CN103998180A - 基准传送 - Google Patents

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Abstract

描述了用于在制造过程中在工具之间基准对齐地传送诸如大型风力涡轮机部件这样的工件的方法和装置。该工件被从第一工具传送到第二工具，并且该方法包括：将支撑结构布置为与第一工具基准拼接；将工件附接到支撑结构；使工件从第一工具释放；将支撑结构布置为与第二工具基准拼接，并且使得工件被第二工具支撑；以及使工件从支撑结构释放。将支撑结构布置为与第一工具和第二工具基准拼接确保工件相对于第二工具的正确对齐。本发明消除了在工件自身上设置基准特征的需要。在优选示例中，工件借助真空附接到支撑结构。

Description

基准传送
技术领域
本发明总体涉及在制造诸如现代实用级(utility-scale)的风力涡轮机的组成零件这样的大型零件时所使用的技术。更具体地，本发明涉及用于在制造过程中工具间基准对齐(datum alignment)地传送诸如大型风力涡轮机部件这样的工件的方法和装置。
背景技术
在大型模具中制作许多现代风力涡轮机部件(诸如转子叶片)及其组成零件。一旦形成，就将模制零件(moulded part)从模具释放，并且将其传送到进行后续制造步骤的另一个工具。例如，可以将模制零件传送到用于与其它零件进行装配以形成成品部件(finished component)的装配夹具(assembly jig)。还可以将模制零件或成品部件传送到用于机加工或精加工操作的工具。
通常，重要的是，确保工件(例如，上面提到的模制零件)与工件所要传送到的工具之间的精确对齐。这确保在预定可接受公差内正确执行装配操作或后续的机加工或精加工步骤。为了有利于该对齐，工件通常在其周边设置有牺牲部(sacrificialportion)，上面设置有基准特征或等同参照点。工件上的基准特征与该工件所要传送到的工具上的对应基准特征接合或以其它方式对齐，以确保工件与工具的正确对齐。工件的牺牲部最终被去除，以形成成品部件。
上述过程的示例是生产用于风力涡轮机叶片的翼梁(spar)。翼梁是一种在叶片内从根部延伸到尖部以为叶片提供结构刚性的细长增强构件。申请人的PCT专利申请WO2009/153341A2描述了一种由四个部分形成的翼梁：两个翼梁帽和两个剪切腹板(shear web)。翼梁帽各形成风力涡轮机叶片的相应上下气动(aerodynamic)壳的一部分，而剪切腹板包括在翼梁帽之间延伸的纵梁。将两个翼梁帽和两个剪切腹板装配在一起，以形成具有箱形截面的翼梁结构。
翼梁帽由碳纤维增强复合材料制成，并且在凹模(female mould)中形成。一旦形成，就利用起重机或其它提升设备将模制翼梁帽从模具提升，并且传送到用于与两个剪切腹板进行装配以形成翼梁箱结构的装配夹具。
在初始模制过程期间，在每个翼梁帽的端部处创建牺牲部。牺牲部通常包括凸缘。凹基准特征设置在牺牲部上。为了确保翼梁帽在装配夹具上的正确对齐，翼梁帽被设置在装配夹具上，使得凹基准特征与和装配夹具相关联的对应凸基准特征匹配。一旦已经装配好翼梁结构，就去除并丢弃翼梁帽的牺牲部。
在工件上创建牺牲部最终导致材料浪费。本发明的目的是提供更有效且更划算的用于确保工件与工具的正确对齐的方法和装置，这避免了要在工件上设置牺牲部的要求。
当提升并在工具之间传送诸如风力涡轮机转子叶片的一部分这样的非常大的部件时，重要的是，保护部件的精确几何结构并且防止其扭曲或弯曲。许多现代转子叶片实际上被设计为具有特定扭曲(twist)，并且重要的是能够在不改变该扭曲的情况下支撑扭曲部件。目前，坚固的桁架(truss frame)附接到这些部件，使得这些部件在传送期间保持被充分支撑。桁架非常重，并且将其相对于部件定位需要极其谨慎并且需要使用重型提升设备。
本发明的目的还在于提供一种适合于在工具之间传送大型零件的改进方法和装置，这可以有利于风力涡轮机及其组成零件的制造。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种用于在制造过程中在工具之间基准对齐地传送诸如大型风力涡轮机部件这样的工件的方法，所述方法包括以下步骤：将支撑结构布置为与第一工具基准拼接，所述第一工具支撑工件；将所述工件附接到所述支撑结构；使所述工件从所述第一工具释放；将所述支撑结构布置为与第二工具基准拼接，并且使得所述工件被所述第二工具支撑；以及使所述工件从所述支撑结构释放，其中，将所述支撑结构布置为与所述第一工具和所述第二工具基准拼接确保所述工件相对于所述第二工具的正确对齐。
