專利名稱：自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置，尤其是可因線圈位置自動(dòng)精密控制來利用高頻感應(yīng)加熱，具有變位測定構(gòu)件，可測定厚板在加熱前/后高度方向變位，提供更為精密的曲面加工的厚板三維曲面加工裝置。
背景技術(shù)：
造船所根據(jù)船舶的使用目的和船主的要求事項(xiàng)，周全考慮到貨物的適載量、速度、燃料消耗率等因素，為提高最佳性能而設(shè)計(jì)船形。船體的外板多為三維曲面，船形設(shè)計(jì)所定義的船體外板，經(jīng)過著陸過程可分成約100至300個(gè)外板。這些多個(gè)外板，為了提高船舶的耐久性，由厚板構(gòu)成，且有70%以上為曲面。在以往技術(shù)中，利用多種輥和沖床等曲面加工裝置來對厚板進(jìn)行曲面加工。韓國公開發(fā)明專利第10-2009-0093657號(hào)中公開了一種“使用用于船體外板成形的多點(diǎn)沖床位置信息計(jì)算方法的船體外板成形裝置”，改良性的使用狀態(tài)圖如圖I所示。但是，利用上述多點(diǎn)沖床20的船體外板10，在成形后出現(xiàn)如下問題。S卩，利用沖床20的曲面加工，初期發(fā)生大量的變形量，在成形位置、成形深度等工程變數(shù)上，對作業(yè)者的熟練技術(shù)的要求很高。另外，各外板的形狀和數(shù)值幾乎各有不同，在需要一次成形時(shí)，對于厚度為10至40毫米的厚板來說，要以同樣的形狀成形，只依靠多點(diǎn)沖床等冷卻成形工程來完成產(chǎn)體外板的曲面加工是非常困難的。為了最終的精密成形，需要反復(fù)使用船上加熱的氣焊加熱方法。這種以往技術(shù)中常使用的利用氣焊在板表面相對應(yīng)的一定區(qū)域內(nèi)集中加熱并經(jīng)過冷卻后，通過板的伸張和壓縮過程，來對厚板進(jìn)行變形加工的方法，如圖2所示。 也就是說，為了曲面加工，在厚板30上側(cè)有多個(gè)氣焊40，上述氣焊40在一直線上隔開配置，并向下噴射火焰。但是，這種熱加工方法因?qū)癜?0進(jìn)行局部加熱，無法精確的控制溫度，導(dǎo)致材料意外變形；同時(shí)因加熱方向、速度、加熱量、冷卻方法、板的厚度等問題，會(huì)影響作業(yè)的質(zhì)量，使厚板彎曲率失控，導(dǎo)致作業(yè)困難。另外，在追求自動(dòng)化作業(yè)的趨勢下，加熱速度相對較慢，導(dǎo)致技術(shù)不實(shí)用，同時(shí)排出大量的二氧化碳，發(fā)出噪音，引發(fā)多種環(huán)境污染；不僅如此在熱變形的數(shù)據(jù)庫的構(gòu)筑和熱變形量的控制上也存在諸多難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置，上述裝置具備三維變位測定構(gòu)件，在厚板加熱前可事先測定所需加熱線方向的虛擬三維加熱線，在船上加熱后可測定高度方向，提供更為精密的曲面加工。同時(shí)可使加熱線圈的形狀及配置實(shí)現(xiàn)最佳化，進(jìn)行高速加熱，還具備可三維移動(dòng)加熱線圈的移送構(gòu)件，大大提高了作業(yè)效率和生產(chǎn)率。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置，其特征在于，所述自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置包括電源供給構(gòu)件；支撐多個(gè)零件的支架；向安裝在作業(yè)臺(tái)上的厚板進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱的加熱構(gòu)件；引導(dǎo)所述加熱構(gòu)件或作業(yè)臺(tái)移動(dòng)的移送構(gòu)件；經(jīng)由所述加熱構(gòu)件的一側(cè)，用于冷卻的熱交換機(jī)；測定所述厚板在加熱前/后高度變位的變位測定構(gòu)件；控制所述加熱構(gòu)件、所述移送構(gòu)件、所述熱交換機(jī)及所述變位測定構(gòu)件動(dòng)作的控制構(gòu)件。所述變位測定構(gòu)件與所述加熱構(gòu)件隔開配置，依據(jù)厚板的不同位置來測定高度數(shù)據(jù)，并傳送至 所述控制構(gòu)件。所述變位測定構(gòu)件適用接觸式感應(yīng)器。所述移送構(gòu)件可引導(dǎo)所述加熱構(gòu)件對所述厚板進(jìn)行三維移動(dòng)。