CN116372555A - 一种自行走风电塔筒螺栓拉伸紧固机器人及紧固点检方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自行走风电塔筒螺栓拉伸紧固机器人及紧固点检方法，该机器人包括机架(203)，以及位于机架(203)上的：磁性驱动行走单元，用于驱动机器人在塔筒法兰面上沿塔筒壁面移动；螺栓拉伸旋紧单元，用于紧固螺栓；视觉定位单元，用于定位需要紧固的螺栓。与现有技术相比，本发明可以通过视觉识别螺栓的位置和螺母的角度，螺栓拉伸器电动升降机构可以实现螺栓拉伸器的自动对准、螺栓拉杆固定、螺母旋紧等动作；此外，磁性驱动行走单元由电机驱动磁性轮毂，吸附在塔筒壁内侧，驱动机器人沿塔筒壁在连接法兰上移动，实现螺栓拉伸器的准确定位和连续点检工作。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种自行走风电塔筒螺栓拉伸紧固机器人及点检方法。
背景技术
风电机组各级塔筒之间通过螺栓连接，紧固螺栓在风力发电机组十分重要，在各种风机倒塌的严重事故中，有相当一部分事故的原因是由于紧固螺栓失效或者紧固工艺不严格造成的。风力发电机组长期工作在野外的恶劣环境，塔筒承担机舱及叶片的自重、风的水平荷载，随着运行时间的增加，塔筒连接螺栓在交变应力作用下容易发生疲劳失效、断裂，关键连接件一旦损坏，会造成设备故障、停机，严重的会引起风机倒塌，造成不可挽回的巨大经济损失。在目前风电机组连接件的维护与检修中，主要依靠人工点检，这种方式存在着操作疏忽、遗漏、不准确等问题，同时人工检修成本高、风险大。
风电机组的螺栓紧固方法为力矩扳手(液压、电动)和螺栓拉伸器两种方式。其中力矩扳手高效便捷，但在紧固过程中有一部分扭矩用于克服摩擦力。这个摩擦力会根据螺母与垫圈、法兰的不同而变化，造成螺栓中产生的拉力不一致，由于这个原因造成扭矩扳手紧固螺栓的拉力控制不准确；液压螺栓拉伸器给螺栓施加拉力，在拉力的作用下使之伸长，然后旋紧螺母，液压螺栓拉伸器拉力释放后，螺栓回弹作用在连接法兰上有相等的预紧力。液压螺栓拉伸器特别适合于螺栓拉力精度控制要求较高且预紧力很大的场合，因此风电机组螺栓的预紧施工中常常为首选。
目前塔筒螺栓紧固的方式为人工作业，检修人员需要自己移动、安装、定位螺栓拉伸器，对所有螺栓进行紧固和点检，当紧固完一个螺栓后移动到下一个螺栓继续重复螺栓紧固工作。人工操作不但具有较大的劳动强度，同时还存在着人为因素的操作疏漏，出现紧固精度不一致、遗漏等情况。在海上的风电机组，维护环境恶劣，受天气海况等因素影响巡检难度大、成本高，造成机组正常运行维护人力紧缺。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷中的至少一种而提供一种自行走风电塔筒螺栓拉伸紧固机器人及紧固点检方法。工作人员利用自行走风电塔筒螺栓拉伸紧固机器人进行螺栓点检可以提高设备安全运行的可靠度，降低人力检修的成本，避免人力点检过程中存在的危险。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明目的之一在于一种自行走风电塔筒螺栓拉伸紧固机器人，该机器人包括机架，以及位于机架上的：
磁性驱动行走单元，用于驱动机器人在塔筒法兰面上沿塔筒壁面移动；
螺栓拉伸旋紧单元，用于紧固螺栓；
视觉定位单元，用于定位需要紧固的螺栓；
所述的机器人还设有与磁性驱动行走单元、螺栓拉伸旋紧单元和视觉定位单元相连的控制单元；
