KR101557493B1 - Buffing system in manufacturing a blade of a wind power generator - Google Patents
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Abstract
풍력 발전용 블레이드가 위치하는 베드부, 및 상기 블레이드의 표면을 버핑(buffing)하는 버핑 모듈을 포함하는 버핑 시스템에서, 상기 버핑 모듈은 구동부, 버핑 유닛 및 복수의 버핑 헤드유닛들을 포함한다. 상기 구동부는 회전력을 발생시킨다. 상기 버핑 유닛은 상기 구동부로부터 상기 회전력을 전달받아 회전한다. 상기 버핑 헤드유닛들은 상기 버핑 유닛의 하부에 연결되어 각각이 독립적으로 회전하며 상기 블레이드의 표면을 버핑한다. In a buffing system including a bed portion in which a blade for a wind turbine is located, and a buffing module for buffing the surface of the blade, the buffing module includes a driving portion, a buffing unit, and a plurality of buffing head units. The driving unit generates a rotational force. The buffing unit receives the rotational force from the driving unit and rotates. The buffing head units are connected to a lower portion of the buffing unit, and each independently rotates to buff the surface of the blade.
Description
본 발명은 버핑 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 풍력 발전기에 사용되는 블레이드의 버핑 공정에 적용되는 버핑 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
최근 조력, 풍력, 태양광 등 대체 에너지를 이용한 발전시스템이 다수 설치되고 있어, 이와 관련한 연구 개발도 많이 진행되고 있다. 특히, 풍력 발전시스템의 경우, 사용되는 대형 블레이드의 제작이 시간 및 비용이 많이 소요되며 기술적으로도 해결해야할 문제점들이 많아 많은 연구 개발이 진행되고 있다. Recently, a number of power generation systems using alternative energy such as tidal power, wind power, and solar power have been installed, and research and development related thereto have been made. Particularly, in the case of wind power generation system, much research and development are proceeding because the manufacturing of the large blade used is time-consuming and costly and there are many technical problems to be solved.
일반적으로, 풍력 발전용 블레이드의 제작은 도 1a 내지 도 1e에 도시된 단계로 진행되는데, 도 1a와 같이 베이스부(1) 상에 유리섬유 복합재(GFRP) 층을 형성하고, 도 1b와 같이 상기 GFRP 층 상에 수지(resin) 층을 형성하고, 도 1c와 같이 상기 베이스부(1)를 제거하여 상부 및 하부를 서로 접합하여 블레이드(4)를 형성하고, 도 1d와 같이 접합부(5)를 제거(trimming)하고 상기 블레이드(4)의 표면을 버핑(buffing)한 후, 도 1e와 같이 상기 블레이드(4)의 상기 수지층(3) 표면에 도장층(6)을 형성하여 최종 블레이드(7)를 완성한다.1A to 1E, a glass fiber composite material (GFRP) layer is formed on a
이 경우, 상기 블레이드(4)의 접합부(5)를 제거하거나, 상기 블레이드(4) 표에 도장층(6)을 형성하기 위해 상기 블레이드(4) 표면을 버핑(buffing)하는 공정을 수행하는데, 종래에는 사람의 수작업으로 수행되는 것이 일반적이었다. In this case, a process of buffing the surface of the
그러나, 상기 버핑공정을 수작업으로 수행하는 경우, 시간이나 비용이 증가하여 생산성이 저하되고, 분진이나 소음 등의 열악한 작업환경에 사람이 노출되는 문제가 발생하였다. However, when the buffing process is performed manually, time and cost are increased, resulting in a decrease in productivity and a problem of exposing a person to a poor working environment such as dust and noise.
그리하여, 최근에는 상기 버핑공정을 자동으로 수행하기 위한 장치 등의 개발이 진행되고는 있으나, 특히 블레이드의 표면이 다양한 곡률을 가지는 등의 이유로 자동화에 많은 어려움이 있다. In recent years, development of an apparatus for automatically performing the above-mentioned buffing process has been progressed. However, there are many difficulties in automation due to the various surfaces of the blades having various curvatures.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 자동화 시스템을 통해 생산성을 향상시키고 작업환경을 개선할 수 있는 자동 버핑 시스템에 관한 것이다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an automatic buffing system capable of improving productivity and improving working environment through an automation system.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 버핑 시스템은 풍력 발전용 블레이드가 위치하는 베드부, 및 상기 블레이드의 표면을 버핑(buffing)하는 버핑 모듈을 포함한다. 상기 버핑 모듈은 구동부, 버핑 유닛 및 복수의 버핑 헤드유닛들을 포함한다. 상기 구동부는 회전력을 발생시킨다. 상기 버핑 유닛은 상기 구동부로부터 상기 회전력을 전달받아 회전한다. 상기 버핑 헤드유닛들은 상기 버핑 유닛의 하부에 연결되어 각각이 독립적으로 회전하며 상기 블레이드의 표면을 버핑한다. According to an embodiment of the present invention for realizing the object of the present invention described above, a bufling system includes a bed portion where a blade for a wind power generator is located, and a buffing module for buffing the surface of the blade. The buffing module includes a driving unit, a buffing unit, and a plurality of buffing head units. The driving unit generates a rotational force. The buffing unit receives the rotational force from the driving unit and rotates. The buffing head units are connected to a lower portion of the buffing unit, and each independently rotates to buff the surface of the blade.
