TWI537465B - 用於裝卸用於一風力渦輪機之塔節段強化籠架的抓取裝置 - Google Patents

用於裝卸用於一風力渦輪機之塔節段強化籠架的抓取裝置 Download PDF

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TWI537465B
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Description

用於裝卸用於一風力渦輪機之塔節段強化籠架的抓取裝置
本發明係關於一種用於裝卸用於一風力渦輪機之塔節段強化籠架的抓取裝置。
用於風力渦輪機之該類塔以及其他通常具有由混凝土或鋼筋混凝土製成之一壁。尤其在塔經受由於風力施加至大多數塔的動態力之情形中，在塔壁之內側上使用稱作強化籠架之額外加固結構來改良穩定性。此等塔具有一節段式設計，亦即，一塔建造有數個放置於彼此頂部上之基本上環形塔節段。
此處，通常作為先前技術指出以下文件：DE 29 29 035 C2、DE 295 16 996 U1、DE 20 2010 008 450 U1、US 5 306 062 A及US 1 810 583 A。
在製造此等塔節段期間，首先製造強化籠架且接著藉由填充至特別設計之鑄模中且經固化之混凝土來環繞該強化籠架。
用於製造用於塔節段之強化籠架之已知設備需要一支撐結構，該支撐結構固持稱作柵條(rake)之眾多桿。此等桿分別具有用於固持鋼纜線之固持夾具，其中該等鋼纜線圍繞支撐結構而配置以便形成環元件。藉由該等桿經穩定，此等環元件與垂直於其之鋼元件連接在一起且預成型成一拱形形狀，透過此形成一護柵形狀強化籠架。該等強化纜線皆圍繞一固定支撐結構纏繞或較佳地位於一固定饋送器件中並由支撐結構自旋轉固持夾具拉出且由於支撐結構之旋轉移動而配置成圍繞支撐結構之環。環形鋼纜線之形狀一直藉由支撐結構穩定且桿藉 由延伸於支撐結構與桿之間的眾多輻條穩定。在已知系統中，為了自裝置移除強化籠架，必須拆卸輻條或者必須自鋼纜線個別地及手動地解開穩定桿。
取決於將製造之塔節段之大小，甚至強化籠架係為相當大重量及取決於塔節段為相當大大小。舉例而言，一強化籠架針對最下部(亦即，來自ENERCON之一類型E126風力渦輪機之最大塔節段)具有約14m之一直徑、約3.7m之一高度及約8.5t之一重量。由於其護柵狀結構及巨大大小，因此在生產期間用習用提升機系統極難以裝卸該強化籠架。依照此背景，本發明之目的係定義一種在本文件之開篇處提及之類型之抓取裝置，該抓取裝置使得安全地抓取及裝卸強化籠架成為可能。在此上下文中，裝卸(具體而言)意指抓取一強化籠架且將該強化籠架自點A移動至點B。
本發明藉由指明該抓取裝置包括以下各項來達成如上文提及之類型之一抓取裝置之其目的：一抓具臂固持夾具；及眾多抓具臂，其徑向配置於該抓具臂固持夾具上；一耦合機構，其在每一抓具臂處，具有(舉例而言)一個或數個鏈條，此意指其可連接至強化籠架，且該等抓具臂之長度可以伸縮方式來進行馬達調整；該抓取裝置亦可與可水平地及垂直地移動之一升降裝置耦合在一起且經調適以自用於製造強化籠架之一裝置移動一強化籠架及/或將一強化籠架降落至一殼體中以產生一塔節段。在此上下文中，本發明使用以下知識：為安全地裝卸強化籠架，圍繞其圓周在多個位置處抓取強化籠架係有利的。為此，該抓取裝置在抓具臂固持夾具上包括多個徑向抓具臂。該徑向配置保證，強化籠架係圍繞其圓周均勻地經抓取的。此外，抓具臂之長度之伸縮式調整確保，強化籠架可由圍繞其圓周之所有抓具臂來控制及抓取。較佳地，將抓具臂上之耦合機構設計為附接至諸如鏈條或鋼纜線之拉動元件之抓取鉤，該等抓取鉤允許快速耦合及解耦且由於耦 合機構與抓具臂之懸吊耦合而同時在設定臂長度意指一抓具臂不恰好在強化籠架之直徑處終止(亦即，至少在一定程度上由耦合機構之擺動狀懸掛補償)之情況下允許關於強化籠架之圓度之一特定其餘容限。
