JP2014525838A

JP2014525838A - 風力発電装置の製造すべきロータブレード用鋼板の熱間成形用の成形方法

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Publication number: JP2014525838A
Application number: JP2014523256A
Authority: JP
Inventors: フォイクト、ブルクハルト; ラプス、オリバー; ケルステン、ロイ
Original assignee: Wobben Properties GmbH
Current assignee: Wobben Properties GmbH
Priority date: 2011-08-05
Filing date: 2012-07-03
Publication date: 2014-10-02
Anticipated expiration: 2032-07-03
Also published as: HUE026663T2; CA2843002A1; TW201313358A; US9925626B2; RS54455B1; CN103732334B; TWI494178B; EP2576096A2; JP5897710B2; WO2013020757A2; HRP20151278T1; KR101769189B1; RU2014108319A; CA2843002C; US20150290752A1; MX2014001189A; CN103732334A; AU2012292518B2; RU2597488C2; MX337688B

Abstract

【課題】鋼製のロータブレード又はその一部の製造方法の改善。
【解決手段】風力発電装置(100)の製造すべきロータブレード(108)用の鋼板(226)を熱間成形する成形方法であって、鋼板(226)を炉(202)内でハース台車(206)上に置いて加熱する工程と、加熱された鋼板(226)をハース台車(206)と共に炉(202)から熱間成形用のプレス装置(204)に移動する工程と、加熱された鋼板(226)をプレス装置(204)内でハース台車(206)から、相手方成形型(236)を有する成形用台車(208)上に載せ換える工程と、鋼板(226)を、少なくとも一つのプレス用パンチ(232)を用いて、プレス用パンチ(232)と相手方成形型(236)の間でプレスして、特に、プレス用パンチ(232)および相手方成形型(236)の形状に成形する工程と、を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、風力発電装置の製造すべきロータブレード用鋼板の溶接装置および溶接方法に関する。本発明は、また、風力発電装置のロータブレード製造装置および製造方法に関する。また、本発明は、風力発電装置およびそのロータブレードに関する。さらに、本発明は、風力発電装置のロータブレードの鋼板の熱間成形装置および熱間成形方法に関する。さらに、本発明は、風力発電装置のロータブレード用鋼板の切断装置および切断方法に関する。

風力発電装置は、現在、特に、水平軸周りに回転する風力発電装置として知られている。この場合、空力学的ロータは、少なくとも一つの、通常三つのロータブレードを備え、略水平軸周りに回転する。この場合、ロータブレードは、空力学的に優れた形状を備え、風によって動き、前記回転運動が発生し、発電機によって電気的エネルギに変換される。

現代的な風力発電装置が備えるロータブレードは、サイズが大きくなり、特に、長さが非常に増大している。平均的なロータブレードの長さはおおよそ６０ｍ、奥行きは８ｍ超まで、厚さは３ｍ超までであることが既知である。ロータハブに固定するためのこのようなロータブレードの接続フランジも、現在ではすでに３．５ｍを超える直径を有する。このようなサイズのロータブレードは、少なくとも部分的に鋼製であることが好ましい。

鋼の加工製造は、他の多くの技術分野、例えば、造船技術で知られているが、風力発電装置のロータブレードの製造に転化することは基本的にはできない。なぜなら、ロータブレードの製造には特殊な要求が存在するからである。関連して、特に決定的ではないが、ロータブレード製造において、鋼を用いる場合には可能な限り、何はさておき要求されるものは、軽量な構造である。また、風力発電装置のロータブレードは、永続的に負荷の変化に曝されることに注目すべきである。このとき、負荷の強度だけでなく負荷の方向も変化し、特に、ロータ回転運動時、重力による力が引張力となったり圧縮力となったりして、継続的に変動する。このため、ロータブレードは、一定負荷および常時変動する負荷でも耐えられる、長い中空ボディを有するべきである。また、適切な安定性を確保しながら、ロータブレードは空力学的に優れた形状を有しているべきであり、可能な限り、そのような形状が維持されるべきである。これらの全要求は特別なものであるので、全要求に対して特別の考慮が払われるべきである。特に、きわめて限定された範囲の鋼構造物に関する従来例にだけにしか頼ることができない。

風力発電装置において、鋼製ロータブレードを用いた「スミス−パットナム風力タービン」は、１９４０年代から知られている。「スミス−パットナム風力タービン」に関する情報は、英語版ヴィキペディア（http://en.wikipedia.org/wiki/Smith-Putnam_wind_turbine）から得ることができる。そこで使用されるロータブレードは、インターネット（http://www.situstudio.com/blog/2010/09/01/smith-putnam/）で見ることができる。

前述したインターネットブログからわかるように、スミス−パットナム風力タービンのロータブレードは、全長にわたって一定なロータブレードプロファイルを有するよう構成されている。このため、当然、軸方向に連続的に変化するプロファイルを有する現在の現代的なロータブレードに比べると、製造が容易である。また、現代的なプロファイルでは、当然、軸方向（長さ方向）にサイズも形態も変化している。また、現代的な風力発電装置のロータブレードは軸方向に捩じられ、ロータハブからの距離に応じて変化する、ロータの回転にしたがって発生する流入フロー方向の相違が考慮されている。加えて、特に大きなロータブレードは、特に、ハブ近傍領域に大きな奥行きを有するロータブレードは、輸送を考えて分割構造にすべきである。

このため、現代的なロータブレードは、スミス−パットナム風力タービンから知られるロータブレードと比較にならないほど複雑である。鋼から現代的なロータブレード又はその部分を製造するには、多くの考慮、工夫および問題解決が必要となる。

従来技術としては、DE 1 433 768 A, DE 1 180 709 A, DD 159 055 A1, DE 24 02 5 190AおよびWO 2010/100066 A2に注目すべきである。

DE 1 433 768 A DE 1 180 709 A DD 159 055 A1 DE 24 02 5 190A WO 2010/100066 A2

http://en.wikipedia.org/wiki/Smith-Putnam_wind_turbine http://www.situstudio.com/blog/2010/09/01/smith-putnam/

よって、本発明の目的は、前述の問題の少なくとも一つに関する。特に、本発明は、鋼製のロータブレード又はその一部の製造方法の改善、或いは、まずは全体を鋼製とすることに関する。少なくとも、本発明は代替案を提案する。

本発明によれば、請求項１による方法が提供される。風力発電装置用ロータブレードの熱間成形に関連して、まず、成形する鋼板は炉内で加熱される。この場合、鋼板は、まず平板状であり、炉台車上に置かれる。加熱操作後、加熱された鋼板はハース台車（炉床台車）と共に炉から熱間成形用のプレス装置へ移送される。ハース台車は、その間に鋼板の載せ換えを行うことなく、鋼板と共に、炉からプレス装置へ直接移動する。

載せ換えは、プレス装置内で実行され、すなわち、加熱された鋼板はハース台車から相手方成形型を有する成形用台車に載せ換えされる。相手方成形型は、ベッド状であってもよい。加熱された鋼板は、相手方成形型上に置かれ、プレス可能となる。プレスは、鋼板に向かって押されるプレス用パンチ（ないしダイ）によって実行される。鋼板は、プレス用パンチと相手方成形型の間で成形される。特に、この場合、鋼板は、相補的なプレス用パンチと相手方成形型の形状を受け継ぐ。

