Стенд для контуровки корпусных конструкций

Стенд для контуровки корпусных конструкций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СТЕНД ДЛЯ КОНТУРОВКИ КОРПУСНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, содержащий подвижную колонну и систему управления резаком, причем колонна содержит самоходную тележку, несущую выдвижную штангу с резаком, a система.управления резаком состоит из лазерного излучателя , приемника, установленного на выдвижной штанге, приводов перемещения и поворота излучателя, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности труда путем сокращения времени на подготовку стенда к контуровке и снижения капитальных затрат на изготовление оборудования, система управления резаком снабжена пентапризмой, устанавливаемой в месте пересечения плоскости контуровки с диаметральной плоскостью блока корпуса судна, приводами перемещения и поворота пентапризмы , позиционно-чувствительными датчиками, установленными на входной грани пентапризмы, a также на блоке корпуса судна в точках пересечения диаметральной плоскости с контрольными линиями, обозначенными на днищевой и палубной частях, блоками индикации, блоками сравнения сигналов дат-® чиков и датчиком угла поворота пен (Л тапризмы, причем блоки индикации и сравнения электрически связаны с позиционно-чувствительными датчиками и приводами пентапризмы и излучателя .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (Н1

1(5Ц В 63 В 9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«МЮВ Ф ФА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3563276/27-11 (22) 14.03.83 (46) 30.06.84. Бюл. В 24 (72) Э.И.Лях, В.A.ßêóøåâ и Б.Л.Забарский (53) 629.12.011.74 (088.8) (56) 1.Технология судостроения.

Сборник. 1978, 9 8, с. 7-9 (прототип) . (54) (57) СТЕНД ДЛЯ "КОНТУРОВКИ КОРПУСНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, содержащий подвижную колонну и систему управления резаком, причем колонна содержит самоходную тележку, несущую вЫдвижную штангу с резаком, а система,управления резаком состоит иэ лазерного излучателя, приемника, установленного на выдвижной штанге, приводов перемещения и поворота излучателя, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности труда путем. сокращения времени на подготовку стенда к контуровке и снижения капитальных затрат на изготовление оборудования, система управления резаком снабжена пентапризмой, устанавливаемой в месте пересечения плоскости контуровки с диаметральной плоскостью блока корпуса судна, приводами перемещения и поворота пентапризмы, позиционно-чувствительными датчиками, установленными на входной грани пентаприэмы, а также на блоке корпуса судна в точках пересечения диаметральной плоскости с контрольными линиями, обозначенными на днищевой и палубной частях, блоками индикации, блоками сравнения сигналов дат- I чиков и датчиком угла поворота пентапризмы, причем блоки индикации и сравнения электрически связаны с позиционно-чувствительными датчика- С ми и приводами пентаприэмы и излучателя. с

1100187

Изобретение относится к судостроению, а именно к устройствам для коитуровки стыкуемых элементов корпуса судна.

Известен стенд для контуровки корпусных конструкций, содержащий подвижную колонну и систему управления резаком, причем колонна содержит самоходную тележку, несущую выдвижную штангу с резаком, а система управления резаком состоит из 10 лазерного излучателя, приемника, установленного на выдвижной штанге, приводов перемещения и поворота излучателя $13

Недостатком известного устройст- 15 ва является невозможность работы в двух плоскостях оконтуровки.

Цель изобретения — повыаение производительности труда путем сокращения времени на подготовку стенда к контуровке и снижение капитальных затрат на изготовление оборудования.

Указанная цель достигается тем, что в стенде для контуровки корпусных конструкций, содержащем подвижную колонну и систему управления резаком, причем колонна содержит самоходную тележку, несущую выдвижную штангу с резаком, а система управле.ния резаком состоит из лазерного излучателя, приемника, установленного на выдвижной штанге, приводов перемещения и поворота излучателя, система управления резаком снабжена пентапризмой, устанавливаемой в месте пересечения плоскости контуровки с диаметральной плоскостью блока корпуса судна, приводами перемещения и поворота пентапризмы, позиционночувствительными датчиками, установленными на входной грани пентаприэ- 40 мы, а также на блоке корпуса судна в точках пересечения диаметральной плоскости с контрольными линиями, обозначенными на днищевой и палубной частях, блоками индикации, блоками сравнения сигналов датчиков и датчиком угла поворота пентапризмы, причем блоки индикации и сравнения электрически связаны с позиционночувствительными датчиками и привода50 ми пентапризмы излучателя.

