CN107023441A - 叶片腹板定位工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及叶片腹板定位工装，包括主体钢架、多组定位装置、多对支撑臂、多对液压支撑锁紧装置，每组定位装置包括一对吸盘臂、位于吸盘臂上的真空吸盘、以及一对吸盘臂驱动机构；每对支撑臂对称连接于主体钢架的两侧，每个支撑臂的下端设置有安装销；每个液压支撑锁紧装置都设置成在支撑和锁紧相应支撑臂的安装销的锁紧位置与释放和顶升该安装销的完全打开位置之间转换。本发明实现了一键式锁紧、一键式压胶和一键式顶升这些风电行业内以往完全依靠人工手动完成的工作，极大的节约减少了生产厂方的人工成本、工时工期、耗材损耗以及手工操作失误导致的各种不良报废率。

Description

叶片腹板定位工装

技术领域：

本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种风电叶片的腹板定位工装。

背景技术：

随着风力发电技术的发展，对风电叶片的强度和组装效率等提出了越来越高的要求。在风电叶片的制造过程中，每个叶片都需要安装腹板来提高叶片的受力强度，而将腹板组装到叶片上需要相关的定位工装来协助安装。现有的定位工装要么自动化程度不高、需要多人配合，要么定位和/或夹紧不精准、从而最终影响到腹板的定位误差、安装效率以及挤胶粘结效果。

发明内容：

为克服上述问题，本发明提供一种生产效率高、装配报废率低的腹板定位工装将是有利的。

为此，本发明提供一种叶片腹板定位工装，包括：

主体钢架；

多组定位装置，每组定位装置包括分别在主体钢架的两侧可转动地连接于主体钢架上的一对吸盘臂、位于吸盘臂上的真空吸盘、以及适于驱动该对吸盘臂使其在向外张开状态和向内收拢状态之间转换的一对吸盘臂驱动机构；

多对支撑臂，每对支撑臂对称连接于主体钢架的两侧，每个支撑臂的下端设置有安装销；

多对液压支撑锁紧装置，每个液压支撑锁紧装置都设置成在支撑和锁紧相应支撑臂的安装销的锁紧位置与释放和顶升该安装销的完全打开位置之间转换。

在本发明中，通过定位装置的真空吸盘，能够将腹板迅速定位；通过液压支撑锁紧装置对支撑臂上安装销的支撑和锁紧，能够实现一键式锁紧、一键式压胶和一键式顶升这些风电行业内以往完全依靠人工手动完成的工作，极大的节约减少了生产厂方的人工成本、工时工期、耗材损耗以及手工操作失误导致的各种不良报废率。

进一步，上述液压支撑锁紧装置还包括：

支撑框架，其包括底框架部和顶支撑部，其中，底框架部具有内容置腔、顶部中心孔以及平行设置的左安装壁和右安装壁，左安装壁和右安装壁上分别对应设置有升降滑槽和限位滑槽；

升降活塞，其装设于支承框架下方，该升降活塞包括在伸出位置和缩回位置间上下可移动的活塞杆；

支撑块，其设置于内容置腔中并固定于活塞杆上，该支撑块上还装设有安装轴，该安装轴的两端分别穿过左安装壁的升降滑槽和右安装臂的升降滑槽并能够沿升降滑槽上下移动；

顶伸销，其设置于内容置腔中并固定于支撑块上，并且该顶伸销设置成能够顶伸穿过顶部中心孔；

一对钩爪，每个钩爪都具有下安装部和上钩爪部，下安装部位于内容置腔中并且其底端可转动地连接于安装轴上，上钩爪部位于支撑框架外；

一对限位销，其分别固定于该一对钩爪的下安装部的顶端上，且该一对限位销的外端分别穿过左安装壁的限位滑槽和右安装臂上的限位滑槽并能够沿限位滑槽移动；

其中，当活塞杆在伸出位置和缩回位置之间上下移动时，顶伸销能够由支撑块带动在顶伸位置和下缩位置之间上下移动，并且该一对钩爪能够在安装轴沿升降滑槽上下移动且限位销沿限位滑槽移动的过程中在锁紧位置和完全打开位置之间移动。

