CN217345468U - 一种风电叶片打磨错层机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种风电叶片打磨错层机器人，属于打磨装置技术领域。该风电叶片打磨错层机器人包括全向运动底盘、旋转平台、第一升降装置、多重伸缩装置、打磨错层机构和液压泵站及控制***，通过设置的打磨错层机构，以多自由度运动针对风电叶片缺陷区域的修复进行打磨错层，具有错层打磨位置精准，粗糙度和打磨余量易于保证，错层高度合格等优势，从而解决了现有技术中人工进行错层打磨作业导致错层表面不标准、错层打磨效率低等技术问题。

Description

一种风电叶片打磨错层机器人

技术领域

本实用新型涉及打磨装置技术领域，尤其涉及一种风电叶打磨错层机器人。

背景技术

风电作为重要的可再生能源，社会对其的总体需求愈发增长，伴随着智能制造业的不断发展，为机器人技术应用于风电叶片修复领域提供了有利条件，当今我国虽作为风力发电大国，但其在风电叶片的智能制造方面仍缺少较多的智能化高端装备，其风电叶片的自动维修设备更是未得到普及。在叶片生产中出现了干纤维等重大质量缺陷，其具体修补作业会涉及到针对缺陷区域的错层打磨，现有的人工打磨错层方式具有错层打磨位置不标准，粗糙度和打磨余量难以保证，错层高度不稳定等不足，另外，打磨产生的有害粉尘对近距离进行作业的工人身体健康产生威胁。

因此，研发一种作业效果好、降低工人劳动强度、具有较高灵活性的打磨错层装置，用于风电叶片的缺陷维修有着极其重要的现实应用意义。

实用新型内容

有鉴于此，为解决现有的人工打磨错层方式具有错层打磨位置不标准，粗糙度和打磨余量难以保证，错层高度不稳定，效率低下等技术问题，本实用新型提供了一种风电叶片打磨错层机器人，能够高效的进行多类型风电叶片打磨错层工艺，用于风电叶片智能维修过程。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下的技术方案：

一种风电叶片打磨错层机器人，包括：

全向运动底盘；

旋转平台，所述旋转平台设置于所述全向运动底盘上；

第一升降装置，所述第一升降装置设置在所述旋转平台上；

多重伸缩装置，所述多重伸缩装置设置在所述第一升降装置上，并能够沿着横向进行移动和沿着所述第一升降装置进行高度方向的滑动；

打磨错层机构，所述打磨错层机构与位于所述多重伸缩装置末端的打磨错层衔接板相连接；

液压泵站及控制***，所述液压泵站及控制***设置于所述旋转平台上，并用于为所述第一升降装置和所述多重伸缩装置提供动力和流量伺服控制；

所述打磨错层机构包括与所述打磨错层衔接板连接的打磨错层安装U板，电机一设置于所述打磨错层安装U板的一侧，T型翻转杆设置于所述打磨错层安装U板之间，角度调节连接件固定于所述T型翻转杆的输出端，打磨底架设置于所述角度调节连接件正下方，四只摇摆型真空吸盘均匀地设置于所述打磨底架的四角下方，第二直线导轨滑块对称设置于所述打磨底架左右两侧，第一直线滑台及电机对称设置于所述打磨底架左右最外侧，第一滑板固定于所述第二直线导轨滑块上，并由所述第一直线滑台及电机驱动，第三直线导轨与滑块设置于所述第一滑板的正端面上，第二直线滑台及电机设置于所述第一滑板的后端面，第二滑板设置于所述第三直线导轨与滑块上，滑块连接块设置于所述第二直线滑台及电机与所述第二滑板之间，第四直线导轨与滑块设置于所述第二滑板前端面中央，第三滑板设置于所述第四直线导轨与滑块上，第三直线滑台及电机设置于所述第二滑板两侧，并驱动所述第三滑板，电主轴抱座固定于所述第三滑板上，气动换刀电主轴套设于所述电主轴抱座中，打磨头及刀柄安装于所述气动换刀电主轴的输出端，扫描测距传感器设置于所述电主轴抱座的右侧，集尘管道设置于所述电主轴抱座左侧。

