CN115301995B - 一种风机发电叶片内衬结构芯材倒角装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及倒角装置技术领域，具体为一种风机发电叶片内衬结构芯材倒角装置，包括：主体模块、移动模块、转向模块、倒角模块以及PLC控制器，主体模块包括机体、固定在机体顶端的平台、安装在平台顶端一侧的限位杆、安装在机体顶端且向上穿过平台的夹持组件、多个安装在机体顶端四角的支柱，机体用于安装其他组件，保持其他组件在工作时的稳定性，平台用于放置结构芯材，方便倒角装置进行倒角加工，在平台的顶端对称开有通孔，用于夹持组件进行移动，限位杆用于与夹持组件进行配合，将放置在平台上的结构芯材固定住，方便后续进行倒角加工，该风机发电叶片内衬结构芯材倒角装置，具有自动化、多方向、多角度倒角加工的优点。

Description

一种风机发电叶片内衬结构芯材倒角装置

技术领域

本发明涉及倒角装置技术领域，具体为一种风机发电叶片内衬结构芯材倒角装置。

背景技术

叶片直接影响风力发电机中风能的转换效率。玻璃钢叶片为风力发电机采用的主要叶片，通过闭模真空浸透工艺生产，首先把玻璃钢铺覆在涂覆硅胶的模具上，根据要求设计外形和铺层数，采用铺层机进行铺层，然后采用真空辅助浸透技术在叶片内腔注入基本树脂，再对固化后的叶片进行打磨和抛光。在铺层成型的玻璃钢叶片内腔中注入基本树脂之前，要在叶片内腔的壁面上贴附一层内衬板。该内衬板是在由结构芯材板材粘附在玻璃纤维布上，然后将玻璃纤维布上的结构芯材切割成小块，以便于在贴附时与叶片内腔的壁面形状一致，但是不能割断玻璃纤维布。由于叶片内腔的壁面形状是不规则的，有的地方需要较薄的芯结构材小块，甚至是倾斜面的，这就要求对结构芯材进行倒角处理。

现有的倒角装置在对结构芯材进行倒角时存在以下弊端：在针对不规则形状的结构芯材进行倒角处理时，倒角的角度难以进行调节，且每次只能对结构芯材的一条边进行倒角，倒角效率较低，因此，急需一种能够调节倒角角度，且能够一次对多条边进行倒角的倒角装置。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种风机发电叶片内衬结构芯材倒角装置，包括：主体模块、移动模块、转向模块、倒角模块以及PLC控制器，所述主体模块包括机体、固定在机体顶端的平台、安装在平台顶端一侧的限位杆、安装在机体顶端且向上穿过平台的夹持组件、多个安装在机体顶端四角的支柱。

所述移动模块包括活动嵌合在支柱内腔的第一滑块、两端分别连接相对支柱内腔第一滑块的第一滑轨、安装在支柱内腔且伸出支柱与第一滑块底端连接固定的第二电动伸缩杆、安装在第一滑轨端部且伸入第一滑轨内腔的第一驱动组件、嵌合在第一滑轨内腔的第一螺纹座、安装在第一螺纹座顶端的活动座、两端分别固定在相对活动座顶端的第二滑轨以及安装在第二滑轨端部且伸入第二滑轨内腔的第二驱动组件。

所述转向模块包括嵌合在第二滑轨内腔滑动的第二滑块、固定在第二滑块底端的底座、内环套接固定在底座外侧面上的轴承、套接固定在轴承外环上的环形件以及安装在底座底端一侧的第三驱动组件。

所述倒角模块包括对称安装在环形件底端两侧的支架、两端铰接安装在相对支架远离底座端部上的底板、安装在底板上的切削组件、安装在一侧支架上的第五电机以及安装在另一侧支架上的角度传感器。

所述PLC控制器安装在机体顶端的一侧。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述平台的顶端对称开有通孔，所述夹持组件包括活动设置在平台顶端的夹板、固定在夹板底端且向下穿过通孔的连接板以及安装在机体顶端且端部与连接板固定的第一电动伸缩杆，所述夹板与限位杆之间相互平行。