通过升降活塞、支撑块以及顶伸销的设置，可以完成叶片腹板定位工装的自动顶升；通过钩爪、安装轴、升降滑槽、限位滑槽、限位销的结构配合，可以实现钩爪的锁紧、中间释放和打开，以完成叶片腹板定位工装在工作时（即腹板定位时）的锁紧、非工作时（即腹板定位完成时）的顶升，整个过程完全自动化，生产效率和安全性都比较高。

进一步，所述一对钩爪是固定连接在一起的。该结构可更好地保证两个钩爪的同步性。

再进一步，所述限位滑槽包括直槽段和斜槽段，当所述限位销在直槽段中上下移动时，所述钩爪沿竖直方向在所述锁紧位置和中间释放位置之间上下移动，当所述限位销在斜槽段中斜向上或斜向下移动时，所述钩爪在中间释放位置和所述完全打开位置之间转动。通过该种结构设置，很好地完成了钩爪位置的转换。

又进一步，所述升降滑槽竖直设置，所述直槽段也竖直设置并位于所述升降滑槽上方，所述斜槽段由所述直槽段向上向外倾斜设置。

又再进一步，所述顶支撑部设置成固定于所述底框架部顶部上的一对U型架，所述顶部中心孔位于该一对U型架中间。通过该结构的设置，叶片腹板定位工装的安装销能够稳稳地被支撑在该U型架上，并在完成腹板安装后该安装销能够被穿过顶部中心孔的顶升销所抬升。

进一步，上述多组定位装置和上述多对支撑臂沿上述主体钢架间错布置。也就是说，沿着主体钢架的纵向，一组定位装置，一对支撑臂，然后又一组定位装置，又一对支撑臂，如此类推地布置。

进一步，上述吸盘臂驱动机构为装设于所述主体钢架上并具有活塞杆的水平拉伸气动活塞，该水平拉伸气动活塞的活塞杆与吸盘臂固定连接从而当活塞杆伸出时能够带动吸盘臂朝向其向外张开状态转动，当活塞杆缩回时能够将吸盘臂拉回其向内收拢状态。通过该水平拉伸气动活塞的设置，使得能够在对腹板定位前先向外推动吸盘臂，留出较大的空间，待成对吸盘臂分列于腹板的两侧时，能够向内拉回吸盘臂，同时通过真空吸盘紧紧地将腹板吸住。

进一步，上述支撑臂设置成能够在打开支撑状态和回收折叠状态之间可转动地连接于所述主体钢架上，其中在打开支撑状态，支撑臂由主体钢架垂直向外打开；在回收折叠状态，支撑臂平行于主体钢架地折叠到主体钢架上。

