ES2711401T3 - Dispositivo de automatización y procedimiento para la fabricación de una pala de rotor para un aerogenerador - Google Patents

Dispositivo de automatización y procedimiento para la fabricación de una pala de rotor para un aerogenerador Download PDF

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Abstract

Dispositivo de automatización para la fabricación de una pala de rotor de un aerogenerador con un dispositivo de aplicación para la aplicación de adhesivo sobre una superficie que se desea proveer de adhesivo (44, 45) de una mitad de pala de rotor (40, 41), en el que el dispositivo de aplicación comprende: - una unidad de aplicación (10), diseñada para (44, 45) para ser guiada sobre la superficie que se desea proveer de adhesivo (44, 45) y para aplicar el adhesivo durante el desplazamiento sobre dicha superficie (44, 45), y - una unidad de alimentación concebida para suministrar adhesivo a un espacio esencialmente limitado por la unidad de aplicación (10) y por la superficie que se desea proveer de adhesivo (44, 45), - en el que la unidad de aplicación (10) presenta un lado (11) con una abertura, estando configurada dicha abertura para dar un contorno predeterminado al adhesivo aplicado sobre la superficie (44, 45), y - dispositivos (14, 16, 18, 22, 23, 24) para posicionar y/u orientar el dispositivo de aplicación para la aplicación de adhesivo sobre la superficie que se desea proveer de adhesivo (44, 45) y - una unidad de sensor (13) concebida para detectar los límites laterales de la superficie que se desea proveer de adhesivo (44, 45), - en el que el dispositivo de automatización es un robot tipo pórtico o un dispositivo de automatización en forma de pórtico concebido para desplazarse en sentido longitudinal (X) sobre la mitad de pala de rotor (40, 41).

Description

DESCRIPCION
Dispositivo de automatizacion y procedimiento para la fabricacion de una pala de rotor para un aerogenerador La presente invencion se refiere a un dispositivo de automatizacion y a un procedimiento para la fabricacion de una pala de rotor para un aerogenerador. A menudo, los componentes de gran tamano, como las palas del rotor de un aerogenerador, se fabrican en forma de segmentos individuales que se ensamblan para formar el componente de gran tamano final. Los componentes de gran tamano tambien pueden combinarse con otros componentes. A este respecto, estos componentes de gran tamano pueden estar hechos de plastico, como el PRFV (plastico reforzado con fibra de vidrio), por ejemplo, para reducir su propio peso y conseguir una gran estabilidad. Este tipo de construcciones se utilizan habitualmente, por ejemplo, en la construccion aeronautica o en la fabricacion de palas de rotor para aerogeneradores, ya que, en estos casos, resulta ventajosa una gran estabilidad con un peso propio reducido. Estos componentes de los componentes de gran tamano se fabrican, por ejemplo, insertando alfombrillas de PRFV en carcasas o moldes y adhiriendolas unas a otras. La union de los distintos segmentos o componentes de los componentes de gran tamano puede realizarse, por ejemplo, adhiriendo estos segmentos o componentes. La adhesion mediante resinas plasticas, por ejemplo, resulta especialmente adecuada para componentes de gran tamano de PRFV, ya que permite conseguir un muy buen efecto adhesivo gracias a la combinacion de distintos plasticos. Ademas, las superficies de las lfneas de pegado pueden procesarse facilmente con posterioridad para eliminar, por ejemplo, los residuos de adhesivo sobrantes en la cara externa.
En este caso, es habitual aplicar el adhesivo a mano. Para ello, se llenan cubos de adhesivo en surtidores de adhesivo y este se lleva hasta la zona del componente de gran tamano en la que se desea aplicarlo. El adhesivo se aplica a mano con espatulas o herramientas y accesorios similares disponibles en el mercado, como las que se comercializan, por ejemplo, en las tiendas de bricolaje.
A este respecto, surge la desventaja de que el adhesivo esta expuesto al aire ambiente desde el momento en que sale del surtidor hasta que se unen los segmentos provistos de adhesivo y, por lo tanto, puede secarse antes incluso de proceder a unir los segmentos provistos de adhesivo, perdiendo, al menos en parte, su efecto adhesivo. Esto puede reducir el efecto adhesivo entre los segmentos adheridos del componente de gran tamano.
Otra desventaja reside en que la aplicacion manual con una espatula o similar puede provocar burbujas de aire en el adhesivo aplicado, lo que tambien puede reducir el efecto adhesivo entre los segmentos adheridos del componente de gran tamano.
Una desventaja adicional reside en que la aplicacion manual del adhesivo puede ser irregular. Asf, el borde de pegado no puede recubrirse de adhesivo en toda su anchura, por lo que esta parte del borde de pegado no tiene ningun efecto adhesivo despues de unir los segmentos del componente de gran tamano, es decir, no existen fuerzas que actuen entre los segmentos en esta zona y, por consiguiente, la parte adherida del borde de pegado debe absorber estas fuerzas, es decir, esta sometida a una carga mayor de lo previsto. Ademas, la altura de aplicacion del adhesivo puede ser tan irregular que, al unir los segmentos, se empuja gran cantidad de adhesivo desde el borde de pegado hacia el interior y hacia el exterior en algunas zonas. A continuacion, es necesario retirar, por ejemplo manualmente, este adhesivo sobrante para conseguir una superficie lisa, lo que resulta imprescindible para la mayorfa de los componentes de gran tamano por motivos funcionales o esteticos. Ademas, en este caso se desperdicia adhesivo.
Otra desventaja reside en que la aplicacion manual del adhesivo requiere un elevado coste de personal y exige mucho tiempo, por lo que contribuye a los elevados costes del componente de gran tamano.
