【導讀：對dui風feng能neng設she備bei的de自zi動dong化hua加jia工gong的de整zheng體ti方fang案an初chu次ci得de到dao製zhi定ding。其qi核he心xin便bian是shi通tong過guo機ji器qi人ren輔fu助zhu手shou段duan
，對dui轉zhuan子zi葉ye片pian進jin行xing全quan自zi動dong磨mo削xue。由you此ci
，最zui高gao可ke以yi節jie省sheng70%的生產成本。】

掃描儀所測得的葉片數據與CAD數據進行比對，其結果構成機器人實時軌跡數據的基礎

　　一直以來，風能設備的加工會牽涉到很多的人力。其主要原因便是對長達80m的(de)轉(zhuan)子(zi)葉(ye)片(pian)的(de)磨(mo)削(xue)加(jia)工(gong)迄(qi)今(jin)為(wei)止(zhi)尚(shang)未(wei)實(shi)現(xian)自(zi)動(dong)化(hua)，因(yin)為(wei)尺(chi)寸(cun)很(hen)大(da)且(qie)幾(ji)何(he)外(wai)形(xing)多(duo)變(bian)。換(huan)言(yan)之(zhi)

，即(ji)轉(zhuan)子(zi)葉(ye)片(pian)的(de)形(xing)狀(zhuang)在(zai)加(jia)工(gong)過(guo)程(cheng)中(zhong)不(bu)好(hao)準(zhun)確(que)把(ba)握(wo)，因(yin)此(ci)無(wu)法(fa)達(da)到(dao)自(zi)動(dong)化(hua)作(zuo)業(ye)的(de)程(cheng)度(du)。磨(mo)削(xue)加(jia)工(gong)需(xu)要(yao)結(jie)合(he)眼(yan)睛(jing)觀(guan)察(cha)和(he)感(gan)覺(jiao)
，而(er)常(chang)規(gui)的(de)機(ji)器(qi)人(ren)恰(qia)恰(qia)就(jiu)缺(que)少(shao)這(zhe)兩(liang)方(fang)麵(mian)的(de)東(dong)西(xi)。

　　圖1 通過轉子葉片的實際位置與CAD數據的相互調整，機器人即可“知道”，在何處需要磨削掉多少數量的材料

　　特殊掃描儀測定幾何形狀數據

　　自動化專家即GDC Consulting公司非常積極地投入到對此問題的解決中去，並研發出了一種技術方案

，它可以允許對GFK元件進行自動化加工。該技術方案的關鍵點是機器人與傳感器及轉子的CAD數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)配(pei)合(he)。實(shi)時(shi)的(de)葉(ye)片(pian)數(shu)據(ju)通(tong)過(guo)特(te)殊(shu)的(de)掃(sao)描(miao)儀(yi)被(bei)測(ce)得(de)，並(bing)與(yu)虛(xu)擬(ni)的(de)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)比(bi)對(dui)。比(bi)對(dui)的(de)結(jie)果(guo)便(bian)可(ke)生(sheng)成(cheng)一(yi)種(zhong)新(xin)的(de)符(fu)合(he)實(shi)時(shi)狀(zhuang)態(tai)的(de)幾(ji)何(he)形(xing)狀(zhuang)。與(yu)此(ci)同(tong)時(shi)，加(jia)工(gong)作(zuo)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)也(ye)會(hui)更(geng)新(xin)其(qi)運(yun)行(xing)軌(gui)跡(ji)數(shu)據(ju)。

　　同(tong)時(shi)，在(zai)設(she)計(ji)自(zi)動(dong)化(hua)方(fang)案(an)時(shi)，充(chong)分(fen)考(kao)慮(lv)到(dao)了(le)葉(ye)片(pian)的(de)形(xing)狀(zhuang)，這(zhe)也(ye)是(shi)新(xin)的(de)技(ji)術(shu)方(fang)案(an)的(de)決(jue)定(ding)性(xing)部(bu)分(fen)。隻(zhi)是(shi)簡(jian)單(dan)地(di)把(ba)一(yi)個(ge)力(li)和(he)力(li)矩(ju)相(xiang)關(guan)聯(lian)的(de)打(da)磨(mo)工(gong)具(ju)交(jiao)到(dao)機(ji)器(qi)人(ren)手(shou)裏(li)，是(shi)達(da)不(bu)到(dao)目(mu)的(de)的(de)，而(er)是(shi)要(yao)讓(rang)所(suo)研(yan)發(fa)出(chu)來(lai)的(de)係(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)識(shi)別(bie)磨(mo)削(xue)流(liu)程(cheng)處(chu)在(zai)哪(na)裏(li)，需(xu)要(yao)磨(mo)削(xue)掉(diao)多(duo)少(shao)量(liang)等(deng)（圖1和圖2）。

