BE1020451A4 - DEVICE AND METHOD FOR ASSEMBLING A SEA CONSTRUCTION WORK. - Google Patents

Description

Inrichting en werkwijze voor het assembleren van een bouwwerk op zeeDevice and method for assembling a structure at sea

De uitvinding betreft een inrichting voor het assembleren van een bouwwerk op zee. De uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor het assembleren van een bouwwerk op zee. De uitvinding betreft in het bijzonder een inrichting en werkwijze voor het assembleren van een windturbine op zee.The invention relates to a device for assembling a structure at sea. The invention also relates to a method for assembling a structure at sea. The invention relates in particular to a device and method for assembling a offshore wind turbine.

Het aantal bouwwerken dat op zee wordt gebouwd, onderhouden en/of gerepareerd is groeiende. Een typisch voorbeeld betreft een offshore windturbine. Een dergelijke windturbine is doorgaans opgebouwd uit verschillende mastsegmenten die tezamen een mast vormen. De mast die meer dan 100 meter hoog kan zijn draagt een gondel (ook wel aangeduid met nacelle), die de behuizing vormt voor de elektromechanische apparatuur, zoals eèn stroomgenerator, eri die op zich een gewicht van meer dan 350 ton kan hebben. De gondel is voorts voorzien van een naaf, waarop een aantal rotorbladen is aangebracht. De rotorbladen van een dergelijke rotor zetten de bewegingsenergie van de wind om in een draaiende beweging van de as van de gondel. De stroomgenerator zet de beweging van de as om in elektriciteit, en levert de opgewekte stroom aan het openbare net. Een windturbine kan verder zijn voorzien van een overbrenging of tandwielkast om de generator draaisnelheid (50 Hz) af te stemmen op de rotatiesrielheid van de rotor.The number of structures being built, maintained and / or repaired at sea is growing. A typical example is an offshore wind turbine. Such a wind turbine is generally composed of different mast segments that together form a mast. The mast, which can be more than 100 meters high, carries a gondola (also referred to as a nacelle), which forms the housing for the electromechanical equipment, such as a power generator, and which in itself can have a weight of more than 350 tons. The gondola is furthermore provided with a hub on which a number of rotor blades are arranged. The rotor blades of such a rotor convert the movement energy of the wind into a rotating movement of the axis of the gondola. The power generator converts the movement of the axis into electricity, and supplies the generated power to the public grid. A wind turbine can further be provided with a transmission or gearbox to match the generator's rotational speed (50 Hz) to the rotational speed of the rotor.

Het assembleren, onderhouden of repareren van dergelijke grote bouwwerken op zee vergt transport van het bouwwerk of van delen ervan over zee naar een offshore platform, dat is aangemeerd in de nabijheid van de plaats waar het bouwwerk zich bevindt of moet worden opgebouwd. Voor het opbouwen van een windturbine bijvoorbeeld worden de mastonderdelen en een rotor, of zelfs een gehele windturbine met een hiertoe geschikt vaartuig naar de plaats van opbouw gevaren] Om de onderdelen ter plaatse te manipuleren wordt in de stand der techniek gebruik gemaakt van een op het vaartuig of eventueel op een reeds aanwezig (opvijzelbaar) platform aanwezige hijsinrichting, bijvoorbeeld een hijskraan. De hijsinrichting neemt de aangevoerde onderdelen (of in voorkomende gevallen een geheel bouwwerk) op en plaatst deze op een in zee reeds aanwezige fundering voor het bouwwerk.Assembling, maintaining or repairing such large structures at sea requires transport of the structure or parts thereof by sea to an offshore platform that is moored in the vicinity of where the structure is or is to be erected. For the construction of a wind turbine, for example, the mast components and a rotor, or even an entire wind turbine with a suitable vessel, are sailed to the construction site. In the prior art, use is made in the prior art of a vessel or possibly a hoisting device, such as a crane, which is already present on a (jackable) platform. The hoisting device picks up the parts supplied (or, as the occasion arises, an entire structure) and places it on a foundation already present in the sea for the structure.

Het hijsen en plaatsen van grote en zware onderdelen op zee wordt gehinderd door windbelasting en stroming. Door de golfbelasting op de spudpalen van het platform en de relatief lage stijfheid van de spudpalen kari een off-shore opvijzelbaar platform in de opgevijzelde toestand grote bewegingen in het horizontale vlak vertonen. Doordat ook de hijskraan, en onderdelen als windturbinebladen, onderhevig zijn aan windbelasting kunnen gehesen onderdelen van het bouwwerk aan behoorlijke horizontale bewegingen worden blootgesteld ten opzichte van de fundering voor het bouwwerk of ten opzichte van andere reeds geïnstalleerde onderdelen van het bouwwerk.Hoisting and placing large and heavy parts at sea is hindered by wind load and current. Due to the wave load on the platform spud poles and the relatively low stiffness of the spud poles, an off-shore jackable platform in the jacked state can exhibit large movements in the horizontal plane. Because the crane, and parts such as wind turbine blades, are also subject to wind load, hoisted parts of the structure can be exposed to considerable horizontal movements with respect to the foundation for the structure or with respect to other parts of the structure that have already been installed.

Een doel van onderhavige uitvinding is een inrichting te verschaffen waarmee (onderdelen van) grote structuren op zee kunnen worden geassembleerd en geplaatst, in het bijzonder windturbines, op minder windgevoelige wijze.An object of the present invention is to provide a device with which (parts of) large structures can be assembled and placed at sea, in particular wind turbines, in a less wind-sensitive manner.

Dit doel wordt bereikt door een inrichting voor het op zee assembleren van een uit onderdelen opgebouwd bouwwerk, in het bijzonder een windturbine, te verschaffen, welke inrichting op het dek van een vaartuig geplaatste hijsmiddelen zoals een hijskraan omvat, waarbij de hijsmiddelen zijn ingericht voor het plaatsen van de onderdelen op een in zee aanwezige fundering, en waarbij de inrichting verder een robotarm omvat met een gereedschap voor het ondersteunen van de onderdelen, tenminste tijdens het hijsen ervan. Door gebruik te maken van een robotarm met een gereedschap dat de onderdelen tenminste tijdens het hijsen ervan ondersteunt of aangrijpt, wordt volgens de uitvinding de beweeglijkheid van onderdelen hangend aan hijskraankabels beperkt of zelfs tenietgedaan waardoor op efficiëntere en veiliger wijze een groot bouwwerk op zee kan worden geassembleerd, onderhouden of gerepareerd.This object is achieved by providing a device for assembling a structure built up from parts at sea, in particular a wind turbine, which device comprises hoisting means such as a crane mounted on the deck of a vessel, the hoisting means being adapted to placing the parts on a foundation present in the sea, and wherein the device further comprises a robot arm with a tool for supporting the parts, at least during its lifting. According to the invention, by using a robot arm with a tool that supports or engages the parts at least during their lifting, the mobility of parts hanging from hoisting crane cables is limited or even canceled out, so that a large structure at sea can be more efficiently and safely assembled, maintained or repaired.

Een verder voordeel van de uitgevonden.inrichting is dat deze toelaat om in praktisch alle omstandigheden te werken, daar waar de bekende inrichting slechts tot bepaalde windsnelheden kan worden ingezet. Hierdoor kan de assemblagetijd van een bouwwerk op zee gevoelig verminderen.A further advantage of the invented device is that it allows to work in practically all circumstances, where the known device can only be used up to certain wind speeds. This can significantly reduce the assembly time of a structure at sea.

De uitvinding betreft derhalve eveneens een werkwijze voor het assembleren van een groot bouwwerk op zee, in het bijzonder een windturbine, met gebruikmaking van de inrichting volgens de uitvinding. De werkwijze omvat het verschaffen op een vaartuig van een inrichting volgens de uitvinding, en het met behulp van de hijsmiddelen plaatsen van de onderdelen op een in zee aanwezige fundering, terwijl de robotarm met het gereedschap de onderdelen ondersteunt of aangrijpt, tenminste tijdens het hijsen ervan.The invention therefore also relates to a method for assembling a large structure at sea, in particular a wind turbine, using the device according to the invention. The method comprises providing a device according to the invention on a vessel, and placing the parts on a foundation present in the sea with the aid of the hoisting means, while the robot arm supports or engages the parts with the tool, at least during hoisting thereof .

Het vaartuig kan in beginsel elk vaartuig zijn met voldoende draagkracht voor de inrichting maar is bij voorkeur een opvijzelbaar offshore platform, dat is aangemeerd in de nabijheid van de plaats van opbouw, meer in het bijzonder in de nabijheid van de in zee aanwezige fundering voor het bouwwerk. Zoals hieronder verder duidelijk zal worden kunnen de hijsmiddelen en robotarm, evenals de te assembleren onderdelen van het bouwwerk, eenvoudig in een transportstand worden gebracht waarin deze zonder gevaar over zee kunnen worden vervoerd naar de assemblage locatie. Het vaartuig of opvijzelbaar offshore platform omvat doorgaans een werkdek, dat een substantiële last kan dragen, en verankeringspalen die het werkdek ondersteunen. Elke in hoofdzaak vertikaal verlopende verankeringspaal is in deze richting beweegbaar van een hoge positie tijdens trarisport tot een lage positie in de verankerde stand, in welke stand de palen steun vinden op de zeebodem. De hoogtestand van het werkdek ten opzichte van het watemiveau kan worden gewijzigd door het werkdek relatief ten opzichte van de palen té verschuiven door middel van (hydraulische) vijzels. Het werkdek kan in de verankerde stand tot boven het watemiveau worden opgevijzeld.The vessel can in principle be any vessel with sufficient carrying capacity for the device, but is preferably a jack-up offshore platform that is docked in the vicinity of the place of erection, more particularly in the vicinity of the foundation present in the sea for building work. As will further become apparent below, the hoisting means and robot arm, as well as the parts of the structure to be assembled, can easily be brought into a transport position in which they can be transported by sea to the assembly location without danger. The vessel or jack-up offshore platform usually comprises a working deck that can carry a substantial load, and anchoring posts that support the working deck. Each substantially vertical anchoring pole is movable in this direction from a high position during trarisport to a low position in the anchored position, in which position the posts are supported on the seabed. The height position of the working deck relative to the water level can be changed by shifting the working deck relative to the posts by means of (hydraulic) jacks. The working deck can be jacked up above the water level in the anchored position.

Het op zee te assembleren bouwwerk kan in beginsel elk bouwwerk zijn. De inrichting en werkwijze volgens de uitvinding zijn echter in het bijzonder geschikt voor het op zee assembleren van windturbines waarbij de onderdelen bijvoorbeeld mastdelen en de gondel (of nacelle) met naaf van de windturbine omvatten, evenals de rotorbladen van de windturbine.The structure to be assembled at sea can in principle be any structure. However, the device and method according to the invention are particularly suitable for assembling wind turbines at sea, the components comprising, for example, mast parts and the gondola (or nacelle) with hub of the wind turbine, as well as the rotor blades of the wind turbine.

Onder robotarm wordt in onderhavige aanvraag verstaan de arm van elke automatisch gecontroleerde, en bij voorkeur programmeerbare, manipulator of robot met tenminste drie vrijheidsgraden. Onder deze definitie vallen onder andere de gelede robotarm van een gelede robot (‘articulated robot’), de armen van een cartesiaanse robot, SCARA robot, e.d.. In een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding omvat de robotarm een gelede robotarm. Een gelede robotarm is opgebouwd uit verschillende Onderling gekoppelde armleden, waarbij de koppeling een rotatie toelaat.In the present application, robot arm is understood to mean the arm of each automatically controlled, and preferably programmable, manipulator or robot with at least three degrees of freedom. This definition includes, inter alia, the articulated robot articulated robot arm, the cartesian robot arm, SCARA robot, and the like. In a preferred embodiment of the device according to the invention, the robot arm comprises an articulated robot arm. An articulated robot arm is made up of various mutually coupled arm members, whereby the coupling permits rotation.

Volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt een inrichting verschaft waarbij de gelede robotarm tenminste 4-assig is, en bij voorkeur 6-assig. Doordat de inrichting volgens de uitvinding een hijsmiddel omvat dat het benodigde (aanzienlijke) hijsvermogen levert, kan de robotarm relatief licht zijn uitgevoerd, omdat de robotarm in hoofdzaak zorgt voor de stabiliteit van de gehesen onderdelen. Doordat de robotarm relatief licht kan worden uitgevoerd is het gebruik van een 4-assige of zelfs 6-assige robotarm mogelijk gebleken.According to an embodiment of the invention, a device is provided in which the articulated robot arm is at least 4-axis, and preferably 6-axis. Because the device according to the invention comprises a hoisting means which supplies the required (considerable) hoisting capacity, the robot arm can be of relatively light design, because the robot arm substantially ensures the stability of the hoisted parts. Because the robot arm can be of relatively light design, the use of a 4-axis or even 6-axis robot arm has proved possible.

Een bijzonder voordelige uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat de robotarm is ingericht om verwisselbare gereedschappen te dragen. Met meer voorkeur omvatten de verwisselbare gereedschappen een grijper vóór een mastsectie, een grijper voor een rotorblad of een grijper voor een gondel van een windturbine. De inrichting volgens de uitvinding heeft in deze uitvoeringsvorm het voordeel dat de robotarm kan worden aangepast aan het grijpen van het betreffende onderdeel. Het grijpen van mastdelen en het plaatsen ervan op de fundering vergt doorgaans een grote kracht maar relatief weinig bewegingsvrijheid. Het grijpen van rotorbladen daarentegen vergt relatief weinig kracht maar een grote bewegingsvrijheid waarbij het voordelen heeft de bladen dusdanig te kunnen manipuleren dat deze weinig wind vangen. Door het gereedschap afhankelijk van het te grijpen onderdeel te kiezen kan het meest gunstige gereedschap worden gekozen.A particularly advantageous embodiment of the device according to the invention is characterized in that the robot arm is adapted to carry exchangeable tools. More preferably, the exchangeable tools comprise a gripper in front of a mast section, a gripper for a rotor blade or a gripper for a gondola of a wind turbine. The device according to the invention in this embodiment has the advantage that the robot arm can be adapted to the gripping of the part in question. Grasping mast parts and placing them on the foundation usually requires a large force but relatively little freedom of movement. Grasping rotor blades, on the other hand, requires relatively little force but a large freedom of movement, whereby it is advantageous to be able to manipulate the blades in such a way that they catch little wind. By choosing the tool depending on the part to be gripped, the most favorable tool can be selected.

In een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding is een arm van de robotarm uitschuifbaar. Dit is met name van voordeel vanwege de doorgaans relatief grote afstanden en hoogtes die de robotarm moet kunnen overbruggen om de onderdelen te ondersteunen.In another embodiment of the device according to the invention, an arm of the robot arm is extendable. This is particularly advantageous because of the generally relatively large distances and heights that the robot arm must be able to bridge to support the parts.