На фиг. 1 изображен стенд,для контуровки корпусных конструкций, общий виду на фиг. 2 — вид A на фиг.. 1 (днищевая часть блока корпуса судна); на фиг. 3 — пентапрйэма; на фиг. 4 излучательу на фиг. 5 — вид Б на фиг. 4; на фиг. 6 — принципиальная блок-схема системы наведения изл чателя.

Стенд для контуровки корпусных 60 конструкций содержит подвижную контурующую колонну 1 (фиг ° 1),выполненную в виде самоходной тележки 2, на которой установлена колонна 3. На колонне 3 смонтирована кабина 4 с воз- 65 можностью вертикального перемещения по колонне 3 с помощью привода 5 вертикального перемещения, а также горизонтального перемещения совместно с колонной 3 и самоходной тележкой 2 с помОщью привода 6. Приводы

5 и 6 установлены на тележке 2. Самоходная тележка 2 установлена с воэможностью перемещения по рельсовым путям 7. В кабине 4 смонтирован гаэореэательный аппарат 8, содержа" щий выдвижную штангу 9 с резако 4 (не обозначен), контактирующую с обрабатываемым блоком 10 корпуса судна.

В кабине 4 смонтирован привод коррекции (не обозначен) выдвижной штан" ги 9, предназначенный для перемещения штанги 9 вдоль ее продольной оси (не обозначена).

Блок 10 содержит стыки носовой ll и кормовой 12, днищевую часть 13 (фиг. 2) с контрольной линией 14 диаметральной плоскости, а также палубную часть 15 (фиг. 1) с контрольной линией 16 диаметральной плоскости. На палубной части 15 блоI ка 10 нанесены контрольные линии 17 и 18 крайних шпангоутов, а на днищевой части 13 — контрольные линии 19 и 20 крайних шпангоутов. На выдвижной штанге 9 (фиг. 1) установлен приемник 21, связанный следящей системой (не обозначена) с излучателем 22, установленным на тумбе, 23. Кроме того, приемник 21 электрически связан с приводом коррекции штанги 9. Элементы следящей системы установлены на приемнике 21 и излучателе 22. На днищевой части 13 (фиг. 2) в точках пересечения контролЬной линии 14 и контрольных линий 19 и 20 крайних шпангоутоз установлены соответственно двухкоординатный позиционно-чувсвительный датчик 24 и проходной двухкоординатный позиционно-чувствительный датчик 25 с центральным отверстием. На палубной части 15 (фиг. 1) в точке пересечения контрольных линий 16 и 18 крайнего шпангоута носового стыка ll установлен кронштейн

26, на котором закреплен однокоординатный позиционно-чувствительный датчик 27 с таким расчетом, чтобы

его габариты выходили за пределы носового стыка ll блока 10. Крепление и фиксация датчиков 24 и 25 (фиг. 2) и кронштейна 26 (фиг. 1) с датчиком 27 относительно днищевой 13 и палубной 15 частей блока 10 осуществлены, например, прижимами (не обозначены) с постоянными магнитами.

Датчики 24, 25 и 27 предназначены для приема энергии излучения излучателя 22 и выработки сигналов рассогласования. В районе носового стыка

1l на стойке 28 установлена пентапризма 29 таким образом, что ее оптический центр ориентировочно совпада1100187 ет с линией пересечения двух плоскостей — диаметральной, проходящей через контрольные линии 14 и 16, и плоскости, параллельной основной плоскости блока 10. и проходящей через центр датчика 25, закрепленного 5 у носового стыка 11. Выходная грань (не обозначена) пентапризмы 29-направлена в сторону излучателя 22. Пентаприэма 29 предназначена для поворота на 90 луча излучателя 22 и направле-10 ния луча на датчики 24, 25 и 27.

