CN110625483B - 用于风电叶片的打磨机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于风电叶片的打磨机，包括AGV小车，该AGV小车上并排设置有两个立柱，两个所述立柱上沿竖直方向活动设置有滑动板，该滑动板上沿水平方向活动穿设有伸缩台，该伸缩台上靠近待打磨风电叶片的一端端部连接有打磨机构，该打磨机构能够随待打磨风电叶片表面的倾斜角度进行调整，保证工作时打磨机构与待打磨风电叶片表面相垂直接触。打磨过程中由于打磨机构能够随待打磨风电叶片表面的倾斜角度进行调整，保证打磨机构与风电叶片表面始终是垂直相接触的，大大提高了打磨效率与打磨质量。

Description

用于风电叶片的打磨机
技术领域
本发明涉及风电叶片加工技术领域，具体涉及一种用于风电叶片的打磨机。
背景技术
风电叶片在生产制造过程中需要进行打磨，以在风电叶片表面打磨出需要的粗糙度，方便后续喷漆操作，提高叶片制造质量。
目前现有的方式是采用机器人带动气动用于风电叶片的打磨机对风电叶片进行打磨，但是这种方式一方面移动性差，需要设置专用轨道，以配合机器人的移动，造成整体设备结构复杂，成本较高，另一方面由于结构限制，需要针对不同类型叶片设定专门的程序，造成打磨效率较低，且维护成本较高。
发明内容
针对目前存在的技术问题，本发明提供一种用于风电叶片的打磨机，以解决现有技术中结构复杂、打磨效率较低的问题。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种用于风电叶片的打磨机，包括AGV小车，该AGV小车上并排设置有两个立柱，两个所述立柱上沿竖直方向活动设置有滑动板，该滑动板上沿水平方向活动穿设有伸缩台，该伸缩台上靠近待打磨风电叶片的一端端部连接有打磨机构，该打磨机构能够随待打磨风电叶片表面的倾斜角度进行调整，保证工作时打磨机构与待打磨风电叶片表面相垂直接触。
采用上述技术方案，使用时AGV小车开到风电叶片所在位置，滑动板带动伸缩台沿立柱移动到最高处，伸缩台伸出直至打磨机构与风电叶片待打磨表面相接触，然后滑动板带动伸缩台和打磨机构从上往下移动，打磨机构实现从上往下对风电叶片的打磨，一次打磨完成后，AGV小车向前移动合适距离，然后重复刚才的过程直至将风电叶片表面依次完全打磨完毕。打磨过程中由于打磨机构能够随待打磨风电叶片表面的倾斜角度进行调整，保证打磨机构与风电叶片表面始终是垂直相接触的，大大提高了打磨效率与打磨质量。
进一步地，在至少一个所述立柱上沿竖直方向设置有齿条，在所述滑动板上固定连接有电机支架，该电机支架上连接有第一电机，该第一电机的输出轴上连接有与所述齿条啮合的齿轮。
该方案，第一电机带动齿轮转动，齿轮与齿条啮合，所以齿轮你转动同时带动滑动板上下移动。
进一步地，在两个所述立柱上沿竖直方向设置有第一滑轨，所述滑动板上设置有沿该第一滑轨上下移动的第一滑块。
该方案，滑动板带动伸缩台上下移动时，滑动板上的第一滑块同时沿立柱上的第一滑轨上下移动，提高了移动过程中的稳定性和可靠性。
进一步地，在所述滑动板上固定有螺母，该螺母上螺接有丝杆，该丝杆沿所述伸缩台的移动方向设置，并且所述丝杆的两端固定在所述伸缩台上，所述丝杆由第二电机驱动。
该方案，第二电机带动丝杆转动，丝杆与螺母螺接，且螺母是固定在滑动板上的，因此丝杆在转动的同时会向前、后移动进而带动伸缩台前、后移动。
进一步地，在所述滑动板上设置有第二滑块，在所述伸缩台上设置有能够沿该第二滑块前后移动的第二滑轨。
该方案，伸缩台在移动过程中伸缩台上的第二滑轨沿滑动板上的第二滑块移动，提高了移动过程的稳定性与可靠性。
进一步地，在所述滑动板上设置有一方形孔，所述伸缩台穿过该方形孔，并且所述第二滑块固定在所述方形孔的两侧壁上。
进一步地，所述打磨机构包括转动连接在所述伸缩台端部的第一旋转头，该第一旋转头沿竖直方向设置，所述第一旋转头上端连接有第一编码器，所述第一旋转头的下端固定连接有第一支架，该第一支架上沿水平方向转动连接有第二旋转头，在所述第二旋转头的端部连接有第二编码器，该第二旋转头由第三电机进行驱动，在所述第二旋转头上还固定连接有翻转基板，该翻转基板下方滑动连接有打磨头，在所述翻转基板上连接有第一气缸，该第一气缸的活动端与所述打磨头连接；
