WO2010133729A1 - Sistema para la fabricación automática de palas de aerogenerador - Google Patents

Sistema para la fabricación automática de palas de aerogenerador Download PDF

Info

Publication number
WO2010133729A1
WO2010133729A1 PCT/ES2010/000219 ES2010000219W WO2010133729A1 WO 2010133729 A1 WO2010133729 A1 WO 2010133729A1 ES 2010000219 W ES2010000219 W ES 2010000219W WO 2010133729 A1 WO2010133729 A1 WO 2010133729A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
molds
semi
application
blankets
wind turbine
Prior art date
Application number
PCT/ES2010/000219
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
César Arriola Arrizabalaga
Xabier ERAÑA ACHAGA
Mariano SASTRE SÁNCHEZ
Fernando MARTÍNEZ HERRAIZ
Original Assignee
Danobat, S. Coop.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Danobat, S. Coop. filed Critical Danobat, S. Coop.
Priority to US13/321,619 priority Critical patent/US8602761B2/en
Priority to JP2012511308A priority patent/JP5558561B2/ja
Priority to BRPI1008234A priority patent/BRPI1008234A2/pt
Priority to RU2011151976/05A priority patent/RU2529222C2/ru
Priority to MX2011012215A priority patent/MX2011012215A/es
Priority to CA2762777A priority patent/CA2762777A1/en
Priority to CN201080027870.8A priority patent/CN102458806B/zh
Priority to EP10777398.8A priority patent/EP2433782B1/en
Publication of WO2010133729A1 publication Critical patent/WO2010133729A1/es