通过采用上述技术方案，当第一电动伸缩杆进行收缩时，带动连接板进行收缩，连接板收缩带动夹板进行收缩，夹板收缩配合限位杆将平台上的结构芯材进行固定，保持结构芯材在倒角时的稳定性，从而方便后续进行倒角处理。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支柱的外侧面上开有矩形孔，所述矩形孔的相对内侧壁上开有第一滑槽，所述第一滑块嵌合在第一滑槽内，所述第二电动伸缩杆底端固定在支柱的内底壁上，顶端伸出支柱与第一滑块的底端固定。

通过采用上述技术方案，第一滑块嵌合在第一滑块内，使第一滑块在移动时保持稳定，同时对第一滑块的移动进行限位，第二电动伸缩杆用于带动第一滑块进行上下的移动，从而带动第一滑轨进行上下的移动，调节倒角模块的倒角深度。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一驱动组件包括安装在第一滑轨端部的第一电机以及转动安装在第一滑轨内腔的第一螺纹杆，所述第一电机的轴与第一螺纹杆的端部相互连接固定，所述第一螺纹座与第一螺纹杆相互啮合。

通过采用上述技术方案，当第一电机转动时，带动第一螺纹杆进行转动，第一螺纹杆进行转动带动第一螺纹座进行移动，进而带动活动座与第二滑轨进行移动，实现转向模块与倒角模块的Y轴方向移动。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第二滑轨的底端开有第二滑槽，所述第二驱动组件包括安装在第二滑轨端部的第二电机以及转动安装在第二滑槽内的第二螺纹杆，所述第二电机的轴与第二螺纹杆端部连接固定，所述第二滑块与第二滑槽相互嵌合且第二滑块与第二螺纹杆相互啮合。

通过采用上述技术方案，当第二电机转动时，第二电机转动带动第二螺纹杆进行转动，第二螺纹杆转动带动第二滑块进行移动，进而带动转向模块以及倒角模块进行X轴反向的移动。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述环形件的外侧面上套接固定有齿环，所述第三驱动组件包括安装在底座底端一侧的第三电机以及套接在第三电机轴上的齿轮，所述齿轮与齿环相互啮合。

通过采用上述技术方案，当第三电机转动时，带动齿轮进行转动，同时齿轮与齿环相互啮合，使齿轮转动时能够带动齿环进行转动，进而带动环形件进行转动，即带动倒角模块进行转动，方便倒角模块从不同的方向对结构芯材的边进行倒角。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述切削组件包括安装在底板顶端且轴穿过底板伸出的第四电机以及套接固定在第四电机轴上的铣刀盘。

通过采用上述技术方案，第四电机用于带动铣刀盘进行转动，铣刀盘在第四电机的带动下对结构芯材的边进行切削，实现倒角。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第五电机的轴与底板的一端连接固定，所述角度传感器与底板的另一端连接固定。

通过采用上述技术方案，第五电机用于带动底板进行转动，即带动安装在底板上的切削组件进行转动，实现可调角度的倒角切削，角度传感器用于监测底板转动的角度，增加底板角度调节的精准度。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述PLC控制器通过电线与第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、第一驱动组件、第二驱动组件、第三驱动组件、切削组件以及第五电机电连接。

通过采用上述技术方案，使PLC控制器能够根据输入的倒角角度以及倒角路径自动化的对平台上的芯材进行倒角处理，增加了倒角装置的自动化水平，提升了倒角装置的倒角效率。

通过采用上述技术方案，本发明所取得的有益效果为：

1.本发明中，通过在环形件的底端对称安装支架，并在相对支架底端转动安装底板，在底板上安装切削组件用于对芯材进行切削倒角，同时在一侧支架上安装与底板端部连接的第五电机，在另一侧支架上安装与底板另一端部连接的角度传感器，利用第五电机控制底板进行转动，即控制切削组件进行转动，从而实现可调角度的倒角切削，同时角度传感器能够实时监测底板转动的角度，即倒角的倾斜角度，进一步的增加了倒角装置在进行倒角时的精准性。

