支柱式数字胎架控制系统的设计与应用.pdf

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1、第11期组合机床与自动化加工技术NO．112013年11月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueNOV．2013文章编号：1001—2265(2013)1l一0080—05支柱式数字胎架控制系统的设计与应用陈典，程良伦(广东工业大学自动化学院，广州510006)摘要：针对当前船体外板建造行业中钢板支撑工作台形式单一，自动化程度较低，功能不足等问题，提出了一种新型支柱式数字胎架用于水火弯板加工过程中，设计基于工控机，运动控制器和PLC的水火

2、弯板数字胎架控制系统，并对胎架支柱自适应控制算法进行研究，详细分析了控制系统的软件设计。该控制系统的实现使得船体外板在数字胎架平台下能灵活、平稳地进行水火加工。并具备一定的板形成型匹配检测功能，总体上提高了水火弯板的效率，缩短了船体外板的建造周期。关键词：数字胎架；水火弯板；运动控制；软件设计中图分类号：TH165；TG659文献标识码：ADesignandApplicationofStruttedNCMouldBedControlSystemCHENDian，CHENGLiang—lun(Facu

3、ltyofAutomation，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China)Abstract：Aimingatthesimplestructure，thelowautomationdegree，theinsuficientfunctionprobleminbracedplatesoperatingplatformoccurredincontemporaryshipplatesbuildingindustry，thenewstrut—te

4、dNCmouldbedisproposedandintroducedintolineheatingprocessing，theNCmouldbedcontrolsystemoflineheatingwhichbasedonIPC，motioncontrollerandPLC，isdevisedalsothesoftwarede—signofthecontrolsystemisanalyzeddetailedly．Therealizationofthecontrolsystemcanmadethesh

5、ipplateslineheatingontheNCmouldbedflexiblyandstabilityalsoacertainmoldingdetectionfunctionisintegrated，improvetheefficiencyoflineheatingoverall，shortentheperiodoftheconstructionforthehullplate．Keywords：NCmouldbed；lineheating；motioncontrol；softwaredesig

6、n度不高。2007年上海船舶工艺研究所提出了一种用O引言于钢板曲面成形设备的支撑装置。。和一种钢板曲面在船舶建造过程中，胎架是船舶分段装配与焊成形的支撑方法，采用伺服电机和称重传感器达接必不可少的工装设备，是制造船体曲面分段和曲到钢板加工过程支撑定位和姿态控制的要求，但没形立体分段的形状胎模和工作台⋯。随着数字化造有给出具体的控制方法。2008年由江苏科技大学提船的发展，数控技术已经运用到船体外板生产中，如出了一种“柔”性胎架-o，利用滑槽对丝杠问的横向船体外板加工成型智能机器人研制，在工装设备距离

7、进行调节以满足船体型线变化，丝杠顶端安装可方面，分段外板加工、装配、焊接、运输以及涂装工艺固定船体曲面外板的活动磁性吸头来切断磁力线实现等都在向数字化方向迈进。对船体外板的自动定位。2012年徐红昌提出了一在分段制造装备方面，胎架的自动化程度还较种新型通用数控胎架的构想，对胎架的数字化实现途低，为推进现代造船行业发展，有必要提高胎架数字径给出了一种解决方案，但只对胎架的控制系统设计化水平。针对多功能数字化胎架进程明显滞后的问提出了初步构想，未能提出控制系统设计方案。题，国内外已经展开了众多研究。19

8、99年日本研制随着世界造船业的高速发展，原始仅仅用于钢出一台曲板成形的自动化加工装置IHI—a。该装板支撑的机械式胎架陆续被淘汰。针对国内外胎架置工作台上设有23个高度可根据选择的弯曲形状的研究现状，并结合在水火弯板加工过程中，加工平自动调节的液压千斤顶，但调节精度较低，自动化程台支撑设备要能与相应的控制和检测衔接更加紧密收稿日期：2013—03—12；修回日期：2013—04—01{基金项目：广东省教育部产学研结合项目(2010B090400126)作者简介：陈典(