CN114314314A - 叶片吊具的控制方法、控制***及叶片吊具 - Google Patents

Abstract

提供一种叶片吊具的控制方法、控制***及叶片吊具。叶片吊具包括夹具，夹具包括用于夹持叶片的叶根部分且设有叶根夹持块的叶根夹持机构以及用于夹持叶片的叶尖部分且设有叶尖夹持块的叶尖夹持机构，叶片吊具的控制方法包括：获取反映叶根夹持块与叶片之间的距离以及叶尖夹持块与叶片之间的距离的第一实时距离参数；将第一实时距离参数与第一目标距离参数进行比较，以获得第一比较结果；基于第一比较结果，控制叶根夹持机构和/或叶尖夹持机构上升或下降，以调整叶根夹持块与叶片之间的距离和/或叶尖夹持块与叶片之间的距离。本发明能够实时监测并调整夹具的姿态，以有效地避免夹具磕碰或损坏叶片，确保安全性，并提高吊装效率。

Description

叶片吊具的控制方法、控制***及叶片吊具

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，更具体地，涉及一种能够实时监测并调整夹具的姿态的叶片吊具的控制方法、控制***及叶片吊具。

背景技术

伴随着我国风力发电技术的迅速发展，风力发电机组单机容量不断增大，风力发电机组的叶片也逐渐增大，例如，海上风力发电机也得到了快速发展和技术的日趋成熟，不同型号的大功率例如8MW、10MW新机型在不断推出，风力发电机组的叶片的工艺与造价也不断提高。在叶片安装过程中，如果叶片损坏将会造成巨额损失，因此对叶片的夹持吊具的精度及安全性要求越来越高。目前，市面上的吊具吊装过程中经常会出现叶片夹具磕碰叶片的情况。磕碰主要发生在叶片夹持过程中以及叶片安装完成后夹具打开夹持拆卸夹具摘勾过程中，因此，亟需一种能够避免叶片夹具磕碰叶片的吊装方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种叶片吊具的控制方法，通过实时监测叶片吊具中的夹具与叶片的距离来调整夹具的姿态，以有效地避免磕碰或损坏叶片。

本发明还提供一种叶片吊具的控制***及包括该控制***的叶片吊具，能够实时监测并调整夹具的姿态，以有效地避免夹具磕碰或损坏叶片。

根据本发明的一方面，提供一种叶片吊具的控制方法，叶片吊具包括夹具，夹具包括用于夹持叶片的叶根部分且设有叶根夹持块的叶根夹持机构以及用于夹持叶片的叶尖部分且设有叶尖夹持块的叶尖夹持机构，该叶片吊具的控制方法包括：获取反映叶根夹持块与叶片之间的距离以及叶尖夹持块与叶片之间的距离的第一实时距离参数；将所述第一实时距离参数与第一目标距离参数进行比较，以获得第一比较结果；基于该第一比较结果，控制叶根夹持机构和/或叶尖夹持机构上升或下降，以调整叶根夹持块与叶片之间的距离和/或叶尖夹持块与叶片之间的距离，从而通过实时监测夹具与叶片之间的距离来调整夹具的姿态，以有效地避免夹具磕碰或损坏叶片。

根据本发明的示例性实施例，叶片吊具还可包括第一调整机构，第一调整机构连接在吊机与夹具之间且位于夹具的上方，用于调整夹具的倾角，基于该第一比较结果，控制叶根夹持机构和/或叶尖夹持机构上升或下降的操作包括：响应于所述第一比较结果，控制第一调整机构执行动作以使叶根夹持机构和/或叶尖夹持机构上升或下降。

根据本发明的示例性实施例，第一调整机构可包括主体和伸缩单元，主体的大致中央部分连接到吊机的吊绳，主体的第一端和第二端分别通过吊带连接到叶根夹持机构和叶尖夹持机构中的一个和另一个，其中，基于该第一比较结果，控制叶根夹持机构和/或叶尖夹持机构上升或下降的操作包括：响应于该第一比较结果，控制伸缩单元伸缩以带动主体围绕转动轴旋转，或者，控制吊机伸长或缩短吊绳的引出长度，从而使叶根夹持机构和/或叶尖夹持机构上升或下降。

根据本发明的示例性实施例，第一调整机构还可包括用于驱动伸缩单元伸缩运动的第一电机，其中，基于该第一比较结果，控制叶根夹持机构和/或叶尖夹持机构上升或下降的操作包括：响应于该第一比较结果，控制第一电机运转以驱动伸缩单元伸缩运动并带动主体围绕转动轴旋转，从而使叶根夹持机构或叶尖夹持机构上升或下降。

根据本发明的示例性实施例，叶根夹持块可包括分别用于夹持叶片的相对侧的第一叶根夹持块和第二叶根夹持块，叶尖夹持块可包括分别用于夹持叶片的相对侧的第一叶尖夹持块和第二叶尖夹持块，其中，第一叶根夹持块和第一叶尖夹持块位于叶片的面对第一调整机构的一侧，第二叶根夹持块和第二叶尖夹持块位于叶片的与所述一侧相对的另一侧，其中，第一实时距离参数分别为第一叶根夹持块与叶片之间的实时距离d1，第一叶尖夹持块与叶片之间的实时距离d2，第二叶根夹持块与叶片之间的实时距离d3，以及第二叶尖夹持块与叶片之间的实时距离d4。

