CN112110377A - 在线检测用升降机及在线检测*** - Google Patents

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Abstract

本公开提供了在线检测用升降机及在线检测***。该在线检测用升降机包括机架、升降机构和平移机构；升降机构包括升降部、竖直导向轴和第一驱动装置，竖直导向轴与机架固定连接，升降部与竖直导向轴滑动连接，第一驱动装置用于驱动升降部沿竖直导向轴往复运动；平移机构包括平移部、水平导轨和第二驱动装置，水平导轨与升降部固定连接，平移部与水平导轨滑动连接，第二驱动装置用于驱动平移部沿水平导轨往复运动；平移部至少部分被用于抬升待检测的目标组件。该在线检测用升降机能够实现目标组件的线检测，提高减速器的生产效率。

Description

在线检测用升降机及在线检测***
技术领域
本公开涉及检测设备技术领域，具体涉及在线检测用升降机及在线检测***。
背景技术
风能是一种清洁、实用、经济和环境友好的可再生能源，可以为人类发展提供可持续的能源基础，在未来能源***中，风力发电具有重要的战略地位。风力发电机组(简称风电机组)是将风能转化为电能的机械，由众多机械部件组成。为了保持风电机组的稳定运转，必须使用偏航、变桨减速器来调整迎风的方位和桨叶的角度。
随着风电行业的迅速发展，对风电偏航变桨减速器的生产效率要求越来越高。目前的装配流水线以输出齿轮为基础零件进行装配，而输出齿轮直接放在流水线上，这样整机装配完成后无法进行空载测试，只能下线后进行整机检测。线下检测增加了生产工序及转运时间，严重制约了风电偏航变桨减速器产能的提升。
发明内容
本公开提出了在线检测用升降机及在线检测***。
第一方面，本公开提供了一种在线检测用升降机，包括机架、升降机构和平移机构；
所述升降机构包括升降部、竖直导向轴和第一驱动装置，所述竖直导向轴与所述机架固定连接，所述升降部与所述竖直导向轴滑动连接，所述第一驱动装置用于驱动所述升降部沿所述竖直导向轴往复运动；
所述平移机构包括平移部、水平导轨和第二驱动装置，所述水平导轨与所述升降部固定连接，所述平移部与所述水平导轨滑动连接，所述第二驱动装置用于驱动所述平移部沿所述水平导轨往复运动；
所述平移部至少部分被用于抬升待检测的目标组件。
在一些可选的实施方式中，所述升降部与每个所述竖直导向轴之间设有至少两处配合副，所述至少两处配合副在竖直方向上相隔预设距离。
在一些可选的实施方式中，所述升降部包括第一板体、第二板体和连接件，所述连接件分别与所述第一板体和所述第二板体固定连接，所述第一板体和所述第二板体在竖直方向上相隔所述预设距离，所述第一板体和所述竖直导向轴之间设有第一配合副，所述第一板体和同一所述竖直导向轴之间设有第二配合副。
在一些可选的实施方式中，所述第一板体上设有直线轴承，所述直线轴承套设在所述竖直导向轴上以形成所述第一配合副。
在一些可选的实施方式中，所述第一驱动装置和/或所述第二驱动装置为伺服电动缸。
在一些可选的实施方式中，所述平移部为板状结构，所述平移部的一端用于抬升所述目标组件并且具有所述目标组件的外形匹配的缺口。
在一些可选的实施方式中，所述缺口处设置有减震材料。
在一些可选的实施方式中，所述板状结构的表面设置有用于提高刚度的加强件。
第二方面，本公开提供了一种在线检测***，包括装配流水线和至少一个升降机组，其中，所述升降机组包括相对设置在所述装配流水线两侧的两个如本公开第一方面描述的在线检测用升降机。
在一些可选的实施方式中，所述升降机组中两个在线检测用升降机的第一驱动装置共用同一位置传感器；
所述升降机组中两个在线检测用升降机的第二驱动装置共用同一位置传感器。
本公开的本实施例中的在线检测用升降机及在线检测***，能够实现的技术效果包括如下：