일 실시예에서, 상기 버핑 모듈은, 상기 구동부와 상기 버핑 유닛을 연결하며, 상기 구동부의 회전력을 상기 버핑 유닛으로 전달하는 구동 전달부, 및 상기 버핑 유닛과 상기 버핑 헤드유닛들을 서로 연결하며, 상기 버핑 유닛의 회전력을 상기 버핑 헤드유닛들 각각으로 분산하는 연결부를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the buffing module may include: a drive transmission unit that connects the driving unit and the buffing unit, and transmits rotational force of the driving unit to the buffing unit; and a driving unit that connects the buffing unit and the buffing head units to each other, And a connection unit for distributing the rotational force of the buffing unit to each of the buffing head units.
일 실시예에서, 상기 버핑 유닛은, 상기 구동 전달부와 연결되며 상기 구동 전달부의 구동 전달축에 대하여 상대적인 회전이 가능한 중심축, 및 상기 버핑 유닛의 측면을 형성하며, 상기 중심축의 회전 및 상기 블레이드 표면의 곡률에 따른 충격을 흡수하는 몸체부를 포함할 수 있다. In one embodiment, the buffing unit includes a central shaft connected to the drive transmission portion and capable of rotating relative to the drive transmission shaft of the drive transmission portion, and a side surface of the buffing unit, And a body portion that absorbs shocks depending on the curvature of the surface.
일 실시예에서, 상기 몸체부는 벨로우즈 튜브(bellows tube)를 포함하여, 상기 중심축의 연장방향으로 압축 또는 인장이 가능할 수 있다. In one embodiment, the body portion may include a bellows tube and may be capable of being compressed or tensioned in the direction of extension of the central axis.
일 실시예에서, 상기 중심축은 유니버설 조인트(universal joint)를 포함할 수 있다. In one embodiment, the central axis may comprise a universal joint.
일 실시예에서, 상기 연결부는, 상기 중심축과 상기 버핑 헤드유닛들 중 어느 하나의 회전축을 서로 연결하는 제1 동력 전달부, 및 상기 버핑 헤드유닛들 중 어느 하나의 회전축과 나머지 버핑 헤드들의 회전축들을 연결하는 제2 동력 전달부를 포함할 수 있다. In one embodiment, the connecting portion includes: a first power transmission portion connecting the center shaft and the rotary shaft of one of the buffing head units to each other; and a second power transmission portion connecting one of the rotation shafts of the first and second buffing head units, And a second power transmission unit connecting the first power transmission unit and the second power transmission unit.
일 실시예에서, 상기 버핑 헤드 유닛들 각각은, 상기 블레이드 표면의 곡률에 따른 충격을 흡수하는 쿠션부, 및 상기 쿠션부의 하면에 부착되어 상기 블레이드 표면을 직접 가공하는 패드부를 포함할 수 있다. In one embodiment, each of the buffing head units may include a cushion portion for absorbing shocks depending on a curvature of the blade surface, and a pad portion attached to a lower surface of the cushion portion to directly process the blade surface.
일 실시예에서, 상기 버핑 시스템은, 상기 베드부 상에서 제1 방향(X)으로 연장된 제1 연장 프레임, 상기 제1 연장 프레임 상에서 상기 제1 방향으로 슬라이딩되는 제2 연장 프레임, 상기 제2 연장프레임에 고정되어 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향(Y)으로 연장된 제3 연장 프레임, 및 상기 제3 연장 프레임 상에서 상기 제2 방향으로 슬라이딩되고, 상기 제1 및 제2 방향들에 동시에 수직인 제3 방향(Z)으로 연장되며, 끝단에 상기 버핑 모듈이 고정되는 제4 연장 프레임을 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the buffing system includes a first elongated frame extending in a first direction (X) on the bed portion, a second elongated frame sliding in the first direction on the first elongate frame, A third elongated frame secured to the frame and extending in a second direction (Y) perpendicular to the first direction, and a third elongated frame sliding in the second direction on the third elongated frame, And a fourth extension frame extending in a third direction (Z) perpendicular to the first direction and having the buffing module fixed at an end thereof.