根据本发明的方法消除了在工件自身上设置基准特征的需要。这是因为支撑结构能够与工具精确地对齐，即，布置为与工具基准拼接，并且工件在工具之间进行传送期间保持附接到支撑结构。因此，本发明消除了在工件上承载基准(datum carrying)的牺牲部的需要，从而在因为牺牲部的去除需要附加的加工步骤导致的材料成本和加工成本两方面，减少材料浪费和成本。
将支撑结构布置为与该工具或每个工具基准拼接，优选地涉及在支撑结构与相应工具之间形成互锁。互锁可以用于限制或基本防止支撑结构与工具之间的相对横向移动，从而维持支撑结构相对于工具的精确对齐。在本发明的优选实施方式中，借助设置在支撑结构和相应工具上的凸基准形成物和凹基准形成物，将支撑结构和工具布置为匹配接合。
支撑结构可以经由任何合适的附接手段(例如，经由机械接合或经由粘合)附接到工件。然而，该方法优选地涉及借助真空将工件附接到支撑结构。例如，该方法可以包括将与支撑结构关联的一个或更多个真空垫或真空杯附接到零件的表面。因为真空附接允许零件快速附接到支撑结构并从支撑结构快速释放，并且不损伤零件的表面，所以真空附接是特别有利的。
使工件从第一工具释放可以包括将工件从第一工具脱离。如果工件不联接到第一工具，则使工件释放可以仅涉及将工件提升离开第一工具，或者以其它方式使工件和第一工具分离。
如果第一工具是模具，则使工件从第一工具释放可以涉及使工件从第一工具的模具表面脱模。该方法可以包括将工件从模具表面剥离。将工件从模具表面剥离通常涉及：在顺序释放工件的相继的相邻部分之前，首先将工件的边缘部或端部从模具表面释放，然后朝工件的相对边缘或相对端进行作业。
因为将工件从模具表面剥离所需的力比以其它方式将整个工件同时从模具表面释放所需的力小得多，所以将工件从模具表面剥离是有利的。因此，剥离对于诸如现代风力涡轮机叶片及其组成零件这样的大型工件来说特别有利。
使工件从第一工具释放可以涉及将释放力(release force)施加到工件。优选地，在与第一工具的上面支撑有工件的表面大致垂直的方向上施加释放力。这确保工件从工具的表面干净地释放并且不沿着表面拖动。
优选地，该方法涉及在支撑结构与第一工具邻接的情况下将释放力施加于工件上，使得经由支撑结构通过第一工具使释放力产生作用。替代方案是使用诸如起重机这样的外部提升设备，在这种情况下，例如，力将针对工厂地板起作用。然而，如果工件与工具之间的联接牢固(这可以是工具为模具的情况)，则使用外部提升设备可能意外地导致工具与工件一起被提升，或者更有可能导致工件被从工具不可控地拆卸，这是危险的并且可能导致对部件的损伤。通过工具使释放力产生作用提供对释放过程的更大控制。这还使得释放过程能够与后续的提升步骤独立地执行。
该方法可以涉及经由附接器具将释放力施加于工件。例如，附接器具优选地与能够使附接器具相对于支撑结构移动的致动器关联。
优选地，工件在多个位置处(例如，在沿着工件长度的一系列位置处)附接到支撑结构。该方法可以涉及在一系列位置处顺序地施加释放力，以将工件从工具的模具表面剥离。
该方法可以涉及在诸如转子叶片的部件这样的细长工件的情况下，在整个第一工具上，例如沿着第一工具的长度间隔地布置一系列支撑结构。该方法可以包括经由与各支撑结构关联的附接器具将相应支撑结构附接到工件的相应部分。因为该布置避免必须使用非常大的支撑结构来满足非常大的部件，所以该布置是便利的。可以通过改变支撑结构的数量而不是支撑结构的尺寸来实现定标(scaling)，其有助于包括通用支撑结构的模块化系统的设计。在模块化系统中，可以独立地操作相应模块的附接器具，并且将工件从工具的模具表面顺序地剥离。
该方法可以涉及在第一方向上向工件的第一部分施加释放力，并且在第二方向上向工件的第二部分施加释放力，其中第一方向和第二方向是不同的。工件的第一部分和第二部分可以沿着工件的长度相对于彼此间隔开。第一方向可以与工件的第一部分的局部表面大致垂直，并且第二方向可以与工件的第二部分的局部表面大致垂直。当工件沿其长度呈现扭曲时，可以使用该方案，这对于诸如叶片壳或翼梁这样的现代风力涡轮机叶片的零件而言是典型的。通过施加与扭曲工件的局部表面垂直的释放力，能够使工件从工具干净地释放，并且扭曲零件能够从模具表面剥离。
