風力發電機葉片玻纖鋪層工裝的製作方法

2023-05-26 08:37:06 2

風力發電機葉片玻纖鋪層工裝的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及風力發電機葉片玻纖鋪層工裝。玻纖放置軸兩端支承安裝在葉根支撐架的支撐前架頂部，葉根支撐架上設有用於帶動玻纖卷在玻纖放置軸上移動的第一平移驅動機構；鋪設旋轉軸兩端支承安裝在葉尖鋪設架的鋪設前架上，鋪設旋轉軸一端與驅動伺服電機的輸出軸連接，鋪設旋轉軸上安裝有可軸向移動但不能轉動的絲輥，葉尖鋪設架上設有用於帶動絲輥在鋪設旋轉軸上移動的第二平移驅動機構；葉根支撐架與葉尖鋪設架之間架設有連接鋼絲，玻纖夾裝在連接鋼絲上，驅動鋼絲一端連接玻纖夾，另一端繞連在絲輥上；玻纖夾兩端與葉根支撐架之間通過彈性收卷機構連接。本實用新型結構巧妙、合理，可有效減輕工人勞動強度，提高效率，避免人為鋪層錯誤。
【專利說明】風力發電機葉片玻纖鋪層工裝
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種自動化的風力發電機葉片製作玻纖鋪層工裝，具體的說是一種能夠自動確定鋪層位置及鋪層長度的風力發電機葉片玻纖鋪層工裝。
【背景技術】
[0002]風力發電機的葉片在製作時，需要大量的人力去將玻纖布鋪到葉片的模具中去，對於現在大功率的風力機葉片來說，風力機葉片模具達到了 70多米或更長；而普通的玻纖布鋪層工裝只是在葉片模具周圍立一個葉片玻纖布支撐架，將玻纖布放置上面，靠工人人工拖動玻纖布不停的在模具上來回走動鋪設。一個葉片製作下來，工人的勞動強度極大，而且效率不高。而且容易由於工人的粗心大意造成葉片鋪層錯誤，而一旦出現鋪層錯誤，極有可能造成葉片報廢，或者為後期的葉片輪轂平衡配重帶來極大的困難。
[0003]最近出現了一種底部設置車輪的玻纖布鋪層小車與待鋪層玻纖布模具之間通過限位銷定位的葉片鋪層工裝。該工裝解決了玻纖布在模具上的放置問題，但不能夠自動進行鋪設及確定玻纖布的位置及長度，還是需要工人在模具上來回跑動進行鋪設，效率沒有明顯改善及提高，也解決不了鋪層錯誤的問題。

【發明內容】

[0004]本實用新型的目的在於克服現有技術中存在的不足，提供一種風力發電機葉片玻纖鋪層工裝，其結構巧妙、合理，不但可以有效地減輕工人的勞動強度，提高效率，而且可以避免人為鋪層錯誤。
[0005]按照本實用新型提供的技術方案:風力發電機葉片玻纖鋪層工裝，其特徵在於:包括葉根支撐架、玻纖夾、葉尖鋪設架、連接鋼絲、驅動鋼絲、玻纖放置軸、驅動伺服電機、鋪設旋轉軸、絲輥、第一平移驅動機構、第二平移驅動機構和彈性收卷機構；所述玻纖放置軸兩端通過軸承座支承安裝在葉根支撐架的支撐前架頂部，玻纖放置軸上用於安放玻纖卷，葉根支撐架上設有用於帶動玻纖卷在玻纖放置軸上移動的第一平移驅動機構；所述鋪設旋轉軸兩端通過軸承座支承安裝在葉尖鋪設架的鋪設前架上，鋪設旋轉軸一端與驅動伺服電機的輸出軸連接，鋪設旋轉軸上安裝有可軸向移動但不能轉動的絲輥，葉尖鋪設架上設有用於帶動絲輥在鋪設旋轉軸上移動的第二平移驅動機構；所述葉根支撐架與葉尖鋪設架之間架設有兩根平行的連接鋼絲，所述玻纖夾通過其兩邊設有的小孔裝在連接鋼絲上，驅動鋼絲一端連接玻纖夾，另一端繞連在絲輥上；所述玻纖夾兩端與葉根支撐架之間通過彈性收卷機構連接。