Пентапризма 29 (фиг. 1 и 3) закреплена в корпусе 30, установленном с возможностью фиксированного поворота в вертикальной плоскости в. опоре

31. Для фиксации корпуса 30 предна" значен винт 32, взаимодействующий с валом 33 корпуса 30. Вал 33 жесткО связан с приводом 34 поворота и дат" чиком 35 угла поворота пентапризмы

29. Датчик 35, привод 34 и опора 31 закреплены на корпусе 36. Корпус 36 выполнен с отверстием 37 напротив пентапризмы 29. Сбосно с отверстием

37 на корпусе 36 установлен двухкоординатный проходной поэиционночувствительный датчик 38. Корпус 36 жестко закреплен на каретке 39, установленной с возможностью горизонтального перемещения относительно направляющей 40 с помощью привода 41. На- З0 правляющая 40 установлена с возможностью горизонтального перемещения по плите 42 с помощью привода 43.

Каретка 39 и направляющая 40 имеют воэможность перемещения в двух вза- 35 имно перпендикулярных плоскостях .

Плита 42 жестко соединена со штоком

44, установленным с возможностью вертикального перемещения в направляющей 45 с помощью привода 46. При- 40 вод 46 жестко закреплен на плите 47 направляющей 45.Плита 47 посредст вом регулировочных винтов 48 связана с верхним основанием 49 стойки 28.

Для установки плиты 47 в горизонтальное положение предназначены регулировочные винты 48. Контроль горизонтальности осуществляется уровнями 50, закрепленными йа плите 47.

На стойке 28 закреплен пульт управления. Излучатель 22 (фиг. 1, 4 и 5) установлен в корпусе 52 с возможностью поворота вокруг своей продольной оси 53 с помощью привода

54, закрепленного на корпусе 52, Излучатель 22 предназначен для задания плоскости контуровки и соответственно для управления приемником

21, установленным на штанге Я. Кор пус 52 установлен с возможностью поворота в вертикальной плоскости в 60 кронштейне 55 с помощью привода 56.

Кронштейн 55 смонтирован с воэможностью поворота в горизонтальной плоскости в опоре 57 с помощью при» вода 58. Опора 57 установлена с воэ- 65 можностью вертикального перемещения в корпусе 59 с помощью привода 60.

Корпус 59 жестко связан с кареткой

61, установленной с возможностью гориэонтального перемещения по плите

62 с помощью привода 63. Установка плиты 62 в горизонтальное положение осуществляется с помощью регулировочных винтов 64, посредством которых плита 62 связана с тумбой 23..

Контроль горизонтальности осуществляется уровнями 65, закрепленными на плите 62. Позиционно-.чувствительные датчики 24, 25, 27 и 38 (фиг. 6), установленные соответственно на блоке 10 корпуса судна (фиг. 1) и корпусе 36 (фиг. 3), электрически связаны соответственно с блоками

66-72 (фиг. 6) сравнения пар координатных элементов (не показаны), например фоторезисторов, смонтированных в позиционно-чувствительных датчиках 24, 25, 27 и 38. Блоки 6672 сравнения предназначены для управления приводами 41, 46, 43 и 60 излучателя 22 и пентапризмы 29.

Датчик 35 угла поворота пента! призмы 29 электрически связан со счетчиком 73 импульсов и предназначен для выдачи информации о повороте пентапризмы 29. Счетчик 73 электрически связан с приводом 54 поворота излучателя 22 относительно продоль! ной оси 53. Блоки 66, 67 и 70 сравнения электрически связаны соответственно с блоками 74, 75 и 76 индикации рассогласования пар координатных элементов позиционно-чувствительных датчиков 24 и 27. Блоки 74, 75 и 76 индикации предназначены для индицирования численных показаний датчиков

24, 27 и для управления приводами 56 и 58 излучателя 22. Блок 75 индикации рассогласования электрически связан с приводом 34 поворота пента- приэмы 29. Блоки 74 и 76 индикации электрически связаны соответственно с приводами 58 и 56 поворота излучателя в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Блок 69 сравнения электрически связан с приводом 60 перемещения излучателя 22 в вертикальной плоскости, блок 68 сравненияс приводом 43 перемещения пентапризмы

29 в горизонтальной плоскости в на-. правлении, параллельном продольной оси 53 и излучателя 22. Блоки 71 и

72 сравнения электрически связаны соответственно с приводами 41 и 46 перемещения пентапризмы 29 в гори- ) зонтальной плоскости в направлении, перпендикулярном к продольной оси

53 излучателя 22, а также в вертикальном направлении.