De inrichting volgens de uitvinding omvat in een uitvoeringsvorm stuurmiddelen voor tenminste de robotarm. Dergelijke stuurmiddelen zijn op zich bekend, zoals bijvoorbeeld een PLC systeem, en worden toegepast om de onderlinge bewegingen van de robotarmleden en het gereedschap aan te sturen in afhankelijkheid van de positie van ïen gehesen of te hijsen onderdeel. Een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de iitvinding heeft het kenmerk dat de inrichting stuurmiddelen omvat om de bewegingen /an het hijsmiddel en de robotarm op elkaar af te stemmen. Hiertoe zijn het hijsmiddel m/of de robotarm bij voorkeur voorzien van meetmiddelen voor het vastleggen van de positie van bijvoorbeeld het hijsoog van het hijsmiddel en/of de positie van het gereedschap van de robotarm. Door middel van het doorgeven van de instantane positie van beide onderdelen aan een centrale computer of PLC kan middels een terugkoppellus de robotarm dusdanig worden aangestuurd dat deze de beweging van het hijsoog volgt. In een andere uitvoeringsvorm wordt de stand en positie van het onderdeel gemeten en de beweging van de robotarm gestuurd in afhankelijkheid van de stand en positie van het onderdeel. Nog een andere mogelijkheid omvat een uitvoeringsvorm waarin de inrichting is voorzien van meetmiddelen voor het meten van de kracht in een robotarmlid of in meerdere robótarmleden, en wordt de beweging van de robotarm dusdanig gestuurd dat de gemeten kracht begrepen is tussen een minimum en een maximum waarde. Het zal duidelijk zijn dat de vakman meerdere mogelijkheden ter beschikking staan voor het afstemmen van de bewegingen van het hijsmiddel en de robotarm, en dat de uitvinding niet per se beperkt is tot het inzetten van een enkel stuurmiddel.In one embodiment, the device according to the invention comprises control means for at least the robot arm. Such control means are known per se, such as for instance a PLC system, and are used to control the mutual movements of the robot arm members and the tool in dependence on the position of a hoisted or hoisted part. An embodiment of the device according to the invention is characterized in that the device comprises control means for coordinating the movements of the hoisting means and the robot arm. For this purpose the hoisting means with the robot arm are preferably provided with measuring means for determining the position of, for example, the hoisting eye of the hoisting means and / or the position of the tools of the robot arm. By communicating the instantaneous position of both parts to a central computer or PLC, the robot arm can be controlled by means of a feedback loop so that it follows the movement of the lifting eye. In another embodiment, the position and position of the part is measured and the movement of the robot arm is controlled depending on the position and position of the part. Yet another possibility comprises an embodiment in which the device is provided with measuring means for measuring the force in a robot arm member or in a plurality of robot arm members, and the movement of the robot arm is controlled such that the measured force is included between a minimum and a maximum value. . It will be clear that a person skilled in the art has several options available for tuning the movements of the hoisting means and the robot arm, and that the invention is not necessarily limited to the use of a single control means.

In nog een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt een inrichting verschaft waarbij de robotarm is verbonden met een zich in hoofdzaak loodrecht op het vlak van het dék uitstrekkende steunstructuur. Een dergelijke steunstructuur maakt het gemakkelijker relatief grote hoogtes te bereiken met het gereedschap van de robotarm, waarbij tegelijkertijd relatief grote lasten kunnen worden gemanipuleerd.In yet another embodiment of the invention, a device is provided wherein the robot arm is connected to a support structure extending substantially perpendicular to the plane of the deck. Such a support structure makes it easier to reach relatively large heights with the tools of the robot arm, while at the same time relatively large loads can be manipulated.

Nog een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de robotarm middels een in de lengterichting van de steunstructuur transleerbaar koppellichaam aan de steunstructuur is bevestigd. Het koppellichaam is in een andere uitvoeringsvorm om de lengterichtingsas van de opgerichte steunstructuur roteerbaar wat het bereik van de robotarm verder ten goede komt.Another embodiment of the device according to the invention is characterized in that the robot arm is attached to the support structure by means of a coupling body that can be translated in the longitudinal direction of the support structure. In another embodiment, the coupling body is rotatable about the longitudinal direction axis of the erected support structure, which further benefits the range of the robot arm.

Verdere voordelen worden geleverd door een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding te verschaffen waarbij de robotarm dwars op de lengterichtingsas van de opgerichte steunstructuur uitschuifbaar is. Hierdoor wordt het mogelijk onderdelen aan te grijpen die zich op verschillende dwarse afstanden van de steunstructuur bevinden. Door de eerste grijper van de eerste robotarm om de lengterichtingsas van de opgerichte steunstructuur roteerbaar te maken kan een aangegrepen onderdeel op een bedrijfszekere en in hoofdzaak windongevoelige wijze van een opslagplaats op het vaartuig, in het bijzonder het werkdek van een offshore platform, tot boven de fundering worden gebracht, waarbij een eventuele dwarse afstand tot de fundering kan worden overbrugd door de robotarm uitschuifbaar uit te voeren in deze richting. De robotarm zorgt voor voldoende stabiliteit van het gehesen onderdeel terwijl het benodigde hijsvermogen wordt geleverd door het hijsmiddel.Further advantages are provided by providing an embodiment of the device according to the invention in which the robot arm is extendable transversely of the longitudinal direction axis of the erected support structure. This makes it possible to engage parts that are located at different transverse distances from the support structure. By making the first gripper of the first robot arm rotatable about the longitudinal axis of the erected support structure, an engaged part can be secured in a reliable and substantially wind-insensitive manner from a storage location on the vessel, in particular the working deck of an offshore platform. foundation can be brought, whereby a possible transverse distance to the foundation can be bridged by making the robot arm extendable in this direction. The robotic arm ensures sufficient stability of the hoisted component while the required lifting capacity is supplied by the lifting equipment.

Een plaatsbesparende uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat de opgerichte steunstructuur een monopaal omvat, die aan de buitenzijde is voorzien van een geleiding voor de robotarm. De geleiding omvat bijvoorbeeld een op enige radiale afstand van de monopaal aangebracht paar geleiderails waarlangs de robotarm of het koppellichaam kan glijden, bijvoorbeeld in de lengterichting van de opgerichte steunstructuur. De afstand tot de monopaal kan desgewenst door een vakwerkstructuur worden overbrugd.A space-saving embodiment of the device according to the invention is characterized in that the erected support structure comprises a monopole which is provided on the outside with a guide for the robot arm. The guide comprises, for example, a pair of guide rails arranged at some radial distance from the monopile along which the robot arm or the coupling body can slide, for example in the longitudinal direction of the erected support structure. The distance to the monopile can, if desired, be bridged by a truss structure.

Gewicht kan worden bespaard door in een uitvoeringsvorm van de inrichting te voorzien waarbij de opgérichte steunstructuur een vakwerk omvat. Een dergelijke uitvoeringsvorm is robuust en goed bestand tegen de vaak ruwè omstandigheden ter plaatse.Weight can be saved by providing an embodiment of the device wherein the raised support structure comprises a framework. Such an embodiment is robust and resistant to the often harsh conditions on site.

