一種泡沫浮體內(nèi)核外形銑削修整設(shè)備及其工作方法
【專利說明】
(一)技術(shù)領(lǐng)域:
[0001]本發(fā)明涉及海洋觀測浮標(biāo)平臺的浮體加工設(shè)備，具體是涉及一種泡沫浮體內(nèi)核外形銑削修整設(shè)備及其工作方法。
(二)【背景技術(shù)】:
[0002]海洋不僅為人類提供豐富的食物和礦產(chǎn)資源，也是重要的運輸通道，海洋還影響著全球氣候。海洋觀測浮標(biāo)是一種重要的海洋環(huán)境觀測設(shè)備和手段，水面浮標(biāo)平臺通過錨索與沉于海底的錨連接實現(xiàn)錨泊定位，在水面平臺以及錨索上搭載相關(guān)測量設(shè)備，可以實現(xiàn)對海洋參數(shù)的長期、連續(xù)、立體、自動觀測，測得數(shù)據(jù)通過通訊設(shè)備實時傳回。其觀測數(shù)據(jù)可為海洋的合理利用和有效保護提供技術(shù)支撐，具有重要意義。
[0003]傳統(tǒng)海洋資料觀測浮標(biāo)的浮體多采用碳鋼或玻璃鋼制造，有的內(nèi)填泡沫。鋼制浮體尤其是焊縫存在腐蝕問題，存在漏水沉沒危險，同時需要定期運回噴砂保養(yǎng)，其中的船舶、人員和保養(yǎng)費用很高，還影響觀測的連續(xù)性，玻璃鋼材質(zhì)脆且易老化，鋼制和玻璃鋼材質(zhì)浮體抗撞性差，受過往船只碰撞容易受損。
[0004]泡沫材質(zhì)浮體因其耐腐蝕、吸水率低、抗撞、易維護等優(yōu)點近年來逐步取代鋼制和玻璃鋼材質(zhì)浮體，在淺表海洋觀測平臺中得到廣泛應(yīng)用。泡沫浮體多由輕質(zhì)極低吸水率泡沫浮體內(nèi)核提供浮力，為了增加強度和抗撞，在內(nèi)核外包裹高強度高彈性保護殼。同時，因搭載儀器需要，海洋觀測平臺多設(shè)置電子艙和測量井等功能結(jié)構(gòu)，其浮體比航標(biāo)浮體復(fù)雜。目前，采用類似3D打印的方法，多層泡沫板層壓粘接內(nèi)核再外噴涂聚脲材質(zhì)外殼是一種不錯的方法，不僅內(nèi)核充實無隙、一致均勻，而且不受浮體形式限制，能滿足定制需求。
[0005]浮體內(nèi)核各層泡沫板按所在位置的剖面輪廓劃線下料，層壓粘接成型后，外形要滿足形位公差和表面粗糙度要求，才能保證后續(xù)噴涂聚脲外殼的質(zhì)量，滿足浮體性能要求。
(三)
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0006]本發(fā)明的目的是提供一種泡沫浮體內(nèi)核外形銑削修整設(shè)備及其工作方法，它能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，使內(nèi)核外形滿足形位公差和表面粗糙度要求，保證浮體性能要求。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種泡沫浮體內(nèi)核外形銑削修整設(shè)備，其特征在于它包括柱面修整子系統(tǒng)、錐面修整子系統(tǒng)、圓角修整子系統(tǒng)、刀具進退平臺、旋轉(zhuǎn)平臺、基座、電控子系統(tǒng)，所述旋轉(zhuǎn)平臺和刀具進退平臺安裝在基座上；所述柱面修整子系統(tǒng)、錐面修整子系統(tǒng)、圓角修整子系統(tǒng)安裝在刀具進退平臺上；所述裝置柱面修整子系統(tǒng)、錐面修整子系統(tǒng)、圓角修整子系統(tǒng)、刀具進退平臺、旋轉(zhuǎn)平臺均與電控子系統(tǒng)連接。
[0008]所述刀具進退平臺通過滾珠絲杠機構(gòu)驅(qū)動進退。
[0009]所述旋轉(zhuǎn)平臺由旋轉(zhuǎn)平臺電機、旋轉(zhuǎn)平臺減速機、回轉(zhuǎn)支承、托板組成；所述托板與回轉(zhuǎn)支承同心安裝；所述旋轉(zhuǎn)平臺電機經(jīng)旋轉(zhuǎn)平臺減速機驅(qū)動回轉(zhuǎn)支承旋轉(zhuǎn)；所述托板上放置待修整的泡沫浮體內(nèi)核。
[0010]所述柱面修整子系統(tǒng)、錐面修整子系統(tǒng)、圓角修整子系統(tǒng)的刀具由刀片和刀體組成，通過軸承、聯(lián)軸器與電機相連，裝配在刀具支架上，并設(shè)置角度和位移調(diào)節(jié)機構(gòu)，可獨立調(diào)節(jié)各自的角度和位移。通過調(diào)節(jié)各調(diào)節(jié)機構(gòu)，可把刀具調(diào)整到合適的位置和角度，對泡沫浮體進行銑削修整。
