(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010163320.4
(22)申请日 2020.03.10
(71)申请人 单龙君
地址 224100 江苏省盐城市大丰市大中镇
恒南村四组158号
申请人 吴静青 鄢和庚 丁小军
(72)发明人 单龙君 吴静青 鄢和庚 丁小军
(74)专利代理机构 北京汇信合知识产权代理有
限公司 11335
代理人 戴凤仪
(51)Int.Cl.
B29C 70/30(2006.01)
B29C 70/54(2006.01)
B29L 31/08(2006.01)
(54)发明名称一种用于风电叶片制造的激光投影定位系统及方法(57)摘要本发明公开了一种用于风电叶片制造的激光投影定位系统及方法，其中用于风电叶片制造的激光投影定位系统的主要技术方案为：叶片模具；靶标组件，包括多个直径尺寸不同的靶标和固定在叶片模具上的多个靶座，每一个靶座上均设置有一个与靶标相配合的靶标孔，每一个靶标孔的直径尺寸与相对应的靶标的直径尺寸相同；多个激光投影仪，设置在叶片模具的上方并与叶片模具有相对应位置要求，多个激光投影仪之间并排设置并相互串联；计算机，与其中一个或多个激光投影仪使用RS485和以太网接口连接；计算机中存储靶标坐标文 件和投影文件，靶标坐标文件用于确认靶标坐标在校验均方根偏差标准，投影文件用于定义激光投影仪工作时的投影轮 廓。权利要求书1页 说明书5页 附图2页CN 111284033 A 2020.06.16
C N 111284033
A
1.一种用于风电叶片制造的激光投影定位系统，其特征在于，包括：
叶片模具；
靶标组件，包括多个直径尺寸不同的靶标和固定在所述叶片模具上的多个靶座，每一个所述靶座上均设置有一个与所述靶标相配合的靶标孔，每一个所述靶标孔的直径尺寸与相对应的所述靶标的直径尺寸相同；
多个激光投影仪，设置在所述叶片模具的上方并与所述叶片模具有相对应位置要求，多个所述激光投影仪之间并排设置并相互串联；
计算机，与其中一个或多个所述激光投影仪使用RS485和以太网接口连接，用于数据传输和控制；所述计算机中存储靶标坐标文件和投影文件，靶标坐标文件用于确认所述靶标坐标在校验均方根偏差标准，投影文件用于定义激光投影仪工作时的投影轮廓。
2.根据权利要求1所述的用于风电叶片制造的激光投影定位系统，其特征在于，
所述叶片模具采用复合材料玻璃钢制作而成；
所述叶片模具包括生产所述叶片外轮廓的玻璃钢材质的型腔和与所述型腔连接并支撑于地面的钢架。
3.根据权利要求2所述的用于风电叶片制造的激光投影定位系统，其特征在于，
多个所述靶座均焊接安装在所述钢架上并靠近所述钢架的边缘。
4.根据权利要求1所述的用于风电叶片制造的激光投影定位系统，其特征在于，
所述靶座的材质为铝或钢。
5.根据权利要求1所述的用于风电叶片制造的激光投影定位系统，其特征在于，
所述靶标的直径为3mm -10mm，所述靶标孔的直径为3mm -10mm。
6.根据权利要求1所述的用于风电叶片制造的激光投影定位系统，其特征在于，
多个所述激光投影仪均距离所述叶片模具的距离为6m -15m。
7.根据权利要求1所述的用于风电叶片制造的激光投影定位系统，其特征在于，
所述激光投影仪为内部发光二极管发出绿或者彩光源，经其内部特殊反射镜折射，在所述叶片模具表面1:1投影所需要的定位轮廓的激光投影仪。
8.一种用于风电叶片制造的激光投影定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
A：清理所述靶座表面的杂物，在直径为3mm -10mm的多个靶标中任选一个靶标放置于对应的靶标孔内，调整靶标位置对准激光投影仪；
B：在计算机上执行自动校验，多个激光投影仪发射激光束到已经设定的多个靶标表面，测量获得所述靶标坐标，计算机确认实际测量靶标坐标与靶标坐标文件中已设定坐标值在校验均方根偏差标准3mm内；
C：计算机打开投影文件，用户选择需要投影的轮廓进行定位；
D：重复上述步骤C，直至完成所有的投影定位。
权 利 要 求 书1/1页CN 111284033 A
一种用于风电叶片制造的激光投影定位系统及方法
技术领域