为解决打磨产生的有害粉尘对近距离进行作业的工人身体健康产生威胁的技术问题，优选地，还包括设置于所述旋转平台上的定向集尘装置；

所述定向集尘装置与所述集尘管道相连通。

优选地，所述第一升降装置包括对称分布设置的双立柱，井型滑鞍套设于所述双立柱的中间，四只横梁俯辊横向固定于所述井型滑鞍的主板，四只横梁侧辊竖直固定于所述井型滑鞍的主板，所述横梁俯辊与所述横梁侧辊共同构成“口”型通道并用于约束所述多重伸缩装置，两只纵梁正辊横向对称固定于所述井型滑鞍的两侧板中间，八只纵梁侧辊横向对称固定于所述井型滑鞍的侧板，所述纵梁正辊与所述纵梁侧辊共同构成“[]”型通道用于约束所述双立柱，卷扬装置固定于所述井型滑鞍的顶板，软轴卡头接板设置于所述双立柱顶端，钢丝软轴卡头固定于所述软轴卡头接板的底端，升降测距传感器固定于所述软轴卡头接板的底端，钢丝软轴则安装于所述钢丝软轴卡头与卷扬装置之间。

优选地，所述多重伸缩装置包括套设于所述井型滑鞍中的伸缩外管，伸缩内管嵌套于所述伸缩外管之中，直线滑块与外管滑动尼龙块固定于所述伸缩外管的内壁，直线导轨与内管滑动尼龙块固定于所述伸缩内管的外侧，第一伸缩装置设置于所述井型滑鞍的底板上，主推块固定于所述伸缩外管的后下侧，并连接于所述第一伸缩装置，固定销置于所述伸缩外管的后端，U型固定块设置于所述伸缩内管的前端，第二伸缩装置固定于所述固定销与所述U型固定块之间，所述打磨错层衔接板固定于所述伸缩内管的末端。

优选地，所述旋转平台包括设置于所述全向运动底盘上的回转搭载板和设置于所述回转搭载板底端的液压回转支撑单元；

所述双立柱和所述液压泵站及控制***均设置于所述回转搭载板顶端。

优选地，所述全向运动底盘包括车架、固定于所述车架顶端的搭载板、安装于所述搭载板四角的全向舵轮总成、固定于所述车架两侧的防护罩、安装于所述车架前后的抽屉；

所述搭载板设置有用于安装所述旋转平台的安装孔，所述舵轮总成包含转向与驱动电机模块。

本实用新型相对于现有技术，具有如下的有益效果：

1.本实用新型提供的风电叶片打磨错层机器人，通过设置的打磨错层机构，搭配以遥控操控，以多自由度运动针对风电叶片缺陷区域的修复进行打磨错层，具有错层打磨位置精准，粗糙度和打磨余量易于保证，错层高度合格等优势，从而解决了现有技术中人工进行错层打磨作业导致错层表面不标准、错层打磨效率低等技术问题；

2.本实用新型提供的风电叶片打磨错层机器人，通过设置与集尘管道相连通的定向集尘装置，能够有效的消除打磨产生的有害粉尘，避免对近距离进行作业的工人身体健康产生威胁，同样有效的减轻了作业中粉尘扩散的情况，进一步的保障了良好的作业环境等。

附图说明

图1是本实用新型的立体图；

图2是本实用新型的全向运动底盘及旋转平台的结构图；

图3是本实用新型的第一升降装置的结构图；

图4是本实用新型的多重伸缩装置的结构图；

图5是本实用新型的打磨错层机构结构图一；

图6是本实用新型的打磨错层机构结构图二；

图中，1.全向运动盘，11.车架，12.全向舵轮总成，13.抽屉，14.搭载板，15. 防护罩，2.旋转平台，21.回转搭载板，22.液压回转支撑单元，3.定向集尘装置，4.液压泵站及控制***，5.第一升降装置，51.双立柱，52.井型滑鞍，53. 纵梁正辊，54.横梁侧辊，55.纵梁侧辊，56.软轴卡头接板，57.钢丝软轴卡头， 58.升降测距传感器，59.钢丝软轴，510.卷扬装置，511.横梁俯辊，6.多重伸缩装置，61.主推块，62.固定销，63.第一伸缩装置，64.伸缩外管，65.内管滑动尼龙块，66.外管滑动尼龙块，67.打磨错层衔接板，68.U型固定块，69.直线导轨，610.直线滑块，611.伸缩内管，612.第二伸缩装置，7.打磨错层机构， 71.电机一，72.打磨错层安装U板，73.T型翻转杆，74.角度调节连接件，75. 打磨底架，76.第二直线滑台及电机，77.滑块连接块，78.第二滑板，79.第一直线滑台及电机，710.摇摆型真空吸盘，711.第一滑板，712.第二直线导轨滑块，713.第三直线导轨与滑块，714.第三直线滑台及电机，715.扫描测距传感器，716.第三滑板，717.电主轴抱座，718.打磨头及刀柄，719.气动换刀电主轴，720.集尘管道，721.第四直线导轨与滑块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-6所示，本实用新型提供了风电叶片打磨错层机器人，包括：