[0006]作為本實用新型的進一步改進，所述彈性收卷機構包括彈簧收卷盤和收卷鋼絲，彈簧收卷盤安裝在葉根支撐架上，收卷鋼絲一端繞設連接在彈簧收卷盤上，收卷鋼絲另一端連接在玻纖夾上。
[0007]作為本實用新型的進一步改進，所述葉根支撐架的支撐前架上還設有裁刀導向槽板，所述裁刀導向槽板位於玻纖放置軸之下，裁刀導向槽板內裝有可水平橫向移動的裁刀。[0008]作為本實用新型的進一步改進，所述第一平移驅動機構包括平移伺服電機、平移驅動輪、平移傳動輪、傳動皮帶、平移主動輪、平移從動輪、平移帶和平移架，平移驅動輪安裝在平移伺服電機的輸出軸端，平移傳動輪和平移主動輪通過同一根軸安裝在葉根支撐架的支撐後架頂部一端，平移安裝在葉根支撐架的支撐後架頂部另一端，平移傳動輪與平移驅動輪之間通過傳動皮帶連接傳動，平移主動輪與平移從動輪之間通過平移帶連接傳動，平移架安裝在平移帶上，跟隨平移帶通過移動，平移架的兩個支臂用於抱持放在玻纖放置軸上的玻纖卷；所述第二平移驅動機構的結構與第一平移驅動機構相同，第二平移驅動機構安裝在葉尖鋪設架的鋪設後架上，第二平移驅動機構上平移架的兩個支臂抱持鋪設旋轉軸上的絲輥。
[0009]作為本實用新型的進一步改進，所述第一平移驅動機構、第二平移驅動機構的平移帶上均設有位移編碼器。
[0010]作為本實用新型的進一步改進，所述絲輥端部設有計數器。
[0011]本實用新型與現有技術相比，優點在於:本實用新型結構巧妙、合理，不但可以有效地減輕工人的勞動強度，提高效率，而且可以避免人為鋪層錯誤。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。
[0013]圖2為圖1中葉根支撐架部位的放大示意圖。
[0014]圖3為圖1中葉尖鋪設架部位的放大示意圖。
[0015]圖4為圖1中玻纖夾部位的放大示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0017]如圖所示:實施例中的風力發電機葉片玻纖鋪層工裝主要由包括葉根支撐架1、玻纖夾2、葉尖鋪設架3、連接鋼絲5、驅動鋼絲6、玻纖放置軸7、裁刀導向槽板8，所述裁刀導向槽板8位於玻纖放置軸7之下,裁刀導向槽板8、裁刀9、平移伺服電機11、平移驅動輪
12、傳動皮帶13、平移傳動輪14、平移主動輪15、平移從動輪16、平移帶17和平移架18、驅動伺服電機19、鋪設旋轉軸20和絲輥21等部件組成。
[0018]如圖1所示，所述玻纖放置軸7兩端通過軸承座支承安裝在葉根支撐架I的支撐前架Ia頂部，玻纖放置軸7上用於安放玻纖卷10，葉根支撐架I上設有用於帶動玻纖卷10在玻纖放置軸7上移動的第一平移驅動機構；所述鋪設旋轉軸20兩端通過軸承座支承安裝在葉尖鋪設架3的鋪設前架3a上，鋪設旋轉軸20 —端與驅動伺服電機19的輸出軸連接，鋪設旋轉軸20上安裝有可軸向移動但不能轉動的絲輥21，葉尖鋪設架3上設有用於帶動絲輥21在鋪設旋轉軸20上移動的第二平移驅動機構；所述葉根支撐架I與葉尖鋪設架3之間架設有兩根平行的連接鋼絲5，所述玻纖夾2通過其兩邊設有的小孔裝在連接鋼絲5上，驅動鋼絲6 —端連接玻纖夾2，另一端繞連在絲輥21上；所述玻纖夾2兩端與葉根支撐架I之間通過彈性收卷機構連接。