本發明之特徵進一步在於，該抓取裝置具有一電子控制器件，該電子控制器件經組態以將該等抓具臂之長度設定為一預定義值，該預定義值隨待抓取之一強化籠架之直徑而變。該控制器件提供藉由輸入預定義值可將所有臂同步地設定為對應於預定義值之一個長度之優點。為此，該電子控制器件較佳地經設計以與馬達驅動器或若使用一中心驅動器，則與用以控制或調節抓具臂之該中心驅動器相互作用。
在一較佳實施例中，該電子控制器件與一輸入器件連接在一起且具有一資料記憶體，其中該資料記憶體含有用於儲存若干個資料集之一表，其中該等資料集包括定義待抓取之強化籠架之資訊。尤其較佳地，該資料記憶體可儲存定義可抓取之多個強化籠架之數個資料集。
較佳地，該輸入器件與該控制器件以一方式相互作用使得一資料集可使用輸入器件被選擇，以使得將該選定資料集傳輸至該控制器件且依據該資料集設定抓具臂之長度。
在另一較佳實施例中，該控制器件包括一個或數個旋轉選擇器切換器，該等旋轉選擇器切換器之不同旋轉位置係分別針對一特定可選直徑透過已知程式化手段提前經程式化。
在另一較佳實施例中，為了傳遞資料，電子控制器件與用於製造風力渦輪機塔節段強化籠架之裝置中之一電子控制單元通信且經組態以自裝置之電子控制單元接收含有預定義值之一資料集。
較佳地，用於本發明之資料集包括關於以下各項之資訊：一風力渦輪機類型及/或一風力渦輪機之塔類型及/或該風力渦輪機類型及/ 或該塔類型之一選定塔節段及/或對應於選定塔節段之一強化籠架直徑。
較佳地，資料集可藉助於處於一級聯狀方式之輸入器件被選擇：首先電子控制器件給使用者用以選擇一風力渦輪機及/或一塔類型之輸入選項，且在一第二步驟中，電子控制器件給使用者用以自該塔類型之或該風力渦輪機之數個塔節段選擇一者之選項。接著將抓取裝置將被移動至其之一特定強化籠架直徑指派給資料集內之塔節段。較佳地，資料集由一操作者提前經程式化及/或自用於製造強化籠架之裝置導入至電子控制器件中。
在一尤其較佳實施例中，輸入器件具有一觸控螢幕。觸控螢幕同時地實現由控制器件提供之選擇選項之顯示及用以輸入控制命令之選項之佈建。
較佳地，輸入器件及電子控制器件能夠以無線方式傳遞資料。較佳地，輸入器件組態為一無線電遠端控制。根據一較佳替代方案，電子控制器件及輸入器件具有用於一無線網路連接(WLAN)之對應介面。
在另一較佳實施例中，電子控制器件經組態以接收手動地輸入至輸入器件中之控制命令且依據此等控制命令調整抓具臂之長度。抓具臂之手動地控制使得重新調整透過控制器件程式化之抓具臂長度以使得可考量強化籠架之實際尺寸之較小變化成為可能。較佳地，電子控制器件裝備有一安全機制，該安全機制藉由處於一鎖定位置中而防止控制命令至控制器件中之手動輸入且該安全機制必須藉助於解鎖該鎖定位置而被帶進一解鎖位置中以便實現控制命令之手動輸入。此鎖定功能可透過軟體或透過硬體(舉例而言)藉助於一密鑰實現。
根據另一較佳實施例，該電子控制器件可在一第一操作模式與一第二操作模式之間切換：在該第一操作模式中，該輸入器件與該控 制器件以一方式相互作用使得一資料集可藉助於該輸入器件被選擇，將該選定資料集傳輸至該控制器件且依據該資料集設定抓具臂之長度；在該第二操作模式中，該電子控制器件經組態以接收手動地輸入至該輸入器件中之控制命令且依據此等控制命令調整該等抓具臂之長度。將電子控制器件之個別控制選項劃分為兩種不同操作模式確保，在該等抓具臂之自動控制期間，無手動(不恰當)操作意外地與程式序列相互作用，且確保繼而在由操作者之一手動控制輸入期間，無自動控制程序介入。
較佳地，在另一較佳實施例中，抓取裝置可識別其中抓取臂與一強化籠架連接在一起且承載其重量之至少部分之一負載狀態，其中該電子控制器件與負載狀態識別器通信且經組態以只要抓具臂與一強化籠架連接在一起且承載其重量之至少部分便防止抓具臂之長度之調整。鑒於有時將裝卸之強化籠架之相當大重量，實際上必須假設，抓具臂之長度及因此由抓具臂控制之強化籠架直徑由於負載而改變。可(舉例而言)設計為負載感測器、應變計量器或類似量測裝備之負載狀態識別器較佳地整合至一控制電路中或電子控制器件之環路中。
另一選擇係或另外，抓取裝置可識別抓具臂長度、較佳地獨立於抓具臂之驅動器之抓具臂之長度之負載相依改變。因此，下沉移動及長度之調整由於容限而被識別且傳輸至控制器件，此繼而可依據此等所識別改變重新調整抓具臂長度。
