CN112059632B - 一种拉挤板材斜角斜面加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及风电叶片制造技术领域，尤其涉及一种拉挤板材斜角斜面加工装置，包括：支架，支架上设置有用于板材输送的第一路径和用于装置移动的第二路径；板材输送机构，设置在第一路径的两端位置处，用于为板材的移动提供动力；斜角切割机构，可移动地设置在第二路径上，斜角切割机构上具有切刀组件，用于切割板材；斜面打磨机构，可移动地设置在第二路径上，斜面打磨机构上具有打磨辊组件，以将板材沿其厚度方向打磨；滑轨，斜角切割机构与斜面打磨机构均可相对滑动地设置在滑轨上，斜角切割机构与斜面打磨机构上均设置有用于驱动其各自沿第二路径方向移动的驱动组件。而且通过同时在第二路径上设置两种类型的处理机构，提高了板材的加工效率。

Description

一种拉挤板材斜角斜面加工装置

技术领域

本发明涉及风电叶片制造技术领域，尤其涉及一种拉挤板材斜角斜面加工装置。

背景技术

风机叶片是风力发电机的核心部件之一，约占风机总成本的15%-20%，它设计的好坏将直接关系到风机的性能以及效益；在风电叶片的制造过程中包括叶片主梁的制造，在对叶片主梁的制造过程中，目前多采用复合材料拉挤生产工艺，即将拉挤板材按照预定长度进行层铺、码垛并固化成型，在层铺前需要对拉挤板材的两端进行斜面加工，即将拉挤板材端部的厚度打磨为楔形，以保证板材层铺后的平缓过度而非呈台阶状；同时还需要对叶尖处进行斜角切割，以根据叶片形状改变主梁的宽度。

现有技术中，对叶片的斜面加工以及斜角的加工方式多由人工将板材从生产流水线上取下、分别搬运至斜角切割设备和打磨设备上进行加工，然而这种加工方式需要对板材进行多次的搬运，一方面加工效率低、另一方面也容易造成对板材的损伤，降低加工的成品率。

鉴于上述问题的存在，本发明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，积极加以研究创新，以期创设一种拉挤板材斜角斜面加工装置，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：提供一种拉挤板材斜角斜面加工装置，提高拉挤板材的斜角斜面加工效率。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种拉挤板材斜角斜面加工装置，包括：

支架，所述支架上设置有用于板材输送的第一路径和用于装置移动的第二路径，所述第一路径和第二路径均与所述支架的长度方向平行，且沿所述支架的宽度方向并列设置；

板材输送机构，设置在所述第一路径的两端位置处，用于为板材沿所述第一路径的移动提供动力；

斜角切割机构，可移动地设置在所述第二路径上，所述斜角切割机构上具有切刀组件，所述切刀组件设置在板材上方，用于切割板材；

斜面打磨机构，可移动地设置在所述第二路径上，所述斜面打磨机构上具有打磨辊组件，所述打磨辊组件设置在板材上方，用以将板材沿其厚度方向打磨；

滑轨，设置在所述第二路径上，所述斜角切割机构与斜面打磨机构均可相对滑动地设置在所述滑轨上，所述斜角切割机构与斜面打磨机构上均设置有用于驱动其各自沿所述第二路径方向移动的驱动组件。

进一步地，所述板材输送机构包括支撑辊、驱动所述支撑辊转动的电机、与所述支撑辊平行设置的压辊和驱动所述压辊靠近或者远离所述支撑辊的气压缸，还包括转动支撑板和支撑架，所述支撑板设置在所述压辊的两端，以支撑所述压辊的转动，所述气压缸固定在所述支撑架上；

板材与所述支撑辊接触，所述压辊设置在板材上方，所述气压缸驱动所述压辊压紧板材，在所述电机的驱动下，所述支撑辊转动，用以带动板材的移动。

进一步地，所述斜角切割机构还包括升降驱动单元、移动基台、横向移动驱动件、横向轨道和底板，其中所述横向轨道设置在所述底板上，所述移动基台可相对移动地设置在所述横向轨道上，所述横向驱动件固定在所述底板上并驱动所述移动基台沿与所述第二路径相垂直的方向移动，所述升降驱动件设置在所述移动基台上，所述切刀组件固定在所述升降驱动件上，通过驱动组件与所述横向移动驱动件的同步移动，所述切刀组件在所述升降驱动件的驱动下对板材做斜角切割动作。

进一步地，所述第一路径上还设置有压板机构，所述压板机构包括支撑台和转角缸，所述支撑台上设置切割槽，所述转角缸沿所述支撑台的两侧壁间隔设置有多个，用于将板材压紧在所述支撑台上。