该方法优选地涉及提升或以其它方式使支撑结构和所附接的工件远离第一工具地移动。起重机或其它提升设备可以附接到支撑结构，并且用于远离第一工具地提升支撑结构和所附接的工件。替代地，将理解的是，可以使第一工具相对于支撑结构和所附接的工件移动。
该方法可以涉及将工件运送到第二工具。第二工具可以例如是装配夹具，在装配夹具中，工件与其它零件装配以形成成品部件。第二工具可以位于远离第一工具，例如，在工厂中的另一个工位处。上述起重机或其它提升设备可以用于将支撑结构和所附接的工件从第一工具运送到第二工具。替代地，工件可以被支撑在单个位置中，并且工具相对于工件移动。
优选地，在提升和运送工件期间保持工件刚性地附接到该支撑结构或每个支撑结构，使得基本防止工件与该支撑结构或每个支撑结构之间的相对移动。这确保了当将支撑结构布置为与第二工具基准拼接(in datum registration)时，该工件将与第二工具精确对齐。
在同一发明概念中，提供了一种制造组件的方法，该方法包括：根据上述方法在工具之间基准对齐地传送工件。该方法特别适合于制造大型零件，诸如风力涡轮机的组成零件。例如，该方法可以用于制造转子叶片或其组成零件，诸如翼梁或翼梁帽。因此，在本发明概念内，还提供了一种根据上述方法制造的风力涡轮机部件，以及具有根据上述方法制造的部件的风力涡轮机。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于在工具之间基准对齐地传送诸如大型风力涡轮机部件这样的工件的装置，该装置包括：支撑结构，该支撑结构用于在工具之间承载工件；以及附接器具，该附接器具用于将工件附接到支撑结构，其中，支撑结构包括用于与第一工具和第二工具的对应基准特征对齐的基准特征。
在同一发明概念内，本发明还提供了一种用于支撑诸如大型风力涡轮机部件这样的工件的工具，该工具包括用于与如上定义的装置的基准特征对齐的基准特征。上述第一工具和第二工具可以是工件在该工具上的对齐很重要的任何工具。例如，一个或两个工具都可以是模具工具、装配夹具或机加工台或精加工台的一部分。在本发明的优选实施方式中，第一工具是模具工具。在后面描述的详细示例中，第一工具是模具工具并且第二工具是装配夹具。
在本发明的优选实施方式中，支撑结构包括与工具的互补(complementary)基准特征匹配的基准特征。将理解的是，其它未匹配的基准特征可以用于使支撑结构与工具对齐。因为基准特征相匹配可以在支撑结构与工具之间形成互锁，所以基准特征相匹配是优选的，这可以限制或基本防止工具与支撑结构之间的相对移动，并且因此保护基准对齐。
基准特征优选地被构造为基本防止支撑结构与工具之间的相对横向移动。支撑结构与工具之间的相对竖直移动可以由承靠工具的支撑结构的重量来限制。如需要，闩扣(latch)或其它夹持器具可以设置在支撑结构与工具之间，以限制相对竖直移动。
基准特征可以包括与支撑结构和工具中的一个关联的突起形成物(projectingformation)，这些突起形成物被接纳在支撑结构和工具中的另一个中所设置的对应凹部中。替代地，支撑结构可以具有用于与工具的对应凹部和突起接合的突起和凹部两者。
支撑结构可以具有用于与第一工具的基准特征对齐的第一组基准特征以及用于与第二工具的第二组基准特征对齐的第二组基准特征。然而，优选地，支撑结构具有与第一工具和第二工具两者的对应基准特征对齐的单组基准特征；就这一点而言，第一工具的基准特征可以与第二工具的基准特征相配。
支撑结构可以包括邻接表面，在支撑结构与工具基准拼接地定位时，该的邻接表面邻接工具的邻接表面。支撑结构的基准特征可以设置在支撑结构的邻接表面上或以其它方式安装到邻接表面，而工具的基准特征可以设置在工具的邻接表面上。在模具工具的情况下，工具的邻接表面可以是绕工具的模具表面的凸缘。凹模通常具有大致凹形的模具表面，在模具表面的上周边周围带有凸缘。凸模(male mould)通常具有大致凹形的模具表面，并且可以具有绕模具表面的下周边的凸缘。
基准特征优选地设置在支撑结构的邻接表面上。例如，为了容纳凸模工具和扭曲模具工具，一个或更多个基准特征可以位于设置在支撑结构与工具之间的间隔物上。例如，基准特征可以设置在安装到支撑结构的间隔物的端部上。在后面描述的详细示例中，基准特征以列的形式设置在间隔物的端部上，该间隔物安装到支撑结构的邻接表面。另选地，间隔物可以与工具关联。在凸模工具的情况下，间隔物的尺寸适合于容纳凸形模具表面。在扭曲工件的情况下，间隔物的尺寸可以适合于确保支撑结构在靠着工具放置时大致是水平的。
