一种错层连续放卷织物绗缝生产系统

技术领域

本发明涉及风电叶片预成型技术领域，尤其涉及一种错层连续放卷织物绗缝生产系统。

背景技术

风力发电是目前可再生能源中相对较成熟的、具有商业化前景的发电方式。风电叶片翼型特有的形状使风流经叶片时产生升力，利用产生的升力推动叶片旋转，将风能转变为旋转的机械能，进而转变为电能。

在风电叶片的制造过程中，有一块需要多层堆叠再缝合的预成型件。预成型件根据叶片尺寸由多层不同形状的玻纤布按一定规律叠放后缝纫而成，方便后续取放。由于人工操作过程中容易在铺叠过程中发生位移，且生产效率低。因此，目前采用一种通过自动化铺叠设备进行多层玻纤布的叠放，具体的，先将玻纤布裁切成特定形状的布块后输送至抓取平台，通过机械手带动若干针刺吸盘抓取布块后逐层铺叠。但是此种方式生产成本高，且先裁切再铺叠的方式生产效率低。

鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种错层连续放卷织物绗缝生产系统，使其更具有实用性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种错层连续放卷织物绗缝生产系统，能够实现多层布料的连续放卷铺叠。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种错层连续放卷织物绗缝生产系统，包括沿布料输送方向依次设置的放卷机构、纠偏机构、绗缝机构、牵引机构和切割机构；

所述放卷机构包括沿布料输送方向间隔设置的多个放卷组件，且对应每一所述放卷组件均设置有输送皮带，所述放卷组件包括垂直于布料输送方向设置的导轨和设置在所述导轨上的放卷架，所述放卷架能够沿所述导轨长度方向移动，所述输送皮带用于将布料输送至所述纠偏机构；

所述纠偏机构包括纠偏架和设置在其上的纠偏辊组和压合辊组，布料从所述放卷机构导出后分层通过所述纠偏辊组进行逐层纠偏，再通过所述压合辊组合并为一层；

所述绗缝机构包括绗缝平台，在所述绗缝平台上设置有至少一个机头架，沿所述机头架的长度方向设置有至少一个绗缝机头；

所述牵引机构包括牵引平台，在所述牵引平台上沿布料输送方向设置有至少两个夹紧组件，所述夹紧组件用于从布料两侧夹紧布料，并能够在布料输送方向运动；

所述切割机构设置在所述牵引机构的输出端，用于切割合并为一层的布料。

进一步地，多个所述放卷组件沿布料输送方向呈阶梯状设置，且所述放卷组件的安装面逐渐升高；

所述输送皮带沿竖直方向平行设置有多个，所述输送皮带对应所述放卷组件从所述放卷架处延伸至所述放卷机构的输出端。

进一步地，所述放卷架朝向布料输送方向延伸设置有第一导向辊和第二导向辊，所述第一导向辊靠近布料筒设置且位于所述第二导向辊上方，所述第二导向辊靠近所述输送皮带设置，布料由布料筒放卷出后依次经过所述第一导向辊和所述第二导向辊。

进一步地，在所述放卷架上设置有距离传感器，所述距离传感器位于所述第一导向辊和布料筒之间，且所述距离传感器朝向放卷出的布料设置。

进一步地，布料筒设置在放卷架上并通过第一电机提供放卷动力，在所述导轨和所述放卷架之间设置有传动组件，所述传动组件通过第二电机提供动力并驱动所述放卷架沿导轨长度方向移动。

进一步地，所述纠偏辊组包括沿竖直方向设置的多个限位杆，所述限位杆与所述输送皮带对应设置，在所述限位杆上设置有两个限位块，两所述限位块之间的间距与布料的宽度相适应。

进一步地，所述压合辊组对应所述绗缝平台的平面设置，所述压合辊组包括沿竖直方向设置的下压辊和固定辊，所述下压辊通过第一气缸驱动朝向所述固定辊压紧。

进一步地，所述机头架垂直于布料输送方向设置在所述绗缝平台上方，所述绗缝机头能够沿所述机头架的长度方向移动。

进一步地，所述夹紧组件包括滑动支架，所述滑动支架设置为矩形框架且垂直于布料输送方向设置，在所述滑动支架内部垂直于布料输送方向设置有下夹板，在所述滑动支架顶部沿垂直于布料输送方向并列设置有多个下压组件；

所述下压组件包括固定在所述滑动支架顶部的第二气缸和上夹板，所述第二气缸能够驱动上夹板朝向所述下夹板移动。

进一步地，在所述切割机构的输出端还设置有下料机构。

本发明的有益效果为：本发明所公开的预成型件生产系统通过设置放卷机构、纠偏机构、绗缝机构、牵引机构和切割机构，实现同时对多个布料筒的分层放卷，并对放卷出的多层布料逐层纠偏后合并为一层，再将不同层布料绗缝固定；

