一、項目基本描述
航天智造打造復合型重載AGV適用于風(fēng)電行業(yè)葉片根部雙頭螺栓的安裝與檢測，實(shí)現了葉片自動(dòng)識別型號、自動(dòng)夾取螺栓、自動(dòng)進(jìn)行O型橡膠密封圈安裝和涂抹螺紋膠、擰緊作業(yè)、設備扭矩數據互通等智能化。
雙頭螺柱自動(dòng)擰緊設備介紹：
Ø 實(shí)現葉片葉根螺栓安裝、打緊作業(yè)的智能化、少人化。
Ø 部件就位后，選擇機型參數完成機型的輸入，激光測距及精確引導系統配合實(shí)現對工件坐標系準確識別并進(jìn)行力矩緊固及長(cháng)度測量；
Ø 緊固過(guò)程中根據緊固次序自動(dòng)切換扭矩旋轉速度，通過(guò)與扭矩儀數值比對進(jìn)行力矩精度控制；
Ø 對不同機型要求，可實(shí)現擰緊工具和相應夾具快速切換；
Ø 設備運行過(guò)程中，除需人工將設備就位外，自動(dòng)完成其余的動(dòng)作，包括自動(dòng)識別葉片葉根螺套位置及螺栓存放位置、自動(dòng)夾取螺栓、自動(dòng)進(jìn)行O型橡膠密封圈安裝和涂抹螺紋膠、自動(dòng)實(shí)現葉根螺栓安裝、打緊作業(yè)等，如有異常設備自動(dòng)報警。
Ø 設備的總控系統可以與系統內配套設備數據互通，實(shí)時(shí)提取各組成設備的運行參數并進(jìn)行監控，具備錯誤報警功能；
Ø 記錄葉片所有螺栓的外露長(cháng)度、擰緊過(guò)程中最終扭矩值，用于質(zhì)量追溯，實(shí)現200支葉片數據保存功能，大于200支的數據，按先進(jìn)先出的方式自動(dòng)覆蓋；
Ø 能人工設定扭矩參數并傳輸至擰緊設備執行。
項目具有柔性擴展適應多種規格葉片產(chǎn)品通用性。項目基本配置：AGV、柔性機器人、柔性浮動(dòng)手抓+柔性?shī)A取裝置、O型圈自動(dòng)安裝、螺紋自動(dòng)涂抹螺紋膠、扭矩管理系統+控制系統、自動(dòng)高精度導引系統；
二、項目創(chuàng )新性
在研發(fā)技術(shù)設計上面進(jìn)行攻克了4大難點(diǎn)：
1、創(chuàng )新性的復合了AGV和工業(yè)機器人，相較于常見(jiàn)的AGV復合協(xié)作機器人而言，工業(yè)機器人的載荷更高、臂展范圍更大、可達性更好，相當于給固定工業(yè)機器人增加了一雙自由行走的“雙腳”，大大提高了其在風(fēng)電葉片這類(lèi)超大型零部件領(lǐng)域的應用可達性。然而，工業(yè)機器人的源代碼開(kāi)放程度遠不及協(xié)作機器人，因而，AGV和工業(yè)機器人的聯(lián)動(dòng)控制及技術(shù)需要突破。
2、該設備并非簡(jiǎn)單的智能移動(dòng)底盤(pán)和工業(yè)機器人端的疊加組合，還包括將地圖構建技術(shù)、自主導航技術(shù)、自主避障技術(shù)、視覺(jué)技術(shù)、物體抓取技術(shù)、準確定位技術(shù)等一系列高端技術(shù)，這些技術(shù)需要通過(guò)合理手段進(jìn)行集成，才能消除AGV的位置精度誤差和工業(yè)機器人的絕對位置精度誤差累積。因此，如何讓設備準確的定位和精準的工作也是需要研發(fā)突破的關(guān)鍵技術(shù)。
3、將螺栓柔性?shī)A爪及擰緊軸的集成實(shí)現抓取螺栓懸螺紋內部柔性旋進(jìn)旋出功能，配合激光測距進(jìn)行準確識別外漏長(cháng)度。取代原人工手握風(fēng)炮進(jìn)行安裝，卷尺進(jìn)行測量長(cháng)度，此設計實(shí)施取消人工勞動(dòng)力提高產(chǎn)品安裝質(zhì)量一致性。
4、將原人工手動(dòng)安裝密封圈（原手工安裝需要人工進(jìn)行分揀螺栓人工分揀密封圈在進(jìn)行安裝）實(shí)現了自動(dòng)安裝。提高自動(dòng)化程度安裝質(zhì)量一致性，減少人工安裝分揀安裝密封圈的疲勞性。同時(shí)，將螺紋涂抹螺紋膠實(shí)現自動(dòng)，取代原人工挨個(gè)抓取螺栓涂抹，涂抹不均勻質(zhì)量不一致等現象發(fā)生。
三、行業(yè)影響力
在國內風(fēng)電行業(yè)及各行各業(yè)中的設備連接方式采用螺栓緊固的連接，螺栓的連接是保證設備安全運行重要的連接件，一旦螺栓連接失效，將會(huì )造成設備嚴重的事故后果。為保證螺栓連接的緊固的重要性，行業(yè)中最多的是采用人工手動(dòng)作業(yè)。
本項目實(shí)施為自動(dòng)的葉片葉根螺栓的安裝及其各功能的集成，相較于人工作業(yè)，具有更高的穩定性和可靠性。
本項目創(chuàng )新性的使用了AGV復合工業(yè)機器人進(jìn)行大型零部件的復雜裝配工作，是該類(lèi)應用的首次嘗試，在風(fēng)電葉片裝配行業(yè)樹(shù)立了典型案例，具有較大的復制應用潛力。
該方式解決了行業(yè)迫切需求改變的痛點(diǎn)：1.人工長(cháng)時(shí)間彎腰抓取的形式進(jìn)行對螺栓安裝，預緊，安裝O型圈、涂膠。增加了人工的勞動(dòng)強度以及避免不了事故的發(fā)生。2.人工采用風(fēng)炮進(jìn)行對螺栓預緊，風(fēng)炮預緊螺栓長(cháng)時(shí)間會(huì )對螺栓產(chǎn)生失效的行為發(fā)生，會(huì )造成滑絲、屈服、甚至拉斷等現象。
該設備還結合了精密視覺(jué)技術(shù)，實(shí)現了智能化無(wú)人化，生產(chǎn)效率、質(zhì)量的提升：1.雙頭螺柱自動(dòng)擰緊項目機器人系統則采用機器人代替人工的形式替代了人工的勞動(dòng)強度，避免人工作業(yè)過(guò)程中事故風(fēng)險的發(fā)生。2.采用高精度擰緊軸進(jìn)行螺栓的預緊配合引導高精度定位系統、O型圈自動(dòng)安裝系統、螺紋膠自動(dòng)涂覆系統等。