第一，能够实现目标组件的在线检测，提高减速器的生产效率，助力风电行业的发展；
第二，在结构上保留了悬臂支撑与装配流水线互不干涉的优势，可直接设置在装配流水线的两侧；
第三，在受力上避免了悬臂支撑产生的应力集中，保障了升降机的使用寿命。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是根据本公开实施例的在线检测用升降机的第一视角的结构示意图；
图2是根据本公开实施例的在线检测用升降机的第二视角的结构示意图；
图3是根据本公开实施例的在线检测用升降机的第三视角的结构示意图；
图4是根据本公开实施例的在线检测***的结构示意图；
图5是根据本公开实施例的在线检测用升降机的受力分析示意图。
符号说明：
1 起重板 2 第一导向轴 3 顶板
4 起重顶板 5 工字钢 6 支架顶板
7 支架底板 8 第二导向轴 9 调节地脚
10 膨胀螺栓 11 起重底板 12 第三导向轴
13 水平伺服电动缸 14 直线导轨 15 导向轴支座
16 支撑座 17 竖直伺服电动缸 18 直线轴承
19 自粘型减震橡胶条 20 连接板 21 支撑板
22 螺母 23 空载测试电机 24 偏航变桨减速器
25 升降机 26 装配流水线
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本实施例中的在线检测用升降机25包括机架、升降机构和平移机构。升降机构包括升降部、竖直导向轴和第一驱动装置，竖直导向轴与机架固定连接，升降部与竖直导向轴滑动连接，第一驱动装置用于驱动升降部沿竖直导向轴往复运动。平移机构包括平移部、水平导轨和第二驱动装置，水平导轨与升降部固定连接，平移部与水平导轨滑动连接，第二驱动装置用于驱动平移部沿水平导轨往复运动。平移部至少部分被用于抬升待检测的目标组件。
本实施例中，升降机构可以设置在机架的上方、下方、内部等。平移机构可以设置在升降部的上表面、下表面、内部等。
本实施例中的在线检测用升降机25可以如图1-图3所示。其中，机架可以包括调节地脚9，膨胀螺栓10，支架底板7，第一导向轴2、第三导向轴12，支架顶板6，顶板3，支撑座16，导向轴支座15及各部分连接螺栓等零件。升降部可以包括起重顶板4，第二导向轴8，起重底板11、导向轴支座15等零件。竖直导向轴可以包括四个第一导向轴2等零件。第一驱动装置可以包括竖直伺服电动缸17等零件。平移部可以包括起重板1，自粘型减震橡胶条19，工字钢5，支撑板21，连接板20等零件。水平导轨可以包括直线导轨14等零件。第二驱动装置可以包括水平伺服电动缸13等零件。
支架底板7通过四个调节地脚9支撑在地面上，调节地脚9用于调整升降机25的水平，五个膨胀螺栓10用于连接支架底板7和地面。四根第一导向轴2和六根第三导向轴12的一端通过十个导向轴支座15固定在支架底板7上。支架顶板6通过六个导向轴支座15固定在六根第三导向轴12的另一端、通过四个支撑座16固定在四根第一导向轴2上。顶板3通过四个导向轴支座15固定在四根第一导向轴2的另一端。机架固定不动，主要作用是支撑升降机构和平移机构。
两个竖直伺服电动缸17安装在支架顶板6上、其升降杆通过两个螺母22连接在起重顶板4上。起重顶板4通过四个直线轴承18安装在四根第一导向轴2上。四根第二导向轴8的一端通过四个导向轴支座15固定在起重顶板4上。起重底板11通过四个导向轴支座15固定在四根第二导向轴8的另一端、通过四个直线轴承18固定在四根第一导向轴2上。起重板1通过两个直线导轨14安装在起重顶板4上。自粘型减震橡胶条19安装在起重板1的半圆形缺口侧面上。两个工字钢5、支撑板21安装在起重板1上。水平伺服电动缸13安装在起重顶板4上、其升降杆通过螺母22和连接板20连接在支撑板21上。升降机构和平移机构可以实现竖直运动和水平运动，主要作用是完成目标组件的升降。