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/38—Automated lay-up, e.g. using robots, laying filaments according to predetermined patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/56—Coatings, e.g. enameled or galvanised; Releasing, lubricating or separating agents
    • B29C33/58—Applying the releasing agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B29D99/0025—Producing blades or the like, e.g. blades for turbines, propellers, or wings
    • B29D99/0028—Producing blades or the like, e.g. blades for turbines, propellers, or wings hollow blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/14—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding turbine blades, propeller blades or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/70—Maintenance
    • B29C33/72—Cleaning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/08—Blades for rotors, stators, fans, turbines or the like, e.g. screw propellers
    • B29L2031/082—Blades, e.g. for helicopters
    • B29L2031/085—Wind turbine blades
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention is related to the manufacture of wind turbine blades, proposing a system whereby said manufacturing is carried out automatically, starting from the use of dry fiber blankets, that is not impregnated, impregnating with the necessary resin. for compaction, during the manufacturing process.
  • a wind turbine blade manufacturing system is proposed, by forming two halves as “leaflets” in two semi-molds, starting from a dry fiber "cloth”, with an embodiment that develops a process automatic, saving the inconveniences of the conventional system that is developed manually.
  • a common gantry structure provided with two heads in which accessories for applying paint, adhesive or release agent, and machining accessories to form rough surfaces in the adhesive application areas, as well as to perform the external reheating and sanding of the joining area of the "leaflets", while in relation to each semi-mold another individual gantry structure provided with two heads intended to place the "fabric” in the application areas, said heads incorporating cutting elements to cut, when necessary, the blanket of the "fabric” that is applied, in accordance with the form of the application areas, so that they are not surplus parts.
  • nozzle holder accessories are used which are replaced in the heads of the gantry structure arranged in common on the semi-molds, the corresponding deposits of the products to be applied associated with said common gantry structure, while in relation to the system of application of those products, a application control system.
  • Said control of the product application can be by measuring the output flow of the product through the application nozzles, in combination with an artificial vision system of the surface of the product that is applied, so that by means of the flow and flow parameters surface color, the thickness of the application layer is checked with a controlled feed rate.
  • Another option for the control of the application is the use of two line lasers, combined with an artificial vision system, so that by controlling the geometry of the application areas, the thickness of the product layer is determined.
  • the heads of the individual gantry structures of the semi-molds are provided for different widths of the "fabric" to be applied, in relation to said heads a control system, by means of linear laser and artificial vision, to ensure the placement of the "fabric" in a correct way in the application areas.
  • Figure 1 shows an overview of the installation of the recommended system, according to an embodiment.
  • Figure 2 shows in perspective a multiboquillas paint application accessory, incorporated in the heads of the gantry structure that is arranged in common on the two semi-molds.
  • Figure 3 shows in perspective an adhesive application accessory, incorporated in the same heads of the gantry structure arranged in common on the semi-molds.
  • Figure 4 shows in perspective a machining accessory, which can be incorporated into said heads of the gantry structure arranged in common on the semi-molds.
  • Figure 5 shows in perspective an applicator head of the "fabric" blanket, of which they go in the individual gantry structures arranged on the semi-molds.
  • Figure 6 is an enlarged detail in perspective of the end part of the head of the previous figure, showing the adaptation to the shape of an application area.
  • Figure 7 is a front view of the detail of the previous figure.
  • Figure 8 is an enlarged detail in perspective of the cutting element that is incorporated in the applicator heads of the "cloth" blanket.
  • Figure 9 is an enlarged perspective detail of the adhesive projection element incorporated by the applicator heads to fix the "fabric" in the areas where it tends to fall.
  • the object of the invention relates to a wind turbine blade manufacturing system by applying blankets of "cloth” (1) of dry fiber, on two semi-molds (2 and 3) in which two halves are formed or “ valves "which, joining them together, constitute the body of the desired blade.
  • the manufacturing process of the wind turbine blades is carried out by means of an installation consisting of a gantry structure (4) arranged in common on the set of the two semi-molds (2 and 3), of which one is fixed and the other susceptible to turn on that first to join in contrast the "leaflets" that form in them.
  • two heads (5 and 6) are arranged to operate respectively on the semi-molds (2 and 3), accessories that can be replaced to make different types being incorporated in said heads (5 and 6) of operations, such as a multi-tip accessory (7) for painting application, shown in figure 2, an accessory (8) for adhesive application, shown in figure 3, and a machining accessory (9), for example sanding roughing, represented in figure 4; going in the own porch structure (4) deposits (10) containers of the products to apply.
  • each of the semi-molds (2 and 3) there are also individual gantry structures (11 and 12), each of which incorporates two heads (13) intended for the application of "cloth” blankets (1 ) in the corresponding areas of the semi-molds (2 and 3).
  • each individual gantry structure (11 and 12) are of the same structural formation, but with a different width, so that one of them is usable with "cloth” blankets (1) of a lower width at a certain value, while the other is usable with blankets of "fabric” (1) of greater width.
  • Each of said heads (13) is composed, as seen in Figures 5 to 7, of a plurality of pneumatic cylinders (14), which at the end of their rod are related to an axis on which a series of rollers (15), whose set is It can adapt to different forms of curvature, forming a continuous treadmill to apply the blankets of "cloth” (1) on the different areas of the semi-molds (2 and 3).
  • the set of pneumatic cylinders (14), together with the rollers (15) associated with them, are arranged in an assembly that allows a regulation in width, for the adaptation to the width of the "cloth” blankets (1) that are used in each case.
  • an automatic loader (not shown) is provided, which incorporates the coils (16) of the "cloth” blankets (1) in threaded arrangement, with respect to said heads (13), allowing Reach coil change times (16) of less than fifteen seconds.
  • the release agent is applied to the semi-molds (2 and 3) and then painted with a paint called "gel-coat", intended to constitute the external surface of the blade that is going to be manufactured
  • an application control system (not shown), which can be by measuring the output flow from the multi-tip accessory (7) correspondingly, in combination with an artificial vision system that controls the surface color of the applied product, so that, with the parameters of the flow rate and the color, it is obtained, through an established program, the verification that the application of the The product is correct, since with a certain flow rate and a controlled feed rate, the thickness of the application of the material is determined.
  • Said control can also be carried out by means of the use of two line lasers, combined with an artificial vision system, so that the assembly allows to control the geometry of the areas of the semi-molds (2 and 3), determining the thickness of the necessary layer of material.
  • the heads (13) of the individual gantry structures (11 and 12) come into operation, depositing the "cloth” blankets (1) on the semi-molds (2 and 3 ).
  • Said heads (13) have a cutting system (17), by which they cut the "cloth” (1) that is applied, so that it is within tolerances established according to the areas of the semi-molds (2 and 3) in which the application is to be carried out, that is to say that the "fabric” (1) to be applied is patterned in the heads themselves (13), so that they are not left over that protrude at the edges of the formation of the "leaflets” components of the blade that is manufactured.
  • the heads themselves (13) also have an adhesive projection nozzle (18), to fix the "fabric” (1) in the application areas where, due to being vertical, it tends to fall.
  • Said nozzle (18) can be replaced by a sewing unit, to fix the "fabric” (1) in the mentioned areas where it tends to fall.
  • the areas on which the machining is to be established are established, as well as the route of application of the bonding adhesive, being carried out said application of the adhesive through the heads (5, 6), with the corresponding accessory (8) incorporated therein.
  • the semi-mold (3) movable on the fixed semi-mold (2), so that the "leaflets" formed therein are joined together by the glued areas, determining the whole of the wind turbine blade.
  • the semi-molds (2 and 3) are removed, and through the laser systems in line and artificial vision, all dimensions and shapes are determined, to be carried out, by means of the same heads (5, 6) of the gantry structure (4) the reheating and sanding of the outer part of the joint between the "leaflets", so that the external surface of the formed blade is perfectly uniform, for which, by laser systems in line and artificial vision, the line of the union between the "leaflets” is checked exactly, the reheating and sanding being carried out on the defined path based on said joint line and the areas located on it that need to be retouched.
  • a protective layer with "gel-coat” paint or other materials is applied to the shovel assembly to prevent external agents from affecting the outer surface.
  • the structures can be used portico (4, 11 and 12) in a shared way, either by displacing said structures with respect to the different sets of semi-molds (2 and 3), or by displacing them in relation to said structures.
  • the functional concept of the system is also viable if instead of gantry structures (4, 11 and 12) robotic arms are used to support and move the execution heads of the different functions.
  • a gantry structure (4) is provided to incorporate the "dirty" operating elements (painted, adhesive application, machining), separately from the operative elements for placing the "fabrics" (1 ), but functionally it is possible to arrange all operating elements in a single common gantry structure.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Sistema para la fabricación automática de palas de aerogenerador, utilizando unos semimoldes (2,3) en los que, mediante aplicación de mantas de fibra seca, se moldean dos valvas complementarias mediante cuya unión resultará la pala a obtener, disponiéndose en relación con los semimoldes (2,3) medios portadores de cabezales (5,6) en los que pueden colocarse, selectivamente, accesorios para aplicar desmoldeante, pintura, adhesivo, o de mecanizado, y medios portadores de cabezales (13) que disponen de un conjunto funcional capaz de realizar la aplicación de las mantas de fibra seca en los semimoldes (2,3).

