CN107327376A - 一种风电叶片预成型生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风电叶片预成型生产线，放卷机构靠近裁切机构的输入端设置；裁切机构的输出端靠近第一输送线的输入端设置；第二输送线与第一输送线平行相邻设置，并且第二输送线与第一输送线的输送方向相反；抓取叠放机构靠近裁切机构的输出端和第一输送线的输入端设置；缝纫机构设置在第一输送线的中部；第一输送线、金属检测机构和叠放出料机构沿第一输送线的输送方向依次设置；周转框在第一输送线和第二输送线上输送；第一输送线的输入端和输出端以及第二输送线的输入端和输出端的底部均设有顶升平移机构；顶升取布机构设置在第一输送线的输出端的底部。本发明实现了风电叶片预成型件的自动化生产，有效提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种风电叶片预成型生产线。
背景技术
随着煤、石油、天然气等传统化石能源耗尽时间表的日益临近，风能的开发和利用越来越得到人们的重视，已成为能源领域最具商业推广前景的项目之一，目前在国内外发展迅速。随着联网型风力发电机的出现，风力发电进入高速发展时期，传统材料的叶片在日益大型化的风力发电机上使用时某些性能已达不到要求，于是具有高比强度的复合材料叶片发展起来。
在风电叶片的根部，有一块需要多层堆叠再缝合制成预成型件，预成型件由二十多层左右各种不同形状的玻纤布按一定规律叠放后缝纫而成，方便后续取放。目前无论国内还是国外，风电叶片预成型件的生产都是通过人工进行操作，生产效率较低，并且布在铺叠的过程中容易产生移位。
发明内容
本发明的目的是提供一种风电叶片预成型生产线，实现自动化生产，提高生产效率。
实现本发明目的的技术方案是：一种风电叶片预成型生产线，包括放卷机构、裁切机构、第一输送线、第二输送线、抓取叠放机构、缝纫机构、顶升平移机构、顶升取布机构、金属检测机构、叠放出料机构和周转框；所述放卷机构靠近裁切机构的输入端设置；所述裁切机构的输出端靠近第一输送线的输入端设置；所述第二输送线与第一输送线平行相邻设置，并且第二输送线与第一输送线的输送方向相反；所述抓取叠放机构靠近裁切机构的输出端和第一输送线的输入端设置；所述缝纫机构设置在第一输送线的中部；所述第一输送线、金属检测机构和叠放出料机构沿第一输送线的输送方向依次设置；所述周转框在第一输送线和第二输送线上输送；所述第一输送线的输入端和输出端以及第二输送线的输入端和输出端的底部均设有顶升平移机构，周转框通过顶升平移机构实现在第一输送线与第二输送线之间运转；所述顶升取布机构设置在第一输送线的输出端的底部，周转框上缝合完成的布料通过顶升取布机构送至金属检测机构。
所述放卷机构和裁切机构均设有两组；两组放卷机构分别靠近两组裁切机构的输入端设置。
所述裁切机构包括铺设平台、投影机支架、工业激光投影机、移动支架、移动梁、移动梁驱动装置、裁切机、拉料装置和上位机；所述工业激光投影机通过投影机支架架设在布料铺设平台上方，工业激光投影机的数量与布料需要被裁切出的图案的种类数量一致；所述工业激光投影机将布料需要被裁切出的图案按照1：1的比例投影到布料铺设平台上的布料上；所述布料铺设平台包括沿布料铺设方向依次布置的与工业激光投影机的数量一致的至少一个裁床；所述裁床的位置与工业激光投影机的位置上下一一对应；所述裁床上沿布料铺设方向设置有多根导辊；所述移动梁跨设在布料铺设平台上，并且移动梁的两端与移动支架滑动连接；所述移动梁驱动装置驱动移动梁在移动支架上滑动；所述裁切机安装在移动梁上，并可沿移动梁的长度方向在移动梁上滑动；所述裁切机根据上位机的信号对布料铺设平台上的布料进行裁切；所述拉料装置安装在布料铺设平台上，并且对布料进行自适应拉料。
所述第一输送线和第二输送线均通过倍速链输送周转框；所述第一输送线和第二输送线的上端面的前后两侧边缘均安装有多个导轮。
所述抓取叠放机构包括机械臂和固定在机械臂上的取布框架；所述取布框架包括框架本体、机械臂连接板、阀岛、安装板、缓冲支杆和针刺吸盘；所述框架本体由多根铝型材通过多个直角件固定连接而成；所述机械臂连接板通过强力直角件固定在框架本体的中部；所述框架本体的上端面固定有多个阀岛，框架本体的下端面固定有至少一块安装板；所述安装板上密布有多个腰形孔，并且安装板的边缘设有折边；所述安装板上安装有多个缓冲支杆，每个缓冲支杆的底部均固定有一个针刺吸盘；所述阀岛与位于其附近的针刺吸盘电连接。
所述抓取叠放机构的取布框架的缓冲支杆包括导柱、导套、导向销、第一弹簧、第二弹簧和卡圈；所述导柱的底部固定在针刺吸盘上，导柱的中部设有横向贯穿的导向长孔；所述导套的轴向的中心设有中心通孔，导套的下部设有横向贯穿的销孔，销孔的一端设有内螺纹；所述导柱与导套的中心通孔滑动连接；所述导向销的一端设有外螺纹；所述导向销穿过导柱的导向长孔，并且导向销的外螺纹与导套的内螺纹螺纹连接；所述第一弹簧套设在导柱上，并位于导套和针刺吸盘之间；所述安装板上设有多个安装孔，导套的上部穿过安装孔；所述导套的中部设有环形凸台，环形凸台的外径大于安装板上的安装孔的直径；所述导套的上部的外周面包括两个相对的平面和两个相对的圆弧面；所述导套的上部设有贯穿两个相对的圆弧面的卡孔，卡孔为竖直设置的腰形孔；所述导套的上部的两个相对的圆弧面上均设有卡槽，两条卡槽均倾斜设置；所述两条卡槽的一端分别从卡孔的两端底部的侧面连通卡孔，两条卡槽的另一端分别在导套的上部的两个相对的平面上开口；所述卡圈的两侧各设有一个圆柱端紧定螺钉；所述两个圆柱端紧定螺钉的圆柱端分别从导套的两条卡槽滑入卡孔的两端；所述第二弹簧套设在导套上，并位于安装板与卡圈之间。