본 발명의 실시예들에 의하면, 블레이드의 표면을 버핑하는 버핑 모듈이 전체적으로 회전하는 버핑 유닛과, 각각이 독립적으로 회전하는 복수의 버핑 헤드유닛들을 포함하므로, 상대적으로 넓은 면적에서 블레이드 표면의 균일한 버핑이 가능하며, 특히 소정의 곡률을 가진 블레이드 표면을 회전하면서 버핑하므로 버핑 헤드유닛들이 균일하게 마모되어 내구성이 향상될 수 있다. According to the embodiments of the present invention, since the buffing module that buffers the surface of the blade includes the buffing unit that rotates as a whole and the plurality of buffing head units that rotate independently of each other, the uniformity of the blade surface Buffing is possible, and in particular, the surface of a blade having a predetermined curvature is buffed while rotating, so that the buffing head units can be uniformly worn and durability can be improved.
또한, 상기 버핑 헤드유닛들이 상기 버핑 유닛을 회전 구동하는 회전력을 전달받아 회전이 가능하므로, 하나의 구동부로 구동을 수행할 수 있어 상대적으로 단순한 구조로 제작이 가능하다. In addition, since the buffing head units can be rotated by receiving the rotational force for rotationally driving the buffing unit, the driving can be performed by one driving unit, thereby making it possible to manufacture a relatively simple structure.
또한, 상기 버핑 유닛은 충격흡수가 가능한 몸체부를 포함하고, 상대적 회전이 가능한 중심축을 포함하여, 상기 버핑 유닛이 블레이드 표면의 곡률을 따라 이동이 가능할 수 있다. 즉, 블레이드 표면의 곡률에 따른 이동시 충격 흡수가 가능할 수 있다. Further, the buffing unit includes a shock absorbable body portion, and includes a center shaft that is relatively rotatable, so that the buffing unit can move along the curvature of the blade surface. That is, it is possible to absorb shock when moving according to the curvature of the blade surface.
나아가, 상기 버핑 헤드유닛들 각각도 쿠션부를 포함하여, 상기 블레이드 표면의 곡률을 따라 자연스럽게 이동할 수 있으며, 이동에 따른 충격 흡수가 가능하게 된다. Further, each of the buffing head units may include a cushion portion, move smoothly along the curvature of the blade surface, and absorb shock due to movement.
따라서, 소정의 곡률을 갖는 블레이드의 표면을 균일하게 버핑할 수 있으며, 이에 따라 자동 버핑 공정을 수행할 수 있어 생산성 향상 및 작업 환경 개선이 가능하다. Therefore, the surface of the blade having a predetermined curvature can be uniformly buffed, and the automatic buffing process can be performed, thereby improving the productivity and improving the work environment.
도 1a 내지 1e는 종래의 풍력 발전용 블레이드 제작 공정을 나타낸 공정도들이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 블레이드 제작 공정 중 버핑 공정을 수행하기 위한 버핑 시스템을 도시한 사시도이다.
도 3a는 도 2의 버핑 시스템의 버핑 모듈을 도시한 사시도이며, 도 3b는 도 3a의 버핑 모듈에서 버핑 유닛의 내부를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3a의 버핑 모듈의 동작을 도시한 정면도이며, 도 5는 도 3a의 버핑 모듈의 동작을 도시한 저면도이다. FIGS. 1A to 1E are process drawings showing a conventional blade manufacturing process for a wind power generator.
FIG. 2 is a perspective view illustrating a buffing system for performing a buffing process during a blade manufacturing process according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
Fig. 3A is a perspective view showing a buffing module of the buffing system of Fig. 2, and Fig. 3B is a perspective view showing the inside of the buffing unit in the buffing module of Fig. 3A.
FIG. 4 is a front view showing the operation of the buffing module of FIG. 3a, and FIG. 5 is a bottom view illustrating the operation of the buffing module of FIG.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In the present application, the term "comprises" or "comprising ", etc. is intended to specify that there is a stated feature, figure, step, operation, component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 블레이드 제작 공정 중 버핑 공정을 수행하기 위한 버핑 시스템을 도시한 사시도이다. FIG. 2 is a perspective view illustrating a buffing system for performing a buffing process during a blade manufacturing process according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 버핑 시스템(buffing system)(10)은 상기 블레이드(4)가 위치하는 베드부(11), 제1 내지 제4 연장 프레임들(12, 13, 14, 15) 및 버핑 모듈(100)을 포함한다. Referring to FIG. 2, a
한편, 풍력 발전용 블레이드의 버핑(buffing)이란, 유리섬유 복합재(GFRP) 등으로 형성된 블레이드의 표면에 절연 페인트 등을 이용한 도장공정을 수행하기 전에, 상기 블레이드 표면을 균일하게 가공하는 공정을 의미한다. 이를 통해, 상기 도장공정에서 상기 절연 페인트 등이 상기 블레이드 표면에 균일하게 도장될 수 있다. On the other hand, buffing of the blades for wind power generation means a process of uniformly processing the surface of the blades before the coating process using the insulating paint or the like is performed on the surface of the blades formed of glass fiber composite material (GFRP) or the like . Accordingly, in the coating process, the insulating paint or the like can be uniformly coated on the surface of the blade.