Se hace referencia a los documentos DE 29705782 U1, US 7524176 B2, AT 001427 U1, JP 10057865 A, JP 10 015 456 A, DE 20 2007 007 037 U1 y WO 2008/071 329 A1 como estado de la tecnica. Por el documento WO 2010/129492 se conoce un dispositivo de automatizacion con un dispositivo de aplicacion para la aplicacion de adhesivo. El dispositivo de automatizacion de este documento es un dispositivo de automatizacion en forma de portico. Este documento representa el estado de la tecnica segun el artfculo 54, apartado 3, del CPE.
Por consiguiente, la invencion se basa en el objetivo de crear un dispositivo y un procedimiento de aplicacion de adhesivo para superar, al menos en parte, las desventajas anteriormente mencionadas.
Segun la invencion, este objetivo se consigue mediante un dispositivo de automatizacion segun la reivindicacion 1 y un procedimiento segun la reivindicacion 10. Perfeccionamientos ventajosos se describen en las reivindicaciones dependientes.
Por lo tanto, segun la invencion se preve un dispositivo de automatizacion para la fabricacion de una pala de rotor para un aerogenerador El dispositivo de automatizacion presenta un dispositivo de aplicacion para la aplicacion de adhesivo con una unidad de aplicacion concebida para ser guiada sobre la superficie de una mitad de una pala de rotor que se desea proveer de adhesivo y para aplicar el adhesivo durante el desplazamiento sobre dicha superficie. El dispositivo presenta una unidad de alimentacion concebida para suministrar adhesivo a un espacio esencialmente limitado por la unidad de aplicacion y por la superficie que se desea proveer de adhesivo. La unidad de aplicacion presenta un lado con una abertura, estando configurada dicha abertura para dar un contorno predeterminado al adhesivo aplicado sobre la superficie. Ademas, el dispositivo de automatizacion presenta dispositivos para posicionar y/u orientar el dispositivo para la aplicacion de adhesivo sobre la superficie que se desea proveer de adhesivo. El dispositivo de automatizacion esta configurado como un robot tipo portico o un dispositivo de automatizacion en forma de portico concebido para desplazarse en sentido longitudinal sobre la mitad de la pala de rotor.
Al guiar el dispositivo de aplicacion de adhesivo mediante un dispositivo de automatizacion en lugar de mediante manipulacion manual por parte de un operario, se reduce el coste de personal necesario para la aplicacion del adhesivo. Ademas, la automatizacion de esta etapa del proceso permite acortar el tiempo de fabricacion, reduciendo los costes y permitiendo fabricar y suministrar adhesivo a un mayor numero de componentes durante el mismo tiempo. Asimismo, este enfoque permite reaccionar mas rapidamente a los nuevos pedidos.
La automatizacion de la aplicacion de adhesivo resulta particularmente ventajosa para componentes muy largos, como las mitades de palas de rotor de aerogeneradores, ya que, en estos casos, el personal de produccion tiene que recorrer distancias considerables para aplicar manualmente el adhesivo en todos los bordes de pegado. Ademas, hasta el momento no pueden utilizarse adhesivos de secado rapido en estos casos ya que, debido al tiempo necesario para su aplicacion, ya estarfan parcialmente secos o, al menos, su capacidad de adhesion ya no serfa completa al completar la aplicacion. Por lo tanto, la seleccion de adhesivos para este producto esta limitada por el proceso de aplicacion hasta ahora habitual. Ademas, es necesario fabricar las palas de rotor de los aerogeneradores lo mas rapidamente posible para cubrir la creciente demanda de energfas renovables.
Por lo tanto, la aplicacion automatizada de adhesivo a las mitades de palas de rotor de los aerogeneradores permite acortar el tiempo de produccion y, por consiguiente, reducir los costes. Ademas, pueden utilizarse adhesivos de secado mas rapido que los empleados hasta el momento. Asimismo, permite mejorar la calidad de la union adhesiva gracias a la aplicacion uniforme y sin burbujas de aire, es decir, sin aire atrapado, del adhesivo.
El dispositivo segun la invencion permite aplicar el adhesivo a la superficie que se desea proveer adhesivo, en particular a un borde de pegado. Esto se consigue suministrando el adhesivo desde el alimentador a la zona situada entre la superficie y la unidad de aplicacion, es decir, el adhesivo se suministra entre la unidad de aplicacion y la superficie de forma que llene la zona, al menos, hasta el punto de aplicarse este adhesivo por toda la anchura de la superficie que se desea proveer de adhesivo. La anchura de la superficie que se desea proveer de adhesivo es la expansion de la superficie situada esencialmente en perpendicular al sentido de aplicacion. En otras palabras, el adhesivo se aplica sobre la superficie de forma que el adhesivo se distribuye lateralmente, es decir, en perpendicular al sentido de aplicacion, hasta el lfmite de la superficie, estando formado el lfmite lateral de la superficie que se desea proveer de adhesivo por el componente de gran tamano que presenta la superficie que se desea proveer de adhesivo, por otros componentes o por el molde de la unidad de aplicacion.
De esta forma, el adhesivo puede extenderse en el sentido de aplicacion por la zona de la superficie que se desea proveer de adhesivo para que el adhesivo aplicado sobrante no se acumule en el alimentador de adhesivo.
En el lado de la unidad de aplicacion opuesto al sentido de aplicacion, la unidad de aplicacion presenta una abertura a traves de la cual el adhesivo puede salir de la unidad de aplicacion. Si la zona situada entre la unidad de aplicacion y la superficie se llena de adhesivo y la unidad de aplicacion se gufa, es decir, se desplaza en el sentido de aplicacion, se formara una capa de adhesivo, tambien denominada cordon de adhesivo, detras de la unidad de aplicacion, es decir, en la zona de la superficie sobre la que se ha guiado la unidad de aplicacion. El cordon de adhesivo se forma sobre la superficie segun el contorno de la abertura de la unidad de aplicacion. Dado que el contorno de la abertura de la unidad de aplicacion permanece inalterado durante la aplicacion, al guiarse la unidad de aplicacion sobre la superficie, se forma un cordon de adhesivo constante y homogeneo sobre la superficie siempre que el adhesivo se suministre a la velocidad adecuada y que la velocidad del desplazamiento de aplicacion sea la adecuada.
