本發(fā)明屬于風電葉片檢測，具體涉及一種裝置化風電葉片腹板合?？p自動檢測方法及其設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、風能為一種清潔的可再生能源。隨著風力發(fā)電技術(shù)的迅猛發(fā)展，風電葉片的成型技術(shù)也越來越成熟。風電葉片一般由上下殼體及中間的兩片主梁腹板、一片輔梁腹板和邊緣的一片后緣梁腹板組成。腹板作為葉片兩半殼體的重要支撐結(jié)構(gòu)，其粘接過程是葉片制造成型最重要的環(huán)節(jié)，腹板的制造質(zhì)量直接關(guān)系到整個葉片的結(jié)構(gòu)安全性。但是在模具形變、液壓翻轉(zhuǎn)不穩(wěn)定、安裝偏差、真空壓力差異、樹脂含量差別等各方面因素的綜合作用下，理論計算得到的腹板型線尺寸與實際安裝尺寸會存在一定的局部偏差。這就導致腹板與葉片之間的合?？p尺寸超出6±4mm的標準，造成膠粘層過薄或過厚進而影響葉片的結(jié)構(gòu)強度和使用壽命。

2、現(xiàn)有的腹板合模縫測量手段主要是通過在殼體的腹板安裝處填充橡皮泥，安裝腹板后擠壓橡皮泥，測量擠壓后橡皮泥的厚度，根據(jù)橡皮泥數(shù)據(jù)判斷腹板粘接間隙是否滿足要求，并為后續(xù)腹板型線調(diào)整提供依據(jù)。但是此種測量手段的操作過程復雜且耗時長，影響葉片生產(chǎn)效率，同時精度較差，不利于葉片生產(chǎn)質(zhì)量的提升。

3、因此，設(shè)計一種裝置化風電葉片腹板合?？p自動檢測方法及設(shè)備來解決現(xiàn)有測量手段存在的操作過程復雜、測量結(jié)果精度差等缺點是十分必要的。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明針對上述問題，提供了一種裝置化風電葉片腹板合模縫自動檢測方法及設(shè)備，通過在葉底附近空間區(qū)域的腹板安裝位置處安裝第二空間檢測裝置，測量上圓柱銷和下圓柱銷相較于初始位置的位移，計算出風電葉片合模后的內(nèi)腔高度，在合模葉片入口處安裝基準標定裝置，同時將第一空間檢測裝置設(shè)置在基準標定裝置上方，利用行走機構(gòu)帶動激光測距傳感器測量葉頂附近區(qū)域腹板安裝處的內(nèi)腔型線，整個過程操作便捷，無需安裝腹板，只需一次合模即可完成所有腹板安裝位置的內(nèi)腔型線尺寸測量，提高測量效率。

2、為達到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供一種裝置化風電葉片腹板合模縫自動檢測方法，其包括以下步驟：

4、s1、一對加工完畢的風電葉片，在合模葉片入口處，安裝基準標定裝置，通過水平儀調(diào)整可動平臺的工作面與水平面平行，將激光指向儀按照腹板間距布置，通過激光指向儀確定可動平臺的高度，調(diào)整激光光束指向腹板延伸方向；

5、s2、在葉底的葉腹空間區(qū)域的腹板安裝位置，沿著葉片長度方向每間隔一定距離a布置第二空間檢測裝置，在合模葉片葉頂?shù)娜~背空間區(qū)域，安裝第一空間檢測裝置，調(diào)整軌道機座使得軌道的工作面與可動平臺的工作面處于同一平面，并與激光指向儀的激光光束指向平行；

6、s3、將這對風電葉片進行合模組裝形成合模葉片，此時第二空間檢測裝置中的上圓柱銷和下圓柱銷在風電葉片內(nèi)腔的作用下均發(fā)生相對位移；

7、s4、第一空間檢測裝置開始測量，啟動行走機構(gòu)，行走機構(gòu)帶動激光測距傳感器并拖動拉線傳感器的拉繩向前運動，每間隔一定距離a啟動激光測距傳感器測量軌道的工作面到葉片內(nèi)腔表面的高度數(shù)據(jù)xn1和xn2，其中n＝1、2…，為腹板的編號，xn1為測量位置處第n個腹板從軌道的工作面到葉片內(nèi)腔上表面的高度，xn2為測量位置處第n個腹板從軌道的工作面到葉片內(nèi)腔下表面的高度，在每個腹板安裝位置均測量m個數(shù)據(jù)；

8、s5、第一空間檢測裝置檢測完畢后，將合模葉片打開，測量第二空間檢測裝置中每根上圓柱銷和下圓柱銷相較于初始位置的位移，計算出風電葉片合模后對應位置處的內(nèi)腔高度，利用測量得到的葉底和葉頂附近空間區(qū)域的數(shù)據(jù)xn1和xn2，通過k階b樣條曲線擬合公式計算，得到風電葉片合模后各個腹板處的輪廓曲線：

