CN107696525A - 一种风电叶片模具用铺布装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种风电叶片模具用铺布装置，包括铺布机构、用于驱动铺布机构升降的升降机构、用于驱动铺布机构沿模具长度方向移动的第一驱动组件，以及驱动铺布机构沿模具宽度方向移动的第二驱动组件，所述铺布机构安装于所述升降机构的下方，所述升降机构滑设于所述第二驱动组件上，所述第二驱动组件滑设于所述第一驱动组件上。本发明具有保证铺设平整性，成型叶片质量高，且污染少、操作方便快速等优点。

Description

一种风电叶片模具用铺布装置

技术领域

本发明涉及风电领域，尤其涉及一种风电叶片模具用铺布装置。

背景技术

风电叶片通常采用叶片模具灌注成型。在叶片灌注成型前，叶片模具内表面需铺设玻璃纤维布，以满足叶片成型后的刚度需求，保证叶片的力学性能。现有技术中，叶片模具内表面的玻璃纤维布铺设通常采用人工铺布的方式。由于风电叶片模具内表面为不规则曲面，且人工操作无法控制力度及方向，使得玻璃纤维布铺设时不仅很难保证铺设的方向，也很容易造成玻纤褶皱、相邻玻璃纤维布搭接宽度超差的现象，从而影响风电叶片的力学性能，造成质量缺陷；同时，风电叶片模具的长度通常为50～70米，模具宽度最宽可达3～4米，生产过程中操作人员需进入风电叶片模具内部进行铺层，容易造成玻璃纤维布的污染和踩踏破坏，造成质量缺陷，同时人工操作时工作量大、效率低，造成叶片成型周期长，生产效率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种保证铺设平整性，成型叶片质量高，且污染少、操作方便快速的风电叶片模具用铺布装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种风电叶片模具用铺布装置，包括铺布机构、用于驱动铺布机构升降的升降机构、用于驱动铺布机构沿模具长度方向移动的第一驱动组件，以及驱动铺布机构沿模具宽度方向移动的第二驱动组件，所述铺布机构安装于所述升降机构的下方，所述升降机构滑设于所述第二驱动组件上，所述第二驱动组件滑设于所述第一驱动组件上。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述铺布机构包括铺布机架、用于提供玻璃纤维布的布卷辊、用于输送玻璃纤维布至模具铺布位置的放布辊，以及用于保证玻璃纤维布同步布放的伺服电机，所述布卷辊与伺服电机驱动连接，所述放布辊设于所述铺布机架的底部；所述玻璃纤维布的一端绕设于布卷辊上，另一端绕过所述放布辊。

所述铺布机构还包括可编程控制器及用于采集铺布机构放布时布匹偏离角度值的角度传感器，所述角度传感器通过测力辊安装于布卷辊与放布辊之间，所述可编程控制器与角度传感器连接，并根据所述角度传感器获取的偏离角度值控制伺服电机的转速，以调节铺布机构的放布速度。

所述铺布机构还包括用于检测铺布机构与风电叶片模具之间距离的测距传感器，所述可编程控制器与测距传感器连接，并根据所述测距传感器获取的距离值控制所述升降机构运行，以调节铺布机构的升降。

所述铺布机构还包括防止铺布机构在运行时发生碰撞的安全防撞系统，所述安全防撞系统包括警报器及设于铺布机架前端的红外传感器，所述红外传感器通过可编程控制器与警报器连接，所述可编程控制器根据红外传感器获取的感应信号判断是否即将发生碰撞，若是，向报警器发出报警信号。

所述第一驱动组件包括两组沿模具长度方向布置的第一导轨，以及用于驱动第二驱动组件沿第一导轨滑动的第一驱动件；所述的第二驱动组件包括设于两第一导轨之间的第二导轨，以及驱动升降机构沿第二导轨滑动的第二驱动件；所述可编程控制器均与第一驱动件和第二驱动件连接，控制第一驱动件及第二驱动件的转速。

所述升降机构包括剪叉架、设于剪叉架上方的滑轨组件，以及设于剪叉架下方的连接组件，所述剪叉架通过滑轨组件滑设于所述第二驱动组件上，所述铺布机构通过连接组件可拆卸的安装于所述剪叉架的下方。