通过参考下面所描述的实施例，本发明的上述这些方面和其他方面将会得到更清晰地阐述。

附图说明：

发明的结构以及进一步的目的和优点将通过下面结合附图的描述得到更好地理解，其中，相同的参考标记标识相同的元件：

图1是根据本发明的一个具体实施方式的叶片腹板定位工装的工作状态示意图，由于叶片腹板定位工装较长，图中仅示出了其中一部分；

图2是图1中叶片腹板定位工装的一小段的结构示意图；

图3是图2中叶片腹板定位工装的液压支撑锁紧装置的内部结构示意图；

图4是图3所示液压支撑锁紧装置的另一角度的内部结构示意图；

图5是图3所示液压支撑锁紧装置的整体结构立体示意图，为示出钩爪在其锁紧位置上的状态，图中也示出了叶片腹板定位工装的支撑臂上的安装销；

图6示出了图5中钩爪处于中间释放位置的状态；

图7示出了图5中钩爪处于完全打开位置的状态。

附图标记说明：

1 支撑框架 2 升降活塞

3 支撑块 4 顶伸销

5 钩爪 6 限位销

10 底框架部 11 内容置腔

12 顶支撑部 13 顶部中心孔

15 左安装壁 16 升降滑槽

17 右安装壁 18 限位滑槽

20 活塞杆 30 安装轴

50 下安装部 52 上钩爪部

100 液压支撑锁紧装置

180 直槽段 182 斜槽段

200 支撑臂 201 安装销

210 主体钢架 212 吸盘臂

214 真空吸盘 216 水平拉伸气动活塞

300 腹板 400 叶片模具

401 叶片模具SS面

具体实施方式：

下面将结合附图描述本发明的具体实施方式。

根据本发明的一个具体实施方式的叶片腹板定位工装，其设置成用于将腹板300定位到叶片模具400上。该叶片腹板定位工装包括主体钢架210、多组定位装置、多对支撑臂200以及多对液压支撑锁紧装置100。其中，每组定位装置包括分别在主体钢架210的两侧可转动地连接于主体钢架210上的一对吸盘臂212、位于吸盘臂212上的真空吸盘214、以及适于驱动该对吸盘臂212使其在向外张开状态（图未示）和向内收拢状态之间转换的一对吸盘臂驱动机构，该吸盘臂驱动机构在本实施方式中构成为水平拉伸气动活塞216；每对支撑臂200设置成在打开支撑状态和折叠回收状态（图未示）之间可转动地连接于主体钢架210的两侧，每个支撑臂200的下端设置有安装销201；每个液压支撑锁紧装置100与一个支撑臂200相对应，其设置成在支撑和锁紧安装销201的锁紧位置与释放和顶升安装销201的完全打开位置之间转换。

需要说明的是，定位装置、支撑臂200以及液压支撑锁紧装置100的组数/对数可以根据主体钢架210的规格即长度来进行适应性匹配。多组定位装置和多对支撑臂200可沿主体钢架210间错布置，即两组定位装置之间夹设一对支撑臂200，或两对支撑臂200之间夹设一组定位装置。当然，也可以在两组定位装置之间夹设不止一对支撑臂200，或在两对支撑臂200之间夹设不止一组定位装置，这个可根据实际需要来进行相应的调整。

还需要说明的是，水平拉伸气动活塞216安装于主体钢架210上，该水平拉伸气动活塞216设置成其活塞杆（图未示）与吸盘臂212固定连接，从而在吸盘臂212需要向外张开时，活塞杆向外伸出以带动吸盘臂212绕顶部安装轴转动来向外张开；在吸盘臂212需要向内收拢时，活塞杆向内回缩拉动吸盘臂回位即处于向内收拢状态以定位腹板。

如图3至图5所示，每个液压支撑锁紧装置100包括支撑框架1、升降活塞2、支撑块3、顶伸销4、一对钩爪5、一对限位销6。其中，支撑框架1包括底框架部10和顶支撑部12，其中，底框架部10具有内容置腔11、顶部中心孔13以及平行设置的左安装壁15和右安装壁17，左安装壁15和右安装壁17上分别对应设置有升降滑槽16和限位滑槽18；具有活塞杆20的升降活塞2装设于支承框架1的下方，该活塞杆20能够在伸出位置和缩回位置之间上下移动；支撑块3设置于内容置腔11中并固定于活塞杆20上，从而能够随活塞杆20一同上下移动，该支撑块3上还装设有安装轴30，该安装轴30的两端分别穿过左安装壁15和右安装臂17的升降滑槽16内并能够沿升降滑槽16上下移动；顶伸销4设置于内容置腔11中并固定于支撑块3的顶部上，并且该顶伸销4设置成能够顶伸穿过顶部中心孔13；每个钩爪5都具有下安装部50和上钩爪部52，下安装部50位于内容置腔中并且其底端可转动地连接在安装轴30上，上钩爪部52暴露于支撑框架1外；在每个钩爪5的下安装部50的顶端安装有一个限位销6，限位销6的外端穿过限位滑槽18并能够沿限位滑槽移动。

如图5所示，并结合图4、图6和图7，当活塞杆20在伸出位置和缩回位置之间上下移动时，顶伸销4能够在被活塞杆20带动的支撑块3的托举下在顶伸位置和下缩位置之间上下移动，并且该一对钩爪5能够在安装轴30沿升降滑槽16上下移动且限位销6沿限位滑槽18移动的过程中在锁紧位置（见图5）和完全打开位置（见图7）之间移动。

如图5清晰所示，并参考图6和图7，升降滑槽16竖直设置，限位滑槽18包括直槽段180和斜槽段182，当限位销6在直槽段180中上下移动时，钩爪5沿竖直方向在锁紧位置（见图5）和中间释放位置（见图6）之间上下移动；当限位销6在斜槽段182中斜向上或斜向下移动时，钩爪5在中间释放位置（见图6）和完全打开位置（见图7）之间转动。

再如图5所示，并参考图6和图7，升降滑槽16竖直设置，限位滑槽18的直槽段180也竖直设置，并位于升降滑槽16上方。限位滑槽18的斜槽段182由直槽段180向上向外倾斜设置。