其中，通过调整放卷架在导轨上的位置改变布料筒放卷布料的位置，对多个放卷组件中的放卷架均进行适应性调整，实现不同层布料之间的错位叠放；

在放卷过程中通过第一电机主动放卷并配合输送皮带的输送，确保布料的无张力放卷，便于对放卷出的布料进行机械纠偏，且不会损坏玻纤布料。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中预成型件生产系统的示意图；

图2为本发明实施例中放卷组件的正向结构示意图；

图3为本发明实施例中放卷组件的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例中放卷组件的背向结构示意图；

图5为本发明实施例中纠偏机构的正向结构示意图；

图6为本发明实施例中纠偏机构的背向结构示意图；

图7为本发明实施例中纠偏机构的剖面结构示意图；

图8为本发明实施例中绗缝机构的结构示意图；

图9为本发明实施例中绗缝机构的俯视图；

图10为本发明实施例中牵引机构的结构示意图；

图11为本发明实施例中夹紧组件的结构示意图。

附图标记：1、放卷机构；11、放卷组件；111、导轨；112、放卷架；113、第一导向辊；114、第二导向辊；115、距离传感器；116、第一电机；117、传动组件；118、第二电机；12、输送皮带；2、纠偏机构；21、纠偏架；22、纠偏辊组；221、限位杆；222、限位块；23、压合辊组；231、下压辊；232、固定辊；233、第一气缸；3、绗缝机构；31、绗缝平台；32、机头架；33、绗缝机头；4、牵引机构；41、牵引平台；42、夹紧组件；421、滑动支架；422、下夹板；43、下压组件；431、第二气缸；432、上夹板；5、切割机构；6、下料机构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一 个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用 的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目 的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术 领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术 语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图11所示的错层连续放卷织物绗缝生产系统，包括沿布料输送方向依次设置的放卷机构1、纠偏机构2、绗缝机构3、牵引机构4和切割机构5；放卷机构1包括沿布料输送方向间隔设置的多个放卷组件11，且对应每一放卷组件11均设置有输送皮带12，放卷组件11包括垂直于布料输送方向设置的导轨111和设置在导轨111上的放卷架112，放卷架112能够沿导轨111长度方向移动，输送皮带12用于将布料输送至纠偏机构2；纠偏机构2包括纠偏架21和设置在其上的纠偏辊组22和压合辊组23，布料从放卷机构1导出后分层通过纠偏辊组22进行逐层纠偏，再通过压合辊组23合并为一层；绗缝机构3包括绗缝平台31，在绗缝平台31上设置有至少一个机头架32，沿机头架32的长度方向设置有至少一个绗缝机头33；牵引机构4包括牵引平台41，在牵引平台41上沿布料输送方向设置有至少两个夹紧组件42，夹紧组件42用于从布料两侧夹紧布料，并能够在布料输送方向运动；切割机构5设置在牵引机构4的输出端，用于切割合并为一层的布料。

本发明所公开的生产系统用于生产一种用于风电叶片根部的预成型件，该预成型件需要通过多层玻纤布按照一定的规律叠放后绗缝而成。具体的，通过设置放卷机构1、纠偏机构2、绗缝机构3、牵引机构4和切割机构5，实现同时对多个布料筒的分层放卷，并对放卷出的多层布料逐层纠偏后合并为一层，再将不同层布料绗缝固定，当布料离开放卷机构1后通过牵引机构4为布料的输送提供动力，通过切割机构5对合并为一层的布料进行切割后，切割出的布块输送至下料机构6，最后由人工下料。

在上述放卷过程中，由于最后绗缝固定成型的多层布料需要按照一定的规律叠放，在驱动多个布料筒主动放卷之前，通过调整放卷架112在导轨111上具体位置改变设置在放卷架112上布料筒放卷出布料的位置，对多个放卷组件11中的放卷架112均进行适应性调整，实现不同层布料之间的错位叠放。

在具体生产过程中，由布料筒放卷而出的布料幅宽均值在1000mm左右，但由于玻纤布料的质量较轻，布料经放卷后在输送皮带12的输送过程中容易出现位置偏移的情况，因此在放卷机构1和绗缝机构3之间还设置有纠偏机构2用于对多层布料逐层纠偏，并压合为一层后输送至绗缝机构3进行绗缝固定。

本发明对目前采用的一种自动化铺叠工艺进行优化改进，目前采用的预成型件生产系统，先将玻纤布裁切成特定形状的布块后输送至抓取平台，通过机械手带动若干针刺吸盘抓取布块后逐层铺叠，再对铺贴完成的布料绗缝固定，此种方式生产成本高，且先裁切再铺叠的方式生产效率低。因此本发明通过改变铺叠工艺，实现多层布料的连续放卷、铺叠、绗缝，再裁切，应用于该预成型件的生产系统中，有效地降低了生产工艺的成本并提高了生产效率。