该装置优选地被构造为使得当工件附接到支撑结构时，防止工件与支撑结构之间的相对移动。这确保了，当支撑结构与第二工具基准拼接地定位时，工件将与第二工具精确对齐。可以想到的是，该装置可以被构造为允许支撑结构与工件之间的一些相对移动，然而，然后需要参照工件相对于支撑结构的位置的附加器具，这使该方案不太优选。
附接器具可以包括用于将工件联接到支撑结构的任何合适器具。然而，在本发明的优选实施方式中，附接器具是真空组件的一部分，该真空组件包括真空发生器和诸如真空垫、真空杯或等同物这样的真空附接件，该附接器具被布置为对工件的表面进行密封。因为真空联接允许工件快速附接到支撑结构并从支撑结构快速释放，并且不损伤工件的表面，所以真空联接是优选的。
附接器具可以包括设置在真空附接件与支撑结构之间的一个或更多个致动器。合适的致动器包括液压或气动缸(hydraulic or pneumatic ram)或等同物。致动器可以被构造为将真空附接件朝向支撑结构地移动或远离支撑结构地移动。例如，一旦支撑结构已经靠着工具放置，致动器就可以延伸以使真空附接件压靠工件。
该装置优选地被构造为将释放力施加在工件上，使工件从第一工具释放。例如，一旦真空附接件已经附接到工件，就可以通过收缩致动器将释放力施加在工件上，使得真空垫朝向支撑结构移动。该装置优选地被构造为使得释放力通过工具产生作用。这可以通过在支撑结构维持与工具接触的情况下施加释放力而实现。上面已经概述了通过工具使释放力产生作用的益处。
该装置可以包括多个附接器具。例如，多个真空垫可以安装在支撑结构上。每个附接器具可以布置为附接到工件的局部表面部分。该装置可以由计算机控制。该装置优选地被构造为使得所述多个附接器具彼此独立地可操作。在一些实施方式中，该装置可以被构造为使得所述多个附接器具顺序地操作。这允许从工具的模具表面剥离工件。
对该装置的模块化实施方式进行设想。例如，该装置可以包括多个模块，每个模块包括支撑结构和附接器具。该布置特别适合于在对应大型模具中形成的非常大的部件，诸如风力涡轮机叶片及其组成零件。所述多个模块可以沿着工具的长度间隔布置，相应模块的支撑结构各附接到工件的局部表面。如上所述，可以顺序地激活相应模块的附接器具，以将工件从工具表面剥离。在这一点上，如上所述，可以在计算机控制下使该装置自动化。
该支撑结构或每个支撑结构优选地包括用于附接到起重机或其它提升设备的安装点。一旦工件已经从第一工具释放，就可以操作提升设备，以便远离第一工具地提升该支撑结构或每个支撑结构和所附接的工件，并且将支撑结构和所附接的工件传送到第二工具。如上面已经针对本发明的第一方面描述的，该支撑结构或每个支撑结构靠着第二工具定位，使得工件被第二工具支撑，并且工件从该支撑结构或每个支撑结构释放到第二工具上。通过将支撑结构与第二工具基准拼接地定位，确保工件与第二工具的精确对齐。
优选地，该支撑结构或每个支撑结构足够刚性，以在支撑工件的重量时避免挠曲(buckling)或扭曲。这确保工件被充分支撑，并且在工具之间进行传送期间保护其几何结构。刚性支撑结构有利于在工具之间运送工件。因为消除了在运送期间将工件安装到坚固桁架结构的需要，所以当与诸如风力涡轮机叶片及其组成零件这样的非常大的工件一起工作时，刚性支撑结构是特别有益的。此外，起重机或其它提升设备可以附接到支撑结构的单个安装点。因此，提高制造过程的速度和容易性。
本发明特别适合于在工具之间传送非常大的零件(例如，风力涡轮机的零件)。因此，上述工件优选地是诸如转子叶片及其组成零件这样的风力涡轮机部件(例如，翼梁或诸如翼梁帽这样的翼梁组件)。在本发明概念内，本发明提供一种利用上述方法或装置制造的风力涡轮机部件和包括所述部件的风力涡轮机。
将理解的是，针对本发明的一个方面描述的优选特征或可选特征同样可应用于本发明的其它方面，并且仅出于简明的缘故已经避免了重复。
附图说明
为了可以更容易地理解本发明，现在将参照附图仅通过示例来详细描述本发明的实施方式，附图中：
图1至图5涉及本发明的第一实施方式，并且示出一系列步骤，其中，传送组件(transfer assembly)用于将工件从凹模工具传送到装配夹具，其中，
图1示出位于凹模工具上方的传送组件；
图2示出与凹模工具基准拼接地定位并且附接到工件的传送组件；
图3示出将工件从凹模工具释放的传送组件；
图4示出从凹模工具提升的传送组件和所附接的工件；以及
图5示出布置在工件待被传送到的装配夹具上方的传送组件和所附接的工件；
图6例示传送组件适合于与凸模工具一起使用的本发明的第二实施方式；以及