2.本发明中，将环形件通过轴承套接安装在底座上，使环形件以及安装在环形件上倒角模块能够自由进行转动，同时在底座上安装第三驱动组件，利用第三驱动组件带动环形件进行转动，即带动倒角模块进行转动，使倒角模块能够自由转动对结构线材不同方向的边进行倒角，进一步的增加了倒角装置对于不规则结构芯材的适应性

3.本发明中，通过在底座的顶端设置第二滑块与第二滑轨，并在第二滑轨上设置第二驱动组件，利用第二驱动组件带动底座进行X轴的移动，在第二滑轨的两侧设置第一滑轨与第一驱动组件，利用第一驱动组件带动第二滑轨进行Y轴的移动，同时在第二滑轨的端部设置第一滑块与第二电动伸缩杆，利用第二电动伸缩杆带动第二滑轨进行Z轴的移动，配合转向模块以及倒角模块，能够实现结构芯材自动化、多方向、多角度的倒角加工，一次对结构芯材的多条倒角边进行倒角，增加了倒角装置的倒角效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的移动模块部分结构俯视示意图；

图3为本发明的移动模块部分结构仰视示意图；

图4为本发明的移动模块部分结构分解仰视示意图；

图5为本发明的移动模块部分结构分解俯视示意图；

图6为本发明的转向模块与切削模块结构示意图；

图7为本发明的转向模块结构分解俯视示意图；

图8为本发明的转向模块结构分解仰视示意图；

图9为本发明的切削模块结构俯视示意图；

图10为本发明的切削模块结构仰视示意图；

图11为本发明的主体模块部分结构示意图；

图12为本发明的移动模块部分结构示意图；

图13为本发明的夹持组件结构示意图。

附图标记：

100、主体模块；110、机体；120、平台；130、限位杆；140、夹持组件；141、夹板；142、连接板；143、第一电动伸缩杆；150、支柱；151、矩形孔；152、第一滑槽；

200、移动模块；210、第一滑块；220、第一滑轨；230、第二电动伸缩杆；240、第一驱动组件；241、第一电机；242、第一螺纹杆；250、第一螺纹座；260、活动座；270、第二滑轨；271、第二滑槽；280、第二驱动组件；281、第二螺纹杆；282、第二电机；

300、转向模块；310、底座；320、第二滑块；330、轴承；340、环形件；341、齿环；350、第三驱动组件；351、第三电机；352、齿轮；

400、倒角模块；410、支架；420、底板；430、切削组件；431、第四电机；432、铣刀盘；440、第五电机；450、角度传感器；

500、PLC控制器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图描述本发明的一些实施例，参照图1-图13，一种风机发电叶片内衬结构芯材倒角装置，包括：主体模块100、移动模块200、转向模块300、倒角模块400以及PLC控制器500，主体模块100包括机体110、固定在机体110顶端的平台120、安装在平台120顶端一侧的限位杆130、安装在机体110顶端且向上穿过平台120的夹持组件140、多个安装在机体110顶端四角的支柱150，机体110用于安装其他组件，保持其他组件在工作时的稳定性，平台120用于放置结构芯材，方便倒角装置进行倒角加工，在平台120的顶端对称开有通孔，用于夹持组件140进行移动，限位杆130用于与夹持组件140进行配合，将放置在平台120上的结构芯材固定住，方便后续进行倒角加工，夹持组件140包括活动设置在平台120顶端的夹板141、固定在夹板141底端且向下穿过通孔的连接板142以及安装在机体110顶端且端部与连接板142固定的第一电动伸缩杆143，夹板141与限位杆130之间相互平行，用于对结构芯材进行固定，连接板142用于连接第一电动伸缩杆143与夹板141，使第一电动伸缩杆143在移动时带动夹板141进行移动，第一电动伸缩杆143用于带动连接板142进行移动，支柱150用于安装移动组件，在支柱150的外侧面上开有矩形孔151，在矩形孔151相对的内壁上开有第一滑槽152，用于移动模块200进行移动。