Alternativamente, la unidad de aplicacion tambien puede configurarse de manera que el contorno de la abertura de la unidad de aplicacion pueda ajustarse durante el proceso de aplicacion. Esto puede conseguirse, por ejemplo, mediante actuadores que permitan ajustar la anchura de la abertura de la unidad de aplicacion. De este modo, se consigue adaptar la anchura del cordon de adhesivo que se esta formando a una superficie con una anchura cambiante. Asimismo, el contorno de la abertura de la unidad de aplicacion puede ajustarse mediante actuadores, por ejemplo, girando los bordes laterales de la abertura para crear un contorno trapezoidal o triangular a partir de un contorno rectangular de un cordon de adhesivo. De esta manera, tambien pueden aplicarse cordones de adhesivo cuyos contornos pueden modificarse especfficamente durante el proceso de aplicacion.
El dispositivo para la aplicacion de adhesivo segun la invencion resulta ventajoso porque permite conseguir una aplicacion uniforme y homogenea, es decir, un grosor uniforme de la capa adhesiva. Esto permite lograr un efecto adhesivo uniforme en toda la superficie que se desea proveer de adhesivo al unir las superficies que se desea adherir.
Tambien resulta ventajoso el hecho de que, gracias a la aplicacion uniforme, se utiliza menos adhesivo, es decir, se desperdicia menos adhesivo, ya que el adhesivo puede aplicarse de forma que salga la menor cantidad posible de adhesivo por las juntas, es decir, por la lfnea de pegado, al unir las superficies que se desea adherir. De esta forma, se aprovecha al maximo el adhesivo aplicado. Ademas, al tener que eliminar menos adhesivo sobrante de la junta, se reduce la necesidad de procesamiento posterior de la lfnea de pegado. Esto permite no solo reducir los gastos de material gracias a la menor cantidad de adhesivo utilizada, sino tambien, los gastos de material y el tiempo necesario para un menor procesamiento posterior de las juntas.
Otra ventaja reside en que una aplicacion uniforme permite reducir las burbujas de aire en el adhesivo aplicado. Esto significa que el adhesivo puede aplicarse sin burbujas de aire en la medida de lo posible. La presencia de burbujas de aire en el adhesivo aplicado no es deseable, ya que reducen la calidad del pegado, es decir, su estabilidad y resistencia. Por lo tanto, la disminucion de las burbujas de aire aumenta la calidad del pegado.
Segun otro aspecto de la invencion, el lado con la abertura esta concebido para intercambiarse periodicamente. De esta forma, pueden aplicarse distintos contornos de cordones de adhesivo con el dispositivo de aplicacion de adhesivo segun la invencion. El contorno del cordon de adhesivo aplicado se corresponde con el contorno de la abertura. Pueden producirse cordones de adhesivo con contornos, por ejemplo, rectangulares, triangulares, semicirculares o trapezoidales con distintas alturas. Esto resulta ventajoso, ya que dependiendo de los componentes que se desee unir y de las superficies que se desee proveer de adhesivo, puede aplicarse un cordon de adhesivo con la forma correspondiente, garantizando la mejor aplicacion posible del adhesivo para estas superficies y, por lo tanto, el mejor efecto adhesivo posible. El lado de la abertura puede intercambiarse manualmente. Tambien pueden utilizarse varios lados con aberturas identicas que se intercambian despues de cada aplicacion o despues de varias aplicaciones para realizar la limpieza o el mantenimiento del lado que se ha utilizado previamente.
Segun otro aspecto de la invencion, la abertura del lado esta configurada de forma que el contorno de la abertura del lado determina el contorno, en particular la altura, del adhesivo aplicado. Asf, el contorno de la abertura permite determinar el contorno del adhesivo aplicado, es decir, del cordon de adhesivo. Por lo tanto, mediante el contorno de la abertura puede determinarse la distancia entre la superficie que se desea proveer de adhesivo y la unidad de aplicacion y, por consiguiente, el grosor del adhesivo.
Segun otro aspecto de la invencion, el dispositivo de aplicacion de adhesivo presenta una unidad de adhesivo concebida para suministrar el adhesivo a la unidad de aplicacion. Asf, el adhesivo se dispensa directamente desde la unidad de adhesivo, que puede ser un almacen o deposito de adhesivo, como un cartucho, barril, tanque o similar, a la unidad de aplicacion, donde se expulsa a traves del alimentador en el espacio esencialmente delimitado por la unidad de aplicacion y por la superficie que se desea proveer de adhesivo. De este modo, se garantiza un suministro continuo de adhesivo, es decir, se puede aplicar un cordon de adhesivo de forma ininterrumpida incluso a lo largo de una longitud considerable. Esto resulta ventajoso, ya que al interrumpir el cordon de adhesivo, por ejemplo, para sustituir un cartucho de adhesivo vacfo por uno lleno para posteriormente, volver a aplicar el adhesivo, las propiedades adhesivas de las partes en las que se produjo la interrupcion pueden diferir de las del resto de cordones de adhesivo. Ademas, en comparacion con los metodos de aplicacion conocidos, en los que el adhesivo queda expuesto al aire ambiente durante un tiempo prolongado, pueden utilizarse otros adhesivos, por ejemplo, que se endurezcan mas rapidamente en contacto con el aire, ya que en la unidad de aplicacion segun la invencion, el adhesivo solo entra en contacto con el aire ambiente al aplicarlo sobre la superficie que se desea proveer de adhesivo, ya que previamente, se conduce directamente desde la unidad de adhesivo hasta el alimentador.
