BR112014002765B1

BR112014002765B1 - processo e aparelho de conformação

Info

Publication number: BR112014002765B1
Application number: BR112014002765-0A
Authority: BR
Inventors: Burkhard Voigt; Oliver Labs; Roy Kersten
Original assignee: Wobben Properties Gmbh.
Priority date: 2011-08-05
Filing date: 2012-07-03
Publication date: 2020-06-30
Also published as: TW201313358A; NZ621165A; US20150290752A1; KR101769189B1; US9925626B2; HUE026663T2; MX337688B; WO2013020757A2; KR20140043503A; EP2576096A2; BR112014002765A2; DE102011080497A1; PT2576096E; RS54455B1; CA2843002C; TWI494178B; ES2554238T3; AR087429A1; MX2014001189A; PL2576096T3

Abstract

PROCESSO E APARELHO DE CONFORMAÇÃO A presente invenção se refere a um processo de conformação para a conformação a quente de uma chapa de aço (226) de uma pá de rotor (108), a ser produzida, de uma instalação de energia eólica (100), compreendendo as etapas de aquecer a chapa de aço (226) em um forno (202) enquanto a chapa de aço (226) está disposta sobre um carrinho de soleira móvel (206), deslocar a chapa de aço aquecida (226) com o carrinho de soleira móvel (206) a partir do forno (202) para um aparelho de prensagem (204) para a operação de conformação a quente, transferir a chapa de aço aquecida (226) no aparelho de prensagem (204) desde o carrinho de soleira móvel (206) para um carrinho de conformação (208) tendo uma forma de contraparte (236); e prensar a chapa de aço (226) por pelo menos um punção de prensagem (232), que pressiona de tal maneira sobre a chapa de aço (226), que esta se conforma entre o punção de prensagem (232) e a forma de contraparte (236), em particular assume a forma do punção de prensagem (232) e da forma de contraparte (236).

Description

PROCESSO E APARELHO DE CONFORMAÇÃO

[0001] A invenção se refere a um aparelho e um processo para soldagem de chapas de aço para a produção de uma pá de rotor de uma instalação de energia eólica. A presente invenção se refere igualmente a um processo e um aparelho para fabricar uma pá de rotor de uma instalação de energia eólica. Além disso, a presente invenção se refere a uma instalação de energia eólica e uma pá de rotor de uma instalação de energia eólica. Além disso, a presente invenção se refere a um aparelho e a um processo para a conformação a quente de uma chapa de aço de uma pá de rotores de uma instalação de energia eólica. Além disso, a presente invenção se refere a um aparelho e um processo para cortar, no tamanho, chapas de aço para uma pá de rotor de uma instalação de energia eólica.

[0002] Instalações de energia eólica são conhecidas atualmente em particular na forma das assim chamadas instalações de energia eólica com eixo horizontal. Neste caso, um rotor aerodinâmico que tem pelo menos uma, e usualmente três, pás de rotor, gira em tomo de um eixo substancialmente horizontal. Neste caso, as pás de rotor são de uma configuração aerodinâmica e são movidas pelo vento de forma que o dito movimento rotativo tem lugar, o qual pode então ser convertido para energia elétrica por um gerador elétrico.

[0003] As modernas instalações de energia eólica têm pás de rotor que são de tamanho crescentemente maior e em particular de maior comprimento. Entretanto, pás de rotor de comprimentos de cerca de 60 m, de uma profundidade de até mais que 8 m e uma espessura de até mais de 3 m já são conhecidas. Um flange de conexão de tal pá de rotor para fixar um cubo de rotor já é também atualmente conhecido de um diâmetro superior a 3,5 m. para pás de rotor de tais ordens de magnitude, pode ser apropriado que elas também sejam feitas, pelo menos por porções, de aço.

[0004] A produção de aço é conhecida a partir de muitas outras áreas tecnológicas, tais como, por exemplo, na construção de navios, mas a transferência para a fabricação de uma pá de rotor de uma instalação de energia eólica é basicamente não possível por causa das demandas muito especiais da fabricação de pás de rotor. Em conexão a isto, menção deve ser feita em particular - mas não definitivamente - ao fato de que, na fabricação de pás de rotor, o objetivo, apesar de tudo, é o de implementar uma estrutura leve, na medida em que isto seja, sobretudo, possível quando se usa aço. Além disso, deve ser obervado que uma pá de rotor de uma instalação de energia eólica é exposta a cargas que se alternam permanentemente. A este respeito existe uma alteração não apenas na amplitude de carregamento, mas também na direção de carregamento, e em particular no movimento de rotação do rotor a força de gravidade pode envolver uma alteração permanente entre cargas de tração e compressão. A este respeito, uma pá de rotor é um corpo oco longo que deve resistir até mesmo a um carregamento de flexão constante e que se altera constantemente. Em adição a assegurar estabilidade apropriada, todavia, a pá de rotor deve ser de um formato aerodinâmico e, tanto quanto possível, deve manter apropriadamente este formato. Todas aquelas demandas são assim tão especiais que elas requerem consideração específica dedicada à mesma. Em particular, é possível se recorrer à experiência prévia em construções de aço somente até uma extensão severamente limitada.

[0005] Para instalações de energia eólica, a "Turbina Eólica de Smith- Putnam" é conhecida desde os anos de 1940, que usou uma pá de rotor de aço. Informações sobre esta "Turbina Eólica de Smith-Putnam" podem ser encontradas na página da Wikipedia em Inglês (http://en.wikipedia.org/wiki/Smith- Putnam_wind_turbine). Uma pá de rotor usada ah pode também ser encontrada na Internet, mais especificamente na página da Internet http://www.situstudio.com/blog/2010/09/01/smith-putnam/.

[0006] Como pode ser visto a partir do blog de Internet precedente, a pá de rotor da Turbina Eólica de Smith-Putnam foi construída com um perfil de pá de rotor que é constante sobre seu eixo inteiro. Isto naturalmente leva a simplificações em termos de engenharia de produção em comparação com as pás de rotor modernas de hoje em dia, as quais são de um perfil continuamente axialmente variável. A este respeito, o perfil se altera na direção axial em tamanho e também em sua natureza. Além disso, uma pá de rotor de uma moderna instalação de energia eólica dos dias atuais é também torcida na direção axial para levar em conta as diferentes direções de fluxo de afluxo que ocorrem, devido à rotação do rotor, em diferentes espaçamentos a partir do cubo de rotor. Adicionado a isto é o fato de que pás de rotor particularmente grandes e em particular pás de rotor de profundidade muito grande na região perto do cubo devem ser de uma estrutura de múltiplas partes para a finalidade de transporte.

[0007] A complexidade de uma moderna pá de rotor, portanto, não pode ser comparada com a pá de rotor conhecida a partir da Turbina Eólica de Smith-Putnam. A fabricação de uma moderna pá de rotor ou de uma porção de uma moderna pá de rotor de aço requer assim um grande número de considerações, propostas, e soluções, individuais.

[0008] Como estado geral da arte atenção deve ser dirigida para os documentos DE 1 433 768 A, DE 1 180 709 A, DD 159 055 A1, DE 24 02 190A e WO 2010/100066 A2.

[0009] Por conseguinte, o objetivo da presente invenção é o de abordar pelo menos um dos problemas acima mencionados. Em particular, a invenção busca prover que a produção de pá de rotor de uma pá de rotor ou de uma parte da mesma de aço seja aperfeiçoada ou que seja primeiramente tomada possível. A invenção procura propor pelo menos uma solução alternativa.

[00010] De acordo com a invenção é proposto um processo de acordo com a reivindicação 1. De acordo com a mesma, uma conformação a quente de uma chapa de aço de uma pá de rotor a ser produzida de uma instalação de energia eólica é realizada de tal maneira que primeiramente a chapa de aço a ser conformada é aquecida em um forno. Neste caso, a chapa de aço - primeiramente na forma de uma chapa superficial plana - está disposta sobre uma soleira móvel. Depois da operação de aquecimento, a chapa de aço aquecida é movida com a soleira móvel a partir do forno para um aparelho de prensagem para a operação de conformação a quente. A soleira móvel se desloca assim diretamente com a chapa de aço a partir do forno para dentro do aparelho de prensa, sem que assim seja efetuada uma transferência ente eles.