所述加熱構(gòu)件包括位于所述加熱構(gòu)件的下側(cè)，對厚板感應(yīng)加熱的轉(zhuǎn)換器；自所 述電源供給構(gòu)件接收電源，并控制高頻電流輸出量的控制箱；電連接所述轉(zhuǎn)換器和所述控制箱的連接部。所述轉(zhuǎn)換器包括接收自所述控制箱提供的高頻電流，發(fā)生交變磁通量的線圈；將所述線圈收納在內(nèi)部的磁心。所述線圈是由具有四邊形截面的棒材，經(jīng)多次彎曲曲折后而形成的。所述線圈向一方向開口曲折而成。所述磁心由多個(gè)硅素鋼板形成。 所述熱交換機(jī)可同時(shí)冷卻所述轉(zhuǎn)換器和所述連接部。所述轉(zhuǎn)換器、所述控制箱及所述連接部結(jié)合為一體，可同時(shí)移動(dòng)。所述連接部為金屬板材經(jīng)多次彎曲曲折后形成，在一側(cè)形成可流過所述熱交換機(jī)提供的冷卻水的流道。在與所述轉(zhuǎn)換器隔開的外側(cè)上，具有與所述厚板接觸、以滾動(dòng)接觸限制所述轉(zhuǎn)換器和所述厚板隔開距離的間隔維持部。所述移送構(gòu)件包括所述加熱構(gòu)件向著所述支架的高度方向，進(jìn)行直線往返運(yùn)動(dòng)的上下移送部。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置，在線圈和磁心的形狀和配置的最佳化的同時(shí)，可自動(dòng)控制線圈的移動(dòng)，在局部加熱線中心部及厚度方向，可在鄰近線圈的表面部進(jìn)行高速加熱。此時(shí)可避免因線圈設(shè)計(jì)不到位而導(dǎo)致的線圈邊角部無法加熱、外電流局部熔化厚板末端等變形問題，整體上提高板材曲面加工的加工性。另外，在本發(fā)明的裝置中還具有變位測定構(gòu)件，可測定不同厚板位置的高度信息，在曲面加工后對各位置進(jìn)行比較，從而減少誤差，提高精密度。進(jìn)一步，還可以縮短曲面加工的工程時(shí)間，大幅度提高生產(chǎn)效率。更進(jìn)一步，不使用任何氣體，與現(xiàn)有技術(shù)中的氣焊加熱相比，不排出二氧化碳等氣體，是環(huán)保型工法。


圖I是以往技術(shù)的厚板曲面加工裝置的使用狀態(tài)圖2是另一以往技術(shù)的厚板曲面加工裝置的使用狀態(tài)圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施方式的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置的立體圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施方式的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置的正面圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施方式的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置的加熱構(gòu)件的立體圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施方式的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置的加熱構(gòu)件之轉(zhuǎn)換器的部分?jǐn)U大圖；圖7是轉(zhuǎn)換器優(yōu)選實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)正面圖；
圖8是轉(zhuǎn)換器優(yōu)選實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)側(cè)面圖；圖9是本發(fā)明實(shí)施方式的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置中間隔維持部的橫截面圖；圖10是本發(fā)明實(shí)施方式的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置中變位測定構(gòu)件的使用狀態(tài)圖；圖11是本發(fā)明實(shí)施方式的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置的三維曲面加工的熱傳達(dá)分析結