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變槳軸承螺柱緊固機器人技術應用案例中國製造「2025」，要求製造企業加快智能製造轉型、升級。

一、 背景

1. 戰略背景

2020年，東方電氣集團有限公司明確了智能製造三年行動方案，將變槳軸承螺柱緊固機器人納入智能製造攻關項目，同時變槳軸承緊固機器人將作為數字化車間轉型的設備支撐。

2. 行業背景

同行業中，金風、明陽、上海電氣、海裝、哈電等均在推廣應用變槳軸承螺柱緊固機器人等一批智能製造項目。

行業中，根據變槳軸承螺柱緊固機器人項目實施情況，普遍存在螺柱認帽率不足、螺柱磨損嚴重等行業頑疾。

二、 應用案例

1. 針對東方風電海上5MW、7 MW、10 MW機組，東方電氣風電（福建）有限公司投資海上機組螺柱緊固機器人系統1套，已驗收完成。

2. 針對東方風電陸上3.2MW、4 MW、6 MW機組，東方電氣風電有限公司交付中心投資陸上機組螺柱緊固機器人系統2套。已安裝、調試完成。

三、 技術要點

變槳軸承螺柱緊固機器人應用數據分析、數值記錄、自動控制等前沿技術，採用聲、光、電等方式相結合，實現系統正常運行、自動識別、智能判斷、自動緊固，具有超限報警，故障顯示，電氣機械安全自動保護功能；緊固結果可實時監控、歷史數據可追溯管理等功能，實現全自動、無人化的操作或者少量人員輔助操作，為螺柱緊固搭建了一個自動化、智能化、信息化緊固系統。

系統主要由自動拉伸器、視覺定位、機器人、機器人升降座、泵站、機器人控制櫃、總控制櫃、操作台、圍欄、重載轉台、輪轂、等硬件組成。

1. 技術創新點

（1）研發了適應海上5MW、7MW、10MW風電機組，陸上3MW、4 MW、6 MW風電機組的變槳軸承螺柱緊固系統，達到多種機型覆蓋並預留餘量；

（2）研發了適應多機型的重載轉台，額定承載140t，安全係數≥2，定位精度高達±0.001°；

（3）研發了自動拉伸器，實現了拉杆徑向浮動2mm，軸向浮動55mm；

（4）研發了拉伸力控制策略，實現拉伸力相對標準值為0——+1.5%；

（5）採用模塊化設計，研發了控制系統、轉台、機器人系統、拉伸系統、定位系統模塊，為後期推廣應用提供了便利；

（6）開發了多重安全控制系統，包括模式保護、故障檢測、防撞保護等，有效實現設備的安全生產。

2. 項目成果

（1）實現了風電機組變槳軸承螺栓的全自動拉伸緊固，系統包含重載轉台、機器人升降底座、機器人、視覺定位、自動拉伸器、泵站等；

（2）開發出可進行推廣的螺栓拉伸緊固自動化系統，該系統採用模塊化設計、核心拉伸器經過反覆改進測試驗證，拉伸控制策略使得拉伸器的拉伸力控制具備精度高、系統可靠性強等特點，並且保證了緊固質量。可根據客戶需求進行快速配置，且達到工業設備系統要求；

（3）系統核心部件自主研發，影響質量關鍵技術點全自主可控；

（4）該螺栓自動化拉伸緊固系統融合了結構設計、材料工藝設計、控制技術、視覺定位技術、機器人技術、軟件等多方面多維度技術，通過該項目實施，組織積累了大量相關技術的經驗及融合開發經驗。