Segun otro aspecto, el dispositivo de aplicacion de adhesivo presenta una unidad de sensor concebida para detectar la superficie que se desea proveer de adhesivo. Esta contribuye a la adaptacion optima a la superficie que se desea proveer de adhesivo. Si el dispositivo segun la invencion es guiado por un operario, la superficie que se desea proveer de adhesivo puede quedar oculta por la unidad de aplicacion durante el desplazamiento de aplicacion. Por lo tanto, resulta ventajoso que el dispositivo pueda detectar la superficie que se desea proveer de adhesivo y proporcionar retroalimentacion al operario. Asf, pueden utilizarse emisiones acusticas u opticas para indicar que es necesario que el operario corrija lateralmente o en altura el desplazamiento de aplicacion, es decir, la distancia hasta la superficie. Si el dispositivo segun la invencion es guiado por un sistema de automatizacion, esta retroalimentacion puede enviarse al controlador del sistema de automatizacion, lo que le permite corregir la trayectoria definida en consecuencia.
Ademas, particularmente durante un desplazamiento de aplicacion automatizado, pueden detectarse obstaculos como bandas o similares que hagan necesario interrumpir el desplazamiento de aplicacion o elevar la unidad de aplicacion.
Asimismo, la aplicacion del adhesivo hace que se produzcan fuerzas entre la superficie que se desea proveer de adhesivo y la unidad de aplicacion, de forma que la unidad de aplicacion puede empujar la superficie hasta sacarla de su posicion si la fijacion de la superficie es insuficiente. De esta forma, la unidad de sensor tambien puede detectar las desviaciones de la superficie de la posicion nominal causadas por el proceso de aplicacion y enviarlas al operario o al sistema de automatizacion para iniciar una correccion del desplazamiento de aplicacion.
Tambien puede utilizarse un sistema de automatizacion de gran tamano para recorrer las superficies de varios componentes y aplicar adhesivo a dichas superficies. Esto puede ocasionar desviaciones de la trayectoria entre las distintas estaciones de produccion, lo que exige una correccion de las desviaciones de posicion entre las mismas trayectorias de distintas estaciones de produccion, que puede realizarse detectando el contorno de trayectoria correspondiente que se desea recorrer mediante la unidad de sensor.
Segun la invencion, la unidad de sensor presenta medios para detectar los lfmites laterales de la superficie que se desea proveer de adhesivo. Estos medios se utilizan para comprobar la posicion lateral de la unidad de aplicacion en relacion con la superficie que se desea proveer de adhesivo. Para ello pueden utilizarse, por ejemplo, sensores fotoelectricos. Pueden preverse varios de estos sensores fotoelectricos dispuestos unos junto a otros en transversal al sentido de aplicacion que pueden emitir dos senales distintas, dependiendo de si dichos sensores vuelven a recibir la senal luminosa emitida por estos en perpendicular al sentido de aplicacion y en direccion a la superficie o no; en otras palabras, cada uno de los sensores fotoelectricos emite una senal luminosa en direccion a la superficie que se desea detectar, cuyo reflejo pueden detectar. Si la senal luminosa transmitida se refleja en la superficie y vuelve a ser recibida por el sensor fotoelectrico correspondiente, este emite una senal para indicar que ha recibido un reflejo de la senal luminosa que transmitio. Si la senal luminosa emitida no incide sobre la superficie que se desea detectar, el sensor fotoelectrico emite una segunda senal para indicar que no ha recibido ningun reflejo. Si se preven varios de estos sensores fotoelectricos dispuestos unos junto a otros a lo largo de la anchura de la superficie que se desea detectar, estos podran detectar los bordes laterales exteriores de la superficie de la siguiente manera: si un sensor fotoelectrico externo comunica repentinamente un reflejo en la superficie en lugar de ningun reflejo, el desplazamiento de aplicacion llegara demasiado lejos en sentido lateral en esta direccion y, por lo tanto, debera corregirse lateralmente en direccion opuesta, de forma que este sensor fotoelectrico volvera a no detectar ningun reflejo.
Alternativamente, el lfmite lateral tambien puede estar formado, por ejemplo, por un dedo mecanico actuador, es decir, por un pulsador mecanico capaz de distinguir entre un estado pulsado y en contacto con una superficie y un estado no pulsado, sin dicho contacto. Un dedo mecanico actuador de este tipo es interrogado por los denominados iniciadores, es decir, sensores de medicion sin contacto. Alternativamente, tambien puede utilizarse una unidad de medicion de desplazamiento para detectar el lfmite lateral.
Segun otro aspecto de la invencion, la unidad de sensor dispone de mecanismos para detectar la distancia entre la unidad de aplicacion y la superficie que desea proveer de adhesivo. Esto permite medir la distancia. La medicion puede realizarse, por ejemplo, mediante uno o mas sensores de distancia ultrasonicos que pueden determinar la distancia entre la unidad de aplicacion y la superficie durante el tiempo de ejecucion de una senal ultrasonica transmitida hasta la recepcion de su reflejo en la superficie que se desea proveer de adhesivo. Gracias a esta medicion, tambien pueden detectarse irregularidades en la superficie.
Segun otro aspecto de la invencion, la trayectoria de la unidad de aplicacion sobre la superficie que se desea proveer de adhesivo y la cantidad de adhesivo suministrada por unidad de tiempo se preve de forma que se aplica una cantidad predeterminada de adhesivo a cada seccion de la superficie que se desea proveer de adhesivo. De este modo, puede conseguirse una aplicacion optima del cordon de adhesivo, ya que el dispositivo de automatizacion puede controlar y coordinar la cantidad de adhesivo suministrado y la velocidad del desplazamiento de aplicacion. Por un lado, el dispositivo de automatizacion puede variar la velocidad de aplicacion con un caudal constante de adhesivo o, por otro lado, puede variar la cantidad de adhesivo aplicada con una velocidad de aplicacion constante. Estas posibilidades de ajuste permiten, ademas, crear deliberadamente una aplicacion de adhesivo incompleta, si asf se desea, por ejemplo, en los bordes, esquinas o pliegues de la superficie.