根据本发明的示例性实施例，在第一叶根夹持块、第二叶根夹持块、第一叶尖夹持块和第二叶尖夹持块中的每个上可设置至少一个感测单元，用于获取第一实时距离参数。

根据本发明的示例性实施例，基于该第一比较结果，控制叶根夹持机构和/或叶尖夹持机构上升或下降的操作可包括下述操作中的一种或更多种：响应于d1＜d0，d4＜d0，d2＞d0且d3＞d0，控制第一电机运转以使叶根夹持机构上升且使叶尖夹持机构下降，直至d1≥d0，d2≥d0，d3≥d0且d4≥d0；响应于d2＜d0，d3＜d0，d1＞d0且d4＞d0，控制第一电机运转以使叶根夹持机构下降且使叶尖夹持机构上升，直至d1≥d0，d2≥d0，d3≥d0且d4≥d0；响应于d1＞d0，d2＞d0，d3＜d0且d4＜d0，控制吊机伸长吊绳的引出长度以使叶根夹持机构和叶尖夹持机构下降，直至d1≥d0，d2≥d0，d3≥d0且d4≥d0；响应于d1＜d0且d2＜d0，d3＞d0且d4＞d0，控制吊机缩短吊绳的引出长度以使叶根夹持机构和叶尖夹持机构上升，直至d1≥d0，d2≥d0，d3≥d0且d4≥d0；响应于d1≥d0，d2≥d0，d3≥d0且d4≥d0，控制吊机平移，其中，d0表示第一叶根夹持块、第二叶根夹持块、第一叶尖夹持块和第二叶尖夹持块中的各个夹持块与叶片之间的第一目标距离参数。

根据本发明的示例性实施例，叶根夹持机构和叶尖夹持机构还分别包括叶根限位块和叶尖限位块，其中，叶根限位块与叶根夹持块设置在叶片的不同侧，叶尖限位块与叶尖夹持块设置在叶片的不同侧，其中，所述叶片吊具的控制方法还包括：获取反映叶根限位块与叶片之间的距离以及叶尖限位块与叶片之间的距离的第二实时距离参数；将第二实时距离参数与第二目标距离参数进行比较，以获得第二比较结果；基于该第二比较结果，控制叶根夹持机构和叶尖夹持机构摆动，以调整叶根限位块与叶片之间的距离以及叶尖限位块与叶片之间的距离，其中，第二实时距离参数分别为叶根限位块与叶片之间的实时距离d5以及叶尖限位块与叶片之间的实时距离d6，从而能够实时监测并调整夹具的姿态，以有效地避免夹具磕碰或损坏叶片。

根据本发明的示例性实施例，在叶根限位块和叶尖限位块中的每个上可设置至少一个感测单元，用于获取第二实时距离参数。

根据本发明的示例性实施例，叶片吊具还可包括第二调整机构，第二调整机构包括设置在叶根夹持机构11和吊机的吊臂40之间的第一缆风绳151和设置在叶尖夹持机构12和吊臂40之间的第二缆风绳152，其中，基于该第二比较结果，控制叶根夹持机构和/或叶尖夹持机构摆动的操作包括：基于该第二比较结果，控制调整第一缆风绳和第二缆风绳的引出长度以使叶根夹持机构和叶尖夹持机构摆动。

根据本发明的示例性实施例，第二调整机构还可包括：第二电机，用于驱动第一缆风绳伸缩以调整第一缆风绳的引出长度；第三电机，用于驱动第二缆风绳伸缩以调整第二缆风绳的引出长度，其中，基于该第二比较结果，控制叶根夹持机构和/或叶尖夹持机构摆动的操作包括：基于该第二比较结果，控制第二电机运转以使第一缆风绳的引出长度缩短或伸长，控制第三电机运转以使第二缆风绳的引出长度伸长或缩短。

根据本发明的示例性实施例，基于该第二比较结果，控制叶根夹持机构和叶尖夹持机构摆动的操作包括下述操作中的一种或更多种：响应于d5＞L0且d6＜L0，控制第二电机运转以使第一缆风绳的引出长度伸长，并且控制第三电机运转以使第二缆风绳的引出长度缩短，直至d5≥L0且d6≥L0；响应于d5＜L0且d6＞L0，控制第二电机运转以使第一缆风绳的引出长度缩短，并且控制第三电机运转以使第二缆风绳的引出长度伸长，直至d5≥L0且d6≥L0；响应于d5＜L0且d6＜L0，控制第二电机运转以使第一缆风绳的引出长度缩短，并且控制第三电机运转以使第二缆风绳的引出长度缩短，直至d5≥L0且d6≥L0；响应于d5≥L0且d6≥L0，控制吊机平移，其中，L0表示叶根限位块和叶尖限位块中的各个限位块与叶片之间的第二目标距离参数。

根据本发明的另一方面，提供一种叶片吊具的控制***，所述控制***包括：感测单元，设置在夹具的用于夹持叶片的叶根部分且设有叶根夹持块的叶根夹持机构以及用于夹持叶片的叶尖部分且设有叶尖夹持块的叶尖夹持机构上，用于获取反映叶根夹持块与叶片之间的距离以及叶尖夹持块与叶片之间的距离的第一实时距离参数；控制器，控制器被配置为：接收第一实时距离参数；将所述第一实时距离参数与第一目标距离参数进行比较，以获得第一比较结果；基于所述第一比较结果，控制叶根夹持机构和/或叶尖夹持机构上升或下降，以调整叶根夹持块与叶片之间的距离和/或叶尖夹持块与叶片之间的距离，从而能够实时监测并调整夹具的姿态，以有效地避免夹具磕碰或损坏叶片。

根据本发明的示例性实施例，在控制***中，感测单元还设置在叶根夹持机构和叶尖夹持机构上，用于获取反映叶根限位块与叶片之间的距离以及叶尖限位块与叶片之间的距离的第二实时距离参数，其中，控制器还被配置为：接收第二实时距离参数；将第二实时距离参数与第二目标距离参数进行比较，以获得第二比较结果；基于该第二比较结果，控制叶根夹持机构和叶尖夹持机构摆动，以调整叶根限位块与叶片之间的距离以及叶尖限位块与叶片之间的距离。

根据本发明的示例性实施例，控制器还被配置为根据第一实时距离参数来控制叶根夹持块和叶尖夹持块运动以夹持或脱离叶片。

根据本发明的示例性实施例，控制***还可包括：远程显示终端，与控制器连接，并且用于显示控制器接收到的信息和/或从控制器发出的信息；WIFI放大器，安装在夹具上，以将控制器接收到的信息和/或从控制器发出的信息转化为WIFI信号并进行放大。

根据本发明的又一方面，提供一种叶片吊具，叶片吊具包括如上所述的控制***。

在采用本发明的技术方案，可以实时检测夹持吊具与叶片之间的安全距离，自动调整夹持吊具姿态，以有效地避免叶片的磕碰、损坏，并且能够缩短吊装时间，从而降低经济及时间损失。