Description

SISTEMA PARA LA FABRICACIÓN AUTOMÁTICA DE PALAS DE
AEROGENERADOR
Sector de la técnica
La presente invención está relacionada con la fabricación de las palas de aerogeneradores, proponiendo un sistema mediante el que se realiza dicha fabricación de manera automática, partiendo de la utilización de mantas de fibra seca, es decir no impregnadas, realizándose la impregnación con la resina necesaria para la compactación, durante el proceso de la fabricación.
Estado de la técnica
Entre los procesos conocidos para la fabricación de palas de aerogenerador, existen dos opciones, una de las cuales consiste en la utilización de mantas de composite pre-impregnadas, mientras que en la segunda opción se emplea materia prima básica, a base de mantas de fibra seca, que en lo sucesivo se denominará "tela", suministrándose las mantas de dicha "tela" mediante bobinas que pueden llegar a tener dimensiones que incluso superen los 4.000mm. de anchura.
Hasta la fecha, todos los procesos que se conocen de fabricación de palas de aerogeneradores, mediante "tela" de fibra seca, son procesos absolutamente manuales en todas sus fases, de modo que, por ejemplo, para la fabricación de una pala por dia se necesitan más de 50 operarios, repartidos en tres turnos, lo cual supone un proceso lento y costoso, y que además no ofrece unas condiciones adecuadas de acabado, uniformidad, precisión, etc., al desarrollarse las diversas fases de forma manual, con plena dependencia de los criterios, formación y habilidad de los operarios .
Objeto de la invención
De acuerdo con la invención se propone un sistema de fabricación de palas de aerogenerador, mediante formación de dos mitades a modo de "valvas" en sendos semi-moldes, partiendo de una "tela" de fibra seca, con una realización que desarrolla un proceso automático, salvando los inconvenientes del sistema convencional que se desarrolla manualmente.
Según este sistema objeto de la invención, en relación con los semi-moldes de formación de las "valvas" componentes de la pala se dispone una estructura pórtico común provista con dos cabezales en los que son susceptibles de incorporarse accesorios para aplicar pintura, adhesivo o desmoldeante, y accesorios de mecanizado para formar superficies rugosas en las zonas de aplicación de adhesivo, asi como para realizar el recanteado y lijado exterior de la zona de unión de las "valvas", mientras que en relación con cada semi-molde se dispone otra estructura pórtico individual provista con dos cabezales destinados para colocar la "tela" en las zonas de aplicación, incorporando dichos cabezales elementos de corte para recortar, cuando es necesario, la manta de la "tela" que se aplica, de acuerdo con la forma de las zonas de aplicación, para que no resulten partes sobrantes .
Para la aplicación de pintura, adhesivo y desmoldeante, se utilizan accesorios porta-boquillas que se sustituyen en los cabezales de la estructura pórtico dispuesta en común sobre los semi-moldes, yendo asociados a dicha estructura pórtico común los correspondientes depósitos de los productos a aplicar, mientras que en relación con el sistema de aplicación de esos productos se dispone un sistema de control de la aplicación.
Dicho control de la aplicación de productos puede ser mediante medida del caudal de salida del producto por las boquillas de aplicación, en combinación con un sistema de visión artificial de la superficie del producto que se aplica, de forma que mediante los parámetros de caudal y de color de la superficie, se verifica el espesor de la capa de aplicación con una velocidad de avance controlada. Otra opción para el control de la aplicación es la utilización dé dos láser de linea, combinados con un sistema de visión artificial, de manera que mediante el control de la geometría de las zonas de aplicación se determina el grosor de la capa de producto que se aplica.
Los cabezales de las estructuras pórtico individuales de los semi-moldes se hallan previstos para unas anchuras diferentes de la "tela" a aplicar, yendo en relación con dichos cabezales un sistema de control, mediante láser lineal y visión artificial, para garantizar la colocación de la "tela" de una forma correcta en las zonas de aplicación.
Con todo ello se obtiene un sistema que ejecuta de manera automática las operaciones del proceso de fabricación de las palas de aerogenerador, evitando los errores a que puede dar lugar la dependencia del factor humano que afecta al sistema convencional de la misma aplicación, a la vez que se consigue una simplificación del proceso y una reducción del tiempo de fabricación de las palas.
Descripción de las figuras
La figura 1 muestra una perspectiva general de la instalación del sistema preconizado, según un ejemplo de realización.
La figura 2 muestra en perspectiva un accesorio multiboquillas de aplicación de pintura, incorporable en los cabezales de la estructura pórtico que va dispuesta en común sobre los dos semi-moldes.
La figura 3 muestra en perspectiva un accesorio de aplicación de adhesivo, incorporable en los mismos cabezales de la estructura pórtico dispuesta en común sobre los semi-moldes.
La figura 4 muestra en perspectiva un accesorio de mecanizado, incorporable a su vez en dichos cabezales de la estructura pórtico dispuesta en común sobre los semi-moldes .
La figura 5 muestra en perspectiva un cabezal aplicador de la manta de "tela", de los que van en las estructuras pórtico individuales dispuestas sobre los semi-moldes .
La figura 6 es un detalle ampliado en perspectiva de la parte extrema del cabezal de la figura anterior, representando la adaptación a la forma de una zona de aplicación. La figura 7 es una vista frontal del detalle de la figura anterior.
La figura 8 es un detalle ampliado en perspectiva del elemento de corte que va incorporado en los cabezales aplicadores de la manta de "tela".
La figura 9 es un detalle ampliado en perspectiva del elemento de proyección de adhesivo que incorporan los cabezales aplicadores para fijar la "tela" en las zonas en las que tienda a caerse.
Descripción detallada de la invención
El objeto de la invención se refiere a un sistema de fabricación de palas de aerogenerador mediante aplicación de mantas de "tela" (1) de fibra seca, sobre dos semi-moldes (2 y 3) en los que se conforman sendas mitades o "valvas" que, uniéndolas, constituyen el cuerpo de la pala deseada.
El proceso de fabricación de las palas de aerogenerador, según el sistema preconizado, se realiza mediante una instalación que consta de una estructura pórtico (4) dispuesta en común sobre el conjunto de los dos semi-moldes (2 y 3) , de los cuales uno es fijo y el otro susceptibles de voltearse sobre aquel primero para unir en contraposición las "valvas" que se forman en ellos .
En dicha estructura pórtico (4) van dispuestos dos cabezales (5 y 6) destinados para operar respectivamente sobre los semi-moldes (2 y 3) , siendo incorporables en dichos cabezales (5 y 6) accesorios que se pueden sustituir para realizar distintos tipos de operaciones, como un accesorio multiboquillas (7) para aplicación de pintura, representado en la figura 2, un accesorio (8) para aplicación de adhesivo, representado en la figura 3, y un accesorio (9) de mecanizado, por ejemplo de lijado desbastador, representado en la figura 4; yendo en la propia estructura pórtico (4) unos depósitos (10) contenedores de los productos a aplicar.
La sustitución de los accesorios (7, 8 y 9) , asi como de distintos accesorios multiboquillas (7), para aplicación de pintura o aplicación de desmoldeante, se realiza de manera automática desde un almacén, para las operaciones en las que cada uno de ellos se requiere.
