水火彎板機(jī)智能控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、水火彎板是目前國(guó)內(nèi)外各船廠普遍采用的船體外板無(wú)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(qiáng)、難度大、影響因素多、操作技藝難以掌握的手工工藝。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了彎板工藝的參數(shù)預(yù)報(bào)系統(tǒng).在此預(yù)報(bào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開發(fā)智能機(jī)器人將改變?cè)摴に囘^(guò)分依賴人工經(jīng)驗(yàn)的現(xiàn)狀。如何更大程度的提高彎板效率，對(duì)提高生產(chǎn)速度，縮短造船周期，對(duì)提高造船質(zhì)量、降低造船成本有重要意義。 廣船國(guó)際、上海交通大學(xué)和中國(guó)船舶工業(yè)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院經(jīng)過(guò)

2、多年研究及試驗(yàn)后，于2005年11月研制出國(guó)內(nèi)第一臺(tái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、全開放式智能控制水火彎板機(jī)，并投入生產(chǎn)使用。是國(guó)內(nèi)第一臺(tái)達(dá)到國(guó)際水平的、具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、已投入實(shí)際生產(chǎn)使用的智能控制的水火彎板機(jī)。但是在實(shí)際生產(chǎn)使用過(guò)程中存在以下幾點(diǎn)問(wèn)題： （1）槍頭所在軸的升降使用普通三相交流電機(jī)，通過(guò)變頻器控制電機(jī)。槍頭裝上輪子，壓在鋼板上運(yùn)動(dòng)，以浮動(dòng)的方式和升降軸連接，升降軸根據(jù)浮動(dòng)板的高度進(jìn)行升降。當(dāng)鋼板坡度不一樣時(shí)，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(méi)有解決移動(dòng)龍門架兩個(gè)軸的同步問(wèn)題，只用單邊驅(qū)動(dòng)。 （3）沒(méi)有編輯焰道的功能。專家系統(tǒng)軟件生成的焰道有時(shí)會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，例如，生成多余的焰道、順序不對(duì)、焰道伸出板外等。沒(méi)有一個(gè)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(lái)排除錯(cuò)誤，這會(huì)造成操作人員的負(fù)擔(dān)且容易出錯(cuò)。 （4）沒(méi)有測(cè)量過(guò)程和加工過(guò)程的實(shí)時(shí)圖形顯示。這也造成很多不方便，使得操作人員

4、無(wú)法掌握當(dāng)前具體的進(jìn)展情況。例如當(dāng)前測(cè)量的是肋骨線上的哪個(gè)點(diǎn)，還有哪條肋骨線沒(méi)有測(cè)量；再如當(dāng)前加工的焰道離終點(diǎn)還有多遠(yuǎn)，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(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行了研究： （1）采取TRIO公司的MC206運(yùn)動(dòng)控制器來(lái)完成對(duì)各軸的運(yùn)動(dòng)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(wèn)題；同時(shí)對(duì)X軸兩個(gè)方向上的電機(jī)采取雙邊驅(qū)動(dòng)，避免了X軸方向兩邊不同步的問(wèn)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(wèn)題，以及造成機(jī)械結(jié)構(gòu)變形的問(wèn)題，保證電機(jī)的使用壽命。使得控制系統(tǒng)滿足全自動(dòng)控制與機(jī)電一體化的需求。 （2）控制系統(tǒng)把各方向軸的電機(jī)驅(qū)動(dòng)和加熱、點(diǎn)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(jī)界面增加了編輯焰道的功能，能完成板型測(cè)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(shí)時(shí)在控制界面顯示，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制的要求。系統(tǒng)可以對(duì)每次加工的鋼板數(shù)據(jù)