[0001]本发明涉及风电叶片的制备技术领域，尤其涉及一种用于风电叶片制造的激光投影定位系统及方法。
背景技术
[0002]风能技术在雾霾，沙尘暴这些生态环境恶化下，越来越受到发展中和发达国家人们的关注与重视。大力发展风能，这种清洁能源是世界的必然趋势。其中风电叶片为风能发电的一个重要部件，其设计寿命需要在恶劣的环境中旋转20年。
[0003]随着叶片生产要求的严格化，叶片的轻量化，则要求设计的叶片结构更加复杂，定位要求更加高。而传统的设计是参照叶片模具上的标记进行铺层，玻纤位置也很简单。针对于新的要求，叶片的玻纤位置错综复杂，不同的位置进行加强提升叶片的强度，还不会过多增加叶片的重量。这就需要一种新型的方法来对成型过程中进行精确定位，还能快速定位，成为叶片制造的重中之重。也体现出了该叶型的高科技含量，推动销售。
发明内容
[0004]有鉴于此，本发明实施例提供一种用于风电叶片制造的激光定位系统及方法，采用几个甚至十几个激光投影仪协同工作定位，有效减少了风电叶片的铺层定位和叶片部件定位时间，提高了定位精度，大大提高了成型效率及风电叶片的质量。
[0005]为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
[0006]一方面，本发明实施例提供了一种用于风电叶片制造的激光投影定位系统，包括：[0007]叶片模具；
[0008]靶标组件，包括多个直径尺寸不同的靶标和固定在所述叶片模具上的多个靶座，每一个所述靶座上均设置有一个与所述靶标相配合的靶标孔，每一个所述靶标孔的直径尺寸与相对应的所述靶标的直径尺寸相同；
[0009]多个激光投影仪，设置在所述叶片模具的上方并与所述叶片模具有相对应位置要求，多个所述激光投影仪之间并排设置并相互串联；
[0010]计算机，与其中一个或多个所述激光投影仪使用RS485和以太网接口连接，用于数据传输和控制；所述计算机中存储靶标坐标文件和投影文件，靶标坐标文件用于确认所述靶标坐标在校验均方根偏
差标准，投影文件用于定义激光投影仪工作时的投影轮廓。[0011]如前所述的，所述叶片模具采用复合材料玻璃钢制作而成；
[0012]所述叶片模具包括生产所述叶片外轮廓的玻璃钢材质的型腔和与所述型腔连接并支撑于地面的钢架。
[0013]如前所述的，每一个所述靶座均焊接安装在所述钢架上并靠近所述钢架的边缘。[0014]如前所述的，所述靶座的材质为铝或钢。
[0015]如前所述的，所述靶标的直径为3mm-10mm，所述靶标孔的直径为3mm-10mm。[0016]如前所述的，多个所述激光投影仪均距离所述叶片模具的距离为6m-15m。
[0017]如前所述的，所述激光投影仪为内部发光二极管发出绿或者彩光源，经其内部特殊反射镜折射，在所述叶片模具表面1:1投影所需要的定位轮廓的激光投影仪。[0018]另一方面，本发明实施例提供了一种用于风电叶片制造的激光投影定位方法，包括以下步骤：
[0019]A：清理所述靶座表面的杂物，在直径为3mm-10mm的多个靶标中任选一个靶标放置于对应的靶标孔内，调整靶标位置对准激光投影仪；
[0020]B：在计算机上执行自动校验，多个激光投影仪发射激光束到已经设定的多个靶标表面，测量获得
所述靶标坐标，计算机确认实际测量靶标坐标与靶标坐标文件中已设定坐标值在校验均方根偏差标准3mm内；
[0021]C：计算机打开投影文件，用户选择需要投影的轮廓进行定位；
[0022]D：重复上述步骤C，直至完成所有的投影定位。
[0023]借由上述技术方案，本发明用于风电叶片制造的激光投影定位系统及方法至少具有以下优点：
[0024](1)提高定位精度，特别在复杂的结构中，提高叶片质量。
[0025](2)定位时间缩短，缩短了叶片生产的周期，并能提高整个叶片的流转时间。[0026](3)本发明中在模具内铺设的叶片材料定位要求高，且位置分布位置错综复杂，传统的卷尺定位方式在模具内无法达到定位要求。
[0027]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
[0028]图1为本发明实施例提供的用于风电叶片制造的激光投影仪定位的结构示意图；[0029]图2为本发明实施例提供的叶片模具结构示意图；
[0030]图3为本发明实施例提供的靶标组件结构示意图。