所述抓取叠放机构的取布框架的缓冲支杆还包括连接板；所述导柱的底部通过连接板固定在针刺吸盘上；所述导柱的底部设有圆形连接头，圆形连接头的直径大于导柱的直径；所述连接板固定在针刺吸盘的顶部，连接板的中心设有下大上小的连接孔；所述连接孔的上部的直径与导柱的直径相适应；所述连接孔的下部的直径和高度与导柱的圆形连接头的直径和高度相适应；所述第一弹簧位于导套的下端面和连接板的上端面之间，第一弹簧的弹力小于第二弹簧的弹力。
所述缝纫机构包括机头架、机头导轨、缝纫机头和四个旋转下压气缸；所述机头架的上端面的前后两侧边缘各固定有一条机头导轨；所述缝纫机头的两端与两条导轨滑动连接；所述第一输送线的中部固定在机头架上，并位于两条导轨之间以及缝纫机头的下方；所述四个旋转下压气缸呈矩形阵列状分布在第一输送线的中部的前后两侧的顶部边缘，并对周转框进行定位；所述第一输送线上同一侧的两个旋转下压气缸相背设置；所述旋转下压气缸的转角均为90°。
所述顶升平移机构包括顶升支架、顶升装置和平移装置；所述顶升支架由两根纵梁和一根横梁拼接成H型；所述顶升装置包括顶升电机、换向传动器、顶升传动轴和丝杠升降机；所述顶升电机、换向传动器和丝杠升降机均固定在顶升支架上；所述顶升电机固定在顶升支架的横梁的中部；所述换向传动器设有三个，顶升传动轴设有六根，丝杠升降机设有四个；所述四个丝杠升降机分别固定在顶升支架的两根纵梁的端部；所述换向传动器具有一个输入端和两个垂直于输入端且同轴背向输出的输出端；所述顶升电机的输出轴与一个换向传动器的输入端固定联接，该换向传动器的两个输出端各通过一根顶升传动轴分别与另外两个换向传动器的输入端固定联接，另外两个换向传动器的四个输出端各通过一根顶升传动轴分别与四个丝杠升降机的输入轴固定联接；所述平移装置的底部与四个丝杠升降机的顶部固定连接；所述平移装置包括平移支撑梁、平移同步带轮、平移同步带、平移传动轴、支撑导杆和平移驱动组件；所述平移支撑梁设有两根，两根平移支撑梁分别平行设置在顶升支架的两根纵梁的上方，并分别与顶升支架的两根纵梁上的丝杠升降机的顶部固定连接；所述平移支撑梁的两端均安装有平移同步带轮，两个平移同步带轮上环绕有平移同步带；所述平移传动轴与位于两根平移支撑梁同一端的两个平移同步带轮固定联接；所述平移支撑梁上还固定有支撑导杆；所述支撑导杆位于两个平移同步带轮之间，并且支撑导杆的上端面靠近平移同步带的上端内表面；所述平移驱动组件驱动平移传动轴转动；平移驱动组件包括平移驱动电机、平移减速机、传动同步带轮和传动同步带；所述平移驱动电机固定在其中一根平移支撑梁的底部；所述平移减速机的输入端与平移驱动电机的输出轴固定联接；所述传动同步带轮设有两个，其中一个固定在平移减速机的输出轴上，另一个固定在平移传动轴上；所述传动同步带环绕在两个传动同步带轮上；所述平移装置的两根平移支撑梁上还固定有多个限位挡板，限位挡板位于平移同步带的外侧；限位挡板的顶部设有导轮。
所述顶升取布机构包括底架、升降驱动装置、升降平台、移布框和移布框驱动装置；底架配有多个支撑脚，支撑脚的底部安装有调节螺栓；所述升降驱动装置固定在底架上；所述升降平台安装在升降驱动装置上，升降驱动装置驱动升降平台上下移动；所述升降驱动装置包括第一伺服电机、第一同步带轮、第一同步带、第一传动轴、轴承座、丝杠升降机、联轴器和第一张紧轮；所述第一传动轴平行设置有两根，两根第一传动轴通过轴承座安装在底架上；所述每根第一传动轴的两端均分别通过两个联轴器与两个丝杠升降机的输入轴的一端固定联接；所述四个丝杠升降机的底部均固定在底架上，四个丝杠升降机的顶部均固定在升降平台上；所述位于两根第一传动轴相同一端的两个丝杠升降机的输入轴的另一端均固定有第一同步带轮；所述第一伺服电机固定在升降平台的底部，第一伺服电机的输出轴上也固定有第一同步带轮；所述第一同步带环绕在三个第一同步带轮上；所述第一张紧轮设有两个，两个第一张紧轮分别设置在第一伺服电机上的第一同步带轮的两侧，并从压向第一同步带使第一同步带张紧在三个第一同步带轮上；所述移布框包括框体、第二传动轴、第二同步带轮、第二同步带和第二张紧轮；所述框体固定在升降平台上；所述第二传动轴平行设置有两根，两根第二传动轴分别设置在框体的两侧；所述每根第二传动轴上均等距设置有多个第二同步带轮，并且两根第二传动轴上的第二同步带轮对称设置；所述两根第二传动轴上每一对位置相对的第二同步带轮上均环绕有一条第二同步带，第二同步带的外表面设有导向筋；每一条第二同步带均通过至少一个第二张紧轮张紧在第二同步带轮上；所述移布框驱动装置驱动其中一根第二传动轴转动；所述移布框驱动装置包括第二伺服电机、减速机、链轮和链条；所述第二伺服电机和减速机均固定在升降平台的底部；所述伺服电机的输出轴与减速机的输入轴固定联接；所述链轮设有两个，两个链轮分别固定在减速机的输出轴和其中一根第二传动轴上；所述链轮采用双排链轮；所述链条设有两根，两根链条分别环绕在两个双排链轮相对应的两排轮齿上。
采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明实现了风电叶片预成型件的自动化生产，有效提高了生产效率。
