风机叶片纤维布层厚度测量仪及厚度测量方法与流程

本发明涉及精密测量仪器技术领域，尤其涉及一种风机叶片纤维布层厚度测量仪及厚度测量方法。

背景技术：

随着科技的发展，风电发电市场不断扩大和成熟，风电发电作为重要的清洁可再生能源，在电量占比中不断提升，如何扩大风电发电和加快风电发电的效率，是热门话题。风电叶片作为风电发电中核心的部件，风电叶片的性能和结构直接影响着风电发电的转换效率，进而影响风电发电量，是风电发电行业重要的一个环节。

由于风电叶片在生产过程中，风电叶片内部具有夹芯结构，内部芯材的修补时间极大影响着风电叶片的生成时间和效率。提高测量芯材实际表面轮廓准确率可以明显缩短芯材的修时间，进而提高芯材的修补效率，然而芯材的实际表面轮廓尺寸需求与设计的理论值具有较大的差异。现有技术采用软件模拟出玻纤套裁的厚度来测量芯材的表面轮廓尺寸，通过软件模拟来测量芯材的表面轮廓尺寸来修正图纸，从而降低芯材理论轮廓与实际轮廓的差值。

但是由于玻纤布的实际厚度与理论厚度差异较大，软件模拟测量厚度过程消耗时间长，操作复杂，测量厚度不准确，不能根据实际情况进行及时的修正参数，进而导致芯材真实表面轮廓准确率低，造成实际生产中叶片的生产效率低。

技术实现要素：

本发明提供一种风机叶片纤维布层厚度测量仪及厚度测量方法，用以解决现有技术中玻纤布的厚度测量耗时较长和测量精度较低的问题。

本发明提供一种风机叶片纤维布层厚度测量仪，包括：本体、顶针和弹性件，所述本体的内部形成有容纳空间，所述弹性件设于所述容纳空间内；

所述本体的一端呈弧形结构，所述本体的一端设有与所述容纳空间连通的通道，所述顶针穿设于所述通道，所述顶针的第一端位于所述本体外，所述顶针的第二端与所述弹性件相连。

根据本发明提供的一种风机叶片纤维布层厚度测量仪，还包括位于所述容纳空间内的限位件，所述顶针的第二端与所述限位件相连，所述弹性件的一端与所述限位件相抵接。

根据本发明提供的一种风机叶片纤维布层厚度测量仪，所述限位件为限位盘，所述限位盘套设于所述顶针的外侧面，所述弹性件的一端与所述限位盘的表面相抵接。

根据本发明提供的一种风机叶片纤维布层厚度测量仪，所述本体为壳体，所述壳体的内部设有支撑板，所述支撑板与所述壳体的内壁面之间形成所述容纳空间，所述壳体的一端设有第一通孔，所述支撑板上设有第二通孔，所述顶针的第二端依次穿设所述第一通孔和所述第二通孔后与所述弹性件相连。

根据本发明提供的一种风机叶片纤维布层厚度测量仪，所述风机叶片纤维布层厚度测量仪还包括位于所述壳体的内部的导向筒，所述顶针的第二端依次穿设于所述第一通孔、所述导向筒和所述第二通孔。

