[发明专利]一种风电叶片模具预埋螺栓法兰工装的安装检测方法

说明书

本发明公开了一种风电叶片模具预埋螺栓法兰工装的安装检测方法，使用激光跟踪仪对模具型面以及工装法兰盘内表面扫描获取采样点数据，通过将SS面法兰盘内表面与模具型面采样点数据拟合到理论模型，对SS面法兰盘进行定位，再通过调控合模后PS面法兰盘、SS面法兰盘的内表面的采样点平面度，对PS面法兰盘进行定位。本发明精度更加可靠，且效率显著提高，通过对实际采样点的拟合，精确得出预埋螺栓法兰工装相对于模具的位置、角度关系，同时支持实时监测其偏差来指导调整，并且能够直接在安装固定预埋螺栓法兰工装后对其形位公差进行检测，将关键指标直观量化，保证最终安装完成时能够满足要求。

技术领域

本发明涉及风电叶片制造技术领域。

背景技术

随着材料技术的发展，风电叶片的设计也不断呈现大型化的趋势。随着叶片长度到达一定程度，原有叶根设计中的螺栓孔数量已经不能满足玻璃钢和螺栓的强度和寿命需要。而增加螺栓孔数量，仍采用传统的后打孔工艺，孔越多则剩余的玻璃钢层数越少，叶根的强度将存在风险。在这样的背景下，预埋螺栓工艺应运而生。由于模具成本高昂，大多数企业通过在模具根部安装预埋螺栓法兰工装的改造，将其原来的叶根制作工艺由后打孔转型换成为采用预埋螺栓型，所有的螺栓套将被均匀预埋固定在叶根相应位置一体成型。

采用预埋工装的模具，模具起点即为叶片产品的起点，脱模以后叶片根部将不会进行切削打磨等机械加工，螺栓套及螺栓的位置、角度将直接由工装保证，因此工装的安装精度对叶片产品质量的影响非常关键，而如何将工装以相对于模具正确的位置、角度进行安装，一直缺少可靠的、高精度的安装检测方法；另外，预埋工装安装后，PS面法兰盘与SS面法兰盘的内表面的错位，以及所有螺栓套端面孔中心是否位于与叶根圆同心的分度圆上等，将影响模具的密封性、生产的铺层工艺以及叶片产品的装机性能和使用寿命，而这些指标的精确、快速检测也一直是技术难题。

目前对于工装的安装位置及角度确定，一般的方法为：将工装上的法兰盘靠型腔一侧的内表面，在与模具前、后缘的接触位置，分别与位于模具分型面上的“0m”圆形米标中心对齐后，再通过水平尺测量与法兰盘底部的调节螺栓将该表面调整至理论角度。模具上米标所在位置是由阳模的整米位置标记翻刻而来，在放置圆形米标以及通过目测读取米标时，皆存在一定误差；而理论角度来源于模具制作时，为降低叶尖方向上的高度，将模具相对于水平姿态转动的角度，设计标称值而难以反映模具的真实状态，另外使用水平尺测量精度也不够理想。

而安装后工装本身的形位公差，则主要通过对叶根试制件进行检测来获得，若有结果超差，再返工对工装进行调整。例如对所有螺栓套端面孔中心的分布与叶根圆圆心的相对位置关系，通过测量试制件叶根端面的每个螺栓套端面孔，由孔壁到叶根外表面的最小厚度来间接获得；而PS面法兰盘与SS面法兰盘靠型腔一侧的内表面之间的错位，则依靠对平面度检测工装与叶根端面靠紧后二者之间间隙的测量来得到。这种试制-检测-调整的循环调试方法效率低下，耗费大量时间，直接导致工装安装调试的过程被拉长，影响生产效率和经济效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种风电叶片模具预埋螺栓法兰工装的安装检测方法，其能提高预埋螺栓法兰工装安装时其位置、角度的定位精度，并能够直接、快速对安装后的预埋螺栓法兰工装进行检测并得出结果，使其各项关键指标能够满足要求。

本发明的技术方案是：一种风电叶片模具预埋螺栓法兰工装的安装检测方法，使用激光跟踪仪对模具型面以及工装法兰盘内表面扫描获取采样点数据，通过将SS面法兰盘内表面与模具型面采样点数据拟合到理论模型，对SS面法兰盘进行定位，再通过调控合模后PS面法兰盘、SS面法兰盘的内表面的采样点平面度，对PS面法兰盘进行定位。

通过直接检测PS面、SS面法兰盘的内表面得到采样点的平面度表征PS面、SS面法兰盘的内表面之间的错位。

通过直接检测模具型面叶根圆与工装法兰盘的螺栓套端面孔得到采样点，对比分别拟合成圆周后的圆心坐标，表征螺栓套端面孔中心分布与叶根圆圆心的相对位置关系。