[发明专利]一种适用于船体曲面外板自动化水火弯成形设备

说明书

技术领域   本发明专利涉及水火弯板成型技术领域，具体是指一种适用于船体曲面外板自动化水火弯成形设备。

背景技术   主要用于船体帆型或鞍型等曲面钢板自动化水火弯成形；现今中国船厂对于造船过程中所需的帆型或鞍型等曲面钢板的加工仍采用传统的水火弯板技术，该种技术主要依靠工人手动操作，并凭经验加工，生产效率低、钢板成型精度无法完全保证、工人劳动强度大、劳动环境差等因素阻碍生产进度。

发明内容   鉴于已有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种可以通过水火弯板自动化加工设备实现专家知识库确定工艺参数、船体外板自动化加工、视频跟踪检测成形，图像软件实时分析、反馈变化数据，加工过程闭环控制的设备。

为实现上述目的，本发明所采用的技术解决方案是：一种适用于船体曲面外板自动化水火弯成形设备，包括控制系统，该系统内设有水火弯板自动化加工设备系统的专家知识库软件，通过该系统的软件对待加工钢板的加工工艺参数进行确定，根据确定的加工工艺参数设备对钢板进行自动加工，加工成形设备包括由伺服电机驱动的横梁组件、纵向加工组件和支腿组件，在纵向加工组件上安装有视频跟踪摄像头，纵向加工组件底端连接有火焰喷头和雾化喷头。

一种适用于船体曲面外板自动化水火弯成形设备，其有益效果是：打破了传统的技术原理，原理简单，实际生产中的实用性好，提高生产效率，生产的产品精度高。

附图说明

图1是一种适用于船体曲面外板自动化水火弯成形设备的结构图。

图1附图标记如下：1、横梁组件，2、纵向加工组件，3、视频跟踪摄像头，4、支腿组件，5、火焰喷头，6、雾化喷头。

具体实施方式

根据附图对一种适用于船体曲面外板自动化水火弯成形设备具体说明如下：一种适用于船体曲面外板自动化水火弯成形设备，包括控制系统，该系统内设有水火弯板自动化加工设备系统的专家知识库软件，通过该系统的软件对待加工钢板的加工工艺参数进行确定，根据确定的加工工艺参数设备对钢板进行自动加工，加工成形设备包括由伺服电机驱动的横梁组件1、纵向加工组件2和支腿组件4，在纵向加工组件2上安装有视频跟踪摄像头3，纵向加工组件2底端连接有火焰喷头5和雾化喷头6。

通过实验室实验研究和工作现场加工数据记录，研究钢板加热过程成形机理，建立钢板加热成形数值仿真模型，将数值仿真的温度场和变形场与相应的实验值进行比较。确定钢板加热成形加工的主要工艺影响因素，简化次要影响因素。对主要加工工艺参数对成形结果影响进行模拟计算及分析，探究具体成形规律与参数控制方法。对数值数据和实验数据进行系统管理，采用量纲分析法，建立无因次钢板感应加热变形规律数学模型，建立加热成形专家知识库。

研究船体外板常见类型的板面曲面形状特征，建立水火弯设备系统软件与船舶专用软件的接口，可将船体型线数据和外板板缝数据导入系统软件，专家知识库根据已知数据确定加工所需的各项加工工艺参数。利用实船板实验专家知识库确定的加工工艺参数进行验证，对专家知识库进行改进，确保工艺参数的准确度，保证成形精度。

设备系统根据专家知识库确定的加工工艺参数对目标钢板进行燃气火焰加热、水跟踪冷却加工钢板，设备系统中的工业摄像机对加工过程钢板的变形情况进行实时视频跟踪，并将图像资料反馈到设备系统的图像处理软件，软件通过对采集到的钢板实时图像信息的分析，得出钢板的实时变形情况，再将此情况反馈到专家信息库，专家信息库根据得到的数据，对以确定的加工工艺参数进行优化。由此实现了对加工工艺过程的闭环控制，从而实现了从基础加工原理到工艺过程闭环控制，为船体曲面外板自动化水火弯成形精度提供保障。