(2)本发明的裁切机构通过工业激光投影机将布料需要被裁切出的图案按照1：1的比例投影到布料铺设平台上的布料上，大大提高了裁切精度，裁切机自动根据上位机信号裁切布料，大大提高了生产效率，满足了自动化生产的需求。布料铺设平台包括沿布料铺设方向依次布置的与工业激光投影机的数量一致的至少一个裁床，便于自动控制，使裁切机可以自动根据上位机信号裁切相应的裁床上的布料，进一步提高裁切精度。布料铺设平台的裁床上沿布料铺设方向设置有多根导辊，便于移动布料。
(3)本发明的第一输送线和第二输送线的上端面的前后两侧边缘均安装有多个导轮，能够对周转框起到导向左右，避免周转框在工作过程中出现方向偏移或者晃动现象
(4)本发明的抓取叠放机构重量轻、结构强度高，采用阀岛控制多个针刺吸盘，能够高效运行，并能抓取每一种布；针刺吸盘使得布料在铺叠的过程中不会发生移位；缓冲支杆能对针刺吸盘形成缓冲，使连接结构不会出现松动，从而保证设备稳定运行。框架本体由多根铝型材通过多个直角件固定连接而成，进一步减轻了重量，提高了结构强度。安装板上密布有多个腰形孔，并且安装板的边缘设有折边，进一步减轻了重量，提高了结构强度。
(5)本发明的抓取叠放机构的取布框架的缓冲支杆结构巧妙，成本低，安装速度快。缓冲支杆的导向销的外螺纹与导套的内螺纹螺纹连接，连接稳定，安装方便。缓冲支杆的卡圈的两个圆柱端紧定螺钉的圆柱端分别从导套的两条卡槽滑入卡孔的两端，安装使不需要螺钉和螺母，安装速度快、效率高。
(6)本发明的缝纫机构通过在输送支架上设置四个旋转下压气缸对倍速链运载的载有布料的周转框进行定位，成本低、安装方便控制简单，能够在缝纫机头进行缝纫工作时确保载有布料的周转框不发生位移，从而满足自动化生产需求。
(7)本发明的顶升平移机构通过顶升装置将周转框顶起，使周转框的高度超过障碍物，然后通过平移装置带动周转框，使周转框能够越过障碍物从一套输送机构平移至另一套输送机构上，结构巧妙，运行稳定。顶升支架由两根纵梁和一根横梁拼接成H型，不会干涉到其他机构工作。平移装置的两根平移支撑梁上固定有多个限位挡板，能够避免周转箱在移动时方向出现偏差。平移装置的限位挡板的顶部设有导轮，减小了周转框与限位挡板之间的摩擦力，并起到导向的作用。
(8)本发明的顶升取布机构通过升降驱动装置将移布框顶起，在通过移布框上的第二同步带将布料移动到下个工位，结构巧妙，省时省力，效率高，能有效避免布料变形，实现了取布工作的自动化。底架配有多个支撑脚，支撑脚的底部安装有调节螺栓，便于调节底架的高度。升降驱动装置通过驱动四个丝杠升降机同步动作来带动移布框上下移动，机构运行非常平稳。移布框的第二同步带的外表面设有导向筋，能够有效移动布料，防止布料在第二同步带的表面打滑而导致布料的输送方向发生偏移。移布框驱动装置的链轮采用双排链轮，传动更加稳定。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为本发明的裁切机构的结构示意图。
图4为图3的俯视图。
图5为本发明的抓取叠放机构的取布框架的俯视图。
图6为图5的左视图。
图7为本发明的抓取叠放机构的取布框架的安装板、缓冲支杆和针刺吸盘的连接示意图。
图8为本发明的抓取叠放机构的取布框架的缓冲支杆的爆炸示意图。
图9为本发明的抓取叠放机构的取布框架的缓冲支杆的导柱的结构示意图。
图10为本发明的抓取叠放机构的取布框架的缓冲支杆的导套的结构示意图。
图11为本发明的周转框接近缝纫机构时的结构示意图。
图12为图11的俯视图。
图13为本发明的周转框被缝纫机构定位时的结构示意图。
图14为图13的俯视图。
图15为本发明的顶升平移机构处于初始状态时的结构示意图。
图16为本发明的顶升平移机构将周转框顶起时的结构示意图。
图17为本发明的顶升平移机构平移周转框时的结构示意图。
图18为图17的俯视图。
图19为本发明的顶升取布机构的升降驱动装置降下时的结构示意图。
图20为图19的左视图。
图21为本发明的顶升取布机构的升降驱动装置的结构示意图。
图22为本发明的顶升取布机构的升降驱动装置升起时的结构示意图。
附图中的标号为：
放卷机构1；
裁切机构2、布料铺设平台21、裁床211、投影机支架22、工业激光投影机23、移动支架24、移动梁25、移动梁驱动装置26、裁切机27、拉料装置28；
第一输送线3；
第二输送线4；
抓取叠放机构5、机械臂51、取布框架52、框架本体521、铝型材5211、直角件5212、机械臂连接板522、强力直角件5221、阀岛523、安装板524、腰形孔5241、缓冲支杆525、导柱5251、导向长孔52511、圆形连接头52512、连接板5252、连接孔52521、导套5253、中心通孔52531、销孔52532、环形凸台52533、卡孔52534、卡槽52535、导向销5254、第一弹簧5255、第二弹簧5256、卡圈5257、圆柱端紧定螺钉52571、针刺吸盘526；
缝纫机构6、机头架61、机头导轨62、缝纫机头63、旋转下压气缸64；
顶升平移机构7、顶升支架71、顶升装置72、顶升电机721、换向传动器722、顶升传动轴723、丝杠升降机724、平移装置73、平移支撑梁731、平移同步带轮732、平移同步带733、平移传动轴734、支撑导杆735、平移驱动组件736、平移驱动电机7361、平移减速机7362、传动同步带轮7363、传动同步带7364、限位挡板737；
