Автоматическое устройство для обработки корпусов судна
О Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советскик
Социалистические
Республик (1, 73 894 О (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено06.01.78 (2) ) 2572053/27-11 с присоединением заявки М (51) М. Кл.
В 63 В 59/00
В 60 8 3/02
Гасударственный квмнтет (23) П риоритет по делам нзобретений н вткрытнй (53) УДК 629.128..6(088,8) Опубликовано 05.06.80. Бюллетень% 21
Дата опубликования описания 08.06.80
В. Т. Болотин, Е. И. Ольховский и Л. М. Каплан (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО
ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОРПУСОВ СУДОВ
Изобретение относится к судостроению, в частности к автоматическим устройствам для обработки корпусов судов.
Известно автоматическое устройство для обработки корпусов судов, содержащее подвижную тележку с установленной на ней вертикальной мачтой с подъемной площадкой, имеющей сервомеханизм перемещения с сумматором и шарнирно сочленненой со стрелой, с которой шарнирно соединен держатель рабочих йриспособлений с датчиками расстояний до обрабатываемой поверхности, выходы ко- торых соединены с сервоприводами механизмов наклона стрелы и разворота дер15 жателя, а также датчик наклона стрелы, смонтированный на оси шарнирного соединения стрелы с мачтой (1).
Однако ввиду того, что результирующая скорость обработки особенно при
20 значительной кривизне обрабатываемой поверхности непостоянна, качество обработки поверхности недостаточно высоко.
Цель изобретения — улучшение качества обработки поверхностей с изменяющейся кривизной.
Для этого устройство снабжено вычислительным блоком, датчиком скорости перемещения рабочей площадки и датчиком разворота держателя, укрепленным на оси разворота держателя относительно стрелы, причем выходы датчиков наклона стрелы и разворота держателя соединены со входами вычислительного блока, выход которого соединен с одним иэ входов сумматора сервомеханиэма перемещения рабочей площадки, другой вход которого связан с выходом датчика скорости перемещения рабочей площадки, взаимодействующего с рабочей площадкой.
На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в рабочем положения у борта судна", на фиг. 2 — представлена векторная диаграмма скоростей конца стрелы;, на фиг. 3 — конструкция узлов с датчиками косинусов соответствующих углов; на фиг. 4 — конструкция датчика скороас Ъпi P
° „(150 d. q,) 35 (4) Следовательно, для поддержания неизменным модуля вектора скорости обработки
45 Ig (, т.е. Я 1=conat необходимо вертикальную скорость, т.е. схорость складывания (выдвижения) телескопа изменять в соответствии с выражением (4).
Изменение скорости 4 согласно (4)
50 осуществляется следующим образом.
С помощью сервопривода механизма разворота 9 держателя 6 поддерживаются одинаковые расстояния М х между датчиками 7 и обрабатываемой поверхностью. Постоянство расстояния между рабочими приспособлениями и обрабатываемой поверхностью отрабатываЬт серво8 привод механизма 5 наклона стрелы по
3 73 сти перемещения подъемной площадки; на фиг. 5 — функциональная схема управления устройством.
Предлагаемое устройство содержит подвижную тележку 1, вертикальную мачту 2 с подъемной площадкой 3, на которой шарнирно закреплена стрела 4
c MåõàHèçìoì 5 нахлона, имеющим сервопривод. К стреле 4 шарнирно прикреплен держатель 6 рабочих приспособле- ний, на котором имеются датчики 7 расстояния до обрабатываемой поверхности 8 корпуса судна. Держатель 6 с помощью механизма 9 поворота с сервоприводом может разворачиваться вокруг горизонтальной оси, с которой связан датчик 10 разворота держателя, выдающий сигнал косинуса угла разворота держателя 6 в плоскости наклона стрелы 4, а в шарнире крепления стрелы 4 к подъемнойплощадке 3 укреплен датчик 11 наклона стрелы, выдающий значение косинуса
" угла отклонения стрелы от вертикали. У основания тележки 1 ук., реплен датчик 12 скорости перемеще-, ния подъемной площадки, хоторый может быть рулеточного типа на основе многооборотного потенциометра 13 с подпружиненным пружиной 14 валом, на который наматывается тросик 15, соединенный с подъемной площадкой 3. По вертикали подъемная площадха 3 перемещается с ! ..-, йомощью сервомеханизма 16 и троса 17.
