风电叶片根部预成型件自动铺设生产线的制作方法

本实用新型涉及铺布设备，特别涉及风电叶片根部预成型件自动铺设生产线。

背景技术：

风电叶片根部是由圆柱形组成，所以每一片布料是由标准矩形构成，只是每片布料的长度不同，传统的生产方式是由人工将裁切好的布料根据布料长度一片一片叠放半圆型模具上，后由吊机将叠放好的半圆型预成型件铺放在注胶模具上，两件半圆型预成型件经过胶水粘合形成圆柱形叶根，人工作业的方式增加了风电叶片根部预成型件的生产时间，降低了生产效率。

鉴于上述技术问题，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种风电叶片根部预成型件自动铺设生产线，使其更具有实用性。

技术实现要素：

本实用新型的第一目的是提供一种风电叶片根部预成型件自动铺设生产线，使预成型件一次成型，具有能够减少预成型件的生产时间，提高生产效率的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种风电叶片根部预成型件自动铺设生产线，包括：

裁切工位，用于承载和裁切布料；

输送装置，用于输送裁切工位上的布料；

铺布结构，用于预成型件的铺设和成型；

其中，所述铺布结构包括成型面和承料面，所述成型面或所述承料面固定设置，所述承料面上开设有供成型面穿出的通槽；

所述承料面或所述成型面垂直于所述承料面所在平面进行直线往复运动；

在所述承料面承载布料时，所述成型面最高点不凸出于所述承料面；

在所述成型面对布料成型时，所述成型面穿出承料面，布料贴合于所述成型面且完全脱离所述承料面。

进一步的，所述成型面包括一个或者多于一个成型条，所述成型条为纵截面为半圆形的条状结构。

进一步的，当所述成型条多于一个，相连所述成型条平行设置。

进一步的，所述承料面位于通槽区域设有若干支撑条，每一所述支撑条位于相邻所述成型条形成的空间内形成交叉结构。

进一步的，所述通槽的面积为所述承料面的面积的2/3以下。

进一步的，所述承料面安装于支撑结构上，所述支撑结构包括相互垂直的横梁和纵向梁；

所述横梁的两端分别与成型条的两端固定连接，所述纵向梁的一端与成型条固定连接，另一端与横梁固定连接。

进一步的，相邻所述纵向梁之间设有支撑梁，相邻支撑梁对称设置，所述支撑梁、纵向梁与横梁形成多三角结构。

进一步的，所述承料面垂直于自身所在平面进行直线往复运动具体为：所述承料面上设有带动承料面升降的升降机构，所述升降机构安装于机架上，所述升降机构包括丝杠和丝母，所述丝杆的两端分别与机架转动连接，所述丝母安装于承料面上，所述机架上安装有驱动丝杆转动的动力源。

进一步的，所述承料面穿设有导向杆，所述导向杆的两端分别与机架固定连接。

进一步的，所述输送装置包括机器人和与机器人相连的吸布结构；

所述吸布结构包括取布框和位于取布框上的针刺吸盘，所述针刺吸盘矩形阵列分布于取布框上。

进一步的，所述裁切工位包括一个或者多于一个裁切平台；

所述裁切平台安装有带传动结构，所述带传动结构带动布料移动至裁切区域；

所述裁切平台安装有龙门架，所述龙门架沿所述裁切平台的长度方向进行直线往复运动；

所述龙门架上安装有裁切机，所述裁切机沿所述龙门架的长度方向进行直线往复运动。

本实用新型具有以下有益效果：

布料放卷至裁切工位，裁切工位对布料进行裁切，输送装置对裁切好的布料输送至铺布结构的上方，然后将布料逐层铺设于承料面上，当所有层数均铺设完成后，承料面带着布料一起下降，布料与成型面接触进行成型，当成型面穿出承料面，布料贴合于成型面且完全脱离承料面，对多层布料进行一次成型，减少预成型件的生产时间，提高了生产效率。

在承料面承载布料时，成型面最高点不凸出于承料面，避免成型面对布料的干涉，使布料能够平铺于承料面上而不发生隆起，从而使布料获得良好平铺效果。在成型面对布料成型时，成型面穿出承料面，布料贴合于成型面且完全脱离所述承料面，避免了承料面对布料两端的干涉，使布料能够完全贴合于成型面，从而使布料获得良好的成型效果。

