一种可检测风力发电机组叶片合模缝距离的模具的制作方法

本发明属于风力发电机制造设备技术领域，具体涉及一种可检测风力发电机组叶片合模缝距离的模具。

背景技术：

风电机组是将风能转化为电能的装置，其中“叶片”作为风电机组的核心部件之一，叶片的自身质量直接影响机组的运转安全，且随着国内外兆瓦级叶片的快速发展，叶片发电功率越来越大，叶片亦越来越长越来越重，因此对叶片生产质量的要求亦愈来愈高。

风力发电机组叶片上下模合模是叶片制作的重要工艺制作流程，合模后，叶片上下模的前后缘面之间留有一条间隙，简称合模缝，通过向合模缝内注入合模胶，将叶片上下模完全粘合到一起，如果合模缝间隙预留过大，会造成叶片上下模依靠过量合模胶粘合，导致粘合不牢靠，如果合模缝间隙预留过小，会导致合模胶无法正常注入间隙内，造成叶片上下模无法粘合。

现有的叶片上下模合模后预留的合模缝的检测工艺为较原始的手工测量：使用合模模具合模完成后，操作人员依次从叶根到叶尖，每间隔一段距离使用塞尺进行合模缝间隙的检测，该工艺方法比较费时费力，测量效率低，且精度差。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种可检测风力发电机组叶片合模缝距离的模具，其测量准确、操作方便、能够大大提高检测效率、降低人工作业量和劳动强度。

为解决现有技术问题，本发明公开了一种可检测风力发电机组叶片合模缝距离的模具，

包括上模、下模、驱动上模相对下模移动以完成开合模动作的翻转装置和与翻转装置电性连接以驱动其运行的控制装置；

上模和下模均具有沿长度方向延伸的前缘面和后缘面，前缘面靠近型腔的前缘，后缘面靠近型腔的后缘；在其中一个前缘面上沿其长度方向依次埋设有若干前缘合模缝测距装置，在其中一个后缘面上沿其长度方向依次埋设有若干后缘合模缝测距装置；

前缘合模缝测距装置和后缘合模缝测距装置分别与控制装置电性连接；控制装置具有显示检测结果的显示屏。

作为优选方案，

控制装置还包括信号处理电路和直流开关电源；前缘合模缝测距装置的输出端和后缘合模缝测距装置的输出端分别与信号处理电路的输入端相连，信号处理电路的输出端与显示屏的输入端相连；信号处理电路通过直流开关电源与市政电网相连。

作为优选方案，

信号处理电路包括PLC控制器。

作为优选方案，

前缘合模缝测距装置和后缘合模缝测距装置均为等间距设置。

作为优选方案，

前缘合模缝测距装置和后缘合模缝测距装置一一对应设置。

作为优选方案，

前缘合模缝测距装置和后缘合模缝测距装置均为位移传感器，前缘合模缝测距装置的探头顶部伸出于前缘面并位于同一高度，后缘合模缝测距装置的探头顶部伸出于后缘面并位于同一高度。

作为优选方案，

前缘合模缝测距装置的探头顶部和后缘合模缝测距装置的探头顶部均位于同一高度。

作为优选方案，

前缘合模缝测距装置和后缘合模缝测距装置均为超声波测距传感器，前缘合模缝测距装置的探头顶部与前缘面平齐，后缘合模缝测距装置的探头顶部与后缘面平齐。

作为优选方案，

翻转装置包括若干油缸一、若干油缸二和为油缸一和油缸二供油的液压站；液压站与控制装置电性连接，上模的翻转模支架的前缘面侧安装有若干转动体，下模的固定模支架的前缘面侧安装有若干固定底座，转动体与固定底座通过枢轴枢接，油缸一的两端分别与转动体和固定底座枢接，油缸二的两端分别与转动体和固定底座枢接。