另外，較佳地，抓取裝置之電子控制器件及/或抓取裝置之輸入器件包括一緊急停止切換器，且該電子控制器件經組態以在一旦使用該緊急停止切換器便立即停止抓具臂之調整。此使得由於突然發生之事件停止抓取裝置之移動成為可能；此可在意外地選擇對損壞強化籠架構成威脅之錯誤程式之情況下尤其相關。
根據本發明之另一較佳實施例，抓取裝置之抓具臂分別包括數 個結合部，該等結合部可藉助於一鏈條驅動器相對於彼此平移地移動。為此，將鏈條驅動器與一中心電動驅動器耦合在一起。抓具臂之個別結合部可透過驅動器以一壓入配合及/或貼形配合方式彼此耦合。為了實現抓具臂長度及結合部位置之自由調整，驅動器之位置可在分別指派給其之結合部處經調整。作為鏈條驅動器之實例，例如可考量滾柱鏈條驅動器或ω鏈條驅動器。
根據另一較佳實施例，抓取裝置之每一抓具臂具有數個結合部，該等結合部可藉助於一齒條與小齒輪對或藉助於一移動主軸驅動器相對於彼此平移地移動。較佳地，移動主軸驅動器包括兩個或兩個以上重疊螺紋棒，該等重疊螺紋棒透過回轉導引件支撐而抵禦發生之臨界壓縮力，其中螺紋棒具有不同傾斜及螺紋方向。較佳地，螺紋桿由一中心馬達驅動。
根據一第二態樣，本發明係關於一種用於一風力渦輪機之塔節段之強化籠架之裝卸系統。該系統包括根據上文實施例中之一項實施例之一抓取裝置、與抓取裝置耦合在一起之可水平地及垂直地移動之一升降裝置以及用於製造用於風力渦輪機之塔節段之強化籠架之裝置。
較佳地，用於製造用於風力渦輪機之塔節段之強化籠架之裝置包括：一支撐結構，該支撐結構可由圍繞一軸X之一轉子驅動；多個桿，其相對於軸X彼此並行或成圓錐形地配置且較佳地圍繞支撐結構圍繞一圓周均勻地分佈，其中桿中之每一者藉助於兩個或兩個以上輻條與支撐結構連接在一起且在遠離支撐結構面向之外部側上具有多個凹部，該等凹部經安裝以用於接收強化材料，其中在垂直於軸X之一個平面中配置分別對應於若干個桿之若干個輻條，且其中輻條之長度可由馬達以伸縮方式調整。
藉由允許一平面上之所有各別輻條之長度同步地經調整而進一 步有利地發展根據第二態樣之本發明。因此達成兩個優點。另一方面，在一平面上之所有各別輻條之同步調整確保，此平面上之輻條用其外端保證一圓周。另一方面，此意指支撐結構上之並非所有輻條經設定為恰好相同長度，而是每一平面上之輻條係相同長度，而一相鄰平面上之輻條可係一不同長度，此繼而可針對各別平面上之所有輻條同步地經調整。因此，可形成特定而言關於風力渦輪機之塔係尤其較佳的之均勻圓錐形強化籠架。
較佳地，輻條之長度可以平滑方式調整。在此上下文中，亦認為以數毫米之步階(舉例而言，每一步階三毫米至四毫米)進行之輻條長度之一調整係平滑的，鑒於塔節段強化籠架之大直徑，此在不做任何其他解釋之情況下亦係顯而易見的。
根據按照第二態樣之本發明之一較佳實施例，器件具有一中心驅動單元或用於輻條之每一平面之一中心驅動單元，該中心驅動單元分別經安裝以用於藉由馬達調整輻條及將一傳輸耦合至該中心驅動單元以用於可由驅動單元同步地驅動之每一輻條。根據此等較佳實施例之第一替代方案，一單個驅動單元用以藉助於對應電力傳輸單元確保對器件中所有輻條之同步驅動。根據本發明，中心驅動單元之每一驅動運動將輻條之長度改變達相同量。以機械方式迫使之此同步化可用以藉由將其各別平面之輻條設定為與各別平面相關之一基本長度製造圓柱形強化籠架以及成圓錐形漸縮之強化籠架。不同基本長度定義漸縮之角度，此乃因其針對每一平面定義一不同直徑。若一個平面上之所有輻條由一中心驅動單元改變達相同偏轉量，則此將導致直徑之一改變，此乃因所有平面已持續改變，但不導致漸縮角度之一改變。
根據此較佳實施例之第二替代方案，輻條之每一平面可由其自身驅動單元分離地進行馬達驅動。因此，各別平面之輻條可同步於彼此但獨立於其他平面經調整。此允許製造具有不同錐角之強化籠架。
藉由使用一驅動單元進一步發展較佳實施例，該驅動單元具有一軸件，其中一個或數個齒輪輪及輻條傳輸分別藉由滾柱鏈條與軸件耦合在一起。根據一較佳替代方案，驅動單元係一液壓驅動器，且每一輻條具有用於調整長度之一以液壓方式操作之活塞，該活塞藉由液壓驅動器置於壓力下。