本实施例中，原始线下在台架上进行的空载测试转移到了装配流水线26上，省去了大量偏航变桨减速器24的转运时间及台架工装，显著提高了生产效率。如图4所示，当偏航变桨减速器24在装配流水线26上移动至空载测试工位时，两台升降机25的起重板1水平运动至指定位置，然后升降机25的升降部整体向上竖直运动，直至起重板1将偏航变桨减速器24抬升并脱离装配流水线26，此时将空载测试电机23安装到偏航变桨减速器24上进行整机空载测试，包括振动测试、噪声测试等。空载测试完成后，两台升降机25的升降部整体向下竖直运动，直至起重板1脱离偏航变桨减速器24，然后起重板1向装配流水线26两侧水平运动避开装配流水线26正上方区域，偏航变桨减速器24重新回到装配流水线26上并移动至下一工位。两台升降机25的水平运动和竖直运动均同步进行。
在水平运动方面，PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)通过脉冲指令控制两台升降机25的水平伺服电动缸13同步运转，水平伺服电动缸13的升降杆驱动起重板1在起重顶板4上做水平运动，起重板1和起重顶板4之间的水平运动副为直线导轨14。
在竖直运动方面，PLC通过脉冲指令控制两台升降机25的竖直伺服电动缸17同步运转，竖直伺服电动缸17的升降杆驱动升降部在机架上做竖直运动，升降部和机架之间的竖直运动副为直线轴承18。
本实施例中，升降机25利用第二导向轴8和起重底板11提供的反向力矩平衡了起重板1的悬臂支撑力矩，在结构上保留了悬臂支撑与装配流水线26互不干涉的优势，在受力上避免了悬臂支撑产生的应力集中，保护了竖直运动副不会损坏。升降部的受力分析如图5所示，竖直向下的重力与竖直伺服电动缸17的顶升力F互相平衡，直线轴承18和第一导向轴2之间的作用力F1互相平衡，整个***以竖直伺服电动缸17的顶升力为支点实现力矩平衡。
本实施例中，第二导向轴8和起重底板11起到了将起重顶板4的结构向下延伸的作用，使其由一维悬臂梁变成二维F形支撑梁，改善了受力性能。升降机25的起重顶板4竖直向下延伸可以是其他任何形式的刚性连接，如焊接、轴孔配合、螺纹连接等等，甚至是铸件直接向下延伸。本例采用的导向轴支座15是导向轴标配，钢板只需要钻孔，用螺栓固定，更容易实施。
本实施例中，升降部与每个竖直导向轴之间设有两处配合副，即起重底板11和第一导向轴2之间的第一配合副、起重顶板4和第一导向轴2之间的第二配合副。上述两处配合副在竖直方向上相隔预设距离。在其他实施例中，升降部与每个竖直导向轴之间可以设有三处、四处、五处等数量的配合副，能起到将起重顶板4的结构向下延伸的作用即可。
本实施例中，起重顶板4的结构延伸方向为竖直向下。在其他实施例中，也可以向上方延伸起重顶板的结构。
本实施例中，第一配合副和第二配合副均为直线轴承18和第一导向轴2之间的配合，能够有效减小升降部和竖直导向轴之间的摩擦力。在其他实施例中，上述配合副中的至少一个也可以是板体上的孔和第一导向轴2之间的配合。
本实施例中，第一驱动装置和/或第二驱动装置为伺服电动缸，相对于液压缸能够实现更精确的控制精度。
本实施例中，起重板1上设有与偏航变桨减速器24的外形相匹配的半圆形缺口，能够扩大起重板1的上表面与偏航变桨减速器24的接触面积，使得偏航变桨减速器24受力均匀，抬升过程稳定。
本实施例中，起重板1的半圆形缺口设置有减震材料自粘型减震橡胶条19，能够避免误操作导致起重板1碰伤偏航变桨减速器24。
本实施例中，板状结构的表面设置有用于提高刚度的加强件，例如两个工字钢5、支撑板21安装在起重板1上，用于提高起重板1的刚度。在一个例子中，在没有加强件的情况下，起重板1的最大形变为0.5-0.8mm。增加刚性加强件后，可以将最大变形减小到0.3-0.4mm，从而改善起重板1的工况，提高使用寿命。
