(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211170740.0 (22)申请日 2022.09.23 (71)申请人 南昌工程学院 地址 330099 江西省南昌市高新 技术开发 区天祥大道 289号 （瑶湖校区） (72)发明人 廖高华　廖述武　张志懿　洪之敏　 曾昊宇　刘萍先　 (74)专利代理 机构 北京睿智保诚专利代理事务 所(普通合伙) 11732 专利代理师 徐健 (51)Int.Cl. B24B 19/14(2006.01) B24B 27/00(2006.01) B24B 49/12(2006.01) B24B 51/00(2006.01)B05C 1/08(2006.01) B05C 11/10(2006.01) G06T 7/00(2017.01) (54)发明名称 一种风力发电机叶片的智能维修装置及维 修方法 (57)摘要 本发明公开了一种风力发电机叶片的智能 维修装置及维修方法， 属于风力发电叶片维修技 术领域， 其包括： 爬行单元， 包括T型架和行走部， 行走部安装在T型架上， 行走部具有吸附和自动 改变移动角度的功能； 打磨单元， 安装T型架上； 喷涂修复单元， 安装T型架上； 图像采集单元， 安 装在T型架的上端； 图像采集单元用于采集叶片 待修复部位的图像并将其转换成数字信号并无 线传输给地面无线接收模块； 地面无线接收模块 根据叶片原始设计资料控制打磨单元进行打磨 以及控制喷涂修复单元进行修复。 本发明能够自 动行走至预定位置， 并自动进行打磨、 抛光和除 尘； 修补完成后， 图像采集单元对修补位置进行 视觉识别， 以保证维修后叶片达到原有翼型设 计。 权利要求书3页 说明书7页 附图4页 CN 115533690 A 2022.12.30 CN 115533690 A 1.一种风力发电机叶片的智能维修装置， 其特 征在于， 包括： 爬行单元， 所述爬行单元包括T型架和行走部， 所述行走部安装在所述T型架上， 所述行 走部具有吸附和自动改变移动角度的功能； 打磨单元， 所述打磨单 元安装所述T型架上， 用于对叶片待修复部位进行打磨； 喷涂修复单元， 所述喷涂修复单元安装所述T型架上， 用于喷涂修复叶片经所述打磨单 元打磨完成后的部分区域； 图像采集单元， 所述图像采集单元安装在所述T型架的上端； 所述图像采集单元用于采 集叶片待修复部位的图像并将其 转换成数字信号并无线传输给地 面无线接收模块； 所述地面无线接收模块根据叶片原始设计资料控制所述打磨单元进行打磨以及控制 所述喷涂修复单元进 行修复； 所述图像采集单元对修复后的叶片进行图像采集并传输至所 述地面无线接收模块进 行核验， 若不符合， 再次控制所述喷涂修复单元进 行喷涂修复， 直至 与叶片原 始翼型设计资料一 致。 2.根据权利要求1所述的风力发电机 叶片的智能维修装置， 其特征在于， 所述T型架包 括一横轴和与所述横轴中部连接的纵轴； 所述行走部包括第一驱动部、 第二 驱动部、 行走轮 和转向轮， 所述行走轮具有吸附功能， 所述行走轮为两个， 分别可转动地安装在所述横轴的 轴向两端； 所述横轴上设置驱动 腔， 所述第一 驱动部位于所述驱动 腔内， 并与所述行走轮驱 动连接； 所述转向轮可转动地设置在所述纵轴尾端下表面， 所述第二驱动部设置在所述纵 轴尾端的上表面， 所述第二驱动部的驱动端与所述转向轮驱动连接， 所述第二驱动部用于 驱动所述 转向轮转变移动角度。 3.根据权利要求2所述的风力发电机叶片的智能维修装置， 其特征在于， 所述行走轮周 向均设有多个吸盘； 所述驱动腔内设置有真空泵， 所述真空泵与多个所述吸盘连接； 所述吸 盘用于与叶片表面进行吸附； 所述吸盘的材料为橡胶， 其前端具有弹性； 所述行走轮的轮辐内具有空腔， 所述真空泵 与所述空腔连通， 所述空腔与所述吸盘连接； 其中， 所述真空泵产生的负压力作用于吸盘前 端， 使其向吸盘中心收紧变形来填补叶片表面与所述吸盘之间的缝隙， 但所述吸盘与叶片 表面之间 并不完全密封， 允许一定的漏气量， 以便所述行 走轮的正常移动。 4.根据权利要求2所述的风力发电机叶片的智能维修装置， 其特征在于， 所述打磨单元 包括打磨罩和打磨组件， 所述打磨罩固定安装在所述横轴的下端， 所述打磨罩远离所述横 轴的一侧周向设置有毛刷； 所述打磨组件包括打磨部和第三驱动部， 所述打磨部可转动地 设置在所述横轴上， 并位于所述打磨罩内； 所述第三驱动部安装在所述横轴上端， 并与所述 打磨部驱动连接 。 