根據按照第二態樣之本發明之另一較佳進一步發展，裝置具有用於馬達驅動長度調整之一分散式驅動系統(即以每一輻條具有其自身之一驅動單元之一方式)。較佳地，針對一平面上之所有輻條或針對所有輻條藉由一個電子控制單元同步地控制各別驅動。由較大數目個個別驅動器引起之較高裝備成本由以下事實補償：不需要控制所有輻條之中心驅動系統及中心傳輸系統。至各別驅動單元之命令傳輸可藉由電子控制命令且藉助較少努力同步地控制，此乃因透過在技術上已知之簡單方法來將相同控制命令同時傳輸至所有驅動單元係可能的。
根據此實施例，每一輻條較佳地具有一伸縮式主軸驅動器、一磁性線性驅動器或一齒條與小齒輪驅動器。所有此等驅動系統可藉助於可以電子方式控制之伺服馬達以一有利方式驅動。
根據另一較佳實施例，電子控制單元經組態而以一方式控制中心驅動單元或用於輻條之每一平面之驅動單元或分散式驅動單元中之每一者使得輻條之每一平面在輻條之外端處定義一預定義直徑。
根據另一較佳進一步發展，藉由自所有而多達一個輻條以機械方式解耦，桿可自其平行配置摺疊成與支撐結構相對或自彼此成圓錐形地配置摺疊成與其原始配置相對的另一成角度配置。
進一步較佳地，桿各自藉助於一個耦合結合部附接至輻條，其中耦合結合部經安裝以用於使棒在軸X之方向上轉動且同時地用於減小桿圍繞其配置之圓周。根據另一較佳實施例，輻條(兩個或兩個以 上，較佳地所有)之每一平面、耦合結合部可經馬達驅動以用於執行轉動移動。
根據另一較佳實施例，每一桿、此等耦合結合部中之至少一者可藉由一阻擋元件被阻擋，其中阻擋元件可在操作者之選擇下較佳地藉助於轉動而移動至一鎖定位置或一解鎖位置中。
尤其較佳地，阻擋元件經組態以在鎖定位置中以一拱形形狀圍繞耦合連桿延伸且封閉輻條與桿之間的一間隙，其中阻擋元件之形狀具有對應於間隙之形狀之一設計。
圖1中圖解說明用於裝卸用於一風力渦輪機之塔節段強化籠架之一抓取裝置1之基本設計。抓取裝置1具有一抓具臂固持夾具3。抓具臂固持夾具3具有多個抓具臂5徑向附接至其之一框架4。基本上，抓具臂5圍繞一環6之圓周均勻地分佈。基本上，抓具臂5垂直於一中心軸Y配置。軸Y較佳地位於抓具臂5之縱向軸之延伸之交叉點中。一升降裝置7與在框架4之上部部分處(在根據圖1之配置中)之抓具臂固持夾具耦合在一起。較佳地，根據DIN 15401及/或15402執行耦合。
一電動驅動器9附接至抓具臂固持夾具3之框架4。電動驅動器9提供用於抓具臂5之長度之馬達驅動調整之扭矩。較佳地，抓具臂5透過鏈條驅動器17(為清晰起見僅用一參考編號標記一者)透過一個或數個傳輸單元與電動驅動器耦合在一起。視情況，抓具臂5可自驅動鏈條解耦。
抓取裝置1具有一電子控制器件11，在此例示性實施例中該電子控制器件亦附接至抓具臂固持夾具3。電子控制器件11經組態以將抓具臂之長度設定為一預定義值，該預定義值隨待抓取之強化籠架之直徑1而變。較佳地，電子控制器件可透過一輸入器件12經控制。如圖1中藉由虛線12a指示，輸入器件12出於資料通信之目的連接至電子控制器件。連接可係有線的或無線的。
在遠離軸Y最遠之每一端處，抓具臂5各自具有耦合機構13，在此例示性實施例中該等耦合機構設計為懸掛於鏈條上之鉤。一旦已達到一預定義直徑，耦合機構便經組態與一強化籠架連接在一起。一旦強化籠架已藉由移動升降裝置7與耦合機構13連接在一起，抓取裝置1便可承載強化籠架之重量。
每一抓具臂5具有扭矩支撐件15，該等扭矩支撐件吸收由抓具臂承擔之重量且將其轉移至抓具臂固持夾具3。此外，此等支撐件使得 將抓具臂設計為可分離的成為可能，以使得臂可分離地移動且可重新經連接。因此，裝置之傳輸大小減小。
如圖2及圖3中可進一步所見，抓具臂5各自具有執行與支撐件15具相同功能之一第二支撐元件19。支撐件19(較佳地)在其內側上各自具有一軸承滾柱。另外，可將裝置放下於支撐件19之安裝連桿上，該等連桿在所展示配置中「向下」指向。