Het heeft in een uitvoeringsvorm verdere voordelen wanneer het steunlichaam dwars op de lengterichtingsas van de opgerichte steunstructuur uitschuifbaar is. De opgerichte steunstructuur zal doorgaans een zekere afstand uitsteken boven het dek van het vaartuig of het werkdek van het platform. De hoogte van de steunstructuur bedraagt bij voorkeur tenminste 15 meter boven het werkdek van het vaartuig of platform, met meer voorkeur tenminste 20 meter, en met de meeste voorkeur ten minste 25 m. Bij voorkeur is de hoogte echter beperkt tot maximaal 35 m, waardoor de voorkeurshoogtes begrepen zijn tussen 15-35 meter boven het werkdek van het vaartuig of platform, mét meer voorkeur tussen 20-35 meter, en met de meeste voorkeur tussen 25-35 m.In one embodiment it has further advantages when the support body can be slid transversely of the longitudinal direction axis of the erected support structure. The erected support structure will generally protrude a certain distance above the deck of the vessel or the working deck of the platform. The height of the support structure is preferably at least 15 meters above the working deck of the vessel or platform, more preferably at least 20 meters, and most preferably at least 25 m. However, the height is preferably limited to a maximum of 35 m, whereby the preferred heights are understood to be between 15-35 meters above the working deck of the vessel or platform, more preferably between 20-35 meters, and most preferably between 25-35 meters.

Een plaatsbesparende inrichting volgens de uitvinding wordt verschaft door een uitvoeringsvorm waarin het vaartuig een opvijzelbaar platform omvat en de steunstructuur is aangebracht rondom een verankeringspaal (ook wel aangeduid met spudpaal) van het platform.A space-saving device according to the invention is provided by an embodiment in which the vessel comprises a jackable platform and the support structure is arranged around an anchoring pole (also referred to as a spud pole) of the platform.

Met de uitgevonden inrichting kan op efficiënte wijze een uit onderdelen opgebouwd bouwwerk, in het bijzonder een windturbine, op zee worden geassembleerd. In een uitvoeringsvorm van de uitvinding kan hiertoe een inrichting worden verschaft die tenminste twee robotarmen omvat, waarbij met behulp van de hijsmiddelén én met ondersteuning van de eerste robotarm eerste onderdelen op een in zee aanwezige fundering geplaatst worden, en met behulp van de hijsmiddelen en met ondersteuning van de tweede robotarm tweede onderdelen op de eerste onderdelen worden geplaatst.With the device according to the invention, a structure made up of components, in particular a wind turbine, can be assembled at sea in an efficient manner. To this end, in an embodiment of the invention, a device can be provided which comprises at least two robot arms, wherein by means of the hoisting means and with support of the first robot arm, first parts are placed on a foundation present in the sea, and with the aid of the hoisting means and with support of the second robot arm second parts are placed on the first parts.

In een typische uitvoeringsvorm omvatten de eerste onderdelen de mastdelen van een windturbinemast en de gondel, en de tweede onderdelen de windturbinebladen. Het gebruik van twee of méér robotarmen heeft onder andere het voordeel dat élke robotarm kan worden afgestemd op het te ondersteunen en aan te grijpen onderdeel.In a typical embodiment, the first parts comprise the mast parts of a wind turbine mast and the gondola, and the second parts comprise the wind turbine blades. The use of two or more robot arms has, among other things, the advantage that each robot arm can be adjusted to the part to be supported and grasped.

Om de onderdelen binnen het werkbereik van de hijsmiddelen, en vooral binnen het werkbereik van de robotarm(en) te kunnen brengen wordt een uitvoeringsvorm van de . inrichting verschaft die verplaatsingsmiddelen omvat voor het verplaatsen van de onderdelen over het dek van het vaartuig tot in het werkbereik van de robotarm. Een voordelige uitvoeringsvorm in dit verband heeft het kenmerk dat de verplaatsingsmiddelen op het dek aangebrachte schuifbanen of rails omvatten.In order to be able to bring the parts within the working range of the hoisting means, and especially within the working range of the robot arm (s), an embodiment of the. device providing displacement means for displacing the parts over the deck of the vessel into the working area of the robot arm. An advantageous embodiment in this connection is characterized in that the displacement means comprise sliding tracks or rails arranged on the deck.

Een uitvoeringsvorm vân de uitvinding verschaft een werkwijze waarin de robotarm, die bij voorkeur tenminste 4-assig is, en met nog meer voorkeur 6-assig, tenminste tijdens het hijsen met het hijswerktuig en met ccn aangegrepen onderdeel wordt . gemanipuleerd om dit onderdeel in uitHjning te brengen met op de in zee aanwezige fundering en eventueel daarop reeds geplaatste onderdelen.An embodiment of the invention provides a method in which the robot arm, which is preferably at least 4-axis, and even more preferably 6-axis, is engaged at least during hoisting with the hoisting device and with a component. manipulated to bring this part into alignment with the foundation present in the sea and any parts already placed on it.

Het heeft verder voordelen in een uitvoeringsvorm van de werkwijze dat de robotarm is ingericht om verwisselbare gereedschappen te dragen en dat het gereedschap wordt verwisseld met een voor het ondersteunen van een onderdeel geëigend gereedschap.It is furthermore advantageous in an embodiment of the method that the robot arm is adapted to carry exchangeable tools and that the tool is exchanged with a tool suitable for supporting a component.

Nog een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding omvat een werkwijze waarin de robotarm met gereedschap middels een koppellichaam met de steunstructuur is verbonden en het gereedschap met een aangegrepen onderdeel langs de steunstructuur wordt getransleerd tot in een positie waar vanaf het onderdeel in uitlijning wordt gebracht met op de in zee aanwezige fundering en eventueel reeds daarop geplaatste onderdelen.Yet another embodiment of the invention comprises a method in which the robot arm with a tool is connected to the support structure by means of a coupling body and the tool is translated with an engaged part along the support structure to a position from which the part is brought into alignment with the foundation present in the sea and any parts already placed on it.

De werkwijze volgens de uitvinding is in het bijzonder geschikt voor het assembleren van een windturbine op zee, in welke uitvoeringsvorm de middels de hijsmiddelen te hijsen, en middels de ten minste één robotarm te ondersteunen onderdelen de mastsecties of de gondel met naaf van een windturbine omvatten, evenals de rotorbladen van een windturbine. De naaf is bij het hijsen desgewenst voorzien van één of meerdere rotorbladen.The method according to the invention is particularly suitable for assembling a offshore wind turbine, in which embodiment the parts to be hoisted by means of the hoisting means and by means of the parts to be supported by the robot arm comprise the mast sections or the gondola with hub of a wind turbine , as well as the rotor blades of a wind turbine. The hub is optionally provided with one or more rotor blades during hoisting.

De uitvinding zal nu in meer detail worden toegelicht onder verwijzing naar de bij gevoegde figuren, zonder hiertoe overigens te worden beperkt. In de figuren toont: Fig. 1 een schematisch zijaanzicht van een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding;The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying figures, without being otherwise limited thereto. In the figures: FIG. 1 is a schematic side view of an embodiment of the device according to the invention;

Fig. 2 een schematisch zijaanzicht van de in figuur 1 getoonde inrichting in een stap van een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding;FIG. 2 is a schematic side view of the device shown in FIG. 1 in a step of an embodiment of the method according to the invention;

Fig. 3 een schematisch zijaanzicht van de in figuur 1 getoonde inrichting in een andere stap van een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding; en tenslotte Fig. 4 een schematisch zijaanzicht van de in figuur 1 getoonde inrichting in een verdere stap van een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding.FIG. 3 is a schematic side view of the device shown in FIG. 1 in another step of an embodiment of the method according to the invention; and finally FIG. 4 is a schematic side view of the device shown in FIG. 1 in a further step of an embodiment of the method according to the invention.

