CN213003734U - 叶片加工设备距离检测系统及使用该系统的联动位移设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及风电叶片加工设备领域，特别是一种叶片加工设备距离检测系统及使用该系统的联动位移设备。包括：可旋转加工单元，用于对叶片进行加工；距离传感器，通过激光采集叶片与距离传感器之间的距离；伸缩气缸，用于安装距离传感器。电机传动装置，用于移动叶片加工设备；PLC，用于处理距离检测系统采集的数据；电机传动装置上还设有编码器。有益的效果是，可实时自动监测叶片加工设备与叶片之间的距离；根据实时测量的距离数据，通过PLC实时控制叶片加工设备进行对应的移动；所有测量和对应的移动可自动运行，无需人工干预；叶片在加工过程中始终处于静止状态，因此能减少叶片的变形。

Description

叶片加工设备距离检测系统及使用该系统的联动位移设备

技术领域

本实用新型涉及风电叶片加工设备领域，特别是一种叶片加工设备距离检测系统及使用该系统的联动位移设备。

背景技术

近年风电行业，海上风电以及大容量风力发电机型的发展，使得复合材料叶片也变得越来越大，越来越重。

面临的问题是：在一般的叶片加工设备支撑系统中放置大型叶片，整个系统移动此叶片时，该叶片在其自身重量的作用下往往会发生变形。因此,叶片制造商需要固定好叶片，使叶片的根端保持静止状态,且无应力及变形情况；常规的叶片加工设备，是设备固定不动，叶片通过支架或支撑系统，进行叶片与设备之间距离检测及移动；此种方式适用于中、小型叶片，大型以及超大型叶片，不能仅仅是通过支架系统的移动来控制叶片与加工设备之间的距离。

这时需要一种对叶片变形影响最小、且与设备和叶片间距离控制更为精确的方式来进行叶片根部的加工。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对现有加工的问题，提供一种叶片加工时，叶片变形小、能精确控制叶片加工设备位移量的距离检测系统及使用该系统的联动位移设备。

为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

叶片加工设备距离检测系统，包括叶片加工设备，该系统有：可旋转加工单元，安装在叶片加工设备上，用于对叶片进行加工；距离传感器，通过激光采集叶片与距离传感器之间的相对距离；伸缩气缸，固定在所述可旋转加工单元上,用于安装距离传感器；其中，伸缩气缸距可旋转加工单元的旋转轴线的尺寸，大于待加工叶片根部的最大半径尺寸；工作时，所述伸缩气缸随着可旋转加工单元旋转，伸缩气缸可将距离传感器向待加工叶片方向伸出。

本实用新型的叶片加工设备距离检测系统,将距离传感器安装在伸缩气缸上,而伸缩气缸有：未伸出和伸出状态；

在伸缩气缸未伸出时,可以随时测得安装被实用新型的叶片加工设备与待加工叶片间的距离,方便工作人员调整加工设备到加工位置,避免了传统搬动叶片来调整加工位置导致的叶片受力变形的问题；

在伸缩气缸伸出时，由于伸缩气缸随着可旋转加工单元旋转，因此还能在待加工叶片保持静止的情况下，测量待加工叶片根部末端的外表面尺寸。

作为本实用新型的优选方案，可旋转加工单元为用于钻孔、铣或磨的轴向单元。钻孔、铣或磨工艺需要精确测量待加工叶片与加工单元间的距离，传统方式是停机手工测量，以保证加工的精度；在使用本实用新型的距离检测系统后，能减少停机测量的次数，并提高测量的精确度。

本实用新型还提供一种叶片加工设备联动位移设备，包括：上述的距离检测系统；电机传动装置，用于移动叶片加工设备,使其靠近或者远离待加工叶片；PLC，与所述电机传动装置、距离检测系统连接，用于处理所述距离检测系统测得的数据，输出控制指令；其中，所述电机传动装置上还设有编码器，所述编码器用于采集叶片加工设备的位移距离数值；所述PLC根据距离检测系统和编码器采集的信息控制电机传动装置。

