一种风电叶片模具锁扣智能监测装置的制作方法

本发明涉及风力发电技术设备设施领域，具体的说是一种风电叶片模具锁扣智能监测装置。

背景技术：

风能作为一种清洁高效的可再生能源正日益受到各国的重视，截止到2015年底，我国风电装机累积总量已超过1.29亿千瓦。风电叶片是风力发电机的核心部件之一，约占风机总成本的20%左右。随着对风能开发力度的加大，风机大型化成为风能利用的一种趋势，这就对风电装备制造技术及叶片制作工艺提出了更高的要求。

大型风电叶片制造工艺复杂，参数繁多，很多关键性参数一旦出现问题，就会导致产品返修甚至报废，会带来巨大的经济损失。风电叶片模具是制作风电叶片的重要设备之一，在叶片生产过程中，模具的控制参数尤为重要，其中模具翻转后锁扣的扣合状态对叶片上下半片的粘接效果有很大的影响。目前模具翻转锁紧后锁扣的扣合状态全部由人工一一确认，一套模具用到的锁扣大约在40-50个，人工检查耗时耗力且存在监测不及时、极易出现漏检、判断错误等问题，一旦锁扣状态异常未得到处理，就可能造成叶片粘接厚度过厚、虚粘、缺胶等粘接缺陷，严重影响产品质量。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种可以在在模具翻转锁紧后对模具锁扣状态进行智能监测，并将异常状态通过声光报警提示并准确定位出状态异常的风电叶片模具锁扣智能监测装置。

为了实现上述目的，本发明采用的方案为：

一种风电叶片模具锁扣智能监测装置，由锁扣系统、感应系统、控制系统和报警系统组成，所述锁扣系统包括限位槽和设置在限位槽内上下移动的横销，且横销的端部伸出限位槽，所述限位槽一端的外侧设置有锁扣挂钩，锁扣挂钩的下端与传动杆的一端固定连接并且随传动杆同步上下或者左右移动；

所述感应系统由位移感应探头和接近开关组成，其中位移感应探头与锁扣挂钩对应设置，接近开关设置在锁扣挂钩的侧下方，在接近开关上还转动连接有开关摆杆，开关摆杆位于传动杆的下方，当传动杆向下运动时与开关摆杆接触并推动开关摆杆向下转动；

所述控制系统包括主控电脑，所述位移感应探头和接近开关通过总线系统与主控电脑连接，主控电脑还与报警系统相连接。

所述传动杆包括一个水平部分，在水平部分的两端分别连接两个方向相反的垂直部分，其中一个垂直部分与挂钩锁扣相连接，另一个垂直部分与传动杆的动力源相连接，在传动杆向下移动时，水平部分与开关摆杆相接触。

所述锁扣挂钩的纵切面呈倒置的“L”形，且拐弯处的内外两侧均为圆角。

所述锁扣系统还包括设置在限位槽端侧的钢架，钢架呈长方体结构，所述锁扣挂钩和传动杆均活动设置在钢架上，所述接近开关设置在钢架背向限位槽的一面，位移感应探头固定设置在钢架的与限位槽延伸方向平行的任一侧面上。

所述位移感应探头通过螺钉固定在钢架上，且外部设置有金属防护罩。

所述控制系统还包括控制柜，通过总线系统分别与位移感应探头、接近开关和主控电脑相连接。

所述控制柜内设置有PLC和与PLC连接的触摸屏。所述报警系统设置在控制柜的上方。

所述接近开关为霍尔接近开关。

有益效果：

1、采用位移感应探头和接近开关实时监测锁扣在水平方向和垂直方向上的位移变化，大大提高了操作便捷性、准确性和异常处理效率；

2、本发明的一种风力发电叶片模具锁扣状态监测装置，可以减少人工检查耗时，单只叶片平均减少 20 分钟；

3、提升了生产流程自动化程度，在大型风电叶片的制造中具有明显优势；

4、锁扣挂钩的切面呈“L”形而不是“J”形，能够减少传动杆垂直方向位移距离，降低系统实现的复杂程度，同时，转弯处内侧为圆角，当横销与锁扣挂钩接触后会向斜上方移动，进而保证各锁扣挂钩在水平方向的位移是一致的，以提高监测数据的准确性。

