风电大叶片机器人打磨系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种风电大叶片机器人打磨系统，包括：机器人打磨单元、机器人控制模块、直线导轨、滑动平台、叶片工装、工装控制模块、上位机；所述直线导轨沿待打磨叶片长度方向布设在待打磨叶片的两侧；每个直线导轨用于承载一个或多个滑动平台；每个机器人打磨单元固定在对应的一个滑动平台上，滑动平台用于带动机器人打磨单元前往叶片所需要打磨的区域；机器人打磨单元受控于机器人控制模块；叶片工装用于夹持待打磨叶片，并能够带动叶片翻转；叶片工装受控于工装控制模块；上位机分别连接机器人控制模块和工装控制模块，机器人控制模块连接机器人打磨单元，工装控制模块连接叶片工装。该系统具有打磨效率高，能够对粉尘有效吸除处理等优点。

【技术实现步骤摘要】
风电大叶片机器人打磨系统
本技术涉及一种风电大叶片打磨
，尤其是一种2mw以上风电大叶片机器人打磨系统。
技术介绍
作为风力发电机组的关键核心功能部件之一，风电叶片的生产效率和质量决定了发电机组的效率和寿命，风电叶片的制造水平也代表着国家制造业的核心竞争力。目前国内风电叶片打磨作业性质属于劳动密集型，工作质量完全依赖于员工的工作状态和熟练程度；人工打磨导致效率低，环境污染大，员工防护难度大；打磨作业成本占用整个叶片生产成本的比例较大，对人员的伤害具有不可预知性，风险高。目前，国内有个别企业完成了机器人自动打磨的实例，但是工作效率低，对于大叶片占地空空间要求高，表面存在打磨不完善，控制逻辑不清晰的问题，迄今为止打磨质量尚未完全满足实际生产要求。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种风电大叶片机器人打磨系统，具有自动化程度高，打磨效率高，能够对粉尘有效吸除处理等优点。本技术采用的技术方案是：一种风电大叶片机器人打磨系统，包括：机器人打磨单元、机器人控制模块、直线导轨、滑动平台、叶片工装、工装控制模块、上位机；所述直线导轨沿待打磨叶片长度方向布设在待打磨叶片的两侧；每个直线导轨用于承载一个或多个滑动平台；每个机器人打磨单元固定在对应的一个滑动平台上，滑动平台用于带动机器人打磨单元前往叶片所需要打磨的区域；机器人打磨单元受控于机器人控制模块；叶片工装用于夹持待打磨叶片，并能够带动叶片翻转；叶片工装受控于工装控制模块；上位机分别连接机器人控制模块和工装控制模块，机器人控制模块连接机器人打磨单元，工装控制模块连接叶片工装。进一步地，机器人打磨单元包括工业机器人、打磨头、除尘器；机器人控制模块与机器人打磨单元中的工业机器人、打磨头和除尘器连接，输出机器人移动控制信号、打磨头信号、除尘器启停信号，控制工业机器人按照预定的轨迹执行操作，控制打磨头中电机的启动、停止和转速，控制除尘器吸尘器中的启停，同时，机器人控制模块接收工业机器人、打磨头和除尘器的反馈信号以及报警报错信号，并发送给上位机。进一步地，机器人打磨单元中还包括测距仪、恒力装置；机器人控制模块与机器人打磨单元中的测距仪、恒力装置连接。进一步地，所述的风电大叶片机器人打磨系统，还包括设置在同一条直线导轨上各滑动平台之间的防碰撞感应系统。进一步地，叶片工装还包括制动自锁装置和翻转角度测量装置。进一步地，打磨头采用半封闭式打磨头，具有一个集尘罩，集尘罩在打磨头工作方向开口；所述除尘器通过管道连接打磨头的集尘罩。本技术的优点在于：1）自动化程度高，通过上位机使得多个工业机器人同时协同打磨作业。2）实现每台工业机器人工作区域固定化，保证各工业机器人和打磨头打磨叶片互相不干扰，并同时完成打磨作业。3）极大地提高了打磨效率。4）打磨过程中打磨头与叶片实时形成密闭封腔，为除尘器创造一个负压环境，整个打磨过程对粉尘进行了有效的处理。附图说明图1为本技术的结构组成示意图。图2为本技术的连接示意图。具体实施方式下面结合具体附图和实施例对本技术作进一步说明。如图1所示，本技术提供的一种风电大叶片机器人打磨系统，包括：机器人打磨单元1、机器人控制模块2、直线导轨3、滑动平台4、叶片工装5、工装控制模块6、上位机7；所述直线导轨3沿待打磨叶片8长度方向布设在待打磨叶片8的两侧；每个直线导轨3用于承载一个或多个滑动平台4；图1中只画出了一个滑动平台4，直线导轨3上通常设置多个滑动平台和机器人打磨单元；每个机器人打磨单元1固定在对应的一个滑动平台4上，滑动平台4可带动机器人打磨单元1前往叶片所需要打磨的区域；机器人打磨单元1受控于机器人控制模块2；机器人打磨单元1包括工业机器人101、打磨头102、测距仪103、恒力装置104、除尘器105，其中打磨头102采用半封闭式打磨头，具有一个集尘罩，集尘罩在打磨头工作方向开口；所述除尘器105连接打磨头102的集尘罩；叶片工装5用于夹持待打磨叶片8，并能够带动叶片8翻转；叶片工装5受控于工装控制模块6；如图2所示，上位机7分别连接机器人控制模块2和工装控制模块6，机器人控制模块2连接机器人打磨单元1，工装控制模块6连接叶片工装5；机器人控制模块2与机器人打磨单元1中的工业机器人、打磨头和除尘器连接，输出机器人移动控制信号、打磨头信号、除尘器启停信号，控制工业机器人按照预定的轨迹执行操作，控制打磨头中电机的启动、停止和转速，控制除尘器吸尘器中的启停，同时，机器人控制模块2接收工业机器人、打磨头和除尘器的反馈信号以及报警报错信号，并发送给上位机7；工业机器人101根据机器人控制模块2提供的指令执行机器人运动操作，并带动打磨头在叶片8上打磨工作；机器人控制模块2与机器人打磨单元1中的测距仪103、恒力装置104连接；所述恒力装置104根据力反馈实时保证打磨头102与叶片8的接触状态；所述测距仪103根据测量数据反馈叶片与打磨头的距离，进行实时监测，防止叶片打磨过程中的因为叶片误差大造成打磨头空转；工装控制模块6与叶片工装5相连，控制叶片工装5和叶片8转动；叶片工装5与叶片8相连，带动叶片随叶片工装同步转动；上位机7与机器人控制模块2和工装控制模块6相连接，读取测距仪的实时数据、工装控制模块6的工作状态信号和机器人控制模块2实时反馈的信号，最终由上位机执行最终工作指令，控制整个打磨系统的正常运行；更佳地，当一根直线导轨3上设有多个滑动平台4时，在同一条直线导轨上各滑动平台之间设有防碰撞感应系统，所述滑动平台4通过防碰撞感应系统来控制滑动平台之间的安全距离，防止滑动平台发生碰撞；更佳地，所述叶片工装5还包括制动自锁装置和翻转角度测量装置，所述叶片工装5转动后会产生一定叶片变形，叶片重心的变化会产生的弯矩，所述制动自锁装置能防止叶片翻转产生的弯矩而造成叶片继续转动；所述翻转角度测量装置能精确测量叶片工装转动的角度；通过信号传输给工装控制模块6。本技术通过仿真机器人有效运动和叶片的型面变化趋势，对叶片分多工位实施打磨加工，通过运动学计算仿真计算每个工位所需要翻转的角度；所述机器人打磨单元在同一条直线导轨上进行分区域打磨，根据叶片打磨面积计算出每一个机器人打磨单元的工作量和在直线导轨上的运动行程，所述机器人打磨单元在同一工位下工作时间保持相同，同时开始同时结束；确保叶片进入下一工位时，每一个机器人打磨单元同时开始。除尘器105与半密封打磨头102通过管道相连接，除尘器在叶片开始工作时，由机器人控制模块2输出除尘器的启动指令，机器人控制模块2输出打磨头作业指令并接触叶片开始打磨，所述除尘器通过吸风作业把打磨产生的粉尘从管道中全部吸走，所述半密封打磨头102与叶片表面形成一个密闭的封腔，防止粉尘飞溅到封腔外而排出到空气中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风电大叶片机器人打磨系统，其特征在于，包括：机器人打磨单元(1)、机器人控制模块(2)、直线导轨(3)、滑动平台(4)、叶片工装(5)、工装控制模块(6)、上位机(7)；所述直线导轨(3)沿待打磨叶片(8)长度方向布设在待打磨叶片(8)的两侧；每个直线导轨(3)用于承载一个或多个滑动平台(4)；每个机器人打磨单元(1)固定在对应的一个滑动平台(4)上，滑动平台(4)用于带动机器人打磨单元(1)前往叶片所需要打磨的区域；机器人打磨单元(1)受控于机器人控制模块(2)；叶片工装(5)用于夹持待打磨叶片(8)，并能够带动叶片(8)翻转；叶片工装(5)受控于工装控制模块(6)；上位机(7)分别连接机器人控制模块(2)和工装控制模块(6)，机器人控制模块(2)连接机器人打磨单元(1)，工装控制模块(6)连接叶片工装(5)。

