[发明专利]一种风电叶片自动辊涂设备及辊涂控制方法

说明书

本发明涉及一种风电叶片自动辊涂设备及辊涂控制方法，辊涂设备包括涂漆工具、控制系统、AGV小车、机械臂和油漆供给系统。通过机械臂的动作状态实现自动辊涂，机械臂分为初始态、检测态和辊涂态。初始态时机械臂收回，避免AGV小车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。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。机械臂带动辊筒沿叶片上下运动进行辊涂。本发明自动识别叶片位置，规划作业路线，自动调整涂漆工具的位置和角度，并定量向涂漆工具供漆，实现了对风电叶片均匀、精确辊涂，提高了涂漆质量，降低了操作人员的劳动强度。

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，涉及一种风电叶片自动辊涂设备及辊涂控制方法。

背景技术

随着风电技术的不断发展，大容量机组的发展已经逐步确立了其在风电行业中的地位。风力发电的陆上风场大多位于气候比较苛刻的风沙冲击区域，强紫外辐射及昼夜温差大。海上风场则长年位于高湿度、高盐碱腐蚀的环境中，因此风电叶片出厂前必须在表面涂上专用涂料。目前，风电叶片的涂漆生产过程中，主要存在的问题是：叶片表面涂漆工序目前主要采用人工手工辊涂，人员需使用长杆辊筒一边蘸漆一边辊涂，至少需要3名工人使用三个不同的辊筒，实现上漆、抹匀、漆面平整的操作，作业时间长，油漆对操作人员的身体健康存在损害，叶片表面干膜成型质量不易把控，受人为因素影响较大，容易造成质量问题。

专利CN104275264A、CN108339685A、CN211303575U对风力发电机的零部件采用辊涂设备进行涂装作业，但由于风电叶片的特殊性，尺寸远比其他部件大，在厂房内移动困难，设备难以对叶片整体实现涂装。同时风电叶片专用涂料价格较高，而辊涂会造成20％的涂料浪费，生产成本较高，且对环境存在危害，需要修建专用大型漆房封闭作业。

专利CN211865562U使用辊涂设备对风电叶片进行涂装作业，但是需要安装在风电机组的塔筒上，用于在役机组叶片的现场维护，不适用于风电叶片生产时的工况。

发明内容

本发明的目的是提供一种风电叶片自动辊涂设备，实现对风电叶片均匀、精确辊涂油漆，提高涂漆质量，降低操作人员的劳动强度。本发明的另一目的是提供一种风电叶片自动辊涂控制方法，

本发明的技术方案是：风电叶片自动辊涂设备，包括涂漆工具、控制系统、AGV小车、机械臂和油漆供给系统。控制系统、机械臂和油漆供给系统安装在AGV小车上，涂漆工具安装在机械臂的末端。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。涂漆工具通过机械臂各个运动轴的协同运行，在片表面随型移动，完成涂漆作业。

涂漆工具包括3组辊筒，3组辊筒在水平方向依次等间距排列。每组辊筒包括不锈钢供漆管路、角度调整电机、护罩和安装支架组成。涂漆工具通过机器人加长法兰相连在机械臂的末端，通过机械臂调节涂漆工具位置，通过角度调整电机调节与叶片表面的角度。

每个单只辊筒由不锈钢供漆管路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。每组辊筒通过电动滑台前后移动，调节与叶片表面距离，以适应叶片表面辊涂作业。弹簧机构包括弹簧、导向轴和弹簧护罩。涂漆工具设有四组激光测距传感器，激光测距传感器安装在两端辊筒护罩的外侧和相邻两个辊筒护罩之间，即每组辊筒包含2个激光测距传感器。激光测距传感器与控制系统信号联通。