BE1024887B1 - DEVICE AND METHOD FOR ASSEMBLING A SEA CONSTRUCTION WORK - Google Patents

DEVICE AND METHOD FOR ASSEMBLING A SEA CONSTRUCTION WORK Download PDF

Info

Publication number
BE1024887B1
BE1024887B1 BE2012/0167A BE201200167A BE1024887B1 BE 1024887 B1 BE1024887 B1 BE 1024887B1 BE 2012/0167 A BE2012/0167 A BE 2012/0167A BE 201200167 A BE201200167 A BE 201200167A BE 1024887 B1 BE1024887 B1 BE 1024887B1
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
robot arm
parts
sea
wind turbine
support structure
Prior art date
Application number
BE2012/0167A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Johannes Andreas Maria Jacobs
Peter Georges Nelly Roose
Original Assignee
High Wind N.V.
GeoSea N.V.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by High Wind N.V., GeoSea N.V. filed Critical High Wind N.V.
Application granted granted Critical
Publication of BE1024887B1 publication Critical patent/BE1024887B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B27/00Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • B63B27/18Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers of cableways, e.g. with breeches-buoys
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B17/02Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto
    • E02B17/021Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto with relative movement between supporting construction and platform
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D13/00Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/10Assembly of wind motors; Arrangements for erecting wind motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D13/00Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/40Arrangements or methods specially adapted for transporting wind motor components
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0039Methods for placing the offshore structure
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0056Platforms with supporting legs
    • E02B2017/0065Monopile structures
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0091Offshore structures for wind turbines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/30Wind power
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

De uitvinding betreft een inrichting voor het op zee assembleren van een uit onderdelen opgebouwd bouwwerk, in het bijzonder een windturbine. De inrichting omvat een met een vaartuig verbonