碳梁开卷机
阅读说明：本技术 碳梁开卷机 (Carbon beam uncoiler ) 是由 李生庆 于 2021-01-21 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种碳梁开卷机,包括机架、旋转驱动装置、内圈顶升装置和外圈顶升装置,其中,旋转驱动装置安装于机架上,内圈顶升装置与旋转驱动装置传动连接并设置成能够从内部固定碳梁,外圈顶升装置安装于机架上并设置成能够从外部对碳梁进行限位。本发明中内圈顶升装置和外圈顶升装置的设置使得能够从碳梁的内部和外部分别进行固定和限位,使得装入碳梁开卷机的碳梁的内圈和外圈同时被压紧,避免了碳梁在剪断扎带后炸裂开,操作简单、安全、有效率。(The invention relates to a carbon beam uncoiler which comprises a rack, a rotary driving device, an inner ring jacking device and an outer ring jacking device, wherein the rotary driving device is arranged on the rack, the inner ring jacking device is in transmission connection with the rotary driving device and is arranged to be capable of fixing a carbon beam from the inside, and the outer ring jacking device is arranged on the rack and is arranged to be capable of limiting the carbon beam from the outside. According to the carbon beam uncoiler, the inner ring jacking device and the outer ring jacking device are arranged, so that the carbon beam can be fixed and limited from the inside and the outside of the carbon beam respectively, the inner ring and the outer ring of the carbon beam loaded into the carbon beam uncoiler are simultaneously pressed, the carbon beam is prevented from being cracked after a ribbon is sheared, and the carbon beam uncoiler is simple, safe and efficient to operate.)
技术领域
本发明涉及开卷机技术领域，具体涉及一种碳梁开卷机。
背景技术
以前，风力发电机组叶片主要采用玻璃纤维材料，随着技术的发展，碳纤维材料以其优异的力学性能和工艺性能开始在叶片大梁上使用。
在碳梁应用过程中，根据风力发电机组叶片的不同规格需要各种不同长度的碳纤维板材，碳纤维材料在出厂时会根据不同的宽度规格制作成卷，以卷的形式包装运输。碳纤维材料到达叶片生产厂家就需要将一卷一卷的碳纤维材料开卷并切割倒角。由于碳纤维材料优异的力学性能，成卷的碳纤维材料在没有任何设备辅助下剪断扎带以后会直接炸裂开来，危险性极高。这就迫切需要开发一种适用碳纤维材料的开卷机。
发明内容
为此，本发明提供一种能够实现对成卷的碳纤维材料进行安全而有效率地开卷的碳梁开卷机将是有利的。