所述升降机构还包括驱动剪叉架伸缩的驱动件，所述驱动件为卷扬机或液压驱动件。

所述连接组件包括挂钩及挂钩配合部，所述挂钩与挂钩配合部挂接配合。

还包括将铺布机构移动至升降机构下方的移动车，所述移动车上设有用于支撑铺布机构的支撑爪，以及用于驱动支撑爪升降的升降驱动件；所述铺布机构上设有与支撑爪配合的支撑杆。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的玻璃纤维布铺层装置包括铺布机构、分别驱动铺布机构沿模具内表面的高度、长度及宽度方向移动的升降机构、第一驱动组件及第二驱动组件，将升降机构、第一驱动组件及第二驱动组件结合的方式使得铺布机构在模具铺层时可多维度调整铺层位置，避免了人工铺设无法掌控方向和力度的问题，本发明可有效控制相邻玻璃纤维布的搭接宽度，且保证了叶片模具不规则曲面的铺设平整性，进而保证了风电叶片的刚度需求。同时，铺布机构安装于升降机构的下方，升降机构滑设于第二驱动组件上，第二驱动组件滑设于第一驱动组件上，其在实现铺布机构多维度调整的同时，结构紧凑，操作方便。且采用上述机械结构避免了操作人员进入模具内部污染、破坏玻璃纤维布的问题，其生产的叶片质量高、操作方便、生产效率高。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1是本发明的主视图。

图2是本发明的侧视图。

图3是本发明铺布机构的结构示意图。

图4是本发明升降机构的结构示意图。

图5是本发明移动车的结构示意图。

图6是本发明布卷辊的装配结构示意图。

图中各标号表示：

1、铺布机构；11、铺布机架；12、布卷辊；121、辊轴；122、卡盘；123、拉杆；124、拉柄；125、卡扣；126、卡爪孔；127、安装通孔；13、放布辊；14、伺服电机；15、角度传感器；151、测力辊；16、测距传感器；17、报警器；18、红外传感器；19、支撑杆；2、升降机构；21、剪叉架；211、底板；22、滑轨组件；221、轨道轮；23、连接组件；24、卷扬机；241、钢丝绳；242、定滑轮；3、玻璃纤维布；4、可编程控制器；5、移动车；51、支撑爪；52、升降驱动件；53、推车杆；54、承载轮。

具体实施方式

下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明，但并不因此而限制本发明的保护范围。

如图1、图2所示，本实施例的风电叶片模具用铺布装置，包括铺布机构1、升降机构2、第一驱动组件及第二驱动组件。其中，铺布机构1用于将玻璃纤维布3铺设于风电叶片模具的内表面；升降机构2用于驱动铺布机构1升降，使得铺布机构1与风电叶片模具内表面间的距离可调；第一驱动组件驱动铺布机构1沿风电叶片模具长度方向移动，使得铺布机构1可沿风电叶片模具的长度方向铺设玻璃纤维布3；第二驱动组件驱动铺布机构1沿模具宽度方向移动，使得铺布机构1可沿风电叶片模具的宽度方向铺设玻璃纤维布3。本实施例中，铺布机构1安装于升降机构2的下方，升降机构2滑设于第二驱动组件上，第二驱动组件滑设于第一驱动组件上。

本发明的玻璃纤维布3铺层装置包括铺布机构1、分别驱动铺布机构1沿模具内表面的高度、长度及宽度方向移动的升降机构2、第一驱动组件及第二驱动组件，将升降机构2、第一驱动组件及第二驱动组件结合的方式使得铺布机构1在模具铺层时可多维度调整铺层位置，避免了人工铺设无法掌控方向和力度的问题，本发明可有效控制相邻玻璃纤维布3的搭接宽度，且保证了叶片模具不规则曲面的铺设平整性，进而保证了风电叶片的刚度需求。同时，铺布机构1安装于升降机构2的下方，升降机构2滑设于第二驱动组件上，第二驱动组件滑设于第一驱动组件上，其在保证铺布机构1多维度调整的同时，结构紧凑，操作方便。且采用上述机械结构避免了操作人员进入模具内部污染、破坏玻璃纤维布3的问题，其叶片质量高，操作方便、效率高。