另外，回过来参考图5和图3，顶支撑部12设置成一对U型架形式，并固定于底框架部10的顶部上，上述顶部中心孔13位于该一对U型架中间。

下面参考图5并结合图4、图6以及图7，对整个液压支撑锁紧装置的工作过程简要描述如下：

整个液压支撑锁紧装置100安装在叶片模具的侧面附近的安装平台（图未示）上，如图5所示，钩爪5处于锁紧位置，其锁牢了叶片腹板定位工装的支撑臂200上设置的安装销201，从而将叶片腹板定位工装支撑就位。当叶片腹板定位工装完成腹板的定位和粘结工序之后，可通过电控开关操作升降活塞2，使其活塞杆20升起，在活塞杆20带动支撑块3上升的过程中，支撑块3上的安装轴30沿升降滑槽16向上移动，同时，固定于钩爪5上的限位销6先是沿着限位滑槽18的直槽段180向上移动，当上升到直槽段180顶端时，钩爪5处于中间释放位置，支撑臂200上的安装销201被完全释放，如图6所示。这时，随着活塞杆20的继续抬升，安装轴30在升降滑槽16中继续上移，限位销6从直槽段180进入斜槽段182，当限位销6沿斜槽段182斜向上向外移动时，带动钩爪5绕安装轴30转动并向外打开，进入图7所示的完全打开位置。当该钩爪5处于该完全打开位置，支撑臂200的安装销201已被随支撑块3升起的顶伸销4顶起，尽管图7中未示出顶伸销4，图7示出了处于顶起状态的安装销201。在此状态下，支撑臂200能够转动收回到叶片腹板定位工装的一侧，进而整个叶片腹板定位工装可以被行车吊走。

当叶片腹板定位工装再次被行车吊至叶片模具上方时，一旦下落位置确定，就可打开支撑臂200，支撑臂上的安装销201可由顶伸销4托举着，并在升降活塞2的作用下下落，进而最后支撑在支撑框架1的U型架式的顶支撑部12上，顶伸销4这是回落至底框架部10的顶部中心孔13内，钩爪5也从图7所示的完全打开位置经图6所示的中间释放位置进入图5所示的锁紧位置。这时，支撑块3上的安装轴30位于升降滑槽16的最底部，钩爪5上的限位销6位于限位滑槽18的直槽段180的最底部，如图5所示。

下面简要介绍一下本实施方式中整个叶片腹板定位工装的工作过程：

1）首先将腹板300用行车、吊具从腹板模具吊至组装位的储存架（图未示）上；

2）将叶片腹板定位工装的主体钢架210从储存位龙门架上吊至组装位龙门架（图未示）上；

3）通过主体钢架210上的吸盘臂212向内收拢来定位腹板300在叶片模具400上的位置；

其中，在该步骤中，原本被水平拉伸气动活塞216推动而处于向外张开状态的吸盘臂212，在水平拉伸气动活塞216的带动下回位到向内收拢状态，从而通过确定吸盘臂212相对腹板300的位置来确定腹板300相对叶片的位置；

4）开启负压真空使真空吸盘214达到负压来吸附夹紧腹板300；

需要说明的是，真空吸盘214可通过真空管与真空泵（图未示）连通，以获取真空吸盘214上的负压；

5）通过行车将叶片腹板定位工装的主体钢架210吊至叶片模具SS面401上；

6）根据预先设置的激光标记位置来校准主体钢架210相对叶片模具400的垂直落点位置；

7）将主体钢架210缓缓落下，并使得主体钢架210上处于打开支撑状态的支撑臂200落至预先设置于叶片模具400两侧液压支撑锁紧装置100上。

8）在安装销201落至液压支撑锁紧装置100上并由顶伸销4接住后，顶伸销4带着安装销201在升降活塞2的作用下下落，安装销201最终支撑在支撑框架1的U型架式的顶支撑部12上，顶伸销4这时回落至底框架部10的顶部中心孔13内，接着，钩爪5从其完全打开位置经中间释放位置进入锁紧位置，这一系列动作完成了支撑、锁紧、压胶功能，使得腹板300最终牢牢固定到了叶片模具400上。

本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而可以理解，在本发明的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述结构作各种变化和改进，包括这里单独披露的或要求保护的技术特征的组合，以及明显地包括这些特征的其它组合。这些变形和/或组合均落入本发明所涉及的技术领域内，并落入本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种叶片腹板定位工装，其特征在于包括：

