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풍력터빈 블레이드 자동생산시스템

전문가 제언: ○ 이 특허기술은 풍력터빈 블레이드 자동화 생산시스템으로서 기존의 턴- 오버 몰드시스템에 갠트리와 트랙을 이용한 로봇장착 자동시스템에 관한 것이다.

○ 섬유강화 복합재료 내의 굽힘 또는 융기(hump)들은 기계적인 특성들을 크게 저하시키며, 복합체의 강도와 E-모듈러스(modulus)를 저하시킨다. 시이트 형상을 요소의 경화된 상태와 조합시키는 것은 부재 내의 섬유들의 정렬, 직선성을 손상시키지 않으면서 몰드의 형상에 대한 요소들의 조절을 용이하게 한다. 풍력터빈 블레이드의 에어포일과 같은 복잡한 3 차원 형상에는 로봇을 이용하는 것이 중요하다.

○ 블레이드 제조자는 블레이드 몰드 쉘이 작은 변형을 받는데 이러한 변형은 블레이드의 제조수량 증가에 따라 블레이드 형상에 주요 에러가 된다는 문제를 갖고 있다. 이러한 몰드변형은 일부 압력 또는 하중 하에 있을 때 가열 및 냉각의 사이클에 의해 야기된다. 많은 블레이드가 대량 제조됨에 따라 몰드 쉘은 서서히 변형되게 된다. 이러한 결점을 보완하기 위해 로봇을 이용한 반쪽 동시제작 자동시스템이 요구된다.

○ 몰드를 턴-오버할 때, 쉘은 폭 방향으로 다소 자유롭게 이동하는 경향이 있다. 이것은 쉘의 원치 않는 형상 변형을 야기할 수 있다. 몰드 프레임과 몰드 쉘 사이의 턴버클(turnbuckle) 장치와 같은 나사식 조절 장치에 일부 슬랙(slack)이 있다. 이것은 2개의 몰드 사이의 조인트에 갭을 야기하여 규제하는 것을 어렵게 하므로 트랙을 이용한 갠트리 방식을 응용하고, 턴-오버 힌지장치를 채택한다.

○ 대형 복합 몰드, 고정측 몰드 및 터닝 또는 회전측 몰드를 회전시키기 위한 유압 및 기계식 턴-오버 장치가 사용되었고, 몰드의 거대함으로 인하여 핀 또는 볼트를 제거하는 것은 시간이 걸리고 위험한 작업이 수행되므로, 임의의 수동 간섭 없이 터닝 몰드의 완전 자동접속 및 해제, 슬롯 내에서 자유로이 이동할 수 있도록 한 것이 로봇을 이용한 블레이드 자동생산 시스템으로 효용가치가 있어 보인다.

저자: SUZHOU RED MAPLE WIND BLADE MOULD CO.,LTD.
자료유형: 특허정보