TWI616275B - 用於一風力渦輪機之一大輪廓元件之自動表面處理的方法及處理系統 - Google Patents

用於一風力渦輪機之一大輪廓元件之自動表面處理的方法及處理系統 Download PDF

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Abstract

本發明揭示使用包括一移動支架、具有一控制系統之一機器人系統及一工具頭之一處理工具之一處理裝置進行自動表面處理特定言之研磨呈一大輪廓元件之形式之一輪廓元件特定言之一風力渦輪機之一轉子葉片的方法，其包括以下步驟：
-沿著該輪廓元件之一輪廓表面大體上無任何機械限制地移動該移動支架作為一移動托架
-憑藉可在該移動托架與該處理工具之間啟動之進給運動機器人使該處理工具本質上橫向地移動至該輪廓元件之該輪廓表面
-藉由該處理工具對該大元件進行區域處理，其中藉由該控制系統驅動該移動支架之移動，且藉由該進給運動機器人驅動該處理工具之進給運動，如藉由該輪廓元件之該輪廓表面之一模型所定義，其中
-對該大元件執行若干區域處理衝程。

Description

用於一風力渦輪機之一大輪廓元件之自動表面處理的方法及處理系統
本發明係關於一種用於自動表面處理(特定言之，研磨呈一大輪廓元件之形式之一輪廓元件(特定言之，一風力渦輪機之一轉子葉片))的方法且係關於一種各自處理裝置及一種連同該處理裝置之處理系統。
自WO 2008/077844 A1已知此一裝置及此一方法。WO 2008/077844 A1中所揭示之方法之缺點如下：-研磨支架在軌道上行駛，且因此無法將該研磨支架輸送至其他製造場所；-由於研磨頭僅可水平移動，故無法研磨整個輪廓周線(profile contour)；-若轉子葉片之截面或長度增加，則必須調整整個支架。
即使在一風力渦輪機之一大輪廓元件之情況中--如(舉例而言)在一轉子葉片之情況中，而且(若適用)在風力渦輪機之另一大元件(諸如一旋轉體蓋、一輪轂、一機艙蓋或一塔台區段或類似物)之情況中，大元件之通常複雜及(取決於風力渦輪機之類型)可變輪廓實際上可為一問題。例如，一轉子葉片之輪廓係複雜的且取決於風力渦輪機可實際上經受變動，該等變動之結果可為其等無法運用上述類型之一相對 較不靈活處理裝置進行處理。
本發明之一目的在於指定一種方法及一種裝置，其等相對於先前技術有所改良但解決上述問題之至少一者。應提出先前技術中已知之一解決方案之至少一替代解決方案。特定言之，本發明之目的在於提供一種處理及/或一種處理裝置及一種方法，其等能夠更靈活地處理及/或加工一風力渦輪機之大輪廓元件。此外，本發明之目的尤其在於設計用於儘可能有效率、較佳精確地處理及/或加工大元件之裝置及方法。此外，本發明之目的尤其在於指定一種方法及一種裝置，憑藉該方法及該裝置可憑藉一處理工具在一相對精確位置中及/或均勻地執行大元件之一自動表面處理。
關於方法之目的係藉由本發明透過如技術方案1之方法而達成。
關於裝置之目的係藉由本發明透過如技術方案17之處理裝置而達成。
本發明之設計亦引進一種如技術方案19之處理系統，該處理系統具有如上文提及之一處理裝置及一保持支架，該保持支架經連接以便控制拋光裝置(特定言之，該保持支架之一樞轉裝置，其可固持一風力渦輪機之大輪廓元件使得該大輪廓元件可旋轉)。
為了消除上述缺點，本發明之概念提供研磨機器人，該研磨機器人待安裝至一移動托架使得其可驅動至轉子葉片之任何位置。