9、

10、其中：和分別是第n個腹板在u坐標下的葉片內(nèi)腔上表面和下表面的曲線擬合值，xn1(i)和xn2(i)分別是測量到的第n個腹板的葉片內(nèi)腔上表面和下表面的第i個高度數(shù)據(jù)，ni,k(u)(i＝1,2,...,m)是序號為i的k階b樣條基函數(shù)在參數(shù)u處的值，其表達式為：

11、

12、s6、將風電葉片合模后各個腹板處的輪廓曲線，與實際腹板外輪廓曲線對比，得到腹板合?？p的間隙值。

13、本發(fā)明的第二方面，提供一種裝置化風電葉片腹板合?？p自動檢測方法的裝置化風電葉片腹板合?？p自動檢測設(shè)備，其包括基準標定裝置、第一空間檢測裝置和第二空間檢測裝置，所述基準標定裝置設(shè)置在合模葉片入口處，所述第一空間檢測裝置安裝在所述基準標定裝置上，所述第二空間檢測裝置直接安裝在風電葉片中的腹板安裝位置；所述基準標定裝置包括固定架、可動平臺、激光指向儀和水平儀，所述可動平臺設(shè)置在所述固定架的上方，所述激光指向儀沿著葉片腹板所在位置依次安裝在所述可動平臺上方，所述水平儀設(shè)置在所述可動平臺上方；所述第一空間檢測裝置包括軌道機座、軌道、拉線傳感器、行走機構(gòu)和激光測距傳感器，所述軌道機座設(shè)置在合模葉片內(nèi)腔中，所述軌道安裝在所述軌道機座上方，所述行走機構(gòu)設(shè)置在所述軌道上，所述激光測距傳感器沿著葉片腹板所在位置依次安裝在所述行走機構(gòu)上，所述拉線傳感器安裝在所述軌道起始端，所述拉線傳感器的拉繩末端固定在所述行走機構(gòu)上；所述第二空間檢測裝置包括固定框架、上圓柱銷和下圓柱銷，所述上圓柱銷和下圓柱銷分別設(shè)置在所述固定框架的兩端，所述上圓柱銷和下圓柱銷的軸線與水平面垂直，且在空間中共線。

14、可優(yōu)選的是，所述可動平臺上方的激光指向儀數(shù)量與風電葉片中的腹板數(shù)量相同，所述激光指向儀的間距與風電葉片中的各腹板間距保持一致，且所述激光指向儀的激光指向與腹板延伸方向重合。

15、可優(yōu)選的是，所述行走機構(gòu)上方的激光測距傳感器數(shù)量與風電葉片內(nèi)部葉頂空間區(qū)域的的腹板數(shù)量相同，所述激光測距傳感器的間距與風電葉片葉頂空間處的腹板間距保持一致。

16、可優(yōu)選的是，所述激光測距傳感器在所述行走機構(gòu)中上下對稱布置，上方布置的激光測距傳感器光束垂直指向上方，下方布置的激光測距傳感器光束垂直指向下方。

17、可優(yōu)選的是，上圓柱銷和下圓柱銷分別與所述固定框架之間的摩擦力大于圓柱銷的自身重力，在外力作用下，圓柱銷能夠沿著自身軸向方向移動。

18、可優(yōu)選的是，在初始位置，上圓柱銷的末端位置超出所接觸的葉片內(nèi)腔上表面，下圓柱銷的末端位置超出所接觸的葉片內(nèi)腔下表面。

19、可優(yōu)選的是，所述基準標定裝置中可動平臺的高度與所述第一空間檢測裝置中軌道的高度保持一致。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

21、(1)本發(fā)明的裝置化風電葉片腹板合?？p自動檢測設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、操作便捷，在進行測量時無需安裝腹板，只需一次合模即可完成所有腹板安裝位置的內(nèi)腔型線尺寸測量，大幅提高工作效率。

22、(2)本發(fā)明的裝置化風電葉片腹板合?？p自動檢測設(shè)備包含第一空間檢測裝置和第二空間檢測裝置，具有較強的適用性，可以同時檢測多個腹板的內(nèi)腔型線；同時基準標定裝置中可動平臺的工作平面和第一空間檢測裝置中軌道的工作平面能夠進行調(diào)整，適應不同尺寸的風電葉片。

23、(3)本發(fā)明的裝置化風電葉片腹板合?？p自動檢測設(shè)備利用基準標定裝置的激光指向儀對第一空間檢測裝置和第二空間檢測裝置進行基準定位，通過拉線傳感器對激光測距傳感器的測量位置進行定位，提高測量結(jié)果精度。