BE1028362B1

BE1028362B1 - Device and method for plasma cutting workpieces and high voltage pylons and/or trusses for high voltage stations, comprising obtained plasma cut workpieces

Info

Publication number: BE1028362B1
Application number: BE20205392A
Authority: BE
Inventors: Frederick POLLET
Original assignee: Metaalwerken Pamo Nv
Priority date: 2020-06-03
Filing date: 2020-06-03
Publication date: 2022-01-11
Also published as: BE1028362A1

Abstract

De uitvinding betreft een inrichting voor het plasmasnijden van werkstukken (7), in het bijzonder langgerekte werkstukken (7) zoals profielen (7), de inrichting (1) omvattende een transportmiddel (2) en een frame (8) plaatsbaar over het transportmiddel (2) en omvattende een opening (11) voor doorgaand transport van werkstukken (7), welke inrichting (1) verder een cirkelvormig draai-element (12) omvat die roteerbaar te verbinden is met het frame (8), en tegen welk cirkelvormig draai-element (12) een robotarm (13) met zes assen (A1-A6) perifeer bevestigbaar is, aan welke robotarm (13) uiteindig een plasmasnijder (14) bevestigbaar is, waarbij het frame (8) gevormd is door staande wanden (9) met elkaar te verbinden en te bedekken door een liggend plafond (10), waarbij binnenin het frame het cirkelvormig draai-element (12) roteerbaar te verbinden is aan het plafond (10). De uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor het plasmasnijden van werkstukken (7), en ook hoogspanningsmasten en/of vakwerken voor hoogspanningsposten omvattende verkregen plasma-gesneden werkstukken.The invention relates to a device for plasma cutting workpieces (7), in particular elongate workpieces (7) such as profiles (7), the device (1) comprising a transport means (2) and a frame (8) which can be placed over the transport means ( 2) and comprising an opening (11) for through transport of workpieces (7), the device (1) further comprising a circular turning element (12) rotatably connectable to the frame (8), and against which circular turning element (12) a robot arm (13) with six axes (A1-A6) can be attached peripherally, to which robot arm (13) a plasma cutter (14) can be attached at the end, the frame (8) being formed by standing walls (9 ) to be connected to each other and to be covered by a horizontal ceiling (10), wherein the circular rotating element (12) can be connected rotatably to the ceiling (10) within the frame. The invention also relates to a method for plasma cutting workpieces (7), and also high voltage pylons and/or trusses for high voltage posts comprising obtained plasma cut workpieces.

Description

APPARATUS AND PROCEDURE FOR PLASMA CUTTING WORKPIECES AND HIGH VOLTAGE pylons AND/OR TRIMs FOR HIGH VOLTAGE POSTS CONTAINING PLASMA CUT OBTAINED WORK PIECES

TECHNISCH DOMEIN De uitvinding heeft betrekking op een inrichting en een werkwijze voor het plasmasnijden van werkstukken, en op hoogspanningsmasten en/of vakwerken voor hoogspanningsposten omvattende verkregen plasma-gesneden werkstukken.TECHNICAL FIELD The invention relates to an apparatus and a method for plasma cutting workpieces, and to high voltage pylons and/or trusses for high voltage posts comprising obtained plasma cut workpieces.

STAND DER TECHNIEK Omvangrijke metalen constructies, zoals hoogspanningsmasten en/of vakwerken voor hoogspanningsposten, vereisen maatwerk van samenstellende onderdelen en dit onder de vorm van op maat en vorm gesneden werkstukken, en in het bijzonder onder de vorm van op maat en vorm gesneden, veelal langgerekte, profielen. Hierbij is het belangrijk dat de werkstukken en in het bijzonder profielen met een minimum aan middelen en inspanningen in gewenste maten en vormen gesneden kunnen worden. Zo beschrijft EP1406744A1 een apparaat voor het snijden van werkstukken, in het bijzonder langwerpige werkstukken, zoals buisvormige balken en balken. Het apparaat volgens EP1406744A1 omvat een steun voor het ondersteunen van het werkstuk, een frame en een cirkelvormige geleiding op het frame, waarop een drager is gemonteerd. De drager is voorzien van een bestuurbaar aandrijfmechanisme, waarbij genoemde drager en genoemde ondersteuning zodanig ten opzichte van elkaar zijn gepositioneerd dat het werkstuk zich tijdens het snijden door de geleiding uitstrekt. Op de drager volgens EP1406744A1 is een snijelement aangesloten. Een besturingseenheid bestuurt de drager. Het snijelement is met de drager verbonden via een op de drager gemonteerde robotarm, terwijl de besturingseenheid verder is ingericht voor het besturen van de robotarm. EP1406744A1 heeft verder betrekking op een werkwijze voor het snijden van werkstukken. EP1406744A1 beschrijft dat plasma-snijbranders aangewend kunnen worden als snijelement.BACKGROUND ART Bulky metal structures, such as high-voltage pylons and/or trusses for high-voltage posts, require customization of component parts in the form of workpieces cut to size and shape, and in particular in the form of cut to size and shape, often elongated , profiles. It is important here that the workpieces, and in particular profiles, can be cut into desired sizes and shapes with a minimum of resources and effort. Thus, EP1406744A1 describes an apparatus for cutting workpieces, in particular elongate workpieces, such as tubular beams and beams. The apparatus according to EP1406744A1 comprises a support for supporting the workpiece, a frame and a circular guide on the frame on which a carrier is mounted. The carrier is provided with a controllable drive mechanism, said carrier and said support being positioned relative to each other such that the workpiece extends through the guide during cutting. A cutting element is connected to the carrier according to EP1406744A1. A control unit controls the carrier. The cutting element is connected to the carrier via a robot arm mounted on the carrier, while the control unit is further designed for controlling the robot arm. EP1406744A1 further relates to a method for cutting workpieces. EP1406744A1 discloses that plasma cutting torches can be used as cutting element.

