CN113857739A - 风电塔筒制造用门框孔切割专机及切割方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及到一种风电塔筒制造用技术领域，其针对现有门框孔切割轮廓和坡口质量不稳定，组对间隙过大等技术缺陷，提出一种风电塔筒制造用门框孔切割专机，包括底座(1)、设置在底座(1)两侧的切割支腿(2)、设置在底座(1)上端的横梁(4)，架设在横梁(4)上的切割机械手(5)、设置在底座(1)下端的行走装置，其中，所述门框孔切割专机还包括磁铁组件(3)和激光测距仪(9)，所述磁铁组件(3)设置在切割支腿(2)，所述激光测距仪(9)设置在切割机械手(5)上，用于测量和定位切割机械手(5)的位置。本发明在塔筒的门框孔切割、门框孔的坡口工中，提高切割质量和作业效率。

Description

风电塔筒制造用门框孔切割专机及切割方法
技术领域
本发明涉及到一种门框孔切割技术领域，尤其涉及一种风电塔筒制造用门框孔切割专机及其切割方法。
背景技术
在风力发电塔架的生产过程中，风电塔筒的门框孔的切割工艺落后，采用的是放样+半自动火焰切割机，导致了切割后的门框洞与门框的组对间隙不仅很大、同时还不均匀。而塔筒与门框的焊接，目前采用的是手工焊，故间隙较大的情况下，不仅增大了焊接填充量，严重影响生产效率，并且存在着焊接质量隐患。
而近年来，随着客户对产品质量要求、工厂对生产效率需求的不断提高、增加，需要我们在各个工艺环节做出尝试、突破，为此，在门洞切割与门框焊接这个既影响产品质量，又影响生产效率的关键工艺环节，需要探索一种能有效的从源头解决这个工艺瓶颈的工艺设备成为当务之急。提高门框孔切割质量、提高焊接效率及合格率。
现有的操作方式和缺点：1.手工在塔筒内部进行放样划线；2.操作人员使用便携式气体切割机手持沿着划线轮廓进行门框孔切割；3.门框孔切割完成后，继续使用便携式气体切割机手持对门框孔轮廓进行坡口切割。
现有的划线为手工放样划线，准确度无法保障，需每次进行校对，增加工操作时间，门框孔切割为手工切割，导致切割轮廓质量不稳定，坡口切割为手工切割，亦导致坡口质量不稳定，组对间隙过大，导致后续焊接量增加，门框焊接业内以二氧化碳气体保护焊为主，影响焊接效率。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有风电塔筒门框孔切割划线为手工放样划线，准确度无法保障，需每次进行校对，增加工操作时间，门框孔切割为手工切割，导致切割轮廓质量不稳定，坡口切割为手工切割，亦导致坡口质量不稳定，组对间隙过大，导致后续焊接量增加，门框焊接业内以二氧化碳气体保护焊为主，影响焊接效率的缺点，故而提出一种风电塔筒制造用门框孔切割专机及切割方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种风电塔筒制造用门框孔切割专机，包括底座、设置在底座两侧的切割支腿、设置在底座上端的横梁，架设在横梁上的切割机械手、设置在底座下端的行走装置，其中，所述门框孔切割专机还包括磁铁组件和激光测距仪，所述磁铁组件设置在切割支腿，所述激光测距仪设置在切割机械手上，用于测量和定位切割机械手的位置。
进一步的方案是，所述门框孔切割专机通过行走装置在轨道上行走和移动。
进一步的方案是，所述磁铁组件为电磁铁组件。
进一步的方案是，所述切割机械手可在横梁上前后移动。
进一步的方案是，所述切割机械手为六轴数控设备，其包括机械臂、前端切割模块，所述前端切割模块包括扫描仪、画线组件和切割组件。
进一步的方案是，所述行走装置包括行走轮链条、行走电机、行走轮，所述行走电机通过带动行走轮在行走轮链条上运动。
进一步的方案是，所述切割支腿左右对称的设置在底座两端。
进一步的方案是，所述门框孔切割专机内至少有左右对称的切割支腿一对以上。
本发明还提供一种使用门框孔切割专机的切割方法，其中，所述切割方法包含的步骤有：
a、使用切割机械手上的扫描仪扫描门框轮廓，形成画线切割轨迹；