En este sentido, resulta ventajoso que la fuente de adhesivo desde la cual se suministra el adhesivo a la unidad de aplicacion se situe junto al dispositivo de automatizacion para que los medios de alimentacion, como mangueras o similares, sean lo mas cortos posible. Esto permite, por un lado, reducir el coste de los medios de alimentacion. Ademas, permite influir mas rapidamente sobre la cantidad de adhesivo dispensada por la unidad de aplicacion modificando el caudal de la fuente de adhesivo.
El termino «trayectoria» describe la especificacion de un contorno de trayectoria, es decir, de un desplazamiento en el espacio en funcion del tiempo, es decir, una trayectoria define los puntos en el espacio en distintos momentos y, por lo tanto, tambien la velocidad a la que debe realizarse el desplazamiento de un punto al siguiente.
Segun otro aspecto de la invencion, se memoriza la cantidad de adhesivo aplicado a cada seccion de la superficie que se desea proveer de adhesivo. Esto permite rastrear y registrar la calidad de un proceso de aplicacion para el componente correspondiente. Esta informacion es relevante para el control de calidad y tambien puede ser importante en caso de tener que recurrir a la garantfa si se desea identificar a posteriori los motivos por los que ha fallado una union adhesiva. En este caso, puede utilizarse, por ejemplo, el registro de aplicacion para probar que la union fallo a pesar de haberse realizado una aplicacion correcta del adhesivo.
Segun otro aspecto de la invencion, el dispositivo de automatizacion esta concebido para aplicar adhesivo a una serie de objetos, cada uno de los cuales presenta al menos una superficie que se desea proveer de adhesivo. De este modo, el dispositivo de automatizacion, que puede requerir costes considerables de inversion y mantenimiento, puede aprovecharse mejor, lo que permite reducir el coste por componente adherido al preverse varias estaciones donde el mismo dispositivo de automatizacion puede aplicar el adhesivo. La planificacion del desplazamiento de aplicacion, es decir, la planificacion de la trayectoria, puede realizarse de forma que el desplazamiento se optimice temporalmente en todas las estaciones.
Segun la invencion, el dispositivo de automatizacion es un robot tipo portico o un dispositivo de automatizacion en forma de portico. Los sistemas de automatizacion de este tipo resultan especialmente adecuados para objetos planos y alargados sobre los que pueden desplazarse y que pueden procesarse esencialmente desde arriba, es decir, en sentido contrario al de la gravedad. Asf, un dispositivo de automatizacion en forma de portico o un robot tipo portico resulta adecuado para la aplicacion de adhesivo, ya que este dispone, al menos, de una cierta capacidad de flujo y, por lo tanto, cae por efecto de la gravedad de las superficies que no estan orientadas esencialmente en perpendicular al sentido de la gravedad o que no estan dispuestas en el sentido de la gravedad por debajo del adhesivo aplicado. En otras palabras, un dispositivo de automatizacion en forma de portico o un robot tipo portico resulta particularmente adecuado para el proceso de aplicacion de adhesivo, ya que, debido a los procesos, las superficies que se desean proveer de adhesivo estan orientadas esencialmente hacia arriba, es decir, en el sentido contrario al de la gravedad y un dispositivo de automatizacion en forma de portico o un robot tipo portico esta disenado para procesar componentes esencialmente desde arriba.
A continuacion, se explican ejemplos de realizacion y ventajas de la invencion haciendo referencia a las siguientes figuras:
La fig. 1 muestra una vista en perspectiva de una unidad de aplicacion durante el funcionamiento,
La fig. 2 muestra una representacion en perspectiva de una unidad de aplicacion automatizada segun un primer ejemplo de realizacion,
La fig. 3 muestra una representacion en perspectiva de una unidad de aplicacion automatizada segun un segundo ejemplo de realizacion,
La fig. 4 muestra una representacion lateral de un sistema de automatizacion,
La fig. 5 muestra una representacion en perspectiva del sistema de automatizacion de la fig. 4,
La fig. 6 muestra otra representacion en perspectiva del sistema de automatizacion de la fig. 4 y
La fig. 7 muestra una representacion lateral del sistema de automatizacion de la fig. 4.
La fig. 1 muestra una vista en perspectiva de una unidad de aplicacion durante el funcionamiento. La unidad de aplicacion 10 presenta un perfil de aplicacion 11, que esta disenado como una abertura del lado del dispositivo de aplicacion 10, que se gufa a lo largo de un borde de pegado 44, 45 y esta dispuesto en sentido contrario al sentido de aplicacion. En esta representacion, la unidad de aplicacion 10 se utiliza manualmente, es decir, un operario gufa manualmente la unidad de aplicacion 10 hacia el borde de pegado 44, 45. En este caso, el borde de pegado 44, 45 es el borde final 44 o el borde de tope 45 de un lado de presion de la pala de rotor 40 o un lado de succion de la pala de rotor 41 de dos mitades de pala de rotor de un aerogenerador (consulte las figuras 4 a 7). En la representacion de la fig. 1, el adhesivo se aplica de adelante hacia atras segun la perspectiva de la representacion, es decir, la unidad de aplicacion 10 ya ha aplicado el adhesivo en la parte delantera del borde de elevacion 44, 45, mientras que este todavfa no se ha aplicado en la parte trasera del borde de pegado 44, 45.