全向运动底盘1；

旋转平台2，所述旋转平台2设置于所述全向运动底盘1上；

第一升降装置5，所述第一升降装置5设置在所述旋转平台2上；

多重伸缩装置6，所述多重伸缩装置6设置在所述第一升降装置5上，并能够沿着横向进行移动和沿着所述第一升降装置5进行高度方向的滑动；

打磨错层机构7，所述打磨错层机构7与位于所述多重伸缩装置6末端的打磨错层衔接板相连接67；

液压泵站及控制***4，所述液压泵站及控制***4设置于所述旋转平台2 上，并用于为所述第一升降装置5和所述多重伸缩装置6提供动力和流量伺服控制；

所述打磨错层机构7包括与所述打磨错层衔接板67连接的打磨错层安装U板72，电机一71设置于所述打磨错层安装U板72的一侧，优选地，电机一71通过蜗轮蜗杆减速机法兰盘固定于打磨错层安装U板72的一侧，用于调节嵌套于其中的T型翻转杆73的角度，使作业过程中打磨错层机构7可以更方便的吸附在修补区域；T型翻转杆73设置于所述打磨错层安装U板72之间，角度调节连接件 74固定于所述T型翻转杆73的输出端，优选地，通过通过螺栓连接；打磨底架75设置于所述角度调节连接件74正下方，四只摇摆型真空吸盘710均匀地设置于所述打磨底架75的四角下方，用于稳定前端执行机构，优选地，四只摇摆型真空吸盘710均匀地对称设置于所述打磨底架75的四角下方；第二直线导轨滑块712对称设置于所述打磨底架75左右两侧，第一直线滑台及电机79对称设置于所述打磨底架75左右最外侧，优选地，通过通过螺栓连接；第一滑板711 固定于所述第二直线导轨滑块712上，优选地，固定连接于两个第二直线导轨滑块712之间，并由所述第一直线滑台及电机79驱动；第三直线导轨与滑块713 设置于所述第一滑板711的正端面上，优选地，通过螺栓连接；第二直线滑台及电机76设置于所述第一滑板711的后端面，优选地，通过螺栓连接；第二滑板78设置于所述第三直线导轨与滑块713上，滑块连接块77设置于所述第二直线滑台及电机76与所述第二滑板78之间，以驱动第二滑板78；第四直线导轨与滑块721设置于所述第二滑板78前端面中央，第三滑板716设置于所述第四直线导轨与滑块721上，第三直线滑台及电机714设置于所述第二滑板78两侧，并驱动所述第三滑板716；电主轴抱座717固定于所述第三滑板716上，优选地，通过螺栓连接；气动换刀电主轴719套设于所述电主轴抱座717中，可以有效的进行打磨毛刷更换与高转速要求；打磨头及刀柄718安装于所述气动换刀电主轴719的输出端；扫描测距传感器715设置于所述电主轴抱座717的右侧，用于缺陷区域的预扫描检测与实施反馈深度信息；集尘管道720的收集口则通过螺栓连接安装于所述电主轴抱座717左侧，电主轴抱座717左侧，另一侧直接连接定向集尘装置3，用于抑制扬尘。

