方框式风电叶片端面铣削机用自动化对刀系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种方框式风电叶片端面铣削机用自动化对刀系统，包括运动控制器、三轴联动装置、安装于三轴联动装置上并包括用于旋转铣削风电叶片端面上螺柱的铣削刀头上的铣削头、装设于铣削头上用于感测螺柱相对于风电叶片端面的实际落差的测距激光头，三轴联动装置可竖直上下移动地安装于方框式风电叶片端面铣削机的方框上，并设置成能在运动控制器的控制下根据测距激光头感测的实际落差带动铣削头沿Z轴和X轴移动并沿Y轴进给，且能使得铣削头沿Z轴和X轴的移动轨迹为与螺柱分布形状适配的圆形轨迹，从而使铣削头在运动控制器的控制下完成对风电叶片端面上螺柱的铣削。本实用新型专利技术使得整个铣削过程测距、对刀、铣削自动化，且保证了铣削精度。且保证了铣削精度。且保证了铣削精度。

【技术实现步骤摘要】
方框式风电叶片端面铣削机用自动化对刀系统


[0001]本技术涉及风电叶片端面加工
，具体涉及一种方框式风电叶片端面铣削机用自动化对刀系统。

技术介绍

[0002]风力发电机通常由塔架、位于塔架上的风力发电机叶片、轮毂、机舱、机舱内的传动系统、控制系统和发电机等组成。风力发电机叶片和轮毂之间一般通过螺纹连接为一体，因而在叶片制作过程中就会在叶片根端设置预埋件即螺栓。在叶片和轮毂连接之前，叶片根端即叶片根部端面需要保证一定的精度，即整个端面和预埋件要达到统一的精度，一般通过铣削的加工处理方式来使其平面度达到规定要求。
[0003]现有的风电叶片端面铣削机通常需要在风电叶片的内部撑紧叶片然后进行铣削，但由于叶片根端直径较大，内部撑紧的固定方式不仅不安全可靠，还增加了叶片根端的端面定位和加工的难度。为此，本申请人为此设计了一款方框式风电叶片端面铣削机，通过方框的每个角部上安装的固定夹紧装置，来从外部固定夹紧叶片外周面。但针对此款铣削机，现有的自动化铣削系统不再适配，因此迫切需要设计一套新的自动化铣削系统来完成铣削。

