一种风电叶片模具翼型智能控制系统及控制方法与流程

1.本发明属于非金属复合材料模具技术领域，具体涉及一种风电叶片模具翼型智能控制系统及控制方法。


背景技术：

2.风电叶片在生产过程中经常会出现翼型的形变，这会影响叶片翼型的精确度从而影响叶片的风能转化率，甚至有可能导致叶片无法与整机轮廓配合安装，造成叶片返修甚至报废。制造风电叶片所使用的模具翼型易发生形变是导致这一情况的主要原因之一。现有技术是使用激光坐标仪定期的对模具翼型进行检测，再针对超差形变的位置进行调整，但是模具翼型形变往往发生在生产过程中，现有技术无法实时的监控模具翼型形变状态，更无法及时调整模具翼型，这对控制叶片翼型形变问题造成了巨大困难。


技术实现要素：

3.针对目前风力发电机叶片模具翼型易变形的工艺现状，以及模具翼型数据不易监测、调节的情况，本发明的目的在于提供一种风电叶片模具翼型智能控制系统及控制方法，本发明通过测距传感器、力矩电机、显示器以及上位机，实现在叶片生产过程中对模具翼型的实时监控以及自动调节，可有效避免模具翼型变形导致的叶片翼型形变超差的问题。
4.为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种风电叶片模具翼型智能控制系统，包括模具型面以及设置在模具型面外侧的模具钢架，所述模具型面与模具钢架之间间隔设置有多个调距机构，每一个调距机构均包括力矩电机、螺栓调节装置、安装在模具钢架上的测距传感器以及固定连接在模具型面底部的若干个钢架圆管，若干个钢架圆管通过螺栓调节装置连接至力矩电机，测距传感器的检测端正对模具型面且测距传感器连接至上位机的输入端口，上位机的输出端口分别连接至力矩电机和显示器，上位机根据测距传感器的检测值带动力矩电机和螺栓调节装置对模具型面的翼型实时进行调节。
5.进一步的，若干个钢架圆管与模具型面之间通过手糊成型工艺固定连接。
6.进一步的，若干个钢架圆管均匀分布在模具型面的底部，且若干个钢架圆管固定连接至螺栓调节装置的输出端，螺栓调节装置的输入端连接至力矩电机。
7.进一步的，所述调距机构的数量为9个。
8.一种风电叶片模具翼型智能控制系统的控制方法，包括以下步骤：步骤一：将模具合模，借助激光坐标仪拟合理论模具模型与实际模具根部型面，通过控制力矩电机正反转来调节型面，直至实际模具根部型面处于较好的理论状态，收集测距传感器的数据，并作为初始数据输入上位机中；步骤二：在模具使用过程中，启动该控制系统，测距传感器每隔一段时间收集一次型面数据，并输入到上位机中，上位机将模具型面形变情况输出至显示器中，并给予显示；步骤三：上位机将更新的数据包与初始数据对比，当有测距传感器的数据超出原始数据的值超出公差时，上位机会控制力矩电机带动螺栓调节装置对模具型面的翼型实时
进行调节。
9.进一步的，测距传感器在收集型面数据时，为每秒钟收集一次型面数据。
10.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的优点在于通过测距传感器、显示器、力矩电机以及上位机组成的控制系统，可实现对风电叶片模具翼型变形情况进行实时的监控和调节；其结构原理简单，可有效的解决风电叶片模具翼型状态的实时监测以及调节问题，从而大大降低了风电叶片因为翼型变形导致的产品返修或报废的风险，对风电叶片生产效率及质量成本控制具有较大的经济价值和应用价值。
附图说明
11.图1为本发明一种风电叶片模具翼型智能控制系统的整体结构示意图；图2为图1中沿a
‑
a方向的局部剖视图；图3为本发明一种风电叶片模具翼型智能控制系统的控制方法的流程示意图；图中标记：1、模具型面，2、测距传感器，3、模具钢架，4、力矩电机，5、螺栓调节装置，6、钢架圆管，7、上位机，8、显示器。
具体实施方式
12.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
13.一种风电叶片模具翼型智能控制系统，如图1和图2所示，包括模具型面1以及设置在模具型面外侧的模具钢架3，模具型面与模具钢架之间间隔设置有多个调距机构，每一个调距机构均包括力矩电机4、螺栓调节装置5、安装在模具钢架3上的测距传感器2以及固定连接在模具型面1底部的若干个钢架圆管6。
14.其中，模具型面1通过手糊成型工艺固定在钢架圆管6上，钢架圆管6通过焊接工艺连接至螺栓调节装置5的输出端，螺栓调节装置5的输入端与力矩电机4连接，测距传感器2安装在模具钢架3上以测量传感器到模具型面的距离，将测距传感器2连接至上位机7的输入端口，上位机7的输出端口连接至力矩电机4和显示屏8，调距机构的数量可根据实际情况增减，本实施例中，调距机构设置有9个，每个测距传感器2配对一个力矩电机4。
15.该控制系统在使用时，首先需要将模具合模，借助激光坐标仪拟合理论模具模型与实际模具根部型面，通过控制力矩电机4的正反转来调节型面，直至实际模具根部型面处于较好的理论状态，收集测距传感器2的数据，并作为初始数据输入上位机7中；在模具使用过程中，启动系统，测距传感器2每秒收集一次型面数据，输入到上位机7中，上位机7将模具型面形变情况输出至显示器8中，并给予显示，同时上位机7将更新的数据包与初始数据对比，当有测距传感器2的数据超出原始数据的值超出公差时，上位机7会控制力矩电机4带动螺栓调节装置5进行调节，其工作流程如图3所示。
16.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明
将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。