好ましくは、鋼板の載せ換え操作は、プレス装置内で、鋼板をハース台車から持ち上げることによって実行される。ここで、ハース台車は、鋼板から分離され、その下から移動されて除かれる。この結果、鋼板の下のスペースは自由となり、相手方成形型が、成形用台車と共にプレス装置内に搬入され、持ち上げられた鋼板の下に位置する。このとき、鋼板は、成形用台車、特に、相手方成形型に向かって下降することができる。この結果、持ち上げ操作実行用のいかなる装置も、フォークリフトトラックのような外部装置の形態で、付加する必要がなくなる。むしろ、そのようなリフト（持ち上げ）手段は定置することができる。好ましくは、リフト装置はプレス装置の一部を構成し、又は、プレス装置に固定接続される。載せ換え操作は、鋼板の持ち上げと、二つの台車の交換によって実行される。

好ましくは、ハース台車は、炉からプレス装置へレールシステム上を移動する。成形用台車は、プレス装置内へ移動し、好ましくはレールシステム上で移動する。これによって、移動操作、特に、加熱された鋼板の炉からの搬出と、プレス装置および相手方成形型上への搬入が簡単になる。好ましくは、ハース台車および成形用台車は、同じレールシステムを使用し、特に、同じペアレールを使用する。これによって、効率的な装置が提供され、特に、鋼板のハース台車から成形用台車への載せ換えも、非常に効率的かつ実用的になる。

本発明によれば、請求項４に対応する、鋼板の熱間成形用の成形装置が提供される。この成形装置は、鋼板を加熱する炉と、鋼板を成形するプレス装置と、鋼板を炉からプレス装置に搬送するハース台車と、を備えている。この視点で、成形装置は、特に、鋼板の熱間成形に関して上述したような、プロセスを実行するよう適合される。

好ましくは、炉は床開口を具備する炉床を有し、ハース台車は、炉からプレス装置への移動用の車台と、炉内で加熱された鋼板を炉からプレス装置に搬送する搬送台と、搬送台と車台を接続するキャリア構造と、を有している。この場合、キャリア構造は、搬送台が鋼板を炉内で搬送しているとき、車台から炉の床開口を通じて炉内の搬送台まで延在するよう構成される。換言すると、ハース台車は、炉床下で車台と共に移動することができ、この場合、炉内の搬送台はキャリア構造によって保持されることができる。

好ましくは、この場合、成形装置は、炉の開放時、ハース台車が搬送機構と共に床開口に搬入および搬出可能となるよう、構成される。特に、床開口は炉床に略スロット状に形成され、キャリア構造は対応して細長く形成されて、車台が炉の下を移動するときにスロット形状開口内に移動できるようにされている。これによって、鋼板の加熱後、車台は炉からプレス装置に容易に移動することができる。このためには、炉を開放し、ハース台車をプレス装置へ移動可能とするだけでよい。

好ましくは、成形装置は、鋼板をプレス装置内で受け取り、成形処理用の相手方成形型又は成形ベッドを提供する可動台車を備えている。

好ましくは、ハース台車を炉からプレス装置に移動させ、成形用台車をプレス装置に搬入および搬出するためのレールシステムが設けられる。特に、プレス装置の一側から、プレス装置を通過して炉に至るよう設けられたペアレールが提供される。好ましくは、炉とプレス装置の間隔は、短く保持される。この間隔は、空のハース台車が加熱された鋼板を成形用台車に受け渡した後に新たな冷えた鋼板を具備できるような大きさに保持されることができる。

好ましくは、加熱された鋼板を受け渡し処理するために持ち上げるリフト装置がプレス装置の一部を構成し、又は、プレス装置内に設けられ、好ましくはプレス装置によって駆動される。この場合、リフト装置は、ハース台車から鋼板を一様に持ち上げできるよう、同じく、加熱された鋼板を一様に成形用台車に置くことができるよう、構成される。

好ましくは、リフト装置は、駆動機構がそれぞれ設けられ、鋼板の下に横から係合するよう適合された複数のリフト用アームを有している。この場合、複数のリフト用アームは、作動され、特に、対応する制御が提供され、それら自身の駆動機構にかかわらず、加熱された鋼板を一様に持ち上げる。その結果、荷重が複数のリフト用アームに一様に分布され、また、これによって、加熱された鋼板が湾曲変形する危険性が減少する。

加熱された鋼板が対応する相手方成形型又は対応する成形ベッド上に載置されているとき、プレス装置は、特に、基本的に加熱された鋼板の上から押圧したりプレスしたりして形状を付与する。なお好ましくは、このために、複数の独立したプレス、特に八つの独立したプレスが設けられる。印加される必要な力は、これらの独立した複数の独立したプレスに分配される。なお、適切な制御システムによって、複数の独立したプレス特に八つの独立したプレスが印加する力は一様に制御され、プレス処理用の成形型が複数の独立したプレスの合計力を伴ってプレス降下される。複数の独立したプレスは互いに、鋼板を成形するための成形型（ないしパンチ）を構成する。好ましくは、複数の独立したプレスは、自身の駆動ユニットを有し、例えば、液圧又はその他の形態例えばトグルリンク機構によって、駆動することができる。

また、少なくとも一つの上述した要件又は特徴を有するハース台車が設けられる。

上述した鋼板を熱間成形する成形工程において、基本的に通常の構造用鋼製の鋼部分を用いることができる。鋼部分は、例えば鋼やアルミニウムのような材料の焼きならし（Normalisierung）のため、炉でそれぞれの成形温度まで加熱される。ある種の鋼の成形温度は、例えば、900〜930℃である。この温度の保持は、鋼の組織を破壊しないよう、できるだけ正確に行うべきである。鋼部分、すなわち、鋼板として、3×12mまでのサイズの鋼板を用いることができ、熱処理後、ハース台車と共に炉出しされ、成形ステーション、すなわち、プレス装置に搬送される。この成形ステーションないしプレス装置において、鋼板は、相手方成形型（成形ベッドとも称することができる）を有する成形用台車に受け渡される。ここで、加熱された鋼板は、複数のリフト用アームによって持ち上げられ、ハース台車が成形ベッドによって交替される。このため、両台車、すなわち、ハース台車と、成形ベッドを搬送する成形用台車とは、好ましくは、同じレール上に取り付けられる。

鋼部分すなわち鋼板が略水平方向に載置されている場合、リフト用アームは、鋼板を可及的に垂直方向に持ち上げられるよう構成される。

ハース台車は、炉内に直接移動し、炉から成形ステーションに移動する。従来技術においては、鋼部分を台車と共に炉から出し、次に、そこからフォークリフトトラックにより移動される。この従来の台車は、基本的に炉の下側全部を形成する。しかしながら、好ましい解決手段では、炉床に狭い開口を設けるだけでよく、開口の幅は、加熱される鋼板の幅よりも狭く形成される。