本發明已認識到，可透過使用一可自由移動的移動托架有效率及準確地導引處理工具。根據本發明，控制系統將驅動移動支架之移動，且進給運動機器人將驅動處理工具之進給運動，如藉由輪廓元件之輪廓表面之一模型所定義。
原則上，一區域意謂依照一輪廓表面(特定言之，大元件之一表面)之任何平坦區域或(在大多數情況中)三維彎曲(尤其複雜拱形)區域(特定言之，諸如一轉子葉片之表面之一複雜拱形區域)。因此，一區 域處理衝程原則上可包括一隨機拱形區域或線在空間上之處理。
自附屬技術方案可推斷本發明之此及其他有利進一步實施例，且該等實施例在進一步實施例之內容背景中詳細指定用於實現本發明設計之有利選項同時指定進一步優點。
特定言之，結果亦已證明必須確保--(特定言之)在一大元件之區域處理之前--儘可能均勻地執行覆蓋該大元件之至少顯著百分比之區域之處理衝程。在此背景內容中，產生一問題，由於(一方面)為了確保更具靈活性，移動支架之移動大體上無任何機械限制，但(另一方面)處理工具之移動及導引終究對大輪廓元件之處理及/或加工之品質具有一明顯影響，故使得應同時儘可能準確及均勻地執行大輪廓元件之處理及/或加工。
較佳地，可評估在第一處理衝程與第二處理衝程之間對處理工具之磨損。
一處理及/或加工可包括(例如)表面拋光(諸如研磨、拋光、噴漆或類似物)。例如在一般製造程序之內容背景中，大元件之一處理及/或加工亦可更深入至該大元件中(亦即，其表面下方)。此可(例如)包括構建該大元件之一處理，諸如插入大元件之層壓層或一類似分層構造(層壓)。
較佳地，應將處理工具導引至一精確位置中及/或均勻地導引於大元件之區域之一大部分上方。較佳地，為了準確定位，可相對於機器人系統在起始一處理衝程之前之位置而將其調整至一固定位置，特定言之，可將處理工具相對於大元件之一實際位置調整至處理工具相對於模型之一虛擬位置。此外，一進一步實施例認知，一旦處理工具--在可任意(例如，關於時間、位置或處理系統或類似物)設定之一第一處理衝程與一第二處理衝程之間--在一較持久大面積處理期間經受耗損或類似物，便將直接影響處理之品質。結果證明(例如)，在一研 磨程序之情況中，對一研磨工具(諸如一研磨輥或一研磨板工具)之磨損歸因於研磨工具之研磨表面上之變化周邊速率(在工具塊體剝落之情況中)而直接影響處理之品質。
進一步實施例指定，對大元件執行若干區域處理衝程且評估在一第一處理衝程與一第二處理衝程之間對處理工具之磨損。
下文中，處理原則上應意謂移除材料之一大元件之任何處理以及添加材料之任何處理且亦意謂任何單獨處理量測，因而其本質上未改變輪廓元件之現有材料，而是(若需要)僅修改現有材料。此外，處理可意謂任何類型的切割或非切割處理。
選擇一時間以評估在可以不同方式判定之一第一處理衝程與一第二處理衝程之間對處理工具之磨損。例如，可指定，在固定循環之內容背景中，(例如)在關於處理系統設定之各處理衝程(例如，一移動方向在一反轉點處終止)之後，在執行下一處理衝程之前執行處理工具之一評估。在一研磨程序之情況中，可(例如)沿著一轉子葉片之縱向軸研磨該轉子葉片，此將定義工具頭之兩個反轉點之間之一處理衝程，該兩個反轉點可(例如)處於一葉片根部及一葉片尖端處，但一較短行程之終點(其等可任意判定)亦可限制兩個反轉點之間之一處理衝程。在研磨程序之內容背景中，接著在縱向方向上對轉子葉片執行之各研磨程序將導致表面之一恆定品質。