La unidad de aplicacion 10 presenta un alimentador (que no aparece en la figura), a traves del cual se suministra el adhesivo a la unidad de aplicacion 10. El adhesivo se dispensa en la zona situada entre un lado interno o superficie interna de la unidad de aplicacion 10 y el borde de pegado 44, 45 que se desea recubrir. A continuacion, el desplazamiento de la unidad de aplicacion 10 a lo largo del borde de pegado 44, 45 da forma al adhesivo aplicado mediante el perfil de aplicacion 11 en funcion del contorno del perfil de aplicacion 11. El contorno del perfil de aplicacion 11 influye, ademas, en la altura del adhesivo aplicado. De este modo, se forma un denominado cordon de adhesivo en el borde de pegado 44, 45; en este caso, se forma un cordon de adhesivo triangular mediante un perfil de aplicacion triangular 11 en el borde de pegado plano 44, 45. El perfil de aplicacion 11 puede intercambiarse para producir cordones de adhesivo con distintos contornos. Ademas, la cantidad de adhesivo suministrada puede modificarse, junto con la velocidad del desplazamiento definida por el operario y el contorno del perfil de aplicacion 11, para determinar la altura del cordon de adhesivo.
La fig. 2 muestra una representacion en perspectiva de una unidad de aplicacion automatizada 10 segun un primer ejemplo de realizacion. En este caso, la unidad de aplicacion 10 se orienta mediante una disposicion de tres ejes de rotacion en relacion al borde de pegado 44, 45. Para ello, un primer accionamiento rotativo 14, un segundo accionamiento rotativo 16 y un tercer accionamiento rotativo 18 hacen girar la unidad de aplicacion 10 en torno a los ejes cartesianos X, Y y Z. Estos tres accionamientos rotativos 14, 16, 18 forman una mano de un sistema de automatizacion, pudiendo utilizarse otros accionamientos para desplazarla en el sentido de los tres ejes cartesianos, por ejemplo, a lo largo de los ejes X, Y y Z de un robot tipo portico (consulte las figuras 4 a 7). Alternativamente, estos seis grados de libertad tambien pueden proporcionarse mediante otras cinematicas. Por ejemplo, tambien estan presentes en un robot de brazo articulado de 6 ejes con seis ejes de rotacion.
Gracias a los seis grados de libertad en todos los ejes cartesianos, la unidad de aplicacion 10 puede posicionarse y orientarse en las seis direcciones espaciales en relacion al borde de pegado 44, 45, de forma que la unidad de aplicacion 10 puede guiarse a lo largo del borde de pegado 44, 45 mediante un sistema de automatizacion en lugar de mediante manejo manual para aplicar un cordon de adhesivo en el borde de pegado. El sistema de automatizacion permite calcular y controlar la velocidad de suministro de adhesivo, es decir, la cantidad de adhesivo dispensada, por ejemplo, calculandola en litros por minuto, y la velocidad de desplazamiento de la unidad de aplicacion 10 a lo largo del borde de pegado 44, 45, teniendo en cuenta el contorno del perfil de aplicacion 11. Debido a la transformacion de coordenadas entre los ejes del sistema de automatizacion y el contorno de la trayectoria del borde de pegado 44, 45 que se desea recubrir, este calculo puede realizarse automaticamente especificando el contorno de la trayectoria y el grosor correspondiente del adhesivo que se desea aplicar, es decir, la altura del cordon de adhesivo.
La fig. 3 muestra una representacion en perspectiva de una unidad de aplicacion automatizada 10 segun un segundo ejemplo de realizacion. La unidad de aplicacion segun el segundo ejemplo de realizacion puede basarse en la unidad de aplicacion segun el primer ejemplo de realizacion. Ademas de los elementos que aparecen en la fig. 2 (por ejemplo, los tres accionamientos rotativos 14, 16, 18) segun el primer ejemplo de realizacion, segun el segundo ejemplo de realizacion, la unidad de aplicacion automatizada 10 presenta, ademas, una unidad de sensor 13. Esta esta prevista en la unidad de aplicacion 10 de forma que detecte el borde de pegado 44, 45 antes de recubrirlo de adhesivo; en otras palabras, la unidad de sensor 13 esta prevista en sentido de procesamiento, antes del perfil de aplicacion 12.
La unidad de sensor 13 sirve para detectar el borde de pegado 44, 45 que se desea recubrir. Con ello, se pretende compensar las desviaciones de la especificacion del contorno de trayectoria que se desea recorrer, ya que el controlador del sistema de automatizacion sigue el contorno de trayectoria nominal especificado, que, no obstante, puede diferir del contorno de trayectoria real. Esta desviacion puede corregirse en base a los resultados de medicion de la unidad de sensor 13. En este segundo ejemplo de realizacion, el posicionamiento y la orientacion aproximados de la unidad de aplicacion 10 se realizan especificando el contorno de trayectoria que se desea recorrer, mientras que el posicionamiento y la orientacion precisos se realizan en base a los resultados de medicion de la unidad de sensor 13. De este modo, el contorno de trayectoria a recorrer puede adaptarse en todo momento a las circunstancias reales del borde de pegado 44, 45 y puede conseguirse una realizacion mas precisa del cordon de adhesivo deseado de lo que serfa posible sin la unidad de sensor 13.
La fig. 4 muestra una representacion lateral de un sistema de automatizacion segun la invencion. Este sistema de automatizacion representa un dispositivo de automatizacion, esta disenado como un sistema de portico y tiene un puente Y 20 que puede desplazarse sobre un suelo 1. El puente Y 20 presenta una plataforma 26 que esta separada del suelo 1 por una estructura de soporte 21. La estructura de soporte 21 dispone de los carros de avance 22 que pueden desplazarse en sentido X por un carril de rodadura 2 que esta empotrado en el suelo 1 o montado en el suelo 1.
