CN115199621B - 一种模块化叶片箱型定位粘接工装及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及风电叶片生产技术领域，尤其涉及一种模块化叶片箱型定位粘接工装及工艺，包括定位工装，每个定位工装分别对其中一箱型进行固定及定位，其中一定位工装固定设置于工作平面，其余的定位工装沿箱型长度方向滑动，将若干箱型进行对接；每个定位工装包括：支撑组件，支撑组件设置于箱型底端，对箱型进行支撑；夹紧组件，夹紧组件设置于箱型水平方向的两端，对箱型进行夹紧；整形组件，整形组件设置于箱型顶端，对箱型的对接处轮廓形状进行控制。本发明中，以其中一个箱型为定位基准，将其余的箱型进行对接，对箱型对接处的轮廓形状进行控制，保证了箱型端部对接处的形状，提高产品质量，通过夹紧组件，可以将箱型夹紧，从而保证粘接效果。

Description

一种模块化叶片箱型定位粘接工装及工艺

技术领域

本发明涉及风电叶片生产技术领域，尤其涉及一种模块化叶片箱型定位粘接工装及工艺。

背景技术

大量化石能源的利用在推动技术发展的同时也增加地球生态环境的负担，大气污染威胁着人类的生命和健康，可再生能源逐渐成为优先选择的能源，在各国能源结构中占据着越来越重要的地位。风能作为一种可再生能源形式，具有开发成本较低，技术成熟，分布广泛等优点，成为近年来可再生能源发展的重点方向。

为了充分利用风能资源，风力机也逐步走向大型化，其叶片长度也不断增加，而风资源丰富的地区往往是一些偏远山区、荒漠地带、海上或海边等人迹较少的地区，交通条件差，运输长叶片相当困难，而当叶片到达一定长度后，这也是运输禁止的范围。由此可见，风力机大型化受到运输条件的制约。

现有技术中，将风电叶片进行模块化后，需要对其进行组装，模块化叶片其中一部分为若干个分段的箱型连接的，若干个分段的箱型需先粘接成整体，其中箱型由复合材料制作，特点是截面尺寸大和长度长，结构设计存在薄弱处，箱型的腔体在自由状态下，存在弹性变形量远大于粘接工艺要求的误差范围，因此缺少一种对箱型的定位粘接工装，来保证箱型的粘接。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提供了一种模块化叶片箱型定位粘接工装及工艺，从而有效解决背景技术中的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种模块化叶片箱型定位粘接工装，包括若干定位工装，每个所述定位工装分别对其中一箱型进行固定及定位，其中一所述定位工装固定设置于工作平面，其余的所述定位工装沿箱型长度方向滑动，将若干箱型进行对接；

每个所述定位工装包括：

支撑组件，所述支撑组件设置于箱型底端，对箱型进行支撑；

夹紧组件，所述夹紧组件设置于箱型水平方向的两端，对箱型进行夹紧；

整形组件，所述整形组件设置于箱型顶端，对箱型的对接处轮廓形状进行控制。

进一步地，所述支撑组件、夹紧组件和整形组件上分别设置有吸盘，所述吸盘与箱型外壁贴合。

进一步地，所述支撑组件和夹紧组件在相互靠近的一端分别设置有基准组件，所述基准组件以箱型相邻的两侧壁为基准。

进一步地，所述支撑组件包括：

基准托架，所述基准托架设置于垂直于箱型长度方向的其中一端，所述吸盘设置于所述基准托架上；

支撑架，所述支撑架设置于垂直于箱型长度方向的另一端，所述支撑架上设置有斜坡面，所述斜坡面在靠近所述基准托架的一端高度低于远离所述基准托架的一端，所述斜坡面对箱型进行支撑。

