一種風電葉片預埋螺套智能鉆孔系統及其方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于鉆孔加工領域，特別是一種風電葉片預埋螺套智能鉆孔系統及其方 法。
【背景技術】
[0002] 目前風電葉片預埋螺套制造生產過程中，鉆孔一般都是按照常規鉆孔方法進行生 產，其加工特點為：第一，深孔加工時刀桿受孔徑的限制，直徑小、長度大，造成剛性差，強度 低，切削時易產生振動和波紋，影響深孔的直線度和表面粗糙度；第二，深孔加工無法觀察 刀具切削情況，只能在加工時通過聽聲音、看切肩、手摸振動與工件溫度來判斷切削過程是 否正常；第三，人工手動操作，裝夾繁瑣，浪費人力，生產效率低，容易產生不良品；第四，生 產過程中人為操作的因素多，在生產鉆孔前后極易導致安全問題。
【發明內容】
[0003] 為了提高產品質量與生產效率、降低生產成本、降低工人的工作強度和提高安全 性能，本發明提供一種風電葉片預埋螺套智能鉆孔系統及其方法。
[0004] 這種風電葉片預埋螺套智能鉆孔系統，包括送料系統、執行系統、控制智能系統， 其特征在于，送料系統包括機械手和碼垛機，執行系統包括立式鉆床和臥式鉆床，控制智能 系統包括PLC、以太網模塊、工業交換機、工控機和外部互聯網設備；臥式鉆床、立式鉆床、 機械手、碼垛機都與PLC電連接，PLC與以太網模塊電連接；以太網模塊與工業交換機電連 接；工業交換機分別與工控機、連接外部互聯網設備電連接。
[0005] 進一步，所述的立式鉆床包括刀桿進給伺服電機和刀桿旋轉電機，刀桿旋轉電機 上安裝有三相交流變頻器，刀桿進給伺服電機、刀桿旋轉電機和三相交流變頻器與所述PLC 電連接。
[0006] 進一步，所述的臥式鉆床包括刀桿進給伺服電機和刀桿旋轉電機，刀桿旋轉電機 上安裝有三相交流變頻器，刀桿進給伺服電機、刀桿旋轉電機和三相交流變頻器與所述PLC 電連接。
[0007] 進一步，所述的臥式鉆床包括專用夾具，所述專用夾具包括夾具液壓站、推進油 缸、壓緊油缸、上壓塊、后推桿、鑲板和V型夾具，夾具液壓站通過油管與推進油缸和壓緊油 缸連接，壓緊油缸與上壓塊螺紋連接，推進油缸與后推桿螺紋連接，V型夾具槽接在上壓塊 下方的鑲板上，鑲板安裝在機床上，夾具液壓站與所述PLC電連接。
[0008] 進一步，碼垛機包括毛坯料架和成品料架，毛坯料架為上料區，成品料架為垛料 區；上料區和垛料區之間有上料架和下料架；毛坯料架旁有水平運輸臺；水平運輸臺中有 安裝有動力機構；水平運輸臺的導向槽中安裝有升降臺；升降臺的導軌上安裝有吸料裝置 支撐架；吸料裝置支撐架前端安裝有吸料裝置，動力機構和吸料裝置與所述PLC電連接。
[0009] 進一步吸料裝置為電磁式，吸料裝置中安裝有彈簧。
[0010] 進一步機械手包括2個電磁鐵夾具。
[0011] 這種風電葉片預埋螺套智能鉆孔方法，其特征在于，操作外部互聯網設備通過工 業交換機和以太網模塊給予PLC信號，PLC給予碼垛機信號，碼垛機將毛坯料送至上料架， 碼垛機動作完成并給予PLC信號，PLC控制機械手將坯料上至臥式鉆床，PLC控制臥式鉆 床動作，臥式鉆床動作完成后，PLC控制機械手將坯料由臥式鉆床下料，然后由立式鉆床上 料，PLC控制立式鉆床動作，立式鉆床動作完成后，PLC控制機械手將成品由立式鉆床下料 后運送至碼垛機下料架上，動作完成，PLC控制碼垛機將成品運至垛料區堆放，同樣以上所 有經過PLC的信號都通過工業交換機和以太網模塊傳輸到外部互聯網設備和工控機上。