作为优选方案，

转动体和固定底座两侧均安装有一个油缸一和一个油缸二。

本发明具有的有益效果：

1、在上模和下模的前后缘面分别设置距离检测装置，并根据实际检测要求设置检测装置之间的间距，从而使得每次叶片制作时的检测位置均保持一致，具有可重复性，提高了检测的准确性。

2、检测装置能够在合模后自动检测，无需负责的操作即可在短时间内获取合模缝的间距，极大地提高了检测效率，降低了人工作业量和劳动强度。

附图说明

图1是本发明一个优选实施例在开模状态下的结构俯视图；

图2是图1所示实施例在开模状态下的结构示意图；

图3是图1所示实施例的局部示意图；

图4是图1所示实施例的系统连接框图；

图5是图1所示实施例在合模状态下的结构示意图；

图6是图1所示实施例中驱动装置在开合模状态下的结构示意图。

附图标记：

1控制装置；2显示屏；3前缘合模缝测距装置；4后缘合模缝测距装置；5上模；6下模；7前缘面；8后缘面；9翻转装置；10凸耳。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至6所示，一种可检测风力发电机组叶片合模缝距离的模具，包括上模5、下模6、驱动上模5相对下模6移动以完成开合模动作的翻转装置9和与翻转装置9电性连接以驱动其运行的控制装置1。

上模5和下模6均具有一与叶片内外部分形状相匹配的型腔，各自型腔的两侧分别为沿长度方向延伸的前缘面7和后缘面8，前缘面7靠近型腔的前缘，后缘面8靠近型腔的后缘。在其中一个前缘面7上沿其长度方向依次埋设有若干前缘合模缝测距装置3，在其中一个后缘面8上沿其长度方向依次埋设有若干后缘合模缝测距装置4。由于下模6是固定不动的，因此优选将前缘合模缝测距装置3和后缘合模缝测距装置4分别设置在下模6的前后缘面上，这样就可以固定测距装置的线束，从而在分模和合模时避免与其它线束发生纠缠或者因为频繁移动而造成连接不良或损坏。

前缘合模缝测距装置3和后缘合模缝测距装置4分别通过线束与控制装置1电性连接；控制装置1具有显示检测结果的显示屏2。

控制装置还包括信号处理电路和直流开关电源；信号处理电路中的处理单元为PLC控制器，直流开关电源为230V交流变24V电源，从而向控制装置提供24V直流电源。前缘合模缝测距装置3的输出端和后缘合模缝测距装置4的输出端分别与信号处理电路的输入端相连，信号处理电路的输出端与显示屏2的输入端相连；信号处理电路通过直流开关电源与市政电网相连，关闭直流开关电源后，控制装置断电，开启直流开关电源后，控制装置得电。PLC控制器将测距装置发送来的检测信号处理后统一发送给显示屏2以供工作人员参考和记录，相比以往人工检测的方式更加迅速可靠。

作为一种典型的分布方式，前缘合模缝测距装置3和后缘合模缝测距装置4均为等间距设置，这样可以更清楚和准确地测算模具每个位置的合模缝间距。

作为另一种典型的分布方式，前缘合模缝测距装置3和后缘合模缝测距装置4一一对应设置，这样可以更准确地测算模具同一长度位置上前后缘位置处的合模缝间距。

作为一种典型的选型方式，前缘合模缝测距装置3和后缘合模缝测距装置4均为位移传感器，前缘合模缝测距装置3的探头顶部伸出于前缘面7并位于同一高度，后缘合模缝测距装置4的探头顶部伸出于后缘面8并位于同一高度。当上模5和下模6缓慢合模时，上模5的前后缘面分别接触并挤压前缘合模缝测距装置3的的探头和后缘合模缝测距装置4的探头从而产生位移信号，当合模结束后，所有测距装置均发回位移信号，并在显示屏2上分别显示，此时可以根据数据间的差距来判断合模缝的大小是否达到要求。

为了能够快速的判断所有数据之间的差距，可将前缘合模缝测距装置3的探头顶部和后缘合模缝测距装置4的探头顶部均位于同一高度，这样所有数据的基本点均相同，工作人员可以更加全面地对整个模具的合模缝做出判断。

