【導讀：duifengnengshebeidezidonghuajiagongdezhengtifanganchucidedaozhiding。qihexinbianshitongguojiqirenfuzhushouduan，duizhuanziyepianjinxingquanzidongmoxue。youci，zuigaokeyijiesheng70%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，以yi獲huo得de光guang滑hua的de工gong件jian表biao麵mian。這zhe樣yang的de工gong作zuo令ling操cao作zuo人ren員yuan既ji累lei又you煩fan，同tong時shi對dui人ren體ti健jian康kang也ye不bu利li，因yin為wei所suo使shi用yong的de合he成cheng樹shu脂zhi含han有you苯ben乙yi烯xi，在zai磨mo削xue過guo程cheng中zhong會hui被bei釋shi放fang出chu來lai而er刺ci激ji人ren體ti皮pi膚fu粘zhan膜mo。因yin此ci，針zhen對dui較jiao小xiao的deGFK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

　　針(zhen)對(dui)轉(zhuan)子(zi)的(de)整(zheng)體(ti)加(jia)工(gong)，目(mu)前(qian)計(ji)劃(hua)設(she)立(li)一(yi)個(ge)較(jiao)大(da)的(de)加(jia)工(gong)站(zhan)。這(zhe)種(zhong)加(jia)工(gong)站(zhan)應(ying)該(gai)建(jian)立(li)在(zai)一(yi)家(jia)風(feng)能(neng)設(she)備(bei)製(zhi)造(zao)廠(chang)或(huo)轉(zhuan)子(zi)葉(ye)片(pian)製(zhi)造(zao)廠(chang)裏(li)。但(dan)這(zhe)隻(zhi)是(shi)風(feng)能(neng)設(she)備(bei)全(quan)自(zi)動(dong)化(hua)加(jia)工(gong)的(de)第(di)一(yi)步(bu)。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。