用于制造复合结构的系统和方法技术方案

公开了一种用于制造诸如风力涡轮机叶片（10）之类的复合结构的方法和系统（100）。该系统包括：第一模具（102）；第二模具（104）；单轨（106），其布置于第一模具与第二模具之间；以及初级移动单元（110），其配置成安装单轨，并且包括：第一分配器（112），其配置成将第一纤维材料分配于第一模具（102）中；以及第一覆盖物处置器（114），其配置成将第一覆盖物材料布置于第一模具中的所分配的第一纤维材料之上，以将第一纤维材料锁定于第一模具中。一纤维材料锁定于第一模具中。一纤维材料锁定于第一模具中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造复合结构的系统和方法


[0001]本公开涉及诸如风力涡轮机叶片之类的复合结构的制造，更特别地，本公开涉及一种用于制造诸如风力涡轮机叶片之类的复合结构的系统和方法。

技术介绍

[0002]复合材料（诸如风力涡轮机叶片，特别地，风力涡轮机叶片的空气动力学壳）的结构通常通过将玻璃纤维和/或其它纤维增强材料（诸如，碳纤维）布置于模具中来在模具中制造。在一些情况下，两个半部元件（诸如，风力涡轮机叶片的顺风壳和逆风壳）可以在单独的模具中形成，在树脂的灌注和固化之后，两个半部中的一个被倒置并且定位于两个半部中的另一个的顶部上。两个半部结构可以胶接在一起。
[0003]纤维（例如，玻璃纤维和/或碳纤维）的铺叠可以通过铺叠干燥纤维材料的垫来做到，其中，纤维材料可以按预指定的取向布置，以沿结构的期望方向实现期望强度。然后，可以例如使用真空辅助树脂转移模制（VARTM）来灌注树脂并且使树脂固化，以使纤维的取向和位置固定。另一种方法涉及铺叠所谓的预浸料，其是用树脂预灌注的纤维垫。存在又一种方法，其中干燥纤维的粗纱沿用以实现结构的期望强度的方向铺叠于模具中。
[0004]EP 3 003 696公开了一种用于将纤维材料铺设于模具表面上的方法，其中，纤维材料的粗纱铺设于模具表面上或已经铺设于模具表面上的纤维材料上。解决方案涉及沿着模具侧部布置的一对轨道以及跨越轨道对并且分别承载用于分配纤维材料的分配器和用于处置覆盖物板的处置工具的两个分开的台架。