作为另一种典型的选型方式，前缘合模缝测距装置3和后缘合模缝测距装置4均为超声波测距传感器，前缘合模缝测距装置3的探头顶部与前缘面7平齐，后缘合模缝测距装置4的探头顶部与后缘面8平齐。当合模结束后，两个前缘面和两个后缘面分别到位，此时测距装置利用超声波回波测距原理，运用精确的时差测量技术，检测传感器与目标物之间的距离，获取到合模缝的间距并显示在显示屏2上。

利用超声波测距的原理为：超声波发射器在发射超声波时开始进行计时，超声波通过空气进行传播，传播途中遇到障碍物就会立即反射传播回来，超声波接收器在收到反射波的时刻就立即停止计时。在空气中超声波的传播速度是340m/s，通过计时器记录时间t，就可以测算出从发射点到障碍物之间的距离长度S，即：S＝340t/2。超声波在介质中传播的距离比较远，穿透性强，尤其在短距离测量中，超声波测距传感器具有非常大的优势，且测距的方法简单，成本低廉。

本发明中，模具的驱动部分主要包括模架、翻转装置9和控制装置1。模架用于支撑上模5和下模6，包括翻转模支架11和固定模支架12，上模5固定在翻转模支架11上，下模6固定在固定模支架12上。翻转模支架11的前缘面侧固定设置转动体17，固定模支架12的前缘面侧固定设置有固定底座。

翻转装置9用于实现模架180°翻转，使上下模完成合模，主要包括油缸一14、油缸二15、固定底座16、转动体17、枢轴18和液压站13。固定底座16与转动体17通过枢轴18枢接，转动体17可沿枢轴18转动，其中固定底座16与固定模支架12刚性连接，转动体17与翻转模支架11刚性连接，每个转动体17和固定底座16的两侧各有两个油缸一14和两个油缸二15，油缸一14和油缸二15的两端分别位于固定底座16和转动体17上。

控制装置1与液压站13电性连接，液压站13通过输油管19和回油管20与油缸一14和油缸二15连接，通过控制装置1启动液压泵21，液压泵21开始打压，油缸一14和油缸二15向上顶起，转动体17及与其刚性连接的翻转模支架11围绕枢轴18向固定模支架12侧转动，转动体17及与其刚性连接的翻转模支架11通过死点后，油缸二15向内收缩，同时也防止当转动体带动翻转模转动过死点后会突然向前窜动，控制装置1通过精准控制和调节液压站内输油管路上的流量阀通过的油液流量，使所有翻转装置9实现同步动作，直至上模5转动180°与下模6实现合模。然后通过安装在前后缘面上的合模缝测距装置，当检测到合模缝达到合模的间隙要求后，通过控制装置发出停止指令，翻转装置9停止转动，此时，根据测距装置测得在显示屏上显示的各测距点的距离参数，对合模缝进行修补，以使整条合模缝符合要求。

以超声波测距传感器为例阐述本发明的工作原理及过程：首先给所述控制装置1供电，通过直流开关电源给PLC控制器和显示屏2供电，通过PLC控制器给前缘合模缝测距装置3和后缘合模缝测距装置4供电，启动叶片模具合模，使上模5缓缓地与下模6闭合，合模完毕后，在叶片的前缘面7侧，前缘合模缝测距装置3通过探头发射出超声波，超声波触碰到叶片上模5的前缘面7表面时，超声波反弹回波，因为使用的是收发一体式超声波测距传感器，因此前缘合模缝测距装置3的探头接收反弹回波，并将分析的信号传输到PLC控制器，PLC控制器经过信号处理，再输出显示到显示屏2上，此时，操作人员根据显示屏上的各超声波测距传感器检测点的数值，即可准确的知道叶片前缘面7的合模情况，将不符合要求的合模缝进行修补或刮除。同理，在叶片的后缘面8侧，通过后缘合模缝测距装置4可以准确的获知叶片后缘面8的合模情况。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。