技术实现思路

[0004]为此，本技术提供一种能够自动化对刀的方框式风电叶片端面铣削机用自动化对刀系统将是有利的。
[0005]为实现上述目的，本技术提供一种方框式风电叶片端面铣削机用自动化对刀系统，其包括：运动控制器、三轴联动装置、铣削头和测距激光头，三轴联动装置、铣削头和测距激光头分别与运动控制器电连接，其中，铣削头安装于三轴联动装置上并包括用于旋转铣削风电叶片端面上螺柱的铣削刀头；测距激光头装设于铣削头上用于感测螺柱相对于风电叶片端面的实际落差；三轴联动装置可竖直上下移动地安装于方框式风电叶片端面铣削机的方框上，并设置成能够在运动控制器的控制下根据测距激光头感测的实际落差带动铣削头沿Z轴和X轴移动并沿Y轴进给，且能够使得铣削头沿Z轴和X轴的移动轨迹为与风电叶片端面上螺柱分布形状适配的圆形轨迹，从而使得铣削头在运动控制器的控制下完成对风电叶片端面上螺柱的铣削。
[0006]在本技术中，通过测距激光头测得的螺柱相对于风电叶片端面的实际落差，运动控制器能够据此进行信息处理并控制三轴联动装置和铣削头进行动作，三轴联动装置带动铣削头沿Z轴和X轴同时移动而形成的圆形轨迹运动可以使得铣削头能够覆盖所有螺柱，三轴联动装置带动铣削头沿Y轴的移动可以使得铣削头朝向螺柱进刀，而铣削刀头的旋转可以完成对螺柱的铣削，整个铣削过程在运动控制器的控制下实现自动化。
[0007]进一步，运动控制器包括与测距激光头电连接的信息采集模块、与信息采集模块电连接的数据处理模块、以及与数据处理模块电连接的操控模块，其中，信息采集模块设置
成用于采集实际落差，数据处理模块设置成能够根据实际落差计算出铣削头与螺柱之间的实际距离以及铣削头所需要的沿圆形轨迹运动的圈数，从而由操控模块控制三轴联动装置和铣削头动作。
[0008]通过上述结构设置，使得激光传感器能够将螺柱上的实际落差传输到信息采集模块，由数据处理模块计算出螺柱的最高点，以及该最高点和铣削头的实际距离，从而由操控模块引导三轴联动装置动作并引导铣削头从最高点开铣。
[0009]进一步，三轴联动装置包括X轴横梁组件、Z轴移动机构、X轴移动机构和Y轴进给机构，其中，Z轴移动机构固定于X轴横梁组件的后侧上并设置成沿Z轴可移动地连接在方框的左右两侧上，X轴移动机构设置成沿X轴可移动地安装于X轴横梁组件的前侧上，Y轴进给机构经由X轴移动机构安装于X轴横梁组件的顶部上、并设置成沿Y轴可移动地支撑铣削头。
[0010]在本技术中，通过上述结构，铣削头能够被Y轴进给机构带动着沿Y轴方向进给，Y轴进给机构能够同时被X轴移动机构和Z轴移动机构带动着沿X轴和Z轴所在垂直平面作圆形轨迹运动，从而对整个风电叶片端面上的螺柱进行铣削。
[0011]进一步，Z轴移动机构、X轴移动机构和Y轴进给机构上都设置有位置传感器，该等位置传感器与运动控制器电连接。
[0012]通过上述结构设置，使得运动控制器能够实时掌控并实现铣削头在X、Y、Z这三个轴向上的运动。
[0013]再进一步，Z轴移动机构、X轴移动机构和Y轴进给机构分别包括其上设置有位置传感器的Z轴伺服电机、X轴伺服电机和Y轴伺服电机，其中，位置传感器为编码器。
[0014]通过上述设置，运动控制器可以根据这些电机上的编码器信息来掌控在X、Y、Z这三个轴向上位置，进而根据需要控制各电机的启停。
[0015]还进一步，X轴横梁组件包括X轴横梁、安装于X轴横梁左右两侧上的左横梁连接座和右横梁连接座、以及装设于X轴横梁顶部上的X向滑轨。
[0016]通过上述结构设置，使得X轴横梁组件起到一个支撑X轴移动机构、Y轴进给机构和铣削头的作用，同时起到将它们连接到Z轴移动机构上的作用。
[0017]更进一步，Z轴移动机构还包括分别固定连接于左横梁连接座和右横梁连接座的左侧连接座和右侧连接座、两端分别可转动地安装于左侧连接座和右侧连接座上的Z向移动长轴、分别在左侧连接座和右侧连接座的内侧安装于Z向移动长轴上的左Z向齿轮和右Z向齿轮、分别安装于方框的左右两侧上并适于分别啮合左Z向齿轮和右Z向齿轮的左Z向齿条和右Z向齿条，其中，Z轴伺服电机安装于右侧连接座上并驱动连接Z向移动长轴，左侧连接座和右侧连接座都设置有适于滑动连接方框的左右两侧的X向开口滑座和Y向开口滑座。