[0011]所述柱面修整子系統(tǒng)、錐面修整子系統(tǒng)、圓角修整子系統(tǒng)分別連接由各自獨立的驅(qū)動電機。
[0012]所述電控子系統(tǒng)控制柱面修整子系統(tǒng)、錐面修整子系統(tǒng)、圓角修整子系統(tǒng)、刀具進退平臺和旋轉(zhuǎn)平臺五個子系統(tǒng)，控制刀具的啟停和進退以及旋轉(zhuǎn)平臺的正反轉(zhuǎn)、啟停和轉(zhuǎn)速。
[0013]所述基座是由槽鋼焊接而成的鋼結(jié)構(gòu)，為整個外形銑削修整設(shè)備提供支撐。
[0014]所述托板上設(shè)置有定位銷。
[0015]所述柱面修整子系統(tǒng)由刀片1、刀體1、電機1、軸承1、刀片罩1、齒輪齒條調(diào)節(jié)機構(gòu)、滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)、安裝座I構(gòu)成；所述刀片I安裝在刀體I上；刀體1、電機1、軸承I同軸安裝后連接齒輪齒條調(diào)節(jié)機構(gòu)；所述齒輪齒條調(diào)節(jié)機構(gòu)與連接架通過長槽連接；所述連接架安裝在安裝座I上；所述安裝座I與滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)；所述刀體I外側(cè)安裝刀片罩
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[0016]所述錐面修整子系統(tǒng)由刀片I1、刀體I1、電機I1、刀片罩I1、安裝座I1、頂端滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)、底端滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)、安裝架構(gòu)成；所述刀片II安裝在刀體II上；所述刀體I1、電機II同軸安裝并連接于安裝座II上；所述安裝座II的兩端分別連接頂端滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)和底端滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)；所述頂端滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)和底端滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)安裝在安裝架上；所述刀體II外側(cè)安裝刀片罩II。
[0017]所述圓角修整子系統(tǒng)由刀片II1、刀體II1、電機II1、軸承II1、安裝板、圓角銑削組件滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)、滑軌、刀具支架、豎直調(diào)節(jié)安裝板、刀具支架滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)、子系統(tǒng)支架和子系統(tǒng)支架滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)構(gòu)成；所述刀片III安裝在刀體III上并用螺釘緊固，刀體II1、電機II1、軸承III同軸安裝到安裝板上組成圓角刀具子系統(tǒng)；刀具子系統(tǒng)通過兩排滑軌連接到刀具支架上，滑軌的滑塊與安裝板相連，滑軌的滑桿與刀具支架相連，刀具支架滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)兩端的軸承裝配到刀具支架上，兩軸承中間的法蘭螺母連接到安裝板上；所述刀具支架的中心孔對準(zhǔn)豎直調(diào)節(jié)安裝板上的轉(zhuǎn)動銷軸、刀具支架上的環(huán)槽對準(zhǔn)豎直調(diào)節(jié)安裝板上的螺柱安裝，鎖緊螺柱上的螺母；所述豎直調(diào)節(jié)安裝板的背部螺柱對準(zhǔn)子系統(tǒng)支架上的兩排豎槽安裝鎖緊，豎直調(diào)節(jié)安裝板和子系統(tǒng)支架間安裝刀具支架滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)；所述子系統(tǒng)支架底板上的水平槽用于限位鎖緊，并安裝子系統(tǒng)支架滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)驅(qū)動圓角修整子系統(tǒng)整體平移。