EP1406744A1 vormt het probleem dat snij-dampen en snij-licht veroorzaakt door het plasmasnijden niet afgeschermd worden van operatoren of andere omstaanders in de omgeving, hetgeen een veiligheidsrisico met zich meebrengt. De huidige uitvinding beoogt een oplossing te vinden voor ten minste enkele van bovenvermelde problemen.EP1406744A1 presents the problem that cutting fumes and cutting light caused by the plasma cutting are not shielded from operators or other bystanders in the vicinity, which entails a safety risk. The present invention aims to find a solution to at least some of the above-mentioned problems.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING In een eerste aspect betreft de uitvinding een inrichting voor het plasmasnijden van werkstukken volgens conclusie 1. Voorkeursvormen van de inrichting worden weergegeven in de conclusies 2 tot en met 8. In een tweede aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het plasmasnijden van werkstukken volgens conclusie 9. Voorkeursvormen van de werkwijze worden weergegeven in de conclusies 10 tot en met 13. In een derde aspect betreft de uitvinding een hoogspanningsmast en/of vakwerken voor een hoogspanningspost omvattende één of meerdere werkstukken die tot gewenste vormen en afmetingen plasma-gesneden zijn middels een inrichting volgens het eerste aspect van de uitvinding, volgens conclusie 14. In een vierde aspect betreft de uitvinding een hoogspanningsmast en/of vakwerken voor een hoogspanningspost omvattende één of meerdere werkstukken die tot gewenste vormen en afmetingen plasma-gesneden zijn volgens een werkwijze volgens het tweede aspect van de uitvinding, volgens conclusie 15.SUMMARY OF THE INVENTION In a first aspect, the invention relates to an apparatus for plasma cutting workpieces according to claim 1. Preferred forms of the apparatus are shown in claims 2 to 8. In a second aspect, the invention relates to a method for plasma cutting workpieces. workpieces according to claim 9. Preferred forms of the method are shown in claims 10 to 13. In a third aspect the invention relates to a high voltage pylon and/or trusses for a high voltage station comprising one or more workpieces which are plasma cut to desired shapes and dimensions. by means of a device according to the first aspect of the invention, according to claim 14. In a fourth aspect, the invention relates to a high voltage pylon and/or trusses for a high voltage post comprising one or more workpieces which have been plasma cut to desired shapes and dimensions according to a method according to the second aspect of the invention nding, according to claim 15.

BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN Fig. 1 toont een schematische voorstelling van een inrichting voor het plasmasnijden van werkstukken volgens uitvoeringsvormen van het eerste aspect van de uitvinding. Fig. 2A-D toont schematische voorstellingen van verschillende mogelijke handelingen van plasmasnijden tijdens uitvoeringsvormen van een werkwijze volgens het tweede aspect van de uitvinding.DESCRIPTION OF THE FIGURES FIG. 1 is a schematic representation of an apparatus for plasma cutting workpieces according to embodiments of the first aspect of the invention. fig. 2A-D show schematic representations of various possible plasma cutting operations during embodiments of a method according to the second aspect of the invention.

Fig. 3A-B toont een hoogspanningsmast (Fig. 3A), en een hoogspanningspost (Fig. 3B) met vakwerken volgens uitvoeringsvormen van de derde en vierde aspecten van de uitvinding.fig. 3A-B show a power pylon (Fig. 3A), and a power post (Fig. 3B) with trusses according to embodiments of the third and fourth aspects of the invention.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING De term “werkstuk”, zoals gebruikt in deze tekst, dient te worden begrepen als eender welk onderdeel, bijvoorbeeld een plaat of een profiel, die als onderdeel wordt gebruikt voor het vervaardigen van een bouwconstructie en bij voorkeur van een metalen bouwconstructie. Niet-limiterende voorbeelden van bouwconstructies zijn hoogspanningsmasten en vakwerken voor hoogspanningsposten. Zoals welbekend omvatten hoogspanningsmasten hoofdzakelijk samen-geboute L-profielen in onvervormbare driehoeken. “Vakwerken voor hoogspanningsposten” of ook wel hoogspanningsvakwerken te noemen, kunnen worden begrepen als zwaardere gelaste staalconstructies van hoogspanningsposten welke elementen zoals vermogenschakelaars en scheiders ondersteunen. De term “profiel”, zoals gebruikt in deze tekst, kan worden begrepen als eender welk bouwelement, en bij voorkeur eender welk langwerpig bouwelement, welk bouwelement bij voorkeur vervaardigd is uit staal, dat één dwarsdoorsnede heeft in zijn totaliteit. Eender welke profielen zoals gekend in de stand der techniek zijn van toepassing voor de huidige uitvinding. Niet-limiterende voorbeelden van profielen zijn massieve profielen zoals rechthoekige en vierkante profielen, open profielen zoals H- , I, U-, L- en T-profielen, en holle of gesloten profielen zoals een koker of geëxtrudeerde profielen, of complexe profielen die een combinatie zijn van voorgenoemde hoofdgroepen. De term “robotarm”, zoals gebruikt in deze tekst, kan worden begrepen als een meer- assige arm met 6 assen waarrond gedraaid kan worden. Bij voorkeur is de robotarm mechanisch controleerbaar. Bij voorkeur is de robotarm bestuurbaar door een computergestuurde besturing. Met “perifeer bevestigbaar” wordt in deze tekst bedoeld dat de robotarm verwijderd van een centraal punt van een cirkelvormig element en in de nabijheid van of op het element zijn rand bevestigbaar is.DETAILED DESCRIPTION The term "workpiece", as used in this text, is to be understood as any part, for example a plate or a profile, which is used as a part for the manufacture of a building structure and preferably of a metal building structure. Non-limiting examples of building structures are high voltage pylons and trusses for high voltage posts. As is well known, power pylons mainly comprise L-sections bolted together in undeformable triangles. “High voltage trusses” or also referred to as high voltage trusses can be understood as heavier welded steel structures of high voltage posts which support elements such as circuit breakers and disconnectors. The term "profile", as used in this text, can be understood as any building element, and preferably any elongate building element, which building element is preferably made of steel, which has one cross-section in its entirety. Any profiles known in the art are applicable to the present invention. Non-limiting examples of profiles are solid profiles such as rectangular and square profiles, open profiles such as H, I, U, L and T profiles, and hollow or closed profiles such as box or extruded profiles, or complex profiles that combination of the aforementioned main groups. The term "robotic arm", as used in this text, can be understood as a multi-axis arm with 6 axes that can be rotated. Preferably, the robot arm is mechanically controllable. Preferably, the robot arm is controllable by a computer controlled controller. By "peripherally attachable" in this text is meant that the robot arm can be attached away from a central point of a circular element and in the vicinity of or on the element's edge.