所述的磁性驱动行走单元包括依次相连的磁性驱动轮和磁性驱动电机；所述的磁性驱动轮固定在机架的顶部，与塔筒壁接触；具体来说，磁性驱动行走单元由磁性驱动轮和磁性驱动电机组成，磁性驱动轮与磁性驱动电机通过联轴器连接，电机固定在机架上部，磁性驱动轮吸附在塔筒壁内侧，磁性驱动轮的吸附力可以通过励磁电流控制吸附力的大小，也可以通过永磁体实现，伺服电动机的打滑检测判断行走过程中驱动轮是否打滑；其中，磁性驱动电机为伺服电机；
所述的螺栓拉伸旋紧单元包括平行设置的螺栓拉杆旋转组件和螺母紧固组件；
所述的螺栓拉杆旋转组件包括液压螺栓拉伸器、用于实现液压螺栓拉伸器升降动作的拉伸器升降机构，以及安装在液压螺栓拉伸器顶部的螺栓拉杆旋转电机；所述的液压螺栓拉伸器包括螺栓拉杆旋芯和螺母拨动块；所述的液压螺栓拉伸器位于机架内；所述的拉伸器升降机构一端与液压螺栓拉伸器固连，另一端与机架下端面固连；所述的螺栓拉杆旋转电机与螺栓拉杆旋芯相连；所述的螺母紧固组件包括依次相连的螺母紧固电机、大飞连杆；所述的大飞连杆与螺母拨动块相连；其中，螺栓拉杆旋转电机和螺母紧固电机均为伺服电机。具体来说，螺栓拉伸旋紧单元，也就是电动拧紧液压螺栓拉伸器系统，由单级或多级液压螺栓拉伸器、螺栓拉杆旋转电机、螺母紧固电机、螺母旋动延长方驱组成。螺栓拉杆旋转电机输出轴与液压螺栓拉伸器旋芯拉杆连接，用于驱动液压螺栓拉伸器旋芯的转动，电机外壳与电机安装法兰盘连接。螺母紧固电机与液压螺栓拉伸器上部的电机安装法兰相连，输出轴通过延长方驱连杆与液压螺栓拉伸器的螺母拨动块连接，通过螺母拨动块的齿轮机构驱动螺母的转动。液压螺栓拉伸器两侧有升降滑块和导向滑块，与机架滑槽连接，当液压螺栓拉伸器上下移动时，升降滑块和导向滑块在机架导向槽中移动，通过导向槽限位实现液压螺栓拉伸器移动方向固定。其中，螺栓拉杆旋转电机和螺母紧固电机均为伺服电机。
所述的视觉定位单元包括固定在机架顶部的视觉相机，所述的视觉相机与机架上部的伸出臂连接；视觉相机固定在机架前部伸出的结构上，通过视觉识别定位探测前部螺栓的位置，将螺栓的位置坐标信息反馈给控制单元，控制单元将数据处理后计算出螺栓拉伸器当前所对应螺栓的位置，通过驱动电机的位置闭环控制，实现螺栓拉伸器与螺栓的对准。
所述的机架底部还设有用于支撑机器人在法兰上滑动的支撑轮组；具体来说，支撑轮组由前后两个支撑轮固定在机架下部的安装孔上，支撑轮带有轴承，承担整个设备的重量，与塔筒法兰面接触并在其上自由滑动。
进一步地，所述的磁性驱动轮的轴线平行于塔筒轴线，磁性驱动轮吸附于塔筒壁面，驱动机器人在塔筒法兰面上沿塔筒壁面移动。
进一步地，所述的拉伸器升降机构包括拉伸器升降推杆、拉伸器升降推杆电机和拉伸器升降连接杆；所述的拉伸器升降推杆一端与拉伸器升降推杆电机铰接，另一端与拉伸器升降连接杆铰接；所述的拉伸器升降推杆电机远离拉伸器升降推杆的一端与机架下端铰接；所述的拉伸器升降连接杆固定在液压螺栓拉伸器侧面。拉伸器升降机构中的升降推杆的伸缩动作带动液压螺栓拉伸器的上下运动。也就是说，拉伸器电动升降机构一端与机架底部连接，另一端与螺栓拉伸器连接，实现螺栓拉伸器的升降动作。
进一步地，所述的拉伸器升降推杆电机包括拉伸器升降推杆电机本体和穿插在拉伸器升降推杆电机本体内的拉伸器升降电机伸出杆；所述的拉伸器升降电机伸出杆与拉伸器升降推杆铰接。
进一步地，所述的液压螺栓拉伸器侧面设有升降限位结构。
进一步地，所述的升降限位结构包括下限位器和上限位器；所述的上限位器位于下限位器的正上方。所述的拉伸器升降连接杆与下限位器相连。通过升降限位结构与机架连接，下部限位滑块与拉伸器电动升降机构通过连杆连接，用于实现螺栓的自动拉伸拧紧。
进一步地，所述的磁性驱动轮包括磁性轮毂；所述的磁性轮毂轮面上设有橡胶胎面；所述的磁性轮毂中心处设有与磁性驱动电机相连的轮轴。
进一步地，所述的支撑轮组中的滑轮对称分布在液压螺栓拉伸器两侧