[0018]—種上述泡沫浮體內(nèi)核外形銑削修整設(shè)備的工作方法，其特征在于它包括以下步驟:
[0019](I)控制滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)驅(qū)動刀具進退平臺退離旋轉(zhuǎn)平臺，吊裝待修整的泡沫浮體內(nèi)核至托板上，托板上設(shè)置有定位銷，可保證待修整的泡沫浮體內(nèi)核與旋轉(zhuǎn)平臺同心;
[0020](2)啟動旋轉(zhuǎn)平臺待其穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時，控制滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)驅(qū)動刀具進退平臺靠近待修整的泡沫浮體內(nèi)核；
[0021](3)調(diào)整柱面修整子系統(tǒng)的滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)，把刀具基本調(diào)整到位，然后通過調(diào)整上下兩個齒輪齒條調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)整刀具轉(zhuǎn)軸到與工件柱面平行，通過調(diào)整齒條前端的連接法蘭，調(diào)整刀具使得刀體I的轉(zhuǎn)軸、刀片I的切削刃以及旋轉(zhuǎn)平臺托板的轉(zhuǎn)軸共面；
[0022](4)配合調(diào)整錐面修整子系統(tǒng)的頂端滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)、底端滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)，使刀片II的刀刃與待修整的泡沫浮體內(nèi)核的圓錐面平行；
[0023](5)調(diào)整圓角修整子系統(tǒng)的子系統(tǒng)支架滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)，驅(qū)動圓角修整子系統(tǒng)的子系統(tǒng)支架前后移動；調(diào)整刀具支架滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)，驅(qū)動豎直調(diào)節(jié)安裝板上下平移；刀具支架可繞豎直調(diào)節(jié)安裝板的中心銷轉(zhuǎn)動來調(diào)節(jié)角度；調(diào)整圓角銑削組件滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)，驅(qū)動由刀片II1、刀體II1、電機II1、軸承II1、安裝板組成的圓角銑削組件整體沿滑軌平移，通過上述四個調(diào)節(jié)機構(gòu)配合操作，把圓角修整刀具調(diào)整到合適位置；
[0024](6)三個子修整系統(tǒng)，待刀具穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時，調(diào)節(jié)柱面修整子系統(tǒng)、錐面修整子系統(tǒng)、圓角修整子系統(tǒng)三個子修整系統(tǒng)的調(diào)節(jié)機構(gòu)，調(diào)節(jié)刀具到正確的位置和角度，對待修整的泡沫浮體內(nèi)核進行銑削修整，銑削完畢，退刀再停刀、停止旋轉(zhuǎn)平臺，把修整好的泡沫浮體內(nèi)核吊離旋轉(zhuǎn)平臺，完成一個泡沫浮體內(nèi)核的外形銑削修整。
[0025]本發(fā)明的優(yōu)越性:1、本發(fā)明是一個多刀具的加工中心，柱面修整、錐面修整、圓角修整三種子修整系統(tǒng)各自獨立，可同時或各自單獨進行銑削修整加工；2、本發(fā)明配備不同直徑的托板，可完成對不同直徑、不同高度、不同傾角的回轉(zhuǎn)體類的泡沫浮體的外形修整；3、本發(fā)明實現(xiàn)了以銑削加工的方式修整泡沫浮體內(nèi)核外形，加工出的泡沫浮體內(nèi)核外形規(guī)整，表面質(zhì)量好。