进一步地，所述压板机构还包括设置在所述支撑台一侧面并沿高度方向凸起的挡板部，设置在所述支撑台另一侧面的横向压紧组件，所述横向压紧组件包括压块和与所述压块连接的横向推动气缸，所述横向驱动气缸推动所述压块将板材的侧面抵靠在所述挡板部上。

进一步地，所述压板机构的侧面还设置有废料移除机构，所述废料移除机构用于将切割后的废料从所述支撑台上移除，包括支撑柱、固定在支撑柱顶端的转动气缸、与所述转动气缸连接的转动臂以及固定在所述转动臂上的竖直驱动气缸、与所述竖直驱动气缸连接的吸盘；

其中所述吸盘在所述转动臂的带动下在第一位置和第二位置处进行往复运动，所述第一位置为所述切割台上方，第二位置为所述支架外侧。

进一步地，所述压板机构还包括横向伸缩气缸，所述横向伸缩气缸固定在所述转动臂上，所述横向伸缩气缸的活塞杆与所述竖直驱动气缸的本体连接，用于调节所述吸盘的位置。

进一步地，所述斜面打磨设备还包括上下驱动组件，所述上下驱动组件与所述打磨辊组件连接，用于驱动所述打磨辊组件的上下移动。

进一步地，所述斜面打磨设备上还设置有距离传感器，所述距离传感器朝向板材设置，用于检测打磨过程中与板材之间的高度距离。

本发明的有益效果为：本发明通过在支架上设置的第一路径上对板材的输送以及第二路径上设置斜角切割机构和斜面打磨机构，无需对板材进行搬运，仅通过板材输送机构实现对板材的直线运送，以及设置在第二路径上斜角切割机构和斜面打磨设备的可移动设置，实现了同时对拉挤板材的斜角的加工以及对拉挤板材的斜面加工，与现有技术相比，减少了对搬运时间，而且通过同时在第二路径上设置两种类型的处理机构，提高了对板材的加工效率，减少了对板材的损伤，提高了产品的成品率。

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为本发明实施例中拉挤板材斜角斜面加工装置的俯视图；

图2为本发明实施例中拉挤板材斜角斜面加工装置的结构示意图；

图3为本发明实施例中板材输送机构的结构示意图；

图4为本发明实施例中斜角切割机构的结构示意图；

图5为本发明实施例中斜角切割机构、压板机构和废料移除机构的结构示意图；

图6为本发明实施例中压板机构的结构示意图；

图7为本发明实施例中废料移除机构的结构示意图；

图8为本发明实施例中斜面打磨机构的结构示意图。

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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图8所示的拉挤板材斜角斜面加工装置，包括支架10、板材输送机构20、斜角切割机构30、斜面打磨机构40和滑轨11，其中：

支架10上设置有用于板材输送的第一路径100和用于装置移动的第二路径200，第一路径100和第二路径200均与支架10的长度方向平行，且沿支架10的宽度方向并列设置；如图1中的虚线框所示，这里的第一路径100指的是板材的移动路径，第二路径200是指加工设备的移动路径，二者互相平行设置。

板材输送机构20设置在第一路径100的两端位置处，用于为板材沿第一路径100的移动提供动力；在对板材进行具体输送时，板材输送机构20固定在两端位置处，但板材至少与其中一个板材输送机构20接触，以保证为板材的移动或者固定提供动力。

斜角切割机构30可移动地设置在第二路径200上，斜角切割机构30上具有切刀组件31，切刀组件31设置在板材上方，用于切割板材；

斜面打磨机构40可移动地设置在第二路径200上，斜面打磨机构40上具有打磨辊组件41，打磨辊组件41设置在板材上方，用以将板材沿其厚度方向打磨；

滑轨11设置在第二路径200上，斜角切割机构30与斜面打磨机构40均可相对滑动地设置在滑轨11上，斜角切割机构30与斜面打磨机构40上均设置有用于驱动其各自沿第二路径200方向移动的驱动组件。在具体进行加工时，这里的驱动组件可以与滑轨11平行设置的齿条、以及分别固定在斜角切割机构30以及斜面打磨机构40上的电动机、电动机输出轴上固定的与齿条啮合的齿轮，通过齿轮的转动带动斜角切割机构30或者斜面打磨机构40在滑轨11上的移动。

此外，这里还需要指出的是，如图1和图2所示，滑轨11上还设置有另一台斜面打磨机构40，其设置在中间位置，以便于对拉挤板材的另一端进行加工。

在上述实施例中，通过在支架10上设置的第一路径100上对板材的输送以及第二路径200上设置斜角切割机构30和斜面打磨机构40，无需对板材进行搬运，仅通过板材输送机构20实现对板材的直线运送，以及设置在第二路径200上斜角切割机构30和斜面打磨设备的可移动设置，实现了同时对拉挤板材的斜角的加工以及对拉挤板材的斜面加工，与现有技术相比，减少了对搬运时间，而且通过同时在第二路径200上设置两种类型的处理机构，提高了对板材的加工效率，减少了对板材的损伤，提高了产品的成品率；