附图说明

下面结合附图对本发明的示例性实施例进行详细描述，本发明的以上和其它特点及优点将变得更加清楚，附图中：

图1是根据本发明的示例性实施例的叶片吊具的示意图；

图2是根据本发明的示例性实施例的叶片吊具中的夹具的叶根夹持机构的示意图；

图3是根据本发明的示例性实施例的叶片吊具中的夹具的叶根夹持机构的示意图；

图4是示意性地示出第一调整机构的结构的示意图；

图5是示意性地示出第二调整机构的结构的示意图；

图6是示意性地示出根据示例性实施例的控制***的框图；

图7是根据示例性实施例的叶片吊具的控制方法的流程图；

图8是根据示例性实施例的叶片吊具的控制方法的流程图。

附图标号说明：

10：夹具；11：叶根夹持机构；12：叶尖夹持机构；110：叶根夹持块；111：第一叶根夹持块；112：第二叶根夹持块；113：叶根限位块；114：第四电机；120：叶尖夹持块；121：第一叶尖夹持块；122：第二叶尖夹持块；123：叶尖限位块；124：第五电机；13：第一调整机构；131：主体；132：伸缩单元；133：转动轴；134：第一电机；14：吊带；20：叶片；21：叶根部分；22：叶尖部分；30：吊绳；40：吊臂；15：第二调整机构；151：第一缆风绳；152：第二缆风绳；153：第二电机；154：第三电机；100：感测单元；101：第一感测单元；102：第二感测单元；103：第三感测单元；104：第四感测单元；105：第五感测单元；106：第六感测单元；200：控制器；300：远程显示终端；400：WIFI放大器；d1：第一叶根夹持块与叶片之间的实时距离；d2：第一叶尖夹持块与叶片之间的实时距离；d3：第二叶根夹持块与叶片之间的实时距离；d4：第二叶尖夹持块与叶片之间的实时距离；d5：叶根限位块与叶片之间的实时距离；d6：叶尖限位块与叶片之间的实时距离。

具体实施方式

现在将参照附图更全面的描述本发明的实施例，在附图中示出了本发明的示例性实施例。其中，相同或相似的标号表示相同或相似的组件。

首先，将参照图1至图3描述根据本发明的示例性实施例的叶片吊具。为了便于描述，在附图中以风力发电机机组的叶片作为示例。然而，根据本发明的示例性实施例的叶片吊具的适用范围不限于吊装风力发电机机组的叶片，同时也可以适用于吊装其他器械的叶片。

如图1所示，根据本发明的示例性实施例的叶片吊具可包括用于夹持叶片20的夹具10。例如，夹具10包括叶根夹持机构11和叶尖夹持机构12，其中，叶根夹持机构11用于夹持叶片20的叶根部分21且设有叶根夹持块110，叶尖夹持机构12用于夹持叶片20的叶尖部分22且设有叶尖夹持块120的叶尖夹持机构12。

叶根夹持块110和叶尖夹持块120为与叶片20直接接触的部分，因此，可具有与叶片20的外表面的形状相对应的形状。例如，参照图2和图3，叶根夹持块110和叶尖夹持块120制作成与叶片弧度形状一样的形状。

为了保护叶片20并且确保夹持稳定性，至少在叶根夹持块110和叶尖夹持块120面对叶片20的位置设置有缓冲垫。缓冲垫可以利用橡胶材料制成，以起到缓冲保护和/或增加与叶片20的摩擦力的作用，但不限于此，也可以使用其他材料制成，只要该材料能起到缓冲保护和/或增加摩擦力的作用即可。例如，缓冲垫也可以利用诸如海绵或布等其他材料制成。作为示例，叶根夹持块110和叶尖夹持块120可以局部或者整体地利用橡胶材料制成。

根据本发明的示例性实施例，夹具10还可包括用于驱动叶根夹持块110和叶尖夹持块120运动以夹持或脱离叶片20的驱动机构。具体地，作为示例，驱动机构可包括分别驱动叶根夹持块110和叶尖夹持块120的第四电机114和第五电机124，第四电机114或第五电机124的驱动力可通过连接至叶根夹持块110的剪刀臂、丝杠等部件传递给夹持块以夹持叶片20。以叶根夹持块110为例，第四电机114可以设置为驱动丝杠、进而驱动剪刀臂升降以带动叶根夹持块110运动来夹持叶片20或松开叶片20。同样地，第五电机124可以设置为驱动丝杠、进而驱动剪刀臂升降以带动叶尖夹持块120运动来夹持叶片20或松开叶片20。

其中，叶根夹持块110包括分别用于夹持叶片20的相对侧的第一叶根夹持块111和第二叶根夹持块112。基于图1至图3中所示的方位，第一叶根夹持块111位于叶片20的上侧，因而也可称为叶根上夹持块；第二叶根夹持块112位于叶片20的下侧，因而也可称为叶根下夹持块。叶尖夹持块120包括分别用于夹持叶片20的相对侧的第一叶尖夹持块121和第二叶尖夹持块122。类似地，基于图1至图3中所示的方位，第一叶尖夹持块121位于叶片20的上侧，因而也可称为叶尖上夹持块；第二叶尖夹持块122位于叶片20的下侧，因而也可称为叶尖下夹持块。其中，第一叶根夹持块111和第一叶尖夹持块121位于叶片20的面对第一调整机构13的一侧(或称为上侧)，第二叶根夹持块112和第二叶尖夹持块122位于叶片20的与所述一侧相对的另一侧(或称为下侧)。

在吊装作业期间，为了方便调整夹具10的姿态，根据本发明的示例性实施例的叶片吊具还可包括第一调整机构13，第一调整机构13连接在吊机与夹具10之间且位于夹具10的上方。

参照图3，作为示例，第一调整机构13可包括主体131和伸缩单元132，主体131的大致中央部分连接到吊机的吊绳30，主体131的第一端和第二端(例如，主体131的长度方向上的第一端和第二端)分别通过吊带14连接到叶根夹持机构11和叶尖夹持机构12中的一个和另一个。为了便于施加驱动力，第一调整机构13还可包括用于驱动伸缩单元132伸缩运动的第一电机134。

