专利名称：量算弯淬肋骨曲率半径的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高精度测量弯淬肋骨曲率半径的方法。
″肋骨″是建造潜艇的加强筋，它的制造精度直接关系到潜艇的强度与寿命，弯制的肋骨要求曲率半径从1.25～6(米)几种规格，每根肋骨长9米，除一米长度内允许5mm公差外，其余部分的曲率半径与理论半径之差≤±1mm，因此，制造高精度的肋骨必须能高精度地测量其曲率半径。过去，加工肋骨使用的测量方法是工人用事先做好的″靠模″对加工的肋骨不时地测试，根据每次测试的结果调整压型辊的进给量，以得到所要求的曲率半径，此种方法不仅给工人增加劳动强度，更不能保障加工精度，人们寻求种种方法(接触式与非接触式)，终因加工环境恶劣(高温或水蒸气)或制造繁锁，特别对于大型高精度测量弯淬肋骨曲率半径更难以实现。
本发明的目的提供一种单接触式高精度测量弯淬肋骨曲率半径的装置及方法，采用带有电脑计算的肋骨弯淬机和精确的计算方法，以有效地实现对弯淬肋骨的高精度加工。
本发明的技术方案是这样实现的高精度测量弯淬肋骨曲率半径的方法是通过肋骨弯淬机来实现的，肋骨弯淬机其机构结构是在肋骨型钢进口处上方装有限位机构(1)(如
图1所示)，限位机构(1)的上面装有限位油缸(2)，型钢上下两侧均装有相对应的硬支撑轮(4)，进口处的前面为中频感应线圈(7)，感应线圈(7)上面为中频水冷变压器(5)，线圈的下面为冷却水套(6)，在中频感应线圈(7)前面为压型位置给定位机构(9)，位置给定机构中线与水平面有一定倾斜，与感应线圈前沿中线成一θ角，位置给定机构(9)上面为位置给定油缸(8)，位置给定机构端头为压型辊(15)，压在型钢的上面，型钢的下面、压型辊的后面装有光栅尺(14)，光栅尺(14)顶端为测量辊(11)，测量辊(11)与光栅尺的游标连在一起，均安装在型钢(10)肋骨的下沿，光栅尺(14)安装的方向始终与压型辊的移动方向平行。
从弯淬肋骨的结构得到了轴象当量算曲率半径的方法(如图2所示)。从图中知，中频感应线圈的主平面前沿中线EE′与型钢初始位置的下沿BC直线相垂直，测量辊的移动方向与EE′的延长线成θ角(称测量角)，交点为O点，为了定量计算的方便建立以O点为座标原点，EE′方向为Y轴与BC方向为X轴的直角座标系(XOY)，测量辊轴心的初始位置为O0，与BC直线的起点为D0，所以测量辊半径
(测量辊初始位置轴O0至弯淬点F之间的距离)，测量角θ，曲率半径为R，以上参数均为常数。O1为肋骨的曲率园心，对不同曲率半径O1的Y座标值也不同。设
为测量辊轴心的移动距离为测量值。从图2的任意ΔOxO1中推出曲率半径R值为R=M2+X2-2MXSinθ2×Cosθ+r]]>本发明之优点弯淬肋骨结构简单，安装测量使用方便，弯淬肋骨曲率半径测量精度高，计算方法简单，适合制造各种舰船弯淬肋骨时使用，可构成闭环控制系统，实现弯淬肋骨的自动化。
本发明之详细结构由以下实施例及附图给出。
图1为量算弯淬肋骨曲率半径装置结构原理图；图2为量算弯淬肋骨曲率半径装置量算方法示意图。
其结构如附图所示，标注为1.限位机构；2.限位油缸；3.线圈之平面；4.硬支撑轮；5.中频水冷变压器；6.冷却水套；7.中频感应线圈；8.位置给定油缸；9.压型位置给定机构；10.型钢；11.测量辊；12.光栅尺游标；13.弯淬的肋骨；14.光栅尺；15.压型辊。
从其测量装置之结构看测量的过程弯淬肋骨时，型钢通过硬支撑轮被连续地进给，并经中频感应线圈加热，型钢受热后，由于受到来自压型辊特定方向的压力，型钢开始从中频感应线圈前沿EE′处弯曲，循水通过与线圈一体的喷管喷淋冷却，改变压型辊的进给值即可弯液成不同曲率半径的肋骨。由于测量辊一端与光栅尺的游标相连，而游标又被弹性元件支撑，所以弯淬的肋骨匀速前进时，测量辊又紧贴其上，肋骨的曲率半径之变化迫使测量辊连同光栅尺的游标一起移动，又因光栅尺游标的游动，从而测量出被弯淬肋骨的曲率半径变化x，通过计算机计算出肋骨的曲率半径R值。
权利要求
1.一种量算弯淬肋骨曲率半径之装置，其特征在于该装置机构结构是在肋骨型钢进口处上方装有限位机构(1)，限位机构(1)的上面装有限位油缸(2)，弯曲型钢上下两侧均装有相对应的硬支撑轮(4)，进口处的前面为中频感应线圈(7)，感应线圈(7)上面为中频水冷变压器(5)，线圈的下面为冷却水套(6)，在中频感应线圈(7)前面为压型位置给定机构(9)，位置给定机构中线与水平面有35°～50°倾斜，与水冷变压器(5)水平面的垂线成一θ角，定位机构(9)上面为位置给定油缸(8)，位置给定机构端头为压型辊(15)，压在型钢的表面上，型钢的下面、压型辊的后面装有光栅尺(14)，光栅尺(14)顶端为测量辊(11)，测量辊(11)与光栅尺的游标连在一起，均安装在型钢(10)肋骨的下沿，光栅尺(14)安装的方向必须与压型辊的移动方向平行。
2.一种量算弯淬肋骨曲率半径的方法，其特征在于该测量方法为中频感应线圈的主平面前沿中线EE′与型钢初始位置的下沿BC直线相垂直，测量辊的移动方向与EE′的延长线成θ角(称测量角)，交点为O点，为了定量计算的方便建立以O点为座标原点，EE′方向为Y轴与BC方向为X轴的直角座标系(XOY)，测量辊轴心的初始位置为O0，与BC直线的起点为D0，所以测量辊半径
(测量辊初始位置轴O0至弯淬点F之间的距离)，测量角θ，曲率半径为R，以上参数均为常数，O1为肋骨的曲率园心，对不同曲率半径O1的Y座标值也不同。设
为测量辊轴心的移动距离即测量值，从图2的任意ΔOxO1中推出曲率半径R值为R=M2+X2-2MXSinθ2×Cosθ+r]]>
全文摘要
该装置属于一种高精度量算弯淬肋骨的方法及装置,其装置由限位机构及油缸、中频水冷变压器、冷却水套中频感应线圈、压型位置给定机构及光栅尺组成,利用压型辊与光栅尺之间的型弯曲使位置给定机构与垂线之夹角改变以光栅尺测出,通过计算机可测出曲率半径R。优点:弯淬肋骨结构简单,安装测量使用方便,弯淬肋骨曲率半径测量精度高,计算方法简单,适合制造各种舰船弯淬肋骨时使用,可构成闭环控制系统,实现弯淬肋骨的自动化。
文档编号G01B11/255GK1243943SQ9811420
公开日2000年2月9日 申请日期1998年7月31日 优先权日1998年7月31日
发明者刘国旺 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所