顶升取布机构8、底架81、支撑脚811、调节螺栓812、升降驱动装置82、第一伺服电机821、第一同步带轮822、第一同步带823、第一传动轴824、轴承座825、丝杠升降机826、联轴器827、第一张紧轮828、升降平台83、移布框84、框体841、第二传动轴842、第二同步带轮843、第二同步带844、第二张紧轮845、移布框驱动装置85、第二伺服电机851、减速机852、链轮853、链条854。；
金属检测机构9；
叠放出料机构10；
周转框11；
导轮12。
具体实施方式
(实施例1)
见图1和图2，本实施例的风电叶片预成型生产线，包括放卷机构1、裁切机构2、第一输送线3、第二输送线4、抓取叠放机构5、缝纫机构6、顶升平移机构7、顶升取布机构8、金属检测机构9、叠放出料机构10和周转框11。
放卷机构1和裁切机构2均设有两组。两组放卷机构1分别靠近两组裁切机构2的输入端设置。裁切机构2的输出端靠近第一输送线3的输入端设置。第二输送线4与第一输送线3平行相邻设置，并且第二输送线4与第一输送线3的输送方向相反。抓取叠放机构5靠近裁切机构2的输出端和第一输送线3的输入端设置。缝纫机构6设置在第一输送线3的中部。第一输送线3、金属检测机构9和叠放出料机构10沿第一输送线3的输送方向依次设置。周转框11在第一输送线3和第二输送线4上输送。第一输送线3的输入端和输出端以及第二输送线4的输入端和输出端的底部均设有顶升平移机构7，周转框11通过顶升平移机构7实现在第一输送线3与第二输送线4之间运转。第一输送线3和第二输送线4均通过倍速链输送周转框11。第一输送线3和第二输送线4的上端面的前后两侧边缘均安装有多个导轮12。顶升取布机构8设置在第一输送线3的输出端的底部，周转框11上缝合完成的布料通过顶升取布机构8送至金属检测机构9。
见图3和图4，裁切机构2包括铺设平台21、投影机支架22、工业激光投影机23、移动支架24、移动梁25、移动梁驱动装置26、裁切机27、拉料装置28和上位机。工业激光投影机23通过投影机支架22架设在布料铺设平台21上方，工业激光投影机23的数量与布料需要被裁切出的图案的种类数量一致。工业激光投影机23将布料需要被裁切出的图案按照1：1的比例投影到布料铺设平台21上的布料上。布料铺设平台21包括沿布料铺设方向依次布置的与工业激光投影机23的数量一致的至少一个裁床211。裁床211的位置与工业激光投影机23的位置上下一一对应。裁床211上沿布料铺设方向设置有多根导辊。移动梁25跨设在布料铺设平台21上，并且移动梁25的两端与移动支架24滑动连接。移动梁驱动装置26驱动移动梁25在移动支架24上滑动。裁切机27安装在移动梁25上，并可沿移动梁25的长度方向在移动梁25上滑动。裁切机27根据上位机的信号对布料铺设平台21上的布料进行裁切。拉料装置28安装在布料铺设平台21上，并且对布料进行自适应拉料。
裁切机构2工作时，工业激光投影机23将图案按照1：1的比例投影到布料上，然后裁切机27自动根据上位机信号裁切相应的裁床211上的布料。
见图5至图10，抓取叠放机构5包括机械臂51和固定在机械臂51上的取布框架52。取布框架52包括框架本体521、机械臂连接板522、阀岛523、安装板524、缓冲支杆525和针刺吸盘526。框架本体521由多根铝型材5211通过多个直角件5212固定连接而成。机械臂连接板522通过强力直角件5221固定在框架本体521的中部。框架本体521的上端面固定有多个阀岛523，框架本体521的下端面固定有至少一块安装板524。安装板524上密布有多个腰形孔5241，并且安装板524的边缘设有折边。安装板524上安装有多个缓冲支杆525，每个缓冲支杆525的底部均固定有一个针刺吸盘526。阀岛523与位于其附近的针刺吸盘526电连接。
抓取叠放机构5的取布框架52的缓冲支杆525包括导柱5251、导套5253、导向销5254、第一弹簧5255、第二弹簧5256和卡圈5257。导柱5251的底部固定在针刺吸盘526上，导柱5251的中部设有横向贯穿的导向长孔52511。导套5253的轴向的中心设有中心通孔52531，导套5253的下部设有横向贯穿的销孔52532，销孔52532的一端设有内螺纹。导柱5251与导套5253的中心通孔52531滑动连接。导向销5254的一端设有外螺纹。导向销5254穿过导柱5251的导向长孔52511，并且导向销5254的外螺纹与导套5253的内螺纹螺纹连接。第一弹簧5255套设在导柱5251上，并位于导套5253和针刺吸盘526之间。安装板524上设有多个安装孔，导套5253的上部穿过安装孔。导套5253的中部设有环形凸台52533，环形凸台52533的外径大于安装板524上的安装孔的直径。导套5253的上部的外周面包括两个相对的平面和两个相对的圆弧面。导套5253的上部设有贯穿两个相对的圆弧面的卡孔52534，卡孔52534为竖直设置的腰形孔。导套5253的上部的两个相对的圆弧面上均设有卡槽52535，两条卡槽52535均倾斜设置。两条卡槽52535的一端分别从卡孔52534的两端底部的侧面连通卡孔52534，两条卡槽52535的另一端分别在导套5253的上部的两个相对的平面上开口。卡圈5257的两侧各设有一个圆柱端紧定螺钉52571。两个圆柱端紧定螺钉52571的圆柱端分别从导套5253的两条卡槽52535滑入卡孔52534的两端。第二弹簧5256套设在导套5253上，并位于安装板524与卡圈5257之间。
