[发明专利]用于制造复合翼型件的设备

说明书

本公开内容涉及一种用于制造复合构件的设备。该设备包括模具，复合构件形成到该模具上。模具设置在由第一轴线和第二轴线限定的网内。该设备还包括：第一框架组件，其设置在模具上方；以及多个机器头，其沿第一轴线以相邻布置在网内联接到第一框架组件。模具或多个机器头中的至少一个可沿第一轴线、第二轴线或两者移动。多个机器头中的至少一个机器头可沿第三轴线彼此独立地移动。

技术领域

本公开内容大体上涉及制造复合结构的方法和设备。本公开内容更特别地涉及用于制造复合翼型件的方法和设备。

背景技术

风力被认为是目前可获得的最清洁、最环境友好的能源中的一种，且风力涡轮在该方面获得了增加的关注。现代的风力涡轮典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱，以及一个或多个转子叶片。转子叶片使用已知的翼型(foil)原理来获取风的动能。转子叶片传送呈旋转能形式的动能，以便转动轴，该轴将转子叶片联接到齿轮箱(或如果不使用齿轮箱，直接联接到发电机)。发电机然后将机械能转换成电能，该电能可部署至公用网。

转子叶片大体上包括吸力侧壳和压力侧壳，该壳典型地使用模制过程来形成，该壳沿叶片前缘和后缘在结合线处结合在一起。此外，压力壳和吸力壳相对轻量，且具有不构造成承受在操作期间施加在转子叶片上的弯矩和其它负载的结构性质(例如，刚度、抗屈曲性和强度)。因此，为增加转子叶片的刚度、抗屈曲性和强度，主体壳典型地使用一个或多个结构构件(例如，在它们之间构造有抗剪腹板的相反翼梁帽)来增强，该结构构件接合壳半部的内部压力侧表面和吸力侧表面。

翼梁帽典型地由各种材料(包括但不限于玻璃纤维层压复合物和/或碳纤维层压复合物)构成。转子叶片的壳大体上通过在壳模具中堆叠纤维织物层来围绕叶片的翼梁帽构建。层然后典型地灌注(infuse)在一起，例如用热固性树脂。因此，常规的转子叶片大体上具有夹层板构造。如此，大的转子叶片的常规叶片制造涉及高人工成本、缓慢的通过速度以及昂贵模具工装的低使用率。此外，叶片模具定制可为昂贵的。

因此，用于制造转子叶片的方法可包括分段地形成叶片。然后可组装叶片节段来形成转子叶片。例如，一些现代的转子叶片，诸如在2015年6月29日提交的且题为“ModularWind Turbine Rotor Blades and Methods of Assembling Same(模块化风力涡轮转子叶片和组装其的方法)”的编号为14/753,137的美国专利申请中描述的那些叶片，具有模块化板构造，该申请通过引用以其整体结合于本文中。因此，模块化叶片的各个叶片构件可基于叶片构件的作用和/或位置由不同的材料构成。

鉴于前述内容，本领域不断寻求用于制造具有打印网结构的风力涡轮转子叶片板的改进方法。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或可从描述中清楚，或可通过实施本发明来获悉。

本公开内容涉及一种用于制造复合构件的设备。该设备包括在其上形成复合构件的模具。模具设置在由第一轴线和第二轴线限定的网内。该设备还包括：设置在模具上方的第一框架组件；以及多个机器头，其沿第一轴线以相邻布置在网内联接到第一框架组件。模具或多个机器头中的至少一个可沿第一轴线、第二轴线或两者移动。多个机器头中的至少一个机器头可沿第三轴线彼此独立地移动。

在一个实施例中，每个机器头限定至少部分地沿第三轴线的中心线轴线。机器头的每对相邻的中心线轴线之间的距离对应于待形成的复合构件的结构的期望间隔。