移动模块200安装在主体模块100上，包括活动嵌合在支柱150内腔的第一滑块210、两端分别连接相对支柱150内腔第一滑块210的第一滑轨220、安装在支柱150内腔且伸出支柱150与第一滑块210底端连接固定的第二电动伸缩杆230、安装在第一滑轨220端部且伸入第一滑轨220内腔的第一驱动组件240、嵌合在第一滑轨220内腔的第一螺纹座250、安装在第一螺纹座250顶端的活动座260、两端分别固定在相对活动座260顶端的第二滑轨270以及安装在第二滑轨270端部且伸入第二滑轨270内腔的第二驱动组件280，第一滑块210嵌合在第一滑槽152内，使第一滑块210在移动时保持稳定，同时对第一滑块210的移动进行限位，第一滑轨220用于安装活动座260，方便活动座260进行移动，保持活动座260在移动时的稳定性，第二电动伸缩杆230底端固定在支柱150的内底壁上，顶端伸出支柱150与第一滑块210的底端固定，用于带动第一滑块210进行上下的移动，从而带动第一滑轨220进行上下的移动，调节倒角模块400的倒角深度，第一驱动组件240包括安装在第一滑轨220端部的第一电机241以及转动安装在第一滑轨220内腔的第一螺纹杆242，同时第一电机241的轴与第一螺纹杆242的端部相互连接固定，使第一电机241转动时能够带动第一螺纹杆242进行转动，同时第一螺纹座250与第一螺纹杆242相互啮合，使第一螺纹杆242在转动时能够带动第一螺纹座250进行移动，进而带动活动座260与第二滑轨270进行移动，实现转向模块300与倒角模块400的Y轴方向移动。

活动座260固定在第一螺纹座250上，用于安装第二滑轨270，保持第二滑轨270在移动时的稳定性，第一滑轨220用于安装转向模块300以及倒角模块400，并带动其进行移动，在第二滑轨270的底端开有第二滑槽271，第二驱动组件280包括安装在第二滑轨270端部的第二电机282以及转动安装在第二滑槽271内的第二螺纹杆281，第二电机282的轴与第二螺纹杆281端部连接固定，使第二电机282转动时，能够带动第二螺纹杆281进行转动，第二螺纹杆281转动能够带动转向模块300与倒角模块400进行X轴的移动。

转向模块300滑动嵌合在第二滑轨270上，用于带动倒角模块400进行方向的转动，包括嵌合在第二滑轨270内腔滑动的第二滑块320、固定在第二滑块320底端的底座310、内环套接固定在底座310外侧面上的轴承330、套接固定在轴承330外环上的环形件340以及安装在底座310底端一侧的第三驱动组件350，第二滑块320与第二滑槽271相互嵌合且第二滑块320与第二螺纹杆281相互啮合，使第二螺纹杆281在转动时，能够带动第二滑块320在第二滑槽271内进行稳定的移动，进而带动底座310进行移动，底座310用于安装环形件340，轴承330内环固定在底座310外侧面上，外环与环形件340内壁固定，使环形件340能够固定在底座310上的同时，保持环形件340的转动性，环形件340用于安装倒角模块400，方便倒角模块400进行转动，在环形件340的外侧面上套接固定有齿环341，第三驱动组件350包括安装在底座310底端一侧的第三电机351以及套接在第三电机351轴上的齿轮352，齿轮352与齿环341相互啮合，当第三电机351转动时，带动齿轮352进行转动，同时齿轮352与齿环341相互啮合，使齿轮352转动时能够带动齿环341进行转动，进而带动环形件340进行转动，即带动倒角模块400进行转动，方便倒角模块400从不同的方向对结构芯材的边进行倒角。