(jié)果；圖12是本發(fā)明實(shí)施方式的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置的三維曲面加工的熱傳達(dá)分析位置標(biāo)記圖；圖13是在圖12的位置上加熱線方向函數(shù)的熱傳達(dá)分析結(jié)果條形圖；圖14是三維曲面加工裝置所接收電源電量變化的應(yīng)力及Z方向的變形量分析FEM結(jié)果;圖15是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式所制造的厚板的截面實(shí)際照片及不同位置的測定結(jié)果;圖16是厚板截面中加熱線部分的擴(kuò)大截面照片；圖17是本發(fā)明實(shí)施方式的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置中利用變位測定構(gòu)件所測定的加熱前/后的高度數(shù)據(jù)；圖18是圖17中顯示加熱前/后變位的表；圖19是圖18表的條形圖。附圖符號(hào)說明100、電源供給構(gòu)件；200、支架；210、作業(yè)臺(tái)；220、支撐臺(tái)；300、加熱構(gòu)件；320、轉(zhuǎn)換器；322、線圈；324、磁心；340、控制箱；360、連接部；362、流道；364、冷卻管；380、間隔維持部；382、結(jié)合部；384、彈性發(fā)生部；385、彈性部件；386、球；388、高度調(diào)節(jié)部；389、固定部件；400、移送構(gòu)件；420、左右移送部；440、前后移送部；460、上下移送部；500、熱交換機(jī)；600、變位測定構(gòu)件；620、接觸感應(yīng)器；640、夾持部；700、控制構(gòu)件；P、厚板。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合圖3及圖4，對本發(fā)明的利用高頻感應(yīng)加熱的厚板三維曲面加工裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。
本說明書及權(quán)利要求書中提及的專業(yè)詞匯不局限于通常理解和詞典解釋，發(fā)明人為了更好的說明本發(fā)明的精神和原則，選擇適當(dāng)?shù)脑~匯進(jìn)行表現(xiàn)。本發(fā)明的實(shí)施方式也僅是用于說明本發(fā)明的優(yōu)選的一例，本發(fā)明并不局限于此，在本發(fā)明的精神和原則內(nèi)，可進(jìn)行多種多樣的變形和替換。圖3是本發(fā)明實(shí)施方式的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置的立體圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施方式的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置的正面圖。如圖所示，本發(fā)明的曲面加工裝置可通過高頻感應(yīng)加熱對曲面進(jìn)行加工，同時(shí)可以三維比較曲面加工后的厚板加熱前/后的位置變位。上述曲面加工裝置包括電源供給構(gòu)件100 ;支撐多個(gè)零件的支架200 ;對安裝在作業(yè)臺(tái)210上的厚板P進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱的加熱構(gòu)件300 ;引導(dǎo)加熱構(gòu)件300或作業(yè)臺(tái)210移動(dòng)的移送構(gòu)件400 ;經(jīng)由加熱構(gòu)件300—側(cè)，用于冷卻的熱交換機(jī)500 ;測定厚板P在加熱前后高度變位的變位測定構(gòu)件600 ;控制加熱構(gòu)件300、移送構(gòu)件400、熱交換機(jī)500及變位 測定構(gòu)件600動(dòng)作的控制構(gòu)件700。電源供給構(gòu)件100向加熱構(gòu)件300供電，并進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，最大可發(fā)生20千赫的高頻，具有100千瓦的輸出功率，加熱最高溫可達(dá)1000度。在電源供給構(gòu)件100的左側(cè)有支架200。支架200可支撐多個(gè)零件，在前方具有作業(yè)臺(tái)210，可安放厚板P。