Автоматическое устройство для обработки корпусов судна

(23) П риоритет по делам нзобретений н вткрытнйОпубликовано 05.06.80, Бюллетень% 21 Дата опубликования описания 08.06.80 В, Т, Болотин, Е. И, Ольховскийи Л. М. Каплан(5 4) АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОРПУСОВ СУДОВ 1Изобретение относится к судостроению,в частности к автоматическим устройствамдля обработки корпусов судов,Известно автоматическое устройстводля обработки корпусов судов, содержащее подвижную тележку с установленнойна ней вертикальной мачтой с подъемнойплощадкой, имеющей сервомеханизм перемещения с сумматором и шарнирносочленненой со стрелой, с которой шарнирно соединен держатель рабочих йриспособлений с датчиками расстояний дообрабатываемой поверхности, выходы ко-торых соединены с сервоприводами механизмов наклона стрелы и разворота дер 15жателя, а также датчик наклона стрелы,смонтированный на оси шарнирного соединения стрелы с мачтой (1,Однако ввиду того, что результирующая скорость обработки особенно приЮ значительной кривизне обрабатываемой поверхности непостоянна, качество обработки поверхности недостаточно высюко. 2Цель изобретения - улучшение качества обработки поверхностей с изменяющейсякривизной.Для этого устройство снабжено вычислительным блоком, датчиком скорости перемещения рабочей площадки и датчикомразворота держателя, укрепленным на осиразворота держателя относительно стрелы,причем выходы датчиков наклона стрелыи разворота держателя соединены со входами вычислительного блока, выход которого соединен с одним иэ входов сумматора сервомеханиэма перемещения рабочей площадки, другой вход которого связанс выходом датчика скорости перемещения рабочей площадки, взаимодействующего с рабочей площадкой,На фиг. 1 изображено предлагаемоеустройство в рабочем положение у бортасудна", на фиг. 2 - представлена векторная диаграмма скоростей конца стрельт 1на фиг. 3 - конструкция узлов с датчиками косинусов соответствующих углов;на фиг. 4 - конструкция датчика скоро(4) Следовательно, для поддержания неизменным модуля вектора скорости обработки 45 М 1, т,е. Я 1:сов 1, необходимо вертикальную скорость, т.е. схорость складывания (выдвижения) телескопа изменятьв соответствии с выражением (4).Изменение скорости Ч согласно (4) 50 осуществляется следующим образом.С помощью сервопривода механизмаразворота 9 держателя 6 поддерживаются одинаковые расстояния М х междудатчиками 7 и обрабатываемой поверхностью. Постоянство расстояния междурабочими приспособлениями и обрабатываемой поверхностью отрабатываЬт серво привод механизма 5 наклона стрелы по 373сти перемещения подъемной площадки;на фиг. 5 - функциональная схема управления устройством.Предлагаемое устройство содержитподвижную тележку 1, вертикальнуюмачту 2 с подъемной площадкой 3, накоторой шарнирно закреплена стрела 4с механизмом 5 нахлона, имеющим сервопривод. К стреле 4 шарнирно прикреплен держатель 6 рабочих приспособле-ний,на котором имеются датчики 7 расстояния до обрабатываемой поверхности 8корпуса судна. Держатель 6 с помощьюмеханизма 9 поворота с сервоприводомможет разворачиваться вокруг горизонтальной оси, с которой связан датчик 10разворота держателя, выдающий сигналкосинуса угла разворота держателя 6 вплоскости наклона стрелы 4, а в шарнире крепления стрелы 4 к подъемнойплощадке 3 укреплен датчик 11 наклонастрелы, выдающий значение косинуса" угла отклонения стрелы от вертикали. У основания тележки 1 ук., реплен датчик 12 скорости перемеще-;ния подъемной площадки, хоторый можетбыть рулеточного типа на основе многооборотного потенциометрв 13 с подпружиненным пружиной 14 валом, на которыйнаматывается тросик 15, соединенный сподъемной площадкой 3. По вертикалиподъемная площадха 3 перемещается с .йомошью сервомеханизмв 16 и троса 17.Шланг 18 служит для подвода краскиили воды высокого давления для гидродинамической очистки корпуса судна.