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风电叶片全自动制造系统——Cesar Arriola/技术经理

上传日期:2016-04-29  播放次数:3616
观视频介绍
以下内容为现场速记:
达诺巴特公司Cesar Arriola/技术经理
  【主持人】:下面有请达诺巴特公司技术经理 cesar Arriola为我们演讲风电叶片全自动制造系统。
  【cesar  Arriola】:大家早上好!非常感谢各位在这里聆听我们的介绍,今天是我们第一次在叶片行业展示我们的工作,由于我们的时间限制,今天希望我们的展示是以中文来进行,因为今天会议在中国进行,我来自北京的同事将会作为我的中文辅助者,如果各位有进一步信息想要了解的话,也可以找我的同事,今天介绍由我的同事用中文来进行,希望大家更好了解叶片上的研究方向。
  【嘉宾】:大家好,简单重复一下我的同事的话,他的意思说非常高兴来到高峰会议,由于时间关系,本来他做的报告,这样会浪费很多的时间,这样由我用中文来讲,这样效果好一些。
  达诺巴特公司总部位于西班牙北部,那个是欧洲传统机床制造中心,我们也是持续不断致力于创新,研发,以及设计开发。
  达诺巴特产品90%用于出口,1991年在北京而立代表处,我们持续不断为中国客户提供销售服务和售后服务。我们要利用现有机床领域专业技术和经验来开发新的应用,而不是仅仅在金属材料的加工领域。
  我们把目光投向了复合材料,复合材料在很多工业领域有着广泛的领域,它是呈一种指数倍的增长,那么突破点在哪里?我们率先选择了风电叶片,风电叶片由玻璃纤维,或者少量碳纤维组成,每天生产成千上万支,甚至更多,产量不断在增长。我们注意到整体的系统有逐渐增大化的趋势,十年前风机在1.5MW,叶片长度30米左右,根部直径1.5米左右,如今的叶片长度普遍在50米以上,甚至到80米长,相应叶根直径要大于4米。
  我们的生产方式能否跟上风机整体的发展,手工生产可重复性如何,能否达到相应的质量,自动化生产何时才能到来?2009年达诺巴特启动了风电叶片项目,得益于我们的合作伙伴,他是一个顶级叶片生产商,他提供我们生产叶片所需要的工艺以及要求,达诺巴特负责将想法付诸于实践和自动化生产。
  经过五年的双方密切配合,我们全球首支叶片在达诺巴特工厂顺利诞生,我们认为这是一个值得骄傲的技术,不仅在风电领域,在其他领域,包括飞机机翼铺布也有应用,但是现在认为首要放在风电领域,这个项目到了2005年的时候,双方同意结束对项目的保密以及保护期,这样在2015年下半年正式将这套系统推向市场,通过视频来简单看一下制造过程。这个视频拍摄我们自己的工厂,旁边的是我们的机床方面的工人。这支叶片完全意义上自动生产,它的铺成是完全自动化,跟以往是不太一样的。
  接下来我将对我们的其中最重要自动铺层做一个简单介绍,它的实现原理如图所示,由于时间关系还有其他的方案,就不能面面俱到了。我想从下面几个问题来跟大家分享一下,首先我们这套系统对材料的要求是怎么样的,它几乎在现有的叶片制造中,可以看一下视频,这个是玻纤,这个是碳纤维。
  玻纤这一块因为用量比较大,我们重点说一下,对玻纤种类我们非常开放和兼容,除了上面提到三轴,四轴,包括其他的,系统在设计上一定要考虑,只会根据不同轴向有不同的特性,这个时候会调整不同的参数,布在铺轴上在料滚轴输送布,尽管铺轴在设计上承载非常大的料滚,我们认为经过长期分析和实验,定义到宽度最大800MM,直径700MM,重量到600公斤,经过综合考虑,非常理想,适合自动化生产的规格。同时考虑料滚布、料装载越大,越长,越好,这是一个综合的结果
  这个是一个小的一百的布宽度,这个是800的宽度,当然中间有一个范围,我们会根据客户的要求,或者客户具体产品特点我们双方来共同定义,到底有哪些宽度滚子。这个是非常重要组成部分,不管滚子设计多大,一个滚子难以覆盖整支叶片的铺装,所以设计了自动滚库,根据纤维结构,根据布的宽幅,来识别每一个滚子,如图所示,我们原来滚子拿下来,归位,把新的滚子放在准备要更换的地方,最小化减少时间。取决于不同纤维的种类,滚子会加以不同参数的调整,比如说双轴布在铺的时候,不要做太多的拉力和拉伸,否则变形,我们识别每个滚子,知道每个滚子上什么东西,针对每一种材料来控制。
  我们不但要识别不同材料,还要对物料进行管控,因为要保证下一段铺层的时候,物料一定要够用,物料的掌控也是在系统当中,而且在整个叶片完成当中,滚库物料供给是全自动,期间不需要任何人工干预。
  考虑现在的叶片越来越大,我们设计要往复都可以铺装,以减少无效的时间,我们可以从叶根向叶尖的方向来铺。
  这个位置就是铺轴可以铺什么地方,铺轴在任何地方可以进行工作,我们可以铺主梁,前缘,后缘,时间关系我不全部播放。
  接下来的问题,如果铺到边缘的部位,怎么控制布在原来的位置,我们开放了一套喷胶系统,它可以保证喷胶位置是可控,并不是在所有表面上笼统施加,而是在希望喷哪儿就喷哪儿,我们根据物料结构,密度,以及铺的位置来调整喷胶,这样完全杜绝手工施加以及施工位置带来不确定性以及不可控性。我们的方法是完全可控和复制。剪切也是一个关键的因素,我们只需要定义有限标准滚,也方便了库存的管理,甚至方便了采购。铺层定位也是大家关心的,通过一段照相系统来分析和测量铺层,根据你现在材料所需要的搭接,或者有缝来控制下面如何去铺层,而且一旦发现了错误,系统会主动进行修正,并且平滑的过渡,而不会产生一些不好的缺陷。最后的结果是效率,我们公司铺层功率相比于传统的工艺,有着高于他们几倍的生产效率。
  我们可以看到下面给出了我们实验数据,考虑所换滚时间,无用的时间等等,我们觉得这个是非常有竞争力的结果。而且它有进一步提升的空间,如果用两个头来铺,它有更大一步的提升空间。
  由于时间关系不能一一呈现,我们以刚才视频做一个结尾,对我们的工艺去进行一个简要的回顾。
  真正实际应用的时候,设备本身只需要一个人控制就可以了。我们相信叶片自动化制造是未来,通过本次的展示也是我们发出诚挚的邀请,希望能与叶片制造厂商或者主机厂商,相关的同行一起参与合作,共同发展。大家想跟我们继续讨论,可以联系我们,谢谢大家!(以上内容为笔录)
 
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