Стенд для контуровки корпусных конструкций

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК НЮ НН 3(59 В 63 В 9/06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 63276/27-1(21) 35 (22) 14 (46) 30 (72) Э. и Б.Л.З (53) 62 (56) 1Сборник тип) . 9 24 кушев 4 (088.8)судостроения,8, с. 7"9 (прото.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) СТЕНЦ ДЛЯ ПУСНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, вижную колонну и си резаком, причем кол моходную тележку, н штангу с резаком, а ния резаком состоит лучателя, приемника на выдвижной штанге мещения и поворота л и ч а ю щ и й с я лью повышения произ КОНТУРОВКИ КОР- содержащий подтему .управления нна содержит сасущую выдвижную система,управле" иэ лазерного иэустановленного приводов переэлучателя, о т "тем, что, с це- одительности труда путем. сокращения времени на подготовку стенда к контуровке и снижения капитальных затрат на изготовление оборудования, система управления резаком снабжена пентапризмой, устанавливаемой в месте пересечения плоскости контуровки с диаметральной плоскостью блока корпуса судна, приводами перемещения и поворота пента" призмы, позиционно-чувствительными датчиками, установленными на входной грани пентаприэмы, а также на блоке корпуса судна в точках пересечения диаметральной плоскости с контрольными линиями, обозначенными на днищевой и палубной частях, блоками индикации, блоками сравнения сигналов дат чиков и датчиком угла поворота пентапризмы, причем блоки индикации и сравнения электрически связаны с позиционно-чувствительными датчика- С ми и приводами пентаприэмы и излучателя.сеИзобретение относится к судостроению, а именно к устройствам для коитуровки стыкуемых элементов корпуса судна.Известен стенд для контуровки корпусных конструкций, содержащий подвижную колонну и систему управления резаком, причем колонна содержит самоходную тележку, несущую выдвижную штангу с резаком, а система управления резаком состоит из 10 лазерного излучателя, приемника, установленного на выдвижной штанге, приводов перемещения и поворота излучателя 13Недостатком известного устройст ва является невозможность работы в двух плоскостях оконтуровки.Цель изобретения - повьааение производительности труда путем сокращения времени на подготовку стенда к контуровке и снижение капитальных затрат на изготовление оборудования.Указанная цель достигается тем, что в стенде для контуровки корпусных конструкций, содержащем подвижную колонну и систему управлениярезаком, причем колонна содержит самоходную тележку, несущую выдвижную штангу с резаком, а система управле.ния резаком состоит из лазерного излучателя, приемника, установленного на выдвижной штанге, приводов перемещения и поворота излучателя, система управления резаком снабжена пентапризмой, устанавливаемой в месте пересечения плоскости контуровки с диаметральной плоскостью блока корпуса судна, приводами перемещения и поворота пентапризмы, позиционно- чувствительными датчиками, установленными на входной грани пентаприэ мы, а также на блоке корпуса судна в точках пересечения диаметральной плоскости с контрольными линиями, обозначенными на днищевой и палубной частях, блоками индикации, бло ками сравнения сигналов датчиков и датчиком угла поворота пентапризмы, причем блоки индикации и сравнения электрически связаны с позиционно- чувствительными датчиками и привода 50 ми пентапризмы излучателя.На фиг. 1 изображен стенд,для контуровки корпусных конструкций, общий виду на фиг. 2 - вид А на фиг 1 (днищевая часть блока корпуса судна)", на фиг. 3 - пентапрйэма; на фиг. 4 излучателЫ на фиг, 5 - вид Б на фиг. 4; на фиг. б - принципиальная блок-схема системы наведения излучателя.