作業的水火加工成形的方法來實現。效率低、質量不穩定等影響了整個造船周期和造船質量。日本、韓國等都在開展船體曲面鋼板水火成形加工系統研究，但還沒有從根本上解決提高生產效率的問題。尤其是研制大型曲面鋼板水火成形自動化加工系統技術難度高、投資大，不能在施工現場使用，因此其使用范圍受到了很大限制。
發明內容
為了解決提高曲面鋼板水火成形加工的生產效率，可以方便靈活地在施工現場使用，保證造船質量和縮短造船周期，本發明提供了一種便攜式曲面鋼板半自動加工機，該加工機應采用電氣控制和機械傳動相結合，采用簡便的手動調整和定位，自動完成行走、噴火和噴水等作業。該加工機還應結構簡單，操作靈活，特別適用于現場施工，提高生產效率，保證生產質量。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種便攜式曲面鋼板半自動加工機，它主要包括一個由焊槍和冷卻水管組成的用火焰加熱和水冷卻的加工機械手，一個由小型I軸定位控制箱和機械傳動箱組成的箱體，加工機械手的縱向高度調整機構和橫向行走機構就設在機械傳動箱中，箱體由縱構件和橫構件組成的構架支承，在構架下方設有2個固定支腿和一個可調整支腿。所述加工機械手的縱向高度調整機構包括一個手動高度調整機構和一個自動高度調整機構；所述橫向行走機構經縱向槽形滑塊與縱向導軌相配合，手動高度調整機構經高度調整槽形滑塊與高度調整導軌相配合；所述高度調整導軌和縱向導軌的上端用上連接板連接，下端用仿型軸承支架連接。所述的加工機械手的橫向行走機構主要是一個由交流電機驅動滾珠絲杠使滾珠絲母作橫向移動的驅動機構，還包括一個橫向槽形滑塊在橫向直線導軌上滑動的導向機構；一塊連接板的上端與橫向槽形滑塊連接，下端與滾珠絲母連接，中間固定有縱向槽形滑塊。所述手動高度調整機構主要由與高度調整槽形滑塊連接的焊槍吊掛板和高度調整螺釘組成，焊槍體經焊槍前夾塊、焊槍后夾塊和焊槍托架固定在焊槍吊掛板上，焊槍吊掛板的上部與調整螺釘成螺紋連接。所述自動高度調整機構由柔性仿型鋼帶、上定位桿、下定位桿和定位鎖緊螺釘組成的仿型機構；在所述構架定位在曲面鋼板上后，下定位桿頂在曲面鋼板上，上定位桿頂在柔性仿型鋼帶下，擰緊定位鎖緊螺釘；安裝在仿型軸承支架上的仿型軸承在柔性仿型鋼帶上滾動。
上述技術方案的指導思想是這種便攜式曲面鋼板半自動加工機采用電氣控制機械傳動來完成作業，設在機械傳動箱中的橫向行走機構能保證焊槍在一定的范圍內作橫向移動，焊槍離曲面鋼板的距離由手動高度調整機構設定，由于曲面鋼板為弧形，仿型機構能保證焊槍按曲面鋼板的弧形軌跡移動，使焊槍在橫向移動過程中始終與曲面鋼板保持等距，以實現焊槍噴出的火焰對曲面鋼板均勻加熱。
本發明的有益效果是這種便攜式曲面鋼板半自動加工機采用小型I軸定位控制機械傳動來完成作業，由于橫向行走機構、手動高度調整機構和自動高度調整機構的有機結合，使得該加工機結構簡單、整機尺寸小、重量輕、便于人力移動、操作靈活、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，特別適用于現場施工，提高生產效率，保證生產質量。造船廠使用這種設備，可以解決影響造船生產進度的一個關鍵問題，為縮短造船周期，提高造船總量提供技術支持。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
圖1是一種便攜式曲面鋼板半自動加工機的縱剖面結構圖。
