专利名称：一种用于曲面成形的多自由度摆动机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械装置，特别涉及一种用于板材热应力曲 面成形加工设备的多自由度摆动机构，用于板材热应力曲面成形加工 过程中确保加热头的作用方向与钢板法线方向保持一致。
技术背景
板材热应力曲面成形加工主要采用火焰加热和高频感应加热二 种模式。为了实现自动加热控制以及提高加热成形效率，加热头与钢 板间的作用距离有一个最佳值，并需要在加热的过程中始终保持恒 定。而加热头的作用方向只有和钢板的法线方向一致时，才能确保加 热头作用距离保持恒定。在钢板曲面成形过程中，被加热的钢板初始 状态并不一定是平整的，在加热的过程中，曲率也在不断地变化，因 此对加热头的作用距离的调整和加热头的姿态控制也成为非常复杂 的问题。为了提高曲面成形精度和生产效率，易于实现自动加热控制， 我们要求加热头的作用方向和加热区域钢板表面形状的法线方向--致，以保持恒定的作用距离。另外，在实际生产中，有时为了加快生 产进度，在板材热应力曲面成形加工前，往往先采用油压机、三芯辊 床等设备进行预宋形加工，这样板材热应力曲面成形加工就要在已有 变形的钢板表面进行。目前，在国内板材热应力曲面成形加工上还没 有本实用新型涉及的相关技术的应用。本实用新型涉及的相关技术是 板材热应力曲面成形加工过程中确保加热头的作用方向与钢板法线 方向保持一致的关键技术。如果不采纳该相关技术，就难以保证加热
头的作用方向与钢板的法线方向一致，难以确保加热头作用距离恒定 保持的实现，只能用于平板或变形量较小，并且对加热控制精度和效 率要求不高的加工对象，限制了设备的适用性和加工范围。 发明内容
本实用新型的目的在于提供一种用于板材热应力曲面成形加工 设备的多自由度摆动机构，它可保证加热头有恒定的作用距离，方便 地实现自动加热控制以及提高加热成形效率。
为了实现上述目的，本实用新型釆取的技术方案是 一种用于 曲面成形的多自由度摆动机构，它主要包括机架，其特征在于机架 装有中环，中环内设有内环，在机架与中环之间，安装一组转动副， 在中环和内环之间，安装一组转动副。
使用本实用新型的优点是在加热过程中，加热头能适应钢板 的空间变形，始终保持与钢板的法线方向一致，从而可靠地保证了加 热头有恒定的作用距离，方便地实现自动加热控制以及提高加热成形 效率，结构简洁，性能可靠；对钢板变形适应性好；能适应板材热应 力曲面成形加工的要求；本实用新型既能适用于火焰加热，也能适用 于高频感应加热。
图1为本实用新型的结构示意图。 图2为一实施例的一幅三维示意图。 图3为一实施例的另一幅三维示意图具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作详细说明。 图1给出了一种用于板材热应力曲面成形加工设备的多自由度 摆动机构的一个实施例，它包含"C"字型机架1 (1个)、中环2 (1
个)、内环3 (l个)、转动副4 (4个)。
本实用新型为一种用于曲面成形的多自由度摆动机构，它主要
包括机架1，它区别于现有技术在于机架1装有中环2，中环2内
设有内环3，在机架1与中环2之间，安装一组(2个)转动副4， 在中环2和内环3之间，安装一组(2个)转动副4，本实施例的机 架1呈C字型，采用作用距离保持器作为内环3，加热头装置安置在 作用距离保持器的中央，并与之固定。采用2组正交的转动副构成一 个万向机构，实现多自由度摆动，在中环2和内环3之间，在同一个 轴线(以下简称为轴线a)上设计安装一组(2个)转动副4，使得 内环3能围绕一组(2个)转动副4形成的轴线即轴线a相对于中环 2转动；在"C"字型机架1和中环2之间，在与轴线a正交方向(以 下简称为轴线b)上设计安装另一组(2个)转动副4，使得中环2 带着内环3 —起能围绕一组(2个)转动副4形成的轴线即轴线b相 对于"C"字型机架l转动。
"C"字型机架1安装在升降自适应浮动装置的活动拖板上， 可以随升降自适应浮动装置的活动拖板进行上下浮动。本实施例中作 用距离保持器作为内环3，加热过程中它与钢板保持接触，加热头装 置安置在作用距离保持器的中央，并与之固定。当钢板表面被加热变 形时，通过2组正交的转动副构成一个万向机构，作用距离保持器在 重力作用下，很容易随之摆动倾斜，方便地实现了加热头的作用方向 与钢板的法线方向一致的要求。
权利要求1、一种用于曲面成形的多自由度摆动机构，它主要包括机架，其特征在于机架装有中环，中环内设有内环，在机架与中环之间，安装一组转动副，在中环和内环之间，安装一组转动副。
2、 按权利要求1所述的一种用于曲面成形的多自由度摆动机构， 其特征在于机架呈C字型，在机架与中环之间的转动副在同一轴线， 位于中环和内环之间的转动副在同一轴线，二组转动副的轴线呈正交 状态。
3、 按权利要求1所述的一种用于曲面成形的多自由度摆动机构， 其特征在于采用作用距离保持器作为内环，加热头装置安置在作用 距离保持器的中央，并与之固定。
专利摘要本实用新型涉及一种用于曲面成形加工设备的多自由度摆动机构，其特征在于机架装有中环，中环内设有内环，在机架与中环之间，安装一组转动副，在中环和内环之间，安装一组转动副。本实用新型采用了2组正交的转动副构成一个万向机构，实现多自由度摆动，用于板材热应力曲面成形加工过程中确保加热头的作用方向与钢板法线作用方向保持一致。
文档编号B21D11/20GK201064799SQ20072007130
公开日2008年5月28日 申请日期2007年6月19日 优先权日2007年6月19日
发明者姚建春, 川 时, 杜敏捷, 钱正龙 申请人:上海船舶工艺研究所