Стенд для контуровки корпусных 60 конструкций содержит подвижную контурующую колонну 1 (фиг1),выполненную в виде самоходной тележки 2, на которой установлена колонна 3. На колонне 3 смонтирована кабина 4 с воз можностью вертикального перемещения по колонне 3 с помощью привода 5 вертикального перемещения, а также горизонтального перемещения совмест" но с колонной 3 и самоходной тележкой 2 с помОщью привода б. Приводы 5 и 6 установлены на тележке 2, Самоходная тележка 2 установлена с воэможностью перемещения по рельсо" вым путям 7, В кабине 4 смонтирован гаэореэательный аппарат 8, содержа" щий выдвижную штангу 9 с резако 4 (не обозначен), контактирующую с обрабатываемым блоком 10 корпуса судна.В кабине 4 смонтирован привод коррекции (не обозначен) выдвижной штан" ги 9, предназначенный для перемеще" ния штанги 9 вдоль ее продольной оси (не обозначена).Блок 10 содержит стыки носовой 11 и кормовой 12, днищевую часть 13 (фиг. 2) с контрольной линией 14 диаметральной плоскости, а также палубную часть 15 (фиг. 1) с контрольной линией 16 диаметральной плоскости. На палубной части 15 блока 10 нанесены контрольные линии 17 и 18 крайних шпангоутов, а на днищевой части 13 - контрольные линии 19 и 20 крайних шпангоутов. На выдвиж" ной штанге 9 (фиг, 1) установлен приемник 21, связанный следящей системой (не обозначена) с излучателем 22, установленным на тумбе, 23, Кроме того, приемник 21 электрически связан с приводом коррекции штанги 9. Элементы следящей системы установлены на приемнике 21 и излучателе 22. На днищевой части 13 (фиг, 2) в точках пересечения контролЬной линии 14 и контрольных линий 19 и 20 крайних шпангоутоз установлены соответственно двухкоординатный позиционно-чувсвительный датчик 24 и проходной двух- координатный позиционно-чувствительный датчик 25 с центральным отверстием. На палубной части 15 (фиг. 1) в точке пересечения контрольных линий 16 и 18 крайнего шпангоута носового стыка 11 установлен кронштейн 26, на котором закреплен однокоординатный позиционно-чувствительный датчик 27 с таким расчетом, чтобы его габариты выходили за пределы носового стыка 11 блока 10. Крепление и фиксация датчиков 24 и 25 (фиг, 2) и кронштейна 26 (фиг. 1) с датчиком 27 относительно днищевой 13 и палубной 15 частей блока 10 осуществлены, например, прижимами (не обозначены) с постоянными магнитами. Датчики 24, 25 и 27 предназначены для приема энергии излучения излучателя 22 и выработки сигналов рассогласования. В районе носового стыка 11 на стойке 28 установлена пента- призма 29 таким образом, что ее оптический центр ориентировочно совпада"ет с линией пересечения двух плоскостей - диаметральной, проходящейчерез контрольные линии 14 и 16, иплоскости, параллельной основнойплоскости блока 10 и проходящей через центр датчика 25, закрепленного 5у носового стыка 11. Выходная грань(не обозначена) пентапризмы 29.направлена в сторону излучателя 22. Пентаприэма 29 предназначена для поворотана 90 ф луча излучателя 22 и направлеОния луча на датчики 24, 25 и 27.Пентапризма 29 (фиг. 1 и 3) закреплена в корпусе 30, установленномс возможностью Фиксированного поворо"та в вертикальной плоскости в опоре31. Для Фиксации корпуса 30 предна"значен винт 32, взаимодействующий свалом 33 корпуса 30. Вал 33 жесткОсвязан с приводом 34 поворота и дат"чиком 35 угла поворота пентапризмы29. Датчик 35, привод 34 и опора 31закреплены на корпусе 36. Корпус 36выполнен с отверстием 37 напротивпентапризмы 29. Сбосно с отверстием37 на корпусе 36 установлен двухкоординатный проходной позиционно"чувствительный датчик 38, Корпус 36жестко закреплен на каретке 39, установленной с возможностью горизонтального перемещения относительно направляющей 40 с помощью привода 41. На- ЗОправляющая 40 установлена с возможностью горизонтального перемещенияпо плите 42 с помощью привода 43,Каретка 39 и направляющая 40 имеютвоэможность перемещения в двух вза-. 