根据本发明提供的一种风机叶片纤维布层厚度测量仪，所述壳体的另一端设有第三通孔，所述第二通孔和所述第三通孔同轴布置。

根据本发明提供的一种风机叶片纤维布层厚度测量仪，所述通道贯穿所述本体相对两表面，且所述通道贯穿所述容纳空间布设。

根据本发明提供的一种风机叶片纤维布层厚度测量仪，所述顶针的第二端沿所述顶针的长度方向设有刻度。

根据本发明提供的一种风机叶片纤维布层厚度测量仪，所述本体的外表面设有把手。

本发明还提供一种厚度测量方法，包括：

顶针的第一端插入至待测件的内部，直至所述顶针的第一端完全穿透所述待测件后与模具相抵；

本体的一端与所述待测件的表面相接触；

基于所述顶针的第一端的长度值和所述顶针的第二端的长度变化值的差值得到待测件的厚度。

本发明提供的风机叶片纤维布层厚度测量仪及厚度测量方法，顶针的第一端位于本体的下端部外，首先获取位于本体的下端部外的顶针的长度l1，测量的时候，顶针的第一端插入至待测件的内部，直至顶针的第一端完全穿透待测件后与模具相抵，让本体的下端部与待测件的表面相接触，此时顶针的第二端相对于容纳空间向上移动一定的距离，获取顶针的第二端移动的长度l2，则待测件的厚度l3为l1和l2的差值。本发明的风机叶片纤维布层厚度测量仪，结构简单，制作和使用便捷，可以随时高效地测量模具每个位置的玻纤布的铺层厚度，能够真实的测量出多层玻纤布叠加后的实际厚度，从而可以根据测量数据更精确的绘制出芯材的真实需求轮廓，进而提高芯材的准确率，从而缩短修补时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的风机叶片纤维布层厚度测量仪的结构示意图之一；

图2是本发明提供的风机叶片纤维布层厚度测量仪的结构示意图之二；

图3是本发明提供的厚度测量方法的流程图；

附图标记：

1：壳体；2：把手；3：限位盘；

4：导向筒；5：顶针；6：支撑板；

7：弹性件；8：玻纤布。

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，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1至图2描述本发明的风机叶片纤维布层厚度测量仪。

如图1所示，本发明实施例的风机叶片纤维布层厚度测量仪，包括：本体、顶针5和弹性件7，弹性件7为具有伸缩性能的部件即可，在此不作具体限定。例如，弹性件7为弹簧。

本体的内部形成有容纳空间，该容纳空间用于放置弹性件7，容纳空间的大小可以与弹性件7的尺寸相适配，也就是说，在容纳空间呈圆柱形的情况下，弹簧的外径与容纳空间的内径相匹配。

由于测量的时候，本体的下端部与玻纤布8的表面直接接触，为了提高本体与玻纤布8的贴合程度从而提升测量的准确性，本体的下端部呈弧形结构。

本体的下端部设有与容纳空间连通的通道，顶针5穿设于通道，顶针5与通道间隙配合，顶针5的第一端位于本体外，顶针5的第二端与位于容纳空间内的弹性件7相连，弹性件7能够对顶针5施加回复力，以使得顶针5在测量完成后的复位。

作为测量端的顶针5的第一端位于本体外，且位于本体外的顶针5的长度大于待测件的厚度，其具体长度在此不作具体限定。

在本发明实施例中，顶针5的第一端位于本体的下端部外，首先获取位于本体的下端部外的顶针5的长度l1，测量的时候，顶针5的第一端插入至待测件的内部，直至顶针5的第一端完全穿透待测件后与模具相抵，让本体的下端部与待测件的表面相接触，此时顶针5的第二端相对于容纳空间向上移动一定的距离，获取顶针5的第二端移动的长度l2，则待测件的厚度l3为l1和l2的差值。

本发明实施例的风机叶片纤维布层厚度测量仪，结构简单，制作和使用便捷，可以随时高效地测量模具每个位置的玻纤布8的铺层厚度，能够真实的测量出多层玻纤布叠加后的实际厚度，从而可以根据测量数据更精确的绘制出芯材的真实需求轮廓，进而提高芯材的准确率，从而缩短修补时间。

在可选的实施例中，为了便于获取顶针5的第二端移动的长度l2，本体可以采用透明材料制备而成。

在上述实施例的基础上，风机叶片纤维布层厚度测量仪还包括位于容纳空间内的限位件，顶针5的第二端与限位件相连，弹性件7的一端与限位件相抵接。

在可选的实施例中，限位件可以包括多根限位柱，多根限位柱沿顶针5的周向依次设置，弹性件7的一端与多根限位柱相抵接。

在可选的实施例中，限位件可以为限位盘3，顶针5贯穿限位盘3布设，顶针5和限位盘3连接，弹性件7的一端与限位盘3的表面相抵接。

需要说明的是，顶针5贯穿限位盘3的中心布置，且顶针5和限位盘3固定相连。其中，限位盘3在顶针5上所处的位置决定了位于本体的下端部外的顶针5的长度。

可以理解的是，限位盘3的尺寸大于通孔的尺寸且小于容纳空间的尺寸。其中，顶针5固定在限位盘3上可以防止顶针5从通道内滑落。

在上述实施例的基础上，通道贯穿本体相对两表面，且通道贯穿容纳空间布设。

在弹性件7的一端与顶针5的侧面固定连接的情况下，顶针5的第一端和第二端均可以位于本体外，或者仅有顶针5的第一端位于本体外。在顶针5的第二端位于本体外的情况下，弹性件7可以套设于顶针5的外侧面。弹性件7的一端在顶针5的侧面上的连接点决定了位于本体的下端部外的顶针5的长度。