为实现上述目的，本发明提供一种碳梁开卷机，其包括机架、旋转驱动装置、内圈顶升装置和外圈顶升装置，其中，旋转驱动装置安装于机架上，内圈顶升装置与旋转驱动装置传动连接并设置成能够从内部固定碳梁，外圈顶升装置安装于机架上并设置成能够从外部对碳梁进行限位。
在本发明中，内圈顶升装置和外圈顶升装置的设置使得能够从碳梁的内部和外部分别进行固定和限位，使得装入碳梁开卷机的成卷状的碳梁（也可称为碳卷）的内圈和外圈同时被压紧，避免了碳梁在剪断扎带后炸裂开，操作简单、安全、有效率。
进一步，上述碳梁开卷机还包括用于固定碳梁的端面固定夹具。
通过端面固定夹具的提供，可以固定碳梁的端面，进一步提高生产安全性。
进一步，上述碳梁开卷机还包括用于固定碳梁的内圈尾部的尾部夹紧装置，该尾部夹紧装置装设于内圈顶升装置上。
通过尾部夹紧装置的设置，使得能够将碳梁的内圈的尾部固定在内圈顶升装置上，再进一步提高生产安全性。
再进一步，旋转驱动装置包括电机和由电机驱动的齿轮传动装置。
又再进一步，内圈顶升装置包括安装座、连接板、多个内圈顶升梁、多个连杆和内圈顶升电缸，其中，安装座与齿轮传动装置传动连接，连接板经其上的连接柱固定于安装座上，该多个内圈顶升梁位于安装座和连接板之间并分别与该连接板枢轴连接，每个连杆分别与安装座和对应的一个内圈顶升梁枢轴连接，内圈顶升电缸装设于该连接板上并驱动连接其中一个内圈顶升梁从而使得内圈顶升装置能够在内缩初始位置和外伸顶升位置之间转换，并且，所述尾部夹紧装置装设于所述其中一个内圈顶升梁上。
通过上述结构设置，使得在开卷前固定碳梁过程中能够通过内圈顶升电缸的外伸动作、带动与其连接的其中一个内圈顶升梁相对连接板逆时针枢转去顶紧碳梁的内圈，同时带动相对应的连杆逆时针转动、进而带动与该连杆枢轴连接的安装座逆时针转动，使得其他连杆跟着逆时针转动，从而使得其他内圈顶升梁同时顶紧碳梁的内圈；使得内圈顶升装置能够在开卷过程中被齿轮传动装置驱动旋转、进而带动被其顶紧的碳梁跟随自己一同转动而开卷。
更再进一步，安装座具有安装基板、与连接板连接的中心传动轴、以及用于分别连接多个连杆的多个销轴，其中，安装基板上设置有轴向均匀分布的多个延长部，每个延长部上安装有碳梁限位块。
通过上述结构设置，安装基板、连接板和连杆之间能够借助于中心传动轴传递旋转力，从而一同转动；碳梁限位块的设置使得能够在安装碳梁时进行位置确定。
还再进一步，内圈顶升梁处于内缩初始位置时，内圈顶升电缸处于回缩状态；内圈顶升梁处于外伸顶升位置时，内圈顶升电缸处于顶升状态。
再又进一步，每个内圈顶升梁都具有弧形顶升头部，并且，该弧形顶升头部上装设有位置传感器或压力传感器。
通过传感器的设置，使得能够感测内圈顶升装置是否顶紧碳梁的内圈，确保碳梁内圈被压紧后才启动开卷机。
再更进一步，外圈顶升装置包括外圈顶升电缸和外圈顶升组件，其中，外圈顶升组件包括一端活动连接机架的支座、安装于支座上的主动带轮、从动带轮、驱动主动带轮的电机、以及连接主动带轮和从动带轮的传送带，外圈顶升电缸安装于机架上并与该支座的另一端连接，从而能够带动外圈顶升组件在落地初始位置和向上顶升位置之间移动，在该向上顶升位置时，该传送带与碳梁的外圈滑动接触。
通过上述结构设置，外圈顶升装置能够借助于外圈顶升电缸的动作使得其传送带与碳梁滑动接触压紧碳梁。
再又进一步，传送带上装设接触传感器，从而确保传送带始终与碳梁的外圈接触。
另进一步，包括一对滑轨和两个机架，每个机架对应设置一个旋转驱动装置、一个内圈顶升装置和一个外圈顶升装置，其中，两个机架背靠背可滑动地安装于该一对滑轨上并经由中间连接梁连接在一起，每个机架具有位于外侧的碳梁安装开口和位于内侧的安装背板，旋转驱动装置朝向碳梁安装开口安装于安装背板上。
通过上述结构设置，两台开卷机在有滑轨的支持下并行设计，避免了一台开卷机无法避免中间装卸料所带来的作业效率缓慢，减少中间装卸料时间，提升了作业效率。
通过参考下面所描述的实施例，本发明的上述这些方面和其他方面将会得到更清晰地阐述。
