CN109176240B - 一种风电叶片尖部自动化打磨设备及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种风电叶片尖部自动化打磨设备，包括驱动装置、打磨头，驱动装置用以驱动打磨头对风电叶片尖部进行打磨，打磨头包括两竖直设置的打磨辊筒，两个打磨辊筒用以对风电叶片尖部两侧同时进行打磨，与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明提供的风电叶片尖部自动化打磨设备及控制方法通过在打磨头上设置两个打磨辊筒，通过两个打磨辊筒同时对风电叶片尖部进行打磨避免了手工打磨效率低的技术问题，且伺服电缸的活塞杆端部与辊筒支架可转动连接，使得打磨头可以对带有锥度的风电叶片的尖部进行打磨，伺服电缸的活塞杆与辊筒支架之间设置有扭簧，通过扭簧可以快速复位。

Description

一种风电叶片尖部自动化打磨设备及控制方法
技术领域
本发明涉及风电叶片打磨技术领域，具体而言，涉及一种风电叶片尖部自动化打磨设备及控制方法。
背景技术
风电叶片是风力发电机的重要组成部件之一，在风力发电机中叶片的设计直接影响风能的转换效率，直接影响其年发电量，是风能利用的重要一环，随着风力发电产业的发展，对叶片打磨的要求越来越高。风电叶片在进行打磨工作时，一般的打磨设备仅仅只能够打磨叶片的躯干部分，打磨叶片表面最多80%，剩余的20%叶尖部分（大约为45cm）由于材料较为稀疏，整个的强度与躯干部分有很大的差别需要，使用机器人进行打磨时，容易发生弯曲，只能采用人工砂纸打磨的方式进行工作,严重影响打磨效率。
有鉴于上述缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种适用于风电叶片尖部自动化打磨设备及控制方法，使其更具实用价值。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种风电叶片尖部自动化打磨设备及控制方法，旨在解决现有技术中，风电叶片尖部打磨效率低的技术问题。
一个方面，本发明提出了一种风电叶片尖部自动化打磨设备，包括驱动装置、打磨头、
所述驱动装置用以驱动所述打磨头对风电叶片尖部进行打磨；
所述打磨头包括两竖直设置的打磨辊筒，两个所述打磨辊筒用以对风电叶片尖部两侧同时进行打磨。
进一步地，所述打磨头还包括主支架、辊筒支架、伺服电缸；
所述辊筒支架设置两个，分别通过伺服电缸固定在所述主支架两相对设置的侧壁上，且两个所述辊筒支架相对设置；
所述伺服电缸的活塞杆端部与所述辊筒支架可转动连接，且连接处设置有用于复位的扭簧。
进一步地，所述打磨头上设置有光电传感器、压力传感器；
所述光电传感器设置在所述打磨头的底端；
所述压力传感器垂直于打磨方向设置。
进一步地，所述光电传感器、所述压力传感器均和可编程序控制器相连接，可编程序控制器通过控制所述驱动装置实时调整打磨头姿态。
进一步地，所述驱动装置包括机器人、AGV小车；
所述机器人用以控制所述打磨头打磨风电叶片；
所述AGV小车设置在所述机器人下方，所述AGV小车用以移动所述机器人。
另一方面，本发明还提出了一种风电叶片尖部自动化打磨设备控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：机器人移动打磨头至待打磨的风电叶片上方；
步骤S2：控制打磨头向下移动，此时设置在打磨头下方的光电传感器检测风电叶片的边缘，若检测到风电叶片边缘则进入步骤S3，否则重复步骤S2；
步骤S3：打磨头继续下行45cm；
步骤S4：压力传感器检测当前压力值，若当前压力值达到预设压力值，则进入步骤S5，否则继续增大压力；
步骤S5：打磨辊筒进行打磨；
步骤S6：压力传感器实时检测打磨时的压力值，可编程序控制器控制打磨时的压力恒定；
