[发明专利]一种风电叶片自动辊涂设备及辊涂控制方法

权利要求书

1.一种风电叶片自动辊涂设备，其特征是：所述辊涂设备包括涂漆工具(1)、控制系统(2)、AGV小车(3)、机械臂(4)和油漆供给系统(5)，所述控制系统、机械臂和油漆供给系统安装在AGV小车上，所述涂漆工具安装在机械臂的末端；所述控制系统自动识别叶片位置，规划作业路线，根据对叶片表面的识别，自动调整涂漆工具的位置和角度，按照预设的油漆配方自动进行成分的混合，定量向涂漆工具供漆；所述涂漆工具通过机械臂各个运动轴的协同运行，在叶片表面随型移动，完成涂漆作业；所述风电叶片自动辊涂设备的辊涂控制方法为：所述风电叶片自动辊涂通过机械臂(4)的动作状态来实现，所述机械臂分为初始态、检测态和辊涂态三种状态；所述初始态和检测态为机械臂固定姿态，辊涂态为机械臂根据需要进行移动；初始态时机械臂收回，避免AGV小车(3)运行过程中与叶片外形或支架发生碰撞；检测态时设定AGV小车与叶片之间的距离，机械臂伸出，调节各轴达到设定的姿态，机械臂末端辊涂机构与地面平行，激光测距传感器(8)检测其与叶片的距离，并与设定距离比较，AGV小车根据计算结果进行位置调整；辊涂态时涂漆工具伸出，机械臂调整末端涂漆工具角度，滑台调整辊筒与叶片的距离；机械臂带动三支辊筒同时沿叶片上下运动进行辊涂；所述的风电叶片自动辊涂设备的控制过程为：

⑴启动设备，人工遥控操作AGV小车(3)以初始态移动到叶根支架处初始位置，AGV小车与叶片保持平行；

⑵监测距离，机械臂伸出，设备转为检测态，检测激光测距传感器与风电叶片之间的距离，AGV小车微调以达到设定距离位置；

⑶机械臂(4)向叶片上方运动，使涂漆工具(1)达到辊涂位置上方边界处，激光测距传感器(8)检测距离，进行边界识别；

⑷机械臂(4)根据检测和计算结果，对辊筒(7)进行微调；

⑸油漆供给系统(5)的定量给料泵向辊筒输送油漆，机械臂(4)带动末端涂漆工具(1)沿叶片表面上下运动进行涂漆；激光测距传感器实时检测距离，机械臂和电动滑台实时调节，保持涂漆时辊筒与叶片保持垂直和最佳涂漆距离；

⑹机械臂(4)根据辊涂需要带动涂漆工具(1)多次移动，直到当前工位可达区域全部辊涂完成；

⑺判断是否达到设定的距离，如果否，返回步骤⑶，如果是，进行下一步；

⑻AGV小车位移，进行位置判断，有三种选择，一是完成涂漆任务，结束辊涂；二是AGV小车向前移动一段距离停止，返回到步骤⑵,机械臂回到检测态，三是运行过程中检测到叶尖和/或支架，根据检测距离对支架和/或叶尖进行绕行，AGV小车(3)停止；

⑼如测距传感器识别到叶尖末端，完成当前一侧辊涂时，AGV小车(3)发出报警，由人工遥控AGV小车移动到另一侧叶尖处初始位置，重新开始辊涂作业；

所述步骤⑷对辊筒(7)进行微调，使θ1＝θ2＝90°，涂漆工具(1)的辊筒(7)垂直于叶片表面；所述

其中：

θ₁和θ₂为激光测距传感器和叶片表面连线与叶片表面之间的夹角，°；

m₁和m₂为护罩两侧的测距传感器与叶片的距离，mm；

m₃为两侧激光测距传感器安装位置间的距离,mm。

2.根据权利要求1所述的风电叶片自动辊涂设备，其特征是：所述涂漆工具(1)包括3组辊筒(7)，3组辊筒在水平方向依次等间距排列；每组辊筒(7)包括不锈钢供漆管路(16)、角度调整电机(13)、护罩(11)和安装支架(10)组成；涂漆工具通过机器人加长法兰(12)相连在机械臂(4)的末端，通过机械臂调节涂漆工具位置，通过角度调整电机(13)调节与叶片表面(9)的角度。

3.根据权利要求2所述的风电叶片自动辊涂设备，其特征是：每个单只辊筒(7)由不锈钢供漆管路(16)作为支撑结构并与不锈钢供漆管路连接，辊筒通过两组弹簧机构实现左右偏转，以适应局部叶片表面的曲面，并通过弹簧的变形维持辊筒与叶片之间的压力基本恒定；每组辊筒(7)通过电动滑台(18)前后移动，调节与叶片表面距离，以适应叶片表面辊涂作业。

4.根据权利要求3所述的风电叶片自动辊涂设备，其特征是：所述弹簧机构包括弹簧(14)、导向轴(15)和弹簧护罩(17)。