进一步地，所述的机架底部设有用于引导机器人在移动时螺栓正确进入机器人下部的限位车挡。限位车挡是一种移动限位装置，通过焊接或铆接连接于机架的底部内侧，移动限位装置有一定的弧面，移动限位装置与螺柱接触，用于引导机器人在移动过程中螺柱可以准确进入导向槽，避免机器人与螺栓碰撞。也就是说，机架机构底部一侧可以安装支撑轮组，另一侧的限位车挡结构在机器人移动过程中与螺柱接触，在法兰盘上移动时起到限位和导向作用。机架结构中间有滑槽，液压螺栓拉伸器的导向定位滑块与机架滑槽连接。
本发明目的之二在于一种风电塔筒螺栓的紧固点检方法，该点检方法使用到如上所述的自行走风电塔筒螺栓拉伸紧固机器人，所述的点检方法包括如下步骤：自行走风电塔筒螺栓拉伸紧固机器人利用视觉定位将螺栓紧固，并记录下每个螺栓的拉紧力；自行走风电塔筒螺栓拉伸紧固机器人利用视觉定位进行点检，若螺栓的拉紧力小于记录值，螺栓松动，拧紧至记录值。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明设计的机器人为一种自行走风电塔筒螺栓紧固机器人，与常规的螺栓拉伸辅助装置不同之处在于，本发明可以通过视觉识别螺栓的位置和螺母的角度，螺栓拉伸器电动升降机构可以实现螺栓拉伸器的自动对准、螺栓拉杆固定、螺母旋紧等动作。
(2)本发明设计的机器人为一种自行走风电塔筒螺栓紧固机器人，磁性驱动行走单元由电机驱动磁性轮毂，吸附在塔筒壁内侧，驱动机器人沿塔筒壁在连接法兰上移动，实现螺栓拉伸器的准确定位和连续点检工作。
(3)本发明在风电塔筒螺栓紧固和定期点检的过程中实现自动化，机器人采用电机控制，提高控制精确性。相比于人工更加方便、高效、准确，同时具有紧固、点检数据的自动记录和上传，具有通讯接口接入风机智能化运维信息系统。
附图说明
图1为实施例1中的机器人在风电塔筒内工作的俯视图；
图2为图1中A区域的放大图；
图3为实施例1中的机器人在塔筒法兰上工作的主视图；
图4为实施例1中的机器人的轴侧图；
图5为实施例1中的机器人的正视图；
图6为实施例1中的机器人在法兰上移动相对位置的立体示意图；
图7为实施例1中的螺栓拉伸旋紧单元的示意图；
图8为实施例1中的磁性驱动行走单元的示意图；
图9为实施例1中的机架的示意图；
图10为实施例1中的机架的俯视图；
图11为实施例1中的机器人在塔筒上拉紧螺栓的状态示意图；
图12为实施例1中的机器人在塔筒上提升后移动状态示意图；
图13为实施例1中的风电塔筒螺栓自动紧固点检的详细流程图；
图中标号所示：101.风机上层塔筒壁面；102.上层塔筒法兰；103.下层塔筒法兰；104.下层塔筒壁面；105.紧固螺栓；106.紧固螺母；200.自行走风电塔筒螺栓紧固机器人；201.磁性驱动轮；2011.磁性轮毂；2012.橡胶胎面；2013.轮轴；202.螺母紧固电机；203.机架；2031.视觉相机固定架；2032.机架底部凸出结构；2033.磁性驱动轮安装法兰；2034.限位车挡；2035.支撑滑轮安装架；2036.拉伸器升降限位槽；2037.拉伸器升降电动推杆连接支座；2038.升降连接杆固定孔；2039.机架结构加强连杆；204.拉伸器升降推杆；205.拉伸器升降推杆电机；2051.拉伸器升降电机伸出杆；2052.拉伸器升降推杆电机本体；206.螺栓拉杆旋转电机；207.驱动电机安装法兰；208.视觉相机；209.拉伸器升降连接杆；210.下限位器；211.液压螺栓拉伸器；212.大飞连杆；213.磁性轮驱动电机；214.第一支撑滑轮；215.第二支撑滑轮；216.上限位器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1-2所示，自行走风电塔筒螺栓紧固机器人200，下面简称机器人，在塔筒内壁两级塔筒连接的上层塔筒法兰102上工作。