De term “plasmasnijder”, zoals gebruikt in deze tekst, kan worden begrepen als een snijorgaan dat doorheen verschillende types van elektrisch geleidende materialen kan snijden, in het bijzonder doorheen metalen zoals staal, koper, brons, aluminium en anderen. Een plasmasnijder kan doorheen genoemde materialen snijden door het creëren van een elektrisch kanaal van geïoniseerd gas bij hoge temperatuur, dat gekend is als plasma. In deze tekst wordt genoemd elektrisch kanaal van geïoniseerd gas bij hoge temperatuur ook snijgas genoemd. Snijden met een plasmasnijder wordt in deze tekst ook beschreven met de term “plasmasnijden”. Het dient te worden begrepen dat middels plasmasnijden een werkstuk, en in het bijzonder een, bij voorkeur langwerpig, profiel, het werkstuk van eender welke vorm en of afmetingen voorzien kan worden door in het werkstuk te snijden, waarbij ook gaten in werkstukken voorzien kunnen worden, en waarbij een of meerdere gesneden werkstukken uit een oorspronkelijk werkstuk verkregen kunnen worden. Ook kunnen middels plasmasnijden op een werkstuk markeringen zoals volgnummers aangebracht worden. In een eerste aspect betreft de uitvinding een inrichting voor het plasmasnijden van werkstukken, in het bijzonder langgerekte werkstukken zoals profielen, volgens conclusie 1.The term "plasma cutter", as used herein, can be understood as a cutting device capable of cutting through various types of electrically conductive materials, especially metals such as steel, copper, bronze, aluminum and others. A plasma cutter can cut through said materials by creating an electrical channel of ionized gas at a high temperature, known as plasma. In this text, said electrical channel of ionized gas at high temperature is also called cutting gas. Cutting with a plasma cutter is also described in this text by the term “plasma cutting”. It should be understood that by means of plasma cutting a workpiece, and in particular a preferably elongate profile, the workpiece can be provided with any shape and/or dimensions by cutting the workpiece, whereby holes can also be provided in workpieces and wherein one or more cut workpieces can be obtained from an original workpiece. Markings such as serial numbers can also be applied to a workpiece by means of plasma cutting. In a first aspect, the invention relates to a device for plasma cutting workpieces, in particular elongate workpieces such as profiles, according to claim 1.

Door de robotarm inclusief de plasmasnijder binnenin het frame op te stellen, wordt de veiligheid van operatoren gewaarborgd. Plasmasnijden vereist immers een gesloten behuizing om snij-dampen uit de buurt van operators te houden om fel snij- licht veroorzaakt door plasmasnijden af te schermen. Met dit in gedachten werden robotarm inclusief plasmasnijder binnenin het frame opgesteld, zodat een maximale veiligheid bereikt wordt terwijl tevens een zeer compacte opstelling verkregen wordt. Als plasmasnijder kan eender welke geschikte plasmasnijder zoals gekend in de stand der techniek worden aangewend. Plasmasnijden of plasmabranden vertoont de voordelen van het traditionele snijden met een snijbrander, en zorgt daarnaast ook voor gladdere, nauwkeurigere sneden, zonder staalsplinters. Verder maakt een opstelling van een inrichting volgens het eerste aspect van de uitvinding enerzijds een groot werkbereik van de plasmasnijder mogelijk, doordat de robotarm met behulp van het roteerbaar draai-element om het hele werkstuk kan roteren en zo alle zijden van werkstukken kan verwerken, terwijl de robotarm anderzijds een groot aantal vrijheidsgraden biedt, zeker omdat de robotarm zelf zes assen omvat waarrond deze kan roteren. Door het draai-element kan de robotarm zelf relatief klein worden uitgevoerd, omdat een groot deel van de verplaatsing om het werkstuk heen door het draai-element wordt overgenomen. Dit komt de nauwkeurigheid ten goede.Placing the robot arm including the plasma cutter inside the frame ensures operator safety. After all, plasma cutting requires a closed housing to keep cutting fumes away from operators in order to shield bright cutting light caused by plasma cutting. With this in mind, the robot arm including plasma cutter was set up inside the frame, so that maximum safety is achieved while also obtaining a very compact set-up. Any suitable plasma cutter as known in the art can be used as the plasma cutter. Plasma cutting or plasma burning offers the advantages of traditional cutting with a torch, as well as providing smoother, more accurate cuts, without steel splinters. Furthermore, an arrangement of a device according to the first aspect of the invention allows on the one hand a large working range of the plasma cutter, because the robot arm can rotate about the entire workpiece by means of the rotatable rotating element and thus process all sides of workpieces, while the robot arm, on the other hand, offers a large number of degrees of freedom, especially since the robot arm itself has six axes around which it can rotate. Due to the rotating element, the robot arm itself can be of relatively small design, because a large part of the displacement around the workpiece is taken over by the rotating element. This improves accuracy.