圖2 轉子葉片的費時費力的拋光作業將來可由機器人來完成

　　通tong過guo機ji器qi人ren經jing此ci類lei傳chuan感gan器qi所suo進jin行xing的de控kong製zhi
，可ke以yi形xing成cheng一yi種zhong調tiao節jie電dian路lu，這zhe有you助zhu於yu對dui轉zhuan子zi的de各ge個ge尺chi寸cun進jin行xing測ce量liang，並bing準zhun確que測ce定ding葉ye片pian的de形xing狀zhuang和he位wei置zhi。在zai生sheng產chan過guo程cheng中zhong，經jing過guo與yuCAD數據的比對

，設計工作即可與實際情況進行校準
，並建立生產數據庫。數據庫可以給出準確的生產參數信息。

　　對表麵和外部輪廓進行高效磨削

　　可以毫不誇張地說，這項加工技術相當於在風能設備生產上產生的一次革命。以往，工人們需要穿著防護服，在一段40m長的葉片上手動工作約60～100h，yihuodeguanghuadegongjianbiaomian。zheyangdegongzuolingcaozuorenyuanjileiyoufan
，tongshiduirentijiankangyebuli
，yinweisuoshiyongdehechengshuzhihanyoubenyixi，zaimoxueguochengzhonghuibeishifangchulaiercijirentipifuzhanmo。yinci
，zhenduijiaoxiaodeGFK元(yuan)件(jian)
，基(ji)本(ben)上(shang)都(dou)在(zai)帶(dai)有(you)高(gao)效(xiao)排(pai)風(feng)的(de)單(dan)獨(du)的(de)操(cao)作(zuo)間(jian)內(nei)打(da)磨(mo)。針(zhen)對(dui)較(jiao)大(da)的(de)轉(zhuan)子(zi)葉(ye)片(pian)
，則(ze)直(zhi)接(jie)在(zai)刀(dao)具(ju)上(shang)排(pai)風(feng)，此(ci)時(shi)工(gong)人(ren)在(zai)作(zuo)業(ye)過(guo)程(cheng)中(zhong)，需(xu)強(qiang)製(zhi)性(xing)地(di)佩(pei)戴(dai)防(fang)護(hu)麵(mian)罩(zhao)。在(zai)新(xin)的(de)加(jia)工(gong)方(fang)案(an)中(zhong)，這(zhe)種(zhong)不(bu)適(shi)宜(yi)和(he)具(ju)有(you)危(wei)害(hai)性(xing)的(de)作(zuo)業(ye)方(fang)式(shi)將(jiang)被(bei)摒(bing)棄(qi)。

　　圖3 用於加工軸承環和法蘭的CNC加工中心擁有已獲得專利的自調心張緊裝置，由此可以實現對工件的自動引入和張緊

　　在製訂設備方案

、配置“硬件”和軟件編程過程中，GDC Consulting公司可以借鑒不同行業（如從太陽能技術至航空工業）在研發機器人輔助的自動化方案工作的豐富經驗。

　　據GDC公司稱
，針對2.5MW設備上的單個葉片，可以按此方式節省大約50%～70%的生產成本

，並可以加工出一樣的表麵或外形輪廓。采用此技術的製造廠家可以從快速的生產中受益。由於CAD數(shu)據(ju)可(ke)以(yi)得(de)到(dao)校(xiao)正(zheng)