在一替代版本中，一固定評估時間亦可(例如)根據處理工具之一研磨路徑或操作時間之經驗值，此適用於處理工具之評估。若針對研磨路徑或操作時間估計之值過高--且若(因此)歸因於磨損而在處理工具中發生一相對顯著變化--則此可導致降低處理品質。然而，此可藉由調整循環而防止，因為(一般而言)此一程序可被設計為適應性，使得可在執行該程序之進程中產生一特定處理工具及一特定大輪廓元件(諸如一轉子葉片)之特性映射特性。然而，如藉由本發明所提出，尤 其較佳的是，評估在一第一處理衝程與一第二處理衝程之間對處理工具之磨損。
較佳地，評估磨損，其中該評估具有以下步驟：
-在第一處理衝程之後且在第二處理衝程之前在一參考物體上移動處理工具
-量測處理工具與參考物體之間之一壓力及/或
-量測處理工具與參考物體之間之一距離及/或
-量測處理工具與參考物體之間之另一參考參數。
較佳地，可在第一處理衝程及第二處理衝程之後判定處理工具與一參考物體之間之一參考參數。在與一磨損臨限值之比較中，若基於一參考參數判定之一磨損參數超出該磨損臨限值，則可替換處理工具或在工具頭處調整該處理工具，(特定言之)使得在第二處理衝程中參考參數之處理值保持與第一處理衝程中之處理值相同。因此，在大元件之區域處理期間，針對全部處理衝程保證輪廓之一致表面品質。
特定言之，可進一步評估磨損，其中使用以下步驟進行該評估：-判定一磨損壓力及/或磨損距離或其他磨損參數；-比較磨損壓力與一壓力臨限值及/或磨損距離與一距離臨限值及/或其他磨損參數與一磨損臨限值。
此外，已證明(特定言之)在第二處理衝程期間及/或之前，若超出壓力臨限值及/或距離臨限值，則替換及/或清潔處理工具係有利的。
較佳地，在第二處理衝程期間，亦可調整處理工具基於磨損壓力及/或磨損距離及/或其他磨損臨限值之控制參數。
在一尤其較佳進一步實施例之內容背景中，根據輪廓元件之輪廓表面之一虛擬模型之輪廓表面之一周線將被儲存於控制系統中，且 將沿著此周線導引處理工具。在一進一步實施例之內容背景中，已證明將如藉由輪廓元件之輪廓表面之一虛擬模型定義之一周線及/或輪廓表面儲存於控制系統中係有利的。因此，一方面，將用於移動之大量計算時間保持於一最小值。另一方面，可(例如)將此時間投資於進給運動之適應性控制中，該適應性控制繼而決定實際處理品質。特定言之，此導致在計算時間方面相對有效之一控制系統。
較佳地，可比較輪廓元件之輪廓表面之一虛擬模型及/或自該虛擬模型導出之控制系統中之一周線之識別碼與一識別特性-具體言之，其將安裝於輪廓元件上，但原則上亦可在另一工作場所位置或可接達至機器人系統之一位置處使用。該識別特性亦可包括上文提及的固定位置之功能以用於調整機器人系統之位置，且可(但不必)安裝於大元件上。特定言之，僅可在識別碼可積極地歸因於識別特性之情況下執行運用處理工具對大元件進行區域處理。較佳地，積極歸因將確保控制系統中之輪廓元件之輪廓表面之周線及/或虛擬模型擬合該輪廓元件。為此，在處理裝置上(特定言之，在工具頭上)提供一識別感測器以便讀取識別特性。較佳地，識別特性可實現為條碼、表面碼或一類似簡單識別特性。亦可將在一鑑認程序期間之一更複雜資料交換用作為比較程序。特定言之，已完全或部分上載至識別特性之輪廓元件之輪廓表面之一虛擬模型及/或輪廓表面之周線(例如，輪廓表面之一標頭)亦可在比較期間(首先)上載至處理裝置之控制系統或經完全或部分替換且用於積極歸因。
尤其較佳地，藉由處理裝置識別非固有障礙物(特定言之，呈人之形式之障礙物)。此確保移動托架之移動旨在大體上無任何機械限制且沿著輪廓元件之一輪廓表面，且/或確保進給運動機器人之一工作移動不對障礙物或人造成任何非所要損害。特定言之，一識別感測器系統可經設計以識別移動支架及/或機器人系統之一直接運動區域 中之障礙物(特定言之，呈人之形式之障礙物)。