[0012] 進一步，當臥式鉆床和立式鉆床同時給PLC上料信號，PCL優先反饋臥式鉆床信號 到機械手，機械手執行給臥式鉆床上料動作；當臥式鉆床和立式鉆床同時給PLC下料信號 時，PCL優先反饋立式鉆床信號到機械手，機械手執行給立式鉆床下料動作；當臥式鉆床給 PLC上料信號，同時立式鉆床給PLC下料信號時，PCL優先反饋臥式鉆床上料信號到機械手， 機械手執行給臥式鉆床上料動作；當臥式鉆床給PLC下料信號，同時立式鉆床給PLC上料信 號時，PCL優先反饋臥式鉆床下料信號到機械手，機械手執行給臥式鉆床下料動作；當臥式 鉆床同時給PLC上料信號和下料信號時，PLC優先將臥式鉆床上料信號反饋給機械手，機械 手執行給臥式鉆床上料動作；當立式鉆床同時給PLC上料信號和下料信號時，PLC優先將立 式鉆床下料信號反饋給機械手，機械手執行給臥立式鉆床下料動作；機械手在動作時，維持 現有動作直到動作結束。
[0013] 在使用時，通過PLC控制碼垛機，在上料區，吸料裝置支撐架下降，吸料裝置通電 產生磁力吸取工件，吸料裝置支撐架上升，升降臺在水平運輸臺上水平運動至上料架旁，吸 料裝置斷電磁力消失放下工件至上料架上，通過PLC控制機械手從上料架上將毛坯料抓取 下來，放入到臥式鉆床中，PLC控制臥式鉆床進行第一道工序加工，加工完后，PLC控制機械 手將半成品工件取出，然后放入到立式鉆床中，PLC控制進行第二道工序加工，加工完后， PLC控制機械手將成品工件取出，移動到碼垛機的下料架上方，PLC控制碼垛機，升降臺在 水平運輸臺上水平運動至下料架旁，吸料裝置通電產生磁力吸取機械手放下的成品工件， 升降臺在水平運輸臺上水平運動至垛料區，吸料裝置支撐架下降，吸料裝置斷電將成品工 件放下，進行垛堆。
[0014] 專用夾具在使用時，機械手將毛坯料放置在V型夾具上，PLC控制液壓站使推進油 缸推動后推桿至所需位置，此時PLC控制液壓站推動夾緊油缸使上壓塊壓緊毛坯件，加工 完成后，PLC控制液壓站拉動夾緊油缸使上壓塊松開，之后PLC控制液壓站使推進油缸后退 拉動后推桿至初始位置。
[0015] 本發明有益效果本發明第一，提高了產品質量；第二，整個加工過程能夠通過工控 機監控；第三，提高了生產效率；第四，提高生產安全。
【附圖說明】
[0016] 圖1.風電葉片預埋螺套智能鉆孔系統布局示意圖 圖2.臥式鉆床結構示意圖 圖3.V型夾具和鑲板左視圖 圖4.立式鉆床結構示意圖 圖5.機械手結構示意圖 圖6.碼垛機結構示意圖 圖7.吸料裝置結構示意圖 圖8.風電葉片預埋螺套智能鉆孔方法流程圖 圖9.信號干涉時風電葉片預埋螺套智能鉆孔系統決策流程圖一 圖10.信號干涉時風電葉片預埋螺套智能鉆孔系統決策流程圖二 圖11.信號干涉時風電葉片預埋螺套智能鉆孔系統決策流程圖三 圖12.信號干涉時風電葉片預埋螺套智能鉆孔系統決策流程圖四 在圖2和圖3中：13、三相交流變頻器，14、刀桿旋轉電機，15、刀桿進給伺服電機，19、 液壓站，20、推進油缸，21、壓緊油缸，22、上壓塊，23、V型夾具，24、鑲板，25、后推桿； 在圖4中：16、三相交流變頻器，17、刀桿進給伺服電機，18、刀桿旋轉電機， 在圖5中：26、電磁鐵夾具； 在圖6中和圖7中：1、毛坯料架，2、上料區，3、垛料區，4、上料架，5、下料架，6、水平運輸 臺，7、動力機構，8、升降臺，9、吸料裝置支撐架，10、吸料裝置，11、成品料架； 在圖7中：12、彈簧。
【具體實施方式】
[0017] 在圖1中，這種風電葉片預埋螺套智能鉆孔系統，包括送料系統、執行系統、控制 智能系統，其特征在于，送料系統包括機械手和碼垛機，執行系統包括立式鉆床和臥式鉆 床，控制智能系統包括PLC、以太網模塊、工業交換機、工控機和外部互聯網設備；臥式鉆床 和立式鉆床布置在機械手運動范圍內，臥式鉆床、立式鉆床、機械手、碼垛機都與PLC電連 接，PLC與以太網模塊電連接；以太網模塊與工業交換機電連接；工業交換機分別與工控 機、外部互聯網設備電連接。
[0018] 在圖4中，進一步，所述的立式鉆床包括刀桿進給伺服電機17和刀桿旋轉電機18， 刀桿旋轉電機18上安裝有三相交流變頻器16,刀桿進給伺服電機17、刀桿旋轉電機18和 三相交流變頻器16與所述PLC電連接。
[0019] 在圖2中，進一步，所述的臥式鉆床包括刀桿進給伺服電機15和刀桿旋轉電機14， 刀桿旋轉電機14上安裝有三相交流變頻器13,刀桿進給伺