상기 제1 연장 프레임(12)은 상기 베드부(11) 상에서 제1 방향(X)으로 연장되며, 상기 제2 및 제4 연장 프레임들(13, 15)은 상기 제1 방향에 수직인 제3 방향(Z)으로 연장되며, 상기 제3 연장 프레임(14)은 상기 제1 및 제2 방향들에 모두 수직인 제2 방향(Y)으로 연장된다. Wherein the first extension frame (12) extends in a first direction (X) on the bed part (11) and the second and fourth extension frames (13,15) extend in a third direction And the
한편, 상기 제4 연장 프레임(15)의 끝단에는 상기 버핑 모듈(100)이 장착된다. Meanwhile, the
상기 제2 연장 프레임(13)은 상기 제1 연장 프레임(12) 상에 상기 제1 방향(X)으로 슬라이딩되며 이동이 가능하고, 상기 제4 연장 프레임(15)은 상기 제3 연장 프레임(14) 상에 상기 제2 방향(Y)으로 슬라이딩되며 이동이 가능하며, 상기 버핑 모듈(100)은 상기 제4 연장 프레임(15) 상에서 상기 제3 방향(Z)으로 슬라이딩되며 이동이 가능하다. Wherein the second extension frame (13) is slidable and movable in the first direction (X) on the first extension frame (12) and the fourth extension frame (15) And the
그리하여, 상기 버핑 모듈(100)은 상기 베드부(11) 상에 위치한 상기 블레이드의 임의의 위치에 위치할 수 있으며, 상기 블레이드의 표면을 따라 버핑공정을 수행할 수 있게 된다. Thus, the
도 3a는 도 2의 버핑 시스템의 버핑 모듈을 도시한 사시도이며, 도 3b는 도 3a의 버핑 모듈에서 버핑 유닛의 내부를 도시한 사시도이다. 도 4는 도 3a의 버핑 모듈의 동작을 도시한 정면도이며, 도 5는 도 3a의 버핑 모듈의 동작을 도시한 저면도이다. Fig. 3A is a perspective view showing a buffing module of the buffing system of Fig. 2, and Fig. 3B is a perspective view showing the inside of the buffing unit in the buffing module of Fig. 3A. FIG. 4 is a front view showing the operation of the buffing module of FIG. 3a, and FIG. 5 is a bottom view illustrating the operation of the buffing module of FIG.
도 3a 내지 도 5를 참조하면, 상기 버핑 모듈(100)은 구동부(110), 구동 전달부(120), 버핑 유닛(130), 연결부(140) 및 버핑 헤드 유닛(150)을 포함한다. 3A to 5, the
상기 구동부(110)는 구동 발생부(111), 구동축(112), 고정축(113) 및 구동기어(114)를 포함하여, 회전력을 발생시킨다. The driving
상기 구동 발생부(111)는 예를 들어, 회전력을 발생시키는 모터일 수 있으며, 상기 제4 연장 프레임(15)의 끝단에 고정된다. 상기 구동 발생부(111)에서 발생된 회전력은 상기 구동축(112)을 통해 상기 구동 전달부(120)로 전달된다. 상기 고정축(113)은 상기 구동 발생부(111)의 하면으로부터 연장되어 상기 구동 기어(114)를 고정시킨다. 상기 구동기어(114)는 상기 고정축(113)의 일 끝단에 고정되며, 후술할 상기 구동 전달부(120)의 구동 전달유닛(123) 및 메인기어(124)와 연결되어 상기 구동 발생부(111)의 회전력을 상기 메인기어(124)로 전달한다. The driving
상기 구동 전달부(120)는 구동 전달축(121), 커플링(122), 구동 전달 유닛(123) 및 메인기어(124)를 포함하여, 상기 구동 발생부(111)의 회전력을 후술할 상기 버핑 유닛(130)으로 전달한다. The
구체적으로, 상기 구동 전달축(121)은 상기 구동축(112)과 상기 커플링(122)을 통해 연결되어, 상기 구동축(112)의 회전력을 전달받는다. 이렇게 전달된 회전력은 상기 구동 전달축(121)에 연결된 상기 구동 전달유닛(123)을 통해 상기 구동기어(114)로 전달되며, 상기 메인기어(124)는 상기 구동기어(114)와 맞물려 상기 회전력을 제공받게 된다. Specifically, the