Door de opstelling van een inrichting volgens het eerste aspect van de uitvinding 5 worden noodzakelijke middelen en inspanningen voor het in gewenste maten en vormen plasmasnijden van werkstukken, en in het bijzonder van, bij voorkeur langwerpige, profielen, tot een minimum herleid. Waar er vroeger een zaagman nodig was om een profiel op lengte te zagen, een traceerder was om informatie van een bouwplan van een werkstuk over te brengen met krasnaald, slagpin en krijt, een slijper nodig was om laskantvoorbereidingen aan te brengen, een markeerder was om elk profiel te voorzien van een uniek nummer en een boorder, frezer en ponser waren om gaten in de werkstukken te maken, kunnen al deze acties nu automatisch en gecentraliseerd uitgevoerd worden middels een inrichting volgens het eerste aspect van de uitvinding. Een verder voordeel is dat de opstelling van de inrichting volgens het eerste aspect van de uitvinding veel geschikter is dan een klassieke boor- en zaagstraat om vormen en gaten te snijden in profielen, en voornamelijk het snijden van ravelingen oftewel het snijden van specifieke vormen gaat veel eenvoudiger en sneller met een inrichting volgens het eerste aspect van de uitvinding.By arranging a device according to the first aspect of the invention, the necessary resources and efforts for plasma cutting workpieces into desired sizes and shapes, and in particular of, preferably elongate, profiles are reduced to a minimum. Where it used to be that a sawman was needed to cut a profile to length, a tracer was needed to transfer information from a construction plan of a workpiece with scribe needle, firing pin and chalk, a grinder was needed to make weld preparations, a marker was to By providing each profile with a unique number and a driller, miller and puncher to make holes in the workpieces, all these actions can now be performed automatically and centrally by means of a device according to the first aspect of the invention. A further advantage is that the arrangement of the device according to the first aspect of the invention is much more suitable than a classical drilling and sawing line for cutting shapes and holes in profiles, and cutting notches or cutting specific shapes in particular is much easier. simpler and faster with a device according to the first aspect of the invention.

Voorkeursvormen van de inrichting worden weergegeven in de conclusies 2 tot en met 8. De geprefereerde uitvoeringsvorm van de inrichting zoals beschreven in conclusie 2 brengt met zich mee dat genoemd frame voldoende afgesloten is van een omgeving zodat werkstukken naar het frame getransporteerd kunnen worden en van het frame weg getransporteerd kunnen worden om zodanig het plasmasnijden van werkstukken in het frame mogelijk te maken, terwijl tegelijkertijd tijdens het plasmasnijden operatoren of andere omstaanders in de omgeving in een voldoende mate beschermd worden tegen snij-dampen en fel snij-licht veroorzaakt door plasmasnijden. Tot dit doel is meer bij voorkeur genoemd frame voor minstens 75% en nog meer bij voorkeur voor minstens 80% afgesloten van de omgeving. Genoemde percentages zijn hier uitgedrukt ten opzichte van de totale oppervlakte van genoemd frame.Preferred forms of the device are shown in claims 2 to 8. The preferred embodiment of the device as described in claim 2 entails that said frame is sufficiently closed off from an environment so that workpieces can be transported to the frame and from the can be transported away from the frame to enable plasma cutting of workpieces in the frame, while at the same time during plasma cutting operators or other bystanders in the vicinity are sufficiently protected from cutting fumes and bright cutting light caused by plasma cutting. For this purpose, more preferably said frame is at least 75% and even more preferably at least 80% closed off from the environment. Said percentages are expressed here in relation to the total surface area of said frame.

De geprefereerde uitvoeringsvorm van de inrichting zoals beschreven in conclusie 3 heeft als voordeel dat door het aandrijven van de rollen kan het werkstuk gecontroleerd getransporteerd en gepositioneerd worden. Bij voorkeur zijn de rollen aandrijfbaar door een krachtbron, bijvoorbeeld een motor, aangestuurd door een besturingssysteem Volgens een voorkeur dragende uitvoeringsvorm omvat de inrichting verder een frequentieregelaar voor controle van de rotatie van de rollen.The preferred embodiment of the device as described in claim 3 has the advantage that the workpiece can be transported and positioned in a controlled manner by driving the rollers. Preferably, the rollers are drivable by a power source, for instance a motor, controlled by a control system. According to a preferred embodiment, the device further comprises a frequency controller for controlling the rotation of the rollers.

Volgens een geprefereerde uitvoeringsvorm is de rollenbaan voorzien van een meet-According to a preferred embodiment, the roller conveyor is provided with a measuring

element voor het meten van rotatie van de rollen.element for measuring rotation of the rollers.

Door het meten van de rotatie van de rollen kan de aan- en afvoer en een huidige positie van een werkstuk optimaal gecontroleerd worden.By measuring the rotation of the rollers, the supply and discharge and the current position of a workpiece can be optimally checked.

Dit kenmerk zorgt voor een ongeëvenaarde positionele snelheid en nauwkeurigheid bij het aanbrengen en verplaatsen van profielen voor en tijdens, en bij voorkeur ook na, snijden.This feature provides unparalleled positional speed and accuracy when applying and moving profiles before, during, and preferably after, cutting.

Volgens een andere geprefereerde uitvoeringsvorm omvat de rollenbaan minstens twee aandrijfbare transportrollen, minstens twee meetrollen en een verticaal klemsysteem omvattende klemrollen.According to another preferred embodiment, the roller track comprises at least two drivable transport rollers, at least two measuring rollers and a vertical clamping system comprising clamping rollers.

De klemrollen dienen om een werkstuk schuifbaar vast te klemmen zodat deze goed gepositioneerd kan blijven.The clamping rollers serve to slidably clamp a workpiece so that it can remain properly positioned.

Hierbij zijn de meetrollen niet aandrijfbaar, maar dienen de meetrollen enkel om de rotatie van de meetrollen te meten.The measuring rollers are not drivable, but the measuring rollers only serve to measure the rotation of the measuring rollers.

Dit garandeert een foutvrije meting die niet beïnvloed wordt door sporadisch voorkomende slip op genoemde aandrijfrollen.This guarantees an error-free measurement that is not affected by sporadic slip on said drive rollers.

De geprefereerde uitvoeringsvorm van de inrichting zoals beschreven in conclusie 4 beschrijft dwarstransportelementen dewelke fungeren om werkstukken aan- of af te voeren, naar of van het transportmiddel.The preferred embodiment of the apparatus as described in claim 4 describes transverse conveying elements which function to supply or discharge workpieces to or from the conveying means.

Bij voorkeur zĳn de dwarstransportelementen dwars geplaatst ten opzichte van secties van het transportmiddel die stroomopwaarts of stroomafwaarts van het frame gelegen zijn, of met andere woorden, ten opzichte van een sectie van het transportmiddel vóór het frame of een sectie waarmee door de plasmasnijder gesneden werkstukken getransporteerd worden.Preferably, the transverse conveying elements are transverse to sections of the conveying means located upstream or downstream of the frame, or in other words, to a section of the conveying means in front of the frame or a section conveying plasma-cut workpieces turn into.