進(jìn)一步，作業(yè)臺(tái)210由多個(gè)棒材彼此結(jié)合而成，且在內(nèi)部形成空間，可支撐加熱構(gòu)件300呈懸掛狀態(tài)。在支架200上具有移送構(gòu)件400。移送構(gòu)件400可引導(dǎo)加熱構(gòu)件300對厚板P的三維移動(dòng)，以支架200為基準(zhǔn)，加熱構(gòu)件300可在左右方向及上下方向直線往返運(yùn)動(dòng)，也可在作業(yè)臺(tái)210的前后方向直線往返運(yùn)動(dòng)。也就是說，移送構(gòu)件400與加熱構(gòu)件300結(jié)合，安裝在支架200的上面，包括強(qiáng)制使支撐加熱構(gòu)件300的支撐臺(tái)220在左右方向直線往返的左右移送部420 ;向上支撐作業(yè)臺(tái)210的下面，強(qiáng)制進(jìn)行前后方向移動(dòng)的前后移送部440 ;強(qiáng)制支撐臺(tái)220向加熱構(gòu)件300的上下方向移送的上下移送部(圖5中的附圖符號(hào)為460)。左右移送部420和前后移送部440包括傳送帶、弓I導(dǎo)帶和強(qiáng)制直線移動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，上下移送部460使用螺絲和螺栓。在支架200的后側(cè)具有熱交換機(jī)500。熱交換機(jī)500可使冷卻水循環(huán)，并冷卻加熱構(gòu)件300。為了儲(chǔ)存冷卻水，還由儲(chǔ)存所、強(qiáng)制循環(huán)儲(chǔ)存在儲(chǔ)存所中的冷卻水的水泵等構(gòu)成。在加熱構(gòu)件300的右側(cè)具有變位測定構(gòu)件600。變位測定構(gòu)件600可測定曲面加工前的厚板P在不同位置的高度數(shù)據(jù)，并向控制構(gòu)件700傳送上述數(shù)據(jù)，還可以和曲面加工后的厚板P的各位置的高度數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而測定變位。上述變位測定構(gòu)件600直接接觸厚板P，并可測定變位，在曲面加工后可直接測定板材的位置，計(jì)算彎曲率。進(jìn)一步，上述變位測定構(gòu)件600的優(yōu)選方案是使用接觸式感應(yīng)器。在與加熱構(gòu)件300按一定距離隔開的位置配置，并與加熱構(gòu)件300 —同移動(dòng)。
在支架200的右側(cè)具有控制構(gòu)件700?？刂茦?gòu)件700可控制加熱構(gòu)件300、移送構(gòu)件400及熱交換機(jī)500的動(dòng)作，也可控制因加熱構(gòu)件300而加熱的厚板P的加熱溫度、加熱構(gòu)件300或作業(yè)臺(tái)210移動(dòng)時(shí)的移送構(gòu)件400的驅(qū)動(dòng)，以及熱交換機(jī)500的冷卻水循環(huán)流
且雄里寺。在控制構(gòu)件700的左側(cè)具有加熱構(gòu)件300。加熱構(gòu)件300自電源供給構(gòu)件100接收電源，對厚板P進(jìn)行感應(yīng)加熱，接下來依照圖5及圖6對加熱構(gòu)件300的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。圖5是本發(fā)明實(shí)施方式的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置的加熱構(gòu)件的立體圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施方式的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置的加熱構(gòu)件之轉(zhuǎn)換器的部分?jǐn)U大圖。 如圖5所示，上述加熱構(gòu)件300包括位于加熱構(gòu)件300下側(cè)、可感應(yīng)加熱厚板P的轉(zhuǎn)換器320 ;對自電源供給構(gòu)件100接收的電源、對其高頻電流的輸出功率進(jìn)行控制的控制箱340 ；電連接控制箱340和轉(zhuǎn)換器320的連接部360。轉(zhuǎn)換器320是加熱構(gòu)件300結(jié)構(gòu)中最重要的部分，轉(zhuǎn)換器320是四邊截面形的硅素鋼板棒材經(jīng)多次彎曲曲折后，向一方向開口形成，包括線圈324內(nèi)部可容納線圈324的磁心 322。