具体的，如图3所示，板材输送机构20包括支撑辊21、驱动支撑辊21转动的电机22、与支撑辊21平行设置的压辊23和驱动压辊23靠近或者远离支撑辊21的气压缸24，还包括转动支撑板25和支撑架26，支撑板25设置在压辊23的两端，以支撑压辊23的转动，气压缸24固定在支撑架26上；

板材与支撑辊21接触，压辊23设置在板材上方，气压缸24驱动压辊23压紧板材，在电机22的驱动下，支撑辊21转动，用以带动板材的移动。

支撑架26底部与支撑板25上均具有轴承，支撑辊21与压辊23均与轴承固定连接，在具体输送板材时，板材设置在支撑辊21与压辊23之间，通过气压缸24压紧压辊23提高拉挤板材与支撑辊21之间的摩擦力，这里的电机22为步进电机22，通过驱动步进电机22的转动或者停止实现对板材的移动或者固定。

在本发明实施例中，斜角切割机构30还包括升降驱动单元、移动基台、横向移动驱动件、横向轨道和底板，其中横向轨道设置在底板上，移动基台可相对移动地设置在横向轨道上，横向驱动件固定在底板上并驱动移动基台沿与第二路径200相垂直的方向移动，升降驱动件设置在移动基台上，切刀组件31固定在升降驱动件上，通过驱动组件与横向移动驱动件的同步移动，切刀组件31在升降驱动件的驱动下对板材做斜角切割动作。

这里需要指出的是，切刀组件31为电动机带动锯片转动，而锯片的转动方向与移动机台的横向以及纵向移动合成的方向相同，从而将板材进行斜切。

在切割板材时，为了保证板材在切割时的稳固性，如图5和图6所示，第一路径100上还设置有压板机构50，压板机构50包括支撑台51和转角缸52，支撑台51上设置切割槽511，转角缸52沿支撑台51的两侧壁间隔设置有多个，用于将板材压紧在支撑台51上。在切割时，转角缸52下压，将板材固定在支撑台51上，而切刀组件31在切割时通过切割槽511，实现将板材的切断；

进一步地，为了保证在板材的宽度方向上的位置精准，请继续参照图6，压板机构50还包括设置在支撑台51一侧面并沿高度方向凸起的挡板部512，设置在支撑台51另一侧面的横向压紧组件53，横向压紧组件53包括压块531和与压块531连接的横向推动气缸532，横向驱动气缸推动压块531将板材的侧面抵靠在挡板部512上。通过横向推动气缸532的挤压，将拉挤板材在其宽度方向上的位置固定，从而提高了切割的精准性。

在切割完成后，被切除的废料会留在切割台上，为了保证工作的连续性，本发明实施例中压板机构50的侧面还设置有废料移除机构60，废料移除机构60用于将切割后的废料从支撑台51上移除，包括支撑柱61、固定在支撑柱61顶端的转动气缸62、与转动气缸62连接的转动臂63以及固定在转动臂63上的竖直驱动气缸64、与竖直驱动气缸64连接的吸盘65；

其中吸盘65在转动臂63的带动下在第一位置和第二位置处进行往复运动，第一位置为切割台上方，第二位置为支架10外侧。

在切割完成后，通过转动气缸62将转动臂63旋转至支撑台51上方，然后竖直驱动气缸64驱动吸盘65下压，使得吸盘65与废料接触，吸盘65吸附废料后，竖直气缸缩回，然后转动气缸62将废料带动至第二位置处，第二位置处设置有废料盛放工具，吸盘65失去吸附力，将废料放置在盛放工具例如料桶中。

在切割位置不同时，为了提高废料移除机构60的适用范围，压板机构50还包括横向伸缩气缸，横向伸缩气缸固定在转动臂63上，横向伸缩气缸的活塞杆与竖直驱动气缸64的本体连接，用于调节吸盘65的位置。

如图8所示，斜面打磨设备还包括上下驱动组件，上下驱动组件与打磨辊组件41连接，用于驱动打磨辊组件41的上下移动。这里的上下驱动组件可以是电机22丝杆组件，即通过丝杆的转动，带动与丝杆啮合的连接在打磨辊组件41上的滑块的上下移动，这里的打磨辊组件41可以是电动机带动的砂辊，通过砂辊的转动使得其对板材的表面进行打磨，斜面打磨设备一边移动，打磨辊组件41一边转动下降，从而将板材在其厚度方向进行销薄。在需要对另一端进行加工时，采用同样的方法，只是在第二路径200上的移动方向相反。