(四)【附圖說明】:
[0026]圖1是本發(fā)明所涉一種泡沫浮體內(nèi)核外形銑削修整設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2是本發(fā)明所涉一種泡沫浮體內(nèi)核外形銑削修整設(shè)備的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖3是本發(fā)明所涉一種泡沫浮體內(nèi)核外形銑削修整設(shè)備的銑削修整工作示意圖。
[0029]圖4是本發(fā)明外形銑削修整后的泡沫浮體內(nèi)核示意圖。
[0030]圖5是本發(fā)明柱面修整子系統(tǒng)示意圖。
[0031]圖6是本發(fā)明錐面修整子系統(tǒng)不意圖。
[0032]圖7是本發(fā)明圓角修整子系統(tǒng)不意圖。
[0033]圖8是本發(fā)明圓角修整刀具系統(tǒng)示意圖。
[0034]其中，I為基座，2為旋轉(zhuǎn)平臺，2-1為托板，2-2為回轉(zhuǎn)支承，2_3為旋轉(zhuǎn)平臺電機，2-4為旋轉(zhuǎn)平臺減速機，3為刀具進退平臺，4為柱面修整子系統(tǒng)，4-1為刀片1，4-2為刀體I，4-3為電機I，4-4為軸承I，4-5為刀片罩I，4-6為齒輪齒條調(diào)節(jié)機構(gòu)，4-7為柱面修整子系統(tǒng)的滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)，4-8為安裝座I，5為錐面修整子系統(tǒng)，5-1為刀片II，5-2為刀體II，5-3為電機II，5-4為刀片罩II，5-5為安裝座II，5_6為頂端滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)，5-7為底端滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)，5-8為安裝架，6為圓角修整子系統(tǒng)，6-1為刀片III，6-2為刀體III，6-3為電機III，6-4為軸承III，6_5為安裝板，6_6為圓角銑削組件滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)，6-7為滑軌，6-8為刀具支架，6-9為豎直調(diào)節(jié)安裝板，6-10為刀具支架滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)，6-11為子系統(tǒng)支架，6-12為子系統(tǒng)支架滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)，7為電控子系統(tǒng)，8為進退平臺的滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)，9為待修整的泡沫浮體內(nèi)核，10為修整好的泡沫浮體內(nèi)核。(五)【具體實施方式】:
[0035]實施例:如圖1、圖2所示，一種泡沫浮體內(nèi)核外形銑削修整設(shè)備包括柱面修整子系統(tǒng)4、錐面修整子系統(tǒng)5、圓角修整子系統(tǒng)6、刀具進退平臺3、旋轉(zhuǎn)平臺2、基座1、電控子系統(tǒng)7七個子系統(tǒng)；如圖2所示，所述基座I在地面放置穩(wěn)妥；安裝旋轉(zhuǎn)平臺2的旋轉(zhuǎn)平臺電機2-3、旋轉(zhuǎn)平臺減速機2-4、回轉(zhuǎn)支承2-2、托板2-1 ;吊裝刀具進退平臺3至基座I的另一端，按正確位置放置穩(wěn)妥，安裝刀具進退平臺3的滾珠絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)8，把刀具進退平臺3連接于基座I ;依次把組裝好的錐面修整子系統(tǒng)5、柱面修整子系統(tǒng)4、圓角修整子系統(tǒng)6三個子系統(tǒng)安裝到刀具進退平臺3的對應(yīng)位置；放置電控子系統(tǒng)7操作臺，與柱面修整子系統(tǒng)
4、錐面修整子系統(tǒng)5、圓角修整子系統(tǒng)6、刀具進退平臺3、旋轉(zhuǎn)平臺2的各線纜連接，整體組裝完畢。
[0036]如圖5所示，所述柱面修整子系統(tǒng)4由刀片14-1