尤其較佳地，沿著其導引處理工具之一周線包括具有點(特定言之，具有配置於輪廓表面之縱向側上之點--該等點可歸因於一處理衝程之軌跡--及彼此面對之點--特定言之，工具頭之反轉點--其等與限制處理工具之處理衝程有關)之一網格。
尤其較佳地，將大元件(特定言之，一轉子葉片)固持於以一控制方式與處理裝置連接之一保持支架之一樞轉裝置中，其中一周線(沿著該周線導引處理工具)包括具有點之一網格，該網格藉由指派至輪廓表面之圓周之反轉點定框--特定言之工具頭之反轉點--在大元件已轉向之後且在一處理衝程之前處理工具放置於該等反轉點上。
尤其較佳地，執行移動支架之移動及處理裝置之進給運動，其中憑藉一適應性演算法校正效能。
尤其較佳地，處理工具為一研磨工具。藉由吹入加壓空氣來清潔處理工具。
特定言之，處理工具之一控制參數係該工具之一周邊速率，其中周邊速率經調整使得周邊速率在第一處理衝程與第二處理衝程期間實質上相同。
較佳地，可(特定言之)相對於大輪廓元件且(特定言之)以一恆定方式控制一距離及/或一壓力及/或另一處理工具控制參數。
在根據圖式之例示性實施例中揭示本發明之進一步細節及優點。現將基於圖式描述本發明之例示性實施例。此未必旨在按比例圖解說明該等例示性實施例，而是將其用作一說明，實情係以一示意性及/或略微失真形式呈現圖式。關於對可自圖式直接辨識之樣板之修正，吾人係指可應用先前技術。在此內容背景中，必須考量在不必偏離本發明之一般理念之情況下，可作出關於一實施例之形式及細節之多種修改及改變。對於本發明之進一步實施例，在描述、圖式及申請 專利範圍中所揭示之本發明之特徵(個別地以及彼此組合地)可為至關重要。此外，在描述、圖式及/或申請專利範圍中揭示之特徵之至少兩者之全部組合落於本發明之範疇內。本發明之一般理念不限於下文中展示及描述之較佳實施例之準確形式或細節，亦不限於標的，該標的與申請專利範圍中確證之標的將受限。在尺寸值之一指定範圍內，亦應揭示在指定界限內之值，且該等值亦能夠任意使用及確證為臨限值。自較佳例示性實施例之以下描述以及圖式可推斷本發明之進一步優點、特徵及細節。
圖1中圖解說明之用於研磨風力渦輪機之轉子葉片之裝置係由一研磨機器人2組成，一研磨頭1附接至該研磨機器人之臂。該研磨機器人2及吸入容器3安裝至一移動托架4。因工作安全之故，整個裝置運用一防護罩6鑲邊，因而在操作期間無員工進入該托架中。可藉由一遙控器在任何方向上操縱該移動托架4，亦可將該遙控器設計為一無 線電遙控器。將該研磨頭安裝至該研磨機器人2之頭部使得其可旋轉。
基本設計：整個處理系統(當前設計為一研磨機)實際上包括三個元件(i)機器人2，其包含一研磨頭1，該機器人2安裝於一移動托架4上，(ii)移動托架4，其具有該機器人2及用於來自研磨單元之灰塵之吸入單元21以及全部電力電子器件之控制器，及(iii)一保持支架之一樞轉裝置，在此情況中為轉子葉片之一葉片支撐件7。
通常，在安裝中，機器人2亦可部分導引於軌道上；然而，較佳其係設計為可自由移動。移動托架4可藉由一電纜與控制箱或一控制箱耦合。較佳地，假使，該控制箱將用以鞏固及監測安全裝置且在危險情況下分別使機器人2或移動托架4靜止。
較佳地，此控制箱將直接安裝於該移動托架4上。一壓縮器單元(其經設計以控制該機器人2中之全部機械器件)亦安裝於該移動托架上。