还包括两个第二气缸，两个该第二气缸分别位于所述第一旋转头的两侧，在所述伸缩台的两侧对称设置有一个第二支架，在所述第一支架上沿竖直方向设置有两个支柱，所述第二气缸的一端与所述第二支架铰接，另一端与所述支柱铰接；
还包括至少一组激光传感器，一组为两个，该两个激光传感器分别对称设置在所述打磨头的上部和下部，所述第一编码器、第二编码器、激光传感器和第三电机分别与设置在所述AGV小车上的控制系统电性连接。
该方案，当打磨头接触到风电叶片表面时，打磨头上、下对应位置处的两个激光传感器对打磨头与风电叶片之间的距离进行检测，若两个激光传感器检测到的距离一致则代表打磨头是垂直于风电叶片表面的；若两个激光传感器检测的距离不一致，则此时需要第一旋转头和第二旋转头偏转之后对打磨头的位置进行调整，具体调整为：水平方向的偏转调整通过左右两个第二气缸和第一编码器来调节，同时，若第一编码器测得的偏转角度大于规定范围的话，则第一编码器将信号反馈至控制系统，控制系统作用于两个第二气缸，以调节第一旋转头和第一支架偏转在规定范围内；同时第二旋转头旋转的同时带动翻转基板和打磨头在竖直方向翻转，以调整打磨头的竖直方向位置，若第二编码器测得的翻转角度大于规定范围，则第二编码器将信号反馈至控制系统，控制系统作用于第三电机对第二旋转头翻转角度进行调整，最终保证打磨头与风电叶片表面垂直接触。
同时设置的第一气缸对打磨头进行作用，保证打磨头与风电叶片相接触打磨时的打磨力是均衡的，避免受力过大对叶片表面造成损伤，打磨出来的表面平整，洁净，提高打磨效率和打磨质量。相对于传统打磨时采用沿法线施力而引起的容易出现啃痕、周向离心力导致粉尘飞散的问题得到大大改善。
进一步地，所述打磨头包括滑动连接在所述翻转基板下方的机架，所述第一气缸的活动端与该机架连接，该机架上通过转轴转动连接有打磨轮，该转轴的两端还转动连接有接触轮，该接触轮的直径小于所述打磨轮的直径。
该方案，打磨轮先接触风电叶片，然后接触轮再接触风电叶片进行压紧，提高了打磨过程的稳定性，间接提高了打磨质量。
进一步地，在所述机架上靠近所述打磨轮的上、下和其两端的位置处分别设置有软边，在所述机架上位于所述打磨轮下方的位置设置有集尘罩，该集尘罩通过管道与设置在所述GVA小车上的吸尘器连通。
该方案，在打磨轮四周设置软边，同时在打磨轮下方设置集尘罩，可以将打磨过程产生的粉尘集中收集到集尘罩内，然后通过吸尘罩吸走，保证了加工区域的清洁，有效改善作业环境。
进一步地，在所述翻转基板的下方设置有至少一个第三滑槽，该第三滑槽与所述第一气缸的设置方向相同，在所述机架上设置有能够沿该第三滑槽滑动的第三滑轨。
该方案，第一气缸以恒定的作用力作用于机架，当打磨轮紧靠风电叶片表面时，风电叶片对打磨轮的反作用力会大于第一气缸的作用力，此时机架上的第三滑轨会沿翻转基板上的第三滑槽向后移动，以保证打磨头与风电叶片之间的作用力恒定。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明相对于现有技术，整体结构简单，成本较低，且方便移动，打磨效率和打磨质量均得到有效提高，同时可以对各种类型的风电叶片进行打磨，不用针对每种风电叶片专门编制相应的程序，通用性较高。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的另一个角度的结构示意图；
图3为图1中的用于风电叶片的打磨机构的结构示意图；
图4为图3的另一个角度的结构示意图。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如附图1-附图4所示的用于风电叶片的打磨机，包括AGV小车1，该AGV小车1上并排设置有两个立柱2，两个立柱2的下端设置有加强筋23，在AGV小车1上还设置有控制系统12、空压机10和吸尘器11，两个立柱2上沿竖直方向活动设置有滑动板3，具体为在至少一个立柱2上沿竖直方向设置有齿条22，在滑动板3上固定连接有电机支架32，该电机支架32上连接有第一电机34，该第一电机34的输出轴上连接有与齿条22啮合的齿轮33，同时在两个立柱2上沿竖直方向设置有第一滑轨21，滑动板3上设置有沿该第一滑轨21上下移动的第一滑块。齿轮33转动时能够沿齿条22上下移动带动滑动板3上下移动。在AGV小车1上还设置有第一引导座13，竖直方向移动的线缆和拖链等部件置于该第一引导座13内。