如可與圖1相比(特定而言)自圖2及圖3推斷出，可藉由數個結合部5a、5b、5c之伸縮式配置調整抓具臂5長度。圖2展示其中透過自最接近於內側之結合部5a部分地拉出之結合部5b、5c將抓具臂5設定為介於一最小長度(圖1)與一最大長度(圖3)之間的一長度之一狀態。
因此，圖3展示在抓具臂5之一最大延伸之情況下抓取裝置1之操作位置。
在一較佳例示性實施例中，根據圖1至圖3之抓取裝置與用於製造用於風力渦輪機之塔節段之強化籠架之裝置101相互作用。裝置101展示於圖4至圖13中。
圖4展示用於製造用於塔節段之強化籠架之裝置之基本設計。裝置101具有一固定底板103(舉例而言，由混凝土製成)，相對於該固定底板存在可由一轉子驅動之一平台105。較佳地，可由一轉子驅動之平台105位於固定底板103之頂部上。一支撐結構107自平台105垂直地延伸。在總共三個平面111、113、115上，多個輻條119配置於支撐結構107上。在替代設計中，僅兩個平面意欲用於較短構造之塔節段。
輻條119自支撐結構向外延伸。在所圖解說明之例示性實施例中，輻條119徑向配置，為清晰起見僅用一參考編號來標記該等輻條中之一者。然而，其他配置亦係可能的，只要輻條長度之一調整改變環繞輻條之假想限定之圓周即可。最高平面111上之輻條藉助於橫樑117彼此連接在一起以用於加固。配置於距第一平面111一距離處之第 二平面113之輻條藉助於橫樑109彼此連接在一起以用於加固且配置於距第二平面113一距離處之第三平面115之輻條藉助於橫樑121彼此連接在一起以用於加固。在替代設計中，可針對較短構造之塔節段省略用於加固之構件。
圖5再次圖解說明在彼此頂部上之不同平面111、113、115在裝置101中之配置。在此上下文中，術語平面不意指輻條在一嚴格幾何意義上之水平配置，而是指類似、不同平台在建築物中或在構架上之配置。然而，在圖4及圖5中所展示之例示性實施例中，事實上樑基本上垂直於支撐結構107之旋轉軸X而配置。
第一平面111上之輻條之徑向外部最遠點定義一半徑R1。類似地，第二平面113之輻條定義一半徑R2，且第三平面115之輻條類似地定義一半徑R3。此外，圖5展示外殼123提供於固定平台103下面。較佳地，用於支撐結構107之驅動單元以及一中心驅動單元或用於控制數個分散式驅動單元(未展示)之一電子控制單元位於外殼123內。
圖6展示根據圖5之裝置之一區段之一示意圖。圖解說明僅展示位於第一平面111上之一個輻條119'以及第二平面113上之一個輻條119"。
而為了提供支撐結構及輻條配置之一清晰圖解說明，用於接收強化纜線之桿尚未展示，且圖6以實例之方式展示在安裝位置中之一個桿127。在所圖解說明之位置中，桿127與垂直軸X呈一角度α而配置。將其施加至根據本發明之裝置上之所有桿，此意指棒彼此成圓錐形地配置。可透過輻條119'之一底座主體119a之變化長度及輻條119"之底座主體119c之一偏離長度指定角度α。當輻條119'、119"之伸縮式元件119b、119d完全延伸時，角度由輻條119'與119"之間的在軸X之方向上之距離以及由主體119a、119c之不同長度產生。替代地，可藉由在箭頭125'之方向上延伸輻條119'之伸縮式元件119b達與輻條119" 之伸縮式元件119d在箭頭125"之方向上之延伸不同之一量來調整該角度。
如圖6中可進一步所見，桿127具有用於導引強化材料之多個固持夾具129。較佳地，強化材料係捲繞條鋼(舉例而言，鋼條500)(根據DIN 488)。在各別平面111、113上，桿127可經轉動以藉助於一耦合結合部131'、131"與輻條119'、119"之對應伸縮式元件119b、119d連接在一起。若裝置以輻條119'、119"在箭頭125'、125"之方向上之長度不同於彼此經調整之方式而經組態，則用於接收耦合結合部131'、131"之槽導引件將較佳地提供於桿127中以便將所得改變調適至角度α。
