自动精密控制高频感应线圈位置的厚板三维曲面加工装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种自动精密控制高频感应线圈位置的厚板三维曲面加工装置，所述自动精密控制高频感应线圈位置的厚板三维曲面加工装置，包括：电源供给构件；支撑多个零件的支架；向安装在作业台上的厚板进行高频感应加热的加热构件；引导所述加热构件或作业台移动的移送构件；经由所述加热构件的一侧，用于冷却的热交换机；测定所述厚板在加热前/后高度变位的变位测定构件；控制所述加热构件、所述移送构件、所述热交换机及所述变位测定构件动作的控制构件。如上所述，本发明专利技术可减少曲面加工的工程时间及电量消耗，与现有的气焊式船上加热法不同，本发明专利技术无需使用气焊，有利于环境保护，同时因其具备变位测定构件，可提高曲面加工的精密度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种自动精密控制高频感应线圈位置的厚板三维曲面加工装置，尤其是可因线圈位置自动精密控制来利用高频感应加热，具有变位测定构件，可测定厚板在加热前/后高度方向变位，提供更为精密的曲面加工的厚板三维曲面加工装置。
技术介绍
造船所根据船舶的使用目的和船主的要求事项，周全考虑到货物的适载量、速度、燃料消耗率等因素，为提高最佳性能而设计船形。船体的外板多为三维曲面，船形设计所定义的船体外板，经过着陆过程可分成约100至300个外板。这些多个外板，为了提高船舶的耐久性，由厚板构成，且有70%以上为曲面。在以往技术中，利用多种辊和冲床等曲面加工装置来对厚板进行曲面加工。韩国公开专利技术专利第10-2009-0093657号中公开了一种“使用用于船体外板成形的多点冲床位置信息计算方法的船体外板成形装置”，改良性的使用状态图如图I所示。但是，利用上述多点冲床20的船体外板10，在成形后出现如下问题。S卩，利用冲床20的曲面加工，初期发生大量的变形量，在成形位置、成形深度等工程变数上，对作业者的熟练技术的要求很高。另外，各外板的形状和数值几乎各有不同，在需要一次成形时，对于厚度为10至40毫米的厚板来说，要以同样的形状成形，只依靠多点冲床等冷却成形工程来完成产体外板的曲面加工是非常困难的。为了最终的精密成形，需要反复使用船上加热的气焊加热方法。这种以往技术中常使用的利用气焊在板表面相对应的一定区域内集中加热并经过冷却后，通过板的伸张和压缩过程，来对厚板进行变形加工的方法，如图2所示。 也就是说，为了曲面加工，在厚板30上侧有多个气焊40，上述气焊40在一直线上隔开配置，并向下喷射火焰。但是，这种热加工方法因对厚板30进行局部加热，无法精确的控制温度，导致材料意外变形；同时因加热方向、速度、加热量、冷却方法、板的厚度等问题，会影响作业的质量，使厚板弯曲率失控，导致作业困难。另外，在追求自动化作业的趋势下，加热速度相对较慢，导致技术不实用，同时排出大量的二氧化碳，发出噪音，引发多种环境污染；不仅如此在热变形的数据库的构筑和热变形量的控制上也存在诸多难题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种自动精密控制高频感应线圈位置的厚板三维曲面加工装置，上述装置具备三维变位测定构件，在厚板加热前可事先测定所需加热线方向的虚拟三维加热线，在船上加热后可测定高度方向，提供更为精密的曲面加工。同时可使加热线圈的形状及配置实现最佳化，进行高速加热，还具备可三维移动加热线圈的移送构件，大大提高了作业效率和生产率。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下一种自动精密控制高频感应线圈位置的厚板三维曲面加工装置，其特征在于，所述自动精密控制高频感应线圈位置的厚板三维曲面加工装置包括电源供给构件；支撑多个零件的支架；向安装在作业台上的厚板进行高频感应加热的加热构件；引导所述加热构件或作业台移动的移送构件；经由所述加热构件的一侧，用于冷却的热交换机；测定所述厚板在加热前/后高度变位的变位测定构件；控制所述加热构件、所述移送构件、所述热交换机及所述变位测定构件动作的控制构件。所述变位测定构件与所述加热构件隔开配置，依据厚板的不同位置来测定高度数据，并传送至 所述控制构件。所述变位测定构件适用接触式感应器。所述移送构件可引导所述加热构件对所述厚板进行三维移动。所述加热构件包括位于所述加热构件的下侧，对厚板感应加热的转换器；自所 述电源供给构件接收电源，并控制高频电流输出量的控制箱；电连接所述转换器和所述控制箱的连接部。所述转换器包括接收自所述控制箱提供的高频电流，发生交变磁通量的线圈；将所述线圈收纳在内部的磁心。所述线圈是由具有四边形截面的棒材，经多次弯曲曲折后而形成的。所述线圈向一方向开口曲折而成。所述磁心由多个硅素钢板形成。 所述热交换机可同时冷却所述转换器和所述连接部。所述转换器、所述控制箱及所述连接部结合为一体，可同时移动。所述连接部为金属板材经多次弯曲曲折后形成，在一侧形成可流过所述热交换机提供的冷却水的流道。