在本实用新型中，还包括设置于所述旋转平台2上的定向集尘装置3，优选为，远离工作面的一端；

所述定向集尘装置3与所述集尘管道720相连通。

在本实用新型中，所述第一升降装置5包括对称分布设置的双立柱51，井型滑鞍52套设于所述双立柱51的中间，双立柱51则作为井型滑鞍52侧板槽道的滑动轨道；四只横梁俯辊511通过螺栓连接横向固定于所述井型滑鞍52的主板的安装孔上，四只横梁侧辊54通过螺栓竖直固定于所述井型滑鞍52的主板，所述横梁俯辊511与所述横梁侧辊54于正视角度共同构成“口”型通道并用于约束所述多重伸缩装置6，两只纵梁正辊53通过螺栓横向对称固定于所述井型滑鞍52的两侧板中间，八只纵梁侧辊55横向对称固定于所述井型滑鞍52的侧板，所述纵梁正辊53与所述纵梁侧辊55俯视角度共同构成“[]”型通道用于约束所述双立柱51，卷扬装置510固定于所述井型滑鞍52的顶板，软轴卡头接板56设置于所述双立柱51顶端，钢丝软轴卡头57通过螺栓固定于所述软轴卡头接板56的底端，升降测距传感器58固定于所述软轴卡头接板56的底端，用于实时测量反馈井型滑鞍的高度位置，钢丝软轴59则安装于所述钢丝软轴卡头57与卷扬装置510之间，用于提升井型滑鞍52与多重伸缩机构6。

在本实用新型中，所述多重伸缩装置6包括套设于所述井型滑鞍52中的伸缩外管64，伸缩内管611嵌套于所述伸缩外管64之中，伸缩外管64前端内侧左右通过螺栓连接安装有第一直线滑块610，前端内侧上下固定有外管滑动尼龙块66，直线导轨69与内管滑动尼龙块65固定于所述伸缩内管611的外侧，第一伸缩装置63通过螺栓反向安装于所述井型滑鞍52的底板上，通过过推动与伸缩外管64固连的主推块61,实现伸缩外管64的相对于井型滑鞍52的水平移动；主推块61固定于所述伸缩外管64的后下侧，并连接于所述第一伸缩装置63，固定销62置于所述伸缩外管64的后端，U型固定块68设置于所述伸缩内管611的前端，第二伸缩装置612固定于所述固定销62与所述U型固定块68 之间，改变伸缩内管611和伸缩外管64的水平相对位置，第一伸缩装置63和第二伸缩装置612的反向折叠放置可以实现较小占用空间的长距水平位移，且强度与自锁能力强于绳排伸缩结构，所述打磨错层衔接板67通过螺栓固定于所述伸缩内管611的末端，用于衔接前端执行机构。

在本实用新型中，所述旋转平台2包括设置于所述全向运动底盘1上的回转搭载板21和设置于所述回转搭载板21底端的液压回转支撑单元22；回转支撑单元22优选为倒装的蜗轮蜗杆液压回转支撑单元，其拥有自锁特性，减少作业过程中转动惯性的干扰；优选地，应使液压回转支撑单元22输入外圈通过螺栓连接直接固定于回转搭载板21下表面，使其与液压泵站及控制***4相对位置不变，有效避免缠管现象。

所述双立柱51位于回转搭载板21的顶端且设置在回转搭载板21接近工作面的一侧；所述液压泵站及控制***4设置于所述回转搭载板21顶端远离工作面的一端。

在本实用新型中，所述全向运动底盘1包括车架11、固定于所述车架11顶端的搭载板14、安装于所述搭载板14四角的全向舵轮总成12、固定于所述车架11两侧的防护罩15、安装于所述车架11前后的抽屉13；

所述搭载板14设置有用于安装所述旋转平台2的安装孔，所述舵轮总成12 包含转向与驱动电机模块。

均布于全向运动底盘1四角的全向舵轮组成12可以实现风电叶片错层打磨装置的任意平面方向运动，使设备具有极高的灵活性，适应狭小的工作条件，分布于车架11之间的抽屉13可以放置电源模块与驱动器等，搭载板则主要负责打磨错层机器人的定位及打磨错层模块。

本实用新型中，通过旋转平台2、第一升降装置5、多重伸缩装置6可以实现定点三自由度的运动目标，配合全向运动底盘1与打磨错层机构7实现风电叶片缺陷曲面的维修作业。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式；但本实用新型的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种风电叶片打磨错层机器人，其特征在于，包括：