De dwarstransportelementen omvatten bij voorkeur mechanische sleepnokken die fungeren om de werkstukken van de dwarstransportelementen op het transportmiddel te transporteren, of vice versa.The transverse transport elements preferably comprise mechanical drag cams which function to transport the workpieces from the transverse transport elements onto the transport means, or vice versa.

Een dergelijk geautomatiseerd systeem zorgt ervoor dat het transportmiddel snel van een werkstuk voorzien kan worden en snel vrijgemaakt kan worden, en draagt bij tot een ononderbroken en snel productieproces.Such an automated system ensures that the transport means can be quickly supplied with a workpiece and can be quickly released, and contributes to an uninterrupted and rapid production process.

De sensor, welke onderdeel is van de geprefereerde uitvoeringsvorm van de inrichting zoals beschreven in conclusie 5, fungeert om de werkstukafmetingen te meten alvorens te snijden en om zo te zorgen voor nauwkeurige en hoogwaardige sneden.The sensor, which is part of the preferred embodiment of the apparatus as described in claim 5, functions to measure the workpiece dimensions before cutting and thus ensure accurate and high quality cuts.

Eventuele verschillen tussen werkelijk gemeten profielafmetingen en theoretische afmetingen kunnen worden gecompenseerd tijdens het plasmasnijproces om een meest nauwkeurig resultaat mogelijk te maken.Any differences between actual measured profile dimensions and theoretical dimensions can be compensated for during the plasma cutting process to allow for the most accurate result.

Hierbij kan gebruik gemaakt worden van vectorberekeningen, waarbij een theoretische contour aangepast wordt aan werkelijke meetwaarden van een werkstuk. Om tijd te besparen kan de plasmasnijder bijvoorbeeld enkel zijden en delen van een werkstuk meten waar wordt gesneden. Volgens een uitvoeringsvorm wordt dezelfde sensor gebruikt voor het automatisch kalibreren van de robotarm met een besturingssoftware zonder handmatige operator interactie. Bij voorkeur is genoemde sensor een ohmic sensor. De geprefereerde uitvoeringsvorm van de inrichting zoals beschreven in conclusie 6 beschrijft een gasconsole, welke gasconsole meer bij voorkeur een automatische gasconsole is, en welke gasconsole fungeert om, bij voorkeur automatisch, te schakelen tussen snijgassen voor het snijden van verschillende materialen met de plasmasnijder. De gasconsole fungeert ook om snijgas-stroomregeling, en bij voorkeur automatische snijgas-stroomregeling, uit te voeren, welke de vorming van slak tijdens het plasmasnijden minimaliseert. Door deze eigenschappen is zowel plasmasnijden als plasma-markering mogelijk met de plasmasnijder, wat tijdbesparend werkt. Voor het markeren van bijvoorbeeld markeringen zoals onderdeelnummers en lay-outmarkering schakelt het systeem automatisch over op argon- of stikstofgas. De lay-outmarkering verbetert het productieproces verder, verhoogt de efficiëntie en verlaagt de manuren.Use can be made here of vector calculations, in which a theoretical contour is adapted to actual measured values of a workpiece. To save time, the plasma cutter can, for example, only measure sides and parts of a workpiece where it is cut. According to one embodiment, the same sensor is used to automatically calibrate the robot arm with a control software without manual operator interaction. Preferably, said sensor is an ohmic sensor. The preferred embodiment of the apparatus as described in claim 6 describes a gas console, which gas console is more preferably an automatic gas console, and which gas console functions to switch, preferably automatically, between cutting gases for cutting different materials with the plasma cutter. The gas console also functions to perform cutting gas flow control, and preferably automatic cutting gas flow control, which minimizes the formation of slag during plasma cutting. Due to these properties, both plasma cutting and plasma marking are possible with the plasma cutter, which saves time. For marking, for example, markings such as part numbers and layout marking, the system automatically switches to argon or nitrogen gas. The layout marking further improves the production process, increasing efficiency and reducing man hours.

De afzuiginrichting, welke beschreven is in de geprefereerde uitvoeringsvorm van de inrichting zoals beschreven in conclusie 7, dient voor het afzuigen en afvoer van rookgas en stof geproduceerd tijdens het plasmasnijden van een werkstuk. Hiertoe is genoemde afzuiginrichting bij voorkeur centraal voorzien in het plafond van het frame. Volgens een voorkeur dragende uitvoeringsvorm worden verder, in verbinding met de afzuiginrichting, één of meerdere filters buiten het frame geplaatst om geproduceerd rookgas en stof zoals afgevoerd door de afzuiginrichting verder te filteren. Een vat kan onder de één of meerdere filters geplaatst worden om verzameld stof op te vangen.The extraction device, which is described in the preferred embodiment of the device as described in claim 7, serves for the extraction and discharge of flue gas and dust produced during plasma cutting of a workpiece. To this end, said extraction device is preferably provided centrally in the ceiling of the frame. According to a preferred embodiment, furthermore, in connection with the exhaust device, one or more filters are placed outside the frame to further filter produced flue gas and dust as discharged by the exhaust device. A vessel can be placed under one or more filters to collect collected dust.