圖2是圖1所示的一種便攜式曲面鋼板半自動加工機的橫剖面結構圖。
圖中1、交流電機，2、右托架，3、滾珠絲杠，3a、滾珠絲母，4、橫向直線導軌，4a、橫向槽形滑塊，5、柔性仿型鋼帶，5a、上凸弧面，5b、下凹弧面，6、箱體，6a、機械傳動箱，6b、小型I軸定位控制箱，7、左托架，8、左軸承座，8a、左軸承，9、縱構件，9a、橫構件，9b、可調整支腿，9c、固定支腿，10、托架，11、下定位桿，12、鎖緊螺母，13、曲面鋼板，14、右軸承座，14a、右軸承，15、聯軸套，16、縱向導軌，16a、縱向槽形滑塊，17、高度調整導軌，17a、高度調整槽形滑塊，18、焊槍前夾塊，18a、焊槍后夾塊，19、焊槍吊掛板，19a、長形開孔，20、焊槍托架，21、焊槍頭，21a、焊槍體，22、冷卻水管；23、定位套；23a、定位鎖緊螺釘，24、上定位桿，25、仿型軸承支架，26、仿型軸承螺釘，27、仿型軸承，28、連接板，29、高度調整螺釘，30、吊掛鉤，A、可燃混合氣進口，B、冷卻水進口，C、高溫火焰。
具體實施例方式
在圖1、2所示的實施例中，這種便攜式曲面鋼板半自動加工機主要包括一個由焊槍21和冷卻水管22組成的用火焰加熱和水冷卻的加工機械手，一個由小型I軸定位控制箱6b和機械傳動箱6a組成的箱體6，加工機械手的縱向高度調整機構和橫向行走機構就設在機械傳動箱6a中，箱體6由4個縱構件9和4個橫構件9a焊接成一體的構架支承，在構架下方設有2個固定支腿9c和一個可調整支腿9b，靠這三點支承讓該設備站立在平放的曲面鋼板13上，在可調整支腿9b定位后可用鎖緊螺母12鎖緊。
上述的加工機械手的橫向行走機構主要是一個由交流電機1驅動滾珠絲杠3使滾珠絲母3a作橫向移動的驅動機構，滾珠絲杠3的左端在箱體6上設有左托架7、左軸承座8和左軸承8a，滾珠絲杠3的右端在箱體6上設有右托架2、右軸承座14和右軸承14a，滾珠絲杠3通過聯軸套15與交流電機1連接；還包括一個橫向槽形滑塊4a在橫向直線導軌4上滑動的導向機構，橫向直線導軌4的二端固定在箱體6上；一塊連接板28的上端與橫向槽形滑塊4a連接，下端與滾珠絲母3a連接，中間固定有縱向槽形滑塊16a。
上述的加工機械手的縱向高度調整機構包括一個手動高度調整機構和一個自動高度調整機構。
手動高度調整機構主要由與高度調整槽形滑塊17a連接的焊槍吊掛板19和高度調整螺釘29組成，焊槍體21a和冷卻水管22經焊槍前夾塊18、焊槍后夾塊18a和焊槍托架20固定在焊槍吊掛板19上，焊槍吊掛板19的上部與調整螺釘29成螺紋連接。
自動高度調整機構由柔性仿型鋼帶5、上定位桿24、下定位桿11和定位鎖緊螺釘23a組成的仿型機構；柔性仿型鋼帶5的二端分別固定在左托架7和右托架2上，在不工作時下定位桿11是折疊后置于托架10上的，在該設備定位在曲面鋼板13上后，下定位桿11就頂在曲面鋼板13上，穿過定位套23的上定位桿24頂在柔性仿型鋼帶5下，擰緊定位鎖緊螺釘23a讓上定位桿24固定；如果曲面鋼板13的弧面是上凸或下凹的，則柔性仿型鋼帶5也相應變為上凸弧面5a或下凹弧面5b；靠仿型軸承螺釘26安裝在仿型軸承支架25上的仿型軸承27在柔性仿型鋼帶5上滾動。
上述的橫向行走機構經縱向槽形滑塊16a與縱向導軌16相配合，手動高度調整機構經高度調整槽形滑塊17a與高度調整導軌17相配合；高度調整導軌17和縱向導軌16的上端用上連接板25a連接，下端用仿型軸承支架25連接；高度調整螺釘29穿過上連接板25a并設有鎖緊螺母，仿型軸承支架25是從設在焊槍吊掛板19上的長形開孔19a穿過。