好ましいプレス装置又はプレスは、640トン級のプレス圧力のために設計され、複数の特に八つの独立したプレスから構成され、一様に動作して、必要な合計圧を印加する。前記のプレス圧力は可能な一例であり、例えば、材質および板サイズに応じて高くしたり低くしたりすることができる。

本発明によれば、また、請求項１３の溶接方法が提供される。そのような溶接方法は、成形された鋼板を接合するために、特に、ロータブレード又はロータブレードセグメントに、成形された鋼板を接合するために提供される。このため、接合される鋼板は、互いに、所定の準備配列体に配置され、固定される。したがってこの準備配列体は、基本的に、製造されるロータプレードセグメントを既に表す。固定は、ロータブレードの最終的かつ固定的な接合に至るまでの接合を実行する溶接処理が実行可能であり、その際、成形された鋼板の分離落下が防止される程度に、行われることができる。したがって準備配列体は、実質的に固定されたパケットを形成する。この準備配列体において、鋼板（複数）が溶接によって、溶接接合部(Fuge)を形成する各突き合わせ端で互いに接合される。溶接処理は、この場合、溶接ロボットにより、サブマージアーク溶接(unterpulververschweissen)で実行される。

サブマージアーク溶接は、基本的に、例えば長尺管継ぎ目のような水平方向に長く真っすぐな溶接継ぎ目(シーム)のための全自動溶接法として知られている。本発明によれば、溶接ロボットによるサブマージアーク溶接が、ロータブレードセグメントの複雑な形状および複雑な継ぎ目のために使用される。留意すべきことは、そのようなロータブレードセグメントが、例えば、２４枚の成形された鋼板から形成できるということである。例えば、最初の二つの部分セグメントは、それぞれ１２枚の鋼板から製造することができる。この場合、ここで使用される全部又は少なくとも大部分の鋼板は、相違しており、それぞれ多数の異なる溶接継ぎ目を含んでいる。従来、この用途の技術分野では、サブマージアーク溶接は使用されていない。

サブマージアーク溶接に関する問題は、適切に被覆された溶接状態（条件）を提供するため、粉末がその都度の溶接位置を被覆することである。基本的に粉末は重力にしたがってその位置に保持される。好ましい実施形態では、準備配列体は、移動装置によって溶接処理の際に移動され、特に、溶接処理は、溶接接合部の上向きの領域でそれぞれ実行される。この場合、例えば、溶接接合部は、互いに突き合わされた二つの鋼板の二つの切断端に設けられた開先溝又はノッチ形状溝である。この溶接接合部は、粉末が溶接処理の際にその上に載ることができるよう、可及的に上向きに配すべきである。これには、準備配列体（組立体ないしアセンブリ）の内部、すなわち、基本的に、製造するロータブレードセグメントの内部で、溶接接合が実行される状況を含むこともできる。さらに特に、製造されるロータブレードセグメントは、基本的に中空ボディであって、例えば、実質的に、この領域でロータブレードセグメントの表面に相当する外皮を有している。互いに固定される鋼板（複数）は、このようにして、実質的に、製造されるロータプレードセグメントの外層を形成する。ロータブレード又はロータブレードセグメント内部の強化支柱を付加することができ、また必要に応じて溶接することもできる。

ここで、溶接処理のため、例えば六つの関節を有するロボットアームを有することができる溶接ロボットが、それぞれの溶接される溶接接合部に沿って移動される。この場合、準備配列体は、特に略水平軸周りに回転するよう移動されることによって、溶接ロボットは確かに溶接接合部に沿って追従するよう相対移動するが、溶接処理の略水平部とそれぞれ対向した状態を保つ。好ましくは、追従案内は、二重の形態で実行される。すなわち準備配列体とそれと一緒の複数の鋼板の移動、特に回転において実行され、溶接継ぎ目は略水平方向であり、溶接ロボットは、引き続き溶接接合に沿った追従案内を実行する。

好ましくは準備配列体は、溶接処理中、回転され、特に、可変速度で回転される。ロータブレードセグメントは、ロータプレードの長軸に関する横断面でより細長い中空プロファイルを有する。この状況を、可変速度の回転によって考慮することができる。特に、長いプロファイルが上向きか下向きのとき、溶接ロボットは、対応する水平溶接継ぎ目に沿って溶接を行うのに十分な時間を得られるよう、ロータブレードは遅く回転され、又は、一時的（間欠的）に回転停止される。この結果、回転運動は、短い部分だけが、例えば、ロータブレードの先端だけが回転運動の際に上下に直線状に向くときには、より素早く実行され、溶接される。

好ましくは、回転速度は、溶接される各プロファイル部分の検知と共に、対応する回転角度位置に応じて、変化される。

好ましくは、それぞれ二つの成形された鋼板の突き合わせ端には斜面が形成されて、開先ないしくさび形状を形成する。くさび又は開先形状は、少なくとも一つの溶接継ぎ目がサブマージアーク溶接処理で開先形状溝となることができる限りにおいて、溶接処理に好適である。留意すべきことは、清潔な溶接が重要であることであり、注意すべきことは、通常、複数の溶接継ぎ目が、一つの溶接接合において実行されることである。

本発明によれば、また、成形された鋼板を接合して請求項１８のようにロータブレード又はロータブレードセグメントを製造するための溶接装置が提供される。この溶接装置は、準備配列体で隣り合う鋼板同士をサブマージアーク溶接で接合する、少なくとも一つの溶接ロボットを有している。また、準備配列体を駆動して、溶接接合する領域（溶接継目の領域）が上を向いた状態で溶接処理が実行できるようにする、駆動装置が設けられる。この溶接装置は、特に、前記実施形態の少なくとも一つに従って実行される上述した溶接処理に適合される。

好ましくは、手動制御手段が設けられ、この手動制御手段により溶接作業者は、現場で手動操作へ切り替え可能であり、さらに、溶接処理中、手動操作手段を含むロボットをアシスト又は案内することができる。基本的に、手動サブマージアーク溶接には問題がある。溶接作業者は、溶接継ぎ目、溶接結果ないし溶接過程を、粉末のために観察することができないからである。にもかかわらず、特に、溶接ロボットが溶接継ぎ目から外れるか、そうなるおそれがあるとき、そのような手動による介入は推奨できる。これは、例えば、溶接ロボットが完全に又は部分的に、予めプログラムされた継ぎ目の形状（推移）に追随しているが、継ぎ目が予めプログラムされた形状からずれている場合に相当するだろう。ここで、例えば、溶接ロボットを溶接継ぎ目又はその中心に戻すことによって、再調整が手動で実行可能である。

好ましくは、この場合、製造されるロータブレードセグメントは、２４の成形された鋼部品すなわち既に成形された（複数の）鋼板から溶接接合により形成される。成形された鋼部品（複数）すなわち鋼板（複数）は、このため、位置決めされ、溶接される。溶接処理のため、（角取り）斜面が鋼板を所定サイズに切断するときに形成され、互いに突き合わされる二つの成形された鋼部品の斜面が、開先又は同等のギャップを形成する。この開先は、「ＳＡＷ」、すなわち、上記したサブマージアーク溶接により、複数の層を成して、溶接ロボットを用いて、溶接される。通常、ロボットはＳＡＷ工程では溶接をしないが、一層だけの場合には溶接を行う。各層の溶接工程後、粉末を除去せねばならず、それには手動処理が必要であるからである。