De programmeerbare besturingseenheid, die onderdeel is van de geprefereerde uitvoeringsvorm van de inrichting zoals beschreven in conclusie 8, fungeert om het snijden van het werkstukken te automatiseren, wat voor een grotere productiesnelheid en lagere manuren van operatoren zorgt. Volgens een — geprefereerde uitvoeringsvorm omvat de programmeerbare besturingseenheid ten behoeve van de besturing van de inrichting een programmeerstation, computerbesturingen, regelelektronica en servo-versterkers. Volgens een geprefereerde uitvoeringsvorm is de besturingseenheid uitgevoerd met een ingebouwde verwarmingseenheid die automatisch schakelt, waardoor de eenheid wordt beschermd tegen lage temperaturen en tegen vocht. Eventueel kan ook een airconditioning worden aangebracht in het geval dat gevaar voor hoge temperaturen bestaat. In een tweede aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het plasmasnijden van werkstukken, in het bijzonder langgerekte werkstukken zoals profielen, volgens conclusie 9.The programmable control unit, which is part of the preferred embodiment of the apparatus as described in claim 8, functions to automate the cutting of the workpieces, resulting in increased production speed and lower operator man-hours. According to a preferred embodiment, the programmable control unit comprises a programming station, computer controls, control electronics and servo amplifiers for the purpose of controlling the device. According to a preferred embodiment, the control unit is provided with a built-in heating unit that switches automatically, protecting the unit against low temperatures and against moisture. An air-conditioning system can optionally also be fitted in the event that there is a risk of high temperatures. In a second aspect, the invention relates to a method for plasma cutting workpieces, in particular elongate workpieces such as profiles, according to claim 9.

Door genoemd frame voldoende af te sluiten van een omgeving kunnen werkstukken naar het frame getransporteerd worden en van het frame weg getransporteerd worden om zodanig het plasmasnijden van werkstukken in het frame mogelijk te maken, terwijl tegelijkertijd tijdens het plasmasnijden operatoren of andere omstaanders in de omgeving in een voldoende mate beschermd worden tegen snij- dampen en fel snij-licht veroorzaakt door plasmasnijden. Meer bij voorkeur is genoemd frame voor minstens 75% en nog meer bij voorkeur voor minstens 80% afgesloten van de omgeving. Genoemde percentages zijn hier uitgedrukt ten opzichte van de totale oppervlakte van genoemd frame.By closing said frame sufficiently from an environment, workpieces can be transported to the frame and transported away from the frame so as to allow plasma cutting of workpieces in the frame, while at the same time during plasma cutting operators or other bystanders in the vicinity adequate protection against cutting fumes and bright cutting light caused by plasma cutting. More preferably, said frame is at least 75% and more preferably at least 80% sealed from the environment. Said percentages are expressed here in relation to the total surface area of said frame.

Voorkeursvormen van de werkwijze worden weergegeven in de conclusies 10 tot en met 13. De geprefereerde uitvoeringsvorm van de werkwijze zoals beschreven in conclusie 10 heeft als voordeel dat door het gebruik van een robotarm met zulke bewegingsvrijheden verschillende delen van werkstukken goed bereikt kunnen worden om deze te kunnen snijden. De geprefereerde uitvoeringsvorm van de werkwijze zoals beschreven in conclusie 11 heeft als voordeel dat met behulp van het cirkelvormig draai-element, de robotarm eenvoudig om werkstukken kan roteren en zo alle zijden van werkstukken eenvoudig kan bereiken. De geprefereerde uitvoeringsvorm van de werkwijze zoals beschreven in conclusie 12 heeft als voordeel dat door de werkstukken te ondersteunen een stabiele positie van de werkstukken wordt verzekerd, wat een nauwkeurig plasmasnijden van de werkstukken ten goede komt. Bij voorkeur kan het transportmiddel de werkstukken rechtlijnig verplaatsen, waardoor een bijkomende vrijheidsgraad van bewegen verkregen wordt bij het plasmasnijden van de werkstukken.Preferred forms of the method are presented in claims 10 to 13. The preferred embodiment of the method as described in claim 10 has the advantage that by using a robot arm with such freedoms of movement, different parts of workpieces can be properly reached in order to process them. can cut. The preferred embodiment of the method as described in claim 11 has the advantage that with the aid of the circular rotating element, the robot arm can simply rotate about workpieces and thus can easily reach all sides of workpieces. The preferred embodiment of the method as described in claim 12 has the advantage that by supporting the workpieces a stable position of the workpieces is ensured, which benefits an accurate plasma cutting of the workpieces. Preferably, the transport means can move the workpieces in a rectilinear manner, so that an additional degree of freedom of movement is obtained when the workpieces are plasma cut.

De geprefereerde uitvoeringsvorm van de werkwijze zoals beschreven in conclusie 13 heeft als voordeel dat het plasmasnijden kan gebeuren volgens handelingen van toepassing op maatwerk van werkstukken en in het bijzonder van profielen die geschikt zijn om aangewend te worden als onderdelen voor het vervaardigen van hoogspanningsmasten en/of vakwerken voor hoogspanningsposten. Het dient te worden begrepen dat een werkwijze volgens het tweede aspect geenszins beperkt is tot de handelingen opgesomd in conclusie 13. In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens het tweede aspect van de uitvinding worden werkstukken, en bij voorkeur profielen, op dwarstransportmiddelen gelegd, waarna via input van een tekenaar, onder vorm van grafisch bestanden zoals bijvoorbeeld .ncl bestanden gemaakt van .dwg tekeningen, de werkstukken via het transportmiddel naar de binnenzijde van het frame wordt geleid, waar de werkstukken, bij voorkeur één per één, plasma-gesneden worden, waarna afgewerkte werkstukken automatisch vanuit het frame op een dwarstransportmiddel weggevoerd worden.The preferred embodiment of the method as described in claim 13 has the advantage that the plasma cutting can be carried out according to operations applicable to customization of workpieces and in particular of profiles that are suitable for use as parts for manufacturing high voltage pylons and/or trusses for high voltage posts. It should be understood that a method according to the second aspect is by no means limited to the operations listed in claim 13. In a preferred embodiment of the method according to the second aspect of the invention, workpieces, and preferably profiles, are placed on transverse conveying means, after which input from a draftsman, in the form of graphic files such as .ncl files made from .dwg drawings, the workpieces are guided via the transport means to the inside of the frame, where the workpieces, preferably one by one, are plasma-cut after which finished workpieces are automatically transported from the frame onto a transverse conveyor.

