CN110202415A - 一种风电叶片切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及风电叶片加工技术领域，尤其涉及一种风电叶片切割装置，包括床身、夹具、轨道、切割组件和移动组件；床身为该装置的基础，其形状沿其长度方向延伸；夹具沿床身的长度方向等间隔设置，用于固定风电叶片；轨道固定于床身上，用于移动组件的移动导向；切割组件固定在移动组件上，用于风电叶片的切割；移动组件设置于轨道上，通过动力装置的驱动，沿床身的长度方向移动，以驱动切割组件对固定在夹具上的风电叶片进行切割。通过在床身上设置可沿床身长度方向移动的切割组件，使用夹具将风电叶片固定，从而通过移动切割组件的方式对风电叶片的顶面和两端面进行加工，解决了现有技术仅能在风电叶片宽度方向上切割的问题。

Description

一种风电叶片切割装置

技术领域

本发明涉及风电叶片加工技术领域，尤其涉及一种风电叶片切割装置。

背景技术

风力发电是指把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。风电叶片影响着整个风电行业的发展，在风电叶片中，材料体系和制造工艺决定着风电叶片的发展水平。

现有技术中，风电叶片的发展，复合材料被用到的是最广泛的，然而随着叶片的尺寸不断增加，其生产制造过程中也产生了一些以往中小型叶片生产制造过程中未曾遇到过的问题。风电叶片长度越长，对风电叶片尺寸精度要求就越高，在对风电叶片进行切割的工艺中，现有技术仅有将风电叶片按定长距离在风电叶片的宽度方向进行切割的方式，却无法对风电叶片的顶面及两端面进行加工。

进行鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种风电叶片切割装置，使其更具有实用性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是: 提供一种风电叶片切割装置，实现对风电叶片顶面及两端面的加工。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种风电叶片切割装置，该装置包括：床身、夹具、轨道、切割组件和移动组件；

所述床身为该装置的基础，并沿其长度方向延伸；

所述夹具沿所述床身的长度方向等间隔设置，用于固定风电叶片；

所述轨道固定于所述床身上，用于所述移动组件的移动导向；

所述切割组件固定在所述移动组件上，用于风电叶片的切割；

所述移动组件设置于所述轨道上，通过动力装置的驱动，沿所述床身的长度方向移动，以驱动所述切割组件对固定在所述夹具上的风电叶片进行切割。

优选的，所述床身可拼接设置，其两端均设置有安装面，以便于拓展该装置的长度。

优选的，所述切割组件包括：横梁、固定支架、竖直驱动件、切割转头和丝杆传动件；

所述切割转头设置于所述固定支架的一端，所述竖直驱动件固定于所述固定支架的另一端并与所述切割转头连接，通过竖直驱动件的驱动，使所述切割转头在竖直方向做直线运动；

所述横梁水平设置，并与所述移动组件的移动方向垂直设置；

所述固定支架滑动设置于所述横梁上，并与所述丝杆传动件的传动件连接；

所述丝杆传动件固定于所述横梁上，所述丝杆传动件转动时，带动所述固定支架在所述横梁的长度方向做直线运动。

优选的，所述横梁对称设置，对称中心面为所述床身长度方向上的竖直中心面；

所述夹具设置有两组，且对称设置于所述床身的两侧。

优选的，所述夹具进一步包括：固定底座和转角缸；

所述固定底座用于支撑风电叶片，其顶面与风电叶片的底面仿形设置；

所述转角缸固定于所述固定底座的两侧，用于夹紧风电叶片的两侧面。

优选的，所述移动组件包括驱动电机和齿条；

所述驱动电机旋转端部固定有齿轮；所述齿条固定于所述床身的长度方向上；所述齿轮与所述齿条啮合，在所述驱动电机的驱动下，所述移动组件在所述床身的长度方向移动。

优选的，所述切割转头包括：第一转轴、转动机台、主轴电机和转动刀座；

所述转动机台固定于所述第一转轴上，并跟随所述第一转轴转动；

所述主轴电机的两相对侧壁轴接于所述转动机台上，在所述转动机台内驱动件的驱动下所述主轴电机以轴接点为圆心改变角度；

所述转动刀座固定于所述主轴电机的转轴上，用于安装锯片或刀头。

优选的，所述切割组件还包括立柱，所述立柱固定于所述横梁下方，所述立柱底端设置有滑块，所述滑块滑动设置于所述轨道上，以支撑所述切割组件的移动。

优选的，所述切割组件还包括平行式刀库，所述平行式刀库设置于所述立柱内，所述平行式刀库进一步包括：刀盘夹具、刀盘滑块、刀盘滑轨和刀盘驱动件；

所述刀盘夹具上设置有用于放置刀具的卡槽，所述刀盘夹具固定于所述刀盘滑块上，所述刀盘滑块滑动设置于所述刀盘滑轨上，所述刀盘滑块与所述刀盘驱动件连接，所述刀盘驱动件沿所述刀盘滑轨的延伸方向驱动所述刀盘滑块移动。