进一步地，所述支撑架沿垂直于箱型长度的方向可调节设置，所述支撑架调节时靠近或远离所述基准托架运动。

进一步地，所述基准托架包括：

升降气缸，所述升降气缸底部固定设置，顶端为升降端；

托架板，所述托架板设置于所述升降端，随所述升降端进行升降，所述吸盘固定设置于所述托架板上，且至少局部突出于所述托架板。

进一步地，所述托架板上固定设置有楔形块，所述楔形块上设置有若干组安装孔，所述升降端与其中一组安装孔固定连接，调整所述升降端固定的所述安装孔时，所述托架板与箱型贴合角度发生变化。

进一步地，所述夹紧组件包括基准立柱和压紧立柱，所述基准立柱和压紧立柱分别位于箱型的水平方向两侧，且分别设置有若干吸盘；

所述压紧立柱包括：

固定立柱，所述固定立柱竖直设置；

楔形调整板，所述楔形调整板固定设置在所述固定立柱上，所述楔形调整板上设置有安装槽，所述吸盘可调节设置于所述安装槽上，所述吸盘调节位于所述安装槽上的位置时，调节所述吸盘与所述基准立柱的间距。

进一步地，所述整形组件包括：

丝杆，所述丝杆顶端转动设置；

调整块，所述调整块穿过所述丝杆，所述丝杆旋转时，所述调整块在所述丝杆上的位置发生调整；

压板，所述压板固定设置于所述调整块上，随所述调整块进行竖向运动，所述吸盘固定设置于所述压板上，且所述吸盘至少局部突出于所述压板。

进一步地，相邻两所述定位工装上分别设置有对接组件，所述对接组件分别设置于两所述定位工装相互靠近的一端，两所述定位工装对接时，所述对接组件相互配合，将两所述定位工装压紧。

进一步地，所述对接工装包括：

导向杆和插销，所述导向杆和所述插销分别设置于两所述定位工装上，两所述定位工装对接时，所述导向杆插入所述插销内，进行导向；

锁紧螺杆、限位销和锁紧螺母，所述锁紧螺杆和所述限位销分别设置于两所述定位工装上，两所述定位工装对接时，所述锁紧螺杆穿过所述限位销，所述锁紧螺母对所述锁紧螺杆进行锁紧。

本发明中还包括一种模块化叶片箱型定位粘接工艺，包括如下步骤：

将箱型分别固定设置在定位工装上，且对箱型端部的轮廓形状进行控制；

将若干个箱型进行对接，且在对接处使用结构胶进行粘接；

在箱型对接过程中，在对接处的内部设置气囊进行支撑；

保持一段时间，使得结构胶固化。

进一步地，所述气囊内有填充高压高温气体。

进一步地，在箱型对接过程中，在对接处的外轮廓处进行加热。

进一步地，在箱型对接过程中，对两箱型施加一锁紧力，将两箱型压紧。

本发明的有益效果为：本发明通过设置多个定位工装，分别对箱型进行固定和定位，然后以其中一个箱型为定位基准，将其余的箱型进行对接，保证其对接精度，且定位工装上包括支撑组件、夹紧组件和整形组件，来对箱型对接处的轮廓形状进行控制，保证了箱型端部对接处的形状，提高产品质量，通过夹紧组件，可以将箱型夹紧，从而保证粘接效果。

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为本发明工装的结构示意图；

图2为定位工装的结构示意图；

图3为定位工装的侧面视图；

图4为支撑组件的结构示意图；

图5为基准托架的结构示意图；

图6为基准托架的爆炸图；

图7为压紧立柱的爆炸图；

图8为整形组件的结构示意图；

图9为整形组件的爆炸图；

图10为箱型对接时的示意图；

图11为对接组件的结构示意图；

图12为锁紧螺杆、限位销和锁紧螺母的结构示意图；

图13为导向杆和插销的结构示意图。

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。

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至13所示：一种模块化叶片箱型定位粘接工装，包括若干定位工装1，每个定位工装1分别对其中一箱型7进行固定及定位，其中一定位工装1固定设置于工作平面，其余的定位工装1沿箱型7长度方向滑动，将若干箱型7进行对接；

