[发明专利]一种基于线型跟踪的型钢打磨装置及其使用方法

说明书

本发明提供一种基于线型跟踪的型钢打磨装置及其使用方法，该型钢打磨装置的打磨单元包括两个激光头，用于去除型钢焊接位置的车间底漆，实现打磨清洗。通过设置沿X、Y、Z方向的运动机构实时调整激光头的位置，激光传感器实时测量其与型钢待打磨侧边处的侧壁的相对距离以及与侧边处的表面的相对距离，当相对距离偏离设定值时，所述控制单元控制运动机构运行，以修正激光头的位置确保激光束照射位置准确。本发明弥补了人工打磨的弊端，提高了施工效率，节省人工成本，同时很好的适用于曲线线型的型钢打磨，保证了打磨质量的稳定性。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

技术领域

本发明涉及型钢加工领域，特别是涉及一种基于线型跟踪的型钢打磨装置。

背景技术

随着科学技术的快速发展，现代造船技术正朝着高度机械化、自动化和智能化方向发展。型钢是船舶制造中使用量非常大的材料，而且规格型号众多，根据焊接工艺要求，为防止型钢焊接时产生气孔、夹渣、焊接不完全等现象，需要对型钢两侧和腹板底部的焊接区域进行打磨。目前，船舶型钢的焊接区域车间底漆打磨主要依靠人工手持打磨设备进行单面打磨，打磨质量不稳定、工作效率低、人工负荷大。

为了提升船舶建造的效率和质量，需要研制一套型钢焊接面车间底漆自动打磨装置，以自动化和信息化的手段代替传统的人工打磨方式。船舶型钢工况复杂，由于搬运和缓存，型钢的线型有不同程度的弯曲，为了实现型钢焊接区域的车间底漆自动打磨，加工过程中需要对其端部进行寻位和线型进行跟踪。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种基于线型跟踪的型钢打磨装置，所述型钢打磨装置包括：

滑座支架，所述滑座支架固定有沿Z方向设置的第一导轨；

框架，所述框架与所述第一导轨垂直连接，并能在所述第一导轨上沿Z方向移动，所述框架的一侧固定有沿Y方向设置的第二导轨，第二导轨连接有打磨单元，所述打磨单元能够在所述第二导轨上沿Y方向移动，包括激光头及激光传感器，所述滑座支架及第一导轨沿与型钢长度方向平行的X方向行进，激光头的激光束对型钢侧边处进行打磨；

控制单元，激光传感器实时测定其与打磨点的相对距离并反馈至所述控制单元，当相对距离偏离设定值时，所述控制单元控制所述框架及打磨单元的移动，以修正所述激光头的位置确保激光束照射位置准确。

优选地，所述激光头的数量为2个，分别对型钢侧边处相对的上下表面进行打磨。

优选地，所述激光传感器的数量为2个，包括第一激光传感器及第二传感器，分别用于测量其与侧边处的表面、侧边处的侧壁的相对距离。

优选地，所述第一激光传感器的接收光路垂直于所述侧边表面，用于提供所述框架沿Z方向移动的判断指征；所述第二激光传感器的接收光路垂直于所述侧边侧壁，用于提供所述打磨单元沿Y方向移动的判断指征。

优选地，所述滑座支架沿X方向的运动、以及框架沿Z方向的运动均通过伺服电机提供动力，并通过矩形齿条实现动力传输；所述打磨单元沿Y方向移动通过滚珠丝杠步进电机提供动力，并通过丝杠实现动力传输。

优选地，所述打磨单元还包括激光安装板、防护罩，激光头通过激光头滑块板及安装法兰与所述激光安装板连接。

优选地，所述第一导轨的一侧固定有导轨滑块，以套设于导轨上实现沿X方向运动。

本发明还提供一种所述的型钢打磨装置的使用方法，包括如下步骤：