如图3所示，本实施例中，铺布机构1包括铺布机架11、布卷辊12、放布辊13及伺服电机14。其中，布卷辊12设于铺布机架11上，用于安装并输送玻璃纤维布3；放布辊13设于铺布机架11的底部，用于将玻璃纤维布3输送至模具铺布位置，玻璃纤维布3的一端绕设于布卷辊12上，另一端绕过放布辊13；伺服电机14与布卷辊12驱动连接，以控制布卷辊12的放布速度，保证玻璃纤维布3的同步布放，使得玻璃纤维布3在放布过程中受力恒定，不发生形变造成布料损坏，有效解决了玻璃纤维布3不能用力拉伸、不能堆叠的问题。本实施例中，铺布机构1只安装单卷玻璃纤维布3，在其他实施例中，可通过增配传动轴和放布辊13等实现双卷玻璃纤维布3的铺设。

本实施例中，铺布机构1还包括可编程控制器4及角度传感器15。其中，角度传感器15通过测力辊151安装于铺布机架11上，并位于布卷辊12与放布辊13之间。在玻璃纤维布3拉得过紧时，测力辊151会向右偏转；玻璃纤维布3稍松时，测力辊151会向左偏转；玻璃纤维布3过松或无布卷时，测力辊151会回位至垂直方向。角度传感器15在铺布机构1放布时采集测量测力辊151的偏转角度，即布匹偏离角度值；可编程控制器4安装于铺布机架11上，并与角度传感器15连接，可编程控制器4根据角度传感器15获取的偏离角度值控制伺服电机14的转速，以调节铺布机构1的放布速度。其操作简单，且保证了铺布机构1同步放布的有效运行。

本实施例中，铺布机构1还包括测距传感器16。测距传感器16设于铺布机构1上，并与风电叶片模具相对设置，测距传感器16检测铺布机构1与风电叶片模具内表面之间的距离；可编程控制器4与测距传感器16连接，可编程控制器4根据测距传感器16获取的距离值控制升降机构2运行，以调节铺布机构1的升降。即在风电叶片模具内表面为不规则曲面时，铺布机构1可实时调整与风电叶片模具内表面的距离，保证了铺布机构1与风电叶片模具内表面的距离始终保持恒定距离，其保证了玻璃纤维布3的平整铺设，其操作可靠、方便。

本实施例中，铺布机构1还包括防止铺布机构1在运行时发生碰撞的安全防撞系统，安全防撞系统包括报警器17及红外传感器18，其中，沿铺布机构1运行方向，红外传感器18设于铺布机架11的前端，用于检测铺布机构1的运行方向是否有障碍物；红外传感器18通过可编程控制器4与报警器17连接，可编程控制器4根据红外传感器18获取的感应信号判断是否即将发生碰撞，若是，向报警器17发出报警信号，其有效防止了碰撞事故的发生，保证了铺布机构1的安全可靠运行。

本实施例中，第一驱动组件包括两组第一导轨及第一驱动件，两组第一导轨沿风电叶片模具的长度方向布置，第二驱动组件的两端滑设于对应一侧的第一导轨上；第一驱动件与第二驱动组件连接，驱动第二驱动组件沿第一导轨滑动。第二驱动组件包括第二导轨及第二驱动件，第二导轨设于两第一导轨之间，升降机构2滑设于第二导轨上；第二驱动件与升降机构2连接，用于驱动升降机构2沿第二导轨滑动。其操作方便、灵活。本实施例中，第一驱动组件及第二驱动组件为工厂车间内现有的行车轨道，其节省成本、操作方便。在其他实施例中，第一驱动组件及第二驱动组件为也可为单独布置的轨道。本实施例中，可编程控制器4均与第一驱动件和第二驱动件连接，并控制第一驱动件及第二驱动件的转速，实现铺布机构1沿风电叶片模具的长度、宽度方向可调整，解决了玻璃纤维布3不同布层之间搭接宽度的稳定性和方向性问题，保证了所有玻璃纤维布3铺设时与设计方向的一致及布层间的搭接宽度，防止褶皱的产生。