抓取叠放机构5的取布框架52的缓冲支杆525还包括连接板5252。导柱5251的底部通过连接板5252固定在针刺吸盘526上。导柱5251的底部设有圆形连接头52512，圆形连接头52512的直径大于导柱5251的直径。连接板5252固定在针刺吸盘526的顶部，连接板5252的中心设有下大上小的连接孔52521。连接孔52521的上部的直径与导柱5251的直径相适应。连接孔52521的下部的直径和高度与导柱5251的圆形连接头52512的直径和高度相适应。第一弹簧5255位于导套5253的下端面和连接板5252的上端面之间，第一弹簧5255的弹力小于第二弹簧5256的弹力。
取布时，针刺吸盘526压在布料上，布料的反作用力使得第一弹簧5255被压缩，导套5253与安装板524之间相对会压得更加紧，不会掉。运动过程中和放料时第一弹簧5255恢复初始状态，这时由于针刺吸盘526上吸有物体，使整个导套5253往下沉，第二弹簧5256被压缩，导套5253依旧被牢牢的锁在安装板524上。
见图11至图14，缝纫机构6包括机头架61、机头导轨62、缝纫机头63和四个旋转下压气缸64。机头架61的上端面的前后两侧边缘各固定有一条机头导轨62。缝纫机头63的两端与两条导轨62滑动连接。第一输送线3的中部固定在机头架61上，并位于两条导轨62之间以及缝纫机头63的下方。四个旋转下压气缸64呈矩形阵列状分布在第一输送线3的中部的前后两侧的顶部边缘，并对周转框11进行定位。第一输送线3上同一侧的两个旋转下压气缸64相背设置。旋转下压气缸64的转角均为90°。
载有布料的周转框11在倍速链的传送下从左至右运动，当载有布料的周转框11运动到接近位于右侧的两个旋转下压气缸64时，这两个旋转下压气缸64工作，对载有布料的周转框11进行定位；然后位于左侧的两个旋转下压气缸64工作，将载有布料的周转框11压紧并限定在该位置，这样缝纫机头63在做左右缝纫时就能确保载有布料的周转框11不发生位移。
见图15至图18，顶升平移机构7包括顶升支架71、顶升装置72和平移装置73。顶升支架71由两根纵梁和一根横梁拼接成H型。顶升装置72包括顶升电机721、换向传动器722、顶升传动轴723和丝杠升降机724。顶升电机721、换向传动器722和丝杠升降机724均固定在顶升支架71上。顶升电机721固定在顶升支架71的横梁的中部。换向传动器722设有三个，顶升传动轴723设有六根，丝杠升降机724设有四个。四个丝杠升降机724分别固定在顶升支架71的两根纵梁的端部。换向传动器722具有一个输入端和两个垂直于输入端且同轴背向输出的输出端。顶升电机721的输出轴与一个换向传动器722的输入端固定联接，该换向传动器722的两个输出端各通过一根顶升传动轴723分别与另外两个换向传动器722的输入端固定联接，另外两个换向传动器722的四个输出端各通过一根顶升传动轴723分别与四个丝杠升降机724的输入轴固定联接。平移装置73的底部与四个丝杠升降机724的顶部固定连接。平移装置73包括平移支撑梁731、平移同步带轮732、平移同步带733、平移传动轴734、支撑导杆735和平移驱动组件736。平移支撑梁731设有两根，两根平移支撑梁731分别平行设置在顶升支架71的两根纵梁的上方，并分别与顶升支架71的两根纵梁上的丝杠升降机724的顶部固定连接。平移支撑梁731的两端均安装有平移同步带轮732，两个平移同步带轮732上环绕有平移同步带733。平移传动轴734与位于两根平移支撑梁731同一端的两个平移同步带轮732固定联接。平移支撑梁731上还固定有支撑导杆735。支撑导杆735位于两个平移同步带轮732之间，并且支撑导杆735的上端面靠近平移同步带733的上端内表面。平移驱动组件736驱动平移传动轴734转动。平移驱动组件736包括平移驱动电机7361、平移减速机7362、传动同步带轮7363和传动同步带7364。平移驱动电机7361固定在其中一根平移支撑梁731的底部。平移减速机7362的输入端与平移驱动电机7361的输出轴固定联接。传动同步带轮7363设有两个，其中一个固定在平移减速机7362的输出轴上，另一个固定在平移传动轴734上。传动同步带7364环绕在两个传动同步带轮7363上。平移装置73的两根平移支撑梁731上还固定有多个限位挡板737，限位挡板737位于平移同步带733的外侧。限位挡板737的顶部设有导轮12。
当周转框11移动到顶升平移机构7上方时，顶升电机721启动，四个丝杠升降机724将平移装置73顶起，平移装置73将周转框11顶起，使周转框11的高度超过第一输送线3和第二输送线4的侧边支架，然后平移驱动电机361启动，使周转框4能够越过第一输送线3和第二输送线4的侧边支架从第一输送线3平移至第二输送线4或者从第二输送线4平移至第一输送线3上。