이와 같이, 상기 메인기어(124)가 상기 구동기어(114)와 맞물려 회전력을 제공 받는 경우, 상기 메인기어(124)의 반경이 상기 구동기어(114)의 반경보다 크므로, 상기 메인기어(124)는 상대적으로 큰 토크 및 저 회전수로 회전이 가능하다. Since the radius of the
이 경우, 상기 구동 전달유닛(123)은 벨트(belt)일 수 있으며, 상기 구동 전달축(121)의 몸체 및 상기 구동 기어(114)의 몸체에 풀리(pulley)가 형성되어 서로 연결될 수 있다. In this case, the
상기 버핑 유닛(130)은 상기 구동 전달부(120)의 하부에 연결되며, 상면부(131), 하면부(132), 중심축(133) 및 몸체부(134)를 포함한다. The buffing
상기 버핑 유닛(130)의 상면부(131)는 상기 메인 기어(124)의 하면에 해당될 수 있으며, 이와 달리 상기 상면부(131)가 상기 메인 기어(124)의 하면에 별도의 원형 플레이트(plate) 형상으로 부착될 수 있다. 이 경우, 상기 메인 기어(124)의 회전에 따라 상기 버핑 유닛(130)의 상면부(131)는 동시에 회전한다. The
상기 하면부(132)는 상기 상면부(131)의 반대편에 상기 상면부(131)와 마주하도록 배치되며, 상기 상면부(131) 및 상기 하면부(132)는 상기 중심축(133) 및 상기 몸체부(134)에 의해 서로 고정된다. The upper and
상기 버핑 유닛(130)은 상기 구동 전달부(120)를 통해 전달받은 회전력에 의해 상기 중심축(133)을 중심으로 회전한다. The buffing
이 경우, 상기 중심축(133)은 상기 구동 전달축(121)과 연결되며, 상기 메인 기어(124), 상기 상면부(131) 및 상기 하면부(132)의 중심을 따라 연장된다. 상기 중심축(133)은 유니버설 조인트(universal joint)를 포함하여, 상기 구동 전달축(121)에 대하여 상대적으로 회전이 가능하다. In this case, the
이와 같이, 상기 중심축(133)이 상기 구동 전달축(121)의 연장 방향에 대하여 회전하여, 임의의 방향으로 휘어지면 상기 버핑 유닛(130)도 상기 중심축(133)의 휘어지는 방향을 따라 회전하게 된다. When the
이 경우, 상기 버핑 유닛(130)이 상기 중심축(133)의 휘어지는 방향을 따라 회전하더라도, 상기 메인 기어(124) 및 상기 메인 기어(124)에 부착되거나 상기 메인 기어(124)의 하면에 해당되는 상기 상면부(131)는 회전하지 않고 상기 구동 전달축(121)의 연장 방향에 수직하게 위치한다. 따라서, 상기 상면부(131)와 상기 상면부(131)를 제외한 상기 버핑 유닛(130)은 상대적인 위치 변화에 따라 충격이 인가될 수 있으며, 본 실시예에서는 상기 버핑 유닛(130)의 몸체부(134)가 상기 충격을 흡수하도록 설계된다. In this case, even if the
이 경우, 상기 버핑 유닛(130)의 상기 하면부(132)가 상기 블레이드의 표면의 곡률 변화와 일치하도록 회전된다면 상기 버핑 유닛(130)이 받는 충격은 없으나, 상기 하면부(132)가 상기 블레이드의 표면의 곡률 변화와 일치하도록 회전하는 것이 실제로는 어려우므로 상기 버핑 유닛(130)은 소정의 충격을 받을 수 있다. In this case, if the
즉, 상기 몸체부(134)는 예를 들어, 벨로우즈 튜브(bellows tube)를 포함하여, 상기 중심축(133)의 연장방향을 따라 압축 또는 인장이 가능하다. 그리하여, 상기 몸체부(134)는 상기 버핑 유닛(130)이 상기 상면부(131) 및 상기 구동 전달부(120)와 상대적으로 회전하여 상기 블레이드의 표면을 따라 이동하더라도, 상기 블레이드 표면의 곡면과의 불일치에 따른 충격을 흡수하여 구조적 안전성을 유지할 수 있다. That is, the
또한, 상기 중심축(133)의 휘는 방향에 따라 상기 버핑 유닛(130)이 회전하더라도, 상기 몸체부(134)가 일부가 압축되고 다른 부분이 인장되어, 상기 버핑 유닛(130)의 회전에 따른 충격을 흡수할 수 있다.In addition, even if the
이와 같이, 상기 몸체부(134)가 압축 또는 인장이 가능하여 상기 버핑 유닛(130)의 상대적인 회전 또는 움직임이 가능하게 되면, 상기 버핑 모듈(100)을 통해 상기 블레이드 표면의 버핑 공정을 수행하는 경우, 상기 블레이드 표면이 소정의 곡률을 가지는 부드러운 곡면 형상인 경우라도, 상기 버핑 유닛(130)의 하면부(132)가 상기 블레이드 표면의 곡면 형상을 따라 움직일 수 있다. When the
그리하여, 상기 블레이드 표면이 최초의 곡면 형상을 그대로 유지하면서 균일하게 버핑될 수 있다. Thus, the blade surface can be uniformly buffered while maintaining the original curved shape.