如图4所示，本实施例中，升降机构2包括剪叉架21、滑轨组件22及连接组件23。其中，剪叉架21为可伸缩升降结构，其稳定性、承载能力好；滑轨组件22设于剪叉架21的上方，升降机构2通过滑轨组件22滑设于第二驱动组件上，实现铺布机构1沿风电叶片模具宽度方向的调整；连接组件23设于剪叉架21的底板211上，铺布机构1通过连接组件23可拆卸的安装于剪叉架21的底板211上，其方便铺布机构1的安装拆卸。

本实施例中，滑轨组件22为滑轨车，滑轨车安装于剪叉架21的上方，滑轨车通过滑轨车的轨道轮221滑设于第二导轨上，其布局紧凑。本实施例中，连接组件23包括挂钩及挂钩配合部，挂钩及挂钩配合部设于剪叉架21的底板211与铺布机架11的上表面之间，挂钩与挂钩配合部挂接配合，其拆卸方便、结构简单。在其他实施例中，只要能够实现升降机构2与铺布机构1可拆卸连接的方式均应在本发明的保护范围内，如采用插销的形式。

本实施例中，升降机构2还包括驱动剪叉架21伸缩的驱动件，驱动件为卷扬机24，卷扬机24包括钢丝绳241及定滑轮242，钢丝绳241绕过定滑轮242驱动剪叉架21升降，其升降操作简单、方便。在其他实施例中，驱动件还可为液压驱动件。

如图5所示，在优选实施例中，风电叶片模具用铺布装置还包括移动车5，移动车5可将铺布机构1移开或移动至升降机构2的下方。本实施例中，在铺布装置安装于行车上，且铺布装置闲置时，可将铺布机构1通过移动车5推放至车间其他区域，避免了影响车间其他设备运行的现象；同时，将升降机构2上升至行车箱梁的下方，使得铺布装置不会对行车运行产生干涉。

本实施例中，移动车5上设有支撑爪51和升降驱动件52，支撑爪51用于支撑铺布机构1，升降驱动件52驱动支撑爪51升降，使得铺布机构1的上下位置可以微调，从而实现铺布机构1与升降机构2之间连接组件23的快速对接，其操作方便、效率高；铺布机构1上设有支撑杆19，支撑爪51支撑于支撑杆19的下方，以方便对铺布机构1进行上位位置的微调。本实施例中，升降驱动件52为手摇液压缸。本实施例中，移动车5上设有方便移动车5移动的推车杆53及承载轮54。

如图6所示，在优选实施例中，布卷辊12包括辊轴121和布卷定位组件。其中，图6(a)为辊轴的结构示意图，图6(b)为布卷定位组件的结构示意图，图6(c)为辊轴121和布卷定位组件组装后的结构示意图。玻璃纤维布3的布卷套设于辊轴121上；布卷定位组件套设于辊轴121内，并可伸出辊轴121与布卷定位配合。本实施例中，布卷定位组件包括卡盘122及拉杆123。其中，卡盘122的卡爪可径向移动与布卷卡紧配合；拉杆123与卡盘122连接，用于驱动卡盘122的卡爪径向移动。辊轴121上设有卡爪孔126和安装通孔127，卡爪孔126供卡盘122的卡爪伸出并卡紧布卷，安装通孔127用于穿设紧固件并固定安装卡盘122。上述结构有效实现了玻璃纤维布3布卷的快速卡紧和放松，大大提高了装料速度，其操作简单，运行可靠性高。

本实施例中，拉杆123远离卡盘122的一端设有拉柄124，拉柄124上设有卡扣125，卡扣125用于锁紧固定拉杆123，使得布卷与辊轴121固定。本实施例中，卡盘122为三爪卡盘。具体操作过程为：先将卡盘122安装在拉杆123上，再将拉杆123插入辊轴121，并将卡盘122通过安装通孔127及紧固件与辊轴121固定连接，使用时，将拉柄124往外用力一拉，此时卡盘122的卡爪伸出与布卷内侧壁卡紧，然后在拉柄124的末端放入卡扣125，布卷即可与辊轴121固定；在放布完成后，取下卡扣125，将拉杆123往里一顶，此时，卡盘122的卡爪收回，布卷即可顺利取出。

