水火彎板機智能控制系統的研究.pdf

1、水火彎板是目前國內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中技術性強、難度大、影響因素多、操作技藝難以掌握的手工工藝。隨著計算機技術的發(fā)展，已經基本實現了彎板工藝的參數預報系統.在此預報系統的基礎上開發(fā)智能機器人將改變該工藝過分依賴人工經驗的現狀。如何更大程度的提高彎板效率，對提高生產速度，縮短造船周期，對提高造船質量、降低造船成本有重要意義。 廣船國際、上海交通大學和中國船舶工業(yè)綜合技術經濟研究院經過

2、多年研究及試驗后，于2005年11月研制出國內第一臺具有自主知識產權的、全開放式智能控制水火彎板機，并投入生產使用。是國內第一臺達到國際水平的、具有獨立知識產權的、已投入實際生產使用的智能控制的水火彎板機。但是在實際生產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，升降軸根據浮動板的高度進行升降。當鋼板坡度不一樣時，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，只用單邊驅動。 （3）沒有編輯焰道的功能。專家系統軟件生成的焰道有時會出現錯誤，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據來排除錯誤，這會造成操作人員的負擔且容易出錯。 （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、無法掌握當前具體的進展情況。例如當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，以及造成機械結構變形的問題，保證電機的使用壽命。使得控制系統滿足全自動控制與機電一體化的需求。 （2）控制系統把各方向軸的電機驅動和加熱、點火等相關設備的控制集成，系統方便操作。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，已經加工幾條焰道，還剩幾條，當前加工位置都可以實時在控制界面顯示，實現全自動控制的要求。系統可以對每次加工的鋼板數據