상기 연결부(140)는 상기 버핑 유닛(130)과 상기 버핑 헤드유닛들(150)을 서로 연결하며, 상기 버핑 유닛(130)의 회전력을 상기 버핑 헤드유닛들(150)로 전달하여 결과적으로 상기 버핑 헤드유닛들(150)이 각각 회전하면서 상기 블레이드 표면을 버핑하게 된다. The
상기 연결부(140)는 제1 동력 전달부(141), 제1 회전축(142), 제1 회전 전달부(143), 제2 동력 전달부(144), 제2 회전 전달부(145) 및 제2 회전축(146)을 포함한다. The
상기 제1 동력 전달부(141)는 상기 중심축(133)과 상기 버핑 헤드유닛들(150) 중 어느 하나의 회전축인 제1 회전축(142)을 서로 연결하여, 상기 중심축(133)의 회전력을 상기 제1 회전축(142)으로 전달한다. The first
이 경우, 상기 제1 동력 전달부(141)는 벨트-풀리 결합으로 상기 중심축(133) 및 상기 제1 회전축(142)을 서로 연결할 수 있으며, 상기 제1 동력 전달부(141)는 상기 중심축(133)의 끝단에 연결될 수 있다. In this case, the first
상기 제1 회전 전달부(143)는 상기 버핑 헤드유닛들(150) 중 어느 하나의 회전축인 상기 제1 회전축(142)에 결합되어, 상기 제1 회전축(142)의 회전에 따라 회전한다. The first
상기 제2 동력 전달부(144)는 상기 제1 회전 전달부(143)와, 상기 버핑 헤드유닛들(150) 중 나머지들의 회전축인 상기 제2 회전축(146)에 결합된 상기 제2 회전 전달부(145)를 서로 연결한다.The second
그리하여, 상기 제1 회전축(142)의 회전에 따른 회전력이 상기 제2 동력 전달부(144)를 통해 나머지 버핑 헤드유닛들(150)로 전달되어, 나머지 버핑 헤드유신들(150)이 회전하게 된다. Thus, the rotational force generated by the rotation of the first
이 경우, 상기 제2 동력 전달부(144)도 벨트-풀리 결합으로 상기 제1 회전 전달부(143) 및 상기 제2 회전 전달부(145)를 서로 연결할 수 있다. In this case, the second
예를 들어, 상기 버핑 헤드 유닛들(150)이 2개인 경우라면, 상기 제2 회전축(146) 및 상기 제2 회전 전달부(145)는 나머지 하나의 버핑 헤드 유닛에 연결된다. 그러나, 상기 버핑 헤드 유닛들(150)이 3개 이상인 경우라면, 상기 제2 회전축(146) 및 상기 제2 회전 전달부(145)는 나머지 복수개의 버핑 헤드 유닛들에 각각 연결된 회전축들 및 회전 전달부들을 총칭한다. For example, if there are two buffing
즉, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 중심축(133)의 회전력은 복수의 버핑 헤드 유닛들 중 어느 하나의 버핑 헤드 유닛에만 상기 제1 동력 전달부(141)를 통해 전달되며, 나머지 버핑 헤드 유닛들은 상기 중심축(133)으로부터 직접 회전력을 전달받지 못하고, 상기 제1 동력 전달부(141)와 직접 연결된 하나의 버핑 헤드 유닛으로부터 상기 제2 동력 전달부(144)를 통해 회전력을 전달받는다. 3B, the rotational force of the
이와 같이, 상기 버핑 유닛(130)이 회전하면서, 상기 버핑 유닛(130)의 회전력이 상기 복수의 버핑 헤드유닛들(150)로 분산되어 상기 버핑 헤드유닛들(150) 각각은 독립적으로 회전하게 된다. 이 경우, 상기 복수의 버핑 헤드유닛들(150)은 서로 독립적으로 회전하되, 상기 제2 동력 전달부(144)를 통해 서로 구속되어 회전하므로 동일한 회전수로 회전하게 된다. Thus, as the buffing
한편, 상기 버핑 헤드 유닛들(150)의 회전축인 제1 및 제2 회전축들(142, 146)은 상기 중심축(133)과 평행하게 연장되므로, 상기 중심축(133)이 상기 구동 전달축(121)에 대하여 회전하면 상기 제1 및 제2 회전축들(142, 146)도 동일하게 상기 구동 전달축(121)에 대하여 회전한다. Since the first and
상기 버핑 헤드 유닛들(150) 각각은 쿠션부(151) 및 패드부(152)를 포함한다. 이미 설명한 바와 같이, 상기 버핑 유닛(130)이 중심축(133)의 상대적인 회전에 의해 다양한 각도로 회전이 가능하므로 상기 버핑 헤드 유닛들(150)도 다양한 각도로 회전이 가능하다. 이 경우, 상기 버핑 유닛(130)의 하면부(132)와 상기 버핑 헤드 유닛들(150)의 쿠션부(151) 및 패드부(152)의 연장 방향은 서로 평행하다. Each of the buffing
한편, 상기 버핑 유닛(130)이 충격 흡수가 가능한 상기 몸체부(134)를 포함하고 있더라도, 추가적인 미세한 충격을 흡수하기 위한 완충 부재가 필요하며, 이에 따라 상기 버핑 헤드 유닛들(150) 각각이 상기 쿠션부(151)를 포함하여 상기 미세한 충격을 흡수하게 된다. Even if the