圖2展示研磨頭1之一透視圖。將該研磨頭安裝至機器人臂配接器23使得其可旋轉。具有研磨工具20之研磨輥定位於研磨頭1中。該研磨輥自研磨輥外殼24突出。吸入裝置21安裝於研磨輥外殼24之下部區域中。吸入裝置用以將研磨期間產生之灰塵移動至吸入容器3中。為此，藉由一軟管將吸入裝置21連接至吸入容器。
關於工具頭之設計，在此實例中設計為一研磨頭：處理工具(其在此實例中係設計為一研磨輥)係安裝為可在研磨頭1中移動，使得其可向前移動或向後移動。藉由一閥及一槓桿臂來回調整輥本身。在此期間，接觸壓力將保持恆定，此藉由(在此實例中)一適應性控制實行。接觸壓力可藉由機械系統控制且可運用比例閥設定。此意謂若接觸壓力變得太強--亦即，周線在某種程度上已改變- -則比例閥中之壓力亦將增加且研磨托架相應地將往回移動。若(例如)磨損多於距研磨輥之半徑5cm之一距離臨限值，則將替換該研磨輥；針對低於此之磨損距離，可不調整研磨輥。
圖3展示研磨頭1之一側視圖。藉由一馬達31及一傳動帶33驅動研磨輥。替代地，亦可將該傳動帶設計為一鏈傳動裝置。藉由一氣壓缸32移動研磨輥外殼24。經由研磨頭樞轉傳動裝置連接該氣壓缸。
圖4展示移動托架4之一仰視圖。藉由傳動裝置40驅動該移動托架。經由可操縱輥41操縱該移動托架。藉由能量儲存系統42供電給傳動裝置及控制器。
圖5展示根據一較佳實施例之一研磨方法之程序：在初始位置中，在步驟S1中將轉子葉片定位於POS-P處，且在步驟S2中將研磨機器人定位於POS-R處。在步驟S3中，研磨機器人(在此實例中)藉由掃描該轉子葉片三次而判定一相對位置relPOS，亦即，其相對於該轉子葉片之位置。
在步驟S4中，基於此經判定之位置relPOS而運行研磨程式；即，移動托架4及進給運動機器人(在此實例中，機器人臂及研磨頭)之一同步第一及第二研磨程式PV、PA。在步驟S02中，已將周線CONTOUR儲存在用於研磨機器人之程式中。因此，在此情況中，未發生輪廓之自動掃描，而是已將用於啟動及研磨之位置饋送至程式中，如步驟S01中藉由一模型MODEL所定義。相應地，將轉子葉片之表面研磨成一鋸齒形狀。在各研磨程序(以在工作方面合理之一方式分離且在此文獻中稱作為一處理衝程)之後，判定對研磨頭之磨損。
圖6展示處理衝程之一分解之一實施例之示意性視圖。
將周線CONTOUR或周線CONTOUR之座標儲存於機器人程式PA、PV中。自轉子葉片之電腦模型MODEL導出此周線CONTOUR之個別點Pi；較佳自動且(若適用)亦可手動。若必須調適一新轉子葉 片，則相應地調整基於新轉子葉片之電腦模型及周線CONTOUR。大體上可自動調整機器人之電腦模型MODEL及機器人程式CONTOUR，但是，取決於複雜性，亦可在一個別設計程序中手動地執行該調整。
相對於轉子葉片定位機器人：將轉子葉片5夾箝至一保持支架之一較佳110°樞轉裝置50中，使得可自各側靠近該轉子葉片5。原則上，可提供一樞轉裝置50，該樞轉裝置50經設計以使轉子葉片圍繞其軸以高達一特定值之一旋轉角度樞轉。原則上，可任意選取旋轉角度之範圍，使得其適合於機器人之操作範圍(reach)。較佳地，旋轉角度之範圍包括至少高達90°及/或高於90°、尤其較佳高達110°(根據上述較佳110°樞轉裝置)、較佳亦高達180°之旋轉角度。取決於處理狀態，可針對轉子葉片之一具體位置選擇一適合旋轉角度，且接著針對另一位置改變該旋轉角度。在研磨期間，轉子葉片5恆定地保持於一位置中。研磨機器人2(亦即，移動托架)在將研磨頭1按壓至轉子葉片時自葉片根部5.1移動至葉片尖端5.2，且研磨轉子葉片之一側或一周線。