好ましくは、溶接ロボットは、自動溶接をすることができるものであるが、部分的な手動処理に適合されている。しかし、この場合、溶接作業者は、溶接ロボットの動きを観察し、介入することができるだろう。このため、いわゆるジョイスティックとして知られた適切な制御棒を設けることができる。優れた溶接作業者は、溶接継ぎ目の品質を知ることができ、結果としてその介入が有意義であることができ、しかしながら、多くの場合、実際に溶接される部分が元の部分からずれている特に僅かにずれている場合には溶接作業者が修正介入するようにして、手動による介入は制限されるだろう。

SAW工程は、溶接されるべき各継ぎ目が下方にあり、粉末（フラックス）が滑り落ちないことを前提にする。このため、実施形態では、ロータブレードが回転されて、まさに溶接されるべき位置がそれぞれ下になるようにする。周回する継ぎ目を溶接している場合には、ロータブレードは続けて回転されるべきである。この場合、留意すべきことは、ロータブレードセグメントが環状（円形）ではない場合、回転速度が好ましくはそれに適合されることである。好ましくは、駆動装置および特にロータブレードセグメントを回転させる回転装置は、三つの回転軸を有している。溶接ロボットは、好ましくは、対応する自由度を有する六つの関節を備えている。

本発明によれば、また、請求項２１のように、風力発電装置のロータブレード用に成形された鋼板を、プラズマロボットにより切断して所定サイズにする切断方法が提供される。「プラズマロボット」とは、ここで、鋼板をレーザビームにより切断するレーザロボットを意味している。

提供される切断方法では、まず、ワークピースが成形台上に置かれ、すなわち、それに固定的にクランプされる。成形台はプラズマロボットに固定的に接続され、ロボット軸とは既知のリンク結合が設定される。プラズマロボットの加工ヘッドは、ワークピース上を、三次元の予設定の切断線に沿って案内される。この領域でワークピースを測定し、ワークピースと元になる原部分との間の偏差を検出し、所定ワークピース用の切断線（以後、この切断線を「切断案内線」と称する）を決定するためである。この場合、特に、加工ヘッドとワークピースの間隔が検出され、加工ヘッドは、ワークピースの表面に沿って可及的にワークピースと一定の間隔を保って案内される。間隔測定のため、弱いプラズマ流が前もって流される。これにより、マーキング線（「ケ引き線」と称することができる）が、ワークピースに適合された所期の切断線の箇所に形成される。測定処理において、プラズマロボットは、変位する切断線、特にワークピースに適合された切断線を記録する。この切断線は、切断案内線として記憶され、ケ引き線に対応する。簡素化のため、測定処理の特徴を、ケ引き線の設定（設定されたケ引き線の結果に必ずしも依存するものではないが、いずれにしても）に関連しても説明することができる。

成形台上のワークピースの位置決め及び／又はクランプ工程では、基面が設定され、基面は、例えば、所定のワークピースの中心面を表すべきものである。この基面は、ワークピース毎に異なるよう選択することができる。基面は、好ましくは、同構造のワークピースに対しては引き継がれ、これによって同様に選択される。測定処理およびまた好ましくは切断工程において、二つの移動方向が重要であり、これらの方向を、以降は、「スタンプ方向」および「貫通方向」と称し、あるいは、「スタンプ」および「貫通」と略称する。この基面に対して垂直に実行される動きは、「スタンプ」と称する。作動方向の動き、すなわち、プラズマロボットの切断レーザが指す方向の動きは、「貫通」と称する。これらの方向、すなわち、「スタンプ」および「貫通」は同じであることができ、すなわち、そこではレーザが基面に垂直である。レーザは、ワークピースの現在加工位置が基面に面平行となるよう、例えば、基面に直交される。

加工ヘッドが、所定の切断線に沿って案内されている間、ワークピースに対する、特に、記憶された原部分に対する、すなわち、基面に直交するスタンプ方向の高さでの偏差が予想されるべきである。このような偏差は、貫通方向およびスタンプ方向の偏差として、これら二つの方向が一致しない限り、プラズマロボットは顕著に認識する。この結果、プラズマロボットの加工ヘッドの追従制御は、スタンプ方向及び／又は貫通方向の距離が略一定となるよう、実行できる。好ましくは、加工ヘッドを追従案内するため、スタンプ方向成分と貫通方向成分を有する修正値が、両方向の偏差から決定される。特に好ましくは、両偏差成分を考慮した平均修正値が両偏差成分から形成される。「a1」をスタンプ方向偏差、「a2」を貫通方向偏差とすると、スタンプ方向修正値「k1」と、貫通方向修正値「k2」は下記のように計算できる:
k1 = 0.5*a1; k2 = 0.5*a2

計算された修正値は、両修正成分をベクトル加算することで得られる。上記計算では、「a1」および「a2」がそれぞれ50%ずつ含まれる。あるいは、「a1」および「a2」にそれぞれ重み付けg1とg2をすることができる。そのときの関係は下記のとおりである：
k1 = g1*a1; k2 = g2*a2

g1 = g2 = 0.5の場合には、両計算規則は同じになる。理想的には、g1とg2の合計が「１」に等しい。僅かな非線形性を考慮するため、合計が「１」とは数パーセント異なることが好ましく、特に、加工ヘッドがワークを凹側から測定する場合には「１」よりも１〜５％大きいことが好ましく、又は、加工ヘッドがワークを凸側から測定する場合には「１」よりも１〜５％小さいことが好ましい。好ましい測定は、凹側からなされる。

それゆえ実際的見地からは、切断対象である成形された鋼板すなわちワークピースは、理想的に見積もられた形状すなわち原部分どおりではなく、また、きわめて類似する、理論的には同じに成形された鋼板でも一つ毎に異なっていることを前提にしなければならない。このため、測定された継ぎ目を再現するケ引き線は、現実には切断線と一致していない。成形された鋼板部分は、通常、理想どおりの形状ではないからである。

鋼板は、プラズマロボットの加工ヘッドによって切断され、加工ヘッドは、測定の際に設定された切断案内線にしたがって制御される。ケ引き線は、設定された切断案内線を再現する。この場合、ケ引き線に沿った案内は、好ましくは、所定のワークピースの測定時の記録値に基づいて実行され、いずれにしてもロボットにとって、場合によっては可視の、マーキング線は必要とされない。ここで、再強調すべきことは、異なる多数の鋼板を組み合わせてロータブレードセグメントを製造しなければならず、これらの鋼板を成形後に予め所定寸法にカットしなければならない、ということである。これらの成形された鋼板部分は切断線を必要とし、特に、実際の切断端は、三次元のデカルト座標系のいずれの方向でも全く一定ではない。したがって三次元の切断線又は三次元のケ引き線とは、平面内に収まらない線又はシームの意味で使用される。ここで、その線又はシームは、例えば円管を切断する場合よりも、より一層複雑な形状である。このような円管を切断する場合には、特に長軸を横断して切断する場合には、環状の切断端が形成される。勿論、例示した円管は三次元物体であり、その環状切断端は基本的に空間内に広がるが、この例示的な環状切断端が収まる平面、すなわち通常、円管の長軸が法線をなす平面が存在する。そして、もし、そのような環状切断端を完全に２次元切断端として捉えることができれば、その平面だけが対応して規定される（基準面として用いられる）。