作为示例，在根据本发明的示例性实施例的叶片吊具的夹具10中，叶根夹持机构11和叶尖夹持机构12还可分别包括叶根限位块113和叶尖限位块123，以对叶片20起到限位作用。其中，叶根限位块113与叶根夹持块110设置在叶片20的不同侧，叶尖限位块123与叶尖夹持块120设置在叶片20的不同侧。为了保护叶片20并且确保夹持稳定性，至少在叶根限位块113和叶尖限位块123面对叶片20的位置设置有缓冲垫。缓冲垫可以利用橡胶材料制成，以起到缓冲保护及增加与叶片20的摩擦力，但不限于此，也可以使用其他材料制成，只要其能起到缓冲保护及增加摩擦力的作用即可。例如，缓冲垫也可以利用诸如海绵或布等其他材料制成。作为示例，叶根限位块113和叶尖限位块123可以局部或者整体地利用橡胶材料制成。

为了便于进一步调整夹具10的姿态，叶片吊具还可包括第二调整机构15，第二调整机构15包括设置在叶根夹持机构11和吊机的吊臂40之间的第一缆风绳151以及设置在叶尖夹持机构12和吊臂40之间的第二缆风绳152。

为了便于通过第二调整机构15来调整夹具10的姿态，第二调整机构15还可包括：第二电机153，用于驱动第一缆风绳151伸缩以调整第一缆风绳151的引出长度；第三电机154，用于驱动第二缆风绳152伸缩以调整第二缆风绳152的引出长度。

可选地，可以通过变频器来控制第二电机153和第三电机154的启停，也可以通过软启动器控制第二电机153和第三电机154的启停。其中，通过软启动器控制第二电机153和第三电机154的启停是更为优选的方案。

为了有效地避免夹具在吊装叶片20期间磕碰、损坏叶片20，提供了一种能够通过实时监测夹具10与叶片20之间的距离来调整夹具10的姿态的叶片吊具的控制***。

下面将参照图6来描述根据本发明的示例性实施例的叶片吊具的控制***。该控制***可包括感测单元100和控制器200。为了实时监测夹具10的姿态，感测单元100可设置在夹具10的用于夹持叶片20的叶根部分21且设有叶根夹持块110的叶根夹持机构11以及用于夹持叶片20的叶尖部分22且设有叶尖夹持块120的叶尖夹持机构12上，用于获取反映叶根夹持块110与叶片20之间的距离以及叶尖夹持块120与叶片20之间的距离的第一实时距离参数。例如，感测单元100可以是传感器(例如，超声波测距传感器)或摄像头，以实时监测叶片20与各个夹持块之间的实时距离。

结合图2、图3和图6，感测单元100可包括分别设置在第一叶根夹持块111、第一叶尖夹持块121、第二叶根夹持块112和第二叶尖夹持块122上的第一感测单元101、第二感测单元102、第三感测单元103和第四感测单元104。第一感测单元101、第二感测单元102、第三感测单元103和第四感测单元104中的每个可包括至少一个测距传感器或摄像头。

控制器200可以从感测单元100接收实时采集的数据，并根据所接收的数据来自动调整夹具10的姿态，从而有效地避免由于叶片20的磕碰、损坏等所造成的经济及时间损失，提高吊装的安全性、可靠性，节约成本；并且还可以减少手动操作，缩短吊装时间，提高生产效率。

具体地，控制器200被配置为：接收第一实时距离参数；将第一实时距离参数与第一目标距离参数进行比较，以获得第一比较结果；基于第一比较结果，控制叶根夹持机构11和/或叶尖夹持机构12上升或下降，以调整叶根夹持块110与叶片20之间的距离和/或叶尖夹持块120与叶片20之间的距离。

控制器200可以是PLC控制器(程序逻辑及传感器数据接收处理控制器)，能够控制电机动作以调整夹具10的姿态。

另外，控制器200还可被配置为根据第一实时距离参数来控制分别用于驱动叶根夹持块110和叶尖夹持块120运动以夹持或脱离叶片20的第四电机114和第五电机124执行动作。控制器200可以直接控制第四电机114和第五电机124的动作；也可以将控制信号发送至用于控制第四电机114和第五电机124的电机控制器，再经由电机控制器根据接收到的控制信号来控制第四电机114和第五电机124的动作。

为了进一步调整夹具10的姿态，感测单元100还可设置在叶根夹持机构11和叶尖夹持机构12上，用于获取反映叶根限位块113与叶片20之间的距离以及叶尖限位块123与叶片20之间的距离的第二实时距离参数。控制器200还可被配置为：接收第二实时距离参数；将第二实时距离参数与第二目标距离参数进行比较，以获得第二比较结果；基于所述第二比较结果，控制叶根夹持机构11和叶尖夹持机构12摆动，以调整叶根限位块113与叶片20之间的距离以及叶尖限位块123与叶片20之间的距离。

为了便于远程实时监测夹具10的姿态，根据示例，叶片吊具的控制***还可配置有远程显示终端300。远程显示终端300与控制器200可通信地连接，并且用于显示控制器200接收到的信息和/或从控制器200发出的信息。

叶片吊具的控制***还可配置有WIFI放大器400，WIFI放大器400可安装在夹具10上，以将控制器200接收到的信息和/或从控制器200发出的信息转化为WIFI信号并进行放大。远程显示终端300可以是无线显示屏，安装在夹具10上的WIFI放大器400可以将控制器200的局域网信号转化为WIFI信号，使得距离夹具10较远处(例如，地面)的无线显示屏可以连接至WIFI，从而实时监测夹具10与叶片20之间的距离。

根据本发明的另一方面，提供一种包括上述控制***的叶片吊具。该叶片吊具能够通过叶片吊具的控制***来实时监测夹具10与叶片20之间的距离，从而确保叶片20在吊装期间不会被磕碰或损坏，确保安全性并提高吊装效率。

下面将详细地具体描述根据本发明的示例性实施例的叶片吊具的控制方法，该控制方法可在叶片吊具夹持叶片20的过程中使用，也可以在叶片吊具松开叶片20(或称为叶片摘勾)的过程中使用，以判断叶片20是否与叶片吊具的夹具10保持安全距离，从而避免叶片吊具的夹具10磕碰或损伤叶片20。