5.根据权利要求2所述的风力发电机叶片的智能维修装置， 其特征在于， 所述喷涂修复 单元包括伸缩部、 喷涂修复辊和供应部， 所述伸缩部的一端与所述横轴的下端固定连接， 另 一端设置有安装架， 所述喷涂修复辊可转动地安装在所述安装架上； 所述横轴的尾端一侧 设置容纳腔， 所述供应部 设置在所述容纳腔内， 并通过连接管与所述喷涂修复辊连通， 所述 喷涂修复辊用于喷涂修复叶片经 所述打磨部打磨完成后的部分区域。 6.根据权利要求5所述的风力发电机叶片的智能维修装置， 其特征在于， 所述伸缩部为 气缸； 所述供应部包括储料罐和输送泵， 所述储料罐和输送泵均可拆卸地安装在所述容纳 腔内， 所述输送泵的进料端与所述储料罐通过第一连接管连通， 所述输送泵的出料端通过权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115533690 A 2第二连接管与所述喷涂修复辊连接 。 7.根据权利要求6所述的风力发电机叶片的智能维修装置， 其特征在于， 所述喷涂修复 辊包括辊体和套设在所述辊体外侧的棉套， 所述辊体内具有空腔； 所述喷涂修复辊的轴向 两端均通过转轴与所述安装架转动连接； 所述输送泵的出料端通过所述第二连接管与所述 空腔连通； 所述喷涂修复辊周向设置有若干与 所述空腔连通的滤孔； 所述输送泵将所述储料罐内 的修复料泵送至所述空腔内， 所述 修复料通过 所述滤孔均匀渗透 至所述棉套上。 8.根据权利要求2所述的风力发电机叶片的智能维修装置， 其特征在于， 所述图像采集 单元包括支撑架和视频采集组件， 所述支撑架可改变角度地安装在所述横轴 上； 所述视频 采集组件安装在所述支撑架上； 所述视频采集组件用于采集叶片待修复部位的图像以及修 复后叶片的图像； 所述支撑架包括第一支撑架和第二支撑架， 所述第一支撑架可转动地安 装在所述横轴 上， 所述横轴的下端设置有第四驱动部， 所述第四驱动部与所述第一支撑架 驱动连接， 以驱动所述第一支撑架在所述横轴的平面内转动； 所述第二支撑架的第一端与 所述第一支撑架可转动连接， 并通过第 五驱动部驱动所述第二支撑架转动， 以改变所述第 二支撑架与所述第一支撑架之间的夹角； 所述第二支撑架的第二端设置有安装座， 所述视 频采集组件为摄 像机， 所述摄 像机可拆卸地 安装在所述 安装座上。 9.根据权利要求8所述的风力发电机叶片的智能维修装置， 其特征在于， 还包括定位模 块， 所述定位模块安装在所述 纵轴上， 所述定位模块与所述地面无线接收模块无线 连接， 所 述定位模块用于确定所述智能维修装置的移动位置， 以控制 智能维修装置能够按照事先预 定位置和数据对损坏处进行喷涂修复。 10.一种风力发电机叶片的智能维修方法， 其特征在于， 采用权利要求1至9任一项所述 的风力发电机叶片的智能维修装置， 所述维修方法包括以下步骤： S10、 在地面无线接收模块的控制下， 并根据定位模块的定位信息控制智能维修装置向 事先预定位置移动； 其中， 行走过程中， 真空泵启动， 使吸盘向吸盘中心收紧， 但吸盘与叶片 表面之间 并不完全密封， 允许一定的漏气量， 以便行 走轮正常移动； S20、 根据定位模块的定位信息控制智能维修装置到达事先预定位置， 真空泵加大产生 的负压力， 使吸盘向 吸盘中心收紧， 智能维修装置位置暂时固定； S30、 摄像机启动， 并在地面无线接收模块的控制下进行摄像角度变换， 采集叶片待修 复部位的图像； S40、 摄像机拍摄的图像信号通过视频采集及压缩模块转换为数字信号， 并通过与所述 视频采集及压缩 模块电连接的无线发射器传输 至地面无线接收模块； S50、 地面无线接收模块接收到的图像经图像滤波模块将图像 中无用的信息滤除掉， 得 到清晰、 真实的图像数据； 图像滤波后的图像数据信息经图像处理模块加工处理， 得到带缺陷的图像数据； 带缺 陷的图像数据经缺陷识别模块自动识别出缺陷类别特征， 然后经计算缺陷位置及几何特征 信息模块计算出缺陷的位置和其几何特征信息； 缺陷几何特征信息经过缺陷分析建议模块 处理后给出详细的缺陷建议； S60、 地面无线接收模块根据缺陷分析建议模块给出的缺陷建议， 控制并根据定位模块 的定位信息控制智能维修装置中打磨单元到达先预定位置， 控制启动第三驱动部、 吸尘器权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115533690 A 3