これは、本発明が基礎とするような複雑に成形された鋼板の場合では、少なくとも複数の切断端には当てはまらない。本切断方法は、三次元制御、すなわち、三次元デカルト方向での加工ヘッドの追従制御に基づいている。

好ましくは、提供される切断方法は、また、溶接方法に関連して上述したように、開先又はくさび形状の溶接継ぎ目を形成するための準備として、斜面を切断する処理を実行する。このようにしてすでに切断の際に、ここでは複数の層（すなわち溶接接合毎に複数の溶接継ぎ目）により提案された所定のサブマージアーク溶接工程が予め準備できる。

また、請求項２５のように、成形された鋼板を風力発電装置に適用されるロータブレード用に所定サイズに切断するプラズマロボットが提供される。プラズマロボットは、鋼板を切断するレーザを放射するレーザビーム発生器を有する加工ヘッドを備えている。また、駆動機構、特に、加工ヘッドを駆動および追従制御する多関節ロボットアームがある。また、ケ引き線の検出及び／又は鋼板表面検出用のセンサがある。特に、プラズマロボットは、少なくとも説明する実施形態の一つにしたがって、前述した切断方法を実行できるよう適合される。

このように、少なくとも、成形された鋼板の切断に関する実施形態には、プラズマロボット、すなわち、レーザロボットが提供される。このようなプロセスは、まず、成形された鋼板を所望の切断線すなわちいわゆる原切断線に沿って測定する工程と、所定切断線すなわち切断案内線を決定する工程とを提供し、切断案内線に対応してケ引き線を設定することができる。この場合、鋼板の理想的な形状との差異が考慮される。測定、切断案内線の決定およびケ引き線の設定において、ロボットは、これが基本的に追従する所定輪郭に適合される。この場合、プラズマ光線によってプラズマロボットは、鋼板すなわち鋼部分の壁との相対距離に関する情報を獲得する。これによって、その現在位置を追従（トレース）することが可能である。切断案内線に対応する移動の正確な軌跡は、この場合、制御システムに記録され記憶される。ロボットは自身を、この軌跡に次の切断処理の際に配向する。ここで特に再度注目すべきことは、切断対象すなわち成形された鋼板が三次元物体であり、特に、その表面がデカルト座標系で三方向に変化するということである。このことから下記問題が生じる。すなわち表面の理想的な形状からの偏差に基づいて、レーザビームの方向に追従ガイドすべきかについて決定しなければならないという問題である。したがって、貫通処理すなわちレーザビーム方向で行うべきか、又はスタンプを（すなわち基面を横断する方向で）行うべきであるか、である。ここでは、両方向が含まれるような組み合わせないし調和（Konpromiss）が提案される。

さらに、切断に際して、冷却された鋼部分、すなわち、熱間成形処理後に冷却された鋼部分は、液圧装置を用いて適切に支持体によって保持される。金属板は、支持体上に押圧され、これによって切断中の変形が防止される。

また、複数の鋼板を有する鋼部分を備え、ここで複数の鋼板は、本発明の成形方法によって成形され、本発明の溶接方法によって接合され、及び／又は、本発明の切断方法によって切断されたものである、風力発電装置のロータブレードが提供される。

また、一又は複数のそのようなロータブレードを備えた風力発電装置が提供される。

以下、本発明を実施例と添付図面を参照しながらさらに詳細に説明する。

風力発電装置の斜視図を示す。成形ステーションの斜視図を示す。図２の成形ステーションの側面図を示す。プレス装置ないしプレスステーションの正面図を示す。ハース台車を含む炉の正面図を示す。ロータブレードセグメントをサブマージアーク溶接する溶接装置を模式的に示す。プラズマロボットを用いた鋼板の切断用フローチャートを示す。プラズマロボットの加工ヘッドの追従機能を示す。図８の部分模式図である。

以下、同一の参照符号が同様の要素に対して用いられるが、同一でない要素についても、いくつかの要素については、機能の共通性を強調するため用いられる。

図１は、タワー(パイロン)102とゴンドラ(ポッド、ナセル)104を備える風力発電装置を示す。ゴンドラ104には、三枚のロータブレード108とスピナ(風防)110を有するロータ106が設けられている。作動時、ロータ106は風によって回転され、ゴンドラ104内の発電機を駆動する。

図２は、成形ステーション200の全体構成を示す模式図である。成形ステーションの重要要素は、ここでは熱処理炉としての炉202と、プレスステーションとも称することができるプレス装置204と、鋼板を炉202からプレスステーション204に搬送するハース台車206と、プレス装置204内で鋼板がハース台車206から移されて載置される成形用台車208と、炉202とプレスステーション204を結ぶレールシステム210と、である。図２の斜視図は、炉202の開口212を示し、ハース台車は開口212を通過して、加熱される鋼板を炉202内に搬入し、炉202外に再度出ることができる。このために、ハース台車206は、基本的にただ一組のレール(ペアレール)を有するレールシステム210上を搬送台214と共に移動して、炉202内に入る。この場合、鋼板は、搬送台214上に保持され、炉202に搬入される。図２の図示では、図示の都合上、そのような状態の鋼板を示してはいない。この場合、レールシステム210は、炉202ないし炉床216の下に敷設される。細長い床開口218が、レールシステム210上の炉202の所定領域ないし炉床216に設けられている。

成形ステーション200の側面図は、その構造を示し、特に、レールシステム210が、炉202の構内まで延在し、炉202内部には図示されていないが、炉202の下部に敷設されている様子を示している。炉202のその領域に図示された二人220が、その構成の大きさを明示している。

車台222と搬送台224を有するハース台車206は、レールシステム210上で支持され、案内される。搬送台224は、加熱前後の鋼板226を支持する複数の支持ピン（支柱）を有している。ここで、搬送台224は、テーブル板を持たないが、複数の支持ピンを有している。搬送台224は、車台222に、適切な接続キャリア構造228を介して接続される。

レールシステム210は、プレス装置ないしプレスステーション204まで延在している。プレス装置ないしプレスステーション204が有する八つの独立プレス230は、レールシステム210に沿って二列に配置され、一列には図３に図示できるように四つの独立プレス230がある。

これらの八つの独立プレス230は、協働して、成形用パンチないしダイ232を駆動する。これらの独立したプレス230は、また図示したように十六本のリフト用アーム234を備え、それらのうち、図３では八本を見ることができる。鋼板226は、ハース台車206がプレスステーションないし装置204に到達したとき、これらのリフト用アーム234によって、ハース台車206から持ち上げられる。鋼板226がこれらのリフト用アーム234によって持ち上げられたとき、ハース台車206は図３に示した位置から再度移動し、プレスステーション204外に出る。そのとき、図示の成形用台車208が、成形ステーション204内へ、リフト用アーム234によって持ち上げられた鋼板226の下を通って、移動する。そして、鋼板226が、相手方成形型ないしブロック236(「成形用ベッド」とも称する)上に載置される。かくして、加熱された鋼板226は、八つの独立プレス230によって駆動される成形用ダイないしパンチ232によってプレスすることができ、それによって、鋼板226は、成形用パンチ232およびそれに対応する成形用ベッド236の形状に成形することができる。