图7例示传送组件如何可以与沿其长度呈现扭曲的工件结合使用。
具体实施方式
图1示出被支撑在凹模工具12中的工件10。在该示例中，工件10是如申请人的PCT专利申请WO2009/153341A2中所述的用于风力涡轮机叶片的翼梁结构的翼梁帽。翼梁帽10由碳纤维增强复合材料模制。
凹模工具12(图1中以截面示出)包括通常凹形的模具表面14和上肩部或凸缘16。凸缘16实质上是绕凹形模具表面14的周边18并且从该周边18向外延伸的平坦平面。
多个凹基准特征20设置在凸缘中。图1中示出了一对凹基准特征20。凹基准特征20彼此相对地位于模具表面14的相应侧上。在该示例中，凹基准特征20各包括大致圆柱形凹部。
图1中示出了传送组件22。传送组件22包括呈框架24形式的支撑结构和真空组件。真空组件包括真空发生器和用于为真空发生器供电(powering)的电池，该真空发生器和电池被承载在框架24的上表面26上，如图1中的箱状物28表示。真空组件还包括呈真空垫形式的附接器具30，该附接器具30经由一对致动器34安装到框架24的底侧32。真空垫30包括用于对翼梁帽10的内表面38进行密封的高升程密封件(high lift seal)36。虽然图1中仅示出了单个真空垫30，但是实际上真空组件可以包括多个真空垫30和关联的致动器34。
传送组件22还包括多个凸基准特征40，该多个凸基准特征40设置在框架24的邻接表面42上。邻接表面42位于框架24的底侧32的周边区域中，并且在传送组件22放置在工具12上时邻接模具工具12的凸缘16。图1中示出了一对凸基准特征40。凸基准特征40彼此相对地位于真空组件的相应侧上。在该示例中，凸基准特征40各包括锥形销。
传送组件22用于将翼梁帽10从凹模12脱模(demould)，并且将翼梁帽10与基准一起从凹模12传送到装配夹具，如现在将在下面参照图2至图5描述的。
参照图2，使用中，传送组件22靠着凹模12放置，使得框架24的邻接表面42邻接模具12的凸缘16，框架24的凸基准销40被接纳在模具凸缘16的凹入凹部(female recess)20内。在该构造中，框架24和模具12基准拼接地有效地锁到一起，使得基本防止模具12与框架24之间的相对横向移动。
操作致动器34，以使真空垫30朝向翼梁帽10的内表面38下降，直到高升程密封件36被紧固地压靠所述表面38为止。然后，激活真空发生器28，以将空气从真空垫30与翼梁帽10的内表面38之间、密封件36之内的区域抽出。这在真空垫30与翼梁帽10之间产生有效真空，用于将翼梁帽10附接到真空垫30，并且因此附接到传送组件22的框架24。
参照图3，一旦真空垫30已经附接到翼梁帽10，就操作致动器34，以将真空垫30朝向框架24提升。由致动器34提供的向上力(其由图3中的箭头44表示)将翼梁帽10从凹模12释放或“脱模”。在模具表面14的与致动器34相对的一部分大致垂直的方向上施加脱模载荷(demoulding load)44。由致动器34施加的脱模载荷44经由框架24通过模具12的凸缘16向下产生作用，如由图3中的箭头46表示的。
参照图4，在翼梁帽10附接到传送组件22的框架24并从模具工具12脱模的情况下，框架24附接到起重机(未示出)。起重机在图4中箭头48的方向上将传送组件22和所附接的翼梁帽10远离模具12地提升。起重机将传送组件22和所附接的翼梁帽10搬运到装配夹具(图5)，其中，翼梁帽10与对应的翼梁帽和剪切腹板装配在一起，以形成翼梁结构。
参照图5，装配夹具50包括用于支撑翼梁帽10的装配固件(assembly fixture)52，该装配固件52位于一对侧壁54之间。侧壁54各包括相应的凹基准特征56。图5中示出了呈圆柱形凹部形式的一对凹基准特征56。起重机将传送组件22定位在装配夹具50上方，使得凸基准销40在夹具50的凹基准特征56上方大致对齐，如由图5中的虚线58表示的。
然后，使传送组件22朝向夹具50下降，直到凸基准销40被接纳在夹具50的凹入凹部56之内，并且框架24邻接夹具50的侧壁54为止。人类操作者可以在传送组件22朝向夹具50下降时引导传送组件22。一旦翼梁帽10已经位于装配固件52上，真空发生器28停止工作，真空垫30从翼梁帽10的内表面38分离。然后远离装配夹具50地提升传送组件22。
经由上述技术，消除了在翼梁帽10自身上设置基准特征的需要。这是因为，基准特征40设置在传送组件22的框架24上，并且翼梁帽10在脱模、提升和传送整个期间中维持刚性联接到框架24。通过在装配夹具50上设置对应的基准特征56来确保翼梁帽10与装配固件52的精确对齐。