[0019]本實用新型中，所述彈性收卷機構可以採用類似捲尺收卷的結構，其主要由彈簧收卷盤和收卷鋼絲組成，彈簧收卷盤安裝在葉根支撐架I上，收卷鋼絲一端繞設連接在彈簧收卷盤上，收卷鋼絲另一端連接在玻纖夾2上。
[0020]如圖2所示，本實用新型中，所述玻纖的裁切操作可以由人工完成，但是為了提高裁切精確度，提高設備自動化程度，本實用新型在所述葉根支撐架I的支撐前架Ia上還設置了裁刀導向槽板8,所述裁刀導向槽板8位於玻纖放置軸7之下,裁刀導向槽板8內裝有可水平橫向移動的裁刀9。
[0021]如圖1、圖2所示，所述第一平移驅動機構主要由平移伺服電機11、平移驅動輪12、傳動皮帶13、平移傳動輪14、平移主動輪15、平移從動輪16、平移帶17和平移架18組成，平移驅動輪12安裝在平移伺服電機11的輸出軸端，平移傳動輪14和平移主動輪15通過同一根軸安裝在葉根支撐架I的支撐後架Ib頂部一端，平移安裝在葉根支撐架I的支撐後架Ib頂部另一端，平移傳動輪14與平移驅動輪12之間通過傳動皮帶13連接傳動，平移主動輪15與平移從動輪16之間通過平移帶17連接傳動，平移架18安裝在平移帶17上，跟隨平移帶17通過移動，平移架18的兩個支臂用於抱持放在玻纖放置軸7上的玻纖卷10。所述第二平移驅動機構的結構與第一平移驅動機構相同，第二平移驅動機構安裝在葉尖鋪設架3的鋪設後架3b上，第二平移驅動機構上平移架18的兩個支臂抱持鋪設旋轉軸20上的絲輥21。
[0022]如圖f圖3所示，為了提高本實用新型的自動化控制程度，所述第一平移驅動機構、第二平移驅動機構的平移帶17上均設有位移編碼器。所述絲輥21端部設有計數器。
[0023]本實用新型的工作原理及工作過程如下:
[0024]製作葉片時，葉片模具4放置在葉根支撐架I和葉尖鋪設架3之間，玻纖卷10放在玻纖放置軸7上，玻纖夾2夾住玻纖端頭，PLC控制器將控制每層需鋪設的葉根到葉尖的玻纖長度及葉片前緣到後緣的玻纖位置信號輸入，PLC控制器控制葉尖鋪設架3上的驅動伺服電機19工作，驅動伺服電機19帶動鋪設旋轉軸20轉動，鋪設旋轉軸20上的絲輥21帶動驅動鋼絲6，驅動鋼絲6拉著玻纖夾3由葉根向葉尖運動，當鋪設的長度達到設定值時，PLC控制器控制驅動伺服電機19停止動作，工人將葉根處的玻纖壓下，葉根支撐架I上的裁刀9將玻纖沿著葉根端部裁斷玻纖。裁切完畢後，驅動伺服電機19反轉，玻纖夾2在彈性收卷機構帶動下返回葉根部位，工人再次將玻纖裝夾在玻纖夾2上。PLC控制器控制第一平移驅動機構和第二平移驅動機構同步動作，使玻纖卷10和絲輥21分別按照設定參數平移到下一位置，然後開始下一位置鋪設，如此重複，從而完成整支葉片的鋪設。
[0025]在上述過程中，通過計數器對鋪設旋轉軸20所轉過的圈長進行計數，實現玻纖葉根到葉尖長度的鋪設控制；通過位置編碼器和限位開關實現鋪設位移的調整。
【權利要求】