[00011] Uma operação de transferência é efetuada então no aparelho de prensa, em que a chapa de aço aquecida é transferida desde a soleira móvel para um carrinho de conformação que tem uma forma de contraparte. A forma de contraparte pode também ser designada como leito de conformação. A chapa de aço aquecida está disposta agora sobre a forma de contraparte e pode ser prensada. A operação de prensagem é efetuada por um punção de prensagem, o qual é prensado de tal maneira sobre a chapa de aço que a chapa de aço se conforma entre o punção de prensagem e a forma de contraparte. Em particular, a chapa de aço assume neste caso o formato do punção de prensagem e o formato da forma de contraparte, os quais são sintonizados entre si.

[00012] Preferivelmente, a operação de transferência da chapa de aço é efetuada de tal maneira que a chapa de aço é elevada desde a soleira móvel no aparelho de prensagem. A soleira móvel é agora separada da chapa de aço e pode ser embaixo movida para fora. De forma correspondente, o espaço abaixo da chapa de aço toma-se livre e a forma de contraparte é movida com o carrinho de conformação para dentro do aparelho de prensagem abaixo da chapa de aço elevada. A chapa de aço pode agora ser abaixada sobre o carrinho de conformação e assim sobre a forma de contraparte. Como um resultado, qualquer aparelho para a realização da operação de elevação não precisa ser provido na forma de um aparelho externo, como uma empilhadeira de garfo. Pelo contrário, tal dispositivo de elevação pode ser estacionário. Preferivelmente, esse aparelho de elevação forma uma parte do aparelho de prensagem ou é com este fixamente conectado. A operação de transferência é efetuada assim por operação de elevação da chapa de aço e troca dos dois carros.

[00013] Preferivelmente, a soleira móvel se desloca sobre um sistema de trilhos a partir do forno para o aparelho de prensagem. É também desejável que o carrinho de conformação se desloque para dentro do aparelho de prensagem sobre um ou o sistema de trilhos. Isto toma possível obter uma simplificação nos movimentos de operação, em particular do transporte da chapa de aço aquecida a partir do forno para dentro do aparelho de prensagem sobre a forma de contraparte. Preferivelmente, a soleira móvel e o carrinho de conformação usam o mesmo sistema de trilhos, e em particular o mesmo par de trilhos. Isto toma possível obter um aparelho eficiente, o qual também faz a troca da chapa de aço a partir da soleira móvel para o carrinho de conformação de maneira correspondentemente eficiente e prática.

[00014] De acordo com a invenção é proposto um aparelho de conformação para a conformação a quente de uma chapa de aço de acordo com a reivindicação 4. Este aparelho de conformação inclui um forno para aquecer a chapa de aço, um aparelho de prensagem para a operação de conformação da chapa de aço e uma soleira móvel para transportar a chapa de aço a partir do forno para o aparelho de prensagem. A este respeito, esse aparelho de conformação é em particular preparado para realizar um processo acima descrito para a conformação a quente de uma chapa de aço.

[00015] Preferivelmente, o forno tem uma base de forno com uma abertura de base e a soleira móvel é caracterizada por um mecanismo de deslocamento para o deslocamento a partir do forno para o aparelho de prensa, uma mesa de suporte para suportar a chapa de aço durante o aquecimento no forno e durante o transporte a partir do forno para o aparelho de prensagem e uma estrutura de suporte para conectar a mesa de suporte ao mecanismo de deslocamento. Neste caso, a estrutura de suporte é configurada de tal modo que ela se estende a partir do mecanismo de deslocamento através da abertura de base do forno para a mesa de suporte no forno, quando a mesa de suporte suporta a chapa de aço no forno. Em outras palavras, a soleira móvel pode se mover com seu mecanismo de deslocamento abaixo da base de forno, mas, neste caso, pode manter a mesa de suporte no forno por meio da estrutura de suporte.

[00016] Preferivelmente, o aparelho de conformação, neste caso, é configurado de tal maneira que a soleira móvel pode se mover para dentro da abertura de base ou para fora da mesma com a estrutura de suporte quando o forno é aberto. Em particular, a abertura de base é na forma de uma abertura aproximadamente em forma de fenda na base de forno e a estrutura de suporte é de uma configuração correspondentemente mais delgada, de modo que ela pode se mover para dentro da abertura em forma de fenda, quando o mecanismo de deslocamento se desloca abaixo do forno. Depois do aquecimento da chapa de aço, esta pode assim ser transportada, de maneira fácil, a partir do forno para o aparelho de prensagem. Para essa finalidade, é somente necessário que o forno seja aberto e a soleira móvel pode se deslocar através para o aparelho de prensagem.

[00017] Preferivelmente, o aparelho de conformação tem um carrinho de conformação deslocável para receber a chapa de aço no aparelho de prensagem, o carrinho de conformação provendo uma forma de contraparte ou leito de conformação na operação de conformação.

[00018] Preferivelmente é provido um sistema de trilhos para o deslocamento da soleira móvel a partir do forno para o aparelho de prensagem bem como para o deslocamento do carrinho de conformação para dentro do aparelho de prensagem e correspondentemente também para fora do aparelho de prensagem. Em particular é provido um par de trilhos provido desde um lado do aparelho de prensagem através do aparelho de prensagem e além do forno. Preferivelmente, o espaçamento entre forno e aparelho de prensagem é mantido pequeno. O espaçamento pode ser mantido de tal tamanho que ah a soleira móvel vazia, depois de a chapa de aço aquecida ter sido transferida para o carrinho de conformação, pode ser equipada com uma nova chapa de aço fria.

[00019] Preferivelmente, o aparelho de elevação, que eleva a chapa de aço aquecida para a operação de transferência, forma uma parte do aparelho de prensagem ou é disposto sobre o aparelho de prensagem e é preferivelmente operado por este. Neste caso, o aparelho de elevação é em particular configurado de tal modo que ele assegura uma operação de elevação uniforme da chapa de aço a partir da soleira móvel e igualmente assegura que a chapa de aço aquecida seja uniformemente depositada sobre o carrinho de conformação.

[00020] Preferivelmente, o aparelho de elevação tem uma pluralidade de braços de elevação providos com um mecanismo de movimento e que são adaptados para engatar lateralmente abaixo da chapa de aço. Neste caso, é proposto que os braços de elevação devem ser atuados de tal maneira, em particular deve ser provido um correspondente controle, que eles elevem uniformemente a chapa de aço aquecida, apesar de seus próprios mecanismos de movimento. Como um resultado, o peso é distribuído uniformemente sobre os braços de elevação e, em adição, isto age contra o risco que, que a chapa de aço aquecida pudesse sofrer deflexão por flexão.

[00021] O aparelho de prensagem é em particular previsto para empurrar ou pressionar basicamente a partir de cima sobre a chapa de aço aquecida com uma forma, enquanto a chapa de aço aquecida repousa sobre uma forma de contraparte ou leito de conformação corespondente à mesma. Não obstante, é preferivelmente proposto que uma pluralidade de prensas individuais seja provida para essa finalidade, em particular oito prensas individuais são propostas. A força necessária que deve ser aplicada pode ser distribuída para aquelas prensas individuais. Por meio de um sistema de controle correspondente, não obstante, a força aplicada por essa pluralidade de prensas individuais, em particular, por conseguinte, oito de tais prensas, é uniformemente produzida de forma que o molde usado para a operação de prensagem pode ser prensado para baixo com a força total das prensas individuais. As prensas individuais formam assim conjuntamente uma matriz ou punção de conformação para a conformação da chapa de aço. Preferivelmente, as prensas individuais têm suas próprias unidades de acionamento, as quais, por exemplo, pode ser atuadas hidraulicamente ou de alguma outra forma, tal como, por exemplo, por meio de um mecanismo de alavanca de cotovelo.

