[发明专利]卷板机的光感监测和控制系统及筒体卷制工艺

说明书

本发明公开了一种卷板机的光感监测和控制系统及筒体卷制工艺，卷板机的光感监测和控制系统，包括在线监测系统与反馈控制系统；应用该系统的风电筒体卷制工艺包括样板制作、钢板检查、钢板预卷、卷制成型、纵缝清理、纵缝调整、焊接、筒体吊离、二次校圆、筒体修补。本发明的优点在于：光感监测和控制系统以光学检测为基础，将光电子学、计算机技术、激光技术、图像处理技术、自动控制技术等现代科学技术融合为一体，组成光、机、电的综合在线测量控制系统，具有非接触、高速度、动态范围大、信息量丰富的优点，风电筒体在卷制过程中采用光感监测和控制系统对弧度进行监测并连续卷制，提高自动化程度，大大提高卷制精度及效率。

技术领域

本发明属于风电钢管桩筒体卷制领域，具体涉及一种卷板机的光感监测和控制系统及应用该系统的风电钢管桩筒体卷制工艺。

背景技术

近年来，海上风力发电作为可再生的清洁能源受到世界各国政府、能源界和环保界的高度重视，风电钢管桩即风力发电机嵌入海平面下方的立柱桩，主要支撑风力发电机组及其重要组件，因此风电钢管桩的制作显得尤为重要，而在风电钢管桩的制作过程中，风电钢管桩筒体的卷制一直是比较突出的问题。

国内对卷板机大变形板件的检测手段还是比较落后，筒体在成型过程中质量控制问题突出，筒体成型的圆柱度无法保证，在线检测技术能提高检测的精度和降低工人劳动强度，大大提高生产的效率，为了紧跟全球海工机械发展的步伐，对大型机电液一体化卷板机的自动化改造势在必行。现在国内外在形位误差监测方面使用的仪器有三坐标测量机、圆度仪和形状测量仪等，这些仪器价格昂贵，对检测环境要求比较高，测量范围限于中小尺寸的零件，且检测项目较为单一，更不能用于大尺寸零件形位误差的测量，约束性较大。传统的形位误差测量大都是接触式测量，常用的测量方法有：轴心基准法、坐标法、两点法和三点法等，而这些传统的接触式测量法存在测量时综合误差大、工作量大、易损伤工件表面、受测量环境限制等局限性。

因此需要提出一种工艺合理、卷制难度小、提高卷制精度及效率、保证筒体安全的卷板机的光感监测和控制系统及应用该系统的风电钢管桩筒体卷制工艺势在必行。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，现提供一种提高卷制精度及效率、卷制难度小、工艺合理、保证筒体安全的卷板机的光感监测和控制系统及应用该系统的风电钢管桩筒体卷制工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种卷板机的光感监测和控制系统，包括

一在线监测系统，所述在线监测系统包括CCD曲率传感器、激光位移传感器、摄像监控、上辊水平位移磁栅尺、上辊升降磁栅尺及下辊旋转编码器；

一反馈控制系统，所述反馈控制系统包括PLC、工控机、显示器及控制面板，所述PLC包括模拟量输入模块、通信模块、电源模块、计数器模块、开关量模块，其中电源模块包括电源以及CPU,计数器模块包括计数器模块01、计数器模块02、计数器模块03、计数器模块04，开关量模块包括开关量输出模块、开关量输入输出模块；

所述CCD曲率传感器、激光位移传感器与模拟量输入模块连接，上辊水平位移磁栅尺、上辊升降磁栅尺及下辊旋转编码器与计数器模块连接，所述模拟量输入模块、通信模块、电源模块、计数器模块、开关量模块与工控机连接，同时工控机与摄像监控、显示器连接；

卷板机的光感监测和控制系统的监控方法，其具体步骤如下：

a、卷板机通电启动后开始卷板工作，在卷板过程中CCD曲率传感器以及激光位移传感器开始检测曲率信号以及位移信号，将曲率信号以及位移信号传输给模拟量输入模块；

b、模拟量输入模块将曲率信号以及位移信号通过电源模块的CPU进行计算处理后上传给工控机进行处理和显示，工控机开始处理分析曲率或者位移是否达到要求；