【技术特征摘要】
1.一种风电大叶片机器人打磨系统，其特征在于，包括：机器人打磨单元(1)、机器人控制模块(2)、直线导轨(3)、滑动平台(4)、叶片工装(5)、工装控制模块(6)、上位机(7)；所述直线导轨(3)沿待打磨叶片(8)长度方向布设在待打磨叶片(8)的两侧；每个直线导轨(3)用于承载一个或多个滑动平台(4)；每个机器人打磨单元(1)固定在对应的一个滑动平台(4)上，滑动平台(4)用于带动机器人打磨单元(1)前往叶片所需要打磨的区域；机器人打磨单元(1)受控于机器人控制模块(2)；叶片工装(5)用于夹持待打磨叶片(8)，并能够带动叶片(8)翻转；叶片工装(5)受控于工装控制模块(6)；上位机(7)分别连接机器人控制模块(2)和工装控制模块(6)，机器人控制模块(2)连接机器人打磨单元(1)，工装控制模块(6)连接叶片工装(5)。2.如权利要求1所述的风电大叶片机器人打磨系统，其特征在于，机器人打磨单元(1)包括工业机器人(101)、打磨头(102)、除尘器(105)；机器人控制模块(2)与机器人打磨单元(1)中的工业机器人、打...

【专利技术属性】
技术研发人员：严思杰，陈巍，叶松涛，
申请(专利权)人：无锡中车时代智能装备有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32