成形用台車208は、図３では、プレスステーション204外の待機位置にある。成形用台車208は、高レベルの安定性を有し、鋼板226だけでなく成形用ベッド236の荷重も搬送可能な成形用台車車台238を備えている。

図４は、プレスステーション204の正面図を示し、特に、成形用台車208の成形用パンチ232の正面図を示し、またリフト用アーム234を示している。

成形用パンチ232は、八つの独立プレス230によって、同時に一様に、鋼板226の成形用の成形用ベッド236上に向かって駆動される。成形用台車208は、成形用台車車台238と共に、レールシステム210上を移動し、成形用キャリア240を介して成形用ベッド236を搬送する。鋼板226をプレスするため、成形用キャリア240は、成形用台車車台238の両側に配置されたキャリアサポート（載置台）242上に置くことができる。これによって、鋼板226のプレス処理中、このときに発生する巨大なプレス力を、成形用台車の車台238によって担持しなければならないことが防止される。

鋼板226の昇降のため、その構成は、リフト用アーム234を備え、リフト用アーム234はシートサポート（載置部）244を有し、リフト用アーム234はシートサポート244と共に、鋼板226の下に入ることができる。リフト用アーム234用の選択された機構は、鋼板226を垂直に、すなわち、可及的に一様に持ち上げるようにする。

図５は、炉202およびハース台車206を模式的に示す正面図である。炉202は、炉室246と少なくとも一つの炉床216を備えている。ハース台車206は、車台222によってレールシステム210上で支持されている。キャリア構造228は、細長い炉床開口218を通じて、車台220から炉室246内に延在している。搬送台224が炉室246内に配置され、キャリア構造228によって支持されている。図示のように、搬送台224上には、炉202ないし炉室246で加熱される鋼板226が置かれる。

図６に模式的に示す溶接装置600は、溶接ロボット602と駆動装置604を備えている。ロータブレードセグメント606は、駆動装置604に固定されている。固定手段は、図６で不図示である。このようにして、ロータブレードセグメント606を長軸608の周りに駆動装置604を用いて回転させることができる。長軸608は、ここでは、図面の表裏方向に延在し、ここでは点のみによって示す。このための駆動装置604は、長軸608の周りに回転する回転リング610を有している。駆動モータ612がこのために設けられ、プロセスコンピュータ614によって制御作動される。

溶接工程は溶接ヘッド616を用いて実行される。溶接ヘッド616は、加工ヘッドを構成し、溶接ロボット602の多関節ロボットアーム618に配置されて案内される。溶接作業は、ロータブレードセグメント606上の現溶接位置620で実行される。図６は、ロータブレードセグメント606内部にある溶接位置の形態で、現溶接位置620を示す。ロータブレード606の上部に配置されていて、外周に設けられた溶接継ぎ目に対しても、同様に溶接することができる。

駆動装置604は、回転リング610と共にロータブレードセグメント606を長軸608周りに回転させることにより、現溶接位置620を、ロータブレードセグメント606の水平となっている部分に常在させる。図示の内部溶接状態において、これは、回転用の駆動装置604が現溶接位置620を常に実質的に下方に位置させる、ということを意味している。外部溶接の場合には、これは、現溶接位置620が実質的に常に上方にある、ということを基本的に意味している。

また、現溶接位置620の精密な位置は、長軸608に直交する二方向、すなわち、図6に示すx-y方向において変化する。溶接すべき継ぎ目の形状に応じて、長軸608方向に移動させてもよい。完全には、図示の溶接前のロータブレードセグメント606(「準備配列体606」と称することもできる)は、ロータブレードの一部又は全部の基本構造を形成する中空ボディを示している、ということを指摘しておく。所定の空力学的形状は、それゆえ、中空ボディを溶接する段階ではまだ必ずしも有する必要はない。特に、例えば、先端に収束する翼後縁形状のような要素は、後から付加することができる。

現溶接位置620の変更のため、溶接ロボット602は、説明のために示されたロボットアーム618を用いて、溶接ヘッド616を、現溶接位置602に対応する軌跡に沿って案内する。溶接ロボット602の図６中の配置は、説明のためだけであることを指摘しておく。特に、ロボットアーム618は、回転リング610を貫通して延在することはないだろうし、ロータブレードセグメント606の壁を貫通して延在することはないだろう。むしろ、ロボットアーム618は、回転リング610を通る回転軸に略沿った長軸608方向に案内されて、ロータブレードセグメント606内に入る。そのようなロボットアーム618の長さは20m超、特に35mまでとすることができる。

また、溶接ロボット602には、手動制御手段622が設けられ、これによって、人624が溶接制御に手動介入することもできる。

図７は、プラズマロボットすなわち、レーザにより成形された鋼板を切断するロボットによる成形された鋼板の切断処理（工程）を説明する簡素化されたフローチャートを示している。フローチャート700は、位置決めブロック702で処理を開始し、成形された鋼板が固定されて、所定位置に位置決めされる。

次に、データブロック704によって示すように、その処理は、データの選択を含む。これらのデータには、特に現在切断すべき鋼板のために、対応する切断線、特に、所望の元切断線に対するデータが記憶されている。データブロック704は、位置決めブロック702の論理的に下位に配置される。なぜなら、切断すべき鋼板を決定することによってのみ、どのデータセットを使用すべきかが明確になるからである。例えば、異なって成形された２４個の鋼板が、鋼板製のロータブレードセグメントの製造に用いられることができる。しかしながら、原理的には、位置決めブロック702とデータブロック704の順番を反対にできる。同時実行も考えられる。

次に、選択データに応じて、所望の切断線、すなわち、所望の元切断線が、マーキングブロック706で軌跡として走査（追従）（abgefahren）される。この処理の途中で、鋼板が測定され、このようにして測定された鋼板に適合する切断案内線が決定され、記憶され、ケ引き線がセットされる。ここで、ケ引き線(マーキングシーム)は可視の結果であるため、その名前をマーキングブロック706に与える。切断案内線の決定および記憶は重要である。切断案内線は、加工ヘッドすなわち溶接ヘッドが、元切断線に基づいて鋼板の実際の形状に関連して軌跡移動される間に決定される。

切断ブロック708(「切ブロック」とも称することができる)において、プラズマロボットないしその加工ヘッドは、より詳細には先に記録された切断案内線に基づいて、再度、鋼板の上を追従移動し、すなわち、マーキングブロック706で設定されたケ引き線に沿って移動する。この場合、加工ヘッドの追従制御（運動）は非常に正確であり、鋼板の切断がケ引き線に沿って実行される。

かくして、鋼板は所定サイズに切断され、斜面（形成）ブロック710が、所定サイズに切断された鋼板の一つ又は幾つかの又は全部の端部に対して続くことができる。斜面ブロック710では、プラズマロボットが、その加工ヘッドと共に該当する端部に沿って移動し、これに斜面（Fasen）を付ける。これによって、そのような斜面を有する両端、すなわち、対応する二つの鋼板が突き合わされたとき、開先形状の溶接溝が準備される。

