一种风电叶片模具用自动铺布系统的制作方法

本发明涉及风电领域，尤其涉及一种风电叶片模具用自动铺布系统。

背景技术：

风电叶片通常采用叶片模具灌注成型。在叶片灌注成型前，叶片模具内表面需铺设玻璃纤维布，以满足叶片成型后的刚度需求，保证叶片的力学性能。现有技术中，叶片模具内表面的玻璃纤维布铺设通常采用人工铺布的方式。由于风电叶片模具内表面为不规则曲面，且人工操作无法控制力度及方向，使得玻璃纤维布铺设时不仅很难保证铺设的方向，也很容易造成玻纤褶皱、相邻玻璃纤维布搭接宽度超差的现象，从而影响风电叶片的力学性能，造成质量缺陷；同时，风电叶片模具的长度通常为50～70米，模具宽度最宽可达3～4米，而玻璃纤维布宽度一般为500-1270mm，且玻纤布卷通常重达150-200kg以上，因此其生产过程中操作人员需进入风电叶片模具内部进行铺层，容易造成玻璃纤维布的污染和破坏，且人工操作工作量大、效率低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可自动运行控制，且控制精确、操作方便的风电叶片模具用自动铺布系统。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种风电叶片模具用自动铺布系统，包括铺布机构、控制模块、输入模块、检测模块及执行模块，所述控制模块分别与输入模块、执行模块及检测模块连接，所述输入模块用于向所述控制模块输入系统参数；所述检测模块用于采集铺布机构的检测数据，并将所述检测数据传送至控制模块；所述控制模块根据所述系统参数和检测数据控制执行模块动作，所述执行模块带动铺布机构运动。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述执行模块包括第一执行子模块，所述第一执行子模块包括相互连接的伺服控制器及伺服电机，所述检测模块包括采集铺布机构放布时布匹偏离角度值的角度传感器，所述控制模块根据所述角度传感器获取的偏离角度值计算获得放布角度值，并将放布角度值发送给伺服控制器，伺服控制器根据放布角度值控制伺服电机的转速，以调节铺布机构的放布速度。

所述执行模块还包括第二执行子模块，所述第二执行子模块包括用于调节铺布机构与风电叶片模具之间距离的升降机构，所述检测模块还包括用于检测铺布机构与风电叶片模具之间距离的测距传感器，所述控制模块根据所述测距传感器获取的距离值控制所述升降机构运行，以调节铺布机构的升降。

所述执行模块还包括第三执行子模块，所述第三执行子模块包括行车控制模块、用于驱动铺布机构沿模具长度方向移动的第一驱动组件，以及用于驱动铺布机构沿模具宽度方向移动的第二驱动组件，所述控制模块将输入模块发送的系统参数发送至行车控制模块，所述行车控制模块根据所述系统参数对第一驱动组件及第二驱动组件进行控制。

所述第一驱动组件包括相互连接的第一变频器和第一变频电机，所述第一变频器根据行车控制模块的控制信号调节所述第一变频电机的转速，以调节铺布机构沿风电叶片模具长度方向的位置。

所述第二驱动组件包括相互连接的第二变频器和第二变频电机，所述第二变频器根据行车控制模块的控制信号调节所述第二变频电机的转速，以调节铺布机构沿风电叶片模具宽度方向的位置。

所述控制模块连接有报警器，所述检测模块还包括用于防止铺布机构在运行时发生碰撞的红外传感器，所述控制模块根据红外传感器获取的感应信号判断是否即将发生碰撞，若是，向报警器发出报警信号。

所述输入模块包括触摸屏。

所述输入模块还包括用于向所述控制模块远程输入系统参数的无线输入子模块。

所述控制模块连接有无线接收子模块，所述无线接收子模块用于接收所述无线输入子模块输入的系统参数，并将系统参数发送给控制模块。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的玻璃纤维布采用自动铺布系统，自动铺布系统包括铺布机构、控制模块、输入模块、检测模块及执行模块，其中，输入模块向控制模块输入系统参数；检测模块采集铺布机构的检测数据，并将检测数据传送至控制模块；控制模块根据系统参数和检测数据控制执行模块动作，执行模块带动铺布机构运动。即本发明可实现铺布机构的自动运行及自动控制，避免了人工操作无法控制力度及方向、效率低、污染破坏玻璃纤维布等问题，其保证了成型叶片的质量，且操作方便快捷。同时，控制模块通过检测模块的检测数据和输入模块的输入系统控制执行元件，其可有效实现执行元件的精确控制，且效率高。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1是本发明的第一结构示意图。

图2是本发明的第二结构示意图。

图3是本发明铺布机构的结构示意图。

图中各标号表示：

1、控制模块；2、输入模块；21、触摸屏；22、无线输入子模块；23、无线接收子模块；3、检测模块；31、角度传感器；32、测距传感器；33、红外传感器；4、执行模块；41、第一执行子模块；411、伺服控制器；412、伺服电机；42、第二执行子模块；421、升降机构；43、第三执行子模块；431、行车控制模块；432、第一变频器；433、第一变频电机；434、第二变频器；435、第二变频电机；5、铺布机构；6、连接件。