綜上所述，該設備把橫向行走機構、手動高度調整機構和自動高度調整機構有機地結合在一起。圖中A表示可燃混合氣進口，B表示冷卻水進口，C表示焊槍頭21噴出的高溫火焰。可燃混合氣和冷卻水膠管掛在吊掛鉤30上。
權利要求
1.一種便攜式曲面鋼板半自動加工機，它主要包括一個由焊槍(21)和冷卻水管(22)組成的用火焰加熱和水冷卻的加工機械手，一個由小型I軸定位控制箱(6b)和機械傳動箱(6a)組成的箱體(6)，加工機械手的縱向高度調整機構和橫向行走機構就設在機械傳動箱(6a)中，箱體(6)由縱構件(9)和橫構件(9a)組成的構架支承，在構架下方設有2個固定支腿(9c)和一個可調整支腿(9b)；其特征在于所述加工機械手的縱向高度調整機構包括一個手動高度調整機構和一個自動高度調整機構；所述橫向行走機構經縱向槽形滑塊(16a)與縱向導軌(16)相配合，手動高度調整機構經高度調整槽形滑塊(17a)與高度調整導軌(17)相配合；所述高度調整導軌(17)和縱向導軌(16)的上端用上連接板(25a)連接，下端用仿型軸承支架(25)連接。
2.據權利要求1所述的便攜式曲面鋼板半自動加工機；其特征在于所述的加工機械手的橫向行走機構主要是一個由交流電機(1)驅動滾珠絲杠(3)使滾珠絲母(3a)作橫向移動的驅動機構，還包括一個橫向槽形滑塊(4a)在橫向直線導軌(4)上滑動的導向機構；一塊連接板(28)的上端與橫向槽形滑塊(4a)連接，下端與滾珠絲母(3a)連接，中間固定有縱向槽形滑塊(16a)。
3.據權利要求1或2所述的便攜式曲面鋼板半自動加工機；其特征在于所述手動高度調整機構主要由與高度調整槽形滑塊(17a)連接的焊槍吊掛板(19)和高度調整螺釘(29)組成，焊槍體(21a)經焊槍前夾塊(18)、焊槍后夾塊(18a)和焊槍托架(20)固定在焊槍吊掛板(19)上，焊槍吊掛板(19)的上部與調整螺釘(29)成螺紋連接。
4.據權利要求1或3所述的便攜式曲面鋼板半自動加工機；其特征在于所述自動高度調整機構由柔性仿型鋼帶(5)、上定位桿(24)、下定位桿(11)和定位鎖緊螺釘(23a)組成的仿型機構；在所述構架定位在曲面鋼板(13)上后，下定位桿(11)頂在曲面鋼板(13)上，上定位桿(24)頂在柔性仿型鋼帶(5)下，擰緊定位鎖緊螺釘(23a)；安裝在仿型軸承支架(25)上的仿型軸承(27)在柔性仿型鋼帶(5)上滾動。
全文摘要
本發明涉及一種便攜式曲面鋼板半自動加工機，其屬于船舶與海洋結構物制造和金屬材料熱加工成形領域。這種便攜式曲面鋼板半自動加工機采用小型I軸定位控制機械傳動來完成作業，由于橫向行走機構、手動高度調整機構和自動高度調整機構的有機結合，使得該加工機結構簡單、整機尺寸小、重量輕、便于人力移動、操作靈活、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，特別適用于現場施工，提高生產效率，保證生產質量。造船廠使用這種設備，可以解決影響造船生產進度的一個關鍵問題，為縮短造船周期，提高造船總量提供技術支持。
文檔編號B21D11/22GK101041171SQ200710011139
公開日2007年9月26日 申請日期2007年4月25日 優先權日2007年4月25日
發明者紀卓尚, 汪驥, 劉玉君, 鄧燕萍, 于文喜, 金世良 申請人:大連理工大學