虽然图1至图5的截面图必要地仅显示单个传送组件22，但是因为翼梁帽非常长，通常长度是50至80米，所以实际上使用多个传送组件22或“模块”。沿着模具工具12的长度间隔地布置模块。一旦相应模块的该真空垫30或各真空垫30已经附接到翼梁帽10，就从模具的位于最靠近翼梁帽10的一端部的致动器34开始顺序地操作各模块的致动器34，以使翼梁帽10脱模。该动作将翼梁帽10从模具表面14有效地剥离，这所需的力比同时操作致动器34所需的力小得多。跨越工具将基准特征标准化，使得通用框架用于所有工具。
如现在将在下面参照图6所说明的，传送组件22还适合于与凸模工具一起使用。
图6示出翼梁帽60，翼梁帽60与上面参照图1至图5描述的翼梁帽类似，然而，图6中的翼梁帽60利用凸模工具62来形成。
凸模工具62实质上是截面为“顶帽(top-hat)”的形状，并且包括通常凸形的模具表面64和下基部或凸缘66，该下基部或凸缘66绕凸形模具表面64的周边68并且从该周边68向外延伸。
多个凹基准特征70设置在凸缘66中。图6中示出了一对凹基准特征70。凹基准特征70彼此相对地位于模具表面64的相应侧上。在该示例中，凹基准特征70各包括大致圆柱形的凹部。
图6中还示出了传送组件72。传送组件72在大多方面与之前参照图1至图5描述的传送组件22类似。然而，图6的传送组件72还包括柱形物74，柱形物74安装到框架78的底侧76。柱形物74被成对安装在真空组件的相应侧上。在图6的截面图中示出了两个柱形物74。
呈锥形销的形式的凸基准特征80安装在相应柱形物74的端部82处。当传送组件72放置在凸模工具62上时，销80被接纳在凸模工具62的凸缘66中所限定的凹部70中，并且柱形物74的端部82邻接模具工具62的凸缘66。匹配的销80和凹部70相对于模具工具62将框架78有效锁定到位，防止框架78相对于模具工具62横向移动。
选择相应柱形物74的长度，使得当传送组件72放置在模具工具62上时，凸模工具62的凸形模具表面64被容纳在凸缘66与框架78之间所限定的区域84中。一旦传送组件72已经被定位为与模具工具62匹配接合(mating engagement)，就以与上面已经参照图1至图5针对翼梁帽所描述的方式大致相同的方式使翼梁帽60脱模，并且将其传送到装配夹具。
长的风力涡轮机部件的几何结构通常大致沿着部件的长度而变化。例如，如通过上述背景技术所提到的，对于诸如翼梁帽和叶片壳这样的部件，通常设计有沿着它们长度的扭曲。扭曲部件可以形成在扭曲模具中，并且传送组件可以被构造为与如现在将参照图7描述的模具一起使用。
图7是穿过与扭曲凹模工具86基准拼接的传送组件85截取的截面。凹模工具86可以与如图1所示的模具工具相同，但是图1和图7的相应截面沿着模具工具的长度在不同位置处截取。
图7示出的模具工具86的一部分具有模具表面88，模具表面88通常相对于例如上面支撑有模具工具86的工厂地板的平面倾斜。因此，相对于工厂地板，凸缘91的在模具表面88一侧上的第一部分90比凸缘91的在模具表面88的另一侧上的第二部分92高。
如图所示，凸缘91的第一部分90包括第一凹基准特征93，凸缘的第二部分92包括第二凹基准特征94。基准特征93、94各包括大致圆柱形凹部。因此，对置的凹基准特征93、94在模具工具86的该截面中位于不同的相应高度处。虽然图7的截面图不明显，但是一系列凹基准特征设置在模具表面88的每个侧上的凸缘91中，基准特征沿着模具工具86的长度间隔地设置。
图7的截面图还示出了设置在框架100的底侧98上的一对凸基准特征96、97，该一对凸基准特征96、97各包括大致锥形销。用于与凸缘91的相对高部90中的凹部93匹配的销96直接安装到框架100的底侧98，而用于与凸缘91的相对低部92中的凹部94接合的销97设置在安装到框架100的底侧98的柱形物102的端部上。当框架100放置在模具工具86上时，销96、97被接纳在相应凹部93、94中，并且框架100的底侧98邻接凸缘91的相对高部90，而柱形物102的端部104邻接凸缘91的相对低部92。选择柱形物102的长度，使得在凸基准特征和凹基准特征匹配时框架100大致水平放置在模具工具86上(即，与工厂地板平行)。