如图3所示，上层塔筒法兰102与下层塔筒法兰103由紧固螺栓105与紧固螺母106连接紧固，螺栓与螺母的数量根据塔筒型号和位置不同有所变化，螺栓紧固机器人200可以适应不同螺栓数量的塔筒紧固点检工作，本实施例以M42的螺栓为例，但不限于M42。螺栓紧固机器人200在上层塔筒法兰102上工作时，先对连接上下两级塔筒的紧固螺栓105拉伸，给紧固螺栓施加一定的预紧力，然后自动旋紧上部的紧固螺母106，液压螺栓拉伸器211释放后，对应预紧力由螺栓和螺母施加于两法兰盘上，保证上下两级塔筒连接的安全可靠。
如图4、图5所示，机器人通过磁性驱动轮201吸附于塔筒的内壁面，由磁性驱动电机213驱动机器人在法兰面上沿塔筒壁面移动。安装在视觉相机固定架2031前部的视觉相机208对螺栓进行定位，紧固螺栓105和紧固螺母106在法兰上的分布间距固定，可以通过视觉相机208对前部固定间距的螺栓测量来计算出当前紧固螺栓的位置。通过控制系统计算出机器人需要沿塔筒壁面调整的距离，控制机器人200上的驱动电机213转动，从而使液压螺栓拉伸器211对准螺栓。
如图6所示，机器人底部设有支撑轮组，支撑轮组包括第一支撑轮214和第二支撑轮215，机器人沿塔筒法兰面移动，第一支撑轮214和第二支撑轮215在法兰上滑动，支撑设备的重量，机架底部与螺栓接触的限位车挡2034有一定导向角度，引导机器人在移动时螺栓正确进入机器人下部，同时限定机器人在塔筒径向上的位置。在机器人移动时，拉伸器升降电机伸出杆2051缩回，通过连杆将液压螺栓拉伸器211提起，视觉相机208定位准确后，通过控制拉伸器升降推杆电机205将液压螺栓拉伸器211放下。
图7为液压螺栓拉伸器的结构示意图，液压螺栓拉伸器旋芯的旋转由螺栓拉杆旋转电机206控制，螺母拨动块由螺母紧固电机202连接延长输出轴螺母旋紧大飞连杆212后带动螺母旋转。拉伸器211上固定升降限位结构，升降限位结构包括上限位器216、下限位器210，限位器两侧对称布置，保证液压螺栓拉伸器211在升降的过程中始终在拉伸器升降限位槽2036中移动。
如图8所示，磁性驱动轮201由磁性轮驱动电机213驱动控制，磁性轮毂2011由永磁体或用励磁装置产生磁力，与塔筒壁面接触后通过磁力吸附于塔筒壁面，橡胶胎面2012包覆于磁性轮毂2011上，目的在于驱动轮沿塔筒壁面移动时提供更大的摩擦力，避免驱动轮打滑。
图9和图10为机架203的侧视图和俯视图，机架是由高强度材料制成，不限于金属材料，也可以为其它高强度的复合材料，可为焊接、铆接或3D打印等加工工艺制成，底部一侧安装支撑轮，支撑轮数量不限，目的在于支撑设备的重量。另一侧设置依靠螺栓实现的限位装置，如机架底部螺栓接触限位车挡2034。上部有磁性驱动轮安装法兰2033和视觉相机固定架2031，用于安装磁性驱动电机213和视觉相机208。
图11为机器人在拉伸工作时的状态，拉伸器升降电机伸出杆2051伸出，通过铰链与拉伸器升降推杆204连接，连接拉伸器升降连接杆209控制拉伸器211的竖向运动。图12为螺栓拉伸旋紧动作完成后，拉伸器升降电机伸出杆2051完全缩回，带动拉伸器211升到最高位，到位后机器人可以沿塔筒内壁在法兰盘上圆周移动，拉伸器和螺栓不会碰撞。
此外，机器人的控制单元具有记忆存储功能，可以将螺栓位置、根据液压压力传感器计算的拉紧力存储，生成塔筒紧固状态数据，便于后期的查验分析和数据回溯。
具体工作过程如下：
(1)将机器人放置于风电塔筒连接法兰上，选取一个螺栓作为工作起始点，一般选择爬梯后的螺栓作为起始点，对螺栓进行标记。连接液压系统管路，将机器人与控制箱的电器设备连接良好，启动机器人，进入如图13所示的自动运行过程。