技术实现思路

[0005]本公开的目的是，提供一种制造方法，其快速且便利，并且例如通过减少制造时间来改进诸如风力涡轮机叶片之类的复合结构的制造。
[0006]特别地，本公开的目的是，提供使空间要求优化并且降低已知的解决方案的复杂性的系统。
[0007]因而，本公开涉及一种用于制造诸如风力涡轮机叶片之类的复合结构的系统。该系统包括配置成用于形成复合结构的第一部分的第一模具。第一模具基本上沿着纵向方向布置。该系统还包括配置成用于形成复合结构的第二部分的第二模具。第二模具基本上沿着纵向方向布置。
[0008]该系统包括基本上沿着纵向方向布置于第一模具与第二模具之间的单轨。单轨可以铺设于地面上。备选地，单轨可以是悬吊的，例如，单轨可以附接到顶板并且从顶板悬挂和/或可以附接到壁体。
[0009]利用布置于第一模具与第二模具之间的单轨促进在生产车间中的占据更小的空间的更紧凑的制造系统，从而导致生产现场的更优化的利用。
[0010]该系统包括配置成安装单轨的初级移动单元。初级移动单元包括：第一分配器，其配置成将第一纤维材料分配于第一模具中；和第一覆盖物处置器，其配置成将第一覆盖物
材料布置于第一模具中的所分配的第一纤维材料之上，以将第一纤维材料锁定于第一模具中。
[0011]本公开进一步涉及一种用于例如使用所公开的系统来制造诸如风力涡轮机叶片之类的复合结构的方法。该方法包括将配置成用于形成复合结构的第一部分的第一模具（诸如，所公开的系统的第一模具）基本上沿着纵向方向布置。该方法还包括将配置成用于形成复合结构的第二部分的第二模具（诸如，所公开的系统的第二模具）基本上沿着纵向方向布置。该方法还包括将单轨（诸如，所公开的系统的单轨）基本上沿着纵向方向布置于第一模具与第二模具之间。例如，单轨可以铺设于地面上，可以附接到顶板和/或可以附接到壁体。
[0012]该方法还包括将初级移动单元（诸如，所公开的系统的初级移动单元）安装到单轨，其中，初级移动单元包括第一分配器和第一覆盖物处置器。
[0013]该方法还包括由第一分配器将第一纤维材料分配于第一模具中；和由第一覆盖物处置器将第一覆盖物材料布置于第一模具中的所分配的第一纤维材料之上，以将第一纤维材料锁定于第一模具中。
[0014]该系统还可以包括：第二分配器，其配置成将第二纤维材料分配于第二模具中；和第二覆盖物处置器，其配置成将第二覆盖物材料布置于第二模具中的所分配的第二纤维材料之上，以将第二纤维材料锁定于第二模具中。因此，该方法可以包括：由第二分配器将第二纤维材料分配于第二模具中；和由第二覆盖物处置器将第二覆盖物材料布置于第二模具中的所分配的第二纤维材料之上，以将第二纤维材料锁定于第二模具中。
[0015]初级移动单元可以包括第二分配器和第二覆盖物处置器。例如，初级移动单元可以横跨第一模具和第二模具。初级移动单元可以具有基本上位于单轨上方的中心，例如质量的中心。例如，第二分配器和第二覆盖物处置器可以用来使第一分配器和第一覆盖物处置器平衡。
[0016]备选地，该系统可以包括配置成安装单轨的二级移动单元。该方法可以包括将二级移动单元安装到单轨。二级移动单元可以包括第二分配器和第二覆盖物处置器。
[0017]初级移动单元和/或二级移动单元可以能够沿着单轨（例如沿着纵向方向）移动。初级移动单元和二级移动单元可以能够独立地沿着单轨移动。
[0018]提供附接到相同单轨的第一分配器和第二分配器两者允许同时在两个模具（例如，两个半部模具）中铺叠纤维以形成单个结构，诸如单个风力涡轮机叶片。因而，制造时间缩短，同时减少制造系统的元件的数量。
[0019]该系统可以包括控制器。控制器可以配置成控制初级移动单元、二级移动单元、第一分配器、第一覆盖物处置器、第二分配器和/或第二覆盖物处置器。例如，控制器可以配置成控制初级移动单元的移动和/或二级移动单元的移动，例如沿着单轨和/或沿着纵向方向。
[0020]控制器可以配置成控制第一分配器和第一覆盖物处置器，以便协调第一纤维材料的分配和第一覆盖物材料在所分配的第一纤维材料之上的布置。
[0021]控制器可以配置成控制第二分配器和第二覆盖物处置器，以便协调第二纤维材料的分配和第二覆盖物材料在所分配的第二纤维材料之上的布置。
[0022]第一覆盖物材料可以通过例如借助于重力的摩擦来将第一纤维材料锁定于第一
模具中。第一覆盖物材料可以是橡胶垫。第二覆盖物材料可以通过例如借助于重力的摩擦来将第二纤维材料锁定于第二模具中。第二覆盖物材料可以是橡胶垫。第一覆盖物材料和第二覆盖物材料可以属于类似材料，诸如，诸如合成橡胶之类的橡胶。第一覆盖物材料和/或第二覆盖物材料可以具有1
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25 kg/m2之间，诸如5
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20 kg/m2之间，诸如大约5 kg/m2或大约10 kg/m2或大约15 kg/m2的重量。提供足够重的覆盖物材料促进通过仅仅使用重力的纤维的锁定。