在滑动板3上沿水平方向活动穿设有伸缩台4，具体为在滑动板3上设置有一方形孔，伸缩台4穿过该方形孔并能够沿该方形孔前后移动，在滑动板3上固定有螺母43，该螺母43上螺接有丝杆42，该丝杆42沿伸缩台4的移动方向设置，并且丝杆42的两端固定在伸缩台4上，丝杆42由第二电机44驱动。在滑动板3上的方形孔两侧壁上分别设置有一个第二滑块31，在伸缩台4的两侧分别设置有能够沿该第二滑块31前后移动的第二滑轨41。在滑动板3上还设置有第二引导座45，水平方向移动的线缆和拖链等部件置于该第二引导座45内。
该伸缩台4上靠近待打磨风电叶片的一端端部连接有打磨机构7，该打磨机构7能够随待打磨风电叶片表面的倾斜角度进行调整，保证工作时打磨机构7与待打磨风电叶片表面相垂直接触。
从图3和图4结合图1可以看出，上述打磨机构7包括转动连接在伸缩台4端部的第一旋转头5，具体为在伸缩台4端部设置轴承座，第一旋转头5通过轴承转动连接在该轴承座上，该第一旋转头5沿竖直方向设置，在伸缩台4的两侧对称设置有一个第二支架80，第一旋转头5上端连接有第一编码器52，第一旋转头5的下端固定连接有第一支架51，该第一支架51上沿水平方向转动连接有第二旋转头6，第二旋转头6与第一支架51也可通过轴承座和轴承的方式连接，在第二旋转头6的端部连接有第二编码器62，该第二旋转头6由第三电机63进行驱动，在第二旋转头6上还固定连接有翻转基板61，该翻转基板61下方滑动连接有打磨头，在翻转基板61上连接有第一气缸9，该第一气缸9的活动端与打磨头连接，打磨头包括滑动连接在翻转基板61下方的机架71，第一气缸9的活动端与该机架71连接，该机架71上通过转轴转动连接有打磨轮72，打磨轮72由内置电机驱动，该转轴的两端还转动连接有接触轮73，该接触轮73的直径小于打磨轮72的直径。在机架71上靠近打磨轮72的上、下和其两端的位置处分别设置有软边75，在机架71上位于打磨轮72下方的位置设置有集尘罩76，该集尘罩76通过管道79与设置在AGV小车1上的吸尘器11连通。
翻转基板61与打磨头之间的滑动方式具体为，在翻转基板61的下方并排设置有三个第三滑槽62，该第三滑槽62与第一气缸9的设置方向相同，在机架71上方设置有三个第三滑轨74，第三滑轨74能够沿该第三滑槽62滑动。
还包括两个第二气缸8，两个该第二气缸8分别位于第一旋转头5的两侧，在第一支架51上对称设置有两个支柱81，支柱81沿竖直方向设置，第二气缸8的一端与相应侧的第二支架80铰接，另一端与相应侧的支柱81铰接；
还包括四组激光传感器78，每一组为两个，两个激光传感器78分别对称设置在靠近打磨轮72的上部和下部的位置，其中两组设置在机架71上，另外两组设置在翻转基板61和集尘罩76上的相应位置处，第一编码器52、第二编码器62、激光传感器78和第三电机63分别与设置在所述AGV小车1上的控制系统12电性连接。
本发明打磨过程如下：AGV小车1开到风电叶片所在位置，滑动板3带动伸缩台4沿立柱2上移到最高处，伸缩台4在丝杆42的带动下伸出直至用于风电叶片的打磨机构与风电叶片待打磨表面相接触，此时打磨轮72上、下部的至少一组激光传感器78检测打磨轮72与风电叶片之间的距离，若上、下两个激光传感器78检测的距离一致则表示打磨轮与风电叶片之间是垂直接触的，然后滑动板3带动伸缩台4和打磨机构7从上往下移动，实现从上往下对风电叶片的打磨，一次打磨完成后，AGV小车1向前移动合适距离，然后重复刚才的过程直至将风电叶片表面依次完全打磨完毕；若上、下两个激光传感器78检测的距离不一致，说明打磨轮与风电叶片之间不是垂直接触的，此时通过第一旋转头5和第二旋转头6的旋转对打磨轮72的位置进行调整，保证打磨轮72与风电叶片表面始终是垂直相接触的，同时，第一气缸9与第三滑轨74和第三滑槽62的配合保证了打磨轮72与风电叶片之间的作用力是恒定的，防止因作用力过大而损坏风电叶片，大大提高了打磨效率与打磨质量。