为了确保真空垫106放置得与翼梁帽110的内表面108齐平，使真空垫106以与模具表面88相同的角度相对于框架100并相对于工厂地板倾斜。将真空垫106联接到框架100的致动器112、113(它们也相对于框架100倾斜)促成真空垫106的倾斜。在该构造中，需要使致动器112、113延伸不同的量，以保持真空垫106与翼梁帽110的内表面108齐平，使最靠近凸缘91的相对高部90的致动器112比最靠近凸缘91的相对低部92的致动器113短。使致动器112、113倾斜，使得致动器112、113的纵向轴在模具表面88的与致动器112、113相对的区域中与模具表面88的平面大致垂直。这确保了，由箭头114表示的脱模载荷在与模具表面88的该部分的平面大致正交(即，垂直)的方向上施加到翼梁帽110。
虽然上述示例涉及风力涡轮机部件，但是将理解的是，本发明同样适合用于制造其它零件，例如，用于飞机的部件或甚至是在制造工位(在这些制造工位，维持精确的零件对齐是重要的)之间运送的任意其它零件。

Claims (42)

1.一种用于在制造过程中在工具之间基准对齐地传送诸如大型风力涡轮机部件这样的工件的方法，所述方法包括以下步骤：
将支撑结构布置为与第一工具基准拼接，所述第一工具支撑工件；
将所述工件附接到所述支撑结构；
使所述工件从所述第一工具释放；
将所述支撑结构布置为与第二工具基准拼接，并且使得所述工件被所述第二工具支撑；以及
使所述工件从所述支撑结构释放，
其中，将所述支撑结构布置为与所述第一工具和所述第二工具基准拼接确保了所述工件相对于所述第二工具的正确对齐。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在所述支撑结构与相应工具之间形成互锁，所述互锁用于当所述支撑结构被布置为与工具基准拼接时，限制所述支撑结构与该工具之间的相对横向移动。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，将所述支撑结构布置为与所述第一工具和所述第二工具基准拼接包括：借助与所述支撑结构和相应工具关联的凸基准特征和凹基准特征将所述支撑结构布置为与该工具匹配接合。
4.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，所述方法包括借助真空将所述工件附接到所述支撑结构。
5.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，使所述工件从所述第一工具释放包括将释放力施加到所述工件。
6.根据权利要求5所述的方法，所述方法包括在与所述第一工具的上面支撑有所述工件的表面大致垂直的方向上施加所述释放力。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的方法，所述方法包括在所述支撑结构与所述第一工具邻接的情况下，将所述释放力施加到所述工件上，使得经由所述支撑结构通过所述第一工具使所述释放力产生作用。
8.根据权利要求5至权利要求7中任意一项所述的方法，所述方法还包括在第一方向上向所述工件的第一部分施加所述释放力，在第二方向上向所述工件的第二部分施加所述释放力，其中，所述第一方向和所述第二方向不同。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一方向与所述工件的所述第一部分的局部表面大致垂直，所述第二方向与所述工件的所述第二部分的局部表面大致垂直。
10.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，使所述工件从所述第一工具释放包括使所述工件从所述第一工具的模具表面脱模。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，使所述工件脱模包括远离所述第一工具的所述模具表面地剥离所述工件。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，远离所述模具表面地剥离所述工件包括将释放力顺序施加到所述工件的一系列相继的相邻部分。
13.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，该方法还包括：设置各包括支撑结构的多个模块，将该系列的模块布置在整个所述第一工具上，而各支撑结构被布置为与所述第一工具基准拼接；将所述工件的相应部分附接到每个模块；使所述工件从所述第一工具释放；将该系列的模块布置在整个所述第二工具上，而各支撑结构被布置为与所述第二工具基准拼接；以及使所述工件从所述系列模块释放，使得所述工件由所述第二工具支撑并与所述第二工具对齐。