[00022] Além disso, uma soleira móvel é proposta, a qual tem pelo menos uma das características ou propriedades acima descritas.

[00023] No processo de conformação descrito para a conformação a quente de uma chapa de aço é possível usar partes de aço feitas basicamente de aço estrutural usual, as quais são aquecidas para sua respectiva temperatura de conformação no forno, a fim de obter uma normalização do material, tal como, por exemplo, aço ou alumínio. Com um tipo de aço, a temperatura de conformação é, por exemplo, 900 a 930°C. A manutenção da temperatura deve ser observada tão precisamente quanto possível, para não danificar a estrutura do aço. A parte de aço, mais especificamente a chapa de aço, pode ser uma grande chapa de aço de 3 x 12 m, a qual, depois da operação de aquecimento, é movida para fora do forno com a soleira móvel para a estação de conformação, mais especificamente o aparelho de prensagem. Nesta estação de conformação ou aparelho de prensagem, é efetuada a operação de transferência da chapa de aço para o carrinho de conformação com a forma de contraparte, que também pode ser designado como o leito de conformação. Assim, aqui, a chapa de aço aquecida é elevada por meio de uma pluralidade de braços de elevação e a soleira móvel é substituída pelo leito de conformação. Para essa finalidade, ambos, mais especificamente a soleira móvel e o carrinho de conformação que recebe o leito de conformação, são preferivelmente montados sobre os mesmos trilhos.

[00024] Os braços de elevação são configurados de tal maneira que a parte de aço é elevada em uma direção tão perpendicular quanto possível, em que a parte de aço, mais especificamente a chapa de aço, fica disposta aproximadamente horizontalmente.

[00025] Assim, a soleira móvel se desloca diretamente para dentro do forno e a partir do forno para a estação de conformação. Até agora foi conhecido a partir do estado da técnica que uma parte de aço fosse movida para fora do forno com um carro, que basicamente formou o lado inferior completo do forno, e então para ser transferido dali com uma empilhadeira de garfo. De acordo com uma solução preferida, é aqui proposto, todavia, utilizar somente uma reentrância estreita na base de forno, que é mais estreita do que a largura da chapa de aço a ser aquecida.

[00026] Um preferido aparelho de prensagem ou prensa pode ser projetado para pressão de prensagem de 640 toneladas e pode ser formado por uma pluralidade de, e em particular oito, prensas individuais, que operam uniformemente, para aplicar a necessária pressão total. A mencionada pressão de prensagem é um possível exemplo e pode, por exemplo, ser também mais alta ou mais baixa, dependendo do tipo de material e do tamanho da chapa.

[00027] De acordo com a invenção é também proposto um processo de soldagem de acordo com a reivindicação 13. Tal processo de soldagem é proposto para conexão de chapas de aço conformada, em particular como as chapas de aço acima descritas, para formar uma pá de rotor ou um segmento de pá de rotor. Para essa finalidade, as chapas de aço a serem conectadas entre si são dispostas e fixadas em um arranjo de preparação. Este arranjo de preparação já representa assim, por conseguinte, basicamente o segmento de pá de rotor a ser produzido, a cujo respeito a fixação pode ser provida somente até tal extensão que a operação de soldagem para definitivamente e fixamente conectar a pá de rotor podem ser efetuadas sem as chapas de aço formadas caírem longe, neste caso. Este arranjo de preparação forma assim substancialmente um pacote fixo. Nesse arranjo de preparação, as chapas de aço são então interligadas entre si por soldagem em respectivas arestas de contato que formam uma junta de solda. A operação de soldagem é efetuada, neste caso, na forma de soldagem por arco submerso por um robô de soldagem.

[00028] Uma soldagem por arco submerso é basicamente conhecida na forma de um processo de soldagem totalmente automático para longos cordões de solda retilíneos e horizontais, como, por exemplo, um cordão de tubo longitudinal. De acordo com a invenção é agora proposto que o processo de soldagem por arco submerso por meio de um robô de soldagem é usado para as formas complexas e assim cordões de solda complexos de um segmento de pá de rotor. Neste caso, deve ser observado que tal segmento de pá de rotor pode ser produzido, por exemplo, a partir de 24 chapas de aço conformadas. Neste caso podem ser produzidas, por exemplo, primeiramente, dois segmentos parciais de respectivamente 12 chapas de aço conformadas. Neste caso, todas ou pelo menos a maioria das chapas de aço usadas aqui são diferentes e correspondentemente isto também envolve um grande número de diferentes costuras de solda. Até agora, nenhum processo de soldagem por arco submerso foi proposto no estado da arte para esta finalidade.

[00029] Um problema com a soldagem por arco submerso é que o pó também cobre a respectiva posição de soldagem para, assim, criar uma condição de soldagem correspondentemente blindada. Basicamente, o pó é mantido em seu local pela força de gravidade. De acordo com uma modalidade preferida, é agora proposto que o arranjo de preparação seja movido na operação de soldagem por um aparelho de movimento, e mais especificamente de tal maneira que a operação de soldagem é respectivamente efetuada sobre uma região voltada para cima da junta de solda. A junta de solda é, neste caso, por exemplo, um entalhe ou uma ranhura em forma de entalhe, que é produzido por duas arestas fresadas de duas chapas de aço a serem ligadas uma à outra. Esta junta de solda deve estar situada tanto quanto possível voltada para cima, para que o pó possa se situar sobre a mesma na operação de soldagem. Isto pode também abranger a situação em que a junta de solda se encontra no interior do arranjo de preparação, portanto basicamente no interior do segmento de pá de rotor a ser produzido. O segmento de pá de rotor, a ser produzido, é mais especificamente basicamente um corpo oco, que tem, por exemplo, um revestimento externo que corresponde substancialmente à superfície do segmento de pá de rotor nesta região. As chapas de aço a serem ajustadas conjuntamente formam assim substancialmente a camada externa do segmento de pá de rotor a ser produzido. Escoras de reforço no interior desta pá de rotor ou segmento de pá de rotor podem ser acrescentadas e também precisam de uma operação de soldagem.

[00030] Agora, para a operação de soldagem, o robô de soldagem, o qual, por exemplo, pode ter um braço de robô com seis juntas ou articulações, é movido ao longo da respectiva junta de solda a ser soldada. Neste caso, o arranjo de preparação é movimentado de tal maneira, em particular sendo girado em tomo de um eixo substancialmente horizontal, que o robô de soldagem é movido em relação de seguimento mais especificamente ao longo da junta de solda, mas encontra uma respectiva porção aproximadamente horizontal para a operação de soldagem. Preferivelmente, por conseguinte, a guia por seguimento é efetuada de maneira dupla, mais especificamente um movimento, em particular rotação, do arranjo de preparação e assim das chapas de aço, de tal maneira que a costura de solda é aproximadamente horizontal, o robô de soldagem realizando a guia de seguimento restante ao longo da junta de solda.

[00031] Preferivelmente, o arranjo de preparação é assim girado durante a operação de soldagem, isto sendo efetuado em particular com velocidade variável. O segmento de pá de rotor tem um perfil oco bastante alongado em seção transversal, com relação a um eixo longitudinal de pá de rotor. Por meio da rotação com velocidade variável, é possível levar em conta este fato. Em particular, a pá de rotor é girada lentamente ou temporalmente até mesmo não girada, quando uma porção de perfil correspondentemente longa é para cima ou para baixo, de forma que o robô de soldagem tem tempo suficiente para soldar ao longo uma correspondente costura de solda horizontal. Correspondentemente, uma porção curta, tal como, por exemplo, uma borda dianteira de pá de rotor, é voltada retilineamente para baixo ou para cima no movimento de rotação, e é soldada.

[00032] Preferivelmente, a velocidade de rotação pode ser variada com o conhecimento da respectiva porção de perfil a ser soldada, na dependência de uma correspondente posição angular com relação a tal rotação.