以上描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于风电叶片的打磨机，其特征在于：包括AGV小车(1)，该AGV小车(1)上并排设置有两个立柱(2)，两个所述立柱(2)上沿竖直方向活动设置有滑动板(3)，该滑动板(3)上沿水平方向活动穿设有伸缩台(4)，该伸缩台(4)上靠近待打磨风电叶片的一端端部连接有打磨机构(7)，该打磨机构(7)能够随待打磨风电叶片表面的倾斜角度进行调整，保证工作时打磨机构(7)与待打磨风电叶片表面相垂直接触；
在所述滑动板(3)上固定有螺母(43)，该螺母(43)上螺接有丝杆(42)，该丝杆(42)沿所述伸缩台(4)的移动方向设置，并且所述丝杆(42)的两端固定在所述伸缩台(4)上，所述丝杆(42)由第二电机(44)驱动；
所述打磨机构(7)包括转动连接在所述伸缩台(4)端部的第一旋转头(5)，该第一旋转头(5)沿竖直方向设置，所述第一旋转头(5)上端连接有第一编码器(52)，所述第一旋转头(5)的下端固定连接有第一支架(51)，该第一支架(51)上沿水平方向转动连接有第二旋转头(6)，在所述第二旋转头(6)的端部连接有第二编码器(62)，该第二旋转头(6)由第三电机(63)进行驱动，在所述第二旋转头(6)上还固定连接有翻转基板(61)，该翻转基板(61)下方滑动连接有打磨头，在所述翻转基板(61)上连接有第一气缸(9)，该第一气缸(9)的活动端与所述打磨头连接；
还包括两个第二气缸(8)，两个该第二气缸(8)分别位于所述第一旋转头(5)的两侧，在所述伸缩台(4)的两侧对称设置有一个第二支架(80)，在所述第一支架(51)上沿竖直方向设置有两个支柱(81)，所述第二气缸(8)的一端与所述第二支架(80)铰接，另一端与所述支柱(81)铰接；
还包括至少一组激光传感器(78)，一组为两个，该两个激光传感器(78)分别对称设置在所述打磨头的上部和下部，所述第一编码器(52)、第二编码器(62)、激光传感器(78)和第三电机(63)分别与设置在所述AGV小车(1)上的控制系统(12)电性连接；
在至少一个所述立柱(2)上沿竖直方向设置有齿条(22)，在所述滑动板(3)上固定连接有电机支架(32)，该电机支架(32)上连接有第一电机(34)，该第一电机(34)的输出轴上连接有与所述齿条(22)啮合的齿轮(33)；
所述打磨头包括滑动连接在所述翻转基板(61)下方的机架(71)，所述第一气缸(9)的活动端与该机架(71)连接，该机架(71)上通过转轴转动连接有打磨轮(72)，该转轴的两端还转动连接有接触轮(73)，该接触轮(73)的直径小于所述打磨轮(72)的直径。
2.根据权利要求1所述的用于风电叶片的打磨机，其特征在于：在两个所述立柱(2)上沿竖直方向设置有第一滑轨(21)，所述滑动板(3)上设置有沿该第一滑轨(21)上下移动的第一滑块。
3.根据权利要求1所述的用于风电叶片的打磨机，其特征在于：在所述滑动板(3)上设置有第二滑块(31)，在所述伸缩台(4)上设置有能够沿该第二滑块(31)前后移动的第二滑轨(41)。
4.根据权利要求3所述的用于风电叶片的打磨机，其特征在于：在所述滑动板(3)上设置有一方形孔，所述伸缩台(4)穿过该方形孔，并且所述第二滑块(31)固定在所述方形孔的两侧壁上。
5.根据权利要求1所述的用于风电叶片的打磨机，其特征在于：在所述机架(71)上靠近所述打磨轮(72)的上、下和其两端的位置处分别设置有软边(75)，在所述机架(71)上位于所述打磨轮(72)下方的位置设置有集尘罩(76)，该集尘罩(76)通过管道(79)与设置在所述AGV小车(1)上的吸尘器(11)连通。
6.根据权利要求5所述的用于风电叶片的打磨机，其特征在于：在所述翻转基板(61)的下方设置有至少一个第三滑槽，该第三滑槽与所述第一气缸(9)的设置方向相同，在所述机架(71)上设置有能够沿该第三滑槽滑动的第三滑轨(74)。
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