肋骨冷彎?rùn)C(jī)的光電跟蹤檢測(cè)機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于肋骨冷彎?rùn)C(jī)或型材成形機(jī)械的光電跟蹤檢測(cè)機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)提供了一種，在冷彎?rùn)C(jī)工作時(shí)，能夠即時(shí)反映型鋼彎曲變形參變值的檢測(cè)裝置。為數(shù)字化控制型鋼加工提供技術(shù)支撐。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶的肋骨曲線是由各種不同曲率的樣條曲線組成。數(shù)控肋骨冷彎?rùn)C(jī)把各種不同種類(lèi)和規(guī)格型鋼，以數(shù)字化控制的方式，依照樣條曲線加工彎制型鋼，成為船體肋骨。怎么測(cè)得型鋼變形的參變量，然后控制這參變量，就成了數(shù)控肋骨冷彎?rùn)C(jī)的關(guān)鍵。而且，肋骨冷彎的主要控制的參變量是在受力變形部分，一般都是在施力的彎模中間。怎樣在彎模中，連續(xù)測(cè)得肋骨形狀的參變量，這是數(shù)控肋骨冷彎?rùn)C(jī)必須解決的問(wèn)題。
[0003]本發(fā)明是從施力的彎模中，在型鋼變形的關(guān)鍵部位，以連續(xù)不間斷的方式，導(dǎo)引出形狀變化的變量，這是計(jì)算機(jī)在線控制的基礎(chǔ)條件。然后，設(shè)置一絕對(duì)座標(biāo)系統(tǒng)。以光電跟蹤的方式，即時(shí)、連續(xù)、精準(zhǔn)地反映出所測(cè)型鋼部位與相對(duì)參照點(diǎn)的偏轉(zhuǎn)角和長(zhǎng)度位移變化量。
[0004]在以往的肋骨冷彎方法中，不論是樣條仿形法，還是逆直線法，都以目測(cè)的方式，有斷續(xù)的交替過(guò)程，難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的在線控制。還有，在15M X 12M的平面范圍內(nèi)，同時(shí)反映出兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)位置間的角偏轉(zhuǎn)和長(zhǎng)度位移的變化值，以往是鋼絲牽引為中間體，經(jīng)常發(fā)生鋼絲折斷，鋼絲妨礙現(xiàn)場(chǎng)操作等諸多有損機(jī)器穩(wěn)定的不便情況，妨礙整機(jī)的正常運(yùn)行。本發(fā)明就有效地解決了以上問(wèn)題，使整機(jī)能穩(wěn)定可靠地工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的提供了一種用于肋骨冷彎?rùn)C(jī)或型材成形機(jī)械的光電跟蹤檢測(cè)機(jī)構(gòu)，在冷彎?rùn)C(jī)中能即時(shí)反饋出型鋼彎曲變型的線型參變值。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種用于肋骨冷彎?rùn)C(jī)或型材成形機(jī)械的光電跟蹤檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述光電跟蹤檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括
探桿，所述探桿包括平行設(shè)置的第一探桿和第二探桿，所述第一探桿和第二探桿的端部始終頂壓住被加工型鋼的受檢測(cè)邊緣；
橫桿，所述橫桿與第一探桿和第二探桿通過(guò)鉸鏈連接，探桿緊貼被加工型鋼的端點(diǎn)至與橫桿連接的鉸鏈軸心的距離，為探桿的理論長(zhǎng)度，所述第一探桿和第二探桿的理論長(zhǎng)度一致；
小車(chē)，所述小車(chē)運(yùn)動(dòng)軌跡與所述第一探桿和第二探桿平行，被加工型鋼的端部通過(guò)機(jī)械夾臂與所述小車(chē)通過(guò)鉸鏈連接，在小車(chē)上朝向橫桿一側(cè)設(shè)置一標(biāo)志，作光電跟蹤的標(biāo)靶，小車(chē)上鉸鏈軸心與標(biāo)靶的距離為探桿理論長(zhǎng)度；
光電跟蹤器，設(shè)置在第一探桿或第二探桿與橫桿的鉸鏈軸心處，用于跟蹤標(biāo)靶。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述第一探桿與小車(chē)的距離小于第二探桿與小車(chē)的距離，所述光電跟蹤器設(shè)置在第一探桿與橫梁的鉸鏈軸心處。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述小車(chē)置于橫梁上且沿橫梁滑動(dòng)連接，橫梁位于兩個(gè)導(dǎo)軌之間且與導(dǎo)軌滑動(dòng)連接，所述橫梁平行于第一探桿和第二探桿。
[0009]型鋼在冷彎?rùn)C(jī)中加工變形，不論動(dòng)態(tài)或靜態(tài)，不論受力與否，還是進(jìn)退位置的變化，本發(fā)明的光電跟蹤檢測(cè)機(jī)構(gòu)都能以光電跟蹤的方式，連續(xù)、即時(shí)、精準(zhǔn)地反饋出所測(cè)型鋼部位與相對(duì)參照點(diǎn)的偏轉(zhuǎn)角和長(zhǎng)度位移變化量，為型鋼加工實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，提供有效的支撐條件。本發(fā)明服務(wù)于數(shù)字控制肋骨冷彎的全過(guò)程。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為本發(fā)明的雙平行四邊形結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0012]圖中包括:
1、橫梁，2、導(dǎo)軌，3、小車(chē)，4、被加工型鋼，5、第一探桿，6、第二探桿，7、肋骨冷彎?rùn)C(jī)，E、標(biāo)靶。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本發(fā)明為一種用于肋骨冷彎?rùn)C(jī)或型材成形機(jī)械的光電跟蹤檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述光電跟蹤檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括
探桿，所述探桿包括平行設(shè)置的第一探桿5和第二探桿6，所述第一探桿5和第二探桿6的端部始終頂壓住被加工型鋼4的受檢測(cè)邊緣；
橫桿，所述橫桿與第一探桿5通過(guò)鉸鏈A連接，所述橫桿與第二探桿6通過(guò)鉸鏈B連接，探桿緊貼被加工型鋼4的端點(diǎn)至與橫桿連接的鉸鏈軸心的距離，為探桿的理論長(zhǎng)度，所述第一探桿5和第二探桿6的理論長(zhǎng)度一致；
小車(chē)3，所述小車(chē)3的運(yùn)動(dòng)軌跡與所述第一探桿5和第二探桿6平行，被加工型鋼4的端部與機(jī)械夾臂連接，所述機(jī)械夾臂與所述小車(chē)通過(guò)鉸鏈F連接，在小車(chē)3上朝向橫桿的一側(cè)設(shè)置一標(biāo)志，作光電跟蹤的標(biāo)靶E，小車(chē)3上鉸鏈軸心與標(biāo)靶E的距離為探桿理論長(zhǎng)度；
光電跟蹤器，設(shè)置在第一探桿與橫桿的鉸鏈A的軸心處，用于跟蹤標(biāo)靶。
[0014]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。一種用于肋骨冷彎?rùn)C(jī)的光電跟蹤檢測(cè)機(jī)構(gòu)由一對(duì)探桿以機(jī)械頂壓的方式實(shí)現(xiàn)，探桿頂部始終頂壓住被加工型鋼4的受檢測(cè)邊緣，第一探桿5與被加工型鋼4的接觸點(diǎn)為C，第二探桿6與被加工型鋼4的接觸點(diǎn)為D，第一探桿5的另一端與橫桿通過(guò)鉸鏈A連接，第二探桿6的另一端與橫桿通過(guò)鉸鏈B連接。緊貼被加工型鋼4的探桿端點(diǎn)至與橫桿鉸鏈軸心的距離，為探桿的理論長(zhǎng)度，二根探桿的理論長(zhǎng)度相等，而且在機(jī)械上保證其縱相動(dòng)態(tài)平行。在工作中，兩根探桿隨被測(cè)體的平面變形，作縱向運(yùn)動(dòng)。由于機(jī)械上的鉸鏈，隨著兩根探桿的縱向運(yùn)動(dòng)，橫桿也隨作平面的搖擺。另外，被加工型鋼的端部，通過(guò)機(jī)械夾臂與小車(chē)連接。小車(chē)置身于導(dǎo)軌和橫梁的平動(dòng)機(jī)架上，橫梁設(shè)置與檢測(cè)探桿平行。型鋼端部隨著整根型鋼彎曲加工而運(yùn)動(dòng)，隨著型鋼端部的運(yùn)動(dòng)，小車(chē)3作與檢測(cè)探桿相平行的平面運(yùn)動(dòng)。型鋼端部的檢測(cè)邊緣直指小車(chē)的鉸鏈F的軸心，在小車(chē)3上，在朝向探測(cè)橫桿一邊，與鉸鏈軸心距離探桿理論長(zhǎng)度處，設(shè)置一標(biāo)志，作光電跟蹤的標(biāo)靶E。由于小車(chē)和兩根探桿設(shè)置為平行，其長(zhǎng)度又相等，形成雙平行四邊形結(jié)構(gòu)，平行四邊形ABDC和平行四邊形ACFE。
[0015]圖2為雙平行四邊形結(jié)構(gòu)的示意圖。在雙平行四邊形(平行四邊形ABDC和平行四邊BACFE)中，由于AC、BD和EF相互平行，且AC=BD=EF，所以AE=CF，Z BAG= Z DCH，其中G為EA延長(zhǎng)線上的一點(diǎn)，H為FC延長(zhǎng)線上的一點(diǎn)。在第一探桿與橫桿的鉸鏈A的軸心處，設(shè)置光電跟蹤器，它始終跟蹤小車(chē)上的標(biāo)靶，光電跟蹤器就能即時(shí)、精確地顯示出小車(chē)光標(biāo)的偏轉(zhuǎn)角ZBAG和長(zhǎng)度AE的動(dòng)態(tài)變化量，就能如實(shí)地反映出型鋼加工變形的型值軌跡，控制型鋼彎制加工。
[0016]本發(fā)明提供了一種在彎制型鋼變形過(guò)程中，用光電跟蹤的方式，同時(shí)給出偏轉(zhuǎn)角和長(zhǎng)度位移變化的參數(shù)值，即時(shí)反映型鋼的變形量，從而支撐計(jì)算機(jī)對(duì)肋骨彎曲加工的自動(dòng)控制。其特征在于當(dāng)型鋼的形變部分相對(duì)參照點(diǎn)位移時(shí)，通過(guò)檢測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，始終同時(shí)測(cè)量出旋轉(zhuǎn)角和距離的變化值，實(shí)現(xiàn)了型鋼彎制過(guò)程的在線檢測(cè)和實(shí)時(shí)控制。