En la plataforma 26 estan previstos los armarios de distribucion 25 para controlar y suministrar alimentacion electrica al sistema de automatizacion, asf como un sistema de pegado 30 para suministrar adhesivo a la unidad de aplicacion 10. El controlador de los sistemas de automatizacion es capaz de controlar y suministrar alimentacion electrica tanto los accionamientos en la direccion de los ejes X, Y y Z como los accionamientos rotativos 14, 16 y 18 y de recibir informacion de posicionamiento y orientacion de estos accionamientos. Si es necesario, tambien pueden realizarse transformaciones de coordenadas entre el sistema de coordenadas de los ejes de los accionamientos y el sistema de coordenadas del contorno de trayectoria especificado. Ademas, el controlador puede controlar la cantidad de adhesivo suministrada mediante el sistema de pegado 30.
En el lateral de la plataforma 26 esta previsto un carro Y/Z 23, que aparece a la derecha de la plataforma 23 en la representacion de la fig. 4. Este puede desplazarse en sentido Y (consulte las figuras 5 a 7). En el mismo lateral de la plataforma 26 esta prevista la plataforma de mando 27, desde la cual un operario del sistema de automatizacion puede controlar y/o ampliar el proceso de pegado.
El carro Y/Z 23 presenta un eje Z 24, en cuyo extremo inferior esta prevista la unidad de aplicacion automatizada 10. El eje Z 24puede desplazarse en sentido Z. Segun el primer y segundo ejemplo de realizacion de las figuras 2 y 3, la unidad de aplicacion 10 presenta tres accionadores rotativos 14, 16, 18, de forma que la unidad de aplicacion 10 puede posicionarse y orientarse mediante estos tres ejes lineales X, Y Z y los tres ejes rotativos de los accionamientos rotativos 14, 16, 18 en los seis grados cartesianos de libertad. El borde 44, 45 que se desea recubrir esta situado debajo del carro Y/Z 23 (consulte las figuras 5 a 7).
La fig. 5 muestra una representacion en perspectiva del sistema de automatizacion de la fig. 4. En la figura se muestran los elementos de la fig. 4 y otros elementos del sistema de automatizacion, asf como las dos mitades de pala de rotor 40, 41 que se desea pegar. Asf, se muestra una barra X 28, por la que puede desplazarse el puente Y 20 a lo largo de pilares o de una pared de una nave de produccion en una direccion X.
Ademas, se muestran el lado de presion de la pala de rotor 40 y el lado de succion de la pala de rotor 41 de un aerogenerador, que estan dispuestos en moldes o carcasas sobre el suelo 1 de la nave de produccion, debajo del sistema de automatizacion. El lado de presion de la pala de rotor 40 y el lado de succion de la pala de rotor 41 presentan cada uno una brida de pala de rotor 42 en su extremo inferior, una punta de pala de rotor 43 en su extremo, un borde final 44 y un lado de tope 45. Para pegar las dos mitades de la pala de rotor 40, 41, es necesario aplicar adhesivo en el borde final 44 y en el borde de tope 45. En el interior de las mitades de la pala de rotor 40, 41 estan previstas bandas (que no aparecen en la figura) para estabilizar la pala del rotor terminada, que tambien se recubren de adhesivo y se pegan unas a otras.
La fig. 6 muestra otra representacion en perspectiva del sistema de automatizacion de la fig. 4.
La fig. 7 muestra una representacion lateral del sistema de automatizacion de la fig. 4.
Para fabricar una pala de rotor para un aerogenerador, se fabrican dos mitades de pala de rotor 40, 41 en carcasas o moldes mediante alfombrillas de PRFV en construccion compuesta o utilizando espuma y madera de balsa. Durante las etapas de fabricacion correspondientes, en las que se utiliza un puente grua, por ejemplo, para introducir las alfombrillas de PRFV en los moldes, no es necesario utilizar el sistema de automatizacion para el pegado, sino que, por el contrario, podrfa obstaculizar el proceso, de forma que es necesario posicionar el sistema de automatizacion fuera de la zona de los moldes.
Una vez terminadas las dos mitades de la pala de rotor, el puente grua puede sacarse de la zona de los moldes si obstaculiza el sistema de automatizacion. A continuacion, el sistema de automatizacion puede aproximarse al punto de partida de la trayectoria a recorrer para aplicar el adhesivo sobre el borde final 44 y el lado de tope 45 correspondientes de las dos mitades de la pala de rotor 40, 41. La trayectoria a recorrer incluye tanto el contorno de trayectoria a recorrer como los momentos correspondientes de cada punto del contorno de trayectoria, de forma que, al especificar la trayectoria a recorrer, el controlador del sistema de automatizacion conoce tanto el contorno de trayectoria como la velocidad de desplazamiento a lo largo de dicho contorno de trayectoria. Esto permite especificar el grosor, es decir, la altura, del cordon de adhesivo a aplicar en funcion del contorno del perfil de aplicacion 11 de la unidad de aplicacion 10 y especificando la cantidad de adhesivo suministrada.
El sistema de automatizacion puede realizar la aplicacion automatizada del cordon de adhesivo a partir del punto de partida de la trayectoria. Si se utiliza una unidad de aplicacion 10 segun el primer ejemplo de realizacion, la aplicacion se realiza a lo largo del contorno de trayectoria especificado. Si se utiliza una unidad de aplicacion 10 segun el segundo ejemplo de realizacion, el contorno de trayectoria se supervisa continuamente con la unidad de sensor 13 mediante la deteccion del borde final 44 y el lado de tope 45 y las desviaciones entre el contorno de trayectoria especificado y el borde final 44 y el lado de tope 45 detectados se corrigen mediante el controlador del sistema de automatizacion.
Una vez recorrida la trayectoria, el sistema de automatizacion se desplaza hasta salir de la zona de los moldes y las dos mitades de pala de rotor 40, 41 pueden pegarse entre si mediante uniendo los moldes. Durante este proceso, puede, por ejemplo, reponerse o reemplazarse la cantidad de adhesivo del sistema de pegado 30. Durante este tiempo, tambien es posible realizar la limpieza o el mantenimiento del sistema de automatizacion sin interrumpir el proceso de produccion, ya que el sistema de automatizacion no se utiliza para aplicar adhesivo durante este tiempo. Ademas, puede intercambiarse el perfil de aplicacion 11 de la unidad de aplicacion 10 para aplicar posteriormente un cordon de adhesivo con otro perfil.