优选的，所述平行式刀库还包括护罩、护罩驱动件，所述护罩一端铰接于所述立柱上，所述护罩驱动件与所述护罩连接，在所述护罩驱动件的驱动下，所述护罩打开或关闭。

本发明的有益效果为：通过在床身上设置可沿床身长度方向移动的切割组件，使用夹具将风电叶片固定，从而通过移动切割组件的方式在风电叶片的长度方向上对风电叶片的顶面和两端面进行加工。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中风电叶片切割装置的主视图；

图2为本发明实施例中图1的俯视图；

图3为本发明实施例中图1的侧视图；

图4为本发明实施例中夹具的侧视图；

图5为本发明实施例中切割转头的结构示意图；

图6为本发明实施例中设置在立柱内平行式刀库的结构示意图；

图7为本发明实施例中平行式刀库的结构示意图。

附图标记：10-床身、11-夹具、12-轨道、20-切割组件、21-移动组件、101-安装面、111-固定底座、112-转角缸、201-横梁、202-固定支架、203-竖直驱动件、204-切割转头、205-丝杆传动件、206-立柱、210-驱动电机、211-齿条、2040-转动机台、2041-第一转轴、2042-主轴电机、2043-转动刀座、22-平行式刀库、221-刀盘夹具、222-刀盘滑块、223-刀盘滑轨、224-刀盘驱动件、225-护罩、226-护罩驱动件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1~图7所示的风电叶片切割装置，该装置包括：床身10、夹具11、轨道12、切割组件20和移动组件21；

床身10为该装置的基础，其形状沿其长度方向延伸；

夹具11沿床身10的长度方向等间隔设置，用于固定风电叶片；

轨道12固定于床身10上，用于移动组件21的移动导向；

切割组件20固定在移动组件21上，用于风电叶片的切割；

移动组件21设置于轨道12上，通过动力装置的驱动，沿床身10的长度方向移动，以驱动切割组件20对固定在夹具11上的风电叶片进行切割。

在上述实施例中，通过在床身10上设置可沿床身10的长度方向移动的切割组件20，使用夹具11将风电叶片固定，从而通过移动切割组件20的方式，使切割组件20沿风电叶片的长度方向切割，实现了对风电叶片的顶面和两端面的加工。

为了适应较长尺寸的风电叶片的加工需要，床身10可拼接设置，其两端均设置有安装面101，以便于拓展该装置的长度。床身10的长度可拓展，从而可以根据需要设定床身10的长度，适应加工的需要。在风电叶片的长度大于原来床身10的长度时，在原来床身10的端面对接一新的床身10，并使两安装面101对应，通过紧固件的紧固实现床身10的加长，从而满足风电叶片的长度需求。

如图3所示，在加工宽度尺寸较大的风电叶片时，为了实现切割组件20的横向移动，作为上述实施例的优选，切割组件20包括：横梁201、固定支架202、竖直驱动件203、切割转头204和丝杆传动件205；

切割转头204设置于固定支架202的一端，竖直驱动件203固定于固定支架202的另一端并与切割转头204连接，通过竖直驱动件203的驱动，使切割转头204在竖直方向做直线运动；这里，竖直驱动件203可以是气缸，通过气缸活塞杆的移动带动切割转头204的上下移动。