[0017]本發(fā)明的光電跟蹤檢測(cè)機(jī)構(gòu)以光電跟蹤的方式，即時(shí)、不間斷地同時(shí)測(cè)得，相對(duì)目標(biāo)點(diǎn)的偏轉(zhuǎn)角和長(zhǎng)度位移的變化值，然后確定光標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡，獲得型鋼彎制過(guò)程的基本參變量，支撐計(jì)算機(jī)對(duì)加工過(guò)程的控制。本發(fā)明以雙平行四邊形的機(jī)械結(jié)構(gòu)，平行引出所需監(jiān)測(cè)的幾何特性，從而能即時(shí)、不間斷地獲得那些無(wú)法直接測(cè)得動(dòng)態(tài)變化的幾何參變值，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)在線控制。本發(fā)明以機(jī)械頂壓的方式，在肋骨受力變形過(guò)程中，探桿始終緊貼被測(cè)型鋼的變形敏感處。探桿隨型鋼變形而運(yùn)動(dòng)，從而引出型鋼變形的幾何變化值。
[0018]以上僅表達(dá)了本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于肋骨冷彎?rùn)C(jī)或型材成形機(jī)械的光電跟蹤檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述光電跟蹤檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括 探桿，所述探桿包括平行設(shè)置的第一探桿和第二探桿，所述第一探桿和第二探桿的端部始終頂壓住被加工型鋼的受檢測(cè)邊緣； 橫桿，所述橫桿與第一探桿和第二探桿通過(guò)鉸鏈連接，探桿緊貼被加工型鋼的端點(diǎn)至與橫桿連接的鉸鏈軸心的距離，為探桿的理論長(zhǎng)度，所述第一探桿和第二探桿的理論長(zhǎng)度一致； 小車(chē)，所述小車(chē)運(yùn)動(dòng)軌跡與所述第一探桿和第二探桿平行，被加工型鋼的端部通過(guò)機(jī)械夾臂與所述小車(chē)通過(guò)鉸鏈連接，在小車(chē)上朝向橫桿一側(cè)設(shè)置一標(biāo)志，作光電跟蹤的標(biāo)靶，小車(chē)上鉸鏈軸心與標(biāo)靶的距離為探桿理論長(zhǎng)度； 光電跟蹤器，設(shè)置在第一探桿或第二探桿與橫桿的鉸鏈軸心處，用于跟蹤標(biāo)靶。2.如權(quán)利要求1所述的光電跟蹤檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一探桿與小車(chē)的距離小于第二探桿與小車(chē)的距離，所述光電跟蹤器設(shè)置在第一探桿與橫梁的鉸鏈軸心處。3.如權(quán)利要求1所述的光電跟蹤檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述小車(chē)置于橫梁上且沿橫梁滑動(dòng)連接，橫梁位于兩個(gè)導(dǎo)軌之間且與導(dǎo)軌滑動(dòng)連接，所述橫梁平行于第一探桿和第二探桿。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于肋骨冷彎?rùn)C(jī)或型材成形機(jī)械的光電跟蹤檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述光電跟蹤檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括探桿，所述探桿的端部始終頂壓住被加工型鋼的受檢測(cè)邊緣；橫桿，所述橫桿與探桿通過(guò)鉸鏈連接；小車(chē)，所述小車(chē)運(yùn)動(dòng)軌跡與所述探桿平行，被加工型鋼的端部通過(guò)機(jī)械夾臂與所述小車(chē)通過(guò)鉸鏈連接，在小車(chē)上朝向橫桿一側(cè)設(shè)置一標(biāo)志，作光電跟蹤的標(biāo)靶；光電跟蹤器，設(shè)置在探桿與橫桿的鉸鏈軸心處，用于跟蹤標(biāo)靶。本發(fā)明的光電跟蹤檢測(cè)機(jī)構(gòu)都能以光電跟蹤的方式，連續(xù)、即時(shí)、精準(zhǔn)地反饋出所測(cè)型鋼部位與相對(duì)參照點(diǎn)的偏轉(zhuǎn)角和長(zhǎng)度位移變化量，為型鋼加工實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，提供有效的支撐條件。本發(fā)明服務(wù)于數(shù)字控制肋骨冷彎的全過(guò)程。
【IPC分類(lèi)】B21D7/14, B21C51/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105436242
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510896638
【發(fā)明人】馮保華, 馬浩, 徐克儉, 陳強(qiáng), 鐘明輝, 胡惠芬, 江嘉雯, 錢(qián)正龍, 劉鵬, 任麗霞
【申請(qǐng)人】上海船舶工藝研究所, 上海中船臨港船舶裝備有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年12月8日