参照图7，根据本发明的示例性实施例的叶片吊具的控制方法可包括：获取反映叶根夹持块110与叶片20之间的距离以及叶尖夹持块120与叶片20之间的距离的第一实时距离参数(步骤S700)；将第一实时距离参数与第一目标距离参数进行比较，以获得第一比较结果(步骤S800)；基于所述第一比较结果，控制叶根夹持机构11和/或叶尖夹持机构12上升或下降，以调整叶根夹持块110与叶片20之间的距离和/或叶尖夹持块120与叶片20之间的距离(步骤S900)。

可通过分别设置在第一叶根夹持块111、第一叶尖夹持块121、第二叶根夹持块112和第二叶尖夹持块122上的第一感测单元101、第二感测单元102、第三感测单元103和第四感测单元104来获得第一实时距离参数。其中，第一实时距离参数分别为第一叶根夹持块111与叶片20之间的实时距离d1，第一叶尖夹持块121与叶片20之间的实时距离d2，第二叶根夹持块112与叶片20之间的实时距离d3，以及第二叶尖夹持块122与叶片20之间的实时距离d4。

例如，从感测单元100感测到的第一实时距离参数可发送至控制器200。控制器200中可预先存储有叶片20与夹持块之间的安全距离，控制器200接收到第一实时距离参数之后，将第一实时距离参数与预设的第一目标距离参数进行比较，获得第一比较结果。在下面的描述中，假定预设的第一目标距离(或称为第一安全距离)为d0。当上述距离满足条件d1≥d0，d2≥d0，d3≥d0且d4≥d0时，可确保上述夹持块与叶片20之间的距离是安全的。

步骤S900可包括：响应于所述第一比较结果，控制第一调整机构13执行动作以使叶根夹持机构11和/或叶尖夹持机构12上升或下降响应于第一比较结果，控制第一调整机构13执行动作以使叶根夹持机构11和/或叶尖夹持机构12上升或下降。具体地，可通过控制伸缩单元132伸缩以带动主体131围绕转动轴133旋转，或者，控制吊机伸长或缩短吊绳30的引出长度，从而使叶根夹持机构11和/或叶尖夹持机构12上升或下降。转动轴133可位于主体131的大致中央部分处，使得主体131能够围绕转动轴133旋转。例如，可通过控制第一电机134运转来驱动伸缩单元132伸缩运动。在这里，第一调整机构13的第一电机134可以是伺服电机，伸缩单元132可以是丝杠，然而，本发明的实施例不限于此，第一调整机构13也可实现为已知的其他结构，例如，液压油缸或电动推杆等，只要其能带动主体131围绕转动轴133旋转即可。

第一比较结果可包括多种结果，可根据不同的结果来控制叶根夹持机构11和/或叶尖夹持机构12进行相对应的操作(例如，如稍后将描述的，响应于各种比较结果而控制执行的操作中的一种或更多种)，调整夹具10的姿态，从而确保夹具10与叶片20之间保持安全距离。

控制器200可包括计算单元，用于比较第一实时距离参数与第一目标距离参数，并基于比较结果来确定如何控制第一电机134或吊机动作；待确定执行动作后将控制信息发送至相应的驱动机构(例如，第一电机134)，以执行上述动作。

下面将详细地描述如何根据不同的比较结果来控制叶根夹持机构11和/或叶尖夹持机构12动作。

如果第一比较结果为d1＜d0，d4＜d0，d2＞d0且d3＞d0，响应于该比较结果，控制第一电机134运转以使叶根夹持机构11上升且使叶尖夹持机构12下降，直至d1≥d0，d2≥d0，d3≥d0且d4≥d0。例如，参照图4，响应于d1＜d0，d4＜d0，d2＞d0且d3＞d0，控制第一电机134运转以使伸缩单元132缩短，即，使得主体131围绕转动轴133沿着顺时针方向(图4中所示的B方向)转动，从而使叶根夹持机构11上升且使叶尖夹持机构12下降。

如果第一比较结果为d2＜d0，d3＜d0，d1＞d0且d4＞d0，响应于该比较结果，控制第一电机134运转以使叶根夹持机构11下降且使叶尖夹持机构12上升，直至d1≥d0，d2≥d0，d3≥d0且d4≥d0。例如，参照图4，响应于d2＜d0，d3＜d0，d1＞d0且d4＞d0，控制第一电机134运转以使伸缩单元132伸长，即，使得主体131围绕转动轴133沿着逆时针方向(图4中所示的A方向)转动，从而使叶根夹持机构11下降且使叶尖夹持机构12上升。

如果第一比较结果为d1＞d0，d2＞d0，d3＜d0且d4＜d0，控制吊机伸长吊绳30的引出长度以使叶根夹持机构11和叶尖夹持机构12下降，即，使夹具10整体下降，直至d1≥d0，d2≥d0，d3≥d0且d4≥d0。

如果第一比较结果为d1＜d0且d2＜d0，d3＞d0且d4＞d0，响应于该比较结果，控制吊机缩短吊绳30的引出长度以使叶根夹持机构11和叶尖夹持机构12上升，即，使夹具10整体上升，直至d1≥d0，d2≥d0，d3≥d0且d4≥d0。

如果第一比较结果为d1≥d0，d2≥d0，d3≥d0且d4≥d0，基于该比较结果可确定的是，夹具10的各个夹持块与叶片20之间的距离满足安全距离的要求，不需要通过调整夹具10的姿态来调整其与叶片20之间的距离，则控制吊机平移。

在上面的描述中，各个夹持块与叶片20之间的安全距离被表示为彼此相同。然而，本发明不限于此，各个夹持块与叶片20之间的安全距离也可根据叶片20的形状而设置为彼此不同，只要改变设定的安全距离即可，上述控制方法仍是适用的。

通过响应于各种比较结果而控制执行的操作中的一种或更多种，根据本发明的示例性实施例的叶片吊具的控制方法解决了叶片吊具在叶片夹持过程中以及松开夹持过程中无法准确判断叶片20是否完全脱开夹具10且与夹具10达到安全距离的问题。