為此，針對較長軌跡Tg之反轉點Ug1、Ug2接近於葉片根部5.1及葉片尖端5.2，而且針對較短軌跡Tk之反轉點Uk1、Uk2係可能的及(取決於輪廓之幾何形狀)合理的。一旦機器人已到達一處理衝程之末端(亦即，反轉點Ug1、Ug2處轉子葉片之末端或定位於該等反轉點Ug1、Ug2中間之反轉點Uk1、Uk2處轉子葉片中間)，則機器往回移動且發送可藉由樞轉裝置50使轉子葉片5進一步樞轉至一特定位置之一信號。此可手動以及(較佳)自動執行；為此，相應地在機器人2與一保持支架之110°樞轉裝置之間安裝一通信通道52。若機器人2傳達其已完成一處理衝程，則轉子葉片5將樞轉至另一位置中且接著將沿著周線之此軌跡Tg、Tk再次自動移動。
座標系統： 轉子葉片5正如機器人2在POS-P或POS-R處般具有一固定座標系統。藉由判定轉子葉片5相對於機器人2之位置relPOS，判定此兩個座標系統之間之差異。因此，一旦機器人2已知其相對於轉子葉片5之位置relPOS，其便沿著周線之個別點移動且因此研磨轉子葉片5。因此，轉子葉片5至研磨機器人2之一準確調整係合理的；研磨機器人2可移動，且因此將研磨機器人2調整至轉子葉片5。研磨機器人與轉子葉片之間之距離可變化，但不必變化；可藉由上述適應性控制且根據程式PA精密調整較小障礙物之接觸壓力或補償。
圖7在(A)中展示用於判定對一處理頭之磨損之一測試台之一圖，且在(B)中展示用於評估在一第一處理衝程與一第二處理衝程之間對處理工具之磨損之一流程圖。為此，在第一步驟P1中，將工具頭定位於一位置POS處。
為了判定對研磨頭1之磨損，在步驟P2中，機器人2在一參考物體60(在此實例中，在一板上)移動研磨頭1。使用機器人2之一壓力缸中(較佳在工具頭上或--如在此實例中--直接在處理工具上)之一整合式量測系統70判定磨損。將研磨頭1緩慢按壓至該板且--使用在步驟P3中藉由量測系統判定之壓力p及距離d--在步驟P4中評估輥上之磨損量ABN。若在步驟P5中發現磨損距研磨輥之半徑多於5cm之距離臨限值之一磨損距離d，則在步驟P6中應替換研磨輥。
磨損評估之頻率可變化。可想像一時間控制手動評估，以及基於追蹤周線之頻率或評估之後所存在的處理衝程之數目之一評估。此亦可取決於步驟P7中之重新調整選項之頻率，只要存在小於5cm之一距離臨限值之一磨損距離d。
研磨工具可為一市售研磨工具以及一壓力缸。
此外，提供一種用於清潔研磨頭之裝置，其中將加壓空氣吹入研磨空間中以自研磨輥移除任何灰塵。亦可手動執行清潔，但較佳亦 時間控制清潔或基於研磨例項控制清潔。
結果證明，有利地，概念經設計以間接地考慮研磨輥之周邊速率以提供一清潔研磨圖案。若可能，周邊速率應針對全部處理衝程保持恆定，例如，保持在三位數或四位數rpm值。由於研磨工具之圓周隨著研磨程序之持續時間增加而改變，故指定較佳相應地調整周邊速率或替換或重新調整研磨工具或等效處理工具。較佳每次在研磨頭之一磨損測量後，執行周邊速率的調整，如圖7(A、B)中所示。
1‧‧‧研磨頭
2‧‧‧研磨機器人/機器人
3‧‧‧吸入容器
4‧‧‧移動托架
5‧‧‧轉子葉片
5.1‧‧‧葉片根部
5.2‧‧‧葉片尖端
6‧‧‧防護罩
7‧‧‧葉片支撐件
20‧‧‧研磨工具
21‧‧‧吸入單元/吸入裝置
23‧‧‧機器人臂配接器
24‧‧‧研磨輥外殼
31‧‧‧馬達
32‧‧‧氣壓缸
33‧‧‧傳動帶
40‧‧‧傳動裝置
41‧‧‧可操縱輥
