水火弯板机数控系统研究

申请的国家专利 n 四项专利均已公开。
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水火弯板机数控系统研究
发表的论文
n 胡晓文 程良伦.基于MC206数控水火弯板 机控制系统的设计.电气自动化.2009年2 月,总第182期
n 胡晓文.水火弯板机智能控制系统的研究. 广东工业大学硕士学位论文.2009年5月 答辩
n 江伟欢 程良伦.水火弯板运动控制系统的 研究. 机床与液压录用.2009年第9期发表
水火弯板机数控系统研 究
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2020/11/22
水火弯板机数控系统研究
项目的目的及意义
n 水火弯板是目前国内外各船厂普遍采用的船 体外板无模成型方法．
n 水火弯板曲面成形是造船生产中技术性强、 难度大、影响因素多、操作技艺难以掌握的 手工工艺。
n 随着计算机技术的发展，已经基本实现了弯 板工艺的参数预报系统．在此预报系统的基 础上开发智能机器人将改变该工艺过分依赖 人工经验的现状。
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水火弯板机数控系统研究
水火弯板机数控系统的特点
n 提供丰富、方便的图形化的焰道编辑功能。
n 解决专家系统软件生成焰道的不足 n 避免由人工检查焰道数据来排除错误造成的额外人工和错误。
n 测量和加工过程的实时图形显示。使得操 作人员实时掌握当前工艺具体的进展情况。
n 例如当前测量的是肋骨线上的哪个点，还有哪条肋骨线没有测 量；
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水火弯板机数控系统研究
软件设计
n 软件设计模块图
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水火弯板机数控系统研究
n 程序运行界面截图
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申请的国家专利
n 申请4项国家专利 n 3项发明专利，1项实用新型专利 n 申请专利包括加工方法，多轴运动控制系统等
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枪头垂直上下移动的Z 轴
测量激光轴上下移动的 Z1轴
及支撑支架旋转的C轴
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水火弯板机数控系统研究
系统构成及运动要求
n 三种操作模式
n 手动模式（校准）、测量模式（获取加工板数据）和加工模式（自动）。 n 手动模式需要实现X1，X2在纵向的同步运动控制及其它轴在各自方向的
单独运动控制， n 测量模式需要实现X1，X2在纵向的同步运动控制，沿测量轨迹（直线）
n 提高弯板效率，提高生产速度，缩短造船周 期，对提高造船质量、降低造船成本有重要 意义。
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人工加工与自动化加工
n 1.人工加工可加工板型小，依赖工人的经验。 n 2.对工人身体损害大，技术断代。 n 3.人工加工效率低
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水火弯板机数控系统研究
水火弯板机数控系统的特点
该系统于2008年8月完成现场调试 工作，投入广船国际生产车间中 使用，使用效果良好。
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系统构成及运动要求
n 水火弯板工艺中主要有板形测量运动、焰道加
工运动。下图是机床示意图，系统总共需要六
个运动轴：
机床纵向移动的X1，X2 轴
托板在龙门架上的横向 移动的Y轴
的纵向X轴和横向Y轴的联动控制，及激光轴Z1的上下移动； n 加工模式要实现X1，X2在纵向的同步运动控制，沿加工轨迹（直线）的
纵向X轴和横向Y轴的联动控制，及支撑支架C轴旋转运动控制
n 运动又分为连续运动和增量运动
运动控制性能要求
运动轴
定位精 度
运动范 围
最高速
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X
±0.1m m
12m
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水火弯板机数控系统研究
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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2020/11/22
ຫໍສະໝຸດ Baidu
水火弯板机数控系统研究
n 再如当前加工的焰道离终点还有多远，下一条的焰道在哪里， 还剩几条焰道等。
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水火弯板机数控系统的特点
n 对于加工完的钢板通过C#和Matlab混合 编程实现立体成形
n 测量完的钢版以三维形式显示在控制软件界面 n 便于对比目标板进行二次加工 n 该软件的特点主要是功能完善，使用方便，效率高。
n 基于TRIO的MC206和Emerson的PLC的运动 控制系统来完成对各轴的运动控制。
n 限位保护灵敏，具有高稳定性和可靠性 n 枪头以浮动方式和升降轴连接，避免加热不均匀的问题
n X轴采用双边驱动，并加入补偿算法。
n 避免了X轴方向两边不同步的问题 n 避免因龙门架跨度和重量都比较大，而难于保证加工精度的问题 n 以及造成机械结构变形的问题
Y
±0.1m m 4m
220.0m/ 220.0m/
Z ±0.1m
m 0.83m
66.7m/s
Z1 ±0.1m
m 0.63m
125m/s
C ±0.1° 360° 120°/s
水火弯板机数控系统研究
系统结构
n MC206控制纵向X1轴和X2轴、横向Y轴和 枪头旋转C轴
n PLC控制激光测距升降Z1轴和枪头升降Z轴 n 所有数字量的输入输出交给PLC进行处理 n 两者通过MODBUS进行实时数据的交互