在本实施例中，放卷机构1朝向纠偏机构2输出多层布料，设置在放卷机构1的每一个放卷组件11均只能放卷一层布料，因此在放卷机构1中设置有多个放卷组件11。

具体的，多个放卷组件11沿布料输送方向呈阶梯状设置，且放卷组件11的安装面逐渐升高；输送皮带12沿竖直方向平行设置有多个，输送皮带12对应放卷组件11从放卷架112处延伸至放卷机构1的输出端。实现多层布料的同时放卷，且每一层布料均对应设置一输送皮带12对布料进行输送，因此放卷组件11阶梯状设置并沿输送方向升高，为多个输送皮带12的工艺需求提供了安装空间，并符合预成型件的多层铺叠结构。多层布料之间单独输送，彼此之间在绗缝前合并，使放卷过程中的布料基本无张力，满足玻纤布料在放卷时不能被大张力牵引的条件。

进一步地，放卷架112朝向布料输送方向延伸设置有第一导向辊113和第二导向辊114，第一导向辊113靠近布料筒设置且位于第二导向辊114上方，第二导向辊114靠近输送皮带12设置，布料由布料筒放卷出后依次经过第一导向辊113和第二导向辊114。在放卷架112上设置有距离传感器115，距离传感器115位于第一导向辊113和布料筒之间，且距离传感器115朝向放卷出的布料设置。

如图3所示，通过在布料由布料筒的导出处设置第一导向辊113、第二导向辊114、和距离传感器115，形成一个放卷速度反馈控制组件，通过距离传感器115检测其与放卷出的布料之间的间距，反馈信号补偿控制放卷电机转速，且上述速度控制方法适用于本实施例中布料基本无张力放卷的情况，结构简单更具实用性。

在本实施例中，布料筒设置在放卷架112上并通过第一电机116提供放卷动力，在导轨111和放卷架112之间设置有传动组件117，传动组件117通过第二电机118提供动力并驱动放卷架112沿导轨111长度方向移动。

在放卷机构1中，通过第一电机116提供放卷动力，使布料筒主动放卷，再通过输送皮带12将布料输送至纠偏机构2处进行机械纠偏，纠偏机构2结构简单且适用于无张力布料的纠偏，更具实用性。

通过第二电机118驱动传动组件117带动放卷架112移动，改变布料筒的放卷位置，实现不同层布料之间的错位叠加，满足预成型件的结构要求。

在本实施例中，纠偏辊组22包括沿竖直方向设置的多个限位杆221，限位杆221与输送皮带12对应设置，在限位杆221上设置有两个限位块222，两限位块222之间的间距与布料的宽度相适应。

在具体实施过程中，不同限位杆221分别对应不同的输送皮带12，并根据预成型件中不同层布料之间的错位要求，调整设置在其上限位块222的位置，对放卷出的布料进一步的机械纠偏，保证最终绗缝固定成型的预成型件符合产品要求。

压合辊组23对应绗缝平台31的平面设置，压合辊组23包括沿竖直方向设置的下压辊231和固定辊232，下压辊231通过第一气缸233驱动朝向固定辊232压紧。经过纠偏的多层布料通过下压辊231和固定辊232之间的间隙合并为一层，再输送至绗缝机构3将多层布料绗缝固定在一起。

在绗缝机构3中，机头架32垂直于布料输送方向设置在绗缝平台31上方，绗缝机头33能够沿机头架32的长度方向移动。

作为本申请的一种优选实施例，如图8和图9所示，在绗缝平台31上，机头架32沿布料输送方向设置有两个，其中一个机头架32上设置有多个绗缝机头33 ，用于对多层布料进行绗缝固定；后一个机头架32上设置有单个绗缝机头33，用于对前一绗缝操作中漏缝的布料进行补缝。

作为绗缝机构3的另一种实施例，可以采用单机头架32多绗缝机头33的绗缝方式，根据目前绗缝工艺需求，机头之间间距较小，可以采用统一机头动作方式，此种方式绗缝机头33控制统一，控制较为简单。

进一步地，还可以采用多机头架32单绗缝机头33的绗缝方式，可以根据需求调整不同机头架32上绗缝机头33位置，让每一个绗缝机头33对应一条绗缝线，此方式对于不同布料选择不同绗缝线较为灵活。

在本实施例中，如图10和图11所示，夹紧组件42包括滑动支架421，滑动支架421设置为矩形框架且垂直于布料输送方向设置，在滑动支架421内部垂直于布料输送方向设置有下夹板422，在滑动支架421顶部沿垂直于布料输送方向并列设置有多个下压组件43；下压组件43包括固定在滑动支架421顶部的第二气缸431和上夹板432，第二气缸431能够驱动上夹板432朝向下夹板422移动。

由于布料错位铺叠后会导致合并为一层的布料在其错位方向上出现厚度不均匀的情况，因此将下压组件43沿布料错位方向设置有多个，能够确保不同厚度区域的布料均被夹紧组件42夹紧，并拖动输送。

在切割机构5的输出端还设置有下料机构6，将切割出的布块输送至下料机构6，便于人工下料操作。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。