基于磁栅尺的叶片飞边切割装置及其切割轨迹优化方法与流程

本发明涉及一种叶片飞边切割装置，尤其涉及了一种叶片飞边切割装置中的切割轨迹优化方法。

背景技术：

1、风电叶片制造时需要将叶片上壳体与叶片下壳体粘接合模，合模固化后需要对粘接处超出叶片轮廓的部分(即飞边)进行切割处理，才能够使得叶片最终达到标准轮廓要求。

2、现有技术中一般依靠agv小车引导切割装置，通过将切割装置安装在agv小车上，实现agv小车带动切割头一次完成切割叶片，切割时需要将切割装置上的导向轮卡入叶片飞边处的定位凹槽内，该种agv小车引导切割方式中一方面由于叶片在现场一般都是简单的放在桌子上会导致飞边与导向轮的设计方向有所偏差，继而会导致切割方向有偏差，另一方面由于存在agv行走误差，从而影响切割精度，因而如何能够有效提高切割精度是本领域急需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中对于风电叶片飞边切割存在的问题，提供了一种基于磁栅尺的叶片飞边切割装置及其切割轨迹优化方法。

2、为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

3、基于磁栅尺的叶片飞边切割装置，包括安装架，安装架包括安装在agv行走小车上的水平架和连接在水平架下部且用于安装切割刀头的竖直架，水平架与竖直架之间通过柔性连接组件连接，柔性连接组件包括滑轨组件和气缸组件，滑轨组件水平设置且滑动方向沿垂直于叶片飞边切割方向，水平架与竖直架之间还设有磁栅尺，磁栅尺包括与竖直架连接的读磁头和与水平架连接的磁尺，磁尺的长度方向、气缸组件的运动方向以及滑轨组件的滑动方向均一致；柔性连接组件的设置能够实现当agv偏离时，滑轨组件和气缸组件被压缩，然后通过气缸组件被压缩的一端进气的方式来顶住压缩，使得切割装置产生相对agv行走误差方向的移动，继而有效保证切割精度。

4、还包括安装在竖直架上的水平角度调节架，水平角度调节架包括轴向纵向设置的水平转动部、固定在水平转动部上的调节架体以及用于驱动水平转动部转动的水平驱动机构，调节架体上安装有切割刀头和导向轮，水平驱动机构包括活塞杆能够朝调节架体水平伸出的水平驱动气缸，调节架体的一端设有与水平驱动气缸的活塞杆配合的水平驱动头。水平角度调节架的设置能够实现切割刀头、导向轮在水平方向上的转动，继而能够保证切割方向、导向方向能够更好的匹配飞边长度方向，充分提高切割精度。

5、作为优选，水平转动部包括旋转体，旋转体包括设置于上下两端的转动板，上下两端的转动板之间设有与调节架体连接的连接板，连接板垂直于调节架体设置且连接板的两侧均设有端部固定在调节架体上的连接柱。水平转动部的结构设计使其既能较佳的与调节架体连接，又能够尽可能的减小自身的重量，以保证旋转运动的更佳进行。

6、作为优选，上下两端的转动板之间还设有多块绕旋转体旋转轴线均匀设置的加强板，调节架体与连接柱之间以及相邻加强板之间均连接有加强角板。加强板与加强角板的设置既能够有效提高水平转动部本身的结构强度，又能够提高水平转动部与调节架体之间的连接强度。

7、作为优选，滑轨组件包括固定在水平架底部的滑轨和滑动连接在滑轨上的滑块，滑块固定在竖直架顶部。

8、作为优选，气缸组件包括两端均固定在水平架底部的无杆气缸，无杆气缸包括气缸主体和设置在气缸主体上的滑动块，滑动块与竖直架固定连接，气缸主体两端均设有用于进出气以实现滑动块在气缸主体上滑动的进出气口。通过无杆气缸来实现相对滑动，能够使得整体结构更加紧凑，能够更好的配合竖直架与水平架之间的柔性连接组件。