b、用行车或者叉车将门框孔切割专机前部送进风电塔筒内部，风电塔筒内部铺设轨道，轨道中心对准塔筒零线，保证门框孔切割专机水平，遥控行走电机带动行走轮根据激光测距仪反馈距离，门框孔切割专机行至门框切割位置；
c、门框孔切割专机到达工作位置后，切割机械手根据扫描的门框轮廓进行画线，操作人员进一步检查确认切割位置；
d、切割机械手在步骤C的线上预演一圈确认切割轮廓无误，切割机械手进行自动切割；
e、步骤d完成后，根据坡口的要求调整切割机械手枪头的角度进行内外坡口切割；
f、步骤e完成后，门框孔切割专机沿轨道移动至法兰处，由行车或者叉车吊出。
进一步的方案是，所述内外坡口切割包括切割单面坡口和切割双面坡口。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明采用的方案中门框孔切割专机自动扫描后划线代替人工划线提高准确度及划线时间；
本发明采用的方案中门框孔为切割机械手自动切割，切割过程的效率与质量均比人工切割更高效、更精确，且能保证整个切割轮廓的一致性；
本发明采用的方案中门框孔坡口通常采用双面坡口，切割机械手切割坡口质量及效率远高于人工切割，且能保证双面坡口的一致性；
本发明通过上述的功能改进，降低了技术人才需求，提高了产品质量和生产效率；
本发明采用的方案中通过多功能的设置和遥控操作方式，降低了工人的劳动强度；
本发明在塔筒的门框孔切割、门框孔坡口工中，提高自动化程度，降低生产难度，提高切割质量和作业效率。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种风电塔筒制造用门框孔切割专机的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1的侧视图。
图中：1、底座；2、切割支腿；3、磁铁组件；4、横梁；5、切割机械手；6、行走轮链条；7、行走电机；8、行走轮；9、激光测距仪；10、轨道；50、机械臂；51、前端切割模块；54、扫描仪；52、画线组件；53、切割组件。
具体实施方式
下面将结合本实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-3所示，一种风电塔筒制造用门框孔切割专机，其包括底座1、设置在底座1两侧的切割支腿2、设置在底座1上端的横梁4，架设在横梁4上的切割机械手5、设置在底座1下端的行走装置，其中，门框孔切割专机还包括磁铁组件3和激光测距仪9，磁铁组件3设置在切割支腿2，激光测距仪9设置在切割机械手5上，激光测距仪9主要功能为定位门框孔切割专机切割风电塔筒门框孔的切割位置，原理是通过检测门框孔切割专机到法兰的距离，来确定门框孔切割专机当前的位置以及需要到达的位置。
磁铁组件3为电磁铁组件，在门框孔切割专机到达切割位置后，吸附在塔筒筒壁上，对门框孔切割专机进行固定，以保证门框孔切割专机在切割过程中的稳定性和切割的精度。
参照图1所示，门框孔切割专机可以通过行走装置在轨道10上行走和移动，轨道设置在底座1的下端。切割机械手5可在横梁4上前后移动。
在本实施例中，参照图1所示，切割机械手5为六轴数控设备，其包括机械臂50、前端切割模块51，所述前端切割模块包括扫描仪54、画线组件52和切割组件53。
参照图1-3所示，在本实施例中，行走装置包括行走轮链条6、行走电机7、行走轮8，行走电机7通过带动行走轮8在行走轮链条6上运动,从而带动门框孔切割专机在塔筒内部的移动。
参照图1-3所示，切割支腿2左右对称的设置在底座1两端。
参照图1-3所示，门框孔切割专机内至少有左右对称的切割支腿2一对以上。
参照图1-3所示，本发明还提供一种使用门框孔切割专机的切割方法的实施例，其包含的步骤有：
a、使用切割机械手5上的扫描仪54扫描门框轮廓，形成画线切割轨迹；
b、用行车或者叉车将门框孔切割专机前部送进风电塔筒内部，风电塔筒内部铺设轨道10，轨道中心对准塔筒零线，保证门框孔切割专机水平，遥控行走电机7带动行走轮8根据激光测距仪9反馈距离，门框孔切割专机行至门框切割位置；
c、门框孔切割专机到达工作位置后，切割机械手5根据扫描的门框轮廓进行画线，操作人员进一步检查确认切割位置；