如图2至3所示，每个定位工装1包括：

支撑组件2，支撑组件2设置于箱型7底端，对箱型7进行支撑；

夹紧组件3，夹紧组件3设置于箱型7水平方向的两端，对箱型7进行夹紧；

整形组件4，整形组件4设置于箱型7顶端，对箱型7的对接处轮廓形状进行控制。

通过设置多个定位工装1，分别对箱型7进行固定和定位，然后以其中一个箱型7为定位基准，将其余的箱型7进行对接，保证其对接精度，且定位工装1上包括支撑组件2、夹紧组件3和整形组件4，来对箱型7对接处的轮廓形状进行控制，保证了箱型7端部对接处的形状，提高产品质量，通过夹紧组件3，可以将箱型7夹紧，从而保证粘接效果。

在本实施例中，支撑组件2、夹紧组件3和整形组件4上分别设置有吸盘5，吸盘5与箱型7外壁贴合。

由于箱型7的截面尺寸大和长度长，所以其结构强度不高，为了防止在对箱型7进行夹紧整形过程中损伤其外壁，所以在支撑组件2、夹紧组件3和整形组件4上分别设置吸盘5，通过吸盘5来对箱型7外壁贴合，保证对箱型7进行定位和整形的同时，对箱型7的外壁进行保护。

其中，支撑组件2和夹紧组件3在相互靠近的一端分别设置有基准组件，基准组件以箱型7相邻的两侧壁为基准。

通过以箱型7相邻的两侧壁为基准，从而可以保证若干个箱型7在对接过程中的精度，保证产品质量。

如图4至6所示，支撑组件2包括：

基准托架21，基准托架21设置于垂直于箱型7长度方向的其中一端，吸盘5设置于基准托架21上；

支撑架22，支撑架22设置于垂直于箱型7长度方向的另一端，支撑架22上设置有斜坡面221，斜坡面221在靠近基准托架21的一端高度低于远离基准托架21的一端，斜坡面221对箱型7进行支撑。

其中，支撑架22沿垂直于箱型7长度的方向可调节设置，支撑架22调节时靠近或远离基准托架21运动。

由于箱型7的底端不是完整的平面，所以将支撑架22上设置一斜坡面221，且将支撑架22可调节设置，从而适应箱型7底端的轮廓，可以更好的对箱型7端部形状进行控制。

作为上述实施例的优选，基准托架21包括：

升降气缸211，升降气缸211底部固定设置，顶端为升降端；

托架板212，托架板212设置于升降端，随升降端进行升降，吸盘5固定设置于托架板212上，且至少局部突出于托架板212。

通过设置升降气缸211，来使得托架板212可以沿竖直方向进行调整，提高重复使用时的定位精度，保证箱型7在竖直方向上的基准，且将吸盘5设置于托架板212上，且至少局部突出于托架板212，从而箱型7外壁会先与吸盘5接触，保证吸盘5能够吸在箱型7外壁上。

其中，托架板212上固定设置有楔形块213，楔形块213上设置有若干组安装孔214，升降端与其中一组安装孔214固定连接，调整升降端固定的安装孔214时，托架板212与箱型7贴合角度发生变化。

由于箱型7的外壁为空间曲面，所以通过设置楔形块213，来对托架板212的角度进行微调，保证托架板212的支撑面的空间尺寸与设计尺寸吻合，在将箱型7放置在工装上时，吸盘5吸附箱型7保证与托架板212贴合，控制端部的外形。

如图7所示，在本实施例中，夹紧组件3包括基准立柱31和压紧立柱32，基准立柱31和压紧立柱32分别位于箱型7的水平方向两侧，且分别设置有若干吸盘5；

压紧立柱32包括：

固定立柱321，固定立柱321竖直设置；

楔形调整板322，楔形调整板322固定设置在固定立柱321上，楔形调整板322上设置有安装槽323，吸盘5可调节设置于安装槽323上，吸盘5调节位于安装槽323上的位置时，调节吸盘5与基准立柱31的间距。

