Robot Kullanarak Rüzgar Kanatlarının Otomatik Denetimi
En son teknolojiyi kullanarak tahribatsız muayene iş akışını iyileştirin.
Büyük bileşenlerin tahribatsız muayenesi zaman alıcı olabilir ve testin büyük bileşen üretim süreci üzerindeki etkisini en aza indirmek için birkaç kişinin hızlı bir şekilde çalışmasını gerektirir. Mevcut yöntemler manuel muayene sürecine dayandığı için verimsiz ve pahalıdır.
Bu zorlukları gösteren bir uygulama, üretim sırasında rüzgar türbini kanatlarının denetlenmesidir. Kanadın özellikle dikkat edilmesi gereken iki alanı spar kapakları ve kesme ağı bağlantısıdır ve her iki alan da ultrasonik test (UT) kullanılarak denetlenir.
Spar Kapaklarının ve Kesme Ağı Yapıştırmasının İncelenmesi
Kanadın spar kapaklarının ve kesme ağı bağlantısının incelenmesi, uzun vadeli güvenilirliği açısından kritik öneme sahiptir. Denetim genellikle ultrasonik bir prob ve hata detektörü kullanılarak manuel olarak gerçekleştirilir. Eğitimli bir operatör, olası kusurları aramak için canlı A-tarama sinyalini değerlendirirken probu ilgilenilen bölge içinde hareket ettirir. Bu uzun zaman alır, birden fazla eğitimli operatör gerektirir ve elde edildikten sonra verileri daha fazla analiz etmek için neredeyse hiçbir izlenebilirlik veya olasılık sunmaz.
Bu denetim manuel veya motorlu bir tarayıcı kullanılarak da gerçekleştirilebilir. Tarayıcı kullanmanın avantajı, hem izlenebilirlik hem de denetim sonrası analiz imkanı sunan kodlanmış veri (C-tarama) elde etme yeteneğidir. Ancak yine de yavaştır ve birçok kısıtlama vardır; örneğin, denetçinin tarayıcıyı bıçak boyunca hareket ettirmesi ve doğru, tekrarlanabilir veriler elde etmek için doğru şekilde konumlandırması gerekir.
Denetim verileri toplandıktan sonra bunların analiz edilmesi gerekir. Herhangi bir şüphe veya soru varsa, bir veya daha fazla yeniden tarama gerekebilir, bu da sürece daha fazla zaman ekler ve bıçağın sevkiyat için serbest bırakılmasını geciktirir.
Bu denetim sisteminde, işbirlikçi bir robot (cobot) otonom güdümlü bir araca (AGV) monte edilmiştir. Amaç, incelenecek bıçak modelini seçmek ve 'inceleme sırasını başlat' düğmesine basmak dışında insan müdahalesi olmadan bıçak üzerindeki farklı ilgi alanlarını incelemektir.
Sistemin her bir bileşenin birbiriyle iletişim kurmasını sağlayan küresel mimarisi sayesinde otonom bir denetim mümkündür. Küresel bir arayüz, sistemin farklı unsurları arasındaki iletişimi yönetir. Dolayısıyla, bu arayüz sistemin beynidir ve AGV'yi, cobot'u, cobot'u yukarı ve aşağı hareket ettirmek için dikey bir ekseni, bir su sistemini (UT prob kuplant için) ve kanadın tam otomatik ve otonom denetiminin tamamlanması için bir ultrasonik toplama ünitesini senkronize eder ve çalıştırır.
Varsayılan olarak, AGV yerleştirme istasyonuna (DS) üçüncü bir hedef yerleştirilmiştir. DS, AGV'nin ana üssüdür ve bataryalarını şarj ettiği yerdir. Operatör denetim sekansını başlattığında, sistem DS'den başlangıç hedefine doğru hareket eder, haritaya dayalı olarak ve beklenmedik engelleri dikkate alarak hedefe ulaşmak için en iyi yolu otonom olarak tanımlar. Normalde AGV, DS'den tanımlanan hedefe gitmek için en kısa yolu kullanır, ancak bu yolu engelleyen bir şey varsa AGV etrafından dolaşmaya çalışacaktır. Bu mümkün değilse, öğrenilen haritayı kullanarak yeni bir yol tanımlayacaktır.
Hedefe kenetlendikten sonra sistem, kanat yüzeyini algılamak ve AGV'yi kanatla hizalamak için doğru açıyı hesaplamak üzere cobot kolunu kullanarak kendini kanat açıklığına hizalar. Daha sonra AGV ve cobot kolu, ilgilenilen bölgenin, tipik olarak kanadın alt ve üst spar kapaklarının ve ağlarının raster taramasını gerçekleştirmek için hareketlerini koordine eder. Cobot kolunun altı eklemi, UT probunun yüzey üzerinde hassas bir şekilde konumlandırılmasını sağlar ve yüksek çözünürlüklü, yüksek kaliteli C-tarama denetim verileri için gereken sabit basıncın sağlanmasına yardımcı olur.
İlgilenilen her bölge taranırken sistem, AGV'yi yönlendirmek için cobot'tan gelen gerçek zamanlı konumlandırma bilgilerini kullanır. Cobot kolunun uzantısına bağlı olarak sistem, AGV'nin hangi yönde hareket etmesi gerektiğini algılayabilir ve ardından açıklık boyunca bıçak eğriliğini takip etmek için yörüngesini düzeltebilir. Bu, sistemin, örneğin bıçağın CAD çizimi ile programlayarak sisteme öğretmeye gerek kalmadan bıçağın karmaşık şekline paralel hareket etmesini sağlar.
Sistem ayrıca spar kapağı konumunu izlemek ve tarama taramasını bu konuma uyarlamak için ultrasonik bilgileri kullanır. Bu, sistemin önceden konumlarını programlamaya gerek kalmadan spar kapaklarının konumunu ve eğimini takip etmesini sağlar.
Bu özellikler sistemin kendi kendine adapte olmasını ve kendi kendine öğrenmesini sağlayarak zaman alan programlama ihtiyacını ortadan kaldırır.
Rüzgar Türbini Kanat Denetiminin Geleceği
Burada ele alınan otonom denetim sistemi, Endüstri 4.0'ın ilerlemelerini yerleşik tahribatsız ultrasonik test teknolojisi ile birleştirmektedir. Sonuç, hem çalışma ortamını hem de denetlenen parçayı öğrenebilen ve bunlara uyum sağlayabilen otomatik bir çözümdür. Analiz hızını artıran, genel denetim süresini azaltan ve bıçak üretim sürecini daha verimli hale getiren yüksek oranda tekrarlanabilir ve doğru veriler sağlar.
Bu avantajlara ek olarak, sistem bulut özelliklidir, böylece kullanıcılar denetim veri dosyalarını anında yükleyebilir. Yakalanan veriler buluta yüklenir ve elde edilir edilmez analiz edilebilir. Bu bulut bağlantısı, verilerin daha iyi karşılıklı kullanım ve kaynak verimliliği için uzak konumlarda çalışan kullanıcılar tarafından analiz edilmesini de sağlar.
Bu örnek rüzgar kanadı denetimine özgü olsa da, bu sistem tahribatsız test kullanan diğer büyük bileşen üretim uygulamalarına kolayca uyarlanabilir. Denenmiş ve doğru denetim teknolojisinin robotik ve kendi kendine öğrenme alanındaki en son yeniliklerle birleştirilmesi, denetim uygulamalarını kolaylaştıran yeni sistemler üretmeye devam edecektir.