Sobre cada uno de los semi-moldes (2 y 3) van dispuestas además sendas estructuras pórtico individuales (11 y 12), cada una de las cuales incorpora dos cabezales (13) destinados para la aplicación de las mantas de "tela" (1) en las zonas correspondientes de los semi-moldes (2 y 3) .
Los cabezales (13) de cada estructura pórtico individual (11 y 12), son de una misma formación estructural, pero con una anchura distinta, de modo que uno de ellos sea utilizable con mantas de "tela" (1) de una anchura inferior a cierto valor, mientras que el otro es utilizable con mantas de "tela" (1) de anchura superior.
Cada uno de dichos cabezales (13) se compone, como se observa en las figuras 5 a 7, de una pluralidad de cilindros neumáticos (14), los cuales en el extremo de su vastago se relacionan con un eje en el que van montados una serie de rodillos (15) , cuyo conjunto se puede adaptar a formas de curvatura diferentes, formando un pisador continuo para aplicar las mantas de "tela" (1) sobre las distintas zonas de los semi-moldes (2 y 3). El conjunto de los cilindros neumáticos (14), junto, con los rodillos (15) asociados a ellos, van dispuestos en un montaje que permite una regulación en anchura, para la adaptación a la anchura de las mantas de "tela" (1) que se utilicen en cada caso.
En relación con los mencionados cabezales (13) se prevé un cargador automático (no representado) , el cual incorpora las bobinas (16) de las mantas de "tela" (1) en disposición enhebrada, respecto de dichos cabezales (13), permitiendo alcanzar unos tiempos de cambio de las bobinas (16) inferiores a quince segundos. Esto supone una ventajosa reducción del tiempo de proceso para fabricar las palas de aerogenerador, ya que la fabricación de una pala requiere la colocación de más de doscientas capas de "tela" (1) para formar cada "valva", siendo necesario mover entre cuarenta y cincuenta bobinas, de las cuales más de la mitad son grandes, pudiendo llegar a pesar novecientos kilos, teniendo que realizar unos cien cambios de bobinas en el proceso de fabricación de una pala.
Con todo ello asi, la fabricación de una pala de aerogenerador con el sistema de la invención se realiza de la manera siguiente:
A través de los accesorios multiboquillas (7) oportunos se aplica el desmoldeante en los semi-moldes (2 y 3) y después un pintado con una pintura denominada "gel-coat", destinada para constituir la superficie externa de la pala que se va a fabricar. Para la mencionada aplicación del desmoldeante y de la pintura "gel-coat" se prevé que la propia instalación incorpore un sistema de control de la aplicación (no representado) , que puede ser mediante medida del caudal de salida desde el accesorio multiboquillas (7) correspondiente, en combinación con un sistema de visión artificial que controla el color de la superficie del producto aplicado, de manera que, con los parámetros del caudal y del color se obtiene, a través de un programa establecido, la verificación de que la aplicación del producto es correcta, ya que con un determinado caudal y una velocidad de avance controlada, se determina el espesor de la aplicación del material. Dicho control se puede realizar, también, mediante la utilización de dos láser de linea, combinados con un sistema de visión artificial, de manera que el conjunto permite controlar la geometría de las zonas de los semi-moldes (2 y 3), determinando el grosor de la capa necesaria de material.
Tras la aplicación de la pintura "gel-coat", entran en funcionamiento los cabezales (13) de las estructuras pórtico individuales (11 y 12), depositando las mantas de "tela" (1) sobre los semi-moldes (2 y 3) .
Dichos cabezales (13) disponen de un sistema de corte (17), mediante el cual cortan la "tela" (1) que se aplica, para que quede dentro de unas tolerancias establecidas en función de las zonas de los semi-moldes (2 y 3) en las que se vaya a realizar la aplicación, es decir que en los propios cabezales (13) se patronea la "tela" (1) a aplicar, para que no resulten sobrantes que sobresalgan en los bordes de la formación de las "valvas" componentes de la pala que se fabrica. Los propios cabezales (13) disponen además de una boquilla (18) de proyección de adhesivo, para fijar la "tela" (1) en las zonas de aplicación en las que por quedar vertical tienda a caerse. Dicha boquilla (18) puede ser sustituida por una unidad de cosido, para fijar la "tela" (1) en las zonas mencionadas en las que tiende a caerse.
En relación con dichos cabezales (13) va dispuesto también un sistema de control (no representado) , preferentemente mediante láser lineal y visión artificial, para garantizar que las mantas de "tela"
(1) queden adecuadamente dispuestas en las zonas de colocación, sin presentar arrugas, bolsas de aire o defectos semejantes.
Una vez depositado todo el conjunto de la "tela" (1) de formación de la "valva" correspondiente en cada semi-molde (2 y 3) , se realiza la infusión de la resina necesaria y el curado, para después, mediante los propios cabezales (5, 6) de la estructura pórtico (4), efectuar un mecanizado de las zonas destinadas para la unión de las "valvas", con el fin de determinar en dichas zonas una superficie rugosa que permita una mejor actuación del adhesivo de unión.
Para ello, mediante los sistemas de láser en linea y visión artificial, se establecen las zonas sobre las que hay que realizar el mecanizado, asi como el recorrido de aplicación del adhesivo de unión, llevándose a cabo dicha aplicación del adhesivo por medio de los cabezales (5, 6), con el correspondiente accesorio (8) incorporado en los mismos.
Después de aplicado el adhesivo, se voltea el semi-molde (3) móvil sobre el semi-molde (2) fijo, de modo que las "valvas" formadas en ellos quedan unidas entre si por las zonas encoladas, determinando el conjunto de la pala de aerogenerador .
Cuando la pala está asi formada, se retiran los semi-moldes (2 y 3) , y a través de los sistemas de láser en linea y visión artificial, se determinan todas las dimensiones y formas, para realizar, mediante los mismos cabezales (5, 6) de la estructura pórtico (4) el recanteado y lijado de la parte exterior de la unión entre las "valvas", con el fin de que la superficie externa de la pala formada quede perfectamente uniforme, para lo cual, mediante sistemas de láser en linea y visión artificial se comprueba con exactitud la linea de la unión entre las "valvas", efectuándose el recanteado y lijado sobre la trayectoria definida en base a dicha linea de unión y las zonas localizadas sobre la misma que requieran ser retocadas. Tras el recanteado y lijado de la unión, se aplica sobre el conjunto de la pala una capa de protección con pintura "gel-coat" u otros materiales, para evitar que agentes externos afecten a la superficie exterior.
Por sencillez de la descripción la instalación del sistema se ha considerado con dos semi-moldes (2 y 3), para la fabricación de una pala de aerogenerador, pero el sistema es igualmente aplicable para fabricar varias palas a la vez, pudiendo utilizarse las estructuras pórtico (4, 11 y 12) de forma compartida, bien desplazando dichas estructuras respecto de los diferentes conjuntos de semi-moldes (2 y 3) , o bien desplazando éstos en relación con las mencionadas estructuras . El concepto funcional del sistema también es viable si en lugar de estructuras pórtico (4, 11 y 12) se utilizan brazos robotizados para soportar y mover los cabezales de ejecución de las distintas funciones.
En el mismo sentido, se ha previsto una estructura pórtico (4) para incorporar los elementos de operaciones "sucias" (pintado, aplicación de adhesivo, mecanizado) , de manera separada respecto de los elementos operativos de colocación de las "telas" (1), pero funcionalmente es posible la disposición de todos los elemento operativos en una sola estructura pórtico común .