Блоки 66-.72 сравнения.пар координатных элементов,.счетчик 73 импульсов, блоки 74, 75 и 76 индикации рассогласования пар координат1100187 ных элементов смонтированы в пульте

51 управления (фиг. 3).

Блок 72 (фиг. 3 ) электрически дополнительно связан с приводом 60 перемещения излучателя 22 по вертикали.

Стенд работает следующим образом.

Блок.10 корпуса судна передвигается на транспортных средствах (не обозначены) на стапельную позицию, где фиксируется в таком положении, 10 чтобы обрабатываемый монтажный стык, например носовой ll, находился в зоне вылета выдвижной штанги 9.

На днищевой части 13 блока 10 в точках пересечения контрольной линии

14 и контрольных линий 19 и 20 устанавливаются позиционно-чувствительные датчики 24 и 25. На палубной части 15 блока 10 в точке пересечения контрольных линий 16 и 18 устанавливается кронштейн 26 с датчиком

27. Плиту 62 устанавливают в горизонтальное положение с помощью регулировочных винтов 64. Контроль горизонтальности осуществляют по уровням 65.

Излучатель 22 с помощью приводов 60 и 63 перемещают в горизонтальном и вертикальном направлениях до такого положения, чтобы его продольная ось .53 ориентировочно совпала с пересечением двух плоскостей — горизонтальной и вертикальной, причем горизонтальная должна ориентировочно проходить через центр датчика 25, закрепленного на днище 13 у носового стыка 11, а . след вертикальной плос- 35 кости на полу цеха должен ориентировочно проходить через центр площадки (не обозначена), предназначенной для установки стойки 28 с пентапризмой 29.

В районе носового стыка 11 на стой- 40 ке 28 устанавливается пентапризма 29 таким образом, чтобы ее оптический центр ориентировочно совпал с линией пересечения двух плоскостей — диаметральной,проходящей через контроль- 45 ные линии 14 и 16 и плоскости, параллельной основной плоскости бло-, ка 10 и проходящей через центр датчика 25. Плиту 47 устанавливают в горизонтальное положение с помощью регулировочных винтов 48. Контроль горизонтальности осуществляют по уровням 50. В ручном режиме привода-. ми 41 и 46 перемещают пентаприэму 29 в горизонтальной и вертикальной плоскостях до совмещения зоны захвата позиционно-чувствительного датчика

38 с лучом излучателя 22. Включают автоматический режим взаимного слежения пентаприэмы 29 и излучателя 22.

Сигналы рассогласования пар фоторези.60 сторов датчика 38 через блоки 71 и

72 поступают на приводы 41 и 46, перемещающие пентапризму 29 по горизонтали и вертикали до зануления сигналов рассогласования. В ручном 65 режиме приводом 60 перемещают излучатель 22 по вертикали, приводом 43 .пентапризму 29 по горизонтали параллельно продольной оси 53 излучателя

22 до попадания выходного луча пентаприэмы 29 в зону захвата позиционно-чувствительного датчика 25, при этом сигнал рассогласования, вырабатываемой на датчике 38, поступает через блок 72 на привод 46, который перемещает пентапризму 29 по вертикали синхронно с излучателем 22. Включают автоматический режим слежения пентаприэмы 29, излучателя 22 и датчика 25, Сигналы рассогласования пар фоторезисторов датчика 25 через блоки 68 и 69 поступают на приводы

60 и 43,корректирующие положения из- ° лучателя 22 и пентапризмы 29 до зануления сигналов рассогласования датчиков 25 и 38.Визуально определяют положение пятна луча излучателя 22, прошедшего через датчик 25, по отношению к Позициионно-чувствительному датчику 24. В ручном режиме приводом 58 поворачивают излучатель 22 в горизонтальной плоскости, а приводом 34 - пентапризму 29 в вертикальной плоскости до совмещения луча.излучателя 22 с зоной захвата датчи ка 24. Включают автоматический режим слежения датчиков 24 и 25, пентапризмы 29 и излучателя 22. В процессе поворота пентапризмы 29 в вертикальной плоскости привод 34 воздействует на датчик 35 угла поворота, выдающего импульсные сигналы, количество которых пропорционально углу поворота пентаприэмы 29, на.счетчик

73 импульсов, который управляет при водом 54, поворачивающим излучатель .