在与所述转换器隔开的外侧上，具有与所述厚板接触、以滚动接触限制所述转换器和所述厚板隔开距离的间隔维持部。所述移送构件包括所述加热构件向着所述支架的高度方向，进行直线往返运动的上下移送部。本专利技术的有益效果是本专利技术的自动精密控制高频感应线圈位置的厚板三维曲面加工装置，在线圈和磁心的形状和配置的最佳化的同时，可自动控制线圈的移动，在局部加热线中心部及厚度方向，可在邻近线圈的表面部进行高速加热。此时可避免因线圈设计不到位而导致的线圈边角部无法加热、外电流局部熔化厚板末端等变形问题，整体上提高板材曲面加工的加工性。另外，在本专利技术的装置中还具有变位测定构件，可测定不同厚板位置的高度信息，在曲面加工后对各位置进行比较，从而减少误差，提高精密度。进一步，还可以缩短曲面加工的工程时间，大幅度提高生产效率。更进一步，不使用任何气体，与现有技术中的气焊加热相比，不排出二氧化碳等气体，是环保型工法。附图说明图I是以往技术的厚板曲面加工装置的使用状态图2是另一以往技术的厚板曲面加工装置的使用状态图；图3是本专利技术实施方式的自动精密控制高频感应线圈位置的厚板三维曲面加工装置的立体图；图4是本专利技术实施方式的自动精密控制高频感应线圈位置的厚板三维曲面加工装置的正面图；图5是本专利技术实施方式的自动精密控制高频感应线圈位置的厚板三维曲面加工装置的加热构件的立体图；图6是本专利技术实施方式的自动精密控制高频感应线圈位置的厚板三维曲面加工装置的加热构件之转换器的部分扩大图；图7是转换器优选实施方式的结构正面图； 图8是转换器优选实施方式的结构侧面图；图9是本专利技术实施方式的自动精密控制高频感应线圈位置的厚板三维曲面加工装置中间隔维持部的横截面图；图10是本专利技术实施方式的自动精密控制高频感应线圈位置的厚板三维曲面加工装置中变位测定构件的使用状态图；图11是本专利技术实施方式的自动精密控制高频感应线圈位置的厚板三维曲面加工装置的三维曲面加工的热传达分析结果；图12是本专利技术实施方式的自动精密控制高频感应线圈位置的厚板三维曲面加工装置的三维曲面加工的热传达分析位置标记图；图13是在图12的位置上加热线方向函数的热传达分析结果条形图；图14是三维曲面加工装置所接收电源电量变化的应力及Z方向的变形量分析FEM结果;图15是本专利技术优选实施方式所制造的厚板的截面实际照片及不同位置的测定结果;图16是厚板截面中加热线部分的扩大截面照片；图17是本专利技术实施方式的自动精密控制高频感应线圈位置的厚板三维曲面加工装置中利用变位测定构件所测定的加热前/后的高度数据；图18是图17中显示加热前/后变位的表；图19是图18表的条形图。附图符号说明100、电源供给构件；200、支架；210、作业台；220、支撑台；300、加热构件；320、转换器；322、线圈；324、磁心；340、控制箱；360、连接部；362、流道；364、冷却管；380、间隔维持部；382、结合部；384、弹性发生部；385、弹性部件；386、球；388、高度调节部；389、固定部件；400、移送构件；420、左右移送部；440、前后移送部；460、上下移送部；500、热交换机；600、变位测定构件；620、接触感应器；640、夹持本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.13 KR 10-2011-00341361.一种自动精密控制高频感应线圈位置的厚板三维曲面加工装置，其特征在于，所述自动精密控制高频感应线圈位置的厚板三维曲面加工装置包括电源供给构件；支撑多个零件的支架；向安装在作业台上的厚板进行高频感应加热的加热构件；引导所述加热构件或作业台移动的移送构件；经由所述加热构件的一侧，用于冷却的热交换机；测定所述厚板在加热前/后高度变位的变位测定构件；控制所述加热构件、所述移送构件、所述热交换机及所述变位测定构件动作的控制构件。2.根据权利要求I所述的自动精密控制高频感应线圈位置的厚板三维曲面加工装置，其特征在于，所述变位测定构件与所述加热构件隔开配置，依据厚板的不同位置来测定高度数据，并传送至所述控制构件。3.根据权利要求2所述的自动精密控制高频感应线圈位置的厚板三维曲面加工装置， 其特征在于，所述变位测定构件适用接触式感应器。4.根据权利要求2或3所述的自动精密控制高频感应线圈位置的厚板三维曲面加工装置，其特征在于，所述移送构件可引导所述加热构件对所述厚板进行三维移动。5.根据权利要求2或3所述的自动精密控制高频感应线圈位置的厚板三维曲面加工装置，其特征在于，所述加热构件包括位于所述加热构件的下侧，对厚板感应加热的转换器；自所述电源供给构件接收电源，并控制高频电流输出量的控制箱；电连接所述转换器和所述控制箱的连接部。6.根据权利要求5所述的自动精密控制高频感应线圈位置的厚板三维曲面加工装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：李矿，金相佑，李廷焕，
申请(专利权)人：韩国机械研究院，
类型：
国别省市：