基於平面111上之一例示性輻條119'，圖7展示裝置101之另一態樣。輻條119'在離外側徑向最遠之一端處，耦合結合部131'在輻條119'外側延伸。在一區段128中，耦合結合部131可經轉動以與桿127連接在一起。在輻條119'與桿127之間存在一間隙。基本上，間隙之寬度對應於一阻擋元件133之寬度(在徑向方向上)。在圖7中，阻擋元件133展示於解鎖位置中。為了防止耦合結合部131'之一轉動運動及因此為了固定桿與支撐結構(其未展示)之間的距離，阻擋元件133可自所圖解說明之解鎖位置移動至一鎖定位置中。根據較佳例示性實施例，藉助在箭頭135之方向上之一旋轉運動執行此。藉助於轉動運動，阻擋元件被帶入其中其擱靠在輻條119'及桿127上之一位置中。視情況提供一聯鎖選項。視情況，轉動運動由一伺服馬達或一機械移動器件(諸如一滑輪)執行。在鎖定位置中，固持夾具129之間的徑向距離相對於支撐結構107之旋轉軸X(參照圖5)係固定的且在裝置101之操作期間保持恆定，此確保強化籠架之均勻形成。
作為上文所闡述之轉動固持夾具之替代方案，棒亦可(舉例而言)藉由鉤掛方式與臂直接耦合。在此情形中，將能夠藉助於相應定位之 螺栓連接使得強化籠架之直徑在特定限制內。
圖8及圖9展示具有固持夾具129之桿之一個版本127'。作為其底座，桿127'具有一長方形主體，具有多個凹部129之一邊緣自該長方形主體之四個長方形側中之每一者延伸，其中一第一邊緣137具有邊緣高度d1。不同於此邊緣高度d1，第二邊緣39具有一邊緣高度d2，邊緣高度d2不同於邊緣高度d1。一第三邊緣141具有邊緣高度d3，而一第四邊緣143具有邊緣高度d4。邊緣高度d1、d2、d3、d4分別不同於彼此。桿127'可與裝置之輻條以一方式耦合使得四個邊緣137、139、141、143中之一者遠離支撐結構107之旋轉軸X而面向以使得僅將此邊緣帶入至其中其固持強化纜線之一位置中。由於不同邊緣高度，因此亦可藉助於可位於四個不同角度位置中之棒127'定義將接收之強化纜線之不同外直徑或圓周。此外，各別邊緣137、139、141、143較佳地具有不同於其他邊緣中之彼等邊緣之凹部129之間的距離。在圖8中，此針對邊緣137及139透過不同距離a1(針對邊緣139)及a2(針對邊緣137)以實例之方式暗示。
圖10展示根據關於一例示性輻條119'之本發明之一較佳例示性實施例之另一細節。伸縮式元件119b自輻條119'之底座主體119a延伸達一特定長度。耦合結合部131'自伸縮式元件119b延伸出且與桿127耦合於點128中。固持夾具128定義距軸X(未展示)之一徑向距離R1。在圖10中所展示之狀態中，裝置101處於其中其可接納或已接納強化纜線之一位置中。其中已確保強化纜線之穩定之此狀態係R1常數。一旦已製造強化籠架(亦即，一旦圓形強化纜線已與額外加固元件連接在一起)，便將裝置101帶入至根據圖11之一狀態中。在根據圖11之狀態中，耦合結合部131'已向上轉動。裝置之其他平面中之其他(未圖解說明)耦合結合部執行相同運動。因此，桿127向上(相對於圖11中之配置在軸X(圖5)之方向上)移動且同時在朝向軸X之方向上向內移 動。固持夾具128現在具有之至軸X之徑向距離係R1'(其比R1小)。透過耦合結合部之轉動運動，將強化纜線自固持夾具129提升出且可自頂部自裝置101取出經製造強化籠架。具有轉動耦合結合部之輻條之設計係尤其有利的原因係，可在不需要透過控制命令改變所調整輻條之長度之情況下自裝置101快速拆離強化籠架。可藉由自根據圖10之位置至根據圖11之位置中之單獨單純機械致動轉動耦合機構，而輻條之長度保持不改變。
最後，根據本發明之另一例示性實施例，圖12呈現根據本發明之不同驅動概念中之一者。該圖展示裝置101之上部平面111之一傾斜頂部圖。輻條119'之伸縮式元件119b可在底座主體119a內平移地移動。為了執行此平移移動，在每一輻條中存在一分散式驅動單元149。在根據圖12之實例中，分散式驅動單元149設計為一伸縮式主軸驅動器，透過該伸縮式主軸驅動器之致動一滑塊153執行由一縱向凹槽導引之一平移移動。伸縮式元件119b與滑塊153耦合在一起且由一馬達驅動、作為致動伸縮式驅動器151之一結果延伸或拉入。針對軸承負載之橫向支撐及吸收，支撐支柱145、147配置於數個輻條之左側及右側上。作為一一般原則，在較佳實施例中，此驅動設計用於強化籠架之臂以及用於抓取裝置1之臂。該等臂適用於上文所闡述之替代驅動設計。