本实用新型的叶片加工设备联动位移设备，叶片加工设备与叶片之间的距离，可实时自动监测，并反馈至PLC。叶片加工设备和待加工叶片检测之后的距离，通过计算可实时PLC控制设备进行对应的移动。所有检测、设备轴向移动均可通过自动方式运行，无需人工干预。

作为本实用新型的优选方案，电机传动装置包括，滑块，滑块设置在所述叶片加工设备底部；线性轨道，所述滑块在所述线性轨道上滑动。联动电机，用于为所述叶片加工设备在所述线性轨道上移动，提供驱动力；滚珠丝杠，用于将所述联动电机的驱动力传递给叶片加工设备；其中，所述编码器安装在所述联动电机上。

采用上述方案，加工设备通过滚珠丝杠驱动加工设备移动，使其通过滑块在线性上导轨移动，减少叶片加工设备移动的阻力，降低功耗；同时，滚珠丝杆能保证加工设备位移精确；最后，编码器为绝对值编码器，编码器将电机偏转量精确的测量出来，并反馈给PLC，PLC根据编码器的测量值修正电机的偏转量，从而进一步保证加工设备的位移量符合设定值

作为本实用新型的优选方案，还包括底座，底座固定在地基上，线性轨道设置在所述底座上。底座可以方便加工设备的安装，避免地基的误差传递到到加工设备。

作为本实用新型的优选方案，还包括刹车系统，所述刹车系统用于叶片加工设备的制动。

作为本实用新型的优选方案，刹车系统包括：刹车制动器，所述刹车制动器设置在所述叶片加工设备上；刹车片，所述刹车片设置在所述底座上；所述刹车制动器与刹车片通过摩擦，实现所述叶片加工设备的制动。

作为本实用新型的优选方案，刹车制动器为气动控制。

作为本实用新型的优选方案，还包括数据显示装置，用于显示所述PLC输出的信息；所述数据显示装置为触摸屏。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.叶片加工设备与叶片之间的距离，可实时自动监测；

2.依据可实时测量叶片加工设备和待加工叶片间的距离，通过PLC实时控制叶片加工设备设备进行对应的联动；

3.叶片加工设备与叶片之间距离的测量，以及叶片加工设备沿叶片轴线方向的移动，可自动运行，无需人工干预；

4.叶片在被加工的过程中处于静止状态，因此能减少叶片变形。

附图说明

图1是本实用新型的立体图；

图2是本实用新型的正视图；

图3是本实用新型的距离检测系统示意图；

图中标示：1-钻孔轴向单元，10-距离传感器，11-伸缩气缸，20-叶片，50-叶片夹持装置，60-叶片加工设备，70-底座，71-线性轨道，72-滑块，80-滚珠丝杆，90-联动电机，100-刹车片，110-刹车制动器，120-叶片支架。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1，如图1-3所示：

叶片加工设备距离检测系统，该系统安装在叶片加工设备的钻孔轴向单元1上。安装在钻孔轴向单元1上的距离传感器10，可以通过伸缩气缸11控制距离传感器10的位移，来检测叶片20和叶片加工设备60之间的距离。能在叶片20以及叶片20的叶片夹持装置50保持不动的情况下，对叶片20端面与叶片加工设备60间的距离进行检测。即，在钻孔轴向单元1的直线传动机构伸缩气缸11上，安装了高精度的距离传感器10。距离传感器10可以被伸缩气缸11向前和向后移动。如果距离传感器10完全向前伸出,则可以测量叶片20根部末端的外表面。由于钻孔轴向单元1可以旋转360度,因此距离传感器10的激光也可以围绕叶片20的根部端面旋转一圈并获得距离传感器10与叶片20的距离数值。