本实用新型的第二目的是提供一种风电叶片根部预成型件自动铺设生产线的控制方法，能够实现布料自动放卷、裁切、输送、铺设和成型，自动化的生产、流水作业的方式，显著提高了生产效率。

一种风电叶片根部预成型件自动铺设生产线的控制方法，包括以下步骤：

1.1放卷：放卷装置将布料主动向前放卷，裁切平台远离铺布结构的一端与放卷轴之间的距离形成布料的储布段，裁切平台的输送带转动，带动布料向前移动至裁切区域内；

1.2裁切：通过待裁切图形尺寸计算，裁切机根据待裁切图形的形状对应布料在裁切区域的坐标，使得待裁切图形外接矩形中心点落在裁切区域中心线上，沿着待裁切图形的每一条裁切线对布料进行裁切；

1.3取布：通过主控电脑的计算，控制机器人带动取布框进入裁切区域，通过机器人的动作变化，使得取布框中心点与已裁切的布料外接矩形中心点重叠，开启取布框内布料已覆盖的所有的针刺吸盘，将布料抓起；

1.4叠放：通过主控电脑的计算，控制机器人带动取布框和布料进入承料面上方，根据相邻布料的层叠间距要求，控制机器人带动取布框进行相应方向的调整，到达位置后关闭针刺取料器，可以将布料叠放在工装上；

1.5工装形变：当布料全部叠放完成后，承料面开始向下移动，铺设于承料面上的布料随着承料面的下移而下移，当接触到成型面时，布料开始沿着成型面进行成型，直至成型面穿出承料面，布料贴合于成型面且完全脱离承料面；

1.6定型：加入预定型剂对变形完成的布料进行定型。

进一步的，在步骤1.5中，在承料面运动路径的两端固定设置有感应开关。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的风电叶片根部预成型件自动铺设生产线的控制方法能够实现布料自动放卷、裁切、输送、铺设和成型，自动化的生产、流水作业的方式，显著提高了生产效率。

附图说明

图1是实施例1中用于体现风电叶片根部预成型件自动铺设生产线各部分的位置示意图；

图2是实施例1中用于体现针刺吸盘与取布框的位置关系示意图；

图3是实施例1中用于体现铺布结构各部件之间的连接关系示意图；

图4是实施例2中用于体现风电叶片根部预成型件自动铺设生产线控制流程图。

图中，1、铺布结构；11、成型面；111、成型条；12、承料面；121、支撑条；122、导向杆；2、输送装置；21、机器人；22、吸布结构；221、取布框；222、针刺吸盘；3、通槽；4、升降机构；41、丝杠；42、丝母；5、机架；51、动力源；6、支撑结构；61、横梁；62、纵向梁；63、支撑梁；7、安装平台；8、裁切平台；81、裁切区域；82、龙门架；821、裁切机。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1：一种风电叶片根部预成型件自动铺设生产线，如图1所示，包括裁切工位，用于承载和裁切布料；输送装置2，用于输送裁切工位上的布料；铺布结构1，用于预成型件的铺设和成型。

如图1所示，裁切工位包括一个或者多于一个裁切平台8，本实施例中裁切平台8有两个，裁切平台8安装有带传动结构，带传动结构带动布料移动至裁切区域81。裁切平台8安装有龙门架82，龙门架82沿裁切平台8的长度方向进行直线往复运动。龙门架82上安装有裁切机821，裁切机821沿龙门架82的长度方向进行直线往复运动，直线往复运动的结构可以通过丝杠结构来实现，此为现有技术，在此不再赘述。

如图1所示，输送装置2包括机器人21和与机器人21相连的吸布结构22，吸布结构22包括取布框221和位于取布框221上的针刺吸盘222（参见图2），针刺吸盘222矩形阵列分布于取布框221上。输送装置2将裁切好的布料从裁切区域81输送至铺布结构1上方。

如图3所示，铺布结构1包括成型面11和承料面12，成型面11或承料面12固定设置，承料面12上开设有供成型面11穿出的通槽3。承料面12或成型面11垂直于承料面12所在平面进行直线往复运动。