(2)机器人启动后首先进行初始化和自检过程，当所有自检程序执行无误后，进入启动分项设备的程序，如果自检过程中发生异常，会发出报警信号蜂鸣，同时控制面板上报警故障灯亮起，操作人员可以在触摸屏上读取故障信息，便于故障的排除。
(3)自检完成后，操作人员在触摸屏上对螺栓的数量、型号、间距、预紧力等参数进行设定，确认无误后，依次启动磁性驱动行走单元、螺栓拉伸旋紧单元、视觉定位单元和控制单元，当各个单元启动后，且各项反馈数据正常，显示设备启动正常状态指示灯，若对应单元启动后未收到相应的反馈信息或者反馈信息异常，会进行异常报警信号蜂鸣，同时触摸屏显示对应问题，操作员对该单元进行检查，排除故障点后，对单元进行复位操作。
(4)各个单元启动完成后，机器人进入塔筒螺栓逐一拉伸紧固的过程，控制单元会按顺序记录对应螺栓的预紧力。机器人首先通过视觉识别其它螺栓的位置来对当前螺栓的位置进行相对定位。定位原理是视觉相机识别螺栓匹配模板，定位几何中心位置，从而计算出当前液压螺栓拉伸器是否对准螺栓，将检测的对应位置信息反馈给控制单元进行处理后，控制单元控制机器人进行移动，实现螺栓的对准。如果视觉系统未识别螺栓或异常发生，机器人进入复位程序，重新螺栓识别。识别成功后液压螺栓拉伸器211被提起，进入下一轮的移动定位循环。
(5)当机器人移动对准螺栓后，液压螺栓拉伸器211被放下，同时螺栓拉杆旋转电机206启动工作，将螺栓拉杆旋紧，通过电机编码器反馈和力矩反馈，螺栓拉杆旋转到位后停止工作，液压螺栓拉伸器211开始拉伸螺栓，当液压螺栓拉伸器中的压力传感器反馈到了预定的压力后，停止拉伸。螺母紧固电机202开始工作，将螺母旋转到固定的扭矩后停止工作，液压螺栓拉伸器211压力释放，依靠液压螺栓拉伸器211内碟簧和自重复位。启动螺栓拉杆旋转电机206反转，同时提起液压螺栓拉伸器211，液压螺栓拉伸器211被抬起，当完全提起后，脱离被紧固的螺栓，拉杆旋转电机206和拉伸器升降推杆电机205停止工作。
(6)当一个螺栓拉伸紧固完成后，进入下一个螺栓的移动定位拉伸工作循环。启动磁性轮驱动电机213，移动一个螺栓间距，视觉系统进行螺栓定位数据获取，控制系统对机器人位置进行修正移动，进入拉伸旋紧循环，完成螺栓紧固。
(7)机器人完成设置数量的螺栓紧固拉伸后，系统停止工作，显示螺栓紧固全部完成，将每个螺栓紧固拉伸的数据生成报告。
(8)当紧固完成后，机器人的控制单元中存储着每个螺栓的拉紧力信息，当进行点检时，机器人会绕法兰圆周一圈，逐个对螺栓进行点检。点检时，机器人会将压力传感器传递的螺栓的拉紧力与控制单元中存储该螺栓的拉紧力进行对比，若传递的拉紧力小于存储拉紧力，表明螺栓松动，拧紧至预定的拉紧力。
实施例2
参考图1-12，一种自行走风电塔筒螺栓拉伸紧固机器人，该机器人包括机架203，以及位于机架203上的：
磁性驱动行走单元，用于驱动机器人在塔筒法兰面上沿塔筒壁面移动；
螺栓拉伸旋紧单元，用于紧固螺栓；
视觉定位单元，用于定位需要紧固的螺栓；
磁性驱动行走单元包括依次相连的磁性驱动轮201和磁性驱动电机213；磁性驱动轮201固定在机架的顶部，与塔筒壁接触；螺栓拉伸旋紧单元包括平行设置的螺栓拉杆旋转组件和螺母紧固组件；螺栓拉杆旋转组件包括液压螺栓拉伸器211、拉伸器升降机构，以及安装在液压螺栓拉伸器顶部的螺栓拉杆旋转电机206；液压螺栓拉伸器211包括螺栓拉杆旋芯和螺母拨动块；液压螺栓拉伸器211位于机架203内；拉伸器升降机构一端与液压螺栓拉伸器211固连，另一端与机架下端面固连；螺栓拉杆旋转电机206与螺栓拉杆旋芯相连；螺母紧固组件包括依次相连的螺母紧固电机202和大飞连杆212；大飞连杆212与螺母拨动块相连；视觉定位单元包括固定在机架顶部的视觉相机208；机架203底部还设有用于支撑机器人在法兰上滑动的支撑轮组。
