一、项目基本描述

航天智造打造复合型重载AGV适用于风电行业叶片根部双头螺栓的安装与检测，实现了叶片自动识别型号、自动夹取螺栓、自动进行O型橡胶密封圈安装和涂抹螺纹胶、拧紧作业、设备扭矩数据互通等智能化。

双头螺柱自动拧紧设备介绍：

Ø 实现叶片叶根螺栓安装、打紧作业的智能化、少人化。

Ø 部件就位后，选择机型参数完成机型的输入，激光测距及精确引导系统配合实现对工件坐标系准确识别并进行力矩紧固及长度测量；

Ø 紧固过程中根据紧固次序自动切换扭矩旋转速度，通过与扭矩仪数值比对进行力矩精度控制；

Ø 对不同机型要求，可实现拧紧工具和相应夹具快速切换；

Ø 设备运行过程中，除需人工将设备就位外，自动完成其余的动作，包括自动识别叶片叶根螺套位置及螺栓存放位置、自动夹取螺栓、自动进行O型橡胶密封圈安装和涂抹螺纹胶、自动实现叶根螺栓安装、打紧作业等，如有异常设备自动报警。

Ø 设备的总控系统可以与系统内配套设备数据互通，实时提取各组成设备的运行参数并进行监控，具备错误报警功能；

Ø 记录叶片所有螺栓的外露长度、拧紧过程中最终扭矩值，用于质量追溯，实现200支叶片数据保存功能，大于200支的数据，按先进先出的方式自动覆盖；

Ø 能人工设定扭矩参数并传输至拧紧设备执行。

项目具有柔性扩展适应多种规格叶片产品通用性。项目基本配置：AGV、柔性机器人、柔性浮动手抓+柔性夹取装置、O型圈自动安装、螺纹自动涂抹螺纹胶、扭矩管理系统+控制系统、自动高精度导引系统；

二、项目创新性

在研发技术设计上面进行攻克了4大难点：

1、创新性的复合了AGV和工业机器人，相较于常见的AGV复合协作机器人而言，工业机器人的载荷更高、臂展范围更大、可达性更好，相当于给固定工业机器人增加了一双自由行走的“双脚”，大大提高了其在风电叶片这类超大型零部件领域的应用可达性。然而，工业机器人的源代码开放程度远不及协作机器人，因而，AGV和工业机器人的联动控制及技术需要突破。

2、该设备并非简单的智能移动底盘和工业机器人端的叠加组合，还包括将地图构建技术、自主导航技术、自主避障技术、视觉技术、物体抓取技术、准确定位技术等一系列高端技术，这些技术需要通过合理手段进行集成，才能消除AGV的位置精度误差和工业机器人的绝对位置精度误差累积。因此，如何让设备准确的定位和精准的工作也是需要研发突破的关键技术。

3、将螺栓柔性夹爪及拧紧轴的集成实现抓取螺栓悬螺纹内部柔性旋进旋出功能，配合激光测距进行准确识别外漏长度。取代原人工手握风炮进行安装，卷尺进行测量长度，此设计实施取消人工劳动力提高产品安装质量一致性。

4、将原人工手动安装密封圈（原手工安装需要人工进行分拣螺栓人工分拣密封圈在进行安装）实现了自动安装。提高自动化程度安装质量一致性，减少人工安装分拣安装密封圈的疲劳性。同时，将螺纹涂抹螺纹胶实现自动，取代原人工挨个抓取螺栓涂抹，涂抹不均匀质量不一致等现象发生。

三、行业影响力

在国内风电行业及各行各业中的设备连接方式采用螺栓紧固的连接，螺栓的连接是保证设备安全运行重要的连接件，一旦螺栓连接失效，将会造成设备严重的事故后果。为保证螺栓连接的紧固的重要性，行业中最多的是采用人工手动作业。

本项目实施为自动的叶片叶根螺栓的安装及其各功能的集成，相较于人工作业，具有更高的稳定性和可靠性。

本项目创新性的使用了AGV复合工业机器人进行大型零部件的复杂装配工作，是该类应用的首次尝试，在风电叶片装配行业树立了典型案例，具有较大的复制应用潜力。

该方式解决了行业迫切需求改变的痛点：1.人工长时间弯腰抓取的形式进行对螺栓安装，预紧，安装O型圈、涂胶。增加了人工的劳动强度以及避免不了事故的发生。2.人工采用风炮进行对螺栓预紧，风炮预紧螺栓长时间会对螺栓产生失效的行为发生，会造成滑丝、屈服、甚至拉断等现象。

该设备还结合了精密视觉技术，实现了智能化无人化，生产效率、质量的提升：1.双头螺柱自动拧紧项目机器人系统则采用机器人代替人工的形式替代了人工的劳动强度，避免人工作业过程中事故风险的发生。2.采用高精度拧紧轴进行螺栓的预紧配合引导高精度定位系统、O型圈自动安装系统、螺纹胶自动涂覆系统等。