在轉(zhuǎn)換器320的上側(cè)具有連接部360。連接部360由金屬板材經(jīng)多次彎曲曲折后形成，從前方看時(shí)，中央部呈“匚”形，在下端部與轉(zhuǎn)換器320電連接。連接部360的上側(cè)后端部與控制箱340電連接。因此連接部360可以電連接控制箱340和轉(zhuǎn)換器320。上述連接部360、控制箱340及轉(zhuǎn)換器320連為一體，結(jié)合在一起，同時(shí)可一起移動(dòng)。也就是說，如前述在支架200上支撐臺(tái)220可支撐其直線往返移動(dòng)，支撐臺(tái)220還可以支撐控制箱340。因此，隨著支撐臺(tái)220的移送，控制箱340也開始移動(dòng)，連接部360和轉(zhuǎn)換器320以支架200為基準(zhǔn)，進(jìn)行左右方向的直線往返移動(dòng)。在連接部360的表面上具有流道362。流道362經(jīng)由熱交換機(jī)500，同時(shí)可使冷卻的冷卻水流經(jīng)連接部360。流道362為內(nèi)部中空的管形，多次彎曲曲折后形成，貼附在連接部360的外面。隨著流道362流動(dòng)的冷卻水吸收連接部360的熱，使其冷卻。另外，熱交換機(jī)500同時(shí)也起到冷卻加熱構(gòu)件300的作用。也就是說，流過熱交換機(jī)500的冷卻水可流經(jīng)加熱構(gòu)件300的內(nèi)部，并隨著冷卻管364循環(huán)。進(jìn)一步，如圖7及圖8所示，冷卻管364與磁心322內(nèi)部連通，冷卻水流過轉(zhuǎn)換器320時(shí)，因熱交換而使其冷卻。冷卻管364如圖5所示，由多數(shù)分支結(jié)合構(gòu)成，與流道362和轉(zhuǎn)換器320的內(nèi)部連通。在轉(zhuǎn)換器320的外側(cè)具有間距維持部380。間距維持部380在轉(zhuǎn)換器320的外側(cè)，彼此間隔，共有四個(gè)，可限制開厚板P和轉(zhuǎn)換器320的間隔距離。圖9圖示了間隔維持部380的詳細(xì)構(gòu)成。如圖所示，間隔維持部380包括在加熱構(gòu)件300的一側(cè)，對著地面，直立固定的結(jié)合部382 ;位于結(jié)合部382的下側(cè)，在選擇性的和厚板P接觸時(shí)，產(chǎn)生彈性復(fù)原力的彈性發(fā)生部384 ;可調(diào)節(jié)彈性發(fā)生部384高度的高度調(diào)節(jié)部 388。上述結(jié)合部382結(jié)合在高度調(diào)節(jié)部388的下端，在高度調(diào)節(jié)部388的內(nèi)部形成空間，可在彈性發(fā)生部384的上下方向直線移動(dòng)(如圖9所示)，固定部件389貫通高度調(diào)節(jié)部388的右側(cè)面。因固定部件389的旋轉(zhuǎn)，彈性發(fā)生部384在外面被施加壓力，于是向高度調(diào)節(jié)部388的內(nèi)部插入并固定。彈性發(fā)生部384的內(nèi)部具有彈性部件385。彈性部件385的下側(cè)具有可旋轉(zhuǎn)的球386。球386位于間隔維持部380的最下側(cè)，與厚板P接觸，與厚板P接觸的壓力越大，則越向上推起，在彈性部件385上可產(chǎn)生彈性復(fù)原力。上述球386因前后移送部440的作用，在厚板P移送時(shí)，隨著厚板P的上面滾動(dòng)， 可防止厚板P上發(fā)生印痕等品質(zhì)問題。接下來結(jié)合圖10來詳細(xì)說明變位測定構(gòu)件600的結(jié)構(gòu)。圖10是本發(fā)明實(shí)施方式的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置中變位測定構(gòu)件的使用狀態(tài)圖。變位測定構(gòu)件600在多種厚板P接觸時(shí)，可進(jìn)行不同的調(diào)整。也就是說，變位測定構(gòu)件600包括與厚板P接觸、測定高度數(shù)據(jù)的接觸感應(yīng)器620 ;與上述接觸感應(yīng)器620保持一定距離的夾持部640。夾持部640上端部結(jié)合在上下移動(dòng)部460上，與加熱構(gòu)件300以同樣的速度和方向移動(dòng)，可調(diào)節(jié)長度或角度。在夾持部640的下部具有接觸感應(yīng)器620。