35имно перпендикулярных плоскостях.Плита 42 жестко соединена со штоком44, установленным с возможностьювертикального перемещения в направляющей 45 с помощью привода 46, Привод 46 жестко закреплен на плите 47направляющей 45,Плита 47 посредством регулировочных винтов 48 связанас верхним основанием 49 стойки 28,Для установки плиты 47 в горизонтальное положение предназначенырегулировочные винты 48. Контрольгоризонтальности осуществляется уров"нями 50, закрепленными йа плите 47.На стойке 28 закреплен пульт 51управления. Излучатель 22 (фиг. 1,4 и 5) установлен в корпусе 52 свозможностью поворота вокруг своейпродольной оси 53 с помощью привода54, закрепленного на корпусе 52,Излучатель 22 предназначен для зада"ния плоскости контуровки и соответственно для управления приемником21, установленным на штанге 9. Корпус 52 установлен с возможностьюповорота в вертикальной плоскости в бОкронштейне 55 с помощью привода 56.Кронштейн 55 смонтирован с воэможностью поворота в горизонтальнойплоскости в опоре 57 с помощью привода 58. Опора 57 установлена с воэ- б 5 можностью вертикального перемещения в корпусе 59 с помощью привода 60. Корпус 59 жестко связан с кареткой 61, установленной с возможностью горизонтального перемещения по плите 62 с помощью привода 63. Установка плиты 62 в горизонтальное положение осуществляется с помощью регулиро" вочных винтов 64, посредством которых плита 62 связана с тумбой 23Контроль горизонтальности осуществляется уровнями 65, закрепленными на плите 62. Позиционно-.чувствительные датчики 24, 25, 27 и 38 (фиг. 6), установленные соответственно на блоке 10 корпуса судна (фиг. 1) и корпусе 36 (фиг. 3), электрически связаны соответственно с блоками 66-72 (фиг. 6) сравнения пар координатных элементов (не показаны), например Фоторезисторов, смонтированных в позиционно-чувствительных датчиках 24, 25, 27 и 38. Блоки 66- 72 сравнения предназначены для управления приводами 41, 46, 43 и 60 излучателя 22 ипентапризмы 29.Датчик 35 угла поворота пента призмы 29 электрически связан со счетчиком 73 импульсов и предназначен для выдачи информации о повороте пентапризмы 29. Счетчик 73 электрически связан с приводом 54 поворота излучателя 22 относительно продольной оси 53. Блоки бб, 67 и 70 сравнения электрически связаны соответственно с блоками 74, 75 и 76 индикации рассогласования пар координатных элементов позиционно-чувствительных датчиков 24 и 27. Блоки 74, 75 и 76 индикации предназначены для индицирования численных показаний датчиков 24, 27 и для управления приводами 56 и 58 излучателя 22. Блок 75 индикации рассогласования электрически связан с приводом 34 поворота пента- приэмы 29. Блоки 74 и 76 индикации электрически связаны соответственно с приводами 58 и 56 поворота излучателя в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Блок 69 сравнения электрически связан с приводом 60 перемещения излучателя 22 в вертикальной плоскости, блок 68 сравненияс приводом 43 перемещения пентапризмы 29 в горизонтальной плоскости в на". правлении, параллельном продольной оси 53 и излучателя 22. Блоки 71 и 72 сравнения электрически связаны соответственно с приводами 41 и 46 перемещения пентапризмы 29 в гори- ) зонтальной плоскости в направлении, перпендикулярном к продольной оси 53 излучателя 22, а также в вертикальном направлении.Блоки 66-.72 сравнения.пар координатных элементов,.