在顶针5和限位盘3连接，弹性件7的一端与限位盘3的表面相抵接的情况下，顶针5的第一端和第二端均可以位于本体外，或者仅有顶针5的第一端位于本体外。限位盘3在顶针5上所处的位置决定了位于本体的下端部外的顶针5的长度。

在本发明实施例中，如图2所示，若顶针5在初始状态时，顶针5的第一端位于本体的下端部外，首先获取位于本体的下端部外的顶针5的长度l1，测量的时候，顶针5的第一端插入至待测件的内部，直至顶针5的第一端完全穿透待测件后与模具相抵，本体的下端部与待测件的表面相接触，此时若顶针5的第二端伸出本体的上端部外，获取本体的上端部外的顶针5的第二端的长度l4，则待测件的厚度l3为l1和l4的差值。

或者，若顶针5在初始状态时，顶针5的第一端位于本体的下端部外，顶针5的第二端位于本体的上端部外。首先获取位于本体的下端部外的顶针5的长度l1和位于本体的上端部外的顶针5的长度l5。测量的时候，顶针5的第一端插入至待测件的内部，直至顶针5的第一端完全穿透待测件后与模具相抵，本体的下端部与待测件的表面相接触，此时若顶针5的第二端继续伸出本体的上端部外，获取本体的上端部外的顶针5的第二端的长度l6，则待测件的厚度l3等于l1-(l6-l5)。

在可选的实施例中，本体为壳体1，壳体1的下端部呈弧形结构。壳体1的内部设有支撑板6，支撑板6与壳体1的内壁面之间形成容纳空间，壳体1的一端设有第一通孔，支撑板6上设有第二通孔，顶针5的第二端依次穿设第一通孔和第二通孔后与弹性件7相连。

需要说明的是，壳体1的内部设有呈水平状态的支撑板6，支撑板6与壳体1的顶部的内壁面之间形成容纳空间。并且，支撑板6与壳体1的顶部的内壁面的间距取决于弹性件7的长度。

在可选的实施例中，壳体1的内部设有呈水平状态的两个支撑板6，在两个支撑板6之间形成容纳空间。其中，两个支撑板6的间距取决于弹性件7的长度。

在上述实施例的基础上，为了保持顶针5的同轴性，风机叶片纤维布层厚度测量仪还包括位于壳体1的内部的导向筒4，顶针5的第二端依次穿设于第一通孔、导向筒4和第二通孔。

需要说明的是，第一通孔、导向筒4和第二通孔均为同轴布置，顶针5的直径可以为0.05mm～2mm。此时，导向筒4与顶针5为间隙配合。

在上述实施例的基础上，壳体1的另一端设有第三通孔，第二通孔和第三通孔同轴布置。

在弹性件7的一端与顶针5的侧面固定连接的情况下，顶针5的第一端和第二端均可以位于本体外，或者仅有顶针5的第一端位于本体外。在顶针5的第二端均位于本体外的情况下，顶针5的第二端穿过第三通孔。弹性件7的一端在顶针5的侧面上的连接点决定了位于本体的下端部外的顶针5的长度。

在顶针5和限位盘3连接，弹性件7的一端与限位盘3的表面相抵接的情况下，顶针5的第一端和第二端均可以位于本体外，或者仅有顶针5的第一端位于本体外。在顶针5的第二端均位于本体外的情况下，顶针5的第二端穿过第三通孔。限位盘3在顶针5上所处的位置决定了位于本体的下端部外的顶针5的长度。

在可选的实施例中，为了保证弹性件7的回复性能，容纳空间的大小需要满足一定的条件，即在弹性件7设于容纳空间内的情况下，弹性件7在原始状态时处于压缩状态。也就是说，在对待测件进行测量之前弹性件7就是处于压缩状态。