本实施例中的在线检测用升降机，能够实现目标组件的线检测，提高偏航变桨减速器的生产效率，助力风电行业的发展；在结构上保留了悬臂支撑与装配流水线互不干涉的优势，可直接设置在装配流水线的两侧；在受力上避免了悬臂支撑产生的应力集中，保障了升降机的使用寿命。
本实施例还提供一种在线检测***，包括装配流水线26和至少一个升降机组，其中，升降机组包括相对设置在装配流水线26两侧的两个如前文描述的在线检测用升降机25。如图4所示，两台升降机25相对设置在装配流水线26的两侧，形成了一个在线检测***。在其他实施例中，升降机25的数目可以是4个、6个、8个等，可以同时对2个、3个、4个等数目的目标组件进行在线测试。
在一些可选的实施方式中，升降机组中两个在线检测用升降机25的第一驱动装置共用同一位置传感器，升降机组中两个在线检测用升降机25的第二驱动装置共用同一位置传感器。
例如，两台升降机25的水平伺服电动缸13可以共用一组限位传感器和零位传感器，限位传感器限定了水平运动的极限位置，零位传感器限定了水平运动的初始位置，共用一组可以提高同步精度，平移部同步动作可以减少动作时间，提高测试效率。
又例如，两台升降机25的竖直伺服电动缸17可以共用一组限位传感器和零位传感器，限位传感器限定了竖直运动的极限位置，零位传感器限定了竖直运动的初始位置，共用一组可以提高同步精度，升降部同步动作可以避免目标组件倾翻，提高安全性。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种在线检测用升降机，其特征在于，包括机架、升降机构和平移机构；
所述升降机构包括升降部、竖直导向轴和第一驱动装置，所述竖直导向轴与所述机架固定连接，所述升降部与所述竖直导向轴滑动连接，所述第一驱动装置用于驱动所述升降部沿所述竖直导向轴往复运动；
所述平移机构包括平移部、水平导轨和第二驱动装置，所述水平导轨与所述升降部固定连接，所述平移部与所述水平导轨滑动连接，所述第二驱动装置用于驱动所述平移部沿所述水平导轨往复运动；
所述平移部至少部分被用于抬升待检测的目标组件。
2.根据权利要求1所述的在线检测用升降机，其特征在于，所述升降部与每个所述竖直导向轴之间设有至少两处配合副，所述至少两处配合副在竖直方向上相隔预设距离。
3.根据权利要求2所述的在线检测用升降机，其特征在于，所述升降部包括第一板体、第二板体和连接件，所述连接件分别与所述第一板体和所述第二板体固定连接，所述第一板体和所述第二板体在竖直方向上相隔所述预设距离，所述第一板体和所述竖直导向轴之间设有第一配合副，所述第一板体和同一所述竖直导向轴之间设有第二配合副。
4.根据权利要求2所述的在线检测用升降机，其特征在于，所述第一板体上设有直线轴承，所述直线轴承套设在所述竖直导向轴上以形成所述第一配合副。
5.根据权利要求1所述的在线检测用升降机，其特征在于，所述第一驱动装置和/或所述第二驱动装置为伺服电动缸。
6.根据权利要求1-5任一项所述的在线检测用升降机，其特征在于，所述平移部为板状结构，所述平移部的一端用于抬升所述目标组件并且具有所述目标组件的外形匹配的缺口。
7.根据权利要求7所述的在线检测用升降机，其特征在于，所述缺口处设置有减震材料。
8.根据权利要求7所述的在线检测用升降机，其特征在于，所述板状结构的表面设置有用于提高刚度的加强件。
9.一种在线检测***，其特征在于，包括装配流水线和至少一个升降机组，其中，所述升降机组包括相对设置在所述装配流水线两侧的两个如权利要求1所述的在线检测用升降机。
10.根据权利要求1所述的在线检测***，其特征在于，所述升降机组中两个在线检测用升降机的第一驱动装置共用同一位置传感器；
所述升降机组中两个在线检测用升降机的第二驱动装置共用同一位置传感器。
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