[发明专利]涂抹工具及其应用，机器人系统，操作现场及方法

说明书

提供了一种涂抹工具(52)，用于将粘性材料涂抹在风力涡轮机叶片(5)的表面(5’)上，例如其边缘的表面(5’)上。涂抹工具(52)包括至少一个可弯曲的涂抹刮片(54A、54B)，例如设置为鳍条结构，用于将柔性带(53)按压在叶片(5)的弯曲部上，并用于在涂抹工具(52)沿叶片(5)表面(5’)移动时通过柔性带沿其拖曳粘性材料。该涂抹工具有利地是用于加工叶片(5)的表面(5’)的机器人系统的一部分。

技术领域

本发明涉及一种具有机器人的系统，例如用于加工垂直表面或倾斜表面，特别是风力涡轮机的表面，及其操作方法。还涉及该系统的使用以及一种具有这种系统的操作现场以及用于这种风力涡轮机叶片的维修工具。

背景技术

为了对风力涡轮机叶片进行清洁或涂漆或维修，现有技术公开了用于保养风力涡轮机的外部部件的多个系统。

国际专利申请WO2004/092577公开了一种工人的可移动工作平台。该平台悬挂在从机舱中的起重机上伸出的电缆上，并附接在一个与塔架接合的臂上，从而在平台升降时抓附在塔架上或者沿塔架外侧滑动。塔架和平台之间的间距能够通过伸长臂来调节。

为了避免人工，提出了自动化设备。欧洲专利EP2281770公开了一个实例，其中围绕塔架设置了多个无人攀爬车，并通过塔架和车周围的电线将其按压在塔架表面。每辆车的臂上的摩擦垫反复从各自的车上伸出，并被按压在车辆下方的塔架表面，以推动车辆向上。维修工具设置在车辆下方，例如用于清洁和涂漆。

其他无人系统设置在紧固至机舱或转子的电线上。例子如韩国专利申请KR20130114913、 KR20140001412、KR20140001444、KR20120067128、KR20140000370和KR20140000383、韩国专利KR101324974B1，以及美国专利申请US2011318496A。后面的系统包括液体喷雾器，通过管道将该液体喷雾器连接至地面货车上的水箱，以向喷雾器提供液体。由于这些系统的尺寸，它们的制造相对比较贵，运输至现场也贵。US2011318496A中的系统具有管道从机器人向下延伸的额外问题。

包括在风力涡轮机叶片为水平方向时沿其滑动或爬动的机器人的较小的系统，例如在国际专利申请WO2013/032166所公开的，该申请等同于US2015/135459，以及美国专利申请 US2010132137和等同的欧洲专利申请EP2752621所公开的，或者中国实用新型CN205129861U所公开的。US2013/0289766公开了通过爬行机器人维护机翼。

US5551525公开了用于水平壁或垂直壁的另一种类型的爬行机器人。两个类似的具有吸盘的臂通过铰链互相连接，且当一个臂移动时，另一个臂固定在一个位置，反之亦然。国际专利申请WO00/75000中公开了另一种类型的爬行机器人，其中车辆包括环状履带，环状履带设有吸入腔用于将履带吸附在表面上。可选地，车辆上附接有活动臂，活动臂在其远端设有吸盘。当该臂恰当地附接在表面上时，能够将车辆提起越过障碍物。

这些系统在商业上都没有成功。市场似乎仍在等待通用的、生产低成本的、并且易于在现场之间运输的小型的技术方案。

对于风力涡轮机，美国专利申请US20140519169中公开了一种真空步进机器人。该机器人包括一个带有多个真空吸盘的底座，这些吸盘相对彼此交替地移动。

国际专利申请WO2012/158042公开了一种构造为履带车的清洁车，该履带车具有用于在风力涡轮机的金属塔架上向上爬行的磁性轨道。安全线用作安全特征。这样的机器人对于风力涡轮机的机翼没有用，因为没有让磁性脚在其上工作的金属。

美国专利申请US2011/0138937公开了一种用于风力涡轮机叶片的爬行和检查设备。包括真空吸附系统的履带牵引系统被用于将车辆保持在塔架处，可选地由电线系统进行辅助。该车辆沿塔架移动时，摄像机随之沿塔架向上移动，以在叶片与塔架平行时检查叶片。