附图说明
本发明的结构以及进一步的目的和优点将通过下面结合附图的描述得到更好地理解，其中，相同的参考标记标识相同的元件：
图1是根据本发明的一个
具体实施方式
的碳梁开卷机从左后侧看过去的立体示意图；
图2是图1所示碳梁开卷机从右后侧看过去的立体示意图；
图3是图1所示碳梁开卷机从前侧看过去的平面示意图；
图4是图1所示碳梁开卷机的内圈顶升装置从左后侧看过去的立体示意图；
图5是图4所示内圈顶升装置从右后侧看过去的立体示意图；
图6是图4所示内圈顶升装置的安装座的立体示意图；
图7是图4所示内圈顶升装置处于内缩初始位置时其内圈顶升梁和连杆的平面示意图；
图8是类似图7的视图，但该图示出的是内圈顶升装置处于外伸顶升位置时内圈顶升梁和连杆的平面示意图；
图9是根据本发明的另一个具体实施方式的碳梁开卷机从左后侧看过去的立体示意图；
图10是图9所示碳梁开卷机的左侧视图；
图11是图9所示碳梁开卷机的前侧视图。
具体实施方式
下面将结合附图来描述本发明的具体实施方式。
在本文中，用于解释所揭露实施方式的各个部分的结构和/或动作的方向表示，例如“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等，并不是绝对的，而是相对的。当所揭露实施方式的各个部分位于图中所示位置时，这些表示是合适的，而如果所揭露实施方式的位置或参照系改变，这些表示也要根据所揭露实施方式的位置或参照系的改变而发生改变。
本文中所称的“碳梁”是准备用来生产风力发电机叶片大梁用碳纤维板的材料卷即成卷的碳纤维板，在叶片大梁的后续生产前例如碳梁倒角生产前需要对其进行开卷。
根据本发明的一个具体实施方式的碳梁开卷机如图1至图8所示。如图1至图3所示，在本实施方式中，碳梁开卷机包括具有位于外侧的碳梁安装开口11和位于内侧的安装背板13的机架1、包括电机31和由电机驱动的齿轮传动装置32的旋转驱动装置、内圈顶升装置5和外圈顶升装置7。如图3所示，齿轮传动装置32安装于机架1上；内圈顶升装置5与齿轮传动装置32传动连接并设置成能够从内部固定碳梁9；外圈顶升装置7安装于机架1底部上，并设置成能够从外部对碳梁9进行限位。
再如图1至图3所示，外圈顶升装置7包括外圈顶升电缸70和外圈顶升组件72，其中，外圈顶升组件72包括一端活动连接机架1的支座71、安装于支座71上的主动带轮73、从动带轮75、驱动主动带轮73的电机77、以及连接主动带轮73和从动带轮75的传送带79。如图2清晰所示，外圈顶升电缸70安装于机架1上并与支座71的另一端连接，从而能够带动外圈顶升组件72在落地初始位置（见图1、图2和图3）和向上顶升位置（图未示）之间移动，在该向上顶升位置时，传送带79与碳梁9的外圈滑动接触，从而压紧碳梁9进行限位。优选地，传送带79上装设接触传感器（图未示），从而确保传送带79始终与碳梁9的外圈接触。
如图4和图5所示，内圈顶升装置5包括安装座50、连接板52、四个内圈顶升梁54、四个连杆56和内圈顶升电缸58。如图6所示，安装座50具有与齿轮传动装置32传动连接的安装基板503、与连接板52连接的中心传动轴502、以及用于分别连接四个连杆56的四个销轴506，并且，安装基板503上设置有轴向均匀分布的多个延长部508，每个延长部508上安装有碳梁限位块509。优选地，安装座50还包括位于四个销轴506另一端的固定板504以强化结构。
如图5所示并参考图4，连接板52经其上的连接柱520固定于安装座50上，同时安装座50的固定板504也与连接板52固定在一起；四个内圈顶升梁54位于安装座50和连接板52之间、并分别与连接板52枢轴连接即可转动地连接；每个连杆56分别与一个对应的销轴506和一个对应的内圈顶升梁54枢轴连接；内圈顶升电缸58装设于该连接板52上或者装设于穿过连接板52的中心传动轴502上，并驱动连接其中一个内圈顶升梁54，从而使得内圈顶升装置5能够在内缩初始位置（参见图7）和外伸顶升位置（参见图8）之间转换。需要说明的是，内圈顶升梁54处于内缩初始位置时，内圈顶升电缸58处于回缩状态；内圈顶升梁54处于外伸顶升位置时，内圈顶升电缸58处于顶升状态。