见图19至图22，顶升取布机构8包括底架81、升降驱动装置82、升降平台83、移布框84和移布框驱动装置85。底架81配有多个支撑脚811，支撑脚811的底部安装有调节螺栓812。升降驱动装置82固定在底架81上。升降平台83安装在升降驱动装置82上，升降驱动装置82驱动升降平台83上下移动。升降驱动装置82包括第一伺服电机821、第一同步带轮822、第一同步带823、第一传动轴824、轴承座825、丝杠升降机826、联轴器827和第一张紧轮828。第一传动轴824平行设置有两根，两根第一传动轴824通过轴承座825安装在底架81上。每根第一传动轴824的两端均分别通过两个联轴器827与两个丝杠升降机826的输入轴的一端固定联接。四个丝杠升降机826的底部均固定在底架81上，四个丝杠升降机826的顶部均固定在升降平台83上。位于两根第一传动轴824相同一端的两个丝杠升降机826的输入轴的另一端均固定有第一同步带轮822。第一伺服电机821固定在升降平台83的底部，第一伺服电机821的输出轴上也固定有第一同步带轮822。第一同步带823环绕在三个第一同步带轮822上。第一张紧轮828设有两个，两个第一张紧轮828分别设置在第一伺服电机821上的第一同步带轮822的两侧，并从压向第一同步带823使第一同步带823张紧在三个第一同步带轮822上。移布框84包括框体841、第二传动轴842、第二同步带轮843、第二同步带844和第二张紧轮845。框体841固定在升降平台83上。第二传动轴842平行设置有两根，两根第二传动轴842分别设置在框体841的两侧。每根第二传动轴842上均等距设置有多个第二同步带轮843，并且两根第二传动轴842上的第二同步带轮843对称设置。两根第二传动轴842上每一对位置相对的第二同步带轮843上均环绕有一条第二同步带844，第二同步带844的外表面设有导向筋。每一条第二同步带844均通过至少一个第二张紧轮845张紧在第二同步带轮843上。移布框驱动装置85驱动其中一根第二传动轴842转动。移布框驱动装置85包括第二伺服电机851、减速机852、链轮853和链条854。第二伺服电机851和减速机852均固定在升降平台83的底部。伺服电机851的输出轴与减速机852的输入轴固定联接。链轮853设有两个，两个链轮853分别固定在减速机852的输出轴和其中一根第二传动轴842上。链轮853采用双排链轮。链条854设有两根，两根链条854分别环绕在两个双排链轮相对应的两排轮齿上。
当载有布料的周转框11移动到顶升取布机构8上方时，第一伺服电机821带动四个丝杠升降机826将移布框84顶起，第二同步带844的上端穿过周转框，将周转框11上的布料顶起；然后第二伺服电机851运转，驱动第二同步带844将布料移动到下个工位；最后第一伺服电机821回转，移布框84返回初始位置。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种风电叶片预成型生产线，其特征在于：包括放卷机构(1)、裁切机构(2)、第一输送线(3)、第二输送线(4)、抓取叠放机构(5)、缝纫机构(6)、顶升平移机构(7)、顶升取布机构(8)、金属检测机构(9)、叠放出料机构(10)和周转框(11)；所述放卷机构(1)靠近裁切机构(2)的输入端设置；所述裁切机构(2)的输出端靠近第一输送线(3)的输入端设置；所述第二输送线(4)与第一输送线(3)平行相邻设置，并且第二输送线(4)与第一输送线(3)的输送方向相反；所述抓取叠放机构(5)靠近裁切机构(2)的输出端和第一输送线(3)的输入端设置；所述缝纫机构(6)设置在第一输送线(3)的中部；所述第一输送线(3)、金属检测机构(9)和叠放出料机构(10)沿第一输送线(3)的输送方向依次设置；所述周转框(11)在第一输送线(3)和第二输送线(4)上输送；所述第一输送线(3)的输入端和输出端以及第二输送线(4)的输入端和输出端的底部均设有顶升平移机构(7)，周转框(11)通过顶升平移机构(7)实现在第一输送线(3)与第二输送线(4)之间运转；所述顶升取布机构(8)设置在第一输送线(3)的输出端的底部，周转框(11)上缝合完成的布料通过顶升取布机构(8)送至金属检测机构(9)。
2.根据权利要求1所述的一种风电叶片预成型生产线，其特征在于：所述放卷机构(1)和裁切机构(2)均设有两组；两组放卷机构(1)分别靠近两组裁切机构(2)的输入端设置。
3.根据权利要求1所述的一种风电叶片预成型生产线，其特征在于：所述裁切机构(2)包括铺设平台(21)、投影机支架(22)、工业激光投影机(23)、移动支架(24)、移动梁(25)、移动梁驱动装置(26)、裁切机(27)、拉料装置(28)和上位机；所述工业激光投影机(23)通过投影机支架(22)架设在布料铺设平台(21)上方，工业激光投影机(23)的数量与布料需要被裁切出的图案的种类数量一致；所述工业激光投影机(23)将布料需要被裁切出的图案按照1：1的比例投影到布料铺设平台(21)上的布料上；所述布料铺设平台(21)包括沿布料铺设方向依次布置的与工业激光投影机(23)的数量一致的至少一个裁床(211)；所述裁床(211)的位置与工业激光投影机(23)的位置上下一一对应；所述裁床(211)上沿布料铺设方向设置有多根导辊；所述移动梁(25)跨设在布料铺设平台(21)上，并且移动梁(25)的两端与移动支架(24)滑动连接；所述移动梁驱动装置(26)驱动移动梁(25)在移动支架(24)上滑动；所述裁切机(27)安装在移动梁(25)上，并可沿移动梁(25)的长度方向在移动梁(25)上滑动；所述裁切机(27)根据上位机的信号对布料铺设平台(21)上的布料进行裁切；所述拉料装置(28)安装在布料铺设平台(21)上，并且对布料进行自适应拉料。
4.根据权利要求1所述的一种风电叶片预成型生产线，其特征在于：所述第一输送线(3)和第二输送线(4)均通过倍速链输送周转框(11)；所述第一输送线(3)和第二输送线(4)的上端面的前后两侧边缘均安装有多个导轮(12)。