그리하여, 상기 버핑 헤드 유닛들(150)이 상기 블레이드 표면의 곡면 형상(굴곡 형상)을 따라 자연스럽게 이동할 수 있으며, 상기 버핑 모듈(100)의 구조적 안전성을 향상시키고, 상기 블레이드 표면의 균일한 버핑을 수행할 수 있다. Thus, the buffing
상기 패드부(152)는 상기 쿠션부(151)의 하면에 부착되어, 상기 블레이드 표면을 직접 버핑한다. 이 경우, 상기 패드부(152)는 상기 블레이드 표면의 버핑을 위한 그라인더(grinder), 그라인딩 페이퍼(grinding paper), 그라인딩 스톤(grinding stone), 샌드 페이퍼(sand paper), 샌드 스톤(sand stone) 등일 수 있으며, 마모에 따른 교체가 가능하도록 부착될 수 있다. The pad portion 152 is attached to the lower surface of the
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 블레이드의 표면을 버핑하는 버핑 모듈이 전체적으로 회전하는 버핑 유닛과, 각각이 독립적으로 회전하는 복수의 버핑 헤드유닛들을 포함하므로, 상대적으로 넓은 면적에서 블레이드 표면의 균일한 버핑이 가능하며, 특히 소정의 곡률을 가진 블레이드 표면을 회전하면서 버핑하므로 버핑 헤드유닛들이 균일하게 마모되어 내구성이 향상될 수 있다. According to the embodiments of the present invention as described above, since the buffing module that buffers the surface of the blade includes the buffing unit that rotates as a whole and the plurality of buffing head units that rotate independently of each other, It is possible to uniformly abrade the buffing head units by rotating the surface of the blade having a predetermined curvature, so that the durability can be improved.
또한, 상기 버핑 헤드유닛들이 상기 버핑 유닛을 회전 구동하는 회전력을 전달받아 회전이 가능하므로, 하나의 구동부로 구동을 수행할 수 있어 상대적으로 단순한 구조로 제작이 가능하다. In addition, since the buffing head units can be rotated by receiving the rotational force for rotationally driving the buffing unit, the driving can be performed by one driving unit, thereby making it possible to manufacture a relatively simple structure.
또한, 상기 버핑 유닛은 충격흡수가 가능한 몸체부를 포함하고, 상대적 회전이 가능한 중심축을 포함하여, 상기 버핑 유닛이 블레이드 표면의 곡률을 따라 이동이 가능할 수 있다. 즉, 블레이드 표면의 곡률에 따른 이동시 충격 흡수가 가능할 수 있다. Further, the buffing unit includes a shock absorbable body portion, and includes a center shaft that is relatively rotatable, so that the buffing unit can move along the curvature of the blade surface. That is, it is possible to absorb shock when moving according to the curvature of the blade surface.
나아가, 상기 버핑 헤드유닛들 각각도 쿠션부를 포함하여, 상기 블레이드 표면의 곡률을 따라 자연스럽게 이동할 수 있으며, 이동에 따른 충격 흡수가 가능하게 된다. Further, each of the buffing head units may include a cushion portion, move smoothly along the curvature of the blade surface, and absorb shock due to movement.
따라서, 소정의 곡률을 갖는 블레이드의 표면을 균일하게 버핑할 수 있으며, 이에 따라 자동 버핑 공정을 수행할 수 있어 생산성 향상 및 작업 환경 개선이 가능하다. Therefore, the surface of the blade having a predetermined curvature can be uniformly buffed, and the automatic buffing process can be performed, thereby improving the productivity and improving the work environment.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims. It can be understood that it is possible.
