水火彎板機(jī)數(shù)控系統(tǒng)

水火彎板機(jī)數(shù)控系統(tǒng)研究項(xiàng)目類型：橫向項(xiàng)目立項(xiàng)時(shí)間：2007.12項(xiàng)目編號(hào)：2007301完成時(shí)間：2008.09

TheResearchonIntelligentControlofLine-heatingSystem

項(xiàng)目的目的及意義水火彎板是目前國(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。提高彎板效率，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。人工加工與自動(dòng)化加工1.人工加工可加工板型小，依賴工人的經(jīng)驗(yàn)。2.對(duì)工人身體損害大，技術(shù)斷代。3.人工加工效率低水火彎板機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)基于TRIO的MC206和Emerson的PLC的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)完成對(duì)各軸的運(yùn)動(dòng)控制。限位保護(hù)靈敏，具有高穩(wěn)定性和可靠性槍頭以浮動(dòng)方式和升降軸連接，避免加熱不均勻的問(wèn)題X軸采用雙邊驅(qū)動(dòng)，并加入補(bǔ)償算法。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

水火彎板機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)提供豐富、方便的圖形化的焰道編輯功能。解決專家系統(tǒng)軟件生成焰道的不足避免由人工檢查焰道數(shù)據(jù)來(lái)排除錯(cuò)誤造成的額外人工和錯(cuò)誤。測(cè)量和加工過(guò)程的實(shí)時(shí)圖形顯示。使得操作人員實(shí)時(shí)掌握當(dāng)前工藝具體的進(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。水火彎板機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)對(duì)于加工完的鋼板通過(guò)C#和Matlab混合編程實(shí)現(xiàn)立體成形測(cè)量完的鋼版以三維形式顯示在控制軟件界面便于對(duì)比目標(biāo)板進(jìn)行二次加工該軟件的特點(diǎn)主要是功能完善，使用方便，效率高。該系統(tǒng)于2008年8月完成現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作，投入廣船國(guó)際生產(chǎn)車間中使用，使用效果良好。

系統(tǒng)構(gòu)成及運(yùn)動(dòng)要求水火彎板工藝中主要有板形測(cè)量運(yùn)動(dòng)、焰道加工運(yùn)動(dòng)。下圖是機(jī)床示意圖，系統(tǒng)總共需要六個(gè)運(yùn)動(dòng)軸：機(jī)床縱向移動(dòng)的X1，X2軸托板在龍門架上的橫向移動(dòng)的Y軸槍頭垂直上下移動(dòng)的Z軸測(cè)量激光軸上下移動(dòng)的Z1軸及支撐支架旋轉(zhuǎn)的C軸系統(tǒng)構(gòu)成及運(yùn)動(dòng)要求三種操作模式手動(dòng)模式（校準(zhǔn)）、測(cè)量模式（獲取加工板數(shù)據(jù)）和加工模式（自動(dòng)）。手動(dòng)模式需要實(shí)現(xiàn)X1，X2在縱向的同步運(yùn)動(dòng)控制及其它軸在各自方向的單獨(dú)運(yùn)動(dòng)控制，測(cè)量模式需要實(shí)現(xiàn)X1，X2在縱向的同步運(yùn)動(dòng)控制，沿測(cè)量軌跡（直線）的縱向X軸和橫向Y軸的聯(lián)動(dòng)控制，及激光軸Z1的上下移動(dòng)；加工模式要實(shí)現(xiàn)X1，X2在縱向的同步運(yùn)動(dòng)控制，沿加工軌跡（直線）的縱向X軸和橫向Y軸的聯(lián)動(dòng)控制，及支撐支架C軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)控制運(yùn)動(dòng)又分為連續(xù)運(yùn)動(dòng)和增量運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)軸XYZZ1C定位精度±0.1mm±0.1mm±0.1mm±0.1mm±0.1°運(yùn)動(dòng)范圍12m4m0.83m0.63m360°最高速度220.0m/s220.0m/s66.7m/s125m/s120°/s三種操作模式手動(dòng)模式（校準(zhǔn)）、測(cè)量模式（獲取加工板數(shù)據(jù)）和加工模式（自動(dòng)）。手動(dòng)模式需要實(shí)現(xiàn)X1，X2在縱向的同步運(yùn)動(dòng)控制及其它軸在各自方向的單獨(dú)運(yùn)動(dòng)控制，測(cè)量模式需要實(shí)現(xiàn)X1，X2在縱向的同步運(yùn)動(dòng)控制，沿測(cè)量軌跡（直線）的縱向X軸和橫向Y軸的聯(lián)動(dòng)控制，及激光軸Z1的上下移動(dòng)；加工模式要實(shí)現(xiàn)X1，X2在縱向的同步運(yùn)動(dòng)控制，沿加工軌跡（直線）的縱向X軸和橫向Y軸的聯(lián)動(dòng)控制，及支撐支架C軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)控制運(yùn)動(dòng)又分為連續(xù)運(yùn)動(dòng)和增量運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制性能要求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)MC206控制縱向X1軸和X2軸、橫向Y軸和槍頭旋轉(zhuǎn)C軸PLC控制激光測(cè)距升降Z1軸和槍頭升降Z軸所有數(shù)字量的輸入輸出交給PLC進(jìn)行處理兩者通過(guò)MODBUS進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的交互軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)模塊圖程序序運(yùn)運(yùn)行行界界面面截截圖圖申請(qǐng)請(qǐng)的的國(guó)國(guó)家家專專利利申請(qǐng)請(qǐng)4項(xiàng)項(xiàng)國(guó)國(guó)家家專專利利3項(xiàng)項(xiàng)發(fā)發(fā)明明專專利利，，1項(xiàng)項(xiàng)實(shí)實(shí)用用新新型型專專利利申請(qǐng)請(qǐng)專專利利包包括括加加工工方方法法，，多多軸軸運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)等等四項(xiàng)項(xiàng)專專利利均均已已公公開開。。申請(qǐng)請(qǐng)的的國(guó)國(guó)家家專專利利發(fā)表表的的論論文文胡曉曉文文程程良良倫倫.基基于于MC206數(shù)數(shù)控控水水火火彎彎板板機(jī)機(jī)控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì).電電氣氣自自動(dòng)動(dòng)化化.2009年年2月月,總總第第182期期胡曉文文.水水火彎彎板機(jī)機(jī)智能能控制制系統(tǒng)統(tǒng)的研研究.廣東東工業(yè)業(yè)大學(xué)學(xué)碩士士學(xué)位位論文文.2009年年5月月答辯辯江偉歡歡程程良倫倫.水水火彎彎板運(yùn)運(yùn)動(dòng)控控制系系統(tǒng)的的研究究.機(jī)機(jī)床床與液液壓錄錄用.2009年第第9期期發(fā)表表謝謝??！水火火彎彎板板機(jī)機(jī)數(shù)數(shù)控控系系統(tǒng)統(tǒng)研研究究TheResearchonIntelligentControlofLine-heatingSystem報(bào)告告完完畢畢！！謝謝謝觀觀看看/歡迎迎下