счетчик 73 импульсов, блоки 74, 75 и 76 индикации рассогласования пар координатных элементов смонтированы в пульте 51 управления (Фиг. 3).Блок 72 (фиг. 3) электрически дополнительно связан с приводом 60 перемещения излучателя 22 по вертикали.5Стенд работает следующим образом.Блок.10 корпуса судна передвигается на транспортных средствах (не обозначены) на стапельную позицию, где Фиксируется в таком положении, 10 чтобы обрабатываемый монтажный стык, например носовой 11, находился в зоне вылета выдвижной штанги 9. На днищевой части 13 блока 10 в точ" ках пересечения контрольной линии 14 и контрольных линий 19 и 20 устанавливаются позиционно-чувствительные датчики 24 и 25. На палубной части 15 блока 10 в точке пересечения контрольных линий 16 и 18 устанавливается кронштейн 26 с датчиком 27, Плиту 62 устанавливают в гориэон. тальное положение с помощью регулировочных винтов 64. Контроль горизонтальности осуществляют по уровням 65, Излучатель 22 с помощью приводов 60 и 63 перемещают в горизонтальном и вертикальном направлениях до такого положения, чтобы его продольная ось .53 ориентировочно совпала с пересечением двух плоскостей - горизонтальной и вертикальной, причем горизонтальная должна ориентировочно проходить через центр датчика 25, закрепленного на днище 13 у носового стыка 11, а .след вертикальной плос кости на полу цеха должен ориентировочно проходить через центр площадки (не обозначена), предназначенной для установки стойки 28 с пентапризмой 29.В районе носового стыка 11 на стой ке 28 устанавливается пентапризма 29 таким образом, чтобы ее оптический центр ориентировочно совпал с линией пересечения двух плоскостей - диаметральной,проходящей через контроль ные линии 14 и 16, и плоскости, параллельной основной плоскости бло-, ка 10 и проходящей через центр датчика 25. Плиту 47 устанавливают в горизонтальное положение с помощью регулировочных винтов 48. Контроль горизонтальности осуществляют по уровням 50. В ручном режиме привода-. ми 41 и 46 перемещают пентаприэму 29 в горизонтальной и вертикальной плоскостях до совмещения зоны захвата позиционно-чувствительного датчика 38 с лучом излучателя 22. Включают автоматический режим взаимного слежения пентаприэмы 29 и излучателя 22. Сигналы рассогласования пар фоторези 60 сторов датчика 38 через блоки 71 и 72 поступают на приводы 41 и 46, перемещающие пентапризму 29 по гори" эонтали и вертикали до зануления сигналов рассогласования. В ручном 65 режиме приводом 60 перемещают излучатель 22 по вертикали, приводом 43 .- пентапризму 29 по горизонтали парал" лельно продольной оси 53 излучателя 22 до попадания выходного луча пентаприэмы 29 в зону захвата позиционно-чувствительного датчика 25, при этом сигнал рассогласования, вырабатываемой на датчике 38, поступает через блок 72 на привод 46, которыйперемещает пентапризму 29 по вертикали синхронно с излучателем 22. Включают автоматический режим слежения пентаприэмы 29, излучателя 22 и датчика 25, Сигналы рассогласованияпар Фоторезисторов датчика 25 через блоки 68 и 69 поступают на приводы 60 и 43,корректирующие положения излучателя 22 и пентапризмы 29 до зануления сигналов рассогласования датчиков 25 и 38.Визуально определяют положение пятна луча излучателя 22, прошедшего через датчик 25, по отношению к Позициионно-чувствительномудатчику 24, В ручном режиме приводом 58 поворачивают излучатель 22в горизонтальной плоскости, а приводом 34 - пентапризму 29 в вертикальной плоскости до совмещения луча.излучателя 22 с зоной захвата датчика 24, Включают автоматический режим слежения датчиков 24 и 25, пентапризмы 29 и излучателя 22. В процессе поворота пентапризмы 29 в верти" кальной плоскости привод 34 воздействует на датчик 35 угла поворота, выдающего импульсные сигналы, количество которых пропорционально углуповорота пентаприэмы 29, на.