1‧‧‧抓取裝置
3‧‧‧抓具臂固持夾具
4‧‧‧框架
5‧‧‧抓具臂
5a‧‧‧結合部
5b‧‧‧結合部
5c‧‧‧結合部
6‧‧‧環
7‧‧‧升降裝置
9‧‧‧電動驅動器
11‧‧‧電子控制器件/控制器件
12‧‧‧輸入器件
12a‧‧‧虛線/輸入裝置連接至電子控制裝置
13‧‧‧耦合機構
15‧‧‧扭矩支撐件/支撐件
17‧‧‧鏈條驅動器
19‧‧‧第二支撐元件/支撐件
101‧‧‧裝置
103‧‧‧固定底板/固定平台
105‧‧‧平台
107‧‧‧支撐結構
109‧‧‧橫樑
111‧‧‧平面/最高平面/第一平面/上部平面
113‧‧‧平面/第二平面
115‧‧‧平面/第三平面
117‧‧‧橫樑
119‧‧‧輻條
119'‧‧‧輻條/例示性輻條
119"‧‧‧輻條
119a‧‧‧底座主體/主體
119b‧‧‧元件/伸縮式元件
119c‧‧‧底座主體/主體
119d‧‧‧元件/伸縮式元件
121‧‧‧橫樑
123‧‧‧外殼
125'‧‧‧箭頭/方向
125"‧‧‧箭頭/方向
127‧‧‧桿
127'‧‧‧桿/棒
128‧‧‧區段/點/固持夾具
129‧‧‧固持夾具/凹部
131'‧‧‧耦合結合部
131"‧‧‧耦合結合部
133‧‧‧阻擋元件
135‧‧‧箭頭
137‧‧‧第一邊緣/邊緣
139‧‧‧邊緣
141‧‧‧第三邊緣/邊緣
143‧‧‧第四邊緣/邊緣
145‧‧‧支撐支柱
147‧‧‧支撐支柱
149‧‧‧分散式驅動單元
151‧‧‧伸縮式驅動器
153‧‧‧滑塊
a1‧‧‧距離
a2‧‧‧距離
d1‧‧‧邊緣高度
d2‧‧‧邊緣高度
d3‧‧‧邊緣高度
d4‧‧‧邊緣高度
R1‧‧‧半徑/徑向距離
R2‧‧‧半徑
R3‧‧‧半徑
R1'‧‧‧徑向距離
R1‧‧‧半徑/徑向距離
X‧‧‧軸/旋轉軸/垂直軸
Y‧‧‧中心軸/軸
α‧‧‧角度
下文參考附圖藉助於較佳例示性實施例更詳細闡述本發明。該等圖展示以下各項：圖1展示根據一較佳例示性實施例之在一第一操作位置中之抓取裝置之一空間圖解說明之示意圖，圖2展示在一第二操作位置中之根據圖1之抓取裝置，圖3展示在一第三操作位置中之根據圖1及圖2之抓取裝置，圖4展示根據本發明之一較佳例示性實施例之用於製造作為一系統之部分之強化籠架之裝置之一空間圖解說明，圖5展示根據圖4之裝置之一側視圖，圖6展示圖5之一細節之一示意圖，圖7展示根據另一例示性實施例之裝置之一細節之一空間圖解說明，圖8及圖9展示根據另一例示性實施例之裝置之一部分之一側視圖及一剖面圖，圖10及圖11展示根據另一例示性實施例之在不同操作狀態中之裝置之一詳細視圖，且圖12展示根據另一例示性實施例之裝置之一空間詳細圖解說 明。
1‧‧‧抓取裝置
3‧‧‧抓具臂固持夾具
4‧‧‧框架
5‧‧‧抓具臂
6‧‧‧環
7‧‧‧升降裝置
9‧‧‧電動驅動器
11‧‧‧電子控制器件/控制器件
12‧‧‧輸入器件
12a‧‧‧虛線/輸入裝置連接至電子控制裝置
13‧‧‧耦合機構
15‧‧‧扭矩支撐件/支撐件
17‧‧‧鏈條驅動器
Y‧‧‧中心軸/軸

Claims (17)

  1. 一種用於裝卸用於一風力渦輪機之塔節段強化籠架的抓取裝置(1)，其包括一抓具臂固持夾具(3)，及多個抓具臂(5)，其徑向配置於該抓具臂固持夾具(3)上，其中該等抓具臂(5)圍繞該抓具臂固持夾具(3)均勻地分佈，可與一強化籠架連接在一起之一耦合機構(13)配置於每一抓具臂上，該等抓具臂之長度可由馬達以伸縮方式調整，該抓取裝置(1)可與可水平地及垂直地移動之一升降裝置(7)耦合在一起且自用於製造強化籠架之設備(101)移動一強化籠架及將一強化籠架放下於一殼體中以形成一塔節段。
  2. 如請求項1之抓取裝置(1)其中一電子控制裝置(11)附接至該抓具臂固持夾具(3)，且將該等抓具臂之該長度設定為一預定義值，該預定義值隨待抓取之該強化籠架之直徑而變。
