[發明專利]一種型材切割的定長方法

無效

• 申請號: 201410529342.2
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN104384690A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 陳啟康;李鑫燁;鄭婉琳;周春立
• 申請（專利權）人: 滬東中華造船（集團）有限公司
• 主分類號: B23K10/00
• 分類號: B23K10/00;B23K37/00;B23K37/04
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張寧展

技術領域

本發明涉及一種型材切割的定長方法，用于自動切割型材，屬于自動加工裝備技術領域。

背景技術

型材是船體的重要構件，在裝配之前需經定長切割和流水孔切割。流水孔包括圓孔、橢圓孔、腰形孔等。型材切割的精度直接影響造船的精度，而建造LNG船對型材的切割精度有更高的要求。

型材的自動切割可以把型材放在切割臺上，由數控切割機來自動切割。此方法適合用火焰加氧氣的平面切割，若用等離子切割和進行立體切割時，大面積的消煙除塵設施，會大幅增加設備制造成本。

造船系統型材的自動切割，大多放在流水線上進行定點切割。通過建造封閉的切割房，把切割產生的煙塵從切割房中抽吸出去，通過消煙除塵，達標后再排放。

在流水線上切割型材，經典的定長方法是用一個數字式伺服電機驅動小車，小車上裝備液壓夾緊器，用液壓夾緊器“咬住”型材，小車定長直線驅動，帶動型材定長移動，此方法用在單一類型型材切割中是非常成功的，例如用在鋼管割斷中，小車上的液壓夾緊器咬住管端的上部管壁推送鋼管，如鋼管規格變化，液壓夾緊器作相應的上升下降，都能自動咬住管壁。

如需要在同一流水線上切割多種型材，液壓夾緊器如何尋找夾緊點成為應用中的難題。造船中常用的型材有扁鋼、球扁鋼、等邊角鋼、不等邊角鋼、T型鋼等，每種型材的尺寸規格有幾十種，液壓夾緊器自動尋找夾緊點確非易事。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種型材切割的定長方法，能適應各類型材及型材規格尺寸的變化，切割質量好，定長精度高，自動化程度高。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

一種型材切割的定長方法，用于型材切割流水線上，其特征在于：型材切割流水線包括貯料架，貯料架安裝在輸送輥道的一側；定長小車的傳感器安裝在一組直線導軌上；采用自主發明的組合式定位傳感裝置；傳感器擋板可沿該直線滑軌上下升降，油缸提升傳感器到設定高度；型材切割的定長方法由以下4個步驟組成：

步驟1：將待切割的型材放置在流水線的貯料架上，開始工作時，貯料架下的橫向輸送桿抬起，把型材從貯料架推送到輸送輥道上；

步驟2：輸送輥道在驅動裝置的驅動下將型材向前推送；

步驟3：定長小車的傳感器沿直線滑軌下降至正好擋住型材的高度，攔在輸送輥道上方；型材前端撞到傳感器擋板，擋板上的組合傳感器中多聯接近開關就會發出到位信號，同時其中位移傳感器提供精確位移量，所有信號通過電纜傳至控制器。通過控制器中對此復合信號的綜合處理給切割機器人提供準確的定位信息,同時系統發出信號給夾緊油缸，兩個夾緊油缸頂出，把型材夾緊，輸送輥道停止輸送；

步驟4：機器人按定長小車組合傳感器發來的位置信息作為X軸的定長基準，機器人自帶的激光測距儀測出型材的邊作為Y軸的定長基準，激光測距儀測出型材的待切割面與割炬的距離作為Z軸的定長基準，機器人以X軸、Y軸、Z軸的三個基準點，按順序對型材進行切割；

按機器人的工作范圍定義作業區，定長小車在型材被夾緊后，自動后退一個作業區，油缸提升傳感器；待機器人切割完一個作業區，夾緊油缸松開，輸送輥道重啟，重復步驟2～步驟4，機器人對下一個作業區進行切割；一個一個作業區切下去，直至切完整根型材。

優選地，所述步驟1中，輸送輥道由等間距設置的輥子組成，輥子在電機和減速器的驅動下運轉，將待切割型材向前推送。

優選地，所述步驟2中，定長小車的導軌由矩形鋼管加工而成，在矩形鋼管的上平面上和左側面上分別安裝一組直線導軌，矩形鋼管的上平面上還安裝齒條。

優選地，所述機器人對每個作業區切割前都要重新測量出X軸、Y軸、Z軸三個基準點。

本發明提供的型材切割的定長方法釆用輥道自動輸送型材，切割前兩個油缸夾緊型材；定長小車上安裝接觸傳感器，型材碰撞接觸傳感器后反饋小車位置尺寸；機器人攜帶激光測距儀測出型鋼的邊和高度，并用夾持的等離子割炬實現全位置立體切割。

相比現有技術，本發明提供的型材切割的定長方法的有益效果是：

1、機器人每更換一個作業區，都要重新測量并更新X、Y、Z坐標基準，這樣每個作業區的坐標基準是現場即時測得的，也是最正確、可靠的，即使型材有側彎或扭曲現象，通過動態修正補償也可使切割誤差最小化；

2、機器人的切割作業區在兩油缸夾緊點之間，切割產生的熱變形被二個夾緊點約束，不會引起作業區坐標基準的位移；

3、機器人在作業區內可進行立體、全位置切割，如球扁鋼的傾斜面等；