[00033] Preferivelmente, as arestas de contato de duas respectivas chapas de aço conformadas são providas, neste caso, com um chanfro de forma que, conjuntamente, elas são de um formato de entalhe ou de cunha. Este formato de cunha ou de entalhe promove a operação de soldagem, na medida em que nesta ranhura em forma de entalhe pode ser realizado pelo menos um cordão de soldagem com o processo de soldagem por arco submerso. Deve ser observado que uma soldagem limpa é importante e é destacado que usualmente um número de cordões de solda deve ser implementado nesta junta de solda.

[00034] De acordo com a invenção é também proposto um aparelho de soldagem para conexão de chapas de aço conformadas para formar uma pá de rotor ou segmentos de pá de rotor de acordo com a reivindicação 18. Este aparelho de soldagem tem pelo menos um robô de soldagem para conexão das chapas de aço que são adjacentes no arranjo de preparação por um processo de soldagem por arco submerso. É também provido um aparelho de movimento, o qual move o arranjo de preparação, de forma que a operação de soldagem pode ser respectivamente efetuada sobre uma região voltada para cima da junta de solda. Este aparelho de soldagem é em particular preparado para a finalidade de realizar o processo de soldagem acima descrito, de acordo com pelo menos uma das modalidades especificadas.

[00035] Preferivelmente é provido um dispositivo de controle manual, com o qual um soldador pode mudar para a operação manual no local e pode assistir ou ainda guiar o robô com os dispositivo de controle manual, na operação. Em princípio, a soldagem manual por arco submerso é problemática porque o soldador não pode verificação o cordão de solda e assim o resultado de soldagem ou o procedimento de soldagem por causa do pó. Não obstante, tal intervenção manual pode ser apropriada, particularmente quando o robô de soldagem vai para longe do corda ou ameaça fazer isto. Este pode ser o caso, por exemplo, quando o robô de soldagem é inteiramente ou parcialmente orientado para uma configuração pré-programada do cordão, mas o cordão se desvia de sua configuração pré-programada. Aqui, o reajuste pode agora ser efetuada manualmente por, por exemplo, o robô de soldagem ser movido de volta sobre o cordão de solda ou seu centro.

[00036] Preferivelmente, neste caso, um segmento de pá de rotor a ser produzido é soldado conjuntamente a partir de 24 partes formadas de aço, isto é, chapas de aço já conformadas. As partes formadas de aço, isso é, chapas de aço são para esta finalidade colocadas na posição e soldadas. Para a soldagem, na operação de corte das chapas de aço foi provido um chanfro, de forma que os chanfros de duas partes formadas de aço que são colocadas juntas formam um entalhe ou junta similar. Esse entalhe é soldado com um processo SAW, mais especificamente o mencionado processo por arco submerso, com uma multiplicidade de camadas e por meio de um robô de soldagem. Usualmente, robôs não soldam em um processo SAW, mas eles realizam isto somente com relação a uma camada porque depois da etapa de soldagem de cada camada, o pó deve ser removido, o que requer a operação manual.

[00037] Preferivelmente, o robô de soldagem é previsto parcialmente para operação manual, em que ele pode soldar automaticamente, mas, neste caso, um soldador observa a operação do robô de soldagem e eventualmente pode intervir. Uma apropriada barra de controle, que é coloquialmente também conhecido como na forma de um "Joystick", pode ser provido para esta finalidade. Um bom soldador pode estimar a qualidade do cordão de solda e a intervenção pode assim ser racional como um resultado, na maioria dos casos, todavia, a intervenção manual será restrita ao soldador que realiza uma intervenção de correção, se a parte atualmente a ser soldada se desviar da parte básica, em particular se desviando ligeiramente.

[00038] O processo SAW pressupõe que o respectivo cordão a ser soldado esteja embaixo, para que o pó não deslize para longe. Para esta finalidade, em uma modalidade, é proposto que a pá de rotor deva ser girada de tal modo, que o local que deve ser exatamente soldado está respectivamente embaixo. Se um cordão que se estende perifericamente está sendo soldado, o segmento de pá de rotor deve ser continuamente girado. A este respeito, se deve considerar o fato de que o segmento de pá de rotor não é circular e a velocidade de rotação deve ser preferivelmente adaptada ao mesmo. Preferivelmente, o aparelho de movimento e em particular aparelho de rotação para a rotação do segmento de pá de rotor tem três eixos de rotação. O robô de soldagem tem preferivelmente seis juntas, para ter correspondentes graus de liberdade.

[00039] De acordo com a invenção é também proposto um processo de corte para cortar no tamanho as chapas de aço conformadas de uma pá de rotor a ser produzida de uma instalação de energia eólica por meio de um robô de plasma de acordo com a reivindicação 21. Mediante um robô de plasma é aqui entendido um robô de laser que corta a chapa de aço por meio de feixe de laser.

[00040] É proposto que o processo de corte seja primeiramente realizado de tal maneira que a peça a trabalhar é colocada sobre uma mesa de conformação, mais especificamente sendo firmemente apertada sobre a mesma. A mesa de conformação é conectada firmemente com o robô de plasma, de forma que existe uma ligação fixa conhecida com os eixos do robô. Subsequentemente, um cabeçote de processamento do robô de plasma é então guiada sobre a peça a trabalhar ao longo de uma linha de corte provida se estendendo tridimensionalmente, a fim de medir a peça a trabalhar nessa região e detectar quaisquer desvios entre a peça a trabalhar e a parte original tomada como base para estabelecer a linha de corte para a peça a trabalhar específica, a linha de corte também sendo referida daqui em diante como a linha de corte de guia. Neste caso, em particular o espaçamento a partir do cabeçote de processamento para a peça a trabalhar é detectado e o cabeçote de processamento é guiado ao longo da superfície da peça a trabalhar em um espaçamento relativo ao mesmo, que é tão constante quanto possível. Para medir o espaçamento, uma pequena corrente de plasma já flui, que provê que uma linha de marcação que pode também ser referida como a costura de marcação é produzida na linha de corte pretendida que é adaptada à peça a trabalhar. Na operação de medição, o robô de plasma registra a linha de corte alterada, a qual mais especificamente foi adaptada à peça a trabalhar, que é assim depositada como a linha de corte de guia e corresponde à costura de marcação. Por simplicidade, as características do procedimento de medição podem também ser explicadas em conexão com a colocação da costura de marcação, embora a colocação da costura de marcação ou em qualquer caso o resultado da costura de marcação colocada não seja incondicionalmente importante.

[00041] Nas etapas de posicionamento e/ou fixação da peça a trabalhar sobre a Mesa de conformação, um plano de base é estabelecido, o qual deve representar, por exemplo, aproximadamente um plano central para a peça a trabalhar específica. Esse plano de base pode ser selecionado diferentemente para diferentes peças a trabalhar. Ele é preferivelmente adotado para peças de trabalho da mesma estrutura e é assim selecionado de maneira idêntica. Na operação de medição, e preferivelmente também na operação de corte, duas direções de movimento são importantes, as quais são referidas daqui em diante como a direção de estampagem e a direção de perfuração ou, em forma simplificada, são designadas como estampagem e perfuração. Movimentos, os quais são realizados perpendicularmente a este plano de base, são referidos como estampagem. Movimentos, os quais têm lugar na direção de trabalho, isto é, na direção, para a qual um laser de corte do robô de plasma está voltado, são referidos como perfuração. Essas direções, de estampagem e de perfuração, podem assim ser idênticas, mais especificamente ah onde o laser é perpendicular ao plano de base. O laser é ali aproximadamente perpendicular ao plano de base, onde a posição de processamento atual da peça a trabalhar está em relação de plano-paralelo com o plano de base.