在如图5和图6所示并参考图7和图8，每个内圈顶升梁54都具有弧形顶升头部540，并且，该弧形顶升头部540上装设有位置传感器或压力传感器（图未示），以便能够感测内圈顶升装置5是否顶紧碳梁9的内圈，确保碳梁9的内圈被压紧后才启动整个碳卷开卷机。再如图5所示，连杆56与内圈顶升梁54的活动连接点靠近弧形顶升头部540，而连接板52与内圈顶升梁54的活动连接点靠近顶升架尾部542处。
根据本发明的另一个具体实施方式的碳梁开卷机如图9至图11所示。本实施方式的碳梁开卷机包括两个图1至图3所示的碳梁开卷机。具体地，如图9所示，并参考图10和图11，在本实施方式中，碳梁开卷机包括一对滑轨2和两个机架1，每个机架1对应设置一个具有电机（该图未示）和齿轮传动装置32的旋转驱动装置、一个内圈顶升装置5和一个外圈顶升装置7，其中，两个机架1背靠背可滑动地安装于该一对滑轨2上并经由中间连接梁12连接在一起。两台开卷机并行设计，减少中间装卸料时间，提升了作业效率。
另外，在本实施方式中，如图10所示，碳梁开卷机还包括用于固定碳梁9的端面固定夹具4和用于固定碳梁9的内圈尾部的尾部夹紧装置6，该尾部夹紧装置6在本实施方式中装设于内圈顶升装置5的其中一个内圈顶升梁54上。这些结构进一步确保了碳梁9的形状保持度，避免了碳梁9的炸裂，提高了生产安全性。应当理解的是，在图1至图3所示的具体实施方式中，也可以包含上述端面固定夹具4和尾部夹紧装置6。
需要说明的是，尽管上面提到的内圈顶升梁54和连杆56的数量为四个，但它们的数量并不局限于四个，只要它们的数量一致即可，可以为三个，或更多个。另外，安装座50上的延长部508和碳梁限位块509的数量在本实施方式中尽管为四个，在其他的实施方式中也可以进行数量上的变化。
应当理解的是，碳梁开卷机可以配备控制器对其上的电缸、电机和传感器等电性部件进行控制，从而自动化控制开卷。
下面参考图1至图3并结合图4至图8介绍一下该实施方式的碳梁开卷机的工作过程：
首先，成卷的碳梁9通过悬臂吊从机架1的碳梁安装开口11吊装进入碳梁开卷机的机架1内，并通过端面固定夹具4来固定碳梁9的端面，限制端面位移；
碳梁9内侧的尾部通过尾部夹紧装置6固定住，防止碳梁9向内胀开；
然后再通过内圈顶升装置5的内圈顶升电缸58驱动内圈顶升梁54向碳梁9的内圈顶升，在此过程中，与该内圈顶升梁54活动链接的连杆56的运动带动其他三个连杆56运动，推动对应的其它三个内圈顶升梁54同步向碳梁9的内圈顶升，直到达到既定的行程，使得四个内圈顶升梁54全部顶紧碳梁9的内圈；
内圈顶升梁54的弧形顶升头部540带有位置传感器或压力传感器，使得每一个内圈顶升梁54最终都全部顶紧碳梁9的内圈，防止出现内圈顶升梁54和碳梁9的内圈之间存在间隙；
碳梁9的外圈通过碳梁开卷机下部的外圈顶升装置7实现限位，防止向外炸裂，外圈顶升装置7通过外圈顶升电缸70慢慢带动逐步向上直到其上的传送带79顶紧碳梁9的外圈；
碳梁9的端面、内圈和外圈都固定好以后，碳梁开卷机的齿轮传动装置32通过电机31带动旋转，从而内圈顶升装置5带动碳梁9自动旋转向前送料。
本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而可以理解，在本发明的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述结构作各种变化和改进，包括这里单独披露的或要求保护的技术特征的组合，以及明显地包括这些特征的其它组合。这些变形和/或组合均落入本发明所涉及的技术领域内，并落入本发明权利要求的保护范围。
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