  3. 如請求項2之抓取裝置(1)，其中該電子控制裝置(11)與一輸入裝置(12)連接在一起且具有一資料記憶體，該資料記憶體含有其中儲存若干個資料集之一表，該等資料集包括定義待抓取之該強化籠架之資訊。
  4. 如請求項3之抓取裝置(1)，其中該輸入裝置(12)與該控制裝置(11)以一方式相互作用使得 可藉助於該輸入裝置(12)選擇一資料集，將該選定資料集傳輸至該控制裝置(11)，及依據該資料集設定該等抓具臂(5)之該長度。
  5. 如請求項2、3或4之抓取裝置(1)，其中為了傳遞資料，該電子控制裝置(11)與用於製造風力渦輪機塔節段強化籠架之設備(101)中之一電子控制單元通信且自該設備(101)之該電子控制單元接收含有來自該設備之該電子控制單元之該預定義值之一資料集。
  6. 如請求項3或4之抓取裝置(1)，其中該資料集包括關於以下各項之資訊：一風力渦輪機類型及/或一風力渦輪機之塔類型及該風力渦輪機類型及/或該塔類型之一選定塔節段，及對應於該選定塔節段之一強化籠架直徑。
  7. 如請求項4之抓取裝置(1)，其中該輸入裝置(12)具有一觸控螢幕。
  8. 如請求項4之抓取裝置(1)，其中該輸入裝置(12)及該電子控制裝置(11)能夠以無線方式傳遞資料。
  9. 如請求項3或4之抓取裝置(1)，其中該電子控制裝置(11)接收手動地輸入至該輸入裝置(12)中之控制命令且依據此等控制命令調整該等抓具臂(5)之該長度。
  10. 如請求項9之抓取裝置(1)，其中該電子控制裝置(11)可在一第一操作模式與一第二操作模式之間切換，其中在該第一操作模式中，該輸入裝置(12)與該控制裝置(11)以一方式相互作用使得可使用該輸入裝置(12)選擇一資料集，以使得 將該選定資料集傳輸至該控制裝置(11)，且依據該資料集設定該等抓具臂(5)之該長度，及在該第二操作模式中，該電子控制裝置(11)接收手動地輸入至該輸入裝置(12)中之控制命令且依據此等控制命令調整該等抓具臂(5)之該長度。
  11. 如請求項2、3或4之抓取裝置(1)其包括用於識別其中該等抓取臂(5)與一強化籠架連接在一起且承載該強化籠架之重量之至少部分之一負載狀態之構件，其中該電子控制裝置(11)與該負載狀態識別器通信且只要該等抓具臂(5)與一強化籠架連接在一起且承載該強化籠架之重量之至少部分便防止該等抓具臂(5)之該長度之該調整。
  12. 如請求項3或4之抓取裝置(1)，其中該電子控制裝置(11)及/或該輸入裝置(12)包括一緊急停止開關，且該電子控制裝置(11)一旦使用該緊急停止開關便立即停止該等抓具臂(5)之該調整。
  13. 如請求項2、3或4之抓取裝置(1)其包括用於識別該等抓具臂(5)之一負載相關長度改變之構件，其中該電子控制裝置(11)與用於識別一負載相關長度改變之機構通信且藉由重新調整該等抓具臂(5)而補償此長度改變。
  14. 如請求項1至4中任一項之抓取裝置(1)，其中該等抓具臂(5)分別包括數個結合部5a、5b、5c，該等結合部可藉助於一鏈條驅動器(17)相對於彼此平移地移動。
  15. 如請求項1至4中任一項之抓取裝置(1)，其中該等抓具臂(5)分別包括數個結合部5a、5b、5c，該等結合部可藉助於一齒條與小齒輪對相對於彼此平移地移動。
  16. 如請求項1至4中任一項之抓取裝置(1)， 其中該等抓具臂(5)分別包括數個結合部5a、5b、5c，該等結合部可藉助於一移動主軸驅動器相對於彼此平移地移動。
  17. 一種用於風力渦輪機之塔節段強化籠架之裝卸系統，其包括如請求項1至16中任一項之一抓取裝置(1)，一升降裝置(7)，其可水平地及垂直地移動，該抓取裝置(1)與其耦合在一起，及用於製造用於風力渦輪機之塔節段之強化籠架之設備(101)，其中該抓取裝置(1)自該設備(101)移動一強化籠架且將其放下於殼體中以形成一塔節段。
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