[發明專利]一種用于支撐匯聚面的索網結構的自動成型方法

有效

• 申請號: 201911178511.1
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN110883281B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 鄭飛;張鋒斌;牛魁;鄭濤;芮喜;顏立德
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: B21F27/08
• 分類號: B21F27/08;B21F27/12
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 陳宏社;王品華

本發明提出了一種用于支撐匯聚面的索網結構的自動成型方法，用于解決索網結構成型效率和精度較低的問題，實現步驟為：設置待成型的索網結構；確定輔助織網盤上圓柱狀凸體的數量和布局；確定連接節點的結構并安裝；計算輔助織網盤中每個落線孔的落線長度S_i；規劃織網噴頭的織網路徑；編寫控制程序并導入可編程控制器；獲取索網結構的成型結果；本發明方法靈巧，將大尺寸的索網結構以高收納率的狀態收納在小尺寸的織網平臺上完成，可適應多形狀、大尺寸索網結構的成型，具有成型效率高、精度高的優勢。

技術領域

本發明屬于索網結構技術領域，具體涉及一種用于支撐匯聚面的索網結構的自動成型方法。

背景技術

索網結構具有質量輕、材料廉價、造型多樣化等優勢，廣泛應用在土木建筑工程、漁業生產和索網反射面等領域。傳統的索網結構的成型多以人工進行繩索拼接為主,通過人工裁剪每個相鄰連接節點的繩索長度，再將每段繩索與連接節點固定起來，逐步拼接成設計的索網結構，當索網結構尺寸較大時存在制作復雜、難度高、周期長等缺陷。

為了提高索網結構的成型效率，研發人員提出了一種通過人工輔助實現索網結構成型的方法，如授權公告為CN104444534B，名稱為“一種索網天線裁線機”的發明專利，公開了一種半自動索網結構成型方法，先通過驅動電機帶動滾動絲杠轉動，隨著絲杠轉動滑塊到達目標位置并停止運動，然后采用精調手柄精調張力，裁剪出處于不同工作拉力時的線長，完成繩索的裁剪，再將裁剪的每段繩索通過人工將其與連接節點進行連接并固定。該發明在一定程度上提高了索網結構成型精度及效率，但其存在的缺陷在于繩索連接時仍是通過手工去將每根裁剪的繩索與連接節點進行連接并固定，自動化程度依然很低。

再如華中科技大學的羅清于2017年在題目為索段精密測控與自動連接設備的設計與分析的碩士論文中公開了一種自動化程度較高的索網結構成型方法，首先將索段兩端分別穿過節點零件的對應孔，通過檔桿變向將兩根索段分離，經過索段壓接與切斷裝置，一端與線軸連接，另一端固定于定滑輪上，節點零件通過可更換裝夾件裝夾在裝夾平臺上，通過壓接電機帶動壓接與切斷裝置下壓，實現夾套的壓扁與索段的切斷。該方法將繩索裁剪與連接在一個過程中完成，解決了索網結構成型索段裁剪與連接時工作量巨大的問題，而且實現了對各索段長度與張力較好控制。但其存在兩個問題，第一，在進行索網結構成型時一次只能針對一對節點進行連接，當遇到口徑較大、分環數較多時，其成型效率仍然不高，第二，該方法中進行繩索裁剪與連接時需要用到的設備結構復雜，成型成本過高。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術存在的不足，提出一種用于支撐匯聚面的索網結構的自動成型方法，用于解決現有技術中存在的索網結構成型效率和精度較低的技術問題。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種用于支撐匯聚面的索網結構的自動成型方法，是通過自動成型裝置實現的，包括輔助織網盤和織網平臺；所述輔助織網盤采用外形為規整幾何形狀的板狀結構，其一個側面上設置有多個用于安裝連接節點的圓柱狀凸體，相鄰圓柱狀凸體連線的中間位置設置有貫穿輔助織網盤兩個側面的落線孔；所述織網平臺包括X方向運動機構、Y方向運動機構、Z方向運動機構、可編程控制器和織網噴頭；所述X方向運動機構，用于帶動織網噴頭沿X軸方向移動；所述Y方向運動機構，用于帶動X方向運動機構沿Y軸方向移動；所述Z方向運動機構，用于帶動輔助織網盤沿Z軸方向移動；所述織網噴頭，用于輸送繩索和黏合劑；所述可編程控制器，用于實現對X、Y、Z方向運動機構運動的控制，同時實現對織網噴頭所輸送的繩索和黏合劑輸送量的控制；具體成型方法包括如下步驟：

(1)設置待成型的索網結構：

設置包括M個投影為準測地線網格節點分布或三向網格節點分布的連接節點、相鄰連接節點之間通過繩索連接且分環數為n待成型的索網結構，M＝3n²+3n+1，n取正整數；

(2)確定輔助織網盤上圓柱狀凸體的數量和布局：