横梁201水平设置，并与移动组件21的移动方向垂直设置；

固定支架202滑动设置于横梁201上，并与丝杆传动件205的传动件连接；

丝杆传动件205固定于横梁201上，丝杆传动件205转动时，带动固定支架202在横梁201的长度方向做直线运动。

在上述实施例中，切割组件20可以在上下，左右，前后三个方向移动，从而可以实现对风电叶片加工的多种需求。

继续参照图3，作为上述实施例的优选，横梁201对称设置，对称中心面为床身10长度方向上的竖直中心面；

夹具11设置有两组，且对称设置于床身10的两侧。

夹具11设置在床身10的两侧其目的在于，在加工床身10一侧的风电叶片时，可以在床身另一侧对风电叶片进行上下料，从而减少因上下料产生的等待时间。

具体的，夹具11进一步包括：固定底座111和转角缸112；

固定底座111用于支撑风电叶片，其顶面与风电叶片的底面仿形设置；

转角缸112固定于固定底座111的两侧，用于夹紧风电叶片的两侧面。

转角缸112的设置，使得在风电叶片的夹持与下料更加方便快捷，而固定底座111的仿形设置便于风电叶片固定后的定位，使得加工的精度更高。

作为上述实施例的优选，请参照图1和图2，移动组件21包括驱动电机210和齿条211；

驱动电机210旋转端部固定有齿轮；齿条211固定于床身10的长度方向上；齿轮与齿条211啮合，在驱动电机210的驱动下，移动组件21在床身10的长度方向移动。这里采用驱动电机210与齿条211配合的方式实现移动组件21的移动，结构简单，易于实现。

请参照图5，为了进一步满足对风电叶片的多种加工需求，作为上述实施例的优选，切割转头204包括：第一转轴2041、转动机台2040、主轴电机2042和转动刀座2043；

转动机台2040固定于第一转轴2041上，并跟随第一转轴2041转动；

主轴电机2042的两相对侧壁轴接于转动机台2040上，在转动机台2040内驱动件的驱动下主轴电机2042以轴接点为圆心改变角度；这里，需要指出的是，转动机台2040内部设置有与主轴电机2042侧壁轴接处连接的转动电机，通过电机的转动，带动主轴电机2042机身的转动。

转动刀座2043固定于主轴电机2042的转轴上，用于安装锯片或刀头。

这里，转动刀座2043既可以安装锯片，还可以安装铣刀，通过第一转轴2041与转动机台2040内的驱动件，可以实现主轴电机2042的多角度加工需求，提高了风电叶片加工的多样性，加工效率更高，集多种加工功能于一体，降低了加工成本。

作为上述实施例的优选，如图6所示，切割组件20还包括立柱206，立柱206固定于横梁201下方，立柱206底端设置有滑块，滑块滑动设置于轨道12上，以支撑切割组件20的移动。在本实施例中，立柱206与横梁201垂直设置，形成T型结构，使用一个移动组件21带动整个切割组件20的移动，且整个装置对称设置，大大提高了装置的加工效率。

在对不同类型的风电叶片进行加工时，需要使用不同的刀具，为了实现刀具的快速切割，如图6和图7所示，切割组件20还包括平行式刀库22，平行式刀库22设置于立柱206内，平行式刀库22进一步包括：刀盘夹具221、刀盘滑块222、刀盘滑轨223和刀盘驱动件224；

刀盘夹具221上设置有用于放置刀具的卡槽，刀盘夹具221固定于刀盘滑块222上，刀盘滑块222滑动设置于刀盘滑轨223上，刀盘滑块222与刀盘驱动件224连接，刀盘驱动件224沿刀盘滑轨223的延伸方向驱动刀盘滑块222移动。在本实施例中，如图7所示，平行式刀库22设置有多层，刀盘夹具221也设置有多种形状，以适应不同型号的刀具。将平行式刀库22设置在立柱206内，立柱206处于切割转头204的移动范围内，便于对刀具的更换。

为了防止在切割过程中对刀库内刀具的污染，作为上述实施例的优选，平行式刀库22还包括护罩225、护罩驱动件226，护罩225一端铰接于立柱206上，护罩驱动件226与护罩225连接，在护罩驱动件226的驱动下，护罩225打开或关闭。护罩225的作用在于保持平行式刀库22内的清洁，由于护罩的遮挡，切割转头204切割产生的废屑不会落在刀库内的刀具上，保证了刀具切割的精度，而且在进行刀具的切换时，护罩225以及刀具均可以实现自动打开和关闭，提高了刀具切换的效率。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种风电叶片切割装置，其特征在于，该装置包括：床身（10）、夹具（11）、轨道（12）、切割组件（20）和移动组件（21）；

