[發(fā)明專利]一種可進行半徑與偏心補償?shù)乃俣锐詈峡刂葡到y(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711154484.5
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN109808159B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏筱筠;田濱濱;宋佳;曹新月;徐菲菲;果翔;鄭偉;王素菊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院沈陽計算技術(shù)研究所有限公司
• 主分類號: B29C53/60
• 分類號: B29C53/60;B29C53/80;B29L23/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 王倩

本發(fā)明涉及一種可進行半徑與偏心補償?shù)乃俣锐詈峡刂葡到y(tǒng)和方法。系統(tǒng)包括數(shù)控系統(tǒng)以及與其連接的擺臂系統(tǒng)、半徑測量系統(tǒng)；方法包括半徑測量系統(tǒng)將實時測量的三個傳感器位置反饋到數(shù)控系統(tǒng)中；數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)三個傳感器位置得到實際的芯軸半徑；并根據(jù)半徑測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)得到實際的芯軸軸心與半徑測量系統(tǒng)中心之間的偏心值；根據(jù)實際的芯軸半徑對擺臂系統(tǒng)的水平運動速度進行補償，根據(jù)偏心值對擺臂系統(tǒng)纏繞芯軸半徑進行補償，實現(xiàn)速度耦合控制。本發(fā)明可以大大改善實際的生產(chǎn)效率，把原本是手動操作和半自動操作的裝置提升為全自動操作，提高了精度的同時也提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明應(yīng)用于海洋油管成型過程中簾布材料的自動纏繞，同時也適合于其它有芯膠管成型制備技術(shù)中的材料自動纏繞，具有普遍性。

背景技術(shù)

中國橡膠行業(yè)整體規(guī)模不算大，但其用戶卻都是國家經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，如汽車、煤炭、石油、機械等。近年來，隨著中國經(jīng)濟的高速增長，市場對石油、汽車、煤炭等行業(yè)的需求持續(xù)旺盛，中國橡膠軟管制造行業(yè)也得以實現(xiàn)持續(xù)快速的發(fā)展。

在海洋石油開采使用的專用設(shè)備方面，大型海上輸油管線是不可缺少的重要配套產(chǎn)品。海上輸油管線多用于船及船岸油氣輸送，由于其柔性較大，主要承受沿管線長度方向的拉力，管線具有多層加強尼龍簾布和單根螺旋纏繞的加強鋼筋，結(jié)構(gòu)形式與制造工藝較為復(fù)雜。針對這種海油管的生產(chǎn)，國內(nèi)外已有相對成熟的生產(chǎn)設(shè)備及工藝，但都處于手工或半自動化狀態(tài)，自動化、智能化水平亟待提高。

海洋輸油軟管作為海洋工程裝備中的一種關(guān)鍵設(shè)備，目前在世界范圍內(nèi)的生產(chǎn)，還處于半自動化的狀態(tài)。因此，自主研發(fā)海洋輸油軟管智能成型裝備變得非常有意義，不僅能夠使整個海油管制造業(yè)智能制造裝備更加完善，而且可以輻射到其他行業(yè)，可以引發(fā)其他自動化水平比較低的行業(yè)生產(chǎn)理念的變革，接受創(chuàng)新，改變現(xiàn)有的半自動化的生產(chǎn)模式，提高制造業(yè)的整體自動化水平。

綜上所述，實現(xiàn)簾布等材料自動纏繞成型是軟管智能成型裝備的核心，該發(fā)明的實現(xiàn)，將大大提高海洋輸油軟管的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量，為我國海上石油開采做出巨大的貢獻，為國家創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟效益。同時，可廣泛應(yīng)用于橡膠軟管制造的企業(yè)中，改變橡膠軟管的制造模式，裝備達到國際先進水平，并可向國外推廣。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術(shù)不足，本發(fā)明的目的提供一種可進行半徑與偏心補償?shù)乃俣锐詈峡刂品椒āＴ摲椒梢栽趶?fù)雜的軌道環(huán)境中，快速的提供給天車最短的移動路線。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種可進行半徑與偏心補償?shù)乃俣锐詈峡刂葡到y(tǒng)，包括數(shù)控系統(tǒng)以及與其連接的擺臂系統(tǒng)、半徑測量系統(tǒng)；所述半徑測量系統(tǒng)與擺臂系統(tǒng)設(shè)置于桁架上，用于同時水平移動；

擺臂系統(tǒng)，用于供給纏繞材料，并根據(jù)半徑的變化及時進行角度的調(diào)節(jié)；

半徑測量系統(tǒng)，用于對旋轉(zhuǎn)的芯軸實時測量其半徑，將自身位置反饋到數(shù)控系統(tǒng)中；

數(shù)控系統(tǒng)，用于根據(jù)實時測量的芯軸半徑發(fā)送控制命令至擺臂系統(tǒng)，實現(xiàn)擺臂系統(tǒng)與芯軸運動速度的耦合控制。

所述半徑測量系統(tǒng)包括三個激光位移傳感器，設(shè)于半圓形框架上，所述半圓形框架與芯軸的軸線垂直；第一、第三個激光位移傳感器分別設(shè)于平角邊的兩端，第二個激光位移傳感器設(shè)于半圓上的中點處；三個激光位移傳感器發(fā)射的激光交于半圓形圓心。

所述擺臂系統(tǒng)包括擺動驅(qū)動機構(gòu)、伸縮機構(gòu)、逆止機構(gòu)、張力檢測機構(gòu)、簾布夾緊牽引機構(gòu)和剪切機構(gòu)，所述擺動驅(qū)動機構(gòu)設(shè)有可轉(zhuǎn)動的空心軸，所述伸縮機構(gòu)設(shè)有擺動臂和滑動臂，且所述擺動臂與所述空心軸固連，所述滑動臂可升降地安裝于所述擺動臂上，所述逆止機構(gòu)安裝在所述擺動臂上，所述張力檢測機構(gòu)、簾布夾緊牽引機構(gòu)和剪切機構(gòu)均設(shè)置于所述滑動臂上，其中所述簾布夾緊牽引機構(gòu)包括上夾緊機構(gòu)和下夾緊機構(gòu)，所述上夾緊機構(gòu)設(shè)有可升降的上夾緊組件，所述下夾緊機構(gòu)設(shè)有可水平移動的下夾緊組件和壓輥，簾布由所述空心軸輸出并經(jīng)所述逆止機構(gòu)轉(zhuǎn)向后依次穿過所述張力檢測機構(gòu)、上夾緊機構(gòu)、剪切機構(gòu)和下夾緊機構(gòu)。