步骤S7：光电传感器检测风电叶片的末梢，若检测到风电叶片的末梢，则进入步骤S8，否则重复步骤S5；
步骤S8：打磨头向上移动，退出风电叶片；
步骤S9：结束打磨。
进一步地，所述步骤S4中，所述压力传感器通过伺服电缸增大当前压力。
进一步地，所述步骤S6中，当所述压力传感器的当前压力值小于预设压力值时，所述伺服电缸的活塞杆向外延伸，当所述压力传感器的当前压力值大于预设压力值时，所述伺服电缸活塞杆收缩。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明提供的风电叶片尖部自动化打磨设备及控制方法通过在打磨头上设置两个打磨辊筒，通过两个打磨辊筒同时对风电叶片尖部进行打磨避免了手工打磨效率低的技术问题。
进一步地，伺服电缸的活塞杆端部与辊筒支架可转动连接，使得打磨头可以对带有锥度的风电叶片的尖部进行打磨，且伺服电缸的活塞杆与辊筒支架之间设置有扭簧，通过扭簧可以快速复位。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的风电叶片尖部自动化打磨设备的整体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的打磨头的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的打磨头控制原理图；
图4为本发明实施例提供的风电叶片尖部自动化打磨设备控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参阅图1、图2，由图可知，本发明实施例提出的风电叶片尖部自动化打磨设备，包括驱动装置1、打磨头2，其中，驱动装置1用以驱动打磨头2对风电叶片尖部进行打磨，打磨头2包括两竖直设置的打磨辊筒21，两个打磨辊筒21用以对风电叶片尖部两侧同时进行打磨。与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明提供的风电叶片尖部自动化打磨设备通过在打磨头2上设置两个打磨辊筒21，通过两个打磨辊筒21同时对风电叶片尖部进行打磨避免了手工打磨效率低的技术问题，且由于从两侧同时打磨，且控制两边的打磨压力恒定，不会对风电叶片造成损坏。
具体实施时，两个打磨辊筒21均竖直设置，且有一定的错位，以使两个打磨辊筒21在打磨时不会产生干涉，打磨辊筒21打磨时为对称旋转，最大限度的保证将打磨粉尘送往同一个方向输送。
在本实施例中，打磨头2还包括主支架22、辊筒支架23、伺服电缸24，辊筒支架23设置两个，分别通过伺服电缸24固定在主支架22两相对设置的侧壁上，且两个辊筒支架23相对设置，伺服电缸24的活塞杆端部与辊筒支架23可转动连接，且连接处设置有用于复位的扭簧25。当打磨辊筒21位于光电叶片两侧时，扭簧25使得打磨辊筒21仅仅贴合在风电叶片外侧。
打磨头2上设置有光电传感器26、压力传感器27，光电传感器26设置在打磨头2的底端，压力传感器27垂直于打磨方向设置。具体实施时，光电传感器26和压力传感器27均和可编程序控制器相连接，可编程序控制器通过控制驱动装置1实时调整打磨头姿态。
在本实施例中，驱动装置1包括机器人11、AGV小车12，机器人11用以控制打磨头2打磨风电叶片，AGV小车12设置在机器人11下方，AGV小车12用以移动机器人11。
参阅图3，由图可知，本发明实施例还提出了一种风电叶片尖部自动化打磨设备控制方法，包括如下步骤：
步骤S1：机器人移动打磨头2至待打磨的风电叶片上方；
步骤S2：控制打磨头2向下移动，此时设置在打磨头下方的光电传感器26检测风电叶片的边缘，若检测到风电叶片边缘则进入步骤S3，否则重复步骤S2；
步骤S3：打磨头2继续下行45cm；
步骤S4：压力传感器27检测当前压力值，若当前压力值达到预设压力值，则进入步骤S5，否则继续增大压力；