接觸感應(yīng)器620下端部可與厚板P的上面接觸，并可測定數(shù)據(jù)，同時(shí)與電源供給構(gòu)件100電連接，從而接收電源。接觸感應(yīng)器620將測定數(shù)據(jù)傳送至控制構(gòu)件700，控制構(gòu)件700可儲(chǔ)存上述數(shù)據(jù)，或?qū)ζ溥M(jìn)行比較，從而測定曲面加工前后的變位。接下來，依據(jù)圖11至圖18對使用本發(fā)明的曲面加工裝置的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)說明。圖11是本發(fā)明實(shí)施方式的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置的三維曲面加工的熱傳達(dá)分析結(jié)果，本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)中，使用17毫米X300毫米X500毫
米的SS400材質(zhì)的厚板P，磁心322使用磁性材質(zhì)，線圈呈廠1形。磁心322由多個(gè)娃素鋼板積層而成。厚板P的移送速度為5mm/s,供給15千赫40千瓦的電源，上述加熱構(gòu)件300與厚板P的間隔距離，即氣隙為5mm?？諝鈱α飨禂?shù)為O. 02N/sec/mm/°C。在厚板P上有多個(gè)加熱線，各加熱線間隔同等，并有標(biāo)記符號(hào)，從而可測定曲面加工前后的變位。按照上述條件，進(jìn)行分析的結(jié)果如圖11所示，有加熱線的厚板P的中心區(qū)域上，集中分布著熱量，可預(yù)測到溫度上升到厚板P的變形溫度(最低950度)以上。如圖13所示，在不同的五個(gè)地方上的厚板P的溫度經(jīng)預(yù)測后的結(jié)果是，在第一階段所對應(yīng)的厚板P的初期邊角部分，因邊角效果導(dǎo)致的外電流最大化，使其與其他部分相比出現(xiàn)100度以上的過熱現(xiàn)象。
如圖14所示的三維曲面加工裝置所接收電源電量變化的應(yīng)力及Z方向的變形量分析FEM結(jié)果，隨著電量增加，應(yīng)力值也隨之增加，由此可知厚度方向(Z軸)的熱機(jī)械變形量與施加電量的比例。這是由單位面積上的供電增加而導(dǎo)致的。圖15是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式所制造的厚板的截面實(shí)際照片及不同位置的測定結(jié)果，可測定不同位置的高度方向的絕對性變位值。圖16是厚板截面中加熱線部分的擴(kuò)大截面照片，可知熱影響部的大小隨著電量增大而變大。圖17是本發(fā)明實(shí)施方式的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置中利用變位測定構(gòu)件所測定的加熱前/后的高度數(shù)據(jù)；圖18是圖17中顯示加熱前/后變位的表；圖19是圖18表的條形圖。如上述結(jié)果顯示，施加40千瓦電力，設(shè)定厚板P的加熱構(gòu)件300的移送速度為 5mm/s時(shí)，曲面加工前的平坦度相對比較好，如圖19所示。也就是說，隨著向加熱線方向(Y軸)的進(jìn)行，高度方向(Z軸)的位置也根據(jù)不同位置而有所變化。以上僅為本發(fā)明較佳實(shí)施方式，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置，其特征在于，所述自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置包括電源供給構(gòu)件；支撐多個(gè)零件的支架；向安裝在作業(yè)臺(tái)上的厚板進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱的加熱構(gòu)件；引導(dǎo)所述加熱構(gòu)件或作業(yè)臺(tái)移動(dòng)的移送構(gòu)件；經(jīng)由所述加熱構(gòu)件的一側(cè)，用于冷卻的熱交換機(jī)；測定所述厚板在加熱前/后高度變位的變位測定構(gòu)件；控制所述加熱構(gòu)件、所述移送構(gòu)件、所述熱交換機(jī)及所述變位測定構(gòu)件動(dòng)作的控制構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置，其特征在于，所述變位測定構(gòu)件與所述加熱構(gòu)件隔開配置，依據(jù)厚板的不同位置來測定高度數(shù)據(jù)，并傳送至所述控制構(gòu)件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置， 