水火彎板機智能控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、水火彎板是目前國內(nèi)外各船廠普遍采用的船體外板無模成型方法.水火彎板曲面成形是造船生產(chǎn)中技術(shù)性強、難度大、影響因素多、操作技藝難以掌握的手工工藝。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)基本實現(xiàn)了彎板工藝的參數(shù)預(yù)報系統(tǒng).在此預(yù)報系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開發(fā)智能機器人將改變該工藝過分依賴人工經(jīng)驗的現(xiàn)狀。如何更大程度的提高彎板效率，對提高生產(chǎn)速度，縮短造船周期，對提高造船質(zhì)量、降低造船成本有重要意義。 廣船國際、上海交通大學(xué)和中國船舶工業(yè)綜合技術(shù)經(jīng)濟研究院經(jīng)過

2、多年研究及試驗后，于2005年11月研制出國內(nèi)第一臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)的、全開放式智能控制水火彎板機，并投入生產(chǎn)使用。是國內(nèi)第一臺達到國際水平的、具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的、已投入實際生產(chǎn)使用的智能控制的水火彎板機。但是在實際生產(chǎn)使用過程中存在以下幾點問題： （1）槍頭所在軸的升降使用普通三相交流電機，通過變頻器控制電機。槍頭裝上輪子，壓在鋼板上運動，以浮動的方式和升降軸連接，升降軸根據(jù)浮動板的高度進行升降。當(dāng)鋼板坡度不一樣時，槍頭距離鋼

3、板的位置不一樣，這樣容易造成加熱形成的火路不均勻，影響加工效果。 （2）沒有解決移動龍門架兩個軸的同步問題，只用單邊驅(qū)動。 （3）沒有編輯焰道的功能。專家系統(tǒng)軟件生成的焰道有時會出現(xiàn)錯誤，例如，生成多余的焰道、順序不對、焰道伸出板外等。沒有一個方便的圖形化的編輯焰道功能，只能人工檢查焰道數(shù)據(jù)來排除錯誤，這會造成操作人員的負擔(dān)且容易出錯。 （4）沒有測量過程和加工過程的實時圖形顯示。這也造成很多不方便，使得操作人員

4、無法掌握當(dāng)前具體的進展情況。例如當(dāng)前測量的是肋骨線上的哪個點，還有哪條肋骨線沒有測量；再如當(dāng)前加工的焰道離終點還有多遠，下一條的焰道在哪里，還剩幾條焰道等。 為了克服以上的不足，本文中針對這些問題進行了研究： （1）采取TRIO公司的MC206運動控制器來完成對各軸的運動控制，使得系統(tǒng)具有高穩(wěn)定性和可靠性，避免加熱不均勻的問題；同時對X軸兩個方向上的電機采取雙邊驅(qū)動，避免了X軸方向兩邊不同步的問題，避免因龍門架跨度和重量

5、都比較大，而難于保證加工精度的問題，以及造成機械結(jié)構(gòu)變形的問題，保證電機的使用壽命。使得控制系統(tǒng)滿足全自動控制與機電一體化的需求。 （2）控制系統(tǒng)把各方向軸的電機驅(qū)動和加熱、點火等相關(guān)設(shè)備的控制集成，系統(tǒng)方便操作。在控制人機界面增加了編輯焰道的功能，能完成板型測量與按焰道加工的控制工作，手工繪制焰道，修改焰道順序，已經(jīng)加工幾條焰道，還剩幾條，當(dāng)前加工位置都可以實時在控制界面顯示，實現(xiàn)全自動控制的要求。系統(tǒng)可以對每次加工的鋼板數(shù)據(jù)