Onder verwijzing naar figuur 1 wordt een uitvoeringsvorm van de inrichting getoond die specifiek is bedoeld voor het assembleren van een windturbine 50 óp zee. De getoonde inrichting omvat op het dek 10 van een vaartuig 1 geplaatste hijsmiddelen in de vorm van een hijskraan 100 met hijskabel 101 en hijslus 102, waarmee onderdelen (51, 53, 54, 55) van de op te bouwen windturbine 50 kunnen worden gehesen en op een in zee aanwezige fundering 52 worden geplaatst. De inrichting is verder voorzien van een eerste robotarm 2, ingericht voor het tijdens het hijsen ondersteunen van mastsecties 51 en een gondel 53 met naaf 54 op de in zee aanwezige fundering 52, en een tweede robotarm 3, ingericht voor het tijdens het hijsen ondersteunen en op de mastsecties 51 plaatsen van tweede onderdelen die in onderhavige uitvoeringsvorm in ieder geval de rotorbladen 55 van de windturbine 50 omvatten.With reference to Figure 1, an embodiment of the device is shown which is specifically intended for assembling a wind turbine 50 at sea. The device shown comprises hoisting means placed on deck 10 of a vessel 1 in the form of a hoisting crane 100 with hoisting cable 101 and hoisting loop 102, with which parts (51, 53, 54, 55) of the wind turbine 50 to be built can be hoisted and be placed on a foundation 52 present in the sea. The device is furthermore provided with a first robot arm 2, adapted for supporting mast sections 51 and a gondola 53 with hub 54 on the foundation 52 present in the sea, and a second robot arm 3, adapted for supporting and lifting during lifting. placing second parts on the mast sections 51 which in the present embodiment in any case comprise the rotor blades 55 of the wind turbine 50.

De eerste en tweede robotarm (2,3) zijn beide verbonden met een opgencnté4'*1*'^®5 steunstructuur in de vorm van een vakwerk 21,. dat aan de buitenzijde is voorzien van een niet getoonde geleiding voor de eerste en tweede robotarm (2, 3). De geleiding omvat in de lengterichting 24 van de vakwerkstructuur 21 (die overeenkomt met de verticale richting) verlopende zijribben waarlangs een koppellichaam 20 voor de koppeling tussen het vakwerk 21 en de eerste robotarm 2, en een koppellichaam 30 voor de koppeling tussen vakwerk 21 en de tweede robotarm 3 in de lengterichting van de vakwerkstructuur kunnen transleren, en desgewenst roteren rond de lengterichtingsas 24. Gelet op de afmetingen van rotorbladen 55 is de hoogte van de steunstructuur 21 bij voorkeur tenminste 20 meter boven het werkdek 10 van het vaartuig 1, met meer voorkeur tenminste 30 meter, en met de meeste voorkeur tenminste 35 meter boven het werkdek 10 van het vaartuig 1. De eerste robotarm 2 is voorzien van een desgewenst verwisselbare grijper 22 en is dusdanig uitgevoerd dat deze in staat is om de mastsecties 51 en, eventueel na verwisseling van de grijper, de gondel 53 met naaf 54, te omklemmen en te ondersteunen, waarbij de hijskraan 100 in hoofdzaak zorgt voor het benodigde hefvermogen. De grijper 22 is onder tussenkomst van een robotarmlid 23 bevestigd aan het koppellichaam 20, dat aangrijpt op de geleiding van het vakwerk 21 en in de lengterichting 24 van het vakwerk 21 transleerbaar is. De eerste robotarm 2 wordt langs het vakwerk 21 bewogen door middel van (niet getoonde) aandrijfmiddelen zoals een motor.The first and second robot arm (2, 3) are both connected to an accommodated 4 '* 1 *' ^ 3 support structure in the form of a framework 21. which is provided on the outside with a guide (not shown) for the first and second robot arm (2, 3). The guide comprises side ribs extending in the longitudinal direction 24 of the truss structure 21 (which corresponds to the vertical direction) along which a coupling body 20 for the coupling between the truss 21 and the first robot arm 2, and a coupling body 30 for the coupling between the truss 21 and the can translate second robot arm 3 in the longitudinal direction of the truss structure, and if desired rotate about the longitudinal direction axis 24. In view of the dimensions of rotor blades 55, the height of the support structure 21 is preferably at least 20 meters above the working deck 10 of the vessel 1, more preferably at least 30 meters, and most preferably at least 35 meters above the working deck 10 of the vessel 1. The first robot arm 2 is provided with an optionally exchangeable gripper 22 and is designed in such a way that it is capable of supporting the mast sections 51 and, optionally after exchanging the gripper, to clamp and support the gondola 53 with hub 54, wherein the crane 100 essentially t for the required lifting capacity. The gripper 22 is attached to the coupling body 20 via a robot arm member 23, which engages on the guide of the truss 21 and is translatable in the longitudinal direction 24 of the truss 21. The first robot arm 2 is moved along the framework 21 by means of drive means (not shown) such as a motor.

Beide koppellichamen (20, 30) zijn de getoonde uitvoeringsvorm draaibaar om de lengterichtingsas 24 van het vakwerk 21 bevestigd en kunnen hierom worden geroteerd door middel van op zich bekende aandrijfmiddelen. Het robotarmlid 23 in de vorm van een vakwerkstructuur.is in de richting 25 dwars op de lengterichtingsas 24 van de steunstructuur 21 uitschuifbaar. Hiermee kan een met de eerste robotarm 2 ondersteunde mastsectie 51 bijvoorbeeld van een positie in de nabijheid van het vakwerk 21 naar een verder van het vakwerk 21 gelegen positie worden gebracht, waarbij de hijskraan 100 zorgt voor de benodigde hijskracht. Hiermee kan wwn nauwkeurige uitlijning worden bereikt met de fundering 52.Both coupling bodies (20, 30) are rotatably mounted about the longitudinal direction axis 24 of the truss 21 in the shown embodiment and can be rotated for this purpose by means of drive means known per se. The robot arm member 23 in the form of a truss structure is extendable in the direction 25 transversely of the longitudinal direction axis 24 of the support structure 21. A mast section 51 supported with the first robot arm 2 can hereby be brought, for example, from a position in the vicinity of the truss 21 to a position further away from the truss 21, wherein the crane 100 provides the required hoisting force. With this, accurate alignment can be achieved with the foundation 52.

De tweede robotarm 3 omvat een gelede robotarm die is opgebouwd uit twee leden 31 en 32, waarvan er tenminste één desgewenst telescopisch uitschuifbaar is. De leden 31 en 32 kunnen onderling bewegen waarbij een 6-assige gelede robot de voorkeur heeft.The second robot arm 3 comprises an articulated robot arm which is composed of two members 31 and 32, at least one of which is telescopically extendable if desired. The members 31 and 32 can move relative to each other, with a 6-axis articulated robot being preferred.

In vele gevallen kan tevens een 3-assige, 4-assige of 5-assige robot worden toegepast.In many cases, a 3-axis, 4-axis or 5-axis robot can also be used.