全向运动底盘；

旋转平台，所述旋转平台设置于所述全向运动底盘上；

第一升降装置，所述第一升降装置设置在所述旋转平台上；

多重伸缩装置，所述多重伸缩装置设置在所述第一升降装置上，并能够沿着横向进行移动和沿着所述第一升降装置进行高度方向的滑动；

打磨错层机构，所述打磨错层机构与位于所述多重伸缩装置末端的打磨错层衔接板相连接；

液压泵站及控制***，所述液压泵站及控制***设置于所述旋转平台上，并用于为所述第一升降装置和所述多重伸缩装置提供动力和流量伺服控制；

所述打磨错层机构包括与所述打磨错层衔接板连接的打磨错层安装U板，电机一设置于所述打磨错层安装U板的一侧，T型翻转杆设置于所述打磨错层安装U板之间，角度调节连接件固定于所述T型翻转杆的输出端，打磨底架设置于所述角度调节连接件正下方，四只摇摆型真空吸盘均匀地设置于所述打磨底架的四角下方，第二直线导轨滑块对称设置于所述打磨底架左右两侧，第一直线滑台及电机对称设置于所述打磨底架左右最外侧，第一滑板固定于所述第二直线导轨滑块上，并由所述第一直线滑台及电机驱动，第三直线导轨与滑块设置于所述第一滑板的正端面上，第二直线滑台及电机设置于所述第一滑板的后端面，第二滑板设置于所述第三直线导轨与滑块上，滑块连接块设置于所述第二直线滑台及电机与所述第二滑板之间，第四直线导轨与滑块设置于所述第二滑板前端面中央，第三滑板设置于所述第四直线导轨与滑块上，第三直线滑台及电机设置于所述第二滑板两侧，并驱动所述第三滑板，电主轴抱座固定于所述第三滑板上，气动换刀电主轴套设于所述电主轴抱座中，打磨头及刀柄安装于所述气动换刀电主轴的输出端，扫描测距传感器设置于所述电主轴抱座的右侧，集尘管道设置于所述电主轴抱座左侧。

2.根据权利要求1所述的一种风电叶片打磨错层机器人，其特征在于，还包括设置于所述旋转平台上的定向集尘装置；

所述定向集尘装置与所述集尘管道相连通。

3.根据权利要求1所述的一种风电叶片打磨错层机器人，其特征在于，所述第一升降装置包括对称分布设置的双立柱，井型滑鞍套设于所述双立柱的中间，四只横梁俯辊横向固定于所述井型滑鞍的主板，四只横梁侧辊竖直固定于所述井型滑鞍的主板，所述横梁俯辊与所述横梁侧辊共同构成“口”型通道并用于约束所述多重伸缩装置，两只纵梁正辊横向对称固定于所述井型滑鞍的两侧板中间，八只纵梁侧辊横向对称固定于所述井型滑鞍的侧板，所述纵梁正辊与所述纵梁侧辊共同构成“[]”型通道用于约束所述双立柱，卷扬装置固定于所述井型滑鞍的顶板，软轴卡头接板设置于所述双立柱顶端，钢丝软轴卡头固定于所述软轴卡头接板的底端，升降测距传感器固定于所述软轴卡头接板的底端，钢丝软轴则安装于所述钢丝软轴卡头与卷扬装置之间。

4.根据权利要求3所述的一种风电叶片打磨错层机器人，其特征在于，所述多重伸缩装置包括套设于所述井型滑鞍中的伸缩外管，伸缩内管嵌套于所述伸缩外管之中，直线滑块与外管滑动尼龙块固定于所述伸缩外管的内壁，直线导轨与内管滑动尼龙块固定于所述伸缩内管的外侧，第一伸缩装置设置于所述井型滑鞍的底板上，主推块固定于所述伸缩外管的后下侧，并连接于所述第一伸缩装置，固定销置于所述伸缩外管的后端，U型固定块设置于所述伸缩内管的前端，第二伸缩装置固定于所述固定销与所述U型固定块之间，所述打磨错层衔接板固定于所述伸缩内管的末端。

5.根据权利要求3所述的一种风电叶片打磨错层机器人，其特征在于，所述旋转平台包括设置于所述全向运动底盘上的回转搭载板和设置于所述回转搭载板底端的液压回转支撑单元；

所述双立柱和所述液压泵站及控制***均设置于所述回转搭载板顶端。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种风电叶片打磨错层机器人，其特征在于，所述全向运动底盘包括车架、固定于所述车架顶端的搭载板、安装于所述搭载板四角的全向舵轮总成、固定于所述车架两侧的防护罩、安装于所述车架前后的抽屉；

所述搭载板设置有用于安装所述旋转平台的安装孔，所述舵轮总成包含转向与驱动电机模块。

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