42‧‧‧能量儲存系統
50‧‧‧樞轉裝置
52‧‧‧通信通道
60‧‧‧參考物體
70‧‧‧整合式量測系統
S1‧‧‧步驟
S2‧‧‧步驟
S3‧‧‧步驟
S4‧‧‧步驟
S01‧‧‧步驟
S02‧‧‧步驟
P1‧‧‧步驟
P2‧‧‧步驟
P3‧‧‧步驟
P4‧‧‧步驟
P5‧‧‧步驟
P6‧‧‧步驟
P7‧‧‧步驟
Tg‧‧‧較長軌道
Ug1‧‧‧反轉點
Ug2‧‧‧反轉點
Uk1‧‧‧反轉點
Uk2‧‧‧反轉點
Pi‧‧‧點
圖1係在一透視俯視圖中之一研磨裝置之一較佳實施例，圖2係來自圖1之研磨裝置之研磨頭之一透視圖，圖3係來自圖1之研磨裝置之研磨頭之一側視圖，及圖4係來自圖1之研磨裝置之移動托架之一仰視圖，圖5係呈用於一風力渦輪機之一轉子葉片之一研磨方法之形式之一處理方法之一較佳實施例之一流程圖，圖6係由一處理裝置及一風力渦輪機之一轉子葉片之一保持支架之一樞轉裝置組成之一處理系統之一示意圖，其圖解說明一尤其較佳研磨程序同時亦展示處理方法之一較佳控制概念之一示意圖，圖7係用於在處理工具係設計為一研磨工具之情況下判定在一第一處理衝程與一第二處理衝程之間對處理工具之磨損之一較佳評估方法之一圖(A)及一流程圖(B)。
1‧‧‧研磨頭
2‧‧‧研磨機器人/機器人
3‧‧‧吸入容器
4‧‧‧移動托架
5‧‧‧轉子葉片
6‧‧‧防護罩
7‧‧‧葉片支撐件

Claims (15)

  1. 一種使用包括一移動支架、具有一控制系統之一機器人系統及一工具頭之一處理工具之一處理裝置及以一控制方式與該處理裝置連接之一保持支架之一樞轉裝置進行自動表面處理呈一風力渦輪機之大輪廓元件之形式之一輪廓元件之方法，該樞轉裝置可固持一風力渦輪機之大輪廓元件使得其可旋轉，該方法包括以下步驟：沿著該輪廓元件之一輪廓表面無任何機械限制地移動該移動支架作為一移動托架；憑藉可在該移動托架與該處理工具之間啟動之進給運動機器人使該處理工具橫向地移動至該輪廓元件之該輪廓表面，其中藉由該處理裝置識別非固有障礙物，或呈人之形式之障礙物，其中一識別感測器系統經設計以識別在該移動支架或該機器人系統或兩者之一直接運動區域中之障礙物，或呈人之形式之障礙物；藉由該處理工具對該大元件進行區域處理，其中藉由該控制系統驅動該移動支架之移動，且藉由該進給運動機器人驅動該處理工具之進給運動，如藉由該輪廓元件之該輪廓表面之一模型所定義，其中對該大元件執行若干區域處理衝程；其中沿著其導引該處理工具之一周線包括多個點，其具有在縱向側上之反轉點指派至該輪廓表面且彼此面對以用於該處理工具之一處理衝程，其中該大元件固持於該保持支架之該樞轉裝置中且以一控制方式與該處理裝置連接，其中沿著其導引該處理 工具之一周線包括具有點之一網格，該網格藉由指派至該輪廓表面之圓周之反轉點及在該大元件已轉向之後且在一處理衝程之前該處理工具所放置於之反轉點定框；及評估在一第一處理衝程與一第二處理衝程之間對該處理工具之磨損。
  2. 如請求項1之方法，其中評估磨損係藉由：在該第一處理衝程之後且在該第二處理衝程之前在一參考物體上移動該處理工具，且進一步使用一或多個以下步驟：量測該處理工具與該參考物體之間之一壓力；量測該處理工具與該參考物體之間之一距離；量測該處理工具與該參考物體之間之另一參考參數。
  3. 如請求項1或2之方法，其中評估磨損，其中該評估係藉由：判定一磨損壓力、磨損距離或兩者或其他磨損參數，且進一步包含一或多個：比較該磨損壓力與一壓力臨限值、比較該磨損距離與一距離臨限值、比較其他磨損參數與一磨損臨限值。