счетчик73 импульсов, который управляет при водом 54, поворачивающим излучатель .22 вокруг продольной оси 53, в результате чего осуществляется синхронный поворот пентапризмы 29 и излучателя 22 на равные углы.Поворот излучателя 22 в горизонтальной плоскости вызывает перемещение пятна луча на передней грани (не обозначена) пентапризмы 29, т.е. уход пятна луча с центра датчика 38, в результате чегов нем вырабатывается сигнал рассогласования. Этотсигнал через блок 71 поступает напривод 41, перемещающий пентапризму 29 в горизонталЬной плоскости до эануления сигнала рассогласования.Одновременно происходит отработка сигналов рассогласования, воэникающих в результате изменения положения выходного луча пентаприэмы 29 на фоторезисторах датчика 25. Эти сигналы через блоки 68 и 69 поступают на привод 43, перемещающий пентаприэму 29 вдоль продольной оси 53 излучателя 22, и привод 60, перемещающий излучатель 22 по вертикали. Отключают автоматический режим слежения. В ручном режиме приводом 3435 поворачивают пентапризму 29 в вер" тикальной плоскости и Фиксируют в вертикальном положении винтом 32.Визуально определяют положение пятна луча излучателя 22, прошедшего пентаприэму.29 относительно позиционно чувствительного датчика 27, Включают режим автоматического слежения датчика 38, излучателя 22 и датчика 27.Приводом 56 поворачивают излучатель 22 в вертикальной плоскости, что вы- О зывает перемещение пятна луча на передней грани пентапризмы 29, в результате чего датчик 38 вырабатывает сигнал рассогласования, который через блок 72 поступает на привод 60,. перемещающий излучатель 22 по вертикали. Поворот и согласованное с ним перемещение по вертикали излучателя 22 осуществляются до эануления сигнала рассогласования датчика 27, который через блок 76 индикации воздействует на привод 56, останавливая поворот излучателя 22, Отключают автоматический режим слежения.Таким образом, лазерный иэлуча" тель 22 устанавливается так, что плоскость, описываемая лучом излучателя 22, совпадает с плоскостью контуровки блока 10 корпуса судна, т.е. плоскость, описываемая лучом иэлуча" теля 22, перпендикулярна к диамет" 30 ральной и основной плоскостям блока 10, причем последний произвольно установлен на стапеле.Датчики 24 и 25, кронштейн 26,с датчиком 27, а также пентапризма 29 снимаются. Выдвижную штангу 9 вво" дят в контакт с блоком 10. Приемник 21 вводят во взаимодействие с излучателем 22 и включают следящую систему, обеспечивающую постоянное взаимодействие приемника 21 с излучателем 22,Включают резак выдвижной штанги 9, приводы 5 и 6. Производят оконтуровку носового стыка 11. В процессе перемещения выдвижной штанги 9 вдоль обрабатываемой кромки приемник 21 через привод коррекции обеспечивает перемещение резака в плоскости, задаваемой излучателем 22. По,окончании контуровки колонну 1 перемещают в исходное состояние. При необходимости оконтуровки кормового стыка 12 блок 10 подводят кормовым стыком 12 к контурующей колонне 1, устанавливают датчики 24, 25 н 27 в соответствующие места, устанавливают пентапризму 29, настраивают излучатель 22 и контуруют кормовой стык 12Кроме повышения производительности труда и снижения капитальных затрат, предлагаемый стенд обеспечивает сокращение цикла и снижение трудоемкости постройки судна, улучшение условий и привлекательности труда сборщиков корпусов судов, Экономический эффект от внедрения изобретения на одном предприятии составит ориентировочно 5,6 тыс. руб.1100187 дидЮВНИИПИ Заказ.4532/17 Тираж:45 б Подписно Филиал ППП "Патент",