技术特征：
1.一种风电叶片模具翼型智能控制系统，包括模具型面以及设置在模具型面外侧的模具钢架，其特征在于：所述模具型面与模具钢架之间间隔设置有多个调距机构，每一个调距机构均包括力矩电机、螺栓调节装置、安装在模具钢架上的测距传感器以及固定连接在模具型面底部的若干个钢架圆管，若干个钢架圆管通过螺栓调节装置连接至力矩电机，测距传感器的检测端正对模具型面且测距传感器连接至上位机的输入端口，上位机的输出端口分别连接至力矩电机和显示器，上位机根据测距传感器的检测值带动力矩电机和螺栓调节装置对模具型面的翼型实时进行调节。2.根据权利要求1所述的一种风电叶片模具翼型智能控制系统，其特征在于：若干个钢架圆管与模具型面之间通过手糊成型工艺固定连接。3.根据权利要求2所述的一种风电叶片模具翼型智能控制系统，其特征在于：若干个钢架圆管均匀分布在模具型面的底部，且若干个钢架圆管固定连接至螺栓调节装置的输出端，螺栓调节装置的输入端连接至力矩电机。4.根据权利要求1所述的一种风电叶片模具翼型智能控制系统，其特征在于：所述调距机构的数量为9个。5.根据权利要求1
‑ꢀ
4任一项所述的一种风电叶片模具翼型智能控制系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：将模具合模，借助激光坐标仪拟合理论模具模型与实际模具根部型面，通过控制力矩电机正反转来调节型面，直至实际模具根部型面处于较好的理论状态，收集测距传感器的数据，并作为初始数据输入上位机中；步骤二：在模具使用过程中，启动该控制系统，测距传感器每隔一段时间收集一次型面数据，并输入到上位机中，上位机将模具型面形变情况输出至显示器中，并给予显示；步骤三：上位机将更新的数据包与初始数据对比，当有测距传感器的数据超出原始数据的值超出公差时，上位机会控制力矩电机带动螺栓调节装置对模具型面的翼型实时进行调节。6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于：测距传感器在收集型面数据时，为每秒钟收集一次型面数据。

技术总结
本发明提供一种风电叶片模具翼型智能控制系统，包括模具型面以及设置在模具型面外侧的模具钢架，所述模具型面与模具钢架之间间隔设置有多个调距机构，每一个调距机构均包括力矩电机、螺栓调节装置、安装在模具钢架上的测距传感器以及固定连接在模具型面底部的若干个钢架圆管，本发明的优点在于通过测距传感器、显示器、力矩电机以及上位机组成的控制系统，可实现对风电叶片模具翼型变形情况进行实时的监控和调节；其结构原理简单，可有效的解决风电叶片模具翼型状态的实时监测以及调节问题，从而大大降低了风电叶片因为翼型变形导致的产品返修或报废的风险，对风电叶片生产效率及质量成本控制具有较大的经济价值和应用价值。价值。价值。


技术研发人员：郑舜泽 冯威 吴双 王晶晶 王琪
受保护的技术使用者：洛阳双瑞风电叶片有限公司
技术研发日：2021.03.31
技术公布日：2021/10/18