如图3所示，这里，第一种情况为成型面11固定设置，承料面12垂直于自身所在平面进行直线往复运动；第二种情况为承料面12固定设置，成型面11垂直于承料面12所在平面进行直线往复运动；两者的共同点为承料面12和成型面11之间能够产生相互运动，其中，在承料面12承载布料时，成型面11最高点不凸出于承料面12；在成型面11对布料成型时，成型面11穿出承料面12，布料贴合于成型面11且完全脱离承料面12。其中，在承料面12承载布料时，成型面11最高点不凸出于承料面12，避免成型面11对布料的干涉，使布料能够平铺于承料面12上而不发生隆起，从而使布料获得良好平铺效果。在成型面11对布料成型时，成型面11穿出承料面12，布料贴合于成型面11且完全脱离承料面12，避免了承料面12对布料两端的干涉，使布料能够完全贴合于成型面11，从而使布料获得良好的成型效果。两者的不同点为第一种情况在成型时所需总高度为成型面11所在高度，而第二种情况在成型时所需总高度为两倍成型面11所在高度。在说明书的以下部分，均以第一种情况为例，对风电叶片根部预成型件自动铺设生产线进行说明。

如图3所示，承料面12垂直于自身所在平面进行直线往复运动具体为：承料面12的左右两端分别设有带动承料面12升降的升降机构4，升降机构4安装于机架5上，升降机构4包括丝杠41和丝母42，丝杠41的两端分别与机架5转动连接，丝母42安装于承料面12上，机架5上安装有驱动丝杠41转动的动力源51，本实施例中的动力源51可以采用伺服电机，便于对承料面12的运动速度和位移进行控制；也可以采用普通电机，结合在机架5上设置行程开关，行程开关位于承料面12运动路径的两端，即可实现对承料面12位置的控制。

如图3所示，为了保证承料面12上下运动路径更加精准，在承料面12左右两端穿设有导向杆122，导向杆122的轴线方向与丝杠41的轴线方向平行，导向杆122的两端分别与机架5固定连接。

如图3所示，成型面11包括一个或者多于一个成型条111，成型条111为纵截面为半圆形的条状结构，当成型条111多于一个，相邻成型条111平行设置。承料面12位于通槽3区域设有若干支撑条121，每一支撑条121位于相邻成型条111形成的空间内形成交叉结构。成型条111用于在布料成型过程中，对布料的支撑和成型，支撑条121用于在布料承料过程中，对布料进行支撑，使其获得良好的平铺效果，支撑条121和成型条111形成的交叉结构，既能够不影响承料面12和成型面11的相对运动，又可以对柔软布料进行一次成型，具有减少风电叶片根部预成型件的生产时间，提高生产效率的优点。在承料面12承载布料时，成型面11最高点不凸出于承料面12，优选的，在承料面12承载布料时，成型面11最高点与承料片齐平，由于布料由标准矩形构成，只是每片布料的长度不同，因此，布料在叠放时中间最厚，成型面11中心位置所承受的力最大。上述的优选方式，使成型条111和支撑条121具有协同增效的效果，在承料面12承料过程中，支撑条121和成型条111能够对布料共同进行支撑，增大了承料面12中心位置处的载荷，从而使承料面12不易向中心位置塌陷，进而布料能够获得良好平铺效果，同时延长承料面12的使用寿命。

如图3所示，通槽3的面积为承料面12的面积的2/3以下，通过控制通槽3与承料面12的面积比，来控制承料面12所能够承受的载荷，在通槽3的面积保持为承料面12的面积的2/3以下，可以根据布料的实际层数和总重量来选择通槽3与承料面12的面积比，以保证在满足使用的情况下，尽可能地降低成本。