De grijparm is aan de steunstructuur 21 verbonden door middel van een rond de lengterichtingsas 24 draaibaar koppellichaam 30. Om de rotatie uit te voeren zijn (niet getoonde) aandrijfmiddelen zoals een motor aanwezig. Het vrije lid 32 omvat aan het vrije uiteinde ervan een tweede grijper 33, die is ingericht om rotorbladen 55 te omklemmen en te ondersteunen tijdens het hijsen met de hijskraan 100. De tweede grijper 33 heeft hiertoe bij voorkeur een omklemmingsgeometrie die in hoofdzaak overeenstemt met de geometrie van een dwarsdoorsnede van de rotorbladen 55. Zoals bekend heeft een dergelijke dwarsdoorsnede doorgaans de geometrie van een vleugelprofiel die erop is gericht zoveel mogelijk wind te vangen. Ook grijper 33 is desgewenst uitwisselbaar met een ander type grijper, bijvoorbeeld voor een mastdeel 51.The gripping arm is connected to the support structure 21 by means of a coupling body 30 rotatable about the longitudinal direction axis 24. For carrying out the rotation, drive means (not shown) are present, such as a motor. The free member 32 comprises at its free end a second gripper 33, which is adapted to clamp and support rotor blades 55 during hoisting with the crane 100. For this purpose, the second gripper 33 preferably has a clamping geometry which substantially corresponds to the cross-sectional geometry of the rotor blades 55. As is known, such a cross-section generally has the geometry of a wing profile aimed at catching as much wind as possible. Gripper 33 can also be exchanged, if desired, with another type of gripper, for example for a mast part 51.

Het vaartuig 1 dat in de getoonde uitvoeringsvorm een opvijzelbaar offshore platform omvat is naast een werkdek 10, dat een substantiële last kan dragen van typisch meer dan 1000 ton, tevens voorzien van verankeringspalen 4 die het werkdek 10 ondersteunen. Elke verankeringspaal 4 verloopt in hoofdzaak verticaal en is in verticale richting beweegbaar van een niet getoonde hoge positie tijdens transport tot een lage positie in de verankerde stand, in welke stand de palen 4 steun vinden op de zeebodem. De hoogtestand van het werkdek 10 ten opzichte van het watemiveau kan worden gewijzigd door het werkdek 10 relatief ten opzichte van de palen 4 te verschuiven door middel van (hydraulische) vijzels 5.The vessel 1 which in the embodiment shown comprises a jackable offshore platform is, in addition to a working deck 10, which can carry a substantial load of typically more than 1000 tonnes, also provided with anchoring posts 4 supporting the working deck 10. Each anchoring pole 4 extends substantially vertically and is movable in a vertical direction from a high position (not shown) during transport to a low position in the anchored position, in which position the poles 4 are supported on the seabed. The height position of the working deck 10 relative to the water level can be changed by shifting the working deck 10 relative to the posts 4 by means of (hydraulic) jacks 5.

Het vaartuig of platform 1, voorzien van de inrichting volgens de uitvinding wordt doorgaans aangemeerd in de onmiddellijke nabijheid van een in zee aanwezige fundering 52 voor een windturbine 50. De fundering 52 kan hierbij elk type fundering omvatten zoals bijvoorbeeld een jacket, een monopaal of een zogenaamde gravity based fundering (GBF). Tijdens het transport van de inrichting bevinden de verankeringpalen 4 zich in opgetrokken stand. Verder zijn op het werkdek 10 van het vaartuig opslagplaatsen voorzien voor de onderdelen in de vorm van een rek 6 voor de rotorbladen 55, en een voor de hijskraan 100 en in het bijzonder voor de eerste robotarm 2 met grijper 22 bereikbare standplaats voor de mastsecties 51 en de gondels 53 met naaf 54. De mastsecties 51 bevinden zich tijdens het transport in verticaal opgerichte stand doch het is ook mogelijk een andere configuratie aan te nemen.The vessel or platform 1, provided with the device according to the invention, is generally moored in the immediate vicinity of a foundation 52 for a wind turbine 50 present in the sea. The foundation 52 can herein comprise any type of foundation such as, for example, a jacket, a monopaal or a so-called gravity based foundation (GBF). During the transport of the device, the anchoring posts 4 are in the raised position. Storage spaces are furthermore provided on the working deck 10 of the vessel for the parts in the form of a rack 6 for the rotor blades 55, and a location for the mast sections 51 that can be reached for the hoisting crane 100 and in particular for the first robot arm 2 with gripper 22 and the gondolas 53 with hub 54. The mast sections 51 are in the vertically erected position during transport, but it is also possible to adopt a different configuration.

Een geschikte werkwijze voor het op zee assembleren van een uit de mastsecties 51 en rotorbladen 55 opgebouwde windturbine 50 omvat het met behulp van de hijskraan 100 en met ondersteuning van de eerste robotarm 2 hijsen en plaatsen van mastsecties 51 op de in zee aanwezige fundering 52, het vervolgens op de aldus geplaatste mastsecties 51 hijsen en plaatsen van een rotor (53, 54) en het tenslotte met behulp van de hijskraan 100 hijsen en plaatsen van rotorbladen 55 waarbij de tweede robotarm 3 de rotorbladen ondersteunt.A suitable method for assembling at sea a wind turbine 50 built up from the mast sections 51 and rotor blades 55 comprises hoisting and placing mast sections 51 on the foundation 52 present at sea with the aid of the hoisting crane 100 and with the support of the first robot arm 2 subsequently hoisting and placing a rotor (53, 54) on the mast sections 51 thus placed and finally hoisting and placing rotor blades 55 with the aid of the crane 100, wherein the second robot arm 3 supports the rotor blades.

Meer in het bijzonder wordt, onder verwijzing naar figuren 1 en 2 en na verankering van het vaartuig 1 door neerlaten van de verankeringpalen 4, een eerste mastsectie 51 door de hijskraan 100 aangegrepen met hijslus 102, bij voorkeur in een bovenste gedeelte van de mastsectie 51. De betreffende mastsectie 51 wordt vervolgens met de grijper 22 van de eerste robotarm 2 aangegrepen waarbij de eerste grijper 22 zich bij het aangrijpen van een eerste mastsectie 51 doorgaans in een onderste gedeelte van de steunstructuur 21 zal bevinden. Het robotarmlid 23 van de eerste robotarm 2 kan desgewenst in een dwarse richting 25 worden uitgeschoven om een juiste uitlijning met de fundering 52 te verkrijgen. Hierbij kan de eerste robotarm desgewenst tevens met de: aangegrepen mastsectie 51 om de lengterichtingsas 24 van de steunstructuur 21 worden geroteerd om de mastsectie 51 in uitlijning te brengen met de in zee aanwezige fundering 52, waarbij de hijskraan 100 de benodigde hefkracht levert. De eerste grijper 22 kan desgewenst eveneens met een aangegrepen mastsectie 51 langs de steunstructuur 21 neerwaarts worden bewogen totdat deze contact maakt met de bovenzijde van de fundering 52 en hierop wordt vastgezet, bijvoorbeeld door boutverbindingen. De eerste grijper 22 wordt vervolgens teruggeroteerd rónd de as 24 en naar boven gebracht tot in een positie waarin de eerste grijper 22 een tweede mastsectie 51 kan aangrijpen. Ook deze mastsectie 51 wordt vervolgens door de hijskraan 100 gegrepen en opgeheven waarbij aangrijping met de eerste robotarm 2 er voor zorgt dat het bewuste mastdeel 51 niet al te veel hinder ondervindt van, bijvoorbeeld door windkracht geïnduceerde, ongecontroleerde bewegingen.More specifically, with reference to Figures 1 and 2 and after anchoring the vessel 1 by lowering the anchoring posts 4, a first mast section 51 is engaged by the crane 100 with hoisting loop 102, preferably in an upper part of the mast section 51 The relevant mast section 51 is then engaged with the gripper 22 of the first robot arm 2, wherein the first gripper 22, when engaging a first mast section 51, will usually be located in a lower part of the support structure 21. The robot arm member 23 of the first robot arm 2 can, if desired, be extended in a transverse direction 25 in order to obtain a correct alignment with the foundation 52. Here, the first robot arm can, if desired, also be rotated with the mast section 51 engaged about the longitudinal direction axis 24 of the support structure 21 to bring the mast section 51 into alignment with the foundation 52 present in the sea, wherein the crane 100 supplies the required lifting force. If desired, the first gripper 22 can also be moved downwards with the aid of a mast section 51 along the support structure 21 until it makes contact with the top side of the foundation 52 and is secured thereon, for example by bolt connections. The first gripper 22 is then rotated back around the shaft 24 and brought up to a position where the first gripper 22 can engage a second mast section 51. This mast section 51, too, is then grabbed and lifted by the hoisting crane 100, engagement with the first robot arm 2 ensuring that the mast section 51 in question does not experience too much hindrance from, for example, wind-induced, uncontrolled movements.