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Sistema para la fabricación automática de palas de aerogenerador, del tipo que dispone dos semi- moldes (2, 3) , en los cuales se moldean dos "valvas" complementarias, mediante cuya unión se determina la pala a formar, formándose cada una de las "valvas" en los respectivos semi-moldes (2, 3) por una "tela" (1) que se determina mediante aplicación de mantas de fibra seca, a la cual se incorpora después de la aplicación la resina necesaria para el curado de compactación, caracterizado en que en relación con los semi-moldes (2, 3) se disponen medios portadores de cabezales (5, 6) , en los que son susceptibles de colocarse, selectivamente, accesorios multiboquillas (7) para la aplicación de desmoldeante o pintura, un accesorio (8) para aplicación de adhesivo, o un accesorio (9) de mecanizado, disponiéndose a su vez en relación con los propios semi-moldes (2, 3) medios portadores de cabezales (13), los cuales determinan un conjunto estructural capaz de realizar la aplicación de las mantas de "tela" (1) en los semi-moldes (2, 3), operando todo el conjunto de manera automática.
2.- Sistema para la fabricación automática de palas de aerogenerador, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado en que sobre el conjunto de los semi-moldes (2, 3) se dispone una estructura pórtico (4) común, en la cual se incorporan los cabezales (5, 6), para operar cada uno de dichos cabezales (5, 6) respectivamente sobre uno de los semi- moldes (2, 3), yendo en la propia estructura pórtico (4) unos depósitos (10) que contienen los productos a aplicar mediante dichos cabezales (5, 6).
3.- Sistema para la fabricación automática de palas de aerogenerador, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado en que sobre los semi- moldes (2, 3) se disponen sendas estructuras pórtico (11, 12) individuales, en cada una de las cuales se incorporan dos cabezales (13) de igual formación estructural pero de diferente anchura, para aplicar con ellos mantas de "tela" (1) de diferentes anchuras en los respectivos semi-moldes (2, 3) .
4.- Sistema para la fabricación automática de palas de aerogenerador, de acuerdo con las reivindicaciones primera y tercera, caracterizado en que cada cabezal (13) comprende una pluralidad de cilindros neumáticos (14), los cuales en el extremo de sus vastagos se relacionan con un eje en el que van montados una serie de rodillos (15), cuyo conjunto puede adoptar formas de curvatura variables, determinando un pisador continuo para aplicar las mantas de "tela" (1) sobre las distintas zonas de los semi-moldes (2, 3), siendo regulable el conjunto en anchura para la adaptación a mantas de tela (1) de diferentes anchuras.
5.- Sistema para la fabricación automática de palas de aerogenerador, de acuerdo con las reivindicaciones primera y tercera, caracterizado en que los cabezales (13) disponen de un sistema de corte
(17) para recortar las mantas de "tela" (1) en función de las zonas de los semi-moldes (2, 3) sobre las que se vayan a aplicar.
6.- Sistema para la fabricación automática de palas de aerogenerador, de acuerdo con las reivindicaciones primera y tercera, caracterizado en que los cabezales (13) disponen de un sistema para fijar por pegado o cosido las mantas de "tela" (1) en las zonas verticales en las que tienden a caerse.
7.- Sistema para la fabricación automática de palas de aerogenerador, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado en que en relación con las funciones operativas de aplicación de productos y de colocación de las mantas de "tela" (1) se disponen controles formados por una combinación de láser de linea y un sistema de visión artificial, mediante los cuales se determinan las zonas de aplicación en los semi-moldes (2, 3) y el espesor de las capas que se aplican.
PCT/ES2010/000219 2009-05-21 2010-05-20 Sistema para la fabricación automática de palas de aerogenerador WO2010133729A1 (es)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/321,619 US8602761B2 (en) 2009-05-21 2010-05-20 System for automatically producing wind turbine blades
JP2012511308A JP5558561B2 (ja) 2009-05-21 2010-05-20 風力タービンブレードの自動製造システム
BRPI1008234A BRPI1008234A2 (pt) 2009-05-21 2010-05-20 " sistema para a fabricação automática de pás de turbinas eólicas "
RU2011151976/05A RU2529222C2 (ru) 2009-05-21 2010-05-20 Система для автоматического изготовления лопаток ветряной турбины
MX2011012215A MX2011012215A (es) 2009-05-21 2010-05-20 Sistema para la fabricacion automatica de palas de aerogenerador.
CA2762777A CA2762777A1 (en) 2009-05-21 2010-05-20 System for automatically producing wind turbine blades
CN201080027870.8A CN102458806B (zh) 2009-05-21 2010-05-20 用于自动制造风轮机叶片的系统
EP10777398.8A EP2433782B1 (en) 2009-05-21 2010-05-20 System for automatically producing wind turbine blades