Шланг 18 служит для подвода краски или 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 9 по сигналам от датчиков 7 разворачивает держатель 6 таким образом, чтобы при изменении кривизны поверхности
8 корпуса судна, расстояния между датчиками 7 и обрабатываемой поверхностью были одинаковыми между собой, а механизм 5 наклона стрелы 4 наклоняя стрелу х корпусу по сигналам от тех же датчиков 7, поддерживает это ðàñстояние равным заданному, требуемому по технологическим параметрам обработки
Скорость конца стрелы 4, на котором укреплен держатель 6 рабочих приспосо 5лейий, Йзмййется в соответствии с векторной диаграммой (см. фиг. 2). Век тор Ч, скорости обработки поверхности
8940 4. корпуса всегда направлен по касательной к нему и определяется двумя составляющими: вектором скорости перемещения стрелы 4 по вертикали Ч (скорости. опусхания площадки) и вектором Чн линейной скорости перемещения конца стрелы 4 при наклоне ее в сторону криволинейной поверхности 8 корпуса.
Скорость Ч, определяется длиной стре10 лы 4 и кривизной поверхности корпуса и направлена всегда по нормали к стреле 4. Для поддержания неизменным модуля вектора Чо целесообразно изменять скорость Ч таким образом, чтобы
15 компенсировать изменение скорости о за счет изменения М в процессе обН работки.
Решая косоугольный треугольник a b
Р найдем: г0 где ab=× 0 >
p — угол между векторами Чо
ИЧН, «- — угол между векторами V
ИU6, 30 но J3= 9О -р, (2) где — угол разворота держателя 6 в плоскости наклона стрелы 4; который, в свою очередь, равен:
Д =8 +б (3) где 8 — угол отклонения стрелы 4 от вертикали.
Подставляя выражения (2) и (3) в (1)
40 получим:
Ь o come
6 изобретения
Формула
> 5 7 сигналу от датчихов 7, который в сумма торе сравнивается с сигналом задания зазора U уст.
Сигналы с выходов датчиков 10 и 11 вместе с напряжением установки скорости V поступают на вход вычислительного блока 22, на выходе которого постоянно формируется напряжение по за- хону (4). Это напряжение в сумматоре сравнивается с напряжением на выходе. датчика 12 скорости перемещения подъем ной площадки, и сигнал рассогласования на выходе сумматора таким образом управляет сервомеханизмом 16, что мгновенное значение скорости Ч всегда
I соответствует требуемому по закону (4}.
Датчик 12 может быть вьгполнен, например на основе многооборатного потенциометра, выход которого поступает на вход дифференцируюшего операционного усилителя.
Устройство обеспечивает обработку корпуса возвратно поступательными дви жениями при шаговом перемещении его вдоль корпуса.
Использование изобретения создает необходимые условия для обеспечения высокого качества обработки больших вертикальных, наклонных и криволинейных поверхностей, таких, например, как корпуса судов, особенно в кормовой и носовой их оконечностях.
Постоянная скорость обработки создает необходимые условия для получения окрашенной поверхности без пропусков и наслаиваний, а сварного шва беэ непроваров и пережогов. При этом устройство не нуждается в дополнительных настройках и манипуляциях у борта, что способствует повышению его производи тельности .
1. Автоматическое устройство для обработки корпусов судов, содержащее подвижную" тележКу с устано>вленной на ней вертикальной мачтой с подъемной площадкой; имеющей сервомеханизм перемещения с сумматором и"-""гцарЖфно сочлененной со стрелой, с коротой шарнирно соединен держатель рабочих приспособлений с датчиками расстояния до обрабатываемой поверхности, выходы которых соединены с сервоприводами механизмов наклона стрелы и разворота держателя, а также датчик . наклона стрелы, смонтированный на оси шарнирного соединения стрелы с яачтой, о тлич ающеесятем,что,сцелью улучшения качества обработки поверх-.
2о ностей с изменяющейся кривизной, оно снабжено вычислительным блоком, датчихом схорости перемещения рабочей плогцадки и датчиком разворота держателя, укрепленным на оси разворота дер25 жателя относительно стрелы, причем выходы датчиков наклона стрелы и разворота держателя соединены со входами вычислительного блока, выход которого соединен с одним из входов сумматора сервомеханизма перемещения рабочей площадки, другой вход которого связан с выходом датчика скорости перемещения рабочей площадки, взаимодействующего с рабочей площадкой.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
4О 1. Патент ПНР № 76907, кл. 65а 59/00, 1975.
