一、項目基本描述

航天智造打造復合型重載AGV適用于風電行業(yè)葉片根部雙頭螺栓的安裝與檢測，實現(xiàn)了葉片自動識別型號、自動夾取螺栓、自動進行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(shù)據(jù)互通等智能化。

雙頭螺柱自動擰緊設備介紹：

Ø 實現(xiàn)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(shù)完成機型的輸入，激光測距及精確引導系統(tǒng)配合實現(xiàn)對工件坐標系準確識別并進行力矩緊固及長度測量；

Ø 緊固過程中根據(jù)緊固次序自動切換扭矩旋轉(zhuǎn)速度，通過與扭矩儀數(shù)值比對進行力矩精度控制；

Ø 對不同機型要求，可實現(xiàn)擰緊工具和相應夾具快速切換；

Ø 設備運行過程中，除需人工將設備就位外，自動完成其余的動作，包括自動識別葉片葉根螺套位置及螺栓存放位置、自動夾取螺栓、自動進行O型橡膠密封圈安裝和涂抹螺紋膠、自動實現(xiàn)葉根螺栓安裝、打緊作業(yè)等，如有異常設備自動報警。

Ø 設備的總控系統(tǒng)可以與系統(tǒng)內(nèi)配套設備數(shù)據(jù)互通，實時提取各組成設備的運行參數(shù)并進行監(jiān)控，具備錯誤報警功能；

Ø 記錄葉片所有螺栓的外露長度、擰緊過程中最終扭矩值，用于質(zhì)量追溯，實現(xiàn)200支葉片數(shù)據(jù)保存功能，大于200支的數(shù)據(jù)，按先進先出的方式自動覆蓋；

Ø 能人工設定扭矩參數(shù)并傳輸至擰緊設備執(zhí)行。

項目具有柔性擴展適應多種規(guī)格葉片產(chǎn)品通用性。項目基本配置：AGV、柔性機器人、柔性浮動手抓+柔性夾取裝置、O型圈自動安裝、螺紋自動涂抹螺紋膠、扭矩管理系統(tǒng)+控制系統(tǒng)、自動高精度導引系統(tǒng)；

二、項目創(chuàng)新性

在研發(fā)技術設計上面進行攻克了4大難點：

1、創(chuàng)新性的復合了AGV和工業(yè)機器人，相較于常見的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”，大大提高了其在風電葉片這類超大型零部件領域的應用可達性。然而，工業(yè)機器人的源代碼開放程度遠不及協(xié)作機器人，因而，AGV和工業(yè)機器人的聯(lián)動控制及技術需要突破。

2、該設備并非簡單的智能移動底盤和工業(yè)機器人端的疊加組合，還包括將地圖構建技術、自主導航技術、自主避障技術、視覺技術、物體抓取技術、準確定位技術等一系列高端技術，這些技術需要通過合理手段進行集成，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)突破的關鍵技術。

3、將螺栓柔性夾爪及擰緊軸的集成實現(xiàn)抓取螺栓懸螺紋內(nèi)部柔性旋進旋出功能，配合激光測距進行準確識別外漏長度。取代原人工手握風炮進行安裝，卷尺進行測量長度，此設計實施取消人工勞動力提高產(chǎn)品安裝質(zhì)量一致性。

4、將原人工手動安裝密封圈（原手工安裝需要人工進行分揀螺栓人工分揀密封圈在進行安裝）實現(xiàn)了自動安裝。提高自動化程度安裝質(zhì)量一致性，減少人工安裝分揀安裝密封圈的疲勞性。同時，將螺紋涂抹螺紋膠實現(xiàn)自動，取代原人工挨個抓取螺栓涂抹，涂抹不均勻質(zhì)量不一致等現(xiàn)象發(fā)生。

三、行業(yè)影響力

在國內(nèi)風電行業(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作業(yè)。

本項目實施為自動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(wěn)定性和可靠性。

本項目創(chuàng)新性的使用了AGV復合工業(yè)機器人進行大型零部件的復雜裝配工作，是該類應用的首次嘗試，在風電葉片裝配行業(yè)樹立了典型案例，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：1.人工長時間彎腰抓取的形式進行對螺栓安裝，預緊，安裝O型圈、涂膠。增加了人工的勞動強度以及避免不了事故的發(fā)生。2.人工采用風炮進行對螺栓預緊，風炮預緊螺栓長時間會對螺栓產(chǎn)生失效的行為發(fā)生，會造成滑絲、屈服、甚至拉斷等現(xiàn)象。

該設備還結合了精密視覺技術，實現(xiàn)了智能化無人化，生產(chǎn)效率、質(zhì)量的提升：1.雙頭螺柱自動擰緊項目機器人系統(tǒng)則采用機器人代替人工的形式替代了人工的勞動強度，避免人工作業(yè)過程中事故風險的發(fā)生。2.采用高精度擰緊軸進行螺栓的預緊配合引導高精度定位系統(tǒng)、O型圈自動安裝系統(tǒng)、螺紋膠自動涂覆系統(tǒng)等。