磁性驱动轮201的轴线平行于塔筒轴线，磁性驱动轮201吸附于塔筒壁面，驱动机器人在塔筒法兰面上沿塔筒壁面移动。拉伸器升降机构包括拉伸器升降推杆204、拉伸器升降推杆电机205和拉伸器升降连接杆209；拉伸器升降推杆204一端与拉伸器升降推杆电机205铰接，另一端与拉伸器升降连接杆209铰接；拉伸器升降推杆电机205远离拉伸器升降推杆204的一端与机架下端铰接；拉伸器升降连接杆209固定在液压螺栓拉伸器211侧面。拉伸器升降推杆电机205包括拉伸器升降推杆电机本体2052和穿插在拉伸器升降推杆电机本体2052内的拉伸器升降电机伸出杆2051；拉伸器升降电机伸出杆2051与拉伸器升降推杆204铰接。液压螺栓拉伸器211侧面设有升降限位结构。升降限位结构包括下限位器210和上限位器216；上限位器216位于下限位器210的正上方；拉伸器升降连接杆209与下限位器210相连。磁性驱动轮201包括磁性轮毂2011；磁性轮毂2011轮面上设有橡胶胎面2012；磁性轮毂2011中心处设有与磁性驱动电机213相连的轮轴2013。支撑轮组中的滑轮对称分布在液压螺栓拉伸器211两侧。机架203底部设有用于引导机器人在移动时螺栓正确进入机器人下部的限位车挡2034。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种自行走风电塔筒螺栓拉伸紧固机器人，其特征在于，该机器人包括机架(203)，以及位于机架(203)上的：
磁性驱动行走单元，用于驱动机器人在塔筒法兰面上沿塔筒壁面移动；
螺栓拉伸旋紧单元，用于紧固螺栓；
视觉定位单元，用于定位需要紧固的螺栓；
所述的磁性驱动行走单元包括依次相连的磁性驱动轮(201)和磁性驱动电机(213)；所述的磁性驱动轮(201)固定在机架的顶部，与塔筒壁接触；
所述的螺栓拉伸旋紧单元包括平行设置的螺栓拉杆旋转组件和螺母紧固组件；
所述的螺栓拉杆旋转组件包括液压螺栓拉伸器(211)、拉伸器升降机构，以及安装在液压螺栓拉伸器顶部的螺栓拉杆旋转电机(206)；所述的液压螺栓拉伸器(211)包括螺栓拉杆旋芯和螺母拨动块；所述的液压螺栓拉伸器(211)位于机架(203)内；所述的拉伸器升降机构一端与液压螺栓拉伸器(211)固连，另一端与机架下端面固连；所述的螺栓拉杆旋转电机(206)与螺栓拉杆旋芯相连；所述的螺母紧固组件包括依次相连的螺母紧固电机(202)和大飞连杆(212)；所述的大飞连杆(212)与螺母拨动块相连；
所述的视觉定位单元包括固定在机架顶部的视觉相机(208)；
所述的机架(203)底部还设有用于支撑机器人在法兰上滑动的支撑轮组。
2.根据权利要求1所述的一种自行走风电塔筒螺栓拉伸紧固机器人，其特征在于，所述的磁性驱动轮(201)的轴线平行于塔筒轴线，磁性驱动轮(201)吸附于塔筒壁面，驱动机器人在塔筒法兰面上沿塔筒壁面移动。
3.根据权利要求1所述的一种自行走风电塔筒螺栓拉伸紧固机器人，其特征在于，所述的拉伸器升降机构包括拉伸器升降推杆(204)、拉伸器升降推杆电机(205)和拉伸器升降连接杆(209)；所述的拉伸器升降推杆(204)一端与拉伸器升降推杆电机(205)铰接，另一端与拉伸器升降连接杆(209)铰接；所述的拉伸器升降推杆电机(205)远离拉伸器升降推杆(204)的一端与机架下端铰接；所述的拉伸器升降连接杆(209)固定在液压螺栓拉伸器(211)侧面。
4.根据权利要求3所述的一种自行走风电塔筒螺栓拉伸紧固机器人，其特征在于，所述的拉伸器升降推杆电机(205)包括拉伸器升降推杆电机本体(2052)和穿插在拉伸器升降推杆电机本体(2052)内的拉伸器升降电机伸出杆(2051)；所述的拉伸器升降电机伸出杆(2051)与拉伸器升降推杆(204)铰接。