[00042] Enquanto o cabeçote de processamento é guiado ao longo da linha de corte pretendida, desvios com relação à peça a trabalhar, em particular com relação à parte original armazenada, com relação à altura, devem ser esperados, mais especificamente na direção de estampagem, isto é, perpendicularmente ao plano de base. Tal desvio, não obstante, torna-se marcante para o robô de plasma, na forma de desvio na direção de perfuração e estampagem, enquanto as duas direções não coincidirem, De forma correspondente, a guia por seguimento do cabeçote de processamento do robô de plasma pode assim também ser efetuada com espaçamento aproximadamente constante na direção de estampagem e/ou perfuração. Preferivelmente, um valor de correção que tem um componente na direção de estampagem e um componente na direção de perfuração é determinado a partir daqueles desvios para a guia por seguimento do cabeçote de processamento. Particularmente preferivelmente, um valor de correção médio que leva em conta ambos os componentes de desvio é formado a partir de ambos os componentes de desvio. Se 'a1' é o desvio na direção de estampagem, e "a2" é o desvio na direção de perfuração, um valor de correção "kl" na direção de estampagem e um valor de correção "k2" na direção de perfuração podem ser calculados como a seguir:

[00043] A correção resultante resulta por meio da adição vetorial dos dois componentes de correção. No cálculo acima, al e a2 são respectivamente 50% envolvidos. Alternativamente, é possível implementar uma ponderação g1 e g2 para al ou a2, respectivamente. Então, isso fornece as seguintes relações:

[00044] Para g1 = g2 = 0,5, ambas as regras de cálculo são idênticas. Idealmente, o total de gl e g2 é igual a 1. Para levar em conta as menores não linearidades, pode ser apropriado que este total defira de 1 por poucos por cento, em particular que seja maior por 1 a 5 % se o cabeçote de processamento medir a peça a trabalhar a partir do lado côncavo, ou 1 a 5% menor, se o cabeçote de processamento medir a peça a trabalhar a partir de um lado convexo. Preferivelmente, a medição é feita a partir do lado côncavo.

[00045] A partir de pontos de vista práticos, por conseguinte, se deve considerar que a chapa de aço formada, obtida, a ser cortada, mais especificamente a peça a trabalhar, não tem exatamente a forma idealmente considerada, mais especificamente aquela da parte original, e em adição também varia a partir de uma chapa de aço que é formada como sendo a mais próxima - sendo teoricamente idêntica -. Assim, a costura de marcação, que reproduz o cordão medido, na realidade não é idêntico à linha de corte, porque a parte de chapa de aço conformada usualmente não tem a forma idealizada.

[00046] É então proposto que a chapa de aço seja cortada por meio de um cabeçote de processamento do robô de plasma, na medida em que o cabeçote de processamento é controlado de acordo com linha de corte de guia, estabelecida a operação de medição. A costura de marcação reproduz esta linha de corte de guia estabelecida. A guia ao longo der costura de marcação é preferivelmente efetuada, neste caso, com base nos valores registrados na medição da peça a trabalhar específica de tal maneira que a linha de marcação, possivelmente visível, em cada caso não é requerida pelo robô. Neste caso, deve ser enfatizado mais uma vez que um grande número de diferentes chapas de aço deve ser provido para a produção do segmento de pá de rotor, e aquelas chapas devem ser previamente cortadas no tamanho e formato depois de elas terem sido conformadas. Aquelas partes de chapa de aço conformadas requerem uma linha de corte e, assim, finalmente, uma aresta de corte, que, na prática, não é constante em qualquer uma das três direções Cartesianas. Assim, uma linha de corte que se estende tridimensionalmente ou costura de marcação que se estende tridimensionalmente é usada para significar tal linha ou costura que não está em um plano. Assim, onde existe um formato substancialmente mais complexo para a linha ou costura, do que seria o caso, por exemplo, quando do corte de um tubo. Quando tal tubo é cortado, em particular transversalmente em relação à direção longitudinal, o resultado é uma aresta de corte circular. Naturalmente, este tubo, que é tomado a título de exemplo, é tridimensional e a aresta de corte circular também se estende basicamente no espaço, mas existe um plano no qual esta aresta de corte circular, dada a título de exemplo, é disposta, mais especificamente, usualmente, um plano em relação ao qual o eixo longitudinal do tubo forma a linha normal. E, se a este respeito, tal aresta de corte circular puder ser completamente considerada como uma aresta de corte bidimensional, somente o plano é correspondentemente envolvido.

[00047] Este não é o caso com as chapas de aço conformadas complexas, como são a base da presente invenção, pelo menos para algumas arestas de corte. O presente processo de corte se baseia, assim, em um controle tridimensional, mais especificamente guia por seguimento do cabeçote de processamento nas três direções Cartesianas.

[00048] Preferivelmente, o processo de corte proposto também realiza a operação de corte de um chanfro como a preparação de uma junta de solda em forma de entalhe ou em forma de cunha, como foi descrito acima em conexão com o processo de soldagem. Como um resultado, já é possível preparar na operação de corte o pretendido procedimento de soldagem por arco submerso, que é aqui proposto por meio de uma pluralidade der camadas, mais especificamente uma pluralidade dos cordões de solda por junta de solda.

[00049] Além disso, é proposto um robô de plasma para cortar no tamanho chapas de aço conformadas de uma pá de rotor a ser produzida de uma instalação de energia eólica de acordo com a reivindicação 25. Este robô de plasma inclui um cabeçote de processamento com um gerador de feixe de laser para fornecer um feixe de laser para cortar a chapa de aço. Além disso, é previsto um mecanismo de movimento, em particular um braço de robô multi- junta para mover e guiar em seguimento o cabeçote de processamento. Além disso, é previsto um sensor para detectar uma costura de marcação e/ou para detectar a superfície da chapa de aço. Em particular, o robô de plasma é preparado para realizar um processo de corte acima descrito, pelo menos de acordo com uma das modalidades especificadas.

[00050] Assim, pelo menos de acordo com uma modalidade para cortar as chapas de aço conformadas ou formadas, um robô de plasma é proposto, isto é, um robô de laser. Tal processo provê primeiramente efetuar uma medição das chapas de aço formadas ao longo de uma desejada linha de corte, mais especificamente a assim chamada linha de corte original, e, neste caso, estabelecendo uma linha de corte específica, mais especificamente uma assim chamada linha de corte de guia, em que uma costura de marcação que corresponde à linha de corte de guia pode ser implementada. Neste caso, portanto, desvios a partir da forma ideal das chapas de aço são levados em consideração. Na medição, estabelecendo a linha de corte de guia e colocando a costura de marcação, o robô é adaptado ao contorno específico, o qual, a este respeito, ele basicamente segue. Neste caso, por meio do feixe de plasma, ele obtém itens de informação acerca do espaçamento em relação à chapa de aço, isto é, em relação à parede da parte de aço, e pode assim seguir sua posição respectivamente atual. A precisa trajetória de deslocamento, que corresponde à linha de corte de guia, é, neste caso, registrada e armazenada no sistema de controle. O robô então se orienta a si próprio nesta trajetória na subsequente operação de corte. Como uma particularidade, atenção deve ser mais uma vez novamente dirigida para o fato de que o objeto a ser cortado, mais especificamente a chapa de aço conformada ou formada, é um objeto tridimensional no sentido que a superfície se altera nas três direções Cartesianas. Isto resulta no problema acima mencionado que, nos desvios da superfície a partir da forma ideal, uma decisão deve ser tomada com relação à direção na qual o feixe de laser deve ser ajustado. Se, por conseguinte, uma operação de perfuração deve ser efetuada, mais especificamente na direção do feixe de laser, ou uma operação de estampagem, mais especificamente transversalmente ao plano de base. É proposto aqui que uma combinação ou um compromisso de ambas as direções deve ser envolvido.

[00051] Além disso, na operação de corte, a parte de aço resfriada, isto é, a que foi resfriada depois da operação de conformação a quente, é mantida sobre um suporte apropriado por meio de um dispositivo hidráulico. A chapa de metal é prensada para baixo sobre este suporte e, como um resultado, uma deformação na operação de corte deve ser evitada.

[00052] Além disso, uma pá de rotor de uma instalação de energia eólica é proposta, que inclui uma porção de aço, que tem uma pluralidade de chapas de aço, em que as chapas de aço foram formadas com um processo de conformação de acordo com a invenção, unidas com um processo de soldagem de acordo com a invenção e/ou que foram cortadas de acordo com um processo de corte de acordo com a invenção.