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES200901263A ES2365571B1 (es) 2009-05-21 2009-05-21 Sistema para la fabricacion automatica de palas de aerogenerador
ESP200901263 2009-05-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010133729A1 true WO2010133729A1 (es) 2010-11-25

Family

ID=43125778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/ES2010/000219 WO2010133729A1 (es) 2009-05-21 2010-05-20 Sistema para la fabricación automática de palas de aerogenerador

Country Status (10)

Country Link
US (1) US8602761B2 (es)
EP (1) EP2433782B1 (es)
JP (1) JP5558561B2 (es)
CN (1) CN102458806B (es)
BR (1) BRPI1008234A2 (es)
CA (1) CA2762777A1 (es)
ES (1) ES2365571B1 (es)
MX (1) MX2011012215A (es)
RU (1) RU2529222C2 (es)
WO (1) WO2010133729A1 (es)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013060336A1 (en) * 2011-10-27 2013-05-02 Vestas Wind Systems A/S A production apparatus and a method for manufacturing elongated products such as wind turbine blades
US9643287B2 (en) 2011-11-02 2017-05-09 Vestas Wind Systems A/S Method and production facility for manufacturing a wind turbine blade
WO2020248339A1 (en) * 2019-06-10 2020-12-17 Gurit Tooling (Taicang) Co., Ltd. Detachable turner beam for turning wind turbine blade mould