具体实施方式

下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明，但并不因此而限制本发明的保护范围。

如图1和图2所示，本实施例的风电叶片模具用自动铺布系统，包括铺布机构5、控制模块1、输入模块2、检测模块3及执行模块4，控制模块1分别与输入模块2、执行模块4及检测模块3连接。其中，输入模块2用于向控制模块1输入系统参数，系统参数包括风电模具叶片的长度、宽度及布卷位置等参数；检测模块3用于采集铺布机构5的检测数据，并将检测数据传送至控制模块1，检测数据包括铺布机构5放布时的布匹偏离角度值、铺布机构5与风电叶片模具之间的距离值等；控制模块1根据系统参数和检测数据控制执行模块4动作，执行模块4带动铺布机构5运动。本实施例中，控制模块1为可编程控制器。

本发明的玻璃纤维布采用自动铺布系统，自动铺布系统包括铺布机构5、控制模块1、输入模块2、检测模块3及执行模块4，其中，输入模块2向控制模块1输入系统参数；检测模块3采集铺布机构5的检测数据，并将检测数据传送至控制模块1；控制模块1根据系统参数和检测数据控制执行模块4动作，执行模块4带动铺布机构5运动。即本发明可实现铺布机构5的自动运行及自动控制，避免了人工操作无法控制力度及方向、效率低、污染破坏玻璃纤维布等问题，其保证了成型叶片的质量，且操作方便快捷。同时，控制模块1通过检测模块3的检测数据和输入模块2的输入系统控制执行元件，其可有效实现执行元件的精确控制，且效率高。

本实施例中，执行模块4包括第一执行子模块41，第一执行子模块41包括伺服控制器411及伺服电机412，伺服控制器411及伺服电机412相互连接。检测模块3包括采集铺布机构5放布时布匹偏离角度值的角度传感器31。控制模块1与角度传感器31连接，控制模块1根据角度传感器31获取的偏离角度值计算获得放布角度值，并将放布角度值发送给伺服控制器411，伺服控制器411根据放布角度值控制伺服电机412的转速，以调节铺布机构5的放布速度。其操作简单，且保证了玻璃纤维布的同步布放，使得玻璃纤维布在放布过程中受力恒定，不发生形变造成布料损坏，有效解决了玻璃纤维布不能用力拉伸、不能堆叠的问题。本实施例中，控制模块1根据角度传感器31获取的偏离角度值计算得到拉布力矩，并通过pid算法计算获得放布角度值。

在优选实施例中，执行模块4还包括第二执行子模块42，第二执行子模块42包括升降机构421，如图3所示，升降机构421通过连接件6连接于铺布机构5的上方，升降机构421用于调节铺布机构5与风电叶片模具之间距离。检测模块3还包括用于检测铺布机构5与风电叶片模具之间距离的测距传感器32。控制模块1与测距传感器32连接，控制模块1根据测距传感器32获取的距离值控制升降机构421运行，以调节铺布机构5的升降。即在风电叶片模具内表面为不规则曲面时，铺布机构5可实时调整与风电叶片模具内表面的距离，保证了铺布机构5与风电叶片模具内表面的距离始终保持恒定距离，其保证了玻璃纤维布的平整铺设，其操作可靠、方便。

本实施例中，执行模块4还包括第三执行子模块43，第三执行子模块43包括行车控制模块431、第一驱动组件及第二驱动组件。其中，第一驱动组件用于驱动铺布机构5沿模具长度方向移动；第二驱动组件用于驱动铺布机构5沿模具宽度方向移动。控制模块1通过行车控制模块431与第一驱动组件及第二驱动组件连接，控制模块1将输入模块2发送的系统参数发送至行车控制模块431，行车控制模块431根据系统参数对第一驱动组件及第二驱动组件进行控制。以实现铺布机构5沿风电叶片模具的长度、宽度方向可调整，解决了玻璃纤维布不同布层之间搭接宽度的稳定性和方向性问题，保证了所有玻璃纤维布铺设时与设计方向的一致及布层间的搭接宽度，防止褶皱的产生。

本实施例中，第一驱动组件包括第一变频器432和第一变频电机433，第一变频器432和第一变频电机433相互连接。第一变频器432根据行车控制模块431的控制信号调节第一变频电机433的转速，以调节铺布机构5沿风电叶片模具长度方向的位置。本实施例中，第二驱动组件包括第二变频器434和第二变频电机435，第二变频器434和第二变频电机435相互连接。第二变频器434根据行车控制模块431的控制信号调节第二变频电机435的转速，以调节铺布机构5沿风电叶片模具宽度方向的位置。

本实施例中，控制模块1连接有报警器。检测模块3还包括红外传感器33，沿铺布机构5运行方向，红外传感器33设于铺布机构5的前端，用于检测铺布机构5的运行方向是否有障碍物。控制模块1根据红外传感器33获取的感应信号判断是否即将发生碰撞，若是，向报警器发出报警信号。其有效防止了碰撞事故的发生，保证了铺布机构5的安全可靠运行。

本实施例中，输入模块2包括触摸屏21，触摸屏21与控制模块1连接，用于输入系统参数，并将系统参数发送给控制模块1。本实施例中，输入模块2还可包括无线输入子模块22，控制模块1连接有无线接收子模块23，无线输入子模块22用于向控制模块1远程输入系统参数；无线接收子模块23用于接收无线输入子模块22输入的系统参数，并将系统参数发送给控制模块1。本实施例中，无线输入子模块22为遥控发送器，无线接收子模块23为遥控接收器。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。