[00053] Além disso, uma instalação de energia eólica com um ou uma pluralidade de tais pás de rotor é proposta.

[00054] A seguir, a invenção será explicada mais detalhadamente, de forma exemplificativa, com base em modalidades, com referência às figuras anexas.

[00055] A figura 1 mostra uma instalação de energia eólica em uma vista em perspectiva.

[00056] A figura 2 mostra uma estação de conformação em uma vista em perspectiva.

[00057] A figura 3 mostra a estação de conformação da figura 2 em uma vista lateral.

[00058] A figura 4 mostra um aparelho de prensagem ou um estande de prensagem em uma vista dianteira.

[00059] A figura 5 mostra um forno em uma vista dianteira juntamente com uma soleira móvel.

[00060] A figura 6 mostra esquematicamente um aparelho de soldagem para a soldagem por arco submerso de um segmento de pá de rotor.

[00061] A figura 7 mostra um fluxograma para o corte de uma chapa de aço por meio de um robô de plasma.

[00062] A figura 8 ilustra uma função de seguimento de um cabeçote de processamento de um robô de plasma.

[00063] A figura 9 mostra esquematicamente um recorte da figura 8.

[00064] Daqui em diante, idênticos números de referência podem ser usados para componentes similares, mas não idênticos, para enfatizar os aspectos comuns da funcionalidade de alguns de tais componentes.

[00065] A figura 1 mostra uma instalação de energia eólica 100 com uma torre 102 e uma gôndola 104. Arranjado na gôndola 104 está um rotor 106 com três pás de rotor 108 e um rotor 110. Na operação, o rotor 106 é colocado em um movimento de rotação pelo vento e aciona assim um gerador na gôndola 104.

[00066] A figura 2 mostra uma estação de conformação 200 em uma representação global de uma vista em perspectiva. Os elementos essenciais desta estação de conformação 200 são o forno 202, o qual é configurado aqui na forma de um forno de recozimento controlado, o aparelho de prensagem 204, que também pode ser referido como o estande de prensagem, uma soleira móvel 206, a qual transporta as chapas de aço a partir do forno 202 para o estande de prensagem 204, um carrinho de conformação 208, sobre o qual a chapa de aço é transferida da soleira móvel 206 para o aparelho de prensagem 204 e um sistema de trilhos 210 conectando o forno 202 e o estande de prensagem 204. A vista em perspectiva da figura 2 mostra uma abertura 212 do forno 202, através da qual a soleira móvel 206 pode mover uma chapa de aço a ser aquecida para dentro do forno 202 ou novamente pode ser extraída novamente do mesmo. A soleira móvel 206 se desloca, para esta finalidade, sobre o sistema de trilhos 210, que inclui basicamente somente um par de trilhos, com uma mesa de suporte 214 dentro do forno 202. Neste caso, sobre a mesa de suporte é suportada a chapa de aço e assim transportada para dentro do forno 202. O desenho ilustrativo da figura 2 não mostra tal chapa de aço. Neste caso, o sistema de trilhos 210 é colocado abaixo do forno 202 ou abaixo de uma base de forno 216. Uma abertura de base alongada 218 é provida na região do forno 202 no na base de forno 216, acima do sistema de trilhos 210.

[00067] A vista lateral da estação de conformação 200 mostra sua estrutura e mostra, dentre outros componentes, o sistema de trilhos 210, se estendendo continuamente, que se estende para dentro da estrutura do forno 202, mas que não é colocado no forno 202 como tal, mas sim abaixo desse forno 202. Na região do forno 202 estão ilustradas duas pessoas 220 para a demonstração do tamanho do arranjo.

[00068] Sobre o sistema de trilhos 210 é montada e guiada a soleira móvel 206, a qual tem um mecanismo de deslocamento 222 e uma mesa de suporte 224. A mesa de suporte 224 é provida com uma multiplicidade de pontos de suporte, sobre os quais a chapa de aço a ser aquecida ou aquecida 226 repousa. A esse respeito, a mesa de suporte não tem uma placa de mesa, mas sim somente esta pluralidade de pontos de suporte. A mesa de suporte 224 é conectada ao mecanismo de deslocamento 222 através de uma estrutura de suporte 228, que conecta apropriadamente.

[00069] O sistema de trilhos 210 se estende para tão longe quanto o aparelho de prensagem ou o estande de prensagem 204, o qual tem oito prensas individuais 230, que são arranjadas em duas fileiras ao longo do sistema de trilhos 210 e das quais quatro prensas individuais 230 podem ser vistas na figura 3. Estas oito prensas individuais 230 movimentam um punção de conformação 232 conjuntamente.

[00070] Além das prensas individuais 230 são também representados ainda braços de elevação 234, dos quais, na modalidade mostrada, são previstas 16 peças, das quais podem ser vistas na figura 3. Por meio desses braços de elevação 234, a chapa de aço 226 é elevada desde a soleira móvel 206, quando a soleira móvel 206 chegou ao estande de prensagem ou no aparelho de prensagem. Quando a chapa de aço 226 é elevada por esses braços de elevação 234, a soleira móvel 206 se desloca novamente para a posição representada na figura 3 e assim para fora do estande de prensagem. O carrinho de conformação mostrado 208 se desloca então para o estande de prensagem 204 abaixo da chapa de aço 226 elevada por meio dos braços de elevação 234. A chapa de aço 226 pode então ser abaixada por meio de der braços de elevação 234 para sobre o carrinho de conformação 208. Desta maneira, a chapa de aço 226 passa a ficar situada sobre uma forma de contraparte ou bloco 236, o qual também pode ser referido como o leito de conformação 236. A chapa de aço aquecida 226 pode então ser prensada por meio do molde ou do punção de conformação 232, atuado pelas oito prensas individuais 230, de forma que a chapa de aço 226 pode assumir o formato do punção de conformação 232 e do leito de conformação 236 que é adaptado ao mesmo.

[00071] O carrinho de conformação 208 está representado assim na figura 3 em uma posição de espera disposta fora do estande de prensagem 204. O carrinho de conformação tem um mecanismo de deslocamento de carrinho de conformação 238, que tem um nível muito alto de estabilidade e que é capaz de acolher grandes forças, pois ele não tem que suportar apenas a chapa de aço 226, mas também o peso do leito de conformação 236.

[00072] A figura 4 mostra uma vista dianteira sobre o estande de prensagem 204 e fornece, neste caso, uma vista dianteira sobre o punção de conformação 232 sobre o carrinho de conformação 208, e também mostra os braços de elevação 234.

[00073] O punção de conformação 232 é movimento por oito prensas individuais 230 simultaneamente e uniformemente sobre o leito de conformação 236 para a conformação da chapa de aço 226. O carrinho de conformação 208 se desloca com seu mecanismo de deslocamento de carrinho de conformação 238 sobre o sistema de trilhos 210 e suporta o leito de conformação 236 sobre um suporte de conformação 240. Para a prensagem da chapa de aço 226, o suporte de conformação 240 pode ser depositado sobre um apoio de suporte 242, o qual é disposto nos dois lados do mecanismo de deslocamento de carrinho de conformação 238. Como um resultado, isto pode prover que, na operação de prensagem da chapa de aço 226, as enormes forças de prensagem que ocorrem neste caso não tenham que ser acolhidas pelo mecanismo de deslocamento de carrinho de conformação 238.

[00074] Para a operação de elevação e de abaixamento da chapa de aço 226, o arranjo tem os braços de elevação 234 que têm os suportes de chapa 244, com os quais os braços de elevação 234 podem chegar abaixo da chapa de aço 226. O mecanismo selecionado para o braço de elevação 234 provê uma elevação perpendicular, tão uniforme quanto possível, da chapa de aço 226.

