JP5897710B2 - 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 - Google Patents
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 Download PDFInfo
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Description
k1 = 0.5*a1; k2 = 0.5*a2
k1 = g1*a1; k2 = g2*a2
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 (26)
- 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、ここで、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、
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)から熱間成形用の前記プレス装置(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、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、
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、を有する、
ことを特徴とする成形装置。 - 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、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(208)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、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)。 - 請求項1〜3のいずれか一記載された成形方法において実行されるように適合され、
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、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。
- 請求項13〜17のいずれか一記載された溶接方法を実行するように適合され、
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1〜3のいずれか一記載された成形方法において実行されるように適合され、
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20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20又は21記載の切断方法。
- 前記加工ヘッド(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加工ヘッド(712)を備え、
測定及び/又は切断処理の際に前記加工ヘッド(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、
前記加工ヘッド(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20〜22のいずれか一記載の切断方法。 - 請求項20〜23のいずれか一記載の切断方法の実行に適合され、
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加工ヘッド(712)と、
前記加工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、前記加工ヘッドと前記鋼板(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。 - 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)の製造方法は、
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ること、
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ること、
請求項20〜23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こと、
含むことを特徴とするロータブレード(108)の製造方法。 - 請求項25記載のロータブレードの製造方法を少なくとも含む風力発電装置(100)の製造方法。
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