通过设置基准立柱31和压紧立柱32，以基准立柱31为基准，压紧立柱32对箱型7进行压紧，其中，通过在压紧立柱32上设置楔形调整板322，将吸盘5固定在楔形调整板322上的不同位置，从而对吸盘5与基准立柱31之间的间距进行调整，来达到压紧的作用。

如图8至9所示，整形组件4包括：

丝杆41，丝杆41顶端转动设置；

调整块42，调整块42穿过丝杆41，丝杆41旋转时，调整块42在丝杆41上的位置发生调整；

压板43，压板43固定设置于调整块42上，随调整块42进行竖向运动，吸盘5固定设置于压板43上，且吸盘5至少局部突出于压板43。

通过设置丝杆41、调整块42和压板43，调节调整块42即可调节压板43在竖直方向上的高度，从而对箱型7顶部进行压紧，控制端部轮廓，压板43的形状与箱型7顶部处对应设置，将吸盘5局部突出于压板43，可以在对箱型7压紧时，吸盘5先与箱型7顶部接触，保证吸盘5能够吸在箱型7的外壁上。

如图10至13所示，在本实施例中，相邻两定位工装1上分别设置有对接组件6，对接组件6分别设置于两定位工装1相互靠近的一端，两定位工装1对接时，对接组件6相互配合，将两定位工装1压紧。

其中，对接工装包括：

导向杆61和插销62，导向杆61和插销62分别设置于两定位工装1上，两定位工装1对接时，导向杆61插入插销62内，进行导向；

锁紧螺杆63、限位销64和锁紧螺母65，锁紧螺杆63和限位销64分别设置于两定位工装1上，两定位工装1对接时，锁紧螺杆63穿过限位销64，锁紧螺母65对锁紧螺杆63进行锁紧。

由于在箱型7对接后，需要对箱型7施加一定的轴向压力，将箱型7锁紧，提供施胶压力来保证粘接效果，减小粘接缝。

由于箱型7部件的粘接接触面大，粘接施胶力在粘接工装结构设计上需要把粘接力对箱型7部件的形变影响最小化，同时在粘接处分散施胶力加载载荷点，把粘接施胶力均匀的传递到对接处的同时减少箱型7部件受力变形，且通过对接工装的硬限位来控制粘接缝的尺寸，保证粘接的均匀。

本实施例中还包括一种模块化叶片箱型定位粘接工艺，包括如下步骤：

将箱型7分别固定设置在定位工装1上，且对箱型7端部的轮廓形状进行控制；

将若干个箱型7进行对接，且在对接处使用结构胶进行粘接；

在箱型7对接过程中，在对接处的内部设置气囊进行支撑；

保持一段时间，使得结构胶固化。

通过先将箱型7分别固定在定位工装1上，来对各箱型7进行定位，保证对接时的位置和对接处的形状，然后以其中一个定位工装1为基准，移动其他的定位工装1，将箱型7进行对接，在对接处使用结构胶，来将箱型7粘接，且对接处的内部设置气囊进行支撑，与外部的轮廓控制相对应，内部外部同时施压，保证外轮廓的形状。

为了加速固化，缩短粘接时间，在本实施例中，气囊内有填充高压高温气体。其中，在箱型7对接过程中，在对接处的外轮廓处进行加热。

作为上述实施例的优选，在箱型7对接过程中，对两箱型7施加一锁紧力，将两箱型7压紧，从而保证施胶力，减少粘接缝，保证粘接质量。

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)

1.一种模块化叶片箱型定位粘接工艺，其特征在于，使用如下装置进行定位粘接，所述装置包括若干定位工装，每个所述定位工装分别对其中一箱型进行固定及定位，其中一所述定位工装固定设置于工作平面，其余的所述定位工装沿箱型长度方向滑动，将若干箱型进行对接；