所述床身（10）为该装置的基础，并沿长度方向延伸；

所述夹具（11）沿所述床身（10）的长度方向等间隔设置，用于固定风电叶片；

所述轨道（12）固定于所述床身（10）上，用于所述移动组件（21）的移动导向；

所述切割组件（20）固定在所述移动组件（21）上，用于风电叶片的切割；

所述移动组件（21）设置于所述轨道（12）上，朝向所述床身（10）的长度方向移动，以驱动所述切割组件（20）对固定在所述夹具（11）上的风电叶片进行切割。

2.根据权利要求1所述的风电叶片切割装置，其特征在于，所述床身（10）可拼接设置，其两端均设置有安装面（101），以便于拓展该装置的长度。

3.根据权利要求1所述的风电叶片切割装置，其特征在于，所述切割组件（20）包括：横梁（201）、固定支架（202）、竖直驱动件（203）、切割转头（204）和丝杆传动件（205）；

所述切割转头（204）设置于所述固定支架（202）的一端，所述竖直驱动件（203）固定于所述固定支架（202）的另一端并与所述切割转头（204）连接，通过竖直驱动件（203）的驱动，使所述切割转头（204）在竖直方向做直线运动；

所述横梁（201）水平设置，并与所述移动组件（21）的移动方向垂直设置；

所述固定支架（202）滑动设置于所述横梁（201）上，并与所述丝杆传动件（205）的传动件连接；

所述丝杆传动件（205）固定于所述横梁（201）上，所述丝杆传动件（205）转动时，带动所述固定支架（202）在所述横梁（201）的长度方向做直线运动。

4.根据权利要求3所述的风电叶片切割装置，其特征在于，所述横梁（201）对称设置，对称中心面为所述床身（10）长度方向上的竖直中心面；

所述夹具（11）设置有两组，且对称设置于所述床身（10）的两侧。

5.根据权利要求4所述的风电叶片切割装置，其特征在于，所述夹具（11）进一步包括：固定底座（111）和转角缸（112）；

所述固定底座（111）用于支撑风电叶片，其顶面与风电叶片的底面仿形设置；

所述转角缸（112）固定于所述固定底座（111）的两侧，用于夹紧风电叶片的两侧面。

6.根据权利要求1所述的风电叶片切割装置，其特征在于，所述移动组件（21）包括驱动电机（210）和齿条（211）；

所述驱动电机（210）旋转端部固定有齿轮；所述齿条（211）固定于所述床身（10）的长度方向上；所述齿轮与所述齿条（211）啮合，在所述驱动电机（210）的驱动下，所述移动组件（21）在所述床身（10）的长度方向移动。

7.根据权利要求3所述的风电叶片切割装置，其特征在于，所述切割转头（204）包括：第一转轴（2041）、转动机台（2040）、主轴电机（2042）和转动刀座（2043）；

所述转动机台（2040）固定于所述第一转轴（2041）上，并跟随所述第一转轴（2041）转动；

所述主轴电机（2042）的两相对侧壁轴接于所述转动机台（2040）上，在所述转动机台（2040）内驱动件的驱动下所述主轴电机（2042）以轴接点为圆心改变角度；

所述转动刀座（2043）固定于所述主轴电机（2042）的转轴上，用于安装锯片或刀头。

8.根据权利要求3所述的风电叶片切割装置，其特征在于，所述切割组件（20）还包括立柱（206），所述立柱（206）固定于所述横梁（201）下方，所述立柱（206）底端设置有滑块，所述滑块滑动设置于所述轨道（12）上，以支撑所述切割组件（20）的移动。

9.根据权利要求8所述的风电叶片切割装置，其特征在于，所述切割组件（20）还包括平行式刀库（22），所述平行式刀库（22）设置于所述立柱（206）内，所述平行式刀库（22）进一步包括：刀盘夹具（221）、刀盘滑块（222）、刀盘滑轨（223）和刀盘驱动件（224）；

所述刀盘夹具（221）上设置有用于放置刀具的卡槽，所述刀盘夹具（221）固定于所述刀盘滑块（222）上，所述刀盘滑块（222）滑动设置于所述刀盘滑轨（223）上，所述刀盘滑块（222）与所述刀盘驱动件（224）连接，所述刀盘驱动件（224）沿所述刀盘滑轨（223）的延伸方向驱动所述刀盘滑块（222）移动。

10.根据权利要求9所述的风电叶片切割装置，其特征在于，所述平行式刀库（22）还包括护罩（225）、护罩驱动件（226），所述护罩（225）一端铰接于所述立柱（206）上，所述护罩驱动件（226）与所述护罩（225）连接，在所述护罩驱动件（226）的驱动下，所述护罩（225）打开或关闭。