倒角模块400用于对芯材进行倒角加工，包括对称安装在环形件340底端两侧的支架410、两端铰接安装在相对支架410远离底座310端部上的底板420、安装在底板420上的切削组件430、安装在一侧支架410上的第五电机440以及安装在另一侧支架410上的角度传感器450，支架410用于安装底板420，保持底板420的稳定性，在支架410远离环形件340的端部上开有圆形孔，在底板420的两端固定有转轴，且底板420两侧的转轴嵌合在两侧支架410的圆形孔内，使底板420可以进行自由的转动，切削组件430包括安装在底板420顶端且轴穿过底板420伸出的第四电机431以及套接固定在第四电机431轴上的铣刀盘432，第四电机431用于带动铣刀盘432进行转动，铣刀盘432在第四电机431的带动下对结构芯材的边进行切削，实现结构芯材的倒角加工，第五电机440的轴与底板420的一端连接固定，用于带动底板420进行转动，即带动安装在底板420上的切削组件430进行转动，实现可调角度的倒角切削，角度传感器450与底板420的另一端连接固定，用于监测底板420转动的角度，增加底板420角度调节的精准度。

PLC控制器500安装在机体110顶端的一侧，且PLC控制器500通过电线与第一电动伸缩杆143、第二电动伸缩杆230、第一驱动组件240、第二驱动组件280、第三驱动组件350、切削组件430以及第五电机440电连接，使PLC控制器500能够根据输入的倒角角度以及倒角路径自动化的对平台120上的芯材进行倒角处理，增加了倒角装置的自动化水平，提升了倒角装置的倒角效率。

本发明的工作原理及使用流程：使用时，将需要进行倒角的结构芯材放置在平台120上，启动夹持组件140，第一电动伸缩杆143进行收缩，通过连接板142带动夹板141进行收缩，夹板141收缩配合限位杆130将结构芯材固定在平台120上，通过PLC控制器500输入倒角的角度以及倒角路径，启动装置，此时第五电机440转动带动底板420进行转动，底板420转动带动切削组件430进行转动，同时角度传感器450实时监测底板420转动的角度，并将转动角度传递到PLC控制器500上，当转动角度与输入角度吻合时，第五电机440停止工作，此时第二电动伸缩杆230下降，调节倒角的深度，之后第一电机241转动，带动第一螺纹杆242进行转动，第一螺纹杆242转动带动第一螺纹座250进行移动，即带动第二滑轨270进行移动，第二电机282启动，带动第二螺纹杆281进行转动，第二螺纹杆281转动带动第二滑块320进行移动，即带动转向模块300与倒角模块400在XY轴平面上进行自由的移动，在移动的同时，第四电机431启动，带动切削盘进行高速转动，对结构芯材的一条边进行倒角，当结构芯材该条边倒角完成后，第三电机351启动，带动齿轮352进行转动，齿轮352转动带动齿环341进行转动，进而带动环形件340进行转动，环形件340转动带动倒角模块400进行转动，使倒角模块400与结构相邻的另一边平行，继续进行倒角，从而实现一次对结构芯材多条边进行倒角。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种风机发电叶片内衬结构芯材倒角装置，包括：主体模块（100）、移动模块（200）、转向模块（300）、倒角模块（400）以及PLC控制器（500），其特征在于，所述主体模块（100）包括机体（110）、固定在机体（110）顶端的平台（120）、安装在平台（120）顶端一侧的限位杆（130）、安装在机体（110）顶端且向上穿过平台（120）的夹持组件（140）、多个安装在机体（110）顶端四角的支柱（150）；

所述移动模块（200）包括活动嵌合在支柱（150）内腔的第一滑块（210）、两端分别连接相对支柱（150）内腔第一滑块（210）的第一滑轨（220）、安装在支柱（150）内腔且伸出支柱（150）与第一滑块（210）底端连接固定的第二电动伸缩杆（230）、安装在第一滑轨（220）端部且伸入第一滑轨（220）内腔的第一驱动组件（240）、嵌合在第一滑轨（220）内腔的第一螺纹座（250）、安装在第一螺纹座（250）顶端的活动座（260）、两端分别固定在相对活动座（260）顶端的第二滑轨（270）以及安装在第二滑轨（270）端部且伸入第二滑轨（270）内腔的第二驱动组件（280）；