切断処理（工程）が基本的に終了した後、鋼板を固定解除して次の工程に供することができる。図８は、加工ヘッド712を備えたプラズマロボット722を示している。図８は、また、鋼板714を所定サイズで切断する実際の処理を示し、実線は実際の鋼板714を示すために用いられ、破線は、仮想の鋼板716を示している。この仮想の鋼板716は、元の鋼板、すなわち、（最適の切断特性線とみなすこともできる）元の切断特性線を決定する基礎となる元の加工部分を現す。また、図８は、ベース面720を模式的に示す。基本的には、この模式図は、ベース面720と、二つの鋼板714,716を、側面図として模式化して示している。特に、二つの鋼板714,716は、図示の面内へと曲がり込んでいるが、ここでは単純化のため図示しない。

また図８は、実際に処理中の鋼板714の測定時における、加工ヘッド712のスナップショット（瞬時図形）を示している。このスナップショットに図示された加工ヘッド712は、仮想原鋼板716上の位置P0に関連する理想的な位置を指している。スタンプ方向R1において、位置P0から実際の鋼板714までは、間隔a1がある。また、貫通方向R2において、位置P0から実際の鋼板714までは、間隔a2がある。実際の鋼板714に対する検出ズレに基づく、加工ヘッド712の追従案内には多くの可能な方法がある。加工ヘッド712が修正のためにスタンプ方向R1に間隔a1だけ変化する場合を、加工ヘッド位置(第１位置)731で示す。一方、加工ヘッド712が修正のために貫通方向R1に間隔a2だけ変化する場合を、加工ヘッド712の第２位置732で示す。しかしながら、一実施例では、それぞれ第１位置731と第２位置732に至るような二つの修正の組み合わせを含む修正が提供される。提供される第３位置は、処理ヘッドの符号733によって示される。この位置は、スタンプ方向R1の偏差a1と貫通方向R2の偏差a2の両方が考慮されている。精密な計算方法を、図９で説明する。

図９は、拡大図であって、スタンプ方向R1の間隔a1と貫通方向R2の間隔a2だけをまず示している。ここで、スタンプ方向R1の間隔a1の半分が修正ベクトルk1→として使われ、貫通方向R2の間隔a2の半分が修正ベクトルk2→として使われる。ベクトル加算により、全体修正ベクトルk→になる。このようにして最適位置P0から新位置PNを決定することができる。新位置PNは図８にも示され、加工ヘッド712の第３位置733に対応している。スタンプ方向R1の偏差a1と貫通方向R2の偏差a2の両方を考慮した加工ヘッド712の修正計算は、有利な結果をもたらし、すなわち、新位置PNと、それと共に加工ヘッド712の修正された第3位置733の有利な計算が導かれる。

100 風力発電装置
102 タワー(パイロン)
104 ゴンドラ(ポッド、ナセル)
106 ロータ
108 ロータブレード
110 スピナ(風防)
200 成形ステーション
202 炉
204 プレスステーション,プレス装置
206 ハース台車
208 成形用台車
210 レールシステム
212 開口
214 搬送台
216 炉床
218 床開口
220 人
222 車台
224 搬送台
226 鋼板
228 接続キャリア構造, キャリア構造
230 プレス, 独立プレス
232 成形用パンチ,ダイ
234 リフト用アーム
236 ブロック,成形用ベッド,相手方成形型
238 成形用車台,成形用台車車台
240 成形用キャリア
242 キャリアサポート（載置台）
244 シートサポート（載置部）
246 炉室
600 溶接装置
602 溶接ロボット
604 駆動装置
606 ロータブレードセグメント，準備配列体
608 長軸
610 回転リング
612 駆動モータ
614 プロセスコンピュータ
616 溶接ヘッド
618 多関節ロボットアーム,ロボットアーム
620 溶接位置,現溶接位置
622 手動制御手段
624 人
700 フローチャート
702 位置決めブロック
704 データブロック
706 マーキングブロック
708 切断ブロック,切ブロック
710 斜面ブロック形態
712 加工ヘッド
714 鋼板,実際の鋼板
716 鋼板,元の鋼板、想定されていた鋼板、原鋼板
720 ベース面,基面
722 プラズマロボット
731 第１位置
732 第２位置
733 第３位置
a1 偏差、ずれ
a2 偏差、ずれ
P0 最適位置,位置
PN 新位置
R1 スタンプ方向（プレス方向）
R2 貫通方向