  4. 如請求項3之方法，其中在超出該壓力臨限值或該距離臨限值之情況下，替換或清潔該處理工具。
  5. 如請求項3之方法，其中 在該第二處理衝程期間基於該磨損壓力或磨損距離或兩者或其他磨損臨限值調整該處理工具之一控制參數。
  6. 如請求項1或2之方法，其中將根據該輪廓元件之該輪廓表面之一虛擬模型產生之該輪廓表面之至少一周線儲存於該控制系統中且沿著該周線移動該處理工具，且將該輪廓元件之該輪廓表面之一虛擬模型儲存於該控制系統中，且藉由該控制系統判定該周線。
  7. 如請求項1或2之方法，其中比較該輪廓元件之該輪廓表面之一虛擬模型之一識別碼或自該虛擬模型導出之該控制系統中之一周線與一識別特性安裝於該輪廓元件或工作場所上之一識別特性，及其中將僅在該識別碼可積極地歸因於該識別特性之情況下執行運用該處理工具對該大元件進行之該區域處理，其中確保該控制系統中之該輪廓元件之該輪廓表面之該周線或該虛擬模型擬合該輪廓元件。
  8. 如請求項1或2之方法，其中執行該移動支架之移動或該處理工具或兩者之進給運動，其中藉由一適應性演算法校正效能。
  9. 如請求項1或2之方法，其中該處理工具係一研磨工具。
  10. 如請求項1或2之方法，其中藉由吹入加壓空氣而清潔該處理工具。
  11. 如請求項1或2之方法，其中該處理工具之一控制參數係該工具之一周邊速率，其中該周邊速率經調整使得該周邊速率在該第一處理衝程與該第二處理衝程期間相同。
  12. 如請求項1或2之方法，其中相對於該大輪廓元件，以一恆定方式控制一距離、一壓力或兩者或另一處理工具控制參數。
  13. 如請求項1或2之方法，其中該大輪廓元件係為該風力渦輪機的一轉子葉片。
  14. 一種用於一風力渦輪機之一大輪廓元件之自動表面處理的處理系統，其包括一包含一移動支架、具有一控制系統之一機器人系統及一工具頭之一處理工具的處理裝置，及以一控制方式與該處理裝置連接之一保持支架之一樞轉裝置，該樞轉裝置可固持一風力渦輪機之大輪廓元件使得其可旋轉，其特徵在於該移動支架係設計為一移動托架，該移動托架在一工作區域中可沿著該輪廓元件之一輪廓表面無任何機械限制地移動，該機器人系統包括可在該移動托架與該處理工具之間啟動之進給運動機器人，憑藉該進給運動機器人可使該處理工具橫向地定位至該輪廓元件之該輪廓表面，其中藉由該處理裝置識別非固有障礙物，或呈人之形式之障礙物，其中一識別感測器系統經設計以識別在該移動支架或該機器人系統或兩者之一直接運動區域中之障礙物，或呈人之形式之障礙物；該處理工具經設計以用於該大元件之區域處理，其中該控制系統經設計以執行該移動托架之移動及該進給運動機器人之進給運動，如藉由該輪廓元件之該輪廓表面所定義， 可對該大元件執行若干區域處理衝程；其中沿著其導引該處理工具之一周線包括多個點，其具有在縱向側上之反轉點指派至該輪廓表面且彼此面對以用於該處理工具之一處理衝程；其中該大元件固持於該保持支架之該樞轉裝置中且以一控制方式與該處理裝置連接，其中沿著其導引該處理工具之一周線包括具有點之一網格，該網格藉由指派至該輪廓表面之圓周之反轉點及在該大元件已轉向之後且在一處理衝程之前該處理工具所放置於之反轉點定框；及可評估在一第一處理衝程與一第二處理衝程之間對該處理工具之磨損。
  15. 如請求項14之系統，其中該大輪廓元件係為該風力渦輪機的一轉子葉片。
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