本实施例中，风电叶片模具用铺布装置的操作过程为：(1)将玻璃纤维布3布卷安装于布卷辊12上；(2)将铺布机构1与升降机构2连接；(3)采用触摸屏预先设置好风电叶片模具的长度、宽度、布卷位置等参数；(4)将铺布装置移动至模具叶根铺层的起点；(5)采用遥控器或者在触摸屏面板上的启动按钮实现铺布装置的自动运行；(6)铺设完毕后自动返回原点。在其他实施例中，也可采用手动运行模式。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种风电叶片模具用铺布装置，其特征在于，包括铺布机构、用于驱动铺布机构升降的升降机构、用于驱动铺布机构沿模具长度方向移动的第一驱动组件，以及驱动铺布机构沿模具宽度方向移动的第二驱动组件，所述铺布机构安装于所述升降机构的下方，所述升降机构滑设于所述第二驱动组件上，所述第二驱动组件滑设于所述第一驱动组件上。

2.根据权利要求1所述的风电叶片模具用铺布装置，其特征在于，所述铺布机构包括铺布机架、用于提供玻璃纤维布的布卷辊、用于输送玻璃纤维布至模具铺布位置的放布辊，以及用于保证玻璃纤维布同步布放的伺服电机，所述布卷辊与伺服电机驱动连接，所述放布辊设于所述铺布机架的底部；所述玻璃纤维布的一端绕设于布卷辊上，另一端绕过所述放布辊。

3.根据权利要求2所述的风电叶片模具用铺布装置，其特征在于，所述铺布机构还包括可编程控制器及用于采集铺布机构放布时布匹偏离角度值的角度传感器，所述角度传感器通过测力辊安装于布卷辊与放布辊之间，所述可编程控制器与角度传感器连接，并根据所述角度传感器获取的偏离角度值控制伺服电机的转速，以调节铺布机构的放布速度。

4.根据权利要求3所述的风电叶片模具用铺布装置，其特征在于，所述铺布机构还包括用于检测铺布机构与风电叶片模具之间距离的测距传感器，所述可编程控制器与测距传感器连接，并根据所述测距传感器获取的距离值控制所述升降机构运行，以调节铺布机构的升降。

5.根据权利要求4所述的风电叶片模具用铺布装置，其特征在于，所述铺布机构还包括防止铺布机构在运行时发生碰撞的安全防撞系统，所述安全防撞系统包括警报器及设于铺布机架前端的红外传感器，所述红外传感器通过可编程控制器与警报器连接，所述可编程控制器根据红外传感器获取的感应信号判断是否即将发生碰撞，若是，向报警器发出报警信号。

6.根据权利要求3至5任意一项所述的风电叶片模具用铺布装置，其特征在于，所述第一驱动组件包括两组沿模具长度方向布置的第一导轨，以及用于驱动第二驱动组件沿第一导轨滑动的第一驱动件；所述的第二驱动组件包括设于两第一导轨之间的第二导轨，以及驱动升降机构沿第二导轨滑动的第二驱动件；所述可编程控制器均与第一驱动件和第二驱动件连接，控制第一驱动件及第二驱动件的转速。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的风电叶片模具用铺布装置，其特征在于，所述升降机构包括剪叉架、设于剪叉架上方的滑轨组件，以及设于剪叉架下方的连接组件，所述剪叉架通过滑轨组件滑设于所述第二驱动组件上，所述铺布机构通过连接组件可拆卸的安装于所述剪叉架的下方。

8.根据权利要求7所述的风电叶片模具用铺布装置，其特征在于，所述升降机构还包括驱动剪叉架伸缩的驱动件，所述驱动件为卷扬机或液压驱动件。

9.根据权利要求7所述的风电叶片模具用铺布装置，其特征在于，所述连接组件包括挂钩及挂钩配合部，所述挂钩与挂钩配合部挂接配合。

10.根据权利要求1至5任意一项所述的风电叶片模具用铺布装置，其特征在于，还包括将铺布机构移动至升降机构下方的移动车，所述移动车上设有用于支撑铺布机构的支撑爪，以及用于驱动支撑爪升降的升降驱动件；所述铺布机构上设有与支撑爪配合的支撑杆。