其特征在于，所述變位測定構(gòu)件適用接觸式感應(yīng)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置，其特征在于，所述移送構(gòu)件可引導(dǎo)所述加熱構(gòu)件對所述厚板進(jìn)行三維移動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置，其特征在于，所述加熱構(gòu)件包括位于所述加熱構(gòu)件的下側(cè)，對厚板感應(yīng)加熱的轉(zhuǎn)換器；自所述電源供給構(gòu)件接收電源，并控制高頻電流輸出量的控制箱；電連接所述轉(zhuǎn)換器和所述控制箱的連接部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換器包括接收自所述控制箱提供的高頻電流，發(fā)生交變磁通量的線圈；將所述線圈收納在內(nèi)部的磁心。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置，其特征在于，所述線圈是由具有四邊形截面的棒材，經(jīng)多次彎曲曲折后而形成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置，其特征在于，所述線圈向一方向開口曲折而成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置，其特征在于，所述磁心由多個(gè)硅素鋼板形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置，其特征在于，所述熱交換機(jī)可同時(shí)冷卻所述轉(zhuǎn)換器和所述連接部。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換器、所述控制箱及所述連接部結(jié)合為一體，可同時(shí)移動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置，其特征在于，所述連接部為金屬板材經(jīng)多次彎曲曲折后形成，在一側(cè)形成可流過所述熱交換機(jī)提供的冷卻水的流道。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置，其特征在于，在與所述轉(zhuǎn)換器隔開的外側(cè)上，具有與所述厚板接觸、以滾動(dòng)接觸限制所述轉(zhuǎn)換器和所述厚板隔開距離的間隔維持部。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置，其特征在于，所述移送構(gòu)件包括所述加熱構(gòu)件向著所述支架的高度方向，進(jìn)行直線往返運(yùn)動(dòng)的上下移送部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置，所述自動(dòng)精密控制高頻感應(yīng)線圈位置的厚板三維曲面加工裝置，包括電源供給構(gòu)件；支撐多個(gè)零件的支架；向安裝在作業(yè)臺(tái)上的厚板進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱的加熱構(gòu)件；引導(dǎo)所述加熱構(gòu)件或作業(yè)臺(tái)移動(dòng)的移送構(gòu)件；經(jīng)由所述加熱構(gòu)件的一側(cè)，用于冷卻的熱交換機(jī)；測定所述厚板在加熱前/后高度變位的變位測定構(gòu)件；控制所述加熱構(gòu)件、所述移送構(gòu)件、所述熱交換機(jī)及所述變位測定構(gòu)件動(dòng)作的控制構(gòu)件。如上所述，本發(fā)明可減少曲面加工的工程時(shí)間及電量消耗，與現(xiàn)有的氣焊式船上加熱法不同，本發(fā)明無需使用氣焊，有利于環(huán)境保護(hù)，同時(shí)因其具備變位測定構(gòu)件，可提高曲面加工的精密度。
文檔編號(hào)C21D1/42GK102933330SQ201180004298
公開日2013年2月13日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月13日
發(fā)明者李礦*, 金相佑, 李廷煥 申請人:韓國機(jī)械研究院