附图说明

图1为感应探测装置安装示意图；

图2为感应探测装置工作示意图；

图3为系统整体流程示意图。

附图标记：1、PS模具，2、SS模具，3、锁扣挂钩，4、限位槽，5、横销，6、传动杆，7、位移感应探头，8、接近开关，9、开关摆杆，10、总线系统，11、主控电脑，12、报警系统，13、控制柜，14、钢架，100、模具锁扣系统。

具体实施方式

下面根据附图具体说明本发明的实施方式。

如图1所示，一种风电叶片模具锁扣智能监测装置，由锁扣系统100、感应系统、控制系统和报警系统12组成，所述锁扣系统100包括限位槽4和设置在限位槽4内上下移动的横销5，且横销5的端部伸出限位槽4，所述限位槽4一端的外侧设置有锁扣挂钩3，锁扣挂钩3的下端与传动杆6的一端固定连接并且随传动杆6同步上下或者左右移动；

所述感应系统由位移感应探头7和接近开关8组成，其中位移感应探头7与锁扣挂钩3对应设置，接近开关8设置在锁扣挂钩3的侧下方，在接近开关8上还转动连接有开关摆杆9，开关摆杆9位于传动杆6的下方，当传动杆6向下运动时与开关摆杆9接触并推动开关摆杆9向下转动；

所述控制系统包括主控电脑11，所述位移感应探头7和接近开关8通过总线系统10与主控电脑11连接，主控电脑11还与报警系统12相连接。

所述传动杆6包括一个水平部分，在水平部分的两端分别连接两个方向相反的垂直部分，其中一个垂直部分与挂钩锁扣3相连接，另一个垂直部分与传动杆6的动力源相连接，在传动杆6向下移动时，水平部分与开关摆杆9相接触。

所述锁扣挂钩3的纵切面呈倒置的“L”形，且拐弯处的内外两侧均为圆角。

所述锁扣系统100还包括设置在限位槽4端侧的钢架14，钢架14呈长方体结构，所述锁扣挂钩3和传动杆6均活动设置在钢架14上，所述接近开关8设置在钢架14背向限位槽4的一面，位移感应探头7固定设置在钢架14的与限位槽4延伸方向平行的任一侧面上。

所述位移感应探头7通过螺钉固定在钢架14上，且外部设置有金属防护罩。

所述控制系统还包括控制柜13，通过总线系统10分别与位移感应探头7、接近开关8和主控电脑11相连接。

所述控制柜13内设置有PLC和与PLC连接的触摸屏。所述报警系统12设置在控制柜13的上方。

所述接近开关8为霍尔接近开关。

如图2所示，在使用时，叶片壳体粘接区域涂胶后，SS模具2保持不动，PS模具1翻转，横销5进入限位槽4，且横销5高度略低于锁扣挂钩3。之后传动杆6带动锁扣挂钩3朝横销5横向移动，挂住横销5之后向下移动对锁扣进行锁紧，同时位于传动杆6下方的开关摆杆9与传动杆6的水平部分接触并随之向下摆动，当传动杆6停止移动后，开关摆杆9到达极限位置，接近开关8内部导通，将数据传输到主控电脑11；另一方面位移感应探头7记录锁扣挂钩3两个方向的位移情况，也将数据传输到主控电脑11。主控电脑11分析位移感应探头7和接近开关8的数据后，若两者数据同时满足设定值，则在屏幕上显示锁扣状态正常，控制柜13控制声光报警系统12绿灯亮起；若接近开关8数据正常，位移感应探头7数据异常，则在屏幕显示锁扣状态异常，并标记不合格的锁扣位置，控制柜13控制声光报警系统12红灯亮起，并发出警报，提醒现场人员查看异常，并定位未锁紧的锁扣位置；若接近开关8未导通，说明模具翻转系统异常，传动杆6未移动，需要设备人员检查维修。

如图3所示，本发明设置在模具所有的锁扣上，经过实验证实，单只叶片的平均检查时间可以缩短20分钟，能够大大提升自动化水平，提高生产效率，以及降低设备故障率，提高产品的良品率。