본 발명에 따른 버핑 시스템은 풍력 발전용 블레이드 제작에 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다. The buffing system according to the present invention has industrial applicability that can be used for making blades for wind power generation.
10 : 버핑 시스템 100 : 버핑 모듈
110 : 구동부 120 : 구동 전달부
130 : 버핑 유닛 140 : 연결부
150 : 버핑 헤드유닛10: BUFFING SYSTEM 100: BUFFING MODULE
110: driving part 120:
130: Buffing unit 140:
150: Buffing head unit
Claims (8)
상기 버핑 모듈은,
회전력을 발생시키는 구동부;
상기 구동부로부터 상기 회전력을 전달받아 회전하는 버핑 유닛;
상기 버핑 유닛의 하부에 연결되어 각각이 독립적으로 회전하며 상기 블레이드의 표면을 버핑하는 복수의 버핑 헤드유닛들; 및
상기 구동부와 상기 버핑 유닛을 연결하며, 상기 구동부의 회전력을 상기 버핑 유닛으로 전달하는 구동 전달부를 포함하며,
상기 버핑 유닛은,
상기 구동 전달부와 연결되며 상기 구동 전달부의 구동 전달축에 대하여 상대적인 회전이 가능한 중심축; 및
상기 버핑 유닛의 측면을 형성하며, 상기 중심축의 회전 및 상기 블레이드 표면의 곡률에 따른 충격을 흡수하는 몸체부를 포함하는 것을 특징으로 하는 버핑 시스템. In a buffing system including a bed portion in which a blade for a wind power generator is located, and a buffing module for buffing the surface of the blade,
The buffing module comprises:
A driving unit for generating a rotational force;
A buffing unit that receives the rotation force from the driving unit and rotates;
A plurality of buffing head units connected to a lower portion of the buffing unit, each of the buffing head units independently rotating and buffing a surface of the blade; And
And a drive transmitting unit connecting the driving unit and the buffing unit and transmitting the rotational force of the driving unit to the buffing unit,
The buffing unit includes:
A center shaft connected to the drive transmission unit and capable of rotating relative to a drive transmission shaft of the drive transmission unit; And
And a body portion that forms a side surface of the buffing unit and absorbs shock due to rotation of the center shaft and curvature of the blade surface.
상기 버핑 유닛과 상기 버핑 헤드유닛들을 서로 연결하며, 상기 버핑 유닛의 회전력을 상기 버핑 헤드유닛들 각각으로 분산하는 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버핑 시스템. 2. The apparatus of claim 1,
Further comprising a connection unit connecting the buffing unit and the buffing head units to each other and distributing rotational force of the buffing unit to each of the buffing head units.
상기 중심축과 상기 버핑 헤드유닛들 중 어느 하나의 회전축을 서로 연결하는 제1 동력 전달부; 및
상기 버핑 헤드유닛들 중 어느 하나의 회전축과 나머지 버핑 헤드들의 회전축들을 연결하는 제2 동력 전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는 버핑 시스템. The connector according to claim 2,
A first power transmission unit connecting the central axis and the rotation axis of one of the buffing head units to each other; And
And a second power transmission part connecting the rotation axes of any of the buffing head units to the rotation axes of the remaining buffing heads.
상기 블레이드 표면의 곡률에 따른 충격을 흡수하는 쿠션부; 및
상기 쿠션부의 하면에 부착되어 상기 블레이드 표면을 직접 가공하는 패드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 버핑 시스템. 3. The apparatus of claim 2, wherein each of the buffing head units comprises:
A cushion portion for absorbing an impact according to the curvature of the surface of the blade; And
And a pad portion attached to a lower surface of the cushion portion to directly process the surface of the blade.
상기 베드부 상에서 제1 방향(X)으로 연장된 제1 연장 프레임;
상기 제1 연장 프레임 상에서 상기 제1 방향으로 슬라이딩되는 제2 연장 프레임;
상기 제2 연장프레임에 고정되어 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향(Y)으로 연장된 제3 연장 프레임; 및
상기 제3 연장 프레임 상에서 상기 제2 방향으로 슬라이딩되고, 상기 제1 및 제2 방향들에 동시에 수직인 제3 방향(Z)으로 연장되며, 끝단에 상기 버핑 모듈이 고정되는 제4 연장 프레임을 더 포함하는 버핑 시스템. The method according to claim 1,
A first elongated frame extending in a first direction (X) on the bed portion;
A second extension frame slidable in the first direction on the first extension frame;
A third extension frame secured to the second extension frame and extending in a second direction (Y) perpendicular to the first direction; And
A fourth extension frame slidable in the second direction on the third extension frame and extending in a third direction Z which is simultaneously perpendicular to the first and second directions and to which the buffing module is fixed, Included buffing system.
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