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9689266B2 (en) 2011-07-28 2017-06-27 Vestas Wind Systems A/S Production facility comprising a transport system for processing elongated products, in particular wind turbine blades, with elongated mould assemblies
US9944024B2 (en) * 2012-10-05 2018-04-17 Vestas Wind Systems A/S Improvements relating to the manufacture of wind turbines
DE102012219224B3 (de) 2012-10-22 2014-03-27 Repower Systems Se System und Verfahren zum Herstellen eines Rotorblattgurtes
DE102012219267A1 (de) * 2012-10-22 2014-04-24 Wobben Properties Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Vorformlingen zum Herstellen eines Rotorblattes
US9090027B2 (en) 2012-10-23 2015-07-28 Bell Helicopter Textron Inc. System and method of constructing composite structures
ES2409068B1 (es) * 2013-03-19 2014-04-01 Manuel Torres Martínez Máquina para fabricar piezas de materiales compuestos y proceso de fabricación de piezas con dicha máquina
EP2808158A1 (en) 2013-05-31 2014-12-03 Siemens Aktiengesellschaft A method and apparatus for laying a fibre material on a mould surface
US10011080B2 (en) * 2014-09-29 2018-07-03 The Boeing Company Composite part forming system
DK201671011A1 (en) * 2016-12-21 2017-11-20 Vestas Wind Sys As Improvements relating to the manufacture of wind turbine blades
US10830206B2 (en) 2017-02-03 2020-11-10 General Electric Company Methods for manufacturing wind turbine rotor blades and components thereof
US11098691B2 (en) 2017-02-03 2021-08-24 General Electric Company Methods for manufacturing wind turbine rotor blades and components thereof
US11390013B2 (en) 2017-11-21 2022-07-19 General Electric Company Vacuum forming mold assembly and associated methods
US10773464B2 (en) 2017-11-21 2020-09-15 General Electric Company Method for manufacturing composite airfoils
US11668275B2 (en) 2017-11-21 2023-06-06 General Electric Company Methods for manufacturing an outer skin of a rotor blade
US11040503B2 (en) 2017-11-21 2021-06-22 General Electric Company Apparatus for manufacturing composite airfoils
US10821652B2 (en) 2017-11-21 2020-11-03 General Electric Company Vacuum forming mold assembly and method for creating a vacuum forming mold assembly
US10865769B2 (en) 2017-11-21 2020-12-15 General Electric Company Methods for manufacturing wind turbine rotor blade panels having printed grid structures
US11248582B2 (en) 2017-11-21 2022-02-15 General Electric Company Multiple material combinations for printed reinforcement structures of rotor blades
US10920745B2 (en) 2017-11-21 2021-02-16 General Electric Company Wind turbine rotor blade components and methods of manufacturing the same
US10913216B2 (en) 2017-11-21 2021-02-09 General Electric Company Methods for manufacturing wind turbine rotor blade panels having printed grid structures
US10821696B2 (en) 2018-03-26 2020-11-03 General Electric Company Methods for manufacturing flatback airfoils for wind turbine rotor blades
US11035339B2 (en) 2018-03-26 2021-06-15 General Electric Company Shear web assembly interconnected with additive manufactured components
JP2020069731A (ja) * 2018-10-31 2020-05-07 三菱重工業株式会社 プリプレグ自動積層装置
DE102018008698A1 (de) * 2018-11-06 2020-05-07 Senvion Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Rotorblattes für eine Windenergieanlage sowie Windenergieanlage
EP4010149A4 (en) 2019-09-16 2023-11-22 Gurit Tooling (Taicang) Co., Ltd. AUTOMATIC WIND TURBINE BLADE MANUFACTURING APPARATUS
CN111284033A (zh) * 2020-03-10 2020-06-16 单龙君 一种用于风电叶片制造的激光投影定位系统及方法
DE102020134610A1 (de) 2020-12-22 2022-06-23 BRANDENBURGISCHE TECHNISCHE UNIVERSITÄT COTTBUS-SENFTENBERG, Körperschaft des öffentlichen Rechts Rotorblatt für eine windenergieanlage und verfahren zur herstellung eines solchen rotorblattes
PL4043173T3 (pl) * 2021-02-15 2024-02-19 Klingspor Windpower Aps Urządzenie do obróbki powierzchni formy i zastosowanie urządzenia

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040226651A1 (en) * 2003-05-14 2004-11-18 The Boeing Company Vacuum assisted ply placement shoe and method
US20060260751A1 (en) * 2005-04-28 2006-11-23 Lauder Arnold J Machine assisted laminator and method

