1.1目的及意义

风力发电机叶片是风力发电机组里的核心关键部件之一，其成本约占风机总成本的15%—20%，它设计的好坏将直接影响风力发电机的整体性能与效益，因此它的制造水平一定程度上反应了国家制造业的发展情况。目前，风力发电机叶片基本上采用玻璃纤维增强环氧树脂、玻璃纤维增强聚醋树脂及涂料等各种不便于加工的复合材料，此外它的表面外形设计为复杂的三维扭曲曲面，要经过多道工序加工，制造难度大、周期长。风力发电机叶片完成脱模工序后，它的型面与叶根部位需要打磨，但因为叶片的打磨部位的外形表面复杂且尺寸很大，所以目前为止我国的风力发电机叶片制造过程中的打磨工序，基本由工人手动打磨完成，难以实现自动化。

工人手动打磨风力发电机叶片的主要缺陷有：1.产品质量方面。因为打磨部位外形复杂，叶片的尺寸很大，打磨设备操作复杂，所以工人在长时间的工作下会出现打磨定位随机性大、叶片打磨余量难以控制、叶剑区域打磨困难等。2.工作环境方面。叶片打磨的过程，会产生大量的粉尘，工人在作业时要佩戴防毒面罩。长时间在这样的环境下工作，会对工人的身体健康产生负面的影响。3.生产成本方面。工人手动打磨风电叶片，工作效率低下，要配置多名工人来连续作业才能完成生产目标，同时工人的劳保用品与培训、饮食、健康的管理也要较高的成本。所以拥有风电叶片打磨的高效智能化自动加工方案对企业来说是迫在眉睫的。

1.2国内外研究现状

国外对于风力发电机叶片自动化打磨装置的研究是相对多并且十分成熟的。特别是以丹麦和德国为代表的风电应用十分普及的国家为例，丹麦Eltronic A/S公司就是一家专门为风电行业的客户提供定制的自动化及控制系统解决方案的公司，它的客户中还有世界著名的风机制造商维斯塔斯。目前市场上主流的风机叶片自动化打磨方案主要有一下几种：

1. 龙门式多机器人叶片磨抛方案

在可移动的龙门结构上安装打磨机器人，同时打磨机器人可在龙门柱上上下移动，实现对大面积叶片打磨的需求。打磨机器人为6自由度工业机器人，可动龙门横跨叶片放置，叶片采用前缘朝下、尾缘朝上的立卧放置方式。动龙门可沿叶片的轴向前后移动，所以体积大的叶片就静止不动，采用打磨装置随龙门与机器人移动，叶片不移动的运动方式。此方案可实现风机叶片的自动化打磨。

2. 遥操作帮助自动化解决方案

在摇操作半自动化解决方案中，机器人、除尘系统等均集成在移动打磨平台上，平台通过一系列安装在地面的无线导航传感器实现移动定位。此外，该装置也集成了自动检测和叶片形状自动跟踪扫描系统，可引导打磨头实现对叶片曲面形状的跟踪和打磨。

3. 人工参与半自动化解决方案