通过PLC可以将叶片20根端的与叶片加工设备60的距离在HMI(简称触摸屏)上直观地显示。

采用上述实施方式，依据从距离传感器10的激光测量的距离数值可用于计算钻孔轴向单元1的轴线与叶片20根端轴线之间的共线性偏移量，该偏移量可表示为在x和y轴上的偏移，以毫米(mm)为单位显示在触摸屏上。叶片加工设备60与叶片20之间的距离，可实时监测。

提供一种叶片加工设备联动位移设备，其使用了上述距离检测系统，在工作时，整个叶片加工设备60坐落在底座70上,叶片加工设备60通过滑块72固定在线性轨道71上,传动装置90通过滚珠丝杆80驱动叶片加工设备60的移动,当叶片加工设备60移动到设定位置之后，通过气路控制刹车制动器110，使其和刹车片100摩擦来制动叶片加工设备60。

本实施例的叶片加工设备联动位移设备，在叶片20以及叶片支架120统保持不动的情况下，根据叶片20端面与叶片加工设备的距离调整叶片加工设备的位移；通过PLC可自动进行检测距离数值，并对叶片加工设备60位移进行联动控制；叶片加工设备60的移动，用滚珠丝杠80驱动，并用安装在联动电机90上的绝对值编码器获取叶片加工设备60的位移量，从而可以自动使叶片加工设备60精确定位，以实现钻孔轴向单元1精确加工叶片20的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.叶片加工设备距离检测系统，包括叶片加工设备，其特征在于，该系统有：

可旋转加工单元，安装在叶片加工设备上，用于对叶片进行加工；

距离传感器，用于通过激光采集叶片与所述距离传感器之间的距离；

伸缩气缸，固定在所述可旋转加工单元上,用于安装所述距离传感器；

其中，所述伸缩气缸的安装位置与可旋转加工单元的轴线的距离值，大于待加工叶片根部的最大半径值；

工作时，所述伸缩气缸随着可旋转加工单元的旋转，所述伸缩气缸可将距离传感器向待加工叶片方向伸出。

2.根据权利要求1所述的叶片加工设备距离检测系统，其特征在于，所述可旋转加工单元为，用于钻孔、铣或磨工艺的轴向单元。

3.一种叶片加工设备联动位移设备，其特征在于，包括：

根据权利要求1至2中任一项所述的距离检测系统；

电机传动装置，用于移动叶片加工设备,使其靠近或者远离待加工叶片；

PLC，所述PLC与所述电机传动装置、距离检测系统连接，用于处理所述距离检测系统测得的数据；

其中，所述电机传动装置上还设有编码器，所述编码器用于采集叶片加工设备的位移距离数值；

所述PLC根据距离检测系统和编码器采集的信息控制电机传动装置。

4.根据权利要求3所述的叶片加工设备联动位移设备，其特征在于，所述电机传动装置包括，

滑块，所述滑块设置在所述叶片加工设备底部；

线性轨道，所述滑块在所述线性轨道上滑动；

联动电机，为所述叶片加工设备在所述线性轨道上移动，提供驱动力；

滚珠丝杠，用于将所述联动电机的驱动力传递给叶片加工设备；

其中，所述编码器安装在所述联动电机上。

5.根据权利要求4所述的叶片加工设备联动位移设备，其特征在于，还包括底座，所述底座固定在地基上，所述线性轨道设置在所述底座上。

6.根据权利要求5所述的叶片加工设备联动位移设备，其特征在于，还包括刹车系统，所述刹车系统用于叶片加工设备的制动。

7.根据权利要求6所述的叶片加工设备联动位移设备，其特征在于，所述刹车系统包括：

刹车制动器，所述刹车制动器设置在所述叶片加工设备上；

刹车片，所述刹车片设置在所述底座上；

所述刹车制动器与刹车片通过摩擦，实现所述叶片加工设备的制动。

8.根据权利要求7所述的叶片加工设备联动位移设备，其特征在于，所述刹车制动器为气动控制。

9.根据权利要求3-8中任一项中所述的叶片加工设备联动位移设备，其特征在于，还包括数据显示装置，用于显示所述PLC输出的信息；所述数据显示装置为触摸屏。

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