De boven beschreven handelingen worden zo vaak herhaald als er mastsecties 51 moeten worden geplaatst. Met de hijskraan wordt vervolgens een op het dek 10 opgestelde gondel 53 met naaf 54 aangegrepen en gehesen tot boven het dek 10 en in het werkbereik van de robotarm 2 (of robotarm 3). De eerste grijper 22 wordt vervolgens in een positie gebracht waarin de eerste grijper 22 de gondel 53 met naaf 54 kan aangrijpen om deze te ondersteunen en te begeleiden tijdens het hijsen met de hijskraan 100. Hiertoe is de eerste grijper 22 desgewenst voorzien van middelen om de aangrijpgeometrie te wijzigen en aan te passen aan de geometrie van een gondel met naaf.The operations described above are repeated as many times as mast sections 51 are to be placed. The hoisting crane then engages a gondola 53 arranged on deck 10 with hub 54 and hoisted above the deck 10 and into the working area of the robot arm 2 (or robot arm 3). The first gripper 22 is then brought into a position in which the first gripper 22 can engage the gondola 53 with hub 54 to support and guide it during hoisting with the crane 100. To this end, the first gripper 22 is provided with means for lifting the modify gripping geometry and adapt it to the geometry of a gondola with hub.

In de in figuur 3 getoonde volgende stap wordt de gondel 53 met naaf 54 door de hijskraan 100 tot boven de reeds geplaatste mastdelen 51 gebracht waarbij de eerste grijper 22 met de aangegrepen gondel 53 langs de steunstructuur 21 in de richting 24 naar boven wordt bewogen tot in een positie waarin de gondel 53 zich geheel boven de reeds geplaatste mastsecties 51 bevindt. Desgewenst kan het robotarmlid 23 dwars op de lengterichtingsas 24 worden uitgeschoven om de gondel 53 in uitlijning te brengen met de reeds op de fundering 52 aanwezige mastsecties 51. Vervolgens wordt de eerste grijper 22 met aangegrepen gondel 53 langs de steunstructuur 21 neerwaarts bewogén waarbij de hijskabel 101 licht wordt gevierd totdat de gondel 53 contact maakt met de bovenzijde van de reeds geplaatste bovenste mastsectie 51 en hierop vastgezet, bijvoorbeeld door boutverbindingen.In the next step shown in Figure 3, the gondola 53 with hub 54 is brought by the hoisting crane 100 above the mast parts 51 already placed, the first gripper 22 with the engaged gondola 53 being moved along the support structure 21 in the direction 24 up to in a position in which the gondola 53 is entirely above the mast sections 51 already placed. If desired, the robot arm member 23 can be extended transversely of the longitudinal direction axis 24 to align the gondola 53 with the mast sections 51 already present on the foundation 52. Next, the first gripper 22 with gripped gondola 53 is moved downward along the support structure 21, the hoisting cable 101 light is celebrated until the gondola 53 makes contact with the top of the already placed upper mast section 51 and is fixed thereon, for example by bolt connections.

In de in figuur 4 getoonde stap wordt vervolgens met behulp van de hijskraan 100 en met ondersteuning van de gelede robotarm 3 een rotorblad 55 vanaf het opslagrek 6 naar de op de mastsecties 51 geplaatste gondel 53 gebracht en hieraan bevestigd op bekende wijze. Hierbij worden de leden 31 en 32 ten opzichte van elkaar geroteerd (ze zijn bijvoorbeeld onderling gekoppeld door middel van een cardankoppeling) en desgewenst telescopisch uitgeschoven om het rotorblad 55 in uitlijning te brengen met de gondel 53 en meer bepaald met de naaf 54.In the step shown in Figure 4, a rotor blade 55 is then brought from the storage rack 6 to the gondola 53 placed on the mast sections 51 and attached to it in a known manner with the aid of the crane 100 and with the support of the articulated robot arm 3. Hereby the members 31 and 32 are rotated relative to each other (for example they are mutually coupled by means of a cardan joint) and, if desired, telescopically extended to bring the rotor blade 55 into alignment with the gondola 53 and more particularly with the hub 54.

Deze stap wordt vervolgens zo veel keren herhaald als er rotorbladen 55 aan de naaf 54 dienen te worden gekoppeld. In de getoonde uitvoeringsvorm betreft het totaal aantal aan de naaf 54 te koppelen rotorbladen 3, zodat een rotor een samenstel van een naaf 54 en drie rotorbladen 55 omvat.This step is then repeated as many times as rotor blades 55 are to be coupled to the hub 54. In the embodiment shown, the total number of rotor blades 3 to be coupled to the hub 54 relates to, so that a rotor comprises an assembly of a hub 54 and three rotor blades 55.

De uitvinding is niet beperkt tot de in de figuren getoonde uitvoeringsvormen, en vele varianten ervan zijn mogelijk binnen de beschermingsomvang van de aangehechte conclusies. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk één of meerdere rotorbladen 55 aan de naaf 54 te bevestigen (bijvoorbeeld in zogenaamde bunnyvorm) waarbij de naaf 54 zich nog in opgetakelde toestand aan de steunstructuur 21 bevindt, met andere woorden nog niet is geplaatst op de reeds op de fundering 52 geplaatste mastsecties 51, en het geheel pas daarna op de mastsecties 51 te plaatsen door hijsen met de hijskraan 100 onder ondersteuning van een verticale translatie van de eerste grijper 22 langs de steunstructuur 21.The invention is not limited to the embodiments shown in the figures, and many variants thereof are possible within the scope of the appended claims. For example, it is possible to attach one or more rotor blades 55 to the hub 54 (for example in so-called bunny form), the hub 54 still being in raised condition on the support structure 21, in other words not yet placed on the foundation already on the foundation. 52 mast sections 51 placed, and then placing the whole on the mast sections 51 by hoisting with the crane 100 while supporting a vertical translation of the first gripper 22 along the support structure 21.

