[发明专利]用于风力发电机组叶片的打磨系统和方法

说明书

本发明提供了一种用于风力发电机组叶片的打磨系统和方法，所述系统包括移动机器人平台和支撑移动机器人平台移动的平台支撑导轨，其中，所述移动机器人平台包括：传感器装置，被配置用于采集与叶片打磨相关的数据；系统控制器，被配置用于根据采集的与叶片打磨相关的数据对叶片打磨过程中的打磨力度和打磨转速进行实时调节；工业机器人，配置有用于执行叶片打磨的打磨机构，所述打磨机构根据系统控制器实时调节的打磨力度和打磨转速执行打磨，其中，所述打磨机构包括用于执行叶片打磨的多个打磨终端以及与所述多个打磨终端分别对应的多个气动支撑机构，所述多个气动支撑机构和所述多个打磨终端之间形成多个独立的气动回路。

技术领域

本发明涉及风力发电机组的工件制造技术领域，更具体地讲，涉及一种用于风力发电机组叶片的打磨系统和方法。

背景技术

风电叶片是风力发电机组的重要核心部件之一，风电叶片的制造水平代表着国家风电制造业的核心竞争力。大多数的风电叶片采用玻璃纤维和环氧树脂以及粘接剂等材料复合加工而成，设计为复杂的三维扭曲曲面，主要经过主梁制造、铺层、灌注、切边、打磨、打孔、刮腻子和喷漆等工艺，制造周期长，制造难度大。

目前的风电叶片打磨还是采用人工打磨的作业方式，依靠工人经验操作完成，这种作业方式存在很多问题：(1)打磨效率低。通常人工打磨一个班组6人一天只能完成一只叶片的打磨，效率较低。(2)生产环境差且对人体伤害大。风电叶片打磨是所有叶片制造工艺中产生粉尘最多的工序，粉尘对人体伤害巨大，对环境影响严重(需佩戴特殊装置才能减少对人体的伤害)。(3)工艺标准化程度差。因为是人工打磨，所以导致打磨效果差异大，不同工人的技能水平不同，导致每只叶片的品质不同，而且当同一工人在不同身体状态和精神状态下所制造的叶片的品质都有很大的区别。

另外，虽然机器人在工业上已经实现了多行业中的广泛应用，但是风电叶片却由于本身体积巨大和曲面形状特殊等条件的限制，在打磨过程中容易出现叶尖部位打磨浮动的现象，导致打磨存在漏打、打磨毛刺、打磨粗糙的情况，造成打磨效果不佳和打磨工艺难度增大的现象，未能够实现完全无人值守的机器人平台技术来替代人工以实现智能化的打磨。

发明内容

本发明针对现有技术存在的弊端，提出了一种用于风力发电机组叶片的打磨系统和方法。

根据本发明的一方面，提供了一种用于风力发电机组叶片的打磨系统，包括移动机器人平台和支撑移动机器人平台移动的平台支撑导轨，其中，所述移动机器人平台包括：传感器装置，被配置用于采集与叶片打磨相关的数据；系统控制器，被配置用于根据采集的与叶片打磨相关的数据对叶片打磨过程中的打磨力度和打磨转速进行实时调节；工业机器人，配置有用于执行叶片打磨的打磨机构，所述打磨机构根据系统控制器实时调节的打磨力度和打磨转速执行打磨，其中，所述打磨机构包括用于执行叶片打磨的多个打磨终端以及与所述多个打磨终端分别对应的多个气动支撑机构，所述多个气动支撑机构和所述多个打磨终端之间形成多个独立的气动回路。

优选地，移动机器人平台还包括：空气压缩机，被配置用于为所述打磨机构执行打磨提供动力输出。

优选地，所述空气压缩机通过气动导管与所述打磨机构连接，所述空气压缩机与打磨机构之间形成主气动回路，所述主气动回路与所述多个独立的气动回路接通。

优选地，所述打磨机构还包括：压力传感器，被配置用于实时监控主气动回路的压力值并在压力值大于预设阈值时启动溢流回路；流量计，被配置用于实时监控并反馈主气动回路的流量值；电磁阀，被配置用于根据流量计反馈的主气动回路的流量值进行流量控制，对打磨转速进行实时调节。

优选地，所述传感器装置包括安装在工业机器人上的激光雷达、视觉传感器和力觉传感器，其中，激光雷达用于扫描叶片的整体轮廓，视觉传感器用于采集叶片的图像数据，力觉传感器用于采集叶片的实时打磨力度。