22 вокруг продольной оси 53, в результате чего осуществляется синхронный поворот пентапризмы 29 и излучателя 22 на равные углы.

Поворот излучателя 22 в горизонтальной плоскости вызывает перемещение пятна луча на передней грани (не обозначена) пентапризмы 29, т.е. уход пятна луча с центра датчика 38, в результате чего .в нем вырабатывается сигнал рассогласования. Этот сигнал через блок 71 поступает на привод 41, перемещающий пентапризму

29 в горизонталЬной плоскости до эануления сигнала рассогласования.

Одновременно происходит отработка сигналов рассогласования, воэникающих в результате изменения положения выходного луча пентаприэмы 29 на фоторезисторах датчика 25. Эти сигналы через блоки 68 и 69 поступают на привод 43, перемещающий пентаприэму 29 вдоль продольной оси 53 излучателя 22, и привод 60, перемещающий излучатель 22 по вертикали.

Отключают автоматический режим сле«жения. В ручном режиме приводом 34

1100187 поворачивают пентапризму 29 в вертикальной плоскости и фиксируют в вертикальном положении винтом 32.

Визуально определяют положение пятна луча излучателя 22, прошедшего пентаприэму.29 относительно поэиционночувствительного датчика 27. Включают режим автоматического слежения.датчика 38, излучателя 22 и датчика 27.

Приводом 56 поворачивают излучатель

22 в вертикальной плоскости, что вы- 30 зывает перемещение пятна луча на передней грани пентапризмы 29, в результате чего датчик 38 вырабатывает сигнал рассогласования, который через блок 72 поступает на привод 60, перемещающий излучатель 22 по вертикали. Поворот и согласованное с ним перемещение по вертикали излучателя 22 осуществляются до эануления сигнала рассогласования датчика 27, > который через блок 76 индикации воздействует на привод 56, останавливая поворот излучателя 22. Отключают автоматический режим слежения.

Таким образом, лазерный излучатель 22 устанавливается так, что плоскость, описываемая лучом излучателя 22, совпадает с плоскостью контуровки блока 10 корпуса судна, т.е. плоскость, описываемая лучом излучателя 22, перпендикулярна к диамет- ЗО ральной и основной плоскостям блока 10, причем последний произвольно установлен на стапеле.

Датчики 24 и 25, кронштейн 26,с датчиком 27, а также пентапризма 29 снимаются. Выдвижную штангу 9 вводят в контакт с блоком 10. Приемник

21 вводят во взаимодействие с излучателем 22 и включают следящую систему, обеспечивающую постоянное взаимодействие приемника 21 с излучателем 22.

Включают резак выдвижной штанги

9, приводы 5 и 6. Производят оконтуровку носового стыка 11. В процессе перемещения выдвижной штанги 9 вдоль обрабатываемой кромки приемник 21 через привод коррекции обеспечивает перемещение резака в плоскости, задаваемой излучателем 22. По,окончании контуровки колонну 1 перемещают в исходное состояние. При необходимости оконтуровки кормового стыка

12 блок 10 подводят кормовым стыком

12 к контурующей колонне 1, устанавливают датчики 24, 25 н 27 в соответствующие места, устанавливают пентапризму 29, настраивают излучатель 22 и контуруют кормовой стык 12 °

Кроме повышения производительности труда и снижения капитальных затрат, предлагаемый стенд обеспечивает сокращение цикла и снижение трудоемкости постройки судна, улучше- . ние условий и привлекательности труда сборщиков корпусов судов. Экономический эффект от внедрения изобретения на одном предприятии составит ориентировочно 5,6 тыс. руб.

ыокв7

1f поо в

1100187 дидЮ

ВНИИПИ Заказ.4532/17

Тираж 45б Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород,ул.Проектная,4