近日，由北京科技大学工程技术研究院（以下简称“北科工研”）联合中材科技（邯郸）公司、中材科技（阳江）公司（以下简称“中材科技”）共同研发的“大型风电叶片自动拆装螺栓设备”分别在中材邯郸、阳江基地顺利通过验收并投入运行。这一成果，成功突破了长期制约风电叶片制造装配检验效率与质量的关键瓶颈。

当前，风电产业政加速向大型化、批量化买进。单支叶片长度普遍突破100米大关，叶根安装需多达176颗双头螺栓，这一工序长期依赖人工作业，不仅劳动强度大、作业环境艰苦，更面临安装精度难以控制、返工率高、以及因叶片规格多样导致的设备兼容性差等严峻挑战。

为解决行业共性难题，北科工研携手中材科技，瞄准“自动化、高精度、可转场”三大核心目标，项目团队历经多轮技术攻关与方案优化，创新性地打造出一套可复制、可推广的智能装配解决方案。

技术突破聚焦四大核心

项目团队经过多轮技术对接与方案优化，创新性提出以全向AGV为移动平台，集成六轴工业机器人、高精度3D视觉定位系统、柔性拧紧装置及O型密封圈自动装配模块的总体技术路线。

01.3D视觉精准定位技术

面对现场粉尘与大尺寸工件带来的识别难题，系统采用IP65防护等级工业3D相机，实现对不同规格螺栓孔的快速识别与亚毫米级定位（外露长度误差≤±1mm），有效支撑高精度自动装配。

02.柔性拧紧与智能换型

工作站兼容节圆直径3.2～5.6米、螺栓长度900～1050mm的多种叶片型号，仅需参数化设置与视觉模型自动调用，即可完成“一键换型”。集成的柔性拧紧装置具备高精度扭矩闭环控制能力，有效防止螺纹损伤，确保每颗螺栓安装到位、受力均匀。

03.移动式稳定作业平台与智能调度

工作站兼容节圆直径3.2～5.6米、螺栓长度900～1050mm的多种叶片型号，仅需参数化设置与视觉模型自动调用，即可完成“一键换型”。集成的柔性拧紧装置具备高精度扭矩闭环控制能力，有效防止螺纹损伤，确保每颗螺栓安装到位、受力均匀。

04.全局智能路径规划

通过3D视觉分段扫描、点云融合构建高精度三维模型，结合AI算法对拧紧路径进行全局优化，实现从“一键启动”到高效完成的智能化作业流程，实现“一键启动”和高效“全局规划”，显著提升作业效率与精度。

实施成效

该智能设备投用后运行稳定，效益显著：单支叶片176颗螺栓的安装时间从原来的8小时大幅压缩至不超过120分钟，生产效率提升超过75%；所需操作人员从5人减少至2人，年均可节约人力成本约30万元；螺栓安装外露长度精度稳定控制在±1毫米以内，返工率大幅下降。

目前，系统已在中材科技邯郸、阳江基地稳定运行，投用率超90%，成为风电叶片智能制造领域的一项标志性成果。

下一步，北科工研将与中材科技持续深化合作，将智能装备与算法深度融入风电叶片制造全工序，协同攻关后续关键环节的智能化升级，致力于构建标准化智能装备体系，为中国风电产业的高质量、高效率、低成本发展注入强劲动能。