根据本发明的示例性实施例的叶片吊具的控制方法能够根据实时监测到的夹具10与叶片20之间的距离参数来判断叶片20是否完全脱开夹具10且与夹具10达到安全距离的问题，从而能够实现叶片吊具在夹持叶片20以及松开夹持叶片20过程中避免磕碰或损坏叶片的功能。采用根据本发明的叶片吊具的控制方法，能够有效地避免由于叶片20的磕碰、损坏等所造成的经济及时间损失，提高吊装的安全性、可靠性，且节约成本；并且还可以减少手动操作，缩短吊装时间，提高生产效率

另外，根据本发明的示例性实施例，在夹具10可在对应于叶片20的相应位置(例如，叶片20的后侧，这里，叶片20的后侧与叶片20的上侧、下侧为不同的侧)设置有限位块的情况下，为了进一步避免夹具10磕碰叶片，还可通过调整揽风机构来调整夹具10的姿态。下面将详细描述如何通过第二调整机构15来调整夹具10的姿态的控制方法。

参照图8，根据本发明的示例性实施例的叶片吊具的控制方法还可包括：获取反映叶根限位块113与叶片20之间的距离以及叶尖限位块123与叶片20之间的距离的第二实时距离参数(步骤S1000)；将第二实时距离参数与第二目标距离参数进行比较，以获得第二比较结果(步骤S1100)；基于所述第二比较结果，控制叶根夹持机构11和叶尖夹持机构12摆动，以调整叶根限位块113与叶片20之间的距离以及叶尖限位块123与叶片20之间的距离(步骤S1200)。根据本发明的示例性实施例，可通过设置在叶根限位块113和叶尖限位块123中的每个上设置的第五感测单元105和第六感测单元106来获取第二实时距离参数。第二实时距离参数分别为叶根限位块113与叶片20之间的实时距离d5以及叶尖限位块123与叶片20之间的实时距离d6。

例如，从感测单元100感测到的第二实时距离参数可发送至控制器200。控制器200中可预先存储有叶片20与限位块之间的安全距离，控制器200接收到第二实时距离参数之后，将第二实时距离参数与预设的第二目标距离参数进行比较，获得第二比较结果。在下面的描述中，为了便于描述，各个限位块与叶片20之间的安全距离被表示为彼此相同，且假定预设的第二目标距离参数(或称为第二安全距离)为L0。也就是说，当满足条件d5≥L0且d6≥L0时，可确定限位块与叶片20之间的距离是安全的。

步骤S1200可包括：基于所述第二比较结果，控制调整第一缆风绳151和第二缆风绳152的引出长度以使叶根夹持机构11和叶尖夹持机构12摆动。其中，通过控制连接至第一缆风绳151并驱动第一缆风绳151伸缩的第二电机153运转以使第一缆风绳151的引出长度缩短或伸长；并且，通过控制连接至第二缆风绳152并驱动第二缆风绳152伸缩的第三电机154运转以使第二缆风绳152的引出长度伸长或缩短，从而使夹具10摆动以调整其姿态。

第二比较结果可包括多种结果，可根据不同的结果来控制叶根夹持机构11和/或叶尖夹持机构12进行相对应的操作，调整夹具10的姿态，从而确保夹具10与叶片20之间保持安全距离。

控制器200可包括计算单元，以比较第二实时距离参数与第二目标距离参数，并基于比较结果来确定如何控制第二电机153、第三电机154或吊机动作；待确定执行动作后将控制信息发送至相应的驱动机构(例如，第二电机153、第三电机154)，以执行上述动作。

下面将详细地描述如何根据不同的比较结果来控制第一缆风绳151和/或第二缆风绳152动作。

如果第二比较结果为d5＞L0且d6＜L0，响应于该比较结果，控制第二电机153运转以使第一缆风绳151的引出长度伸长，并且控制第三电机154运转以使第二缆风绳152的引出长度缩短，直至d5≥L0且d6≥L0。

如果第二比较结果为d5＜L0且d6＞L0，响应于该比较结果，控制第二电机153运转以使第一缆风绳151的引出长度缩短，并且控制第三电机154运转以使第二缆风绳152的引出长度伸长，直至d5≥L0且d6≥L0。

如果第二比较结果为d5＜L0且d6＜L0，响应于该比较结果，控制第二电机153运转以使第一缆风绳151的引出长度缩短，并且控制第三电机154运转以使第二缆风绳152的引出长度缩短，直至d5≥L0且d6≥L0。

如果第二比较结果为d5≥L0且d6≥L0，基于该比较结果可确定的是，夹具10的各个限位块与叶片20之间的距离满足安全距离的要求，不需要通过调整夹具10的姿态来调整其余叶片20之间的距离，则控制吊机平移。

在上面的描述中，各个限位块与叶片20之间的安全距离被表示为彼此相同。然而，本发明不限于此，各个限位块与叶片20之间的安全距离也可根据叶片20的形状而设置为彼此不同，只要改变设定的安全距离即可，上述控制方法仍是适用的。

根据本发明的示例性实施例的叶片吊具的控制方法可包括图7中所示的控制方法和图8中所示的控制方法中的至少一种。可以通过图7中所示的控制方法和图8中所示的控制方法中的至少一种来实时监测夹具10与叶片20之间的距离来调整夹具10的姿态，从而有效地避免夹具10磕碰或损坏叶片20，确保吊装安全性，并提高吊装效率。

采用本发明的叶片吊具的控制方法、控制***及叶片吊具，可以实时检测夹持吊具与叶片之间的安全距离，自动调整夹持吊具姿态，以有效地避免叶片的磕碰、损坏，并且能够缩短吊装时间，从而降低经济及时间损失。

虽然已经参照本发明的示例性实施例具体示出和描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种改变。

Claims (17)

1.一种叶片吊具的控制方法，其特征在于，

所述叶片吊具包括夹具(10)，所述夹具(10)包括用于夹持叶片(20)的叶根部分(21)且设有叶根夹持块(110)的叶根夹持机构(11)以及用于夹持所述叶片(20)的叶尖部分(22)且设有叶尖夹持块(120)的叶尖夹持机构(12)，