在本发明实施例中，如图2所示，若顶针5在初始状态时，顶针5的第一端穿过第一通孔后位于壳体1的下端部外，首先获取位于壳体1的下端部外的顶针5的长度l1，测量的时候，顶针5的第一端插入至待测件的内部，直至顶针5的第一端完全穿透待测件后与模具相抵，壳体1的下端部与待测件的表面相接触，此时若顶针5的第二端穿过第三通孔伸出壳体1的上端部外，获取壳体1的上端部外的顶针5的第二端的长度l4，则待测件的厚度l3为l1和l4的差值。

或者，若顶针5在初始状态时，顶针5的第一端位于壳体1的下端部外，顶针5的第二端位于壳体1的上端部外。首先获取位于壳体1的下端部外的顶针5的长度l1和位于壳体1的上端部外的顶针5的长度l5。测量的时候，顶针5的第一端插入至待测件的内部，直至顶针5的第一端完全穿透待测件后与模具相抵，壳体1的下端部与待测件的表面相接触，此时若顶针5的第二端继续伸出壳体1的上端部外，获取壳体1的上端部外的顶针5的第二端的长度l6，则待测件的厚度l3等于l1-(l6-l5)。

在上述实施例的基础上，为了便于直观、快速地获取待测件的厚度，顶针5的第一端沿顶针5的长度方向设有刻度，或者顶针5的第二端沿顶针5的长度方向设有刻度，或者顶针5的第一端和第二端沿顶针5的长度方向均设有刻度。

需要说明的是，刻度可以通过刻制或印刷的方式设在顶针5上。

在上述实施例的基础上，为了便于使用该厚度测量装置，壳体1的外壁面设有把手2。

需要说明的是，把手2与壳体1可以采用可拆卸的方式或者一体成型的方式连接，例如，把手2与壳体1通过焊接的方式连接在一起。把手2与壳体1的具体连接方式在此不作具体限定。

另一方面，如图3所示，本发明实施例的厚度测量方法，包括：

s100，顶针5的第一端插入至待测件的内部，直至顶针5的第一端完全穿透所述待测件后与模具相抵；

需要说明的是，在顶针5的一端插入至待测件的内部之前，首先将该位置的玻纤布8整理平整。

s200，本体的一端与待测件的表面相接触；

s300，基于顶针5的第一端的长度值和顶针5的第二端的长度变化值的差值得到待测件的厚度。

顶针5的第一端位于本体的下端部外，首先获取位于本体的下端部外的顶针5的长度l1，测量的时候，顶针5的第一端插入至待测件的内部，直至顶针5的第一端完全穿透待测件后与模具相抵，让本体的下端部与待测件的表面相接触，此时顶针5的第二端相对于容纳空间向上移动一定的距离，获取顶针5的第二端移动的长度l2，则待测件的厚度l3为l1和l2的差值。

若顶针5在初始状态时，顶针5的第一端位于本体的下端部外，首先获取位于本体的下端部外的顶针5的长度l1，测量的时候，顶针5的第一端插入至待测件的内部，直至顶针5的第一端完全穿透待测件后与模具相抵，本体的下端部与待测件的表面相接触，此时若顶针5的第二端伸出本体的上端部外，获取本体的上端部外的顶针5的第二端的长度l4，则待测件的厚度l3为l1和l4的差值。

或者，若顶针5在初始状态时，顶针5的第一端位于本体的下端部外，顶针5的第二端位于本体的上端部外。首先获取位于本体的下端部外的顶针5的长度l1和位于本体的上端部外的顶针5的长度l5。测量的时候，顶针5的第一端插入至待测件的内部，直至顶针5的第一端完全穿透待测件后与模具相抵，本体的下端部与待测件的表面相接触，此时若顶针5的第二端继续伸出本体的上端部外，获取本体的上端部外的顶针5的第二端的长度l6，则待测件的厚度l3等于l1-(l6-l5)。

相对于人工测层数统计的方式，由于不同批次的玻纤布厚度可能存在差异，且人工统计对玻纤布的层数易出现漏测多测等可能性，采用本发明实施例的厚度测量方法则可以避免此类问题。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。