一种风电塔筒自动打磨控制装置、方法与打磨设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于风电塔筒板材开坡口的自动打磨控制装置和方法，包括控制单元自动行走小车、配重单元、支撑单元、行走导向轮、打磨单元、压力弹簧和方向调节单元；PLC内预设有与坡口边缘与坡口面形状相符合的打磨路径曲线；自动行走小车在风电塔筒板材钢板上自动行走，其下部安装有行走导向轮，行走小车上设有支撑单元，支撑单元通过角度可调的连接杆连接两组打磨单元，两组打磨单元的打磨轮可以分别作用于钢板坡口的上下两个表面，对坡口边缘及坡口面进行氧化皮打磨作业；支撑单元上设有电机保证打磨单元的打磨轮贴合打磨表面；支撑单元下方设有方向调节单元，打磨单元的打磨轮后方设有压力弹簧，行走小车顶部设有配重。行走小车顶部设有配重。行走小车顶部设有配重。

【技术实现步骤摘要】
一种风电塔筒自动打磨控制装置、方法与打磨设备


[0001]本专利技术属于工件磨削时的自动控制
，具体为一种风电塔筒自动打磨控制装置、方法与打磨设备。

技术介绍

[0002]风电塔筒是风力发电的塔杆，在风力发电机组中主要起支撑作用，同时吸收机组震动。风电塔筒的一般生产工艺流程如下：切割机下料，板材开坡口，卷板机卷板成型后，点焊，定位，确认后进行内外纵缝的焊接，校圆。圆度检查后，如有问题进行二次校圆。单节筒体制作完成后，采用液压组对机进行组对，调整直线度、法兰平行度，完成单段筒节组对。焊接内外环缝，焊接法兰，进行焊缝无损探伤和平面度检查。喷砂，喷漆处理后，完成内件安装和成品检验，塔筒生产完成。
[0003]其中板材开坡口的这一工序处理过程中，有打磨去除坡口面氧化皮和打磨坡口边缘25mm钢板表面铁锈至漏出金属光泽的基本要求。而坡口为了保证焊接度用机加工方法加工出的型面，目前主要的坡口形状有X型坡口，V型坡口，U型坡口等，部分坡口有曲面存在，难以实现均匀地自动打磨。目前的主要操作方法为人工手持打磨机进行反复打磨，打磨工作量大且打磨不均匀，工人劳动强度较大，降低了坡口精度，且影响了后续的焊接强度和生产效率。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种风电塔筒自动打磨控制装置、方法与打磨设备。
[0005]本专利技术完整的技术方案包括：一种用于风电塔筒板材开坡口的自动打磨控制装置，包括控制单元、自动行走小车、配重、支撑单元、行走导向轮、打磨单元、压力弹簧和方向调节单元；所述控制单元内预设有与坡口边缘与坡口面形状相符合的打磨路径曲线和预设的打磨力；并根据预设的参数控制小车行走路径和打磨控制；所述自动行走小车在风电塔筒板材钢板上自动行走，其下部安装有行走导向轮，所述自动行走小车上设有支撑单元，支撑单元通过角度可调的连接杆连接两组打磨单元，所述两组打磨单元的打磨轮分别作用于钢板坡口的上下两个表面，对坡口边缘及坡口面进行氧化皮打磨作业；所述支撑单元上设有电机，控制单元控制电机对连接杆输出合适的转矩，保证打磨单元的打磨轮贴合打磨表面，所述支撑单元下方设有方向调节单元，在控制单元控制下调整打磨单元水平方向的伸缩，用以控制打磨的宽度，所述打磨单元的打磨轮后方设有压力弹簧，所述自动行走小车顶部设有配重。所述打磨单元上设有压力传感单元，压力传感单元内设有压力传感器，在打磨过程中将与坡口边缘、以及坡口面接触的压力发送给控制单元；在打磨过程中，控制单元控制打磨单元与打磨表面保持预设的压力值。
[0006]一种利用上述装置进行风电塔筒板材开坡口的自动打磨的方法，包括如下步骤：
（1）将风电风电塔筒板材开坡口边缘及坡口面的形状曲线输入控制单元，控制单元将其作为打磨路径。
[0007]（2）控制单元控制行走小车在导向轮作用下沿着钢板纵切面方向行走，控制单元根据打磨路径和预设施加的打磨力，换算出所需要的电机转矩，电机输出使打磨单元贴紧打磨面，开始打磨。
[0008]（3）打磨过程中，压力传感单元将将打磨单元与坡口边缘、以及坡口面接触的压力发送给控制单元，控制单元对该压力进行实时监控并判断是否符合预设压力。
[0009]（4）打磨过程实时压力小于预设压力时，控制单元控制电机提高输出转矩，以使打磨单元更贴紧打磨面，直到实时压力符合预设压力；实时压力小于预设压力时，控制单元控制电机减低输出转矩，以避免过度打磨导致坡口面形状发生变化。
[0010]本专利技术的有益效果是：1.提供了一种用于风电塔筒板材开坡口的自动打磨控制装置，对坡口边缘与坡口面形成精确打磨，可以有效减少工人工作量，提高坡口面及坡口边缘钢板表面打磨质量和打磨效率。对加快生产及节约人工成本有很大改善。
[0011]2.专利技术没有设置供导向轮行走的轨道，而是使导向轮作用于钢板纵切面上，以保证小车在钢板边缘上行走时保持相同的宽度，并节省了设置轨道所需的空间和工序。