14.根据从属于权利要求12时的权利要求13所述的方法，该方法包括经由相应模块将所述释放力顺序施加到所述系列的相继相邻部分。
15.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，该方法还包括远离所述第一工具地提升所述支撑结构和所附接的工件。
16.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，该方法还包括将所述支撑结构和所附接的工件运送到所述第二工具。
17.一种制造部件的方法，所述方法包括：根据前述权利要求中任意一项所述的方法在工具之间基准对齐地传送工件。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述部件是风力涡轮机部件。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述风力涡轮机部件是转子叶片。
20.一种根据权利要求17至19中任意一项所述的方法制造的风力涡轮机部件。
21.一种包括权利要求20所述的部件的风力涡轮机。
22.一种用于在工具之间基准对齐地传送诸如大型风力涡轮机部件这样的工件的装置，所述装置包括：
支撑结构，所述支撑结构用于在所述工具之间承载所述工件；以及
附接器具，所述附接器具用于将所述工件附接到所述支撑结构，其中，所述支撑结构包括用于与所述第一工具和所述第二工具的对应基准特征对齐的基准特征。
23.根据权利要求22所述的装置，其中，所述支撑结构的所述基准特征被构造为与所述工具的互补基准特征匹配。
24.根据权利要求22或权利要求23所述的装置，其中，一个或更多个基准特征位于从所述支撑结构延伸的间隔物的端部上。
25.根据权利要求22至权利要求24中任意一项所述的装置，其中，所述装置被构造为当所述工件附接到所述支撑结构时，防止所述工件与所述支撑结构之间的相对移动。
26.根据权利要求22至权利要求25中任意一项所述的装置，其中，所述附接器具包括用于附接到所述工件的表面的真空附接件。
27.根据权利要求26所述的装置，其中，所述附接器具包括设置在所述真空附接件与所述支撑结构之间的一个或更多个致动器，所述致动器被构造为使所述真空附接件朝向所述支撑结构移动或远离所述支撑结构移动。
28.根据权利要求22至权利要求27中任意一项所述的装置，其中，所述装置被构造为将释放力施加在所述工件上。
29.根据权利要求28所述的装置，其中，所述装置被构造为使得所述释放力通过所述工具产生作用。
30.根据前述权利要求中任意一项所述的装置，所述装置还包括多个附接器具，所述多个附接器具各被布置为附接到所述工件的相应局部表面部分。
31.根据权利要求30所述的装置，其中，所述多个附接器具彼此独立地可操作。
32.根据权利要求31所述的装置，其中，所述多个附接器具顺序地可操作。
33.根据权利要求22至权利要求32中任意一项所述的装置，所述装置包括多个模块，所述多个模块各具有相应的支撑结构和与所述支撑结构关联的附接器具。
34.根据权利要求33所述的装置，其中，在使用中，所述多个模块沿着所述工具的长度间隔地布置，相应模块的所述附接器具每个附接到所述工件的局部表面。
35.根据权利要求22至权利要求34中任意一项所述的装置，其中，所述支撑结构或每个支撑结构包括用于附接到提升设备的安装点。
36.一种根据权利要求1至权利要求19中任意一项所述的方法或一种根据权利要求22至权利要求35中任意一项所述的装置，其中，所述工件是风力涡轮机部件。
37.根据权利要求36所述的方法或装置，其中，所述工件是用于风力涡轮机的转子叶片的翼粱或翼粱的一部分。
38.根据权利要求37所述的方法或装置，其中，所述工件是翼梁帽。
39.一种用于支撑诸如大型风力涡轮机部件这样的工件的工具，所述工具包括用于与权利要求22至权利要求38中任意一项中所限定的装置的基准特征对齐的基准特征。
40.根据权利要求39所述的工具，其中，所述工具是模具工具。
41.根据权利要求40所述的工具，其中，所述工具是用于风力涡轮机部件的模具。
42.根据权利要求39所述的工具，其中，所述工具是装配夹具。
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