所述转向模块（300）包括嵌合在第二滑轨（270）内腔滑动的第二滑块（320）、固定在第二滑块（320）底端的底座（310）、内环套接固定在底座（310）外侧面上的轴承（330）、套接固定在轴承（330）外环上的环形件（340）以及安装在底座（310）底端一侧的第三驱动组件（350）；

所述倒角模块（400）包括对称安装在环形件（340）底端两侧的支架（410）、两端铰接安装在相对支架（410）远离底座（310）端部上的底板（420）、安装在底板（420）上的切削组件（430）、安装在一侧支架（410）上的第五电机（440）以及安装在另一侧支架（410）上的角度传感器（450）；

所述PLC控制器（500）安装在机体（110）顶端的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种风机发电叶片内衬结构芯材倒角装置，其特征在于，所述平台（120）的顶端对称开有通孔，所述夹持组件（140）包括活动设置在平台（120）顶端的夹板（141）、固定在夹板（141）底端且向下穿过通孔的连接板（142）以及安装在机体（110）顶端且端部与连接板（142）固定的第一电动伸缩杆（143），所述夹板（141）与限位杆（130）之间相互平行。

3.根据权利要求1所述的一种风机发电叶片内衬结构芯材倒角装置，其特征在于，所述支柱（150）的外侧面上开有矩形孔（151），所述矩形孔（151）的相对内侧壁上开有第一滑槽（152），所述第一滑块（210）嵌合在第一滑槽（152）内，所述第二电动伸缩杆（230）底端固定在支柱（150）的内底壁上，顶端伸出支柱（150）与第一滑块（210）的底端固定。

4.根据权利要求1所述的一种风机发电叶片内衬结构芯材倒角装置，其特征在于，所述第一驱动组件（240）包括安装在第一滑轨（220）端部的第一电机（241）以及转动安装在第一滑轨（220）内腔的第一螺纹杆（242），所述第一电机（241）的轴与第一螺纹杆（242）的端部相互连接固定，所述第一螺纹座（250）与第一螺纹杆（242）相互啮合。

5.根据权利要求1所述的一种风机发电叶片内衬结构芯材倒角装置，其特征在于，所述第二滑轨（270）的底端开有第二滑槽（271），所述第二驱动组件（280）包括安装在第二滑轨（270）端部的第二电机（282）以及转动安装在第二滑槽（271）内的第二螺纹杆（281），所述第二电机（282）的轴与第二螺纹杆（281）端部连接固定，所述第二滑块（320）与第二滑槽（271）相互嵌合且第二滑块（320）与第二螺纹杆（281）相互啮合。

6.根据权利要求1所述的一种风机发电叶片内衬结构芯材倒角装置，其特征在于，所述环形件（340）的外侧面上套接固定有齿环（341），所述第三驱动组件（350）包括安装在底座（310）底端一侧的第三电机（351）以及套接固定在第三电机（351）轴上的齿轮（352），所述齿轮（352）与齿环（341）相互啮合。

7.根据权利要求1所述的一种风机发电叶片内衬结构芯材倒角装置，其特征在于，所述切削组件（430）包括安装在底板（420）顶端且轴穿过底板（420）伸出的第四电机（431）以及套接固定在第四电机（431）轴上的铣刀盘（432）。

8.根据权利要求1所述的一种风机发电叶片内衬结构芯材倒角装置，其特征在于，所述第五电机（440）的轴与底板（420）的一端连接固定，所述角度传感器（450）与底板（420）的另一端连接固定。

9.根据权利要求2所述的一种风机发电叶片内衬结构芯材倒角装置，其特征在于，所述PLC控制器（500）通过电线与第一电动伸缩杆（143）、第二电动伸缩杆（230）、第一驱动组件（240）、第二驱动组件（280）、第三驱动组件（350）、切削组件（430）以及第五电机（440）电连接。

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