进一步地为了提高切割或者打磨的精度，斜面打磨设备上还设置有距离传感器43，距离传感器43朝向板材设置，用于检测打磨过程中与板材之间的高度距离。此外，距离传感器43还与横向移动气缸连接，通过这种设置，可以在板材移动时，通过横向移动气缸驱动距离传感器43沿切断的斜边移动，以检测切割是否达标，同时还可以通过检测距离来判断打磨的厚度是否达标。

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 (7)

1.一种拉挤板材斜角斜面加工装置，其特征在于，包括：

支架，所述支架上设置有用于板材输送的第一路径和用于装置移动的第二路径，所述第一路径和第二路径均与所述支架的长度方向平行，且沿所述支架的宽度方向并列设置；

板材输送机构，设置在所述第一路径的两端位置处，用于为板材沿所述第一路径的移动提供动力；

斜角切割机构，可移动地设置在所述第二路径上，所述斜角切割机构上具有切刀组件，所述切刀组件设置在板材上方，用于切割板材；

斜面打磨机构，可移动地设置在所述第二路径上，所述斜面打磨机构上具有打磨辊组件，所述打磨辊组件设置在板材上方，用以将板材沿其厚度方向打磨；

滑轨，设置在所述第二路径上，所述斜角切割机构与斜面打磨机构均可相对滑动地设置在所述滑轨上，所述斜角切割机构与斜面打磨机构上均设置有用于驱动其各自沿所述第二路径方向移动的驱动组件；

所述斜面打磨设备还包括上下驱动组件，所述上下驱动组件与所述打磨辊组件连接，用于驱动所述打磨辊组件的上下移动，所述斜面打磨设备一边移动，一边对板材的厚度方向进行削薄；

所述斜面打磨设备上还设置有距离传感器，所述距离传感器朝向板材设置，用于检测打磨过程中与板材之间的高度距离，从而判定打磨的厚度是否达标，所述距离传感器还与横向移动气缸连接，在板材移动时，所述横向移动气缸驱动距离传感器沿切断的斜边移动，以检测切割是否达标。

2.根据权利要求1所述的拉挤板材斜角斜面加工装置，其特征在于，所述板材输送机构包括支撑辊、驱动所述支撑辊转动的电机、与所述支撑辊平行设置的压辊和驱动所述压辊靠近或者远离所述支撑辊的气压缸，还包括转动支撑板和支撑架，所述支撑板设置在所述压辊的两端，以支撑所述压辊的转动，所述气压缸固定在所述支撑架上；

板材与所述支撑辊接触，所述压辊设置在板材上方，所述气压缸驱动所述压辊压紧板材，在所述电机的驱动下，所述支撑辊转动，用以带动板材的移动。

3.根据权利要求1所述的拉挤板材斜角斜面加工装置，其特征在于，所述斜角切割机构还包括升降驱动单元、移动基台、横向移动驱动件、横向轨道和底板，其中所述横向轨道设置在所述底板上，所述移动基台可相对移动地设置在所述横向轨道上，所述横向驱动件固定在所述底板上并驱动所述移动基台沿与所述第二路径相垂直的方向移动，所述升降驱动件设置在所述移动基台上，所述切刀组件固定在所述升降驱动件上，通过驱动组件与所述横向移动驱动件的同步移动，所述切刀组件在所述升降驱动件的驱动下对板材做斜角切割动作。

4.根据权利要求3所述的拉挤板材斜角斜面加工装置，其特征在于，所述第一路径上还设置有压板机构，所述压板机构包括支撑台和转角缸，所述支撑台上设置切割槽，所述转角缸沿所述支撑台的两侧壁间隔设置有多个，用于将板材压紧在所述支撑台上。

5.根据权利要求4所述的拉挤板材斜角斜面加工装置，其特征在于，所述压板机构还包括设置在所述支撑台一侧面并沿高度方向凸起的挡板部，设置在所述支撑台另一侧面的横向压紧组件，所述横向压紧组件包括压块和与所述压块连接的横向推动气缸，所述横向驱动气缸推动所述压块将板材的侧面抵靠在所述挡板部上。

6.根据权利要求4所述的拉挤板材斜角斜面加工装置，其特征在于，所述压板机构的侧面还设置有废料移除机构，所述废料移除机构用于将切割后的废料从所述支撑台上移除，包括支撑柱、固定在支撑柱顶端的转动气缸、与所述转动气缸连接的转动臂以及固定在所述转动臂上的竖直驱动气缸、与所述竖直驱动气缸连接的吸盘；

其中所述吸盘在所述转动臂的带动下在第一位置和第二位置处进行往复运动，所述第一位置为所述切割台上方，第二位置为所述支架外侧。

7.根据权利要求6所述的拉挤板材斜角斜面加工装置，其特征在于，所述压板机构还包括横向伸缩气缸，所述横向伸缩气缸固定在所述转动臂上，所述横向伸缩气缸的活塞杆与所述竖直驱动气缸的本体连接，用于调节所述吸盘的位置。

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