[0023]将第一覆盖物材料布置于所分配的第一纤维材料之上可以包括将第一覆盖物材料展开于所分配的第一纤维材料之上。第一覆盖物处置器可以包括第一覆盖物材料的卷筒。第一覆盖物处置器可以配置成通过将第一覆盖物材料展开于所分配的第一纤维材料之上来将第一覆盖物材料布置于所分配的第一纤维材料之上。第二覆盖物处置器可以包括第二覆盖物材料的卷筒。第二覆盖物处置器可以配置成通过将第二覆盖物材料展开于所分配的第二纤维材料之上来将第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造诸如风力涡轮机叶片之类的复合结构的系统，包括：
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第一模具，其配置成用于形成所述复合结构的第一部分，所述第一模具基本上沿着纵向方向布置；
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第二模具，其配置成用于形成所述复合结构的第二部分，所述第二模具基本上沿着所述纵向方向布置；
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单轨，其基本上沿着所述纵向方向布置于所述第一模具与所述第二模具之间；以及
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初级移动单元，其配置成安装所述单轨，并且包括：
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第一分配器，其配置成将第一纤维材料分配于所述第一模具中；以及
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第一覆盖物处置器，其配置成将第一覆盖物材料布置于所述第一模具中的所述所分配的第一纤维材料之上，以将所述第一纤维材料锁定于所述第一模具中。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述初级移动单元包括：第二分配器，其配置成将第二纤维材料分配于所述第二模具中；以及第二覆盖物处置器，其配置成将第二覆盖物材料布置于所述第二模具中的所述所分配的第二纤维材料之上，以将所述第二纤维材料锁定于所述第二模具中。3.根据权利要求1所述的系统，包括二级移动单元，所述二级移动单元配置成安装所述单轨，并且包括：第二分配器，其配置成将第二纤维材料分配于所述第二模具中；以及第二覆盖物处置器，其配置成将第二覆盖物材料布置于所述第二模具中的所述所分配的第二纤维材料之上，以将所述第二纤维材料锁定于所述第二模具中。4.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述初级移动单元和/或所述二级移动单元能够沿着所述单轨沿着所述纵向方向移动。5.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，包括配置成控制所述初级移动单元、所述二级移动单元、所述第一分配器、所述第一覆盖物处置器、所述第二分配器和/或所述第二覆盖物处置器中的一个或多个的控制器。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述控制器配置成控制所述初级移动单元和/或所述二级移动单元的移动。7.根据权利要求5或6中的任一项所述的系统，其中，所述控制器配置成控制所述第一分配器和所述第一覆盖物处置器，以便协调所述第一纤维材料的分配和所述第一覆盖物材料在所述所分配的第一纤维材料之上的所述布置。8.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述第一覆盖物材料通过例如借助于重力的摩擦来将所述第一纤维材料锁定于所述第一模具中。9.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述第一覆盖物材料是橡胶垫，和/或其中，所述第二覆盖物材料是橡胶垫。10.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述第一覆盖物处置器配置成通过将所述第一覆盖物材料展开于所述所分配的第一纤维材料之上来将所述第一覆盖物材料布置于所述所分配的第一纤维材料之上。11.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述第一覆盖物材料布置于所述第一模具中的先前分配的纤维材料之上，并且其中，所述第一覆盖物处置器进一步配置成提升所述第一覆盖物材料。12.根据权利要求1
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10中的任一项所述的系统，其中，第一二级覆盖物材料布置于所述
第一模具中的先前分配的纤维材料之上，并且其中，所述初级移动单元包括配置成提升所述第一二级覆盖物材料的第一二级覆盖物处置器。13.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述单轨铺设于地面上。14.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：LM风力发电公司，
类型：发明
国别省市：