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5195388A (en) * 1975-02-18 1976-08-20 Frp sentaino seizohoho oyobi sochi
WO1983004217A1 (en) * 1982-05-27 1983-12-08 Lockheed Corporation Automated fiber lay-up machine
US4419170A (en) * 1982-05-27 1983-12-06 Lockheed Corporation Automated lay-up machine
US6755633B2 (en) * 2001-11-30 2004-06-29 Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. Process for manufacturing resin-based composite material
DK200201743A (da) * 2002-11-12 2004-05-13 Lm Glasfiber As Formindretning med lukkemekanisme
US7048828B2 (en) * 2003-11-26 2006-05-23 Metso Paper, Inc. Crimper with crimping wheels mounted on linear bearings
EP1613138A1 (de) * 2004-06-30 2006-01-04 Unaxis International Trading Ltd Vorrichtung zum Auftragen von Klebstoff auf ein Substrat
JP4302610B2 (ja) * 2004-10-21 2009-07-29 日本光機工業株式会社 軽量風車翼の製造方法
US7681615B2 (en) * 2005-08-04 2010-03-23 The Boeing Company Tow width adaptable placement head device and method
EP2226186A1 (en) * 2009-03-06 2010-09-08 Lm Glasfiber A/S Method and manufacturing line for manufacturing wind turbine blades

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040226651A1 (en) * 2003-05-14 2004-11-18 The Boeing Company Vacuum assisted ply placement shoe and method
US20060260751A1 (en) * 2005-04-28 2006-11-23 Lauder Arnold J Machine assisted laminator and method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013060336A1 (en) * 2011-10-27 2013-05-02 Vestas Wind Systems A/S A production apparatus and a method for manufacturing elongated products such as wind turbine blades
US9486941B2 (en) 2011-10-27 2016-11-08 Vestas Wind Systems A/S Production apparatus and a method for manufacturing elongated products such as wind turbine blades
US9643287B2 (en) 2011-11-02 2017-05-09 Vestas Wind Systems A/S Method and production facility for manufacturing a wind turbine blade
WO2020248339A1 (en) * 2019-06-10 2020-12-17 Gurit Tooling (Taicang) Co., Ltd. Detachable turner beam for turning wind turbine blade mould

Also Published As

Publication number Publication date
EP2433782A4 (en) 2014-07-02
MX2011012215A (es) 2012-02-21
EP2433782B1 (en) 2016-09-28
ES2365571A1 (es) 2011-10-07
RU2011151976A (ru) 2013-06-27
EP2433782A1 (en) 2012-03-28
CN102458806A (zh) 2012-05-16
ES2365571B1 (es) 2012-09-17
JP2012527566A (ja) 2012-11-08
US8602761B2 (en) 2013-12-10
CA2762777A1 (en) 2010-11-25
CN102458806B (zh) 2015-11-25
JP5558561B2 (ja) 2014-07-23
RU2529222C2 (ru) 2014-09-27
BRPI1008234A2 (pt) 2016-03-08
US20120128810A1 (en) 2012-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010133729A1 (es) Sistema para la fabricación automática de palas de aerogenerador
ES2916080T3 (es) Procedimiento para la fabricación de objetos en 3D
TWI623415B (zh) 製造用於生產一轉子葉片之預形物的方法及裝置
US8747592B2 (en) Method of repairing a fibre composite solid member
ES2471121T3 (es) Molde compuesto maquinable
KR101930609B1 (ko) 샌드위치 부품을 제조하기 위한 방법 및 장치와, 샌드위치 부품
US10112322B2 (en) Negative mold comprising predefined foam blocks for casting a component and method for producing the negative mold
ES2404511T5 (es) Método y línea de fabricación para fabricar palas de aerogenerador
SE455176B (sv) Forfarande for tillverkning av fiberarmerade foremal
CN106255584A (zh) 用于形成三维物体的装置及方法
US20160347010A1 (en) Panel for a ball
US20080302460A1 (en) Method and system for manufacturing garments with support panels
EP3439855B1 (en) Methods of securing an initial layer during additive manufacturing of thermoplastic material
ES2376103T3 (es) Procedimiento de fabricación de una armadura que dispone de por lo menos una cara adhesiva de manera reposicionable y armadura obtenida.
ES2545694T3 (es) Herramienta de mandril de moldeo sin patrón
CN204399464U (zh) 一体化复合材料操纵面结构
KR20160030614A (ko) 리얼우드 제품의 제조방법
ES1230889U (es) Aparato electromecánico portátil para manufactura aditiva de objetos tridimensionales aplicables en calzado o vestimenta.
US20150008717A1 (en) Chair or seat in plastic material with covering and method for obtaining it
EP2501532A1 (en) Composite structure tool
US10427379B2 (en) Printed scaffold structure for hybrid composites
US20190329851A1 (en) Life ring and method of manufacture
ES2332621B1 (es) Procedimiento de elaboracion de preformas para moldes.
PL231574B1 (pl) Sposób wytwarzania inteligentnych struktur kompozytowych metodą druku 3D
IT201800006777A1 (it) Un metodo per l'ottenimento di un oggetto attraverso l'uso di macchine utensili

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080027870.8

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10777398

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: MX/A/2011/012215

Country of ref document: MX

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2762777

Country of ref document: CA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012511308

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 4964/KOLNP/2011

Country of ref document: IN

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2010777398

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010777398

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2011151976

Country of ref document: RU

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13321619

Country of ref document: US

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: PI1008234

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: PI1008234

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20111121