5.根据权利要求3所述的一种自行走风电塔筒螺栓拉伸紧固机器人，其特征在于，所述的液压螺栓拉伸器(211)侧面设有升降限位结构。
6.根据权利要求5所述的一种自行走风电塔筒螺栓拉伸紧固机器人，其特征在于，所述的升降限位结构包括下限位器(210)和上限位器(216)；所述的上限位器(216)位于下限位器(210)的正上方；所述的拉伸器升降连接杆(209)与下限位器(210)相连。
7.根据权利要求1所述的一种自行走风电塔筒螺栓拉伸紧固机器人，其特征在于，所述的磁性驱动轮(201)包括磁性轮毂(2011)；所述的磁性轮毂(2011)轮面上设有橡胶胎面(2012)；所述的磁性轮毂(2011)中心处设有与磁性驱动电机(213)相连的轮轴(2013)。
8.根据权利要求1所述的一种自行走风电塔筒螺栓拉伸紧固机器人，其特征在于，所述的支撑轮组中的滑轮对称分布在液压螺栓拉伸器(211)两侧。
9.根据权利要求1所述的一种自行走风电塔筒螺栓拉伸紧固机器人，其特征在于，所述的机架(203)底部设有用于引导机器人在移动时螺栓正确进入机器人下部的限位车挡(2034)。
10.一种风电塔筒螺栓的紧固点检方法，其特征在于，该点检方法使用到如权利要求1-9任一项所述的自行走风电塔筒螺栓拉伸紧固机器人，所述的紧固点检方法包括如下步骤：自行走风电塔筒螺栓拉伸紧固机器人利用视觉定位将螺栓紧固，并记录下每个螺栓的拉紧力；自行走风电塔筒螺栓拉伸紧固机器人利用视觉定位进行点检，若螺栓的拉紧力小于记录值，螺栓松动，拧紧至记录值。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310314123.1A CN116372555A (zh) | 2023-03-28 | 2023-03-28 | 一种自行走风电塔筒螺栓拉伸紧固机器人及紧固点检方法 |
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| CN202310314123.1A CN116372555A (zh) | 2023-03-28 | 2023-03-28 | 一种自行走风电塔筒螺栓拉伸紧固机器人及紧固点检方法 |
Publications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116690175A (zh) * | 2023-08-02 | 2023-09-05 | 广东科凯达智能机器人有限公司 | 一种风电塔筒螺栓维护机器人及其作业方法 |
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2023
- 2023-03-28 CN CN202310314123.1A patent/CN116372555A/zh active Pending
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| CN116690175A (zh) * | 2023-08-02 | 2023-09-05 | 广东科凯达智能机器人有限公司 | 一种风电塔筒螺栓维护机器人及其作业方法 |
| CN116690175B (zh) * | 2023-08-02 | 2024-01-16 | 广东科凯达智能机器人有限公司 | 一种风电塔筒螺栓维护机器人及其作业方法 |
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