，實(shi)時(shi)尺(chi)寸(cun)可(ke)以(yi)得(de)到(dao)保(bao)證(zheng)，因(yin)此(ci)葉(ye)片(pian)也(ye)可(ke)達(da)到(dao)可(ke)重(zhong)複(fu)的(de)質(zhi)量(liang)。這(zhe)也(ye)減(jian)輕(qing)了(le)轉(zhuan)子(zi)葉(ye)片(pian)與(yu)設(she)備(bei)的(de)配(pei)合(he)難(nan)度(du)
，原(yuan)因(yin)是(shi)各(ge)個(ge)葉(ye)片(pian)都(dou)能(neng)保(bao)持(chi)在(zai)相(xiang)同(tong)的(de)外(wai)形(xing)輪(lun)廓(kuo)和(he)運(yun)行(xing)性(xing)能(neng)上(shang)。機(ji)器(qi)人(ren)輔(fu)助(zhu)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)的(de)另(ling)一(yi)個(ge)優(you)勢(shi)便(bian)是(shi)可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)相(xiang)同(tong)的(de)原(yuan)理(li)對(dui)葉(ye)片(pian)進(jin)行(xing)切(qie)邊(bian)和(he)塗(tu)漆(qi)。這(zhe)可(ke)使(shi)得(de)企(qi)業(ye)投(tou)資(zi)再(zai)次(ci)獲(huo)得(de)好(hao)的(de)經(jing)濟(ji)回(hui)報(bao)。

　　計劃建立轉子整體加工站

　　zhenduizhuanzidezhengtijiagong，muqianjihuasheliyigejiaodadejiagongzhan。zhezhongjiagongzhanyinggaijianlizaiyijiafengnengshebeizhizaochanghuozhuanziyepianzhizaochangli。danzhezhishifengnengshebeiquanzidonghuajiagongdediyibu。GDC Consulting公司與兩家西班牙企業一起

，共同建立Acolus- Konsortium聯合公司。這家公司融合了加工和自動化技術方麵的各種能力。其中一家西班牙合作夥伴為Reyma S.L.公司，它研發和製造用於加工風能設備軸承環和扁軸承法蘭的CNC設備。軸承環的內徑可以達到8m。設備帶有已獲專利的自調心張緊裝置，這為軸承的自動引入和張緊打下基礎（圖3）。

　　圖4 對風能設備上重達25t的輪轂的自動化加工技術方案

　　加工重達25t的輪轂

　　Reyma公司與GDC公司和Prova S.L.自動化技術設備公司一起，共同研發出了一種可實現25t重輪轂自動化加工的技術方案。對此可以采用Reyma公司專門為此開發的大型加工設備。這種設備可以在一道工序上即加工完成所需的全部加工流程，它通過Acolus合作方即Prova S.L.公司在其冶金加工自動化工作經驗的基礎上所研發的大型上料裝置進行自動進料（圖4）。由於加工元件的尺寸較大

，因此這是一項艱巨的加工和自動化任務，同時在物流輸送方麵也是一個挑戰。

　　通過這種加工技術方案，Acolus集團公司可向風能設備製造廠家首次提供貫穿式的協調的加工自動化技術。由此，塔、輪(lun)轂(gu)和(he)轉(zhuan)子(zi)的(de)生(sheng)產(chan)又(you)向(xiang)自(zi)動(dong)化(hua)加(jia)工(gong)目(mu)標(biao)邁(mai)進(jin)了(le)一(yi)步(bu)。各(ge)合(he)作(zuo)方(fang)都(dou)相(xiang)信(xin)

，第(di)一(yi)家(jia)采(cai)用(yong)這(zhe)種(zhong)技(ji)術(shu)方(fang)案(an)的(de)製(zhi)造(zao)企(qi)業(ye)將(jiang)會(hui)在(zai)市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng)中(zhong)占(zhan)據(ju)很(hen)大(da)的(de)優(you)勢(shi)，因(yin)為(wei)它(ta)在(zai)核(he)心(xin)部(bu)件(jian)如(ru)輪(lun)轂(gu)、塔和葉片的加工上，可以達到更加快速
、更低成本和絕對可重複質量的生產。按照Acolusgongsideguandian

，zhegebuzhouzaojiuyinggaiyoule，yinweifengnengshebeizhizaochangjiadeshuliangzuizhonghuidadaoyidingdeguimo
，zhejiangzuyizhengmingzidonghuajiagongdedaolushiwanquanzhengquede。