[0012]3.通过设置与坡口边缘与坡口面形状相符合的打磨路径曲线，实现了对复杂形状坡口的精确打磨，通过控制电机输出转矩，保证打磨单元的打磨轮贴合打磨表面，并且施加足够的打磨力；方向调节单元可以控制打磨的宽度。打磨效率和灵活性得到了显著提高。
[0013]4.针对从坡口边缘的平面向坡口面的曲面转变时进行针对性设置，通过压力值的变化，给打磨单元充分的转向时间，提高了该部分的打磨效果，消除了打磨死角。
附图说明
[0014]图1为本专利技术自动打磨控制装置的示意图；图2为本专利技术自动打磨控制装置的俯视图；图3为坡口边缘面和坡口面的示意图。
[0015]图中：1
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自动行走小车，2
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配重，3
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支撑单元，4
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导向轮，5
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打磨单元，6
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压力弹簧，7
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方向调节单元，8
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连接杆，9
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电机，10
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压力传感单元，11
‑
坡口边缘面，12
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坡口面，13
‑
连接处。
具体实施方式
[0016]下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请的实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是作为例示，并非用于限制本申请。
[0017]一种用于风电塔筒板材开坡口的自动打磨控制装置，如图1
‑
2所示，包括控制单元即PLC、自动行走小车1、配重2、支撑单元3、行走导向轮4、打磨单元5、压力弹簧6和方向调节单元7等；该PLC内预设有与坡口边缘11与坡口面12形状相符合的打磨路径曲线，以及预设的打磨力（即打磨单元贴紧打磨面的力）；并根据预设的参数控制小车行走路径和打磨控制。在打磨设备行走并进行打磨时，控制电机对连接杆输出合适的转矩，使之符合预设的打
磨路径曲线和预设打磨力，依次实现坡口边缘的平面，以及坡口面的曲面打磨。
[0018]自动行走小车1在风电塔筒板材钢板上自动行走，其下部安装有行走导向轮4，区别于现有技术中，本专利技术没有设置供导向轮行走的轨道，而是使导向轮作用于钢板纵切面上，以保证小车在钢板边缘上行走时保持相同的宽度，并节省了设置轨道所需的空间和工序；行走小车上设有支撑单元3，支撑单元通过角度可调的连接杆8连接两组打磨单元5，两组打磨单元的打磨轮可以分别作用于钢板坡口的上下两个表面，对坡口边缘及坡口面进行氧化皮打磨作业；支撑单元上设有电机9，PLC控制电机对连接杆输出合适的转矩，从而保证打磨单元的打磨轮贴合打磨表面，并且施加足够的打磨力。支撑单元下方设有方向调节单元7，可以在PLC控制下调整打磨单元水平方向的伸缩，用以控制打磨的宽度。打磨单元的打磨轮后方设有压力弹簧6，对打磨单元施加压力，以辅助施加磨轮对钢板表面的贴合力，从而使打磨更彻底。行走小车顶部设有配重2，以免打磨过程中受力倾倒。
[0019]尤其是，为了保证打磨质量，防止因长时间工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于风电塔筒板材开坡口的自动打磨控制装置，其特征在于，包括控制单元、自动行走小车、配重单元、支撑单元、行走导向轮、打磨单元、压力弹簧和方向调节单元，所述控制单元控制自动行走小车行走并对风电塔筒板材开坡口的边缘与坡口面进行自动打磨。2.根据权利要求1所述的一种自动打磨控制装置，其特征在于，所述自动行走小车下部安装有行走导向轮。3.根据权利要求1所述的一种自动打磨控制装置，其特征在于，所述自动行走小车上设有打磨单元，所述打磨单元对坡口边缘及坡口面进行氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：张福忠，张星，夏海龙，崔旭，刘波，马子红，
申请(专利权)人：山东中车同力钢构有限公司，
类型：发明
国别省市：