Si el sistema de automatizacion se utiliza en un proceso de fabricacion en el que se fabrican varias palas de rotor en paralelo, el sistema de automatizacion tambien puede desplazarse hacia otro par de mitades de palas de rotor 40, 41 despues de aplicar un cordon de adhesivo en un primer par de mitades de palas de rotor 40, 41 para volver a realizar el procedimiento anteriormente descrito para la aplicacion automatizada de un cordon de adhesivo. Dependiendo del proceso de produccion, las medidas para reponer la cantidad de adhesivo, asf como de mantenimiento y reequipamiento, pueden preverse entre la ejecucion de una trayectoria de aplicacion, a fin de conseguir un proceso de produccion ininterrumpido y optimizado temporalmente.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo de automatizacion para la fabricacion de una pala de rotor de un aerogenerador con un dispositivo de aplicacion para la aplicacion de adhesivo sobre una superficie que se desea proveer de adhesivo (44, 5 45) de una mitad de pala de rotor (40, 41), en el que el dispositivo de aplicacion comprende:
- una unidad de aplicacion (10), disenada para (44, 45) para ser guiada sobre la superficie que se desea proveer de adhesivo (44, 45) y para aplicar el adhesivo durante el desplazamiento sobre dicha superficie (44, 45), y 10 o una unidad de alimentacion concebida para suministrar adhesivo a un espacio esencialmente limitado por la unidad de aplicacion (10) y por la superficie que se desea proveer de adhesivo (44, 45),
o en el que la unidad de aplicacion (10) presenta un lado (11) con una abertura, estando configurada dicha abertura para dar un contorno predeterminado al adhesivo aplicado sobre la superficie (44, 45), y o dispositivos (14, 16, 18, 22, 23, 24) para posicionar y/u orientar el dispositivo de aplicacion para la 15 aplicacion de adhesivo sobre la superficie que se desea proveer de adhesivo (44, 45) y
o una unidad de sensor (13) concebida para detectar los lfmites laterales de la superficie que se desea proveer de adhesivo (44, 45),
o en el que el dispositivo de automatizacion es un robot tipo portico o un dispositivo de automatizacion en forma de portico concebido para desplazarse en sentido longitudinal (X) sobre la mitad de pala de rotor (40, 20 41).
2. Dispositivo de automatizacion segun la reivindicacion 1, en el que el lado (11) con la abertura esta concebido para intercambiarse periodicamente.
25 3. Dispositivo de automatizacion segun la reivindicacion 1 o 2, en el que la abertura del lado (11) esta configurada de forma que el contorno de la abertura del lado (11) determina el contorno, en particular la altura, del adhesivo aplicado.
4. Dispositivo de automatizacion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, con una unidad de 30 adhesivo (30) concebida para suministrar el adhesivo a la unidad de aplicacion (10).
5. Dispositivo de automatizacion segun la reivindicacion 4, en el que la unidad de adhesivo (30) esta concebida para predeterminar la cantidad de adhesivo suministrada por unidad de tiempo.
35 6. Dispositivo de automatizacion segun la reivindicacion 1, en el que la unidad de sensor (13) dispone de medios para detectar la distancia entre la unidad de aplicacion (10) y la superficie que se desea proveer de adhesivo (44, 45).
7. Dispositivo de automatizacion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la 40 trayectoria de la unidad de aplicacion (10) sobre la superficie que se desea proveer de adhesivo (44, 45) y la cantidad de adhesivo suministrada por unidad de tiempo se preve de forma que se aplica una cantidad predeterminada de adhesivo a cada seccion de la superficie que se desea proveer de adhesivo (44, 45).
8. Dispositivo de automatizacion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se 45 memoriza la cantidad de adhesivo aplicado a cada seccion de la superficie que se desea proveer de adhesivo (44, 45).
9. Dispositivo de automatizacion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo de automatizacion esta concebido para aplicar adhesivo a una serie de objetos, cada uno de los cuales 50 presenta al menos una superficie que se desea proveer de adhesivo (44, 45).
10. Procedimiento para la fabricacion de una pala de rotor para un aerogenerador, con las siguientes etapas:
55 - posicionamiento de una unidad de aplicacion (10) sobre una superficie que se desea proveer de adhesivo (44, 45) de una mitad de pala de rotor (40, 41), en el que la unidad de aplicacion (10) presenta un lado (11) con una abertura, estando configurada la abertura para dar un contorno predeterminado al adhesivo aplicado a la superficie (44, 45) de la mitad de pala de rotor (40, 41),
- suministro de adhesivo a un espacio esencialmente delimitado por la unidad de aplicacion (10) y por la 60 superficie que se desea proveer de adhesivo (44, 45) de la mitad de pala de rotor (40, 41), y
- deteccion de los limites laterales de la superficie que se desea proveer de adhesivo (44, 45) mediante una unidad de sensor (13),
- guiado de la unidad de aplicacion (10) sobre la superficie que se desea proveer de adhesivo (44, 45) de la mitad de pala de rotor (40, 41), de modo que el adhesivo se aplica sobre la superficie (44, 45) de la mitad de pala de rotor (40, 41) con el contorno predeterminado por la abertura del lado (1l) de la unidad de aplicacion (10).
11. Procedimiento segun la reivindicacion 10, en el que la unidad de aplicacion (10) se gufa mediante los dispositivos (14, 16, 18, 22, 23, 24) para posicionar y/u orientar la unidad de aplicacion (10) sobre la superficie que se desea proveer de adhesivo (44, 45) de las mitades de pala de rotor (40, 41).
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