步骤S5：打磨辊筒21进行打磨；
步骤S6：压力传感器27实时检测打磨时的压力值，可编程序控制器控制打磨时的压力恒定；
步骤S7：光电传感器26检测风电叶片的末梢，若检测到风电叶片的末梢，则进入步骤S8，否则重复步骤S5；
步骤S8：打磨头2向上移动，退出风电叶片；
步骤S9：结束打磨。
上述步骤S4中，压力传感器27通过伺服电缸24增大当前压力。
上述步骤S6中，当压力传感器27的当前压力值小于预设压力值时，伺服电缸24的活塞杆向外延伸，当压力传感器27的当前压力值大于预设压力值时，伺服电缸24活塞杆收缩。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种风电叶片尖部自动化打磨设备的控制方法，其特征在于，用于控制以下风电叶片尖部自动化打磨设备，包括驱动装置（1）、打磨头（2）；
所述驱动装置（1）用以驱动所述打磨头（2）对风电叶片尖部进行打磨；
所述打磨头（2）包括两竖直设置的打磨辊筒（21），两个所述打磨辊筒（21）用以对风电叶片尖部两侧同时进行打磨；
所述打磨头（2）还包括主支架（22）、辊筒支架（23）、伺服电缸（24）；
所述辊筒支架（23）设置两个，分别通过伺服电缸（24）固定在所述主支架（22）两相对设置的侧壁上，且两个所述辊筒支架（23）相对设置；
所述伺服电缸（24）的活塞杆端部与所述辊筒支架（23）可转动连接，且连接处设置有用于复位的扭簧（25）；
所述打磨头（2）上设置有光电传感器（26）、压力传感器（27）；
所述光电传感器（26）设置在所述打磨头（2）的底端；
所述压力传感器（27）垂直于打磨方向设置；
所述风电叶片尖部自动化打磨设备的控制方法包括如下步骤：
步骤S1：机器人移动打磨头（2）至待打磨的风电叶片上方；
步骤S2：控制打磨头（2）向下移动，此时设置在打磨头下方的光电传感器（26）检测风电叶片的边缘，若检测到风电叶片边缘则进入步骤S3，否则重复步骤S2；
步骤S3：打磨头（2）继续下行45cm；
步骤S4：压力传感器（27）检测当前压力值，若当前压力值达到预设压力值，则进入步骤S5，否则继续增大压力；
步骤S5：打磨辊筒（21）进行打磨；
步骤S6：压力传感器（27）实时检测打磨时的压力值，可编程序控制器控制打磨时的压力恒定；
步骤S7：光电传感器（26）检测风电叶片的末梢，若检测到风电叶片的末梢，则进入步骤S8，否则重复步骤S5；
步骤S8：打磨头（2）向上移动，退出风电叶片；
步骤S9：结束打磨。
2.根据权利要求1所述的风电叶片尖部自动化打磨设备的控制方法，其特征在于，所述光电传感器（26）、所述压力传感器（27）均和可编程序控制器相连接，可编程序控制器通过控制所述驱动装置（1）实时调整打磨头姿态。
3.根据权利要求1所述的风电叶片尖部自动化打磨设备的控制方法，其特征在于，所述驱动装置（1）包括机器人（11）、AGV小车（12）；
所述机器人（11）用以控制所述打磨头（2）打磨风电叶片；
所述AGV小车（12）设置在所述机器人（11）下方，所述AGV小车（12）用以移动所述机器人（11）。
4.根据权利要求1所述的风电叶片尖部自动化打磨设备的控制方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述压力传感器（27）通过伺服电缸（24）增大当前压力。
5.根据权利要求4所述的风电叶片尖部自动化打磨设备的控制方法，其特征在于，所述步骤S6中，当所述压力传感器（27）的当前压力值小于预设压力值时，所述伺服电缸（24）的活塞杆向外延伸，当所述压力传感器（27）的当前压力值大于预设压力值时，所述伺服电缸（24）活塞杆收缩。
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