具体实施方式
[0031]为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
[0032]一方面，本发明实施例提供了一种用于风电叶片制造的激光投影定位系统，如图1至图3所示，包括：叶片模具1；具体的，所述叶片模具1采用复合材料玻璃钢制作而成；叶片模具1包括生产所述叶片外轮廓的玻璃钢材质的型腔11和与所述型腔11连接并支撑于地面的钢架12，所述型腔11主要外观依据叶片外形或结构功能需求外形来生产的，该种结构的叶片模具1固化后，工作时变形量小。靶标组件2，包括多个直径尺寸不同的靶标21和固定在所述叶片模具1上的多个靶座22，每一个所述靶座22上均设置有一个与所述靶标21相配合的靶标孔23，每一个所述靶标孔23的直径尺寸与相对应的所述靶标21的直径尺寸相同。每一个所述靶座22均焊接安装在所述钢架12上并靠近所述钢架12的边缘。所述靶座22的材质为
铝或钢。所述靶标21的直径为3mm-10mm，所述靶标孔23的直径为3mm-10mm。多个激光投影
仪3，多个所述激光投影仪3设置在所述叶片模具1的上方并与所述叶片模具1有相对应位置要求，多个所述激光投影仪3之间并排设置并相互串联；多个所述激光投影仪3均距离所述叶片模具1的距离为6m-15m。所述激光投影仪为内部发光二极管发出绿或者彩光源，经其内部特殊反射镜折射，在所述叶片模具表面1:1投影所需要的定位轮廓的激光投影仪。计算机4，与其中一个或多个所述激光投影仪3使用RS485和以太网接口连接，应用TCP/IP协议用于数据传输和控制；所述计算机4中存储靶标坐标文件(图中未示出)和投影文件41，靶标坐标文件用于确认所述靶标坐标在校验均方根偏差标准，投影文件41用于定义激光投影仪3工作时的投影轮廓。具体的，所述投影的轮廓包括原料布层位置尺寸的投影文件、叶片梁帽定位尺寸的投影文件、辅料定位尺寸的投影文件、加强筋定位尺寸的投影文件、以及其他配件或部件等定位位置的投影文件。所述靶标坐标文件和投影文件41中坐标点在同一个坐标系统中，所述靶标坐标文件由激光追踪仪基于该叶片模具坐标系测量得，或者所述靶标坐标文件为三维模型中预先定义并且在制造风电叶片模具预制，投影文件41由三维设计软件按照要求导出。
[0033]另一方面，本发明实施例还提供了一种用于风电叶片制造的激光投影定位方法，包括以下步骤：
[0034]A：清理所述靶座表面的杂物，在直径为3mm-10mm的多个靶标中任选一个靶标放置于对应的靶标孔内，调整靶标位置对准激光投影仪；
[0035]B：在计算机上执行自动校验，多个激光投影仪发射激光束到已经设定的多个靶标表面，测量获得所述靶标坐标，计算机确认实际测量靶标坐标与靶标坐标文件中已设定坐标值在校验均方根偏差标准3mm内；
[0036]C：计算机打开投影文件，用户选择需要投影的轮廓进行定位。
[0037]D：重复上述步骤C，直至完成所有的投影定位。
[0038]为进一步理解本发明，下面通过具体实施例对激光投影定位进行详细描述，本发明的保护范围不受以下具体实施例的限制。
[0039]实施例1，靶标直径为3mm。
[0040]A：清理所述靶座表面的杂物，将直径为3mm的靶标放置于直径为3mm的靶标孔内，调整靶标位置对准激光投影仪；
[0041]B：在计算机上执行自动校验，多个激光投影仪发射激光束到已经设定的多个靶标表面，测量获得所述靶标坐标，计算机确认实际测量靶标坐标与靶标坐标文件中已设定坐标值在校验均方根偏差标准3mm内；
[0042]C：计算机打开投影文件，用户选择需要投影的轮廓进行定位；
[0043]D：重复上述步骤C，直至完成所有的投影定位。
[0044]实施例2，靶标直径为6mm。
[0045]A：清理所述靶座表面的杂物，将直径为6mm的靶标放置于直径为6mm的靶标孔内，调整靶标位置对准激光投影仪；
[0046]B：在计算机上执行自动校验，多个激光投影仪发射激光束到已经设定的多个靶标表面，测量获得所述靶标坐标，计算机确认实际测量靶标坐标与靶标坐标文件中已设定坐标值在校验均方根偏差标准3mm内；
[0047]C：计算机打开投影文件，用户选择需要投影的轮廓进行定位；
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