[00075] A figura 5 mostra uma representação esquemática de uma vista dianteira do forno 202 e da soleira móvel 206. O forno 202 tem um interior de forno 246 e pelo menos uma base de forno 216. A soleira móvel 206 é suportada com seu mecanismo de deslocamento 222 sobre o sistema de trilhos 210. A partir do mecanismo de deslocamento 220 se estende uma estrutura de suporte 228 através da abertura de base alongada 218 para a câmara de forno 246. Na câmara de forno 246 é disposta a mesa de suporte 224 e é suportada pela estrutura de suporte 228. Sobre a mesa de suporte 224 está representada uma chapa de aço 226, a qual é aquecida no forno 202 e assim na câmara de forno 246.

[00076] O aparelho de soldagem 600 da figura 6, o qual está esquematicamente representado, inclui um robô de soldagem 602 e um aparelho de movimento 604. No aparelho de movimento 604 é fixado um segmento de pá de rotor 606 no aparelho de movimento 604. A fixação não está mostrada na representação da figura 6. Assim, o segmento de pá de rotor 606 pode ser girado por meio do aparelho de movimento 604 em tomo de um eixo longitudinal 608. O eixo longitudinal 608 se estende para dentro do plano do desenho e é aqui ilustrado somente na forma de ponto. O aparelho de movimento 604 tem, para esta finalidade, um anel rotativo 610, a qual gira e tomo deste eixo longitudinal 608. Para esta finalidade, um motor de acionamento 612 é provido, o qual é controlado por um computador de processo 614.

[00077] A operação de soldagem é realizada por um cabeçote de soldagem 616, o qual forma um cabeçote de processamento e que é disposto sobre um braço de robô multi-junta 618 do robô de soldagem 602 é e é guiado por este. A operação de soldagem é efetuada em cada caso no local de solda atual 620 no segmento de pá de rotor 606. A figura 6 mostra o local de solda atual 620 na forma de um local de solda que é disposto no interior do segmento de pá de rotor 606. É igualmente possível produzir uma costura de solda disposta extemamente, a qual, e cada caso, é disposta apropriadamente na parte superior da pá de rotor 606.

[00078] Por meio da rotação do anel rotativo 610 e, assim, da rotação do segmento de pá de rotor 606 em tomo do eixo longitudinal 608, o aparelho de movimento 604 provê o local de solda atual 620 seja sempre disposto sobre uma porção horizontal do segmento de pá de rotor 606. Na situação da soldagem interna mostrada, isto significa que o aparelho de rotação 604 provê que o local de solda atual 620 seja sempre disposto substancialmente para baixo. No caso de uma soldagem externa, isto significa basicamente que o local de solda atual 620 fica substancialmente sempre disposto para cima.

[00079] A este respeito, a posição exata do local de solda atual 620 se altera, neste caso, em duas direções perpendiculares ao eixo longitudinal 608 e ilustradas na figura 6 como as direções x e y. Dependendo da respectiva configuração do cordão a ser soldado, pode existir também um movimento na direção do eixo longitudinal 608. A título de plenitude, é destacado que o segmento pá de rotor 606, ilustrado, o qual, antes da operação de soldagem, pode também ser referido como o arranjo de preparação 606, substancialmente representa um corpo oco que serve como uma base para uma pá de rotor ou parte de uma pá de rotor. Um específico formato aerodinâmico, por conseguinte, ainda não precisa ser provido neste estágio na operação de soldagem do corpo oco. Em particular, elementos, tais como, por exemplo, um perfil de aresta traseira, que converge para um ponto, podem ser acrescentado posteriormente.

[00080] Para levar em consideração a alteração da posição do local de solda atual 620, o robô de soldagem 602 guia o cabeçote de soldagem 616 em relação de seguimento com o local de soldagem 620, respectivamente atual, por meio do braços de robô 618 mostrado, para finalidades de ilustração. É destacado que a disposição do robô de soldagem 602 na figura 6 é somente mostrado a título de ilustração. Em particular, o braço de robô 618 não se estenderá através do anel rotativo 610 e também não através de um revestimento do segmento de pá de rotor 606. Entretanto, o braço de robô 618 é guiado na direção longitudinal aproximadamente ao longo do eixo de rotação 610 através do anel rotativo 610 e para dentro do segmento de pá de rotor 606. Tal braço de robô pode ter um comprimento superior a 20 m, em particular um comprimento de até 35 m.

[00081] Além disso, no robô de soldagem 602 é provido um dispositivo de controle manual 622, com cujo auxílio uma pessoa 624 pode intervir no controle de soldagem.

[00082] A figura 7 mostra um fluxograma simplificado para a operação de corte de uma chapa de aço conformada por meio de um robô de plasma, isto é, por meio de um robô, o qual corta a chapa de aço conformada por meio de um laser. O fluxograma de corte 700 começa no bloco de posicionamento 702, onde a chapa de aço conformada é fixada na posição predeterminada e é assim posicionada.

[00083] Então, como indicado pelo bloco de dado 704, o procedimento envolve uma seleção dos dados, em que os dados são armazenados em particular para a chapa de aço que deve ser atualmente cortada, para a correspondente linha de corte particular apara uma linha de corte original pretendida. O bloco de dado 704 é logicamente arranjado a jusante do bloco de posicionamento 702, pois ele está somente estabelecendo a chapa de aço a ser cortada, o que toma claro quais conjunto de dados deve ser usado. Por exemplo, chapas de aço diferentemente formadas podem ser usadas para produzir um segmento de chapa de rotor de aço, como indicado em 24. Em princípio, todavia, a sucessão de tempo do bloco de posicionamento 702 e o bloco de dado 704 pode ser na direção reversa. A implementação simultânea pode também ser considerada.

[00084] Então, na dependência dos dados selecionados, uma desejada linha de corte, mais especificamente a linha de corte original pretendida é percorrida como a trajetória no bloco de marcação 706 e, nesta parte do procedimento, a chapa de aço é medida e uma linha de corte de guia adaptada para a chapa de metal medida desta maneira é determinada e armazenada, e uma costura de marcação é aplicada. A este respeito, a costura de marcação é o resultado visível, o qual fornece seu nome par ao bloco de marcação 706. A determinação e armazenamento da linha de corte de guia são importantes. Ela é determinada enquanto o cabeçote de processamento, mais especificamente o cabeçote de soldagem, com base na linha de corte original, é movido em relação de seguimento com a configuração atual da chapa de aço, com base na linha de corte original.

[00085] Subsequentemente, no bloco de corte 708, que pode também ser referido como o bloco de corte 708, o robô de plasma ou seu cabeçote de processamento é novamente movido sobre a chapa de aço, e mais especificamente com base linha de corte de guia, anteriormente registrada, e assim ao longo da costura de marcação ajustada no bloco de marcação 706. Neste caso, o deslocamento de seguimento ou rastreamento do cabeçote de processamento é efetuado muito precisamente e, a este respeito, o corte da chapa de aço ao longo der costura de marcação é realizado.

[00086] A chapa de aço é agora cortada no tamanho e o bloco de chanfro Fas 710 pode então seguir por um, várias ou todas as arestas da chapa de aço que foram agora cortadas no tamanho, em que no bloco 710 o robô de plasma se desloca com seu cabeçote de processamento ao longo das arestas em questão e chanfra as mesmas a fim de preparar assim uma fenda de solda na forma de um formato de entalhe quando duas arestas tendo tal chanfro, isto é, correspondentemente duas chapas de aço, devem ser unidas conjuntamente.

[00087] A operação de corte é, em seguida, basicamente concluída, e a chapa de aço pode ser removida de sua fixação e sujeita ao ulterior processamento. A figura 8 mostra um robô de plasma 722 com um cabeçote de processamento 712. Na figura 8 é, além disso, esquematicamente representada uma efetiva operação de corte da chapa de aço 714, para cuja representação uma linha contínua foi escolhida, e com uma linha tracejada uma chapa de aço considerada 716, a qual está para uma chapa de aço original e assim uma peça a trabalhar ou parte de processamento original, que forma a base para estabelecer uma linha característica de corte original, que também pode ser visualizada como a linha característica de corte ótima. Além disso, a figura 8 mostra esquematicamente um plano de base 720. Basicamente, esta vista esquemática mostra o plano de base 720 e as duas chapas de aço 714 e 716 em uma vista lateral, que, todavia, é puramente esquemática. Em particular, as duas chapas de aço 714, 716 também ser encurvadas para dentro do plano do desenho, o que não é mostrado aqui por simplicidade.