所述叶片吊具的控制方法包括：

获取反映所述叶根夹持块(110)与所述叶片(20)之间的距离以及所述叶尖夹持块(120)与所述叶片(20)之间的距离的第一实时距离参数；

将所述第一实时距离参数与第一目标距离参数进行比较，以获得第一比较结果；

基于所述第一比较结果，控制所述叶根夹持机构(11)和/或所述叶尖夹持机构(12)上升或下降，以调整所述叶根夹持块(110)与所述叶片(20)之间的距离和/或所述叶尖夹持块(120)与所述叶片(20)之间的距离。

2.根据权利要求1所述的叶片吊具的控制方法，其特征在于，

所述叶片吊具还包括第一调整机构(13)，所述第一调整机构(13)连接在吊机与所述夹具(10)之间且位于所述夹具(10)的上方，用于调整所述夹具(10)的倾角，

基于所述第一比较结果，控制所述叶根夹持机构(11)和/或所述叶尖夹持机构(12)上升或下降的操作包括：响应于所述第一比较结果，控制所述第一调整机构(13)执行动作以使所述叶根夹持机构(11)和/或所述叶尖夹持机构(12)上升或下降。

3.根据权利要求2所述的叶片吊具的控制方法，其特征在于，所述第一调整机构(13)包括主体(131)和伸缩单元(132)，所述主体(131)的大致中央部分连接到所述吊机的吊绳(30)，所述主体(131)的第一端和第二端分别通过吊带(14)连接到所述叶根夹持机构(11)和所述叶尖夹持机构(12)中的一个和另一个，

其中，基于所述第一比较结果，控制所述叶根夹持机构(11)和/或所述叶尖夹持机构(12)上升或下降的操作包括：响应于所述第一比较结果，控制所述伸缩单元(132)伸缩以带动所述主体(131)围绕转动轴(133)旋转，或者，控制所述吊机伸长或缩短所述吊绳(30)的引出长度，从而使所述叶根夹持机构(11)和/或所述叶尖夹持机构(12)上升或下降。

4.根据权利要求3所述的叶片吊具的控制方法，其特征在于，所述第一调整机构(13)还包括用于驱动所述伸缩单元(132)伸缩运动的第一电机(134)，

其中，基于所述第一比较结果，控制所述叶根夹持机构(11)和/或所述叶尖夹持机构(12)上升或下降的操作包括：响应于所述第一比较结果，控制所述第一电机(134)运转以驱动所述伸缩单元(132)伸缩运动并带动所述主体(131)围绕转动轴(133)旋转，从而使所述叶根夹持机构(11)或所述叶尖夹持机构(12)上升或下降。

5.根据权利要求4所述的叶片吊具的控制方法，其特征在于，

所述叶根夹持块(110)包括分别用于夹持所述叶片(20)的相对侧的第一叶根夹持块(111)和第二叶根夹持块(112)，

所述叶尖夹持块(120)包括分别用于夹持所述叶片(20)的相对侧的第一叶尖夹持块(121)和第二叶尖夹持块(122)，

其中，所述第一叶根夹持块(111)和所述第一叶尖夹持块(121)位于所述叶片(20)的面对所述第一调整机构(13)的一侧，所述第二叶根夹持块(112)和所述第二叶尖夹持块(122)位于所述叶片(20)的与所述一侧相对的另一侧，

其中，所述第一实时距离参数分别为：所述第一叶根夹持块(111)与所述叶片(20)之间的实时距离d1，所述第一叶尖夹持块(121)与所述叶片(20)之间的实时距离d2，所述第二叶根夹持块(112)与所述叶片(20)之间的实时距离d3，以及所述第二叶尖夹持块(122)与所述叶片(20)之间的实时距离d4。

6.根据权利要求5所述的叶片吊具的控制方法，其特征在于，在所述第一叶根夹持块(111)、所述第二叶根夹持块(112)、所述第一叶尖夹持块(121)和所述第二叶尖夹持块(122)中的每个上设置至少一个感测单元，用于获取所述第一实时距离参数。

7.根据权利要求5所述的叶片吊具的控制方法，其特征在于，

基于所述第一比较结果，控制所述叶根夹持机构(11)和/或所述叶尖夹持机构(12)上升或下降的操作包括下述操作中的一种或更多种：

响应于d1＜d0，d4＜d0，d2＞d0且d3＞d0，控制所述第一电机(134)运转以使所述叶根夹持机构(11)上升且使所述叶尖夹持机构(12)下降，直至d1≥d0，d2≥d0，d3≥d0且d4≥d0；

响应于d2＜d0，d3＜d0，d1＞d0且d4＞d0，控制所述第一电机(134)运转以使所述叶根夹持机构(11)下降且使所述叶尖夹持机构(12)上升，直至d1≥d0，d2≥d0，d3≥d0且d4≥d0；

响应于d1＞d0，d2＞d0，d3＜d0且d4＜d0，控制所述吊机伸长所述吊绳(30)的引出长度以使所述叶根夹持机构(11)和所述叶尖夹持机构(12)下降，直至d1≥d0，d2≥d0，d3≥d0且d4≥d0；

响应于d1＜d0且d2＜d0，d3＞d0且d4＞d0，控制所述吊机缩短所述吊绳(30)的引出长度以使所述叶根夹持机构(11)和所述叶尖夹持机构(12)上升，直至d1≥d0，d2≥d0，d3≥d0且d4≥d0；

响应于d1≥d0，d2≥d0，d3≥d0且d4≥d0，控制所述吊机平移，

其中，d0表示所述第一叶根夹持块(111)、所述第二叶根夹持块(112)、所述第一叶尖夹持块(121)和所述第二叶尖夹持块(122)中的各个夹持块与所述叶片(20)之间的第一目标距离参数。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的叶片吊具的控制方法，其特征在于，所述叶根夹持机构(11)和所述叶尖夹持机构(12)还分别包括叶根限位块(113)和叶尖限位块(123)，其中，所述叶根限位块(113)与所述叶根夹持块(110)设置在所述叶片(20)的不同侧，所述叶尖限位块(123)与所述叶尖夹持块(120)设置在所述叶片(20)的不同侧，