主体钢架；

多组定位装置，每组定位装置包括分别在主体钢架的两侧可转动地连接于主体钢架上的一对吸盘臂、位于吸盘臂上的真空吸盘、以及适于驱动该对吸盘臂使其在向外张开状态和向内收拢状态之间转换的一对吸盘臂驱动机构；

多对支撑臂，每对支撑臂对称连接于主体钢架的两侧，每个支撑臂的下端设置有安装销；

多对液压支撑锁紧装置，每个液压支撑锁紧装置都设置成在支撑和锁紧相应支撑臂的安装销的锁紧位置与释放和顶升该安装销的完全打开位置之间转换。

2.根据权利要求1所述的叶片腹板定位工装，其特征在于，所述液压支撑锁紧装置包括：

支撑框架，其包括底框架部和顶支撑部，其中，底框架部具有内容置腔、顶部中心孔以及平行设置的左安装壁和右安装壁，左安装壁和右安装壁上分别对应设置有升降滑槽和限位滑槽；

升降活塞，其装设于支承框架下方，该升降活塞包括在伸出位置和缩回位置间上下可移动的活塞杆；

支撑块，其设置于内容置腔中并固定于活塞杆上，该支撑块上还装设有安装轴，该安装轴的两端分别穿过左安装壁的升降滑槽和右安装臂的升降滑槽并能够沿升降滑槽上下移动；

顶伸销，其设置于内容置腔中并固定于支撑块上，并且该顶伸销设置成能够顶伸穿过顶部中心孔；

一对钩爪，每个钩爪都具有下安装部和上钩爪部，下安装部位于内容置腔中并且其底端可转动地连接于安装轴上，上钩爪部位于支撑框架外；

一对限位销，其分别固定于该一对钩爪的下安装部的顶端上，且该一对限位销的外端分别穿过左安装壁的限位滑槽和右安装臂上的限位滑槽并能够沿限位滑槽移动；

其中，当活塞杆在伸出位置和缩回位置之间上下移动时，顶伸销能够由支撑块带动在顶伸位置和下缩位置之间上下移动，并且该一对钩爪能够在安装轴沿升降滑槽上下移动且限位销沿限位滑槽移动的过程中在锁紧位置和完全打开位置之间移动。

3.根据权利要求2所述的叶片腹板定位工装，其特征在于，所述一对钩爪是固定连接在一起的。

4.根据权利要求3所述的叶片腹板定位工装，其特征在于，所述限位滑槽包括直槽段和斜槽段，当所述限位销在直槽段中上下移动时，所述钩爪沿竖直方向在所述锁紧位置和中间释放位置之间上下移动，当所述限位销在斜槽段中斜向上或斜向下移动时，所述钩爪在中间释放位置和所述完全打开位置之间转动。

5.根据权利要求4所述的叶片腹板定位工装，其特征在于，所述升降滑槽竖直设置，所述直槽段也竖直设置并位于所述升降滑槽上方，所述斜槽段由所述直槽段向上向外倾斜设置。

6.根据权利要求2至5任一项所述的叶片腹板定位工装，其特征在于，所述顶支撑部设置成固定于所述底框架部顶部上的一对U型架，所述顶部中心孔位于该一对U型架中间。

7.根据权利要求1所述的叶片腹板定位工装，其特征在于，所述多组定位装置和所述多对支撑臂沿所述主体钢架间错布置。

8.根据权利要求1所述的叶片腹板定位工装，其特征在于，所述吸盘臂驱动机构为装设于所述主体钢架上并具有活塞杆的水平拉伸气动活塞，该水平拉伸气动活塞的活塞杆与所述吸盘臂固定连接从而当活塞杆伸出时能够带动所述吸盘臂朝向所述向外张开状态转动，当活塞杆缩回时能够将所述吸盘臂拉回所述向内收拢状态。

9.根据权利要求1所述的叶片腹板定位工装，其特征在于，所述支撑臂设置成能够在打开支撑状态和回收折叠状态之间可转动地连接于所述主体钢架上，其中在打开支撑状态，所述支撑臂由主体钢架垂直向外打开；在回收折叠状态，所述支撑臂平行于主体钢架地折叠到主体钢架上。