Uit bovenstaande zal duidelijk zijn dat de uitvinding een plasmasnijinrichting en een plasmasnijwerkwijze verschaft, die uitblinken door nauwkeurigheid en flexibiliteit. In een derde aspect betreft de uitvinding een hoogspanningsmast en/of vakwerken voor een hoogspanningspost omvattende één of meerdere werkstukken die tot gewenste vormen en afmetingen plasma-gesneden zijn middels een inrichting volgens het eerste aspect van de uitvinding, volgens conclusie 14. In een vierde aspect betreft de uitvinding een hoogspanningsmast en/of vakwerken voor een hoogspanningspost omvattende één of meerdere werkstukken die tot gewenste vormen en afmetingen plasma-gesneden zijn volgens een werkwijze volgens het tweede aspect van de uitvinding, volgens conclusie 15. In wat volgt, wordt de uitvinding beschreven aan de hand van niet-limiterende figuren die de uitvinding illustreren, en die niet bedoeld zijn of geïnterpreteerd mogen worden om de omvang van de uitvinding te limiteren.It will be apparent from the above that the invention provides a plasma cutting apparatus and a plasma cutting method which excel in accuracy and flexibility. In a third aspect, the invention relates to a high voltage pylon and/or trusses for a high voltage post comprising one or more workpieces which have been plasma cut to desired shapes and dimensions by means of a device according to the first aspect of the invention, according to claim 14. In a fourth aspect the invention relates to a high voltage pylon and/or trusses for a high voltage post comprising one or more workpieces which have been plasma cut to desired shapes and dimensions according to a method according to the second aspect of the invention, according to claim 15. In what follows, the invention is described by way of non-limiting figures illustrating the invention, which are not intended or should be interpreted to limit the scope of the invention.

GEDETAILLEERDE FIGUURBESCHRIJVING Fig. 1 toont een schematische voorstelling van een inrichting voor het plasmasnijden van werkstukken volgens uitvoeringsvormen het eerste aspect van de uitvinding. Fig. ZA-D toont schematische voorstellingen van verschillende mogelijke handelingen van plasmasnijden tijdens uitvoeringsvormen van een werkwijze volgens het tweede aspect van de uitvinding. Fig. 3A-B toont een hoogspanningsmast (Fig. 3A), en een hoogspanningspost (Fig. 3B) met vakwerken volgens uitvoeringsvormen van de derde en vierde aspecten van de uitvinding. Voor voordelen en technische effecten van de verschillende elementen hieronder beschreven in de gedetailleerde figuurbeschrijving wordt verwezen naar de voordelen en technische effecten van overeenkomende elementen hierboven beschreven in de gedetailleerde beschrijving. Fig. 1 toont dus een voorbeeld van een inrichting 1 voor het plasmasnijden van werkstukken, waarbij in dit geval een H-profiel 7 als werkstuk 7 is weergegeven. Het dient te worden begrepen dat ook andersoortige werkstukken, al dan niet langgerekt, met een inrichting volgens het eerste aspect van de uitvinding kunnen worden gesneden, waaronder profielbalken met de meest uiteenlopende doorsneden.DETAILED FIGURE DESCRIPTION FIG. 1 is a schematic representation of an apparatus for plasma cutting workpieces according to embodiments of the first aspect of the invention. fig. ZA-D shows schematic representations of various possible plasma cutting operations during embodiments of a method according to the second aspect of the invention. fig. 3A-B show a power pylon (Fig. 3A), and a power post (Fig. 3B) with trusses according to embodiments of the third and fourth aspects of the invention. For advantages and technical effects of the various elements described below in the detailed figure description, reference is made to the advantages and technical effects of corresponding elements described above in the detailed description. fig. 1 thus shows an example of a device 1 for plasma cutting workpieces, in which case an H-profile 7 is shown as workpiece 7 . It should be understood that also other types of workpieces, whether elongate or not, can be cut with a device according to the first aspect of the invention, including profile beams with the most diverse cross-sections.