5.根据权利要求1所述的一种风电叶片预成型生产线，其特征在于：所述抓取叠放机构(5)包括机械臂(51)和固定在机械臂(51)上的取布框架(52)；所述取布框架(52)包括框架本体(521)、机械臂连接板(522)、阀岛(523)、安装板(524)、缓冲支杆(525)和针刺吸盘(526)；所述框架本体(521)由多根铝型材(5211)通过多个直角件(5212)固定连接而成；所述机械臂连接板(522)通过强力直角件(5221)固定在框架本体(521)的中部；所述框架本体(521)的上端面固定有多个阀岛(523)，框架本体(521)的下端面固定有至少一块安装板(524)；所述安装板(524)上密布有多个腰形孔(5241)，并且安装板(524)的边缘设有折边；所述安装板(524)上安装有多个缓冲支杆(525)，每个缓冲支杆(525)的底部均固定有一个针刺吸盘(526)；所述阀岛(523)与位于其附近的针刺吸盘(526)电连接。
6.根据权利要求5所述的一种风电叶片预成型生产线，其特征在于：所述抓取叠放机构(5)的取布框架(52)的缓冲支杆(525)包括导柱(5251)、导套(5253)、导向销(5254)、第一弹簧(5255)、第二弹簧(5256)和卡圈(5257)；所述导柱(5251)的底部固定在针刺吸盘(526)上，导柱(5251)的中部设有横向贯穿的导向长孔(52511)；所述导套(5253)的轴向的中心设有中心通孔(52531)，导套(5253)的下部设有横向贯穿的销孔(52532)，销孔(52532)的一端设有内螺纹；所述导柱(5251)与导套(5253)的中心通孔(52531)滑动连接；所述导向销(5254)的一端设有外螺纹；所述导向销(5254)穿过导柱(5251)的导向长孔(52511)，并且导向销(5254)的外螺纹与导套(5253)的内螺纹螺纹连接；所述第一弹簧(5255)套设在导柱(5251)上，并位于导套(5253)和针刺吸盘(526)之间；所述安装板(524)上设有多个安装孔，导套(5253)的上部穿过安装孔；所述导套(5253)的中部设有环形凸台(52533)，环形凸台(52533)的外径大于安装板(524)上的安装孔的直径；所述导套(5253)的上部的外周面包括两个相对的平面和两个相对的圆弧面；所述导套(5253)的上部设有贯穿两个相对的圆弧面的卡孔(52534)，卡孔(52534)为竖直设置的腰形孔；所述导套(5253)的上部的两个相对的圆弧面上均设有卡槽(52535)，两条卡槽(52535)均倾斜设置；所述两条卡槽(52535)的一端分别从卡孔(52534)的两端底部的侧面连通卡孔(52534)，两条卡槽(52535)的另一端分别在导套(5253)的上部的两个相对的平面上开口；所述卡圈(5257)的两侧各设有一个圆柱端紧定螺钉(52571)；所述两个圆柱端紧定螺钉(52571)的圆柱端分别从导套(5253)的两条卡槽(52535)滑入卡孔(52534)的两端；所述第二弹簧(5256)套设在导套(5253)上，并位于安装板(524)与卡圈(5257)之间。
7.根据权利要求6所述的一种风电叶片预成型生产线，其特征在于：所述抓取叠放机构(5)的取布框架(52)的缓冲支杆(525)还包括连接板(5252)；所述导柱(5251)的底部通过连接板(5252)固定在针刺吸盘(526)上；所述导柱(5251)的底部设有圆形连接头(52512)，圆形连接头(52512)的直径大于导柱(5251)的直径；所述连接板(5252)固定在针刺吸盘(526)的顶部，连接板(5252)的中心设有下大上小的连接孔(52521)；所述连接孔(52521)的上部的直径与导柱(5251)的直径相适应；所述连接孔(52521)的下部的直径和高度与导柱(5251)的圆形连接头(52512)的直径和高度相适应；所述第一弹簧(5255)位于导套(5253)的下端面和连接板(5252)的上端面之间，第一弹簧(5255)的弹力小于第二弹簧(5256)的弹力。
8.根据权利要求1所述的一种风电叶片预成型生产线，其特征在于：所述缝纫机构(6)包括机头架(61)、机头导轨(62)、缝纫机头(63)和四个旋转下压气缸(64)；所述机头架(61)的上端面的前后两侧边缘各固定有一条机头导轨(62)；所述缝纫机头(63)的两端与两条导轨(62)滑动连接；所述第一输送线(3)的中部固定在机头架(61)上，并位于两条导轨(62)之间以及缝纫机头(63)的下方；所述四个旋转下压气缸(64)呈矩形阵列状分布在第一输送线(3)的中部的前后两侧的顶部边缘，并对周转框(11)进行定位；所述第一输送线(3)上同一侧的两个旋转下压气缸(64)相背设置；所述旋转下压气缸(64)的转角均为90°。