1.風力發電機葉片玻纖鋪層工裝，其特徵在於:包括葉根支撐架(I)、玻纖夾(2)、葉尖鋪設架(3)、連接鋼絲(5)、驅動鋼絲(6)、玻纖放置軸(7)、驅動伺服電機(19)、鋪設旋轉軸(20)、絲輥(21)、第一平移驅動機構、第二平移驅動機構和彈性收卷機構；所述玻纖放置軸(7)兩端通過軸承座支承安裝在葉根支撐架(I)的支撐前架(Ia)頂部，玻纖放置軸(7)上用於安放玻纖卷(10 )，葉根支撐架(I)上設有用於帶動玻纖卷(10 )在玻纖放置軸(7 )上移動的第一平移驅動機構；所述鋪設旋轉軸(20)兩端通過軸承座支承安裝在葉尖鋪設架(3)的鋪設前架(3a)上，鋪設旋轉軸(20)—端與驅動伺服電機(19)的輸出軸連接，鋪設旋轉軸(20 )上安裝有可軸向移動但不能轉動的絲輥(21)，葉尖鋪設架(3 )上設有用於帶動絲輥(21)在鋪設旋轉軸(20)上移動的第二平移驅動機構；所述葉根支撐架(I)與葉尖鋪設架(3)之間架設有兩根平行的連接鋼絲(5)，所述玻纖夾(2)通過其兩邊設有的小孔裝在連接鋼絲(5)上，驅動鋼絲(6) —端連接玻纖夾(2)，另一端繞連在絲輥(21)上；所述玻纖夾(2)兩端與葉根支撐架(I)之間通過彈性收卷機構連接。
2.如權利要求1所述的風力發電機葉片玻纖鋪層工裝，其特徵在於:所述彈性收卷機構包括彈簧收卷盤和收卷鋼絲，彈簧收卷盤安裝在葉根支撐架(I)上，收卷鋼絲一端繞設連接在彈簧收卷盤上，收卷鋼絲另一端連接在玻纖夾(2)上。
3.如權利要求1所述的風力發電機葉片玻纖鋪層工裝，其特徵在於:所述葉根支撐架(O的支撐前架(Ia)上還設有裁刀導向槽板(8),所述裁刀導向槽板(8)位於玻纖放置軸(7)之下，裁刀導向槽板(8)內裝有可水平橫向移動的裁刀(9)。
4.如權利要求1所述的風力發電機葉片玻纖鋪層工裝，其特徵在於:所述第一平移驅動機構包括平移伺服電機(11)、平移驅動輪(12)、平移傳動輪(14)、傳動皮帶(13)、平移主動輪(15)、平移從動輪(16)、平移帶(17)和平移架(18)，平移驅動輪(12)安裝在平移伺服電機(11)的輸出軸端，平移傳動輪(14)和平移主動輪(15)通過同一根軸安裝在葉根支撐架(I)的支撐後架(Ib)頂部一端，平移安裝在葉根支撐架(I)的支撐後架(Ib)頂部另一端，平移傳動輪(14)與平移驅動輪(12)之間通過傳動皮帶(13)連接傳動，平移主動輪(15)與平移從動輪(16)之間通過平移帶(17)連接傳動，平移架(18)安裝在平移帶(17)上，跟隨平移帶(17)通過移動，平移架(18)的兩個支臂用於抱持放在玻纖放置軸(7)上的玻纖卷(10);所述第二平移驅動機構的結構與第一平移驅動機構相同，第二平移驅動機構安裝在葉尖鋪設架(3)的鋪設後架(3b)上，第二平移驅動機構上平移架(18)的兩個支臂抱持鋪設旋轉軸(20)上的絲輥(21)。
5.如權利要求4所述的風力發電機葉片玻纖鋪層工裝，其特徵在於:所述第一平移驅動機構、第二平移驅動機構的平移帶(17)上均設有位移編碼器。
6.如權利要求1所述的風力發電機葉片玻纖鋪層工裝，其特徵在於:所述絲輥(21)端部設有計數器。
【文檔編號】B29C70/38GK203651002SQ201320861163
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月24日 優先權日:2013年12月24日
【發明者】王加明, 陳程, 李慧 申請人:無錫風電設計研究院有限公司