De inrichting 1 getoond in Fig. 1 is voorzien van een aandrijfbare rollenbaan 2 voor het ondersteunen en transporteren van het werkstuk 7, waarbij de rollenbaan 2 een geraamte 4 omvat gevormd door een paar van parallelle benen 5 die ondersteund worden door poten 6, in tussen welke parallelle benen 5 rollen 3 draaibaar opgenomen zijn. Op de rollenbaan 2 is een frame 8 geplaatst dat gevormd is door staande wanden 9 met elkaar te verbonden en bedekt door een liggend plafond 10, en waarbij in twee tegenoverstaande van genoemde staande wanden 9 een opening 11 voorzien is voor doorgang van de rollenbaan 2 en van werkstukken 7 die binnen in het frame 8 plasma-gesneden worden. De rollen 3 zijn met een gewenste tussenafstand van elkaar geplaatst. Volgens een geprefereerde uitvoeringsvorm zijn binnenin het frame 8 hydraulisch verstelbare klemrollen (niet getoond in de figuur) aangebracht voor het in horizontale en verticale richting aandrukken van de werkstukken 7 tegen de rollenbaan, zodat de werkstukken 7 slechts in zijn lengterichting kunnen bewegen. Het frame 8 is bedoeld voor ondersteuning van een plasmasnijder 14. De plasmasnijder 14 is bevestigd aan een robotarm 13 welke op zijn beurt bevestigd is aan een cirkelvormig draai-element 12 dat binnenin het frame 8 roteerbaar verbonden is aan het plafond 10. Zodoende vormt het draai-element 12 een cirkelvormige geleiding voor de robotarm 13. Bij voorkeur is het draaibereik van het cirkelvormig draai-element 12 om en nabij 360°, doch het kan ook groter of kleiner zijn. Zoals in Fig. 1 is aangegeven met verwijscijfers A1-A6, bezit de robotarm 13 zes vrijheidsgraden. Daarbovenop komen nog de draaias A7 van het cirkelvormig draai-element 12 en de rechtlijnige verplaatsing van werstukken 7 met behulp van de rollenbaan 2 in richting A8, waardoor de plasmasnijder 14 en een werkstuk 7 ten opzichte van elkaar acht vrijheidsgraden hebben welke een optimale positionering van beide ten opzichte van elkaar mogelijk maken. De robotarm 13 heeft een relatief klein werkbereik, toch door het cirkelvormig draai-element 12 en de verplaatsingsmogelijkheid van het werkstuk 7 over de rollenbaan 2 is het totale werkbereik zeer groot en is de flexibiliteit voor de stand van de plasmasnijder 14 eveneens zeer groot. De robotarm 13 is bij voorkeur ingericht voor het snel verwisselen van gereedschappen. Bij voorkeur is de inrichting verder voorzien van een programmeerbare besturingseenheid (niet getoond in de figuur) die ten behoeve van de besturing van de inrichting een programmeerstation, computerbesturingen, regelelektronica en servo-versterkers heeft. Fig. 2A-D toont schematische voorstellingen van verschillende mogelijke handelingen van plasmasnijden tijdens uitvoeringsvormen van een werkwijze volgens het tweede aspect van de uitvinding. In Fig. 2A-D wordt een H-profiel 7 als werkstuk 7 getoond dat gevormd is uit een plaat 16 met dwars erop twee parallelle flensen 17. Snijlijnen 15 waarlangs het werkstuk 7 plasma-gesneden wordt volgens deze voorbeelden zijn in Fig. 2A-D duidelijk weergegeven.The device 1 shown in fig. 1 is provided with a drivable roller track 2 for supporting and transporting the workpiece 7, the roller track 2 comprising a framework 4 formed by a pair of parallel legs 5 supported by legs 6, between which parallel legs 5 roll 3 rotatable are included. Placed on the roller track 2 is a frame 8 formed by connecting upright walls 9 to each other and covered by a horizontal ceiling 10, and wherein an opening 11 is provided in two opposite of said upright walls 9 for passage of the roller track 2 and of workpieces 7 which are plasma cut inside the frame 8. The rollers 3 are placed with a desired intermediate distance from each other. According to a preferred embodiment, hydraulically adjustable clamping rollers (not shown in the figure) are arranged inside the frame 8 for pressing the workpieces 7 against the roller track in horizontal and vertical direction, so that the workpieces 7 can only move in its longitudinal direction. The frame 8 is intended to support a plasma cutter 14. The plasma cutter 14 is mounted on a robotic arm 13 which in turn is mounted on a circular turning element 12 which is rotatably connected within the frame 8 to the ceiling 10. rotating element 12 is a circular guide for the robot arm 13. Preferably, the turning range of the circular rotating element 12 is approximately 360°, but it can also be larger or smaller. As shown in FIG. 1 is indicated by reference numerals A1-A6, the robot arm 13 has six degrees of freedom. In addition, the rotational axis A7 of the circular rotating element 12 and the rectilinear displacement of workpieces 7 by means of the roller track 2 in direction A8, as a result of which the plasma cutter 14 and a workpiece 7 have eight degrees of freedom relative to each other, which allows an optimum positioning of the workpiece. enable both in relation to each other. The robot arm 13 has a relatively small working range, but due to the circular rotating element 12 and the possibility of displacing the workpiece 7 over the roller track 2, the total working range is very large and the flexibility for the position of the plasma cutter 14 is also very great. The robot arm 13 is preferably designed for quickly changing tools. Preferably, the device is further provided with a programmable control unit (not shown in the figure) which has a programming station, computer controls, control electronics and servo amplifiers for the purpose of controlling the device. fig. 2A-D show schematic representations of various possible plasma cutting operations during embodiments of a method according to the second aspect of the invention. In fig. 2A-D an H-profile 7 as workpiece 7 is shown, which is formed from a plate 16 with two parallel flanges 17 transversely thereto. Cutting lines 15 along which the workpiece 7 is plasma cut according to these examples are shown in FIG. 2A-D clearly shown.

Fig. 3A-B ten slotte toont een hoogspanningsmast 18 (Fig. 3A), en een hoogspanningspost 19 (Fig. 3B) met vakwerken volgens uitvoeringsvormen van de derde en vierde aspecten van de uitvinding, waarbij de hoogspanningsmast 18 en de vakwerken van de hoogspanningspost 19 gesneden werkstukken 7 omvatten die verkregen zijn volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding.fig. 3A-B finally show a high voltage pylon 18 (Fig. 3A), and a high voltage post 19 (Fig. 3B) with trusses according to embodiments of the third and fourth aspects of the invention, wherein the high voltage pylon 18 and the trusses of the high voltage post 19 are cut workpieces 7 obtained according to embodiments of the invention.

Claims

CONCLUSIONS

Device (1) for plasma cutting workpieces (7), in particular elongate workpieces (7) such as profiles (7), the device (1) comprising a transport means (2) for supporting and transporting a workpiece (7 ), and a frame (8) displaceable over the transport means (2), which frame (8) comprises an opening (11) so that a workpiece (7) supported by the transport means (2) can be moved through the frame (8), which device (1) further comprises a circular turning element (12) which can be rotatably connected to the frame (8), and against which circular turning element (12) a robot arm (13) can be peripherally attached, to which robot arm ( 13) at the end a plasma cutter (14) can be mounted, wherein the robot arm (13) comprises six axes (A1-A6) around which it can rotate, characterized in that the frame (8) is formed by standing walls (9) with each other to be connected and covered by a horizontal ceiling (10), whereby inside the frame (8) the circular dr ai element (12) can be connected rotatably to the ceiling (10).

Device (1) according to claim 1, wherein the frame (8) is at least 70% closed off from an environment.

Device (1) according to claim 1 or 2, wherein the transport means (2) is a roller track (2) comprising drivable rollers (3).

A device (1) according to any one of claims 1 to 3, wherein the device (1) further comprises one or more transverse conveying elements which can be placed transversely along the conveying means (2).

Apparatus (1) according to any one of claims 1 to 4, wherein the plasma cutter (14) comprises a sensor for measuring workpiece dimensions.

An apparatus (1) according to any one of claims 1 to 5, wherein the plasma cutter (14) comprises a gas console for switching between different cutting gases.

A device (1) according to any one of claims 1 to 6, wherein an extraction device can be mounted in and through the frame 8.

An apparatus (1) according to any one of claims 1 to 7, wherein the apparatus (1) further comprises a programmable control unit adapted to make the robot arm (13) execute programmed cutting contours when cutting the workpiece (7).