9.根据权利要求1所述的一种风电叶片预成型生产线，其特征在于：所述顶升平移机构(7)包括顶升支架(71)、顶升装置(72)和平移装置(73)；所述顶升支架(71)由两根纵梁和一根横梁拼接成H型；所述顶升装置(72)包括顶升电机(721)、换向传动器(722)、顶升传动轴(723)和丝杠升降机(724)；所述顶升电机(721)、换向传动器(722)和丝杠升降机(724)均固定在顶升支架(71)上；所述顶升电机(721)固定在顶升支架(71)的横梁的中部；所述换向传动器(722)设有三个，顶升传动轴(723)设有六根，丝杠升降机(724)设有四个；所述四个丝杠升降机(724)分别固定在顶升支架(71)的两根纵梁的端部；所述换向传动器(722)具有一个输入端和两个垂直于输入端且同轴背向输出的输出端；所述顶升电机(721)的输出轴与一个换向传动器(722)的输入端固定联接，该换向传动器(722)的两个输出端各通过一根顶升传动轴(723)分别与另外两个换向传动器(722)的输入端固定联接，另外两个换向传动器(722)的四个输出端各通过一根顶升传动轴(723)分别与四个丝杠升降机(724)的输入轴固定联接；所述平移装置(73)的底部与四个丝杠升降机(724)的顶部固定连接；所述平移装置(73)包括平移支撑梁(731)、平移同步带轮(732)、平移同步带(733)、平移传动轴(734)、支撑导杆(735)和平移驱动组件(736)；所述平移支撑梁(731)设有两根，两根平移支撑梁(731)分别平行设置在顶升支架(71)的两根纵梁的上方，并分别与顶升支架(71)的两根纵梁上的丝杠升降机(724)的顶部固定连接；所述平移支撑梁(731)的两端均安装有平移同步带轮(732)，两个平移同步带轮(732)上环绕有平移同步带(733)；所述平移传动轴(734)与位于两根平移支撑梁(731)同一端的两个平移同步带轮(732)固定联接；所述平移支撑梁(731)上还固定有支撑导杆(735)；所述支撑导杆(735)位于两个平移同步带轮(732)之间，并且支撑导杆(735)的上端面靠近平移同步带(733)的上端内表面；所述平移驱动组件(736)驱动平移传动轴(734)转动；平移驱动组件(736)包括平移驱动电机(7361)、平移减速机(7362)、传动同步带轮(7363)和传动同步带(7364)；所述平移驱动电机(7361)固定在其中一根平移支撑梁(731)的底部；所述平移减速机(7362)的输入端与平移驱动电机(7361)的输出轴固定联接；所述传动同步带轮(7363)设有两个，其中一个固定在平移减速机(7362)的输出轴上，另一个固定在平移传动轴(734)上；所述传动同步带(7364)环绕在两个传动同步带轮(7363)上；所述平移装置(73)的两根平移支撑梁(731)上还固定有多个限位挡板(737)，限位挡板(737)位于平移同步带(733)的外侧；限位挡板(737)的顶部设有导轮(12)。
10.根据权利要求1所述的一种风电叶片预成型生产线，其特征在于：所述顶升取布机构(8)包括底架(81)、升降驱动装置(82)、升降平台(83)、移布框(84)和移布框驱动装置(85)；底架(81)配有多个支撑脚(811)，支撑脚(811)的底部安装有调节螺栓(812)；所述升降驱动装置(82)固定在底架(81)上；所述升降平台(83)安装在升降驱动装置(82)上，升降驱动装置(82)驱动升降平台(83)上下移动；所述升降驱动装置(82)包括第一伺服电机(821)、第一同步带轮(822)、第一同步带(823)、第一传动轴(824)、轴承座(825)、丝杠升降机(826)、联轴器(827)和第一张紧轮(828)；所述第一传动轴(824)平行设置有两根，两根第一传动轴(824)通过轴承座(825)安装在底架(81)上；所述每根第一传动轴(824)的两端均分别通过两个联轴器(827)与两个丝杠升降机(826)的输入轴的一端固定联接；所述四个丝杠升降机(826)的底部均固定在底架(81)上，四个丝杠升降机(826)的顶部均固定在升降平台(83)上；所述位于两根第一传动轴(824)相同一端的两个丝杠升降机(826)的输入轴的另一端均固定有第一同步带轮(822)；所述第一伺服电机(821)固定在升降平台(83)的底部，第一伺服电机(821)的输出轴上也固定有第一同步带轮(822)；所述第一同步带(823)环绕在三个第一同步带轮(822)上；所述第一张紧轮(828)设有两个，两个第一张紧轮(828)分别设置在第一伺服电机(821)上的第一同步带轮(822)的两侧，并从压向第一同步带(823)使第一同步带(823)张紧在三个第一同步带轮(822)上；所述移布框(84)包括框体(841)、第二传动轴(842)、第二同步带轮(843)、第二同步带(844)和第二张紧轮(845)；所述框体(841)固定在升降平台(83)上；所述第二传动轴(842)平行设置有两根，两根第二传动轴(842)分别设置在框体(841)的两侧；所述每根第二传动轴(842)上均等距设置有多个第二同步带轮(843)，并且两根第二传动轴(842)上的第二同步带轮(843)对称设置；所述两根第二传动轴(842)上每一对位置相对的第二同步带轮(843)上均环绕有一条第二同步带(844)，第二同步带(844)的外表面设有导向筋；每一条第二同步带(844)均通过至少一个第二张紧轮(845)张紧在第二同步带轮(843)上；所述移布框驱动装置(85)驱动其中一根第二传动轴(842)转动；所述移布框驱动装置(85)包括第二伺服电机(851)、减速机(852)、链轮(853)和链条(854)；所述第二伺服电机(851)和减速机(852)均固定在升降平台(83)的底部；所述伺服电机(851)的输出轴与减速机(852)的输入轴固定联接；所述链轮(853)设有两个，两个链轮(853)分别固定在减速机(852)的输出轴和其中一根第二传动轴(842)上；所述链轮(853)采用双排链轮；所述链条(854)设有两根，两根链条(854)分别环绕在两个双排链轮相对应的两排轮齿上。
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