[00088] A este respeito, a figura 8 mostra uma tomada momentânea do cabeçote de processamento 712 durante a operação de medição da chapa de aço 714, que está atualmente pressente, a ser processada. O cabeçote de processamento 712, representado nesta tomada momentânea, ilustra sua posição idealizada com relação ao ponto P0 sobre a chapa de aço original considerada 716. Na direção de estampagem R₁ a partir do ponto P0 existe um espaçamento a1 com relação à efetiva chapa de aço 714. Além disso, na direção de perfuração R₂ resulta um espaçamento a2 com relação à efetiva chapa de aço 714. Existe agora uma pluralidade de possibilidades de guiar em seguimento o cabeçote de processamento 712 com base no desvio detectado com relação à efetiva chapa de aço 714. Se o cabeçote de processamento 714 é alterado pelo espaçamento a1 na direção de estampagem R1 para finalidades de correção, isto resulta na posição de cabeçote de processamento 731, mostrada. Se, em contrapartida, o cabeçote de processamento 712 é somente alterado pelo espaçamento a2 na direção de perfuração R2 para finalidades de correção, resulta a segunda posição 732 do cabeçote de processamento. De acordo com uma modalidade, todavia, é proposta uma correção que envolve uma combinação das duas correções, que leva à primeira posição 731 ou à segunda posição 732. Esta terceira posição proposta é identificada com o número de referência 733 para o cabeçote de processamento. Esta posição leva em conta tanto o desvio a1 na direção de estampagem R, quanto também o desvio a2 na direção de perfuração R2. O cálculo preciso é explicado para esta finalidade na figura 9.

[00089] A figura 9 mostra primeiramente em uma escala ampliada somente os dois espaçamentos a1 na direção de estampagem e a2 na direção de perfuração. É proposto aqui que a metade do espaçamento a1 na direção de estampagem seja usada como o vetor de correção k1. Metade do espaçamento a2 na direção de perfuração é usada como o vetor de correção k2. Uma adição vetorial conduz ao vetor de correção total k. É possível com isto determinar o novo ponto P_n a partir do ponto ótimo P_o. O novo ponto P_n é também mostrado na figura 8 e coresponde à terceira posição 733 do cabeçote de processamento. Este cálculo da correção para o cabeçote de processamento 712 mediante a consideração tanto do desvio al na direção de estampagem R₁ como também do desvio a2 na direção de perfuração R₂ conduz a um resultado vantajoso, mais especificamente a um cálculo vantajoso do novo ponto P_n e assim à posição corrigida 733 do cabeçote de processamento.

Claims

Processo de conformação para a conformação a quente de uma chapa de aço (226) de uma pá de rotor (108), a ser produzida para uma instalação de energia eólica (100), caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:
- - aquecer a chapa de aço (226) em um forno (202) enquanto a chapa de aço (226) está disposta sobre um carrinho de soleira móvel (206),
- - deslocar a chapa de aço aquecida (226) com o carrinho de soleira móvel (206) a partir do forno (202) para um aparelho de prensagem (204) para a operação de conformação a quente,
- - mover um carrinho de conformação (208) para dentro do aparelho de prensagem (204);
- - transferir a chapa de aço aquecida (226) para o aparelho de prensagem (204) a partir do carrinho de soleira móvel (206) para um carrinho de conformação (208), que tem uma forma de contraparte (236), e
- - prensar a chapa de aço (226) através de pelo menos um punção de prensagem (232), que pressiona sobre a chapa de aço (226) de tal maeira que esta se conforma entre o punção de prensagem (232) e a forma de contraparte (236), em particular, assume a forma do punção de prensagem (232) e da forma de contraparte (236), em que a operação de transferência é efetuada de tal maneira que:
- - a chapa de aço (226) é elevada a partir do carrinho de soleira móvel (206),
- - o carrinho de soleira móvel (206) é movido para fora embaixo da chapa de aço (226),
- - a forma de contraparte (236) é movida com o carrinho de conformação (208) abaixo da chapa de aço (226), e
- - a chapa de aço (226) é abaixada sobre a forma de contraparte (236).
Processo de conformação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o carrinho de soleira móvel (206) se desloca a partir do forno (202) para o aparelho de prensagem (204) sobre um sistema de trilhos (210), e/ou que o ou um carrinho de conformação (208) se desloca para o aparelho de prensagem (204) sobre um ou o sistema de trilhos (210).
Aparelho de conformação (200) para a conformação a quente de uma chapa de aço (226), compreendendo:
- - um forno (202) para aquecer a chapa de aço (226),
- - um aparelho de prensagem (204) para a conformação da chapa de aço (226),
- - um carrinho de soleira móvel (206) para transportar a chapa de aço (226) a partir do forno para o aparelho de prensagem (204), o aparelho de conformação (200)
caracterizado por: um carrinho de conformação (208), que provê uma forma de contraparte (236), durante a operação de conformação e que pode ser deslocado para dentro e para fora do aparelho de prensagem (204) para receber a chapa de aço (226) no aparelho de prensagem (204) e para prover a forma de contraparte (236), durante a operação de conformação.
Aparelho de conformação (200) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que:
- - o forno (202) tem uma base de forno (216) com uma abertura de base (218), e
- - o carrinho de soleira móvel (206) compreende:
- - um mecanismo de deslocamento (222) para o deslocamento a partir do forno (202) para o aparelho de prensagem (204),
- - uma mesa de suporte (224) para suportar a chapa de aço durante o aquecimento no forno e durante o transporte a partir do forno (202) para o aparelho de prensagem (204), e
- - uma estrutura de suporte (228) para conectar a mesa de suporte (224) ao mecanismo de deslocamento (222),
em que a estrutura de suporte (228) é construída de tal maneira que ela se estende do mecanismo de deslocamento (222) através da abertura de base (218) para a mesa de suporte (224) no forno (202), quando a mesa de suporte (224) suporta a chapa de aço (226) no forno (202).
Aparelho de conformação (200) de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que é construído de tal maneira que, quando o forno (202) é aberto, o carrinho de soleira móvel (206) pode se mover com a estrutura de suporte (228) para dentro ou para fora da abertura de base (218), em particular, a abertura de base (218) é construída na forma de uma abertura em forma de fenda na base de forno (216).
Aparelho de conformação (200) de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caracterizado por um sistema de trilhos (210) para o deslocamento do carrinho de soleira móvel (206) a partir do forno (202) para o aparelho de prensagem (204) e para o deslocamento de um ou do carrinho de conformação (208) para dentro do aparelho de prensagem (204) e para fora do aparelho de prensagem (204), em que o sistema de trilhos (210) tem em particular um par de trilhos, sobre o qual o carrinho de soleira móvel (206) e o carrinho de conformação (208) são dispostos deslocáveis.
Aparelho de conformação (200) de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 6, caracterizado pelo fato de que o aparelho de prensagem (204) tem um aparelho de elevação (234) para elevar uniformemente a chapa de aço (226) a partir do carrinho de soleira móvel (206) e para abaixar uniformemente a chapa de aço sobre um ou o carrinho de conformação (208).
Aparelho de conformação (200) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o aparelho de elevação (234) tem uma pluralidade de braços de elevação (234), que são providos com um respectivo mecanismo de movimento para engatar lateralmente abaixo da chapa de aço (226).
Aparelho de conformação (200) de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 8, caracterizado pelo fato de que o aparelho de prensagem (204) tem uma pluralidade de, e em particular 8, prensas individuais (230), a fim de pressionar conjuntamente um punção de conformação (232) para a conformação sobre a chapa de aço (226) que é arranjada sobre o carrinho de conformação (208), em que as prensas individuais (230) têm suas próprias unidades de acionamento.