[0018]通过上述结构设置，使得Z轴移动机构前侧固定于X轴横梁组件的后侧上，Z轴移动机构后侧一方面经由左侧连接座和右侧连接座的每个连接座上的X向开口滑座和Y向开口滑座滑动连接至方框的左右两侧的其中一侧上，另一方面经由Z向移动长轴带动的左Z向齿轮和右Z向齿轮分别与方框左右两侧上设置的左Z向齿条和右Z向齿条相啮合来实现Z向移动，从而能够实现Z轴移动机构沿着方框的垂直上下移动。
[0019]又进一步，Z轴伺服电机经由Z轴减速机驱动连接Z向移动长轴，Z轴减速机经由减速机连接座安装于右侧连接座的外侧上。
[0020]通过上述结构设置，Z轴伺服电机能够经由Z轴减速机驱动Z向移动长轴，然后Z向
移动长轴带动其上的左Z向齿轮和右Z向齿轮一起转动，从而Z轴移动机构沿着固定于方框的左右两侧上的左Z向齿条和右Z向齿条上下运动，从而带动X轴横梁组件以及其上的X轴移动机构和Y轴进给机构上下运动。
[0021]另进一步，X轴移动机构还包括与X向滑轨滑动连接的X轴移动座、可转动地安装于X轴移动座上的X向齿轮、固定安装于X轴横梁的前侧上并与X向齿轮啮合的X向齿条，其中，X轴移动座的底部设置有前侧电机座，X轴伺服电机安装于该前侧电机座上并驱动连接位于前侧电机座后侧的X向齿轮，并且，Y轴进给机构经由该X轴移动座安装于X轴横梁组件的顶部上。
[0022]通过上述结构设置，使得X轴伺服电机能够驱动X向齿轮沿着X向齿条移动，从而整个X轴移动座带动着Y轴进给机构沿着X轴方向移动。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方框式风电叶片端面铣削机用自动化对刀系统，其特征在于包括：运动控制器、三轴联动装置、铣削头和测距激光头，三轴联动装置、铣削头和测距激光头分别与运动控制器电连接，其中，铣削头安装于三轴联动装置上并包括用于旋转铣削风电叶片端面上螺柱的铣削刀头；测距激光头装设于铣削头上用于感测螺柱相对于风电叶片端面的实际落差；三轴联动装置可竖直上下移动地安装于方框式风电叶片端面铣削机的方框上，并设置成能够在运动控制器的控制下根据测距激光头感测的实际落差带动铣削头沿Z轴和X轴移动并沿Y轴进给，且能够使得铣削头沿Z轴和X轴的移动轨迹为与风电叶片端面上螺柱分布形状适配的圆形轨迹，从而使得铣削头在运动控制器的控制下完成对风电叶片端面上螺柱的铣削。2.如权利要求1所述的方框式风电叶片端面铣削机用自动化对刀系统，其特征在于，所述运动控制器包括与所述测距激光头电连接的信息采集模块、与信息采集模块电连接的数据处理模块、以及与数据处理模块电连接的操控模块，其中，信息采集模块设置成用于采集所述实际落差，数据处理模块设置成能够根据所述实际落差计算出所述铣削头与所述螺柱之间的实际距离以及所述铣削头所需要的沿所述圆形轨迹运动的圈数，从而由操控模块控制所述三轴联动装置和铣削头动作。3.如权利要求1或2所述的方框式风电叶片端面铣削机用自动化对刀系统，其特征在于，所述三轴联动装置包括X轴横梁组件、Z轴移动机构、X轴移动机构和Y轴进给机构，其中，Z轴移动机构固定于X轴横梁组件的后侧上并设置成沿所述Z轴可移动地连接在所述方框的左右两侧上，X轴移动机构设置成沿所述X轴可移动地安装于X轴横梁组件的前侧上，Y轴进给机构经由X轴移动机构安装于X轴横梁组件的顶部上、并设置成沿所述Y轴可移动地支撑所述铣削头。4.如权利要求3所述的方框式风电叶片端面铣削机用自动化对刀系统，其特征在于，所述Z轴移动机构、所述X轴移动机构和所述Y轴进给机构上都设置有位置传感器，该位置传感器与所述运动控制器电连接。5.如权利要求4所述的方框式风电叶片端面铣削机用自动化对刀系统，其特征在于，所述Z轴移动机构、所述X轴移动机构...

【专利技术属性】
技术研发人员：李生庆，
申请(专利权)人：苏州复玖机械科技有限公司，
类型：新型
国别省市：