如图3所示，承料面12安装于支撑结构6上，支撑结构6包括相互垂直的横梁61和纵向梁62。横梁61的两端分别与成型条111的两端固定连接，纵向梁62的一端与成型条111固定连接，另一端与横梁61固定连接，具体地，纵向梁62设有至少一个，当纵向梁62设有一根时，纵向梁62位于横梁61的中心位置，当纵向梁62设有两根或者两根以上时，最外侧的两根纵向梁62分别位于横梁61的1/4和3/4的位置。横梁61对成型条111的两端进行支撑，纵向梁62对成型条111不同位置进行有效地支撑，增大成型条111所能承受的最大载荷，从而使成型条111不易发生变形，延长其使用寿命。相邻纵向梁62之间设有支撑梁63，相邻支撑梁63对称设置，支撑梁63、纵向梁62与横梁61形成多三角结构，支撑梁63对纵向梁62进行有效支撑，支撑梁63、纵向梁62与横梁61形成多三角结构，使支撑结构6本身结构稳定，进一步提高支撑结构6对成型条111的加强作用。

如图3所示，支撑结构6可拆卸地连接于安装平台7朝向承料面12的一侧。这里，支撑结构6可以永久固定在安装平台7上，如整体形成在安装平台7上，也可以通过可拆卸固定方式固定在安装平台7上，如贴附或通过螺钉等连接件固定在安装平台7上。如采用上述可拆卸的固定方式，在平板式变型工装长时间使用，成型条111受到磨损后，可以通过后期维护或者更换成型条111的方式，降低因成型条111锈蚀产生毛刺而损伤布料的可能，从而进一步保证平板式变型工装的成型质量。

如图3所示，安装平台7可拆卸地连接于机架5上。这里，安装平台7可以永久固定在机架5上，如整体形成在机架5上，也可以通过可拆卸固定方式固定在机架5上，如贴附或通过螺钉等连接件固定在机架5上。

如图1所示，布料放卷至裁切工位，裁切工位对布料进行裁切，输送装置2对裁切好的布料输送至铺布结构1的上方，然后将布料逐层铺设于承料面12上，当所有层数均铺设完成后，承料面12带着布料一起下降，布料与成型面11接触进行成型，当成型面11穿出承料面12，布料贴合于成型面11且完全脱离承料面12，对多层布料进行一次成型，减少预成型件的生产时间，提高了生产效率。

实施例2：一种风电叶片根部预成型件自动铺设生产线的控制方法，如图1至图3所示，包括以下步骤：

1.1放卷：放卷装置将布料主动向前放卷，裁切平台8远离铺布结构1的一端与放卷轴之间的距离形成布料的储布段，裁切平台8的输送带转动，带动布料向前移动至裁切区域81内；

1.2裁切：通过待裁切图形尺寸计算，裁切机821根据待裁切图形的形状对应布料在裁切区域81的坐标，使得待裁切图形外接矩形中心点落在裁切区域81中心线上，沿着待裁切图形的每一条裁切线对布料进行裁切；

1.3取布：通过主控电脑的计算，控制机器人21带动取布框221进入裁切区域81，通过机器人21的动作变化，使得取布框221中心点与已裁切的布料外接矩形中心点重叠，开启取布框221内布料已覆盖的所有的针刺吸盘222，将布料抓起；

1.4叠放：通过主控电脑的计算，控制机器人21带动取布框221和布料进入承料面12上方，根据相邻布料的层叠间距要求，控制机器人21带动取布框221进行相应方向的调整，到达位置后关闭针刺取料器，可以将布料叠放在工装上；

1.5工装形变：当布料全部叠放完成后，承料面12开始向下移动，铺设于承料面12上的布料随着承料面12的下移而下移，当接触到成型面11时，布料开始沿着成型面11进行成型，直至成型面11穿出承料面12，布料贴合于成型面11且完全脱离承料面12；

1.6定型：加入预定型剂对变形完成的布料进行定型。

在步骤1.5中，在承料面12运动路径的两端固定设置有感应开关，感应开关可以采用行程开关或者红外感应装置，能够对承料面12的位置进行精准控制，在承料面12承载布料时，成型面11最高点不凸出于承料面12；在成型面11对布料成型时，成型面11穿出承料面12，布料贴合于成型面11且完全脱离承料面12。

本实用新型提供的风电叶片根部预成型件自动铺设生产线的控制方法能够实现布料自动放卷、裁切、输送、铺设和成型，自动化的生产、流水作业的方式，显著提高了生产效率。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。