Кроме того, в схеме управления предусмотрены усилителй 19, преобразователи 20, сумматоры 21 и вычислительный блок 22. Из исходного положения у борта подъемная площадка 3 начинает опускаться. При этом механизм 9по сигналам от датчиков 7 разворачивает держатель 6 таким образом, чтобыпри изменении кривизны поверхности8 корпуса судна, расстояния между датчиками 7 и обрабатываемой поверхностью были одинаковыми между собой, амеханизм 5 наклона стрелынаклоняя стрелу к корпусу по сигналам от техже датчиков 7, поддерживает это расстояние равным заданному, требуемомупо технологическим параметрам обработкиСкорость конца стрелы 4, на которомукреплен держатель 6 рабочих приспосоолейий, Йзмййется в соответствии с векторной диаграммой (см. фиг. 2). Вектор Ч, скорости обработки поверхности 8940 фкорпуса всегда направлен по касательнойк нему и определяется двумя составляющими: вектором скорости перемещениястрелы 4 по вертикали Ч (скорости,опусхания площадки) и вектором Чнлинейной скорости перемещения концастрелы 4 при наклоне ее в сторонукриволинейной поверхности 8 корпуса.Скорость Ч, определяется длиной стре 10 лы 4 и кривизной поверхности корпусаи направлена всегда по нормали кстреле 4. Для поддержания неизменныммодуля вектора Чо целесообразно изменять скорость Ч таким образом, чтобы15 компенсировать изменение скорости )оза счет изменения М в процессе обНработки,Решая косоугольный треугольник О Ь с,найдем:20 где аЬ=Ч="о5 - угол между векторами Ч,ИЧсс. - угол между векторами Чои Ч ,30-9 О (2)где- угол разворота держателя 6в плоскости наклона стрелы 4;который, в свою очередь, равен:д:6 +А (3)где 6 - угол отклонения стрелы 4 отвертикали.Подставляя выражения (2) и (3) в (1)40 получимЬ о сов 66изобретения ЗЕ 940 Формула5 7сигналу от датчихов 7, который в сумматоре сравнивается с сигналом заданиязазора О уст,Сигналы с выходов датчиков 10 и 11вместе с напряжением установки скорости , поступают на вход вычислительного блока 22, на выходе которого постоянно формируется напряжение по за-хону (4). Это напряжение в сумматоресравнивается с напряжением на выходе.датчика 12 скорости перемещения подьемной площадки, и сигнал рассогласованияна выходе сумматора таким образомуправляет сервомеханизмом 16, чтомгновенное значение скорости Ч всегдасоответствует требуемому по закону (4).Датчик 12 может быть вьпюлнен,например на основе многооборатного потенциометра, выход кдторого поступаетна вход дифференцирующего операционного усилителя.Устройство обеспечивает обработкукорпуса возвратно поступательными движениями при шаговом перемещении еговдоль корпуса,Использование изобретения создеетнеобходимые условия для обеспечениявысокого качества обработки большихвертикальных, наклонных и криволинейных поверхностей, таких, например, каккорпуса судов, особенно в кормовой иносовой их оконечностях.Постоянная скорость обработки создает необходимые условия для полученияокрашенной поверхности без пропускови наслаиваний, а сварного шва беэ непроваров и пережогов. При этом устройство не нуждается в дополнительныхнастройках и манипуляциях у борта, чтоспособствует повьпшению его производительности . 1, Автоматическое устройство дляобработки корпусов судов, содержащееподвижную" тблежйу с установленной наней вертикальной мачтой с подъемнойплощадкой; имеющей сервомеханизм перемещения "с сумматором игцарйщйтосочлененной со стрелой, с коротой шар О нирно соединен держатель рабочих приспособлений с датчиками расстояния дообрабатываемой поверхности, выходы которых соединены с сервоприводами механизмов наклона стрелы и разворота 1 держателя, а также датчик . наклонастрелы, смонтированный на оси шарнирного соединения стрелы с яачтой, о тлич ающеесятем,что,сцельюулучшения качества обработки поверх-.20 ностей с изменяющейся кривизной, оноснабжено вычислительным блоком, датчихом схорости перемещения рабочейплощадки и датчиком разворота держателя, укрепленным на оси разворота дер жателя относительно стрелы, причемвыходы датчиков наклона стрелы и разворота держателя соединены со входамивычислительного блока, выход которогосоединен с одним из входов сумматора ЗО сервомеханизма перемещения рабочейплощадки, другой вход которого связанс выходом датчика скорости перемещения рабочей площадки, взаимодействующего с рабочей площадкой.35 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе738940 Фиг 3 ИПИ Заказ 275319 Тираж 49 исно иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,