每个所述定位工装包括：

支撑组件，所述支撑组件设置于箱型底端，对箱型进行支撑；

夹紧组件，所述夹紧组件设置于箱型水平方向的两端，对箱型进行夹紧；

整形组件，所述整形组件设置于箱型顶端，对箱型的对接处轮廓形状进行控制；

所述定位粘接工艺包括如下步骤：

将箱型分别固定设置在定位工装上，且对箱型端部的轮廓形状进行控制；

将若干个箱型进行对接，且在对接处使用结构胶进行粘接；

在箱型对接过程中，在对接处的内部设置气囊进行支撑；

保持一段时间，使得结构胶固化；

所述气囊内有填充高压高温气体；

在箱型对接过程中，在对接处的外轮廓处进行加热；

在箱型对接过程中，对两箱型施加一锁紧力，将两箱型压紧；

所述支撑组件、夹紧组件和整形组件上分别设置有吸盘，所述吸盘与箱型外壁贴合；

所述支撑组件和夹紧组件在相互靠近的一端分别设置有基准组件，所述基准组件以箱型相邻的两侧壁为基准；

所述夹紧组件包括基准立柱和压紧立柱，所述基准立柱和压紧立柱分别位于箱型的水平方向两侧，且分别设置有若干吸盘；

所述压紧立柱包括：

固定立柱，所述固定立柱竖直设置；

楔形调整板，所述楔形调整板固定设置在所述固定立柱上，所述楔形调整板上设置有安装槽，所述吸盘可调节设置于所述安装槽上，所述吸盘调节位于所述安装槽上的位置时，调节所述吸盘与所述基准立柱的间距；

所述整形组件包括：

丝杆，所述丝杆顶端转动设置；

调整块，所述调整块穿过所述丝杆，所述丝杆旋转时，所述调整块在所述丝杆上的位置发生调整；

压板，所述压板固定设置于所述调整块上，随所述调整块进行竖向运动，所述吸盘固定设置于所述压板上，且所述吸盘至少局部突出于所述压板。

2.根据权利要求1所述的模块化叶片箱型定位粘接工艺，其特征在于，所述支撑组件包括：

基准托架，所述基准托架设置于垂直于箱型长度方向的其中一端，所述吸盘设置于所述基准托架上；

支撑架，所述支撑架设置于垂直于箱型长度方向的另一端，所述支撑架上设置有斜坡面，所述斜坡面在靠近所述基准托架的一端高度低于远离所述基准托架的一端，所述斜坡面对箱型进行支撑。

3.根据权利要求2所述的模块化叶片箱型定位粘接工艺，其特征在于，所述支撑架沿垂直于箱型长度的方向可调节设置，所述支撑架调节时靠近或远离所述基准托架运动。

4.根据权利要求3所述的模块化叶片箱型定位粘接工艺，其特征在于，所述基准托架包括：

升降气缸，所述升降气缸底部固定设置，顶端为升降端；

托架板，所述托架板设置于所述升降端，随所述升降端进行升降，所述吸盘固定设置于所述托架板上，且至少局部突出于所述托架板。

5.根据权利要求4所述的模块化叶片箱型定位粘接工艺，其特征在于，所述托架板上固定设置有楔形块，所述楔形块上设置有若干组安装孔，所述升降端与其中一组安装孔固定连接，调整所述升降端固定的所述安装孔时，所述托架板与箱型贴合角度发生变化。

6.根据权利要求1所述的模块化叶片箱型定位粘接工艺，其特征在于，相邻两所述定位工装上分别设置有对接组件，所述对接组件分别设置于两所述定位工装相互靠近的一端，两所述定位工装对接时，所述对接组件相互配合，将两所述定位工装压紧。

7.根据权利要求6所述的模块化叶片箱型定位粘接工艺，其特征在于，所述对接组件包括：

导向杆和插销，所述导向杆和所述插销分别设置于两所述定位工装上，两所述定位工装对接时，所述导向杆插入所述插销内，进行导向；

锁紧螺杆、限位销和锁紧螺母，所述锁紧螺杆和所述限位销分别设置于两所述定位工装上，两所述定位工装对接时，所述锁紧螺杆穿过所述限位销，所述锁紧螺母对所述锁紧螺杆进行锁紧。

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