9、作为优选，水平架包括水平设置的水平架安装板，竖直架包括水平设置于顶部的竖直架安装板和与竖直架安装板平行设置的竖直架底板，柔性连接组件连接在水平架安装板的下板面与竖直架安装板的上板面之间，竖直架安装板和竖直架底板上均设有转动轴承，上下两端的转动板通过转动轴承分别转动连接在竖直架安装板和竖直架底板上。通过转动轴承实现水平转动部与竖直架之间的连接，能够是的水平转动部在水平驱动气缸的作用下更好的转动，保证转动角度能够精准可控。

10、作为优选，水平架与竖直架之间还设有液压缓冲器，液压缓冲器包括固定在水平架上的缓冲器本体和一端设置于缓冲器本体内，另一端固定在竖直架上的缓冲器活塞杆。液压缓冲器用于实现极限位置时限位，防止直接碰撞导致损坏。

11、作为优选，还包括安装在水平角度调节架上的垂直角度调节架；垂直角度调节架包括用于安装切割刀头的安装背板、连接于安装背板与调节架体之间的转动座和用于驱动安装背板绕转动座的转动轴转动的垂直驱动机构，转动座的转动轴轴向沿叶片飞边切割方向水平设置，垂直驱动机构包括安装在安装背板上且活塞杆能够朝调节架体水平伸出的垂直驱动气缸，调节架体的顶部设有与与垂直驱动气缸的活塞杆配合的垂直驱动头。垂直角度调节架的设置能够实现切割刀头和导向轮在竖直方向上的调节，保证切割纵向方向，并且实现导向轮能够顺利、精准卡入飞边定位凹槽内。

12、作为优选，转动座包括安装在安装背板中部的第一转动部和安装在调节架体下部的第二转动部，第一转动部与第二转动部之间通过一向沿叶片飞边切割方向水平设置的转动销连接。通过第一转动部与第二转动部相对绕转动销的转动，实现安装背板绕调节架体的上下旋转，继而实现安装背板上切割刀头能够与飞边垂直切入，实现导向轮能够垂直卡入飞边的定位凹槽内，保证切割面为竖直平面，保证导向精准。

13、切割轨迹优化方法，其采用基于磁栅尺的叶片飞边切割装置实现，具体包括以下步骤：

14、步骤s1、根据现场叶片的摆放情况，通过水平驱动气缸调整调节架体上的切割刀头的切割角度以及导向轮的导向角度，以使切割刀头的切割角度与导向轮的导向角度叶片飞边的长度方向一致；

15、步骤s2、通过磁栅尺检测agv垂直于行走方向上的误差，如误差超过200mm，则控制agv停止行走；

16、如误差小于等于200mm，则柔性连接组件进行误差调节，步骤s2具体包括以下步骤：

17、步骤s21、先基于磁栅尺检测行走误差方向，得到气缸组件的运动偏移方向；

18、步骤s22、然后根据气缸组件的运动偏移方向对气缸组件进气，控制进气量为p2，进气方向与气缸组件运动方向相反，以使气缸组件相对运动偏移方向运动，继而克服agv垂直于行走方向上的误差，优化切割轨迹；

19、进气量p2由公式f＝m*a-(p2-p1)*a1-f得到，其中，f为切割机构受力，控制f＝0；

20、m为agv质量；

21、a为磁栅尺(15)测定的移动加速度，a＝d^2x/dt^2，x为磁栅尺计量的位移变量，t为磁栅尺检测时间；

22、p1为气缸组件初始启动设定压力；

23、a1为气缸组件的活塞面积；

24、f为水平驱动气缸产生的垂直于agv行走方向上的分力，f＝p*a2*cosθ，p为水平驱动气缸压力，a2为水平驱动气缸的活塞面积，θ为水平驱动气缸轴向相对垂直于agv行走方向的夹角角度。

25、本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

26、本发明一方面通过角度调节机构实现对切割方向的调节，保证切割方向与飞边长度方向一致，另一方面通过柔性连接方式来调整agv行走误差，最终实现有效提高整体切割精度。