Claims (25)

1. Inrichting voor het op zee assembleren van een uit onderdelen opgebouwd bouwwerk, in het bijzonder een windturbine, welke inrichting op het dek van een vaartuig geplaatste hijsmiddelen zoals een hijskraan omvat, die zijn ingericht voor het plaatsen van de onderdelen op een in zee aanwezige fundering, waarbij de inrichting verder een robotarm omvat met een gereedschap voor het ondersteunen van de onderdelen, tenminste tijdens het plaatsen ervan.Device for assembling a structure built up from parts at sea, in particular a wind turbine, which device comprises lifting means placed on the deck of a vessel, such as a crane, which are arranged for placing the parts on a seabed present foundation, the device further comprising a robot arm with a tool for supporting the parts, at least during placement thereof. 2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de robotarm een gelede robotarm omvat.Device as claimed in claim 1, characterized in that the robot arm comprises an articulated robot arm. 3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk dat de gelede robotarm tenminste 4-assig is, en bij voorkeur 6-assig.Device as claimed in claim 2, characterized in that the articulated robot arm is at least 4-axis, and preferably 6-axis. 4. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de robotarm is ingericht om verwisselbare gereedschappen te dragen.Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the robot arm is adapted to carry exchangeable tools. 5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk dat de verwisselbare gereedschappen een grijper omvatten voor een mastsectie, een rotorblad of een gondel van een windturbine.Device as claimed in claim 4, characterized in that the exchangeable tools comprise a gripper for a mast section, a rotor blade or a gondola of a wind turbine. 6. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat een arm van de robotarm uitschuifbaar is.Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that an arm of the robot arm is extendable. 7. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de inrichting stuurmiddelen omvat om de bewegingen van het hijsmiddel en de robotarm op elkaar af te stemmen.Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the device comprises control means for coordinating the movements of the hoisting means and the robot arm. 8. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de robotarm is verbonden met een zich in hoofdzaak loodrecht op het vlak van het dek uitstrekkende steunstructuur.Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the robot arm is connected to a support structure that extends substantially perpendicular to the plane of the deck. 9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk dat de robotarm middels een in de lengterichting van de steunstructuur transleerbaar koppellichaam aan de steunstructuur is bevestigd.Device as claimed in claim 8, characterized in that the robot arm is attached to the support structure by means of a coupling body that can be translated in the longitudinal direction of the support structure. 10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk dat het koppellichaam om de lengterichtingsas van de steunstructuur roteerbaar is.Device as claimed in claim 9, characterized in that the coupling body is rotatable about the longitudinal direction axis of the support structure. 11. Inrichting volgens één der conclusies 8-10, met het kenmerk dat de opgerichte steunstructuur een monopaal omvat, die aan de buitenzijde is voorzien van een geleiding voor de robotarm.Device as claimed in any of the claims 8-10, characterized in that the erected support structure comprises a monopile which is provided on the outside with a guide for the robot arm. 12. Inrichting volgens één der conclusies 8-10, met het kenmerk dat de opgerichte steunstructuur een vakwerk omvat.Device as claimed in any of the claims 8-10, characterized in that the erected support structure comprises a framework. 13. Inrichting volgens één der conclusies 8-12, met het kenmerk dat het vaartuig een opvijzelbaar platform omvat en de steunstructuur een spudpaal van het platform omvat.Device as claimed in any of the claims 8-12, characterized in that the vessel comprises a jackable platform and the support structure comprises a spud pole of the platform. 14. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de inrichting tenminste twee robotarmen omvat.Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the device comprises at least two robot arms. 15. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de inrichting verder verplaatsingsmiddelen omvat voor het verplaatsen van de onderdelen over het dek van het vaartuig tot in het werkbereik van de robotarm.Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the device further comprises displacement means for displacing the parts over the deck of the vessel into the working area of the robot arm. 16. Inrichting volgens conclusie 15, met het kenmerk dat de verplaatsingsmiddelen op het dek aangebrachte schuifbanen of rails omvatten.Device as claimed in claim 15, characterized in that the displacement means comprise sliding tracks or rails arranged on the deck. 17. Werkwijze voor het op zee assembleren van een uit onderdelen ópgebouwd bouwwerk, in het bijzonder een windturbine, welke werkwijze omvat het verschaffen op een vaartuig van een inrichting volgens één der voorgaande conclusies, en het met behulp van de hijsmiddelen plaatsen van de onderdelen op een in zee aanwezige fundering, terwijl de robotarm met het gereedschap de onderdelen ondersteunt of aangrijpt, tenminste tijdens het plaatsen ervan.17. Method for assembling a structure built up from parts at sea, in particular a wind turbine, which method comprises providing on a vessel a device according to any one of the preceding claims, and placing the parts on the vessel using hoisting means a foundation present in the sea, while the robot arm supports or engages the parts with the tool, at least during the placement thereof. 18. Werkwijze volgens conclusies 17, met het kenmerk dat de robotarm tenminste 4-assig is, en bij voorkeur 6-assig, en dat dé robotarm tenminste tijdens het hijsen met het hijswerktuig en met een aangegrepen onderdeel wordt gemanipuleerd om dit onderdeel in uitlijning te brengen met op de in zee aanwezige fundering en eventueel daarop reeds geplaatste onderdelen.Method according to claim 17, characterized in that the robot arm is at least 4-axis, and preferably 6-axis, and in that the robot arm is manipulated at least during lifting with the hoisting device and with an engaged part to align this part in alignment. with the foundation present in the sea and any parts already placed on it. 19. Werkwijze volgens één der conclusies 17-18, met het kenmerk dat de robotarm is ingericht om verwisselbare gereedschappen te dragen en dat het gereedschap wordt verwisseld met eén voor het ondersteunen van een onderdeel geëigend gereedschap.A method according to any one of claims 17-18, characterized in that the robot arm is adapted to carry exchangeable tools and in that the tool is exchanged with a tool suitable for supporting a component. 20. Werkwijze volgens conclusie 19, met het kenmerk dat de verwisselbare gereedschappen een grijper omvatten voor een mastsectie, een rotorblad of een gondel van een windturbine.A method according to claim 19, characterized in that the exchangeable tools comprise a gripper for a mast section, a rotor blade or a gondola of a wind turbine. 21. Werkwijze volgens één der conclusies 17-20, met het kenmerk dat de bewegingen van het hijsmiddel en de robotarm op elkaar worden afgestemd.A method according to any one of claims 17-20, characterized in that the movements of the hoisting means and the robot arm are coordinated with each other. 22. Werkwijze volgens één der conclusies 17-21, met het kenmerk dat de robotarm met gereedschap middels een koppellichaam met de steunstructuur is verbonden en het gereedschap met een aangegrepen onderdeel langs de steunstructuur wordt getransleerd tot in een positie waar vanaf het onderdeel in uitlijning wordt gebracht met op de in zee aanwezige fundering en eventueel reeds daarop geplaatste onderdelen.A method according to any one of claims 17-21, characterized in that the robot arm with tool is connected to the support structure by means of a coupling body and the tool is translated with an engaged part along the support structure to a position from which the part is aligned with the foundation present in the sea and any parts already placed on it. 23. Werkwijze volgens conclusie 22, met het kenmerk dat het koppellichaam om de lengterichtingsas van de opgerichte steunstructuur wordt geroteerd om het onderdeel in uitlijning te brengen met de in zee aanwezige fundering en eventueel reeds daarop geplaatste onderdelen.A method according to claim 22, characterized in that the coupling body is rotated about the longitudinal direction axis of the erected support structure to bring the part in alignment with the foundation present in the sea and any parts already placed thereon. 24. Werkwijze volgens één der conclusies 17-23, met het kenmerk dat de onderdelen de mastsecties, de rotorbladen en de gondel van een windturbine omvatten.A method according to any one of claims 17-23, characterized in that the parts comprise the mast sections, the rotor blades and the gondola of a wind turbine. 25. Werkwijze volgens conclusie 24, met het kenmerk dat de onderdelen de gondel met naaf van een windturbine omvatten, waarbij de naaf is voorzien van rotorbladen.25. Method as claimed in claim 24, characterized in that the parts comprise the gondola with hub of a wind turbine, wherein the hub is provided with rotor blades.