Claims

風力発電装置(100)の製造すべきロータブレード(108)用の鋼板(226)を熱間成形する成形方法であって、
前記鋼板(226)を炉(202)内でハース台車(206)上に置いて加熱する工程と、
加熱された前記鋼板(226)を前記ハース台車(206)と共に前記炉(202)から熱間成形用のプレス装置(204)に移動する工程と、
加熱された前記鋼板(226)を前記プレス装置(204)内で前記ハース台車(206)から、相手方成形型(236)を有する成形用台車(208)上に載せ換える工程と、
前記鋼板(226)を、少なくとも一つのプレス用パンチ(232)を用いて、前記プレス用パンチ(232)と前記相手方成形型(236)の間でプレスして、特に、前記プレス用パンチ(232)および前記相手方成形型(236)の形状に成形する工程と、
を備える成形方法。
前記載せ換える工程において、
前記鋼板(226)は前記ハース台車(206)から持ち上げられ、
前記ハース台車(206)は前記鋼板(226)の下から引出し移動され、
前記相手方成形型(236)は前記鋼板(226)の下へ移動され、
前記鋼板(226)は前記成形用台車(208)上に下降される、
ことを特徴とする請求項１記載の成形方法。
前記ハース台車(206)は、前記炉(202)から前記プレス装置(204)へレールシステム(210)上を移動し、及び／又は、前記成形用台車(208)は、前記プレス装置(204)内へと別の又は前記のレールシステム(210)上を移動する、ことを特徴とする請求項１又は２記載の成形方法。
鋼板(226)を熱間成形する成形装置(200)であって、
前記鋼板(226)を加熱する炉(202)と、
前記鋼板(226)を成形するプレス装置(204)と、
前記鋼板(226)を前記炉(202)から前記プレス装置(204)に搬送するハース台車(206)と、
を備える成形装置。
前記炉(202)は床開口(218)を具備する炉床(216)を有し、
前記ハース台車(206)は、
前記炉(202)から前記プレス装置(204)への移動用の車台(222)と、
前記炉(202)内で加熱された前記鋼板(226)を前記炉(202)から前記プレス装置(204)へと搬送する搬送台(224)と、および
前記搬送台(224)と前記車台(222)を接続するキャリア構造(228)と、を有し、
前記キャリア構造(228)は、前記搬送台(224)が前記鋼板(226)を前記炉(202)内で支持するとき、前記車台(222)から前記床開口(218)を通じて前記炉(202)内の前記搬送台(224)まで延在するよう構成される、
ことを特徴とする請求項４記載の成形装置(200)。
前記炉(202)の開放時、前記ハース台車(206)が前記キャリア構造(228)と共に前記床開口(218)に搬入および搬出可能であり、特に、前記床開口(218)が前記炉床(216)にスロット開口として形成される、ことを特徴とする請求項５記載の成形装置(200)。
前記鋼板(226)を前記プレス装置(204)内で受け取り、相手方成形型(236)を成形時に提供する可動な成形用台車(238)を備える、ことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一記載の成形装置(200)。
前記ハース台車(206)を前記炉(202)から前記プレス装置(204)に移動させ、前記成形用台車を前記プレス装置に搬入および搬出するためのレールシステム(210)を備え、
前記レールシステム(210)は、特に、前記ハース台車(206)および前記成形用台車(208)が移動可能となるよう配置されたペアレールを有する、
ことを特徴とする請求項４〜７のいずれか一記載の成形装置(200)。
前記プレス装置(204)は、前記鋼板(226)を前記ハース台車(206)から一様に持ち上げて、前記成形用台車(208)上に一様に置く、リフト装置(234)を有することを特徴とする請求項４〜８のいずれか一記載の成形装置(200)。
前記リフト装置(234)は、前記鋼板(226)の下に横から係合する駆動機構がそれぞれ設けられた複数のリフト用アーム(234)を有する、ことを特徴とする請求項９記載の成形装置(200)。
前記プレス装置(204)は、複数の特に八個の独立プレス(230)を有し、
前記複数の独立プレス(230)は、前記成形用台車(208)上に配置された前記鋼板(226)を成形処理するための成形用パンチ(232)を、一緒に押圧し、
前記複数の独立プレス(230)は、自身の駆動ユニットを有する、
ことを特徴とする請求項４〜１０のいずれか一記載の成形装置(200)。
鋼板(226)を、前記鋼板(226)を加熱する炉(202)から前記鋼板(226)を熱間成形するプレス装置(204)に搬送するハース台車(206)であって、
請求項１〜３のいずれか一記載の方法で使用され、又は、
請求項４〜１１のいずれか一記載の成形装置(200)で使用される、
ことを特徴とするハース台車(206)。
成形された複数の鋼板(226)を、一つのロータブレード(108)又はロータブレードセグメント(606)に接合するための溶接方法であって、
接合すべき複数の前記鋼板(226)を、準備配列体(606)において互いに配置し固定する工程と、
複数の前記鋼板(226)を互いに溶接によって、溶接継ぎ目を形成する各突き合わせ端で接合し、溶接処理は溶接ロボット(602)がサブマージ溶接で行う工程と、
を備える、溶接方法。
前記準備配列体は、溶接処理時、駆動装置(604)によって移動されて、溶接処理は、前記溶接継ぎ目の上向きの領域上で逐次実行されることを特徴とする請求項１３記載の溶接方法。
溶接処理中、前記準備配列体は回転され、特に、可変速度で回転され、及び／又は、
実質的に水平軸(608)周りに回転され、及び／又は、
角度に依存する速度で回転される、
ことを特徴とする請求項１３又は１４記載の溶接方法。
前記駆動装置(604)は前記準備配列体を、前記溶接継ぎ目の溶接すべき領域が上向きとなり、前記溶接ロボット(602)が前記溶接継ぎ目に沿って追従案内されるように回転する、ことを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか一記載の溶接方法。
前記突き合わせ端には、前記溶接継ぎ目が、実質的に、開先形状を形成するように斜面が付されている、ことを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか一記載の溶接方法。
成形された鋼板(226)を、一つのロータブレード(108)又はロータブレードセグメント(606)に接合する溶接装置(600)であって、
準備配列体に互いに配列され固定された前記鋼板(226)を、前記鋼板(226)の突き合わせ端により形成される溶接継ぎ目でサブマージアーク溶接を用いて接合する溶接ロボット(602)と、
前記溶接継ぎ目の上を向いた領域上でそれぞれ溶接作業ができるよう、前記準備配列体を移動させる駆動装置(604)と、
を備えることを特徴とする溶接装置(600)。
前記溶接ロボット(602)は、前記溶接ロボット(602)を手動制御する手動制御手段を有することを特徴とする請求項１８記載の溶接装置(600)。
請求項１３〜１７のいずれか一記載の溶接方法を実行するように適合されることを特徴とする請求項１８又は１９記載の溶接装置(600)。
風力発電装置(100)の製造すべきロータブレード(108)用に成形された鋼板(226)を、プラズマロボットにより切断する方法であって、
成形された前記鋼板の一つを所望の原切断線に沿って計測する工程と、
前記原切断線および計測した前記鋼板の形状に基づいて三次元の切断案内経路を設定する工程と、
前記プラズマロボットの加工ヘッド(712)を用い、当該加工ヘッド(712)が前記切断案内経路に沿って案内されるようにして前記鋼板を切断する工程と、
を備える、切断方法。
前記切断案内経路の設定時、三次元のケ引き線が前記鋼板に設定され、前記ケ引き線は前記切断案内経路に実質的に対応し、及び／又は、
切断処理中のプラズマロボットは、別の又は前記のケ引き線に追従する、
ことを特徴とする請求項２１記載の切断方法。
前記鋼板の切断処理において、開先溶接継ぎ目を準備するために斜面が切断され、前記開先溶接継ぎ目は、前記斜面をそれぞれ有する二つの切断端が突き合わされることによって形成される、ことを特徴とする請求項２１又は２２記載の切断方法。
前記処理ヘッド(712)は、レーザビームをビーム方向に発射して前記鋼板(226)を切断するレーザビーム発生器を有する処理ヘッド(712)を備え、
測定及び／又は切断処理の際に前記処理ヘッド(712)は、前記原切断線、前記切断案内線、及び／又は、前記ケ引き線に沿って、案内され、
前記処理ヘッド(712)は、前記ビーム方向と所定ベース面に対して横切る（ないし直交する）方向との両方における前記鋼板(226)までの間隔に関して追従案内される、
ことを特徴とする請求項２１〜２３のいずれか一記載の切断方法。
風力発電装置(100)用の製造すべきロータブレード(108)用に成形された鋼板(226)を切断するプラズマロボットであって、
レーザビームを発射して前記鋼板(226)を切断するレーザビーム発生器を有する処理ヘッド(712)と、
前記処理ヘッドを移動させかつ追従案内する駆動機構、特に、多関節ロボットアームと、
特に、前記処理ヘッドと前記鋼板(226)間のプラズマ流に基づいて、前記鋼板(226)の表面までの間隔を検出する評価手段と、
を備える、プラズマロボット。
請求項２１〜２４のいずれか一記載の切断方法の実行に適合された請求項２５記載のプラズマロボット。
複数の鋼板(226)を有する鋼板部分を備える風力発電装置(100)のロータブレード(108)であって、
請求項１〜３のいずれか一記載の成形方法により成形され、
請求項１３〜１７のいずれか一記載の溶接方法により溶接され、
請求項２１〜２４のいずれか一記載の切断方法により寸法にあわせて切断される、
ロータブレード(108)。
請求項２７記載の少なくとも一つのロータブレードを備える風力発電装置(100)。