其中，所述叶片吊具的控制方法还包括：

获取反映所述叶根限位块(113)与所述叶片(20)之间的距离以及所述叶尖限位块(123)与所述叶片(20)之间的距离的第二实时距离参数；

将所述第二实时距离参数与第二目标距离参数进行比较，以获得第二比较结果；

基于所述第二比较结果，控制所述叶根夹持机构(11)和所述叶尖夹持机构(12)摆动，以调整所述叶根限位块(113)与所述叶片(20)之间的距离以及所述叶尖限位块(123)与所述叶片(20)之间的距离，

其中，所述第二实时距离参数分别为所述叶根限位块(113)与所述叶片(20)之间的实时距离d5以及所述叶尖限位块(123)与所述叶片(20)之间的实时距离d6。

9.根据权利要求8所述的叶片吊具的控制方法，其特征在于，在所述叶根限位块(113)和所述叶尖限位块(123)中的每个上设置至少一个感测单元，用于获取所述第二实时距离参数。

10.根据权利要求8所述的叶片吊具的控制方法，其特征在于，所述叶片吊具还包括第二调整机构(15)，所述第二调整机构(15)包括设置在所述叶根夹持机构(11)和所述吊机的吊臂(40)之间的第一缆风绳(151)和设置在所述叶尖夹持机构(12)和所述吊臂(40)之间的第二缆风绳(152)，

其中，基于所述第二比较结果，控制所述叶根夹持机构(11)和/或所述叶尖夹持机构(12)摆动的操作包括：基于所述第二比较结果，控制调整所述第一缆风绳(151)和所述第二缆风绳(152)的引出长度以使所述叶根夹持机构(11)和所述叶尖夹持机构(12)摆动。

11.根据权利要求10所述的叶片吊具的控制方法，其特征在于，所述第二调整机构(15)还包括：

第二电机(153)，用于驱动所述第一缆风绳(151)伸缩以调整所述第一缆风绳(151)的引出长度；

第三电机(154)，用于驱动所述第二缆风绳(152)伸缩以调整所述第二缆风绳(152)的引出长度，

其中，基于所述第二比较结果，控制所述叶根夹持机构(11)和/或所述叶尖夹持机构(12)摆动的操作包括：基于所述第二比较结果，控制所述第二电机(153)运转以使所述第一缆风绳(151)的引出长度缩短或伸长，控制所述第三电机(154)运转以使所述第二缆风绳(152)的引出长度伸长或缩短。

12.根据权利要求11所述的叶片吊具的控制方法，其特征在于，基于所述第二比较结果，控制所述叶根夹持机构(11)和所述叶尖夹持机构(12)摆动的操作包括下述操作中的一种或更多种：

响应于d5＞L0且d6＜L0，控制所述第二电机(153)运转以使所述第一缆风绳(151)的引出长度伸长，并且控制所述第三电机(154)运转以使所述第二缆风绳(152)的引出长度缩短，直至d5≥L0且d6≥L0；

响应于d5＜L0且d6＞L0，控制所述第二电机(153)运转以使所述第一缆风绳(151)的引出长度缩短，并且控制所述第三电机(154)运转以使所述第二缆风绳(152)的引出长度伸长，直至d5≥L0且d6≥L0；

响应于d5＜L0且d6＜L0，控制所述第二电机(153)运转以使所述第一缆风绳(151)的引出长度缩短，并且控制所述第三电机(154)运转以使所述第二缆风绳(152)的引出长度缩短，直至d5≥L0且d6≥L0；

响应于d5≥L0且d6≥L0，控制所述吊机平移，

其中，L0表示所述叶根限位块(113)和所述叶尖限位块(123)中的各个限位块与所述叶片(20)之间的第二目标距离参数。

13.一种叶片吊具的控制***，其特征在于，所述控制***包括：

感测单元(100)，设置在夹具(10)的用于夹持叶片(20)的叶根部分(21)且设有叶根夹持块(110)的叶根夹持机构(11)，以及用于夹持所述叶片(20)的叶尖部分(22)且设有叶尖夹持块(120)的叶尖夹持机构(12)上，用于获取反映所述叶根夹持块(110)与所述叶片(20)之间的距离以及所述叶尖夹持块(120)与所述叶片(20)之间的距离的第一实时距离参数；

控制器(200)，所述控制器(200)被配置为：

接收所述第一实时距离参数；

将所述第一实时距离参数与第一目标距离参数进行比较，以获得第一比较结果；

基于所述第一比较结果，控制所述叶根夹持机构(11)和/或所述叶尖夹持机构(12)上升或下降，以调整所述叶根夹持块(110)与所述叶片(20)之间的距离和/或所述叶尖夹持块(120)与所述叶片(20)之间的距离。

14.根据权利要求13所述的叶片吊具的控制***，其特征在于，所述感测单元(100)还设置在所述叶根夹持机构(11)和所述叶尖夹持机构(12)上，用于获取反映所述叶根限位块(113)与所述叶片(20)之间的距离以及所述叶尖限位块(123)与所述叶片(20)之间的距离的第二实时距离参数；

其中，所述控制器(200)还被配置为：

接收所述第二实时距离参数；

将所述第二实时距离参数与第二目标距离参数进行比较，以获得第二比较结果；

基于所述第二比较结果，控制所述叶根夹持机构(11)和所述叶尖夹持机构(12)摆动，以调整所述叶根限位块(113)与所述叶片(20)之间的距离以及所述叶尖限位块(123)与所述叶片(20)之间的距离。

15.根据权利要求13或14所述的叶片吊具的控制***，其特征在于，所述控制器(200)还被配置为根据所述第一实时距离参数来控制所述叶根夹持块(110)和所述叶尖夹持块(120)运动以夹持或脱离所述叶片(20)。

16.根据权利要求13或14所述的叶片吊具的控制***，其特征在于，所述控制***还包括：

远程显示终端(300)，与所述控制器(200)连接，并且用于显示所述控制器(200)接收到的信息和/或从所述控制器(200)发出的信息；

WIFI放大器(400)，安装在所述夹具(10)上，以将所述控制器(200)接收到的信息和/或从所述控制器(200)发出的信息转化为WIFI信号并进行放大。

17.一种叶片吊具，其特征在于，所述叶片吊具包括如权利要求13-16中任一项所述的控制***。

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