d、切割机械手5在步骤c的线上预演一圈确认切割轮廓无误，切割机械手5进行自动切割；
e、步骤d完成后，根据坡口要求调整切割机械手5枪头角度进行内外坡口切割；
f、步骤e完成后，门框孔切割专机沿轨道移动至法兰处，由行车或者叉车吊出。
所述内外坡口切割包括切割单面坡口和切割双面坡口。
在本实施例中，轨道10主要用于门框孔切割专机进入塔筒内部时，辅助门框孔切割专机平顺通过法兰部分。
实施例2
切割机械手5前端可更换模块，可更换二氧化碳气体保护焊模块作为自动焊接设备使用，切割机械手5可增加数量，满足不同的生产情景需求，其中，切割机械手5为主要工作部件，可进行横向以及纵向水平方向的移动，切割及坡口都由此部件完成，本申请中的所有结构均可以根据实际使用情况进行材质和长度的选择，附图均为示意结构图，具体实际尺寸可以做出适当调整。
以上所述，仅为本实施例较佳的具体实施方式，但本实施例的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实施例揭露的技术范围内，根据本实施例的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风电塔筒制造用门框孔切割专机，包括底座(1)、设置在底座(1)两侧的切割支腿(2)、设置在底座(1)上端的横梁(4)，架设在横梁(4)上的切割机械手(5)、设置在底座(1)下端的行走装置，其特征在于，所述门框孔切割专机还包括磁铁组件(3)和激光测距仪(9)，所述磁铁组件(3)设置在切割支腿(2)，所述激光测距仪(9)设置在切割机械手(5)上，用于测量和定位门框孔切割专机在风电塔筒内的位置。
2.根据权利要求1所述的一种风电塔筒制造用门框孔切割专机，其特征在于，所述门框孔切割专机通过行走装置在底座(1)下端的轨道(10)上行走和移动。
3.根据权利要求1所述的一种风电塔筒制造用门框孔切割专机，其特征在于，所述磁铁组件(3)为电磁铁组件。
4.根据权利要求1所述的一种风电塔筒制造用门框孔切割专机，其特征在于，所述切割机械手(5)在横梁(4)上前后移动。
5.根据权利要求4所述的一种风电塔筒制造用门框孔切割专机，其特征在于，所述切割机械手(5)为六轴数控设备，其包括机械臂(50)、前端切割模块(51)，所述前端切割模块包括扫描仪(54)、画线组件(52)和切割组件(53)。
6.根据权利要求1所述的一种风电塔筒制造用门框孔切割专机，其特征在于，所述行走装置包括行走轮链条(6)、行走电机(7)、行走轮(8)，所述行走电机(7)通过带动行走轮(8)在行走轮链条(6)上运动。
7.根据权利要求1所述的一种风电塔筒制造用门框孔切割专机，其特征在于，所述切割支腿(2)左右对称的设置在底座(1)两端。
8.根据权利要求7所述的一种风电塔筒制造用门框孔切割专机，其特征在于，所述门框孔切割专机内至少有左右对称的切割支腿(2)一对以上。
9.一种使用门框孔切割专机的切割方法，其特征在于，所述切割方法包含的步骤有：
a、使用切割机械手(5)上的扫描仪(54)扫描门框轮廓，形成画线切割轨迹；
b、用行车或者叉车将门框孔切割专机前部送进风电塔筒内部，风电塔筒内部铺设轨道(10)，轨道中心对准塔筒零线，保证门框孔切割专机水平，遥控行走电机(7)带动行走轮(8)根据激光测距仪(9)反馈距离，门框孔切割专机行至门框切割位置；
c、门框孔切割专机到达工作位置后，切割机械手(5)根据扫描的门框轮廓进行画线，操作人员进一步检查确认切割位置；
d、切割机械手(5)在步骤C的线上预演一圈确认切割轮廓无误，切割机械手(5)进行自动切割；
e、步骤D完成后，根据坡口要求调整切割机械手(5)枪头角度进行内外坡口切割；
f、步骤e完成后，门框孔切割专机沿轨道移动至法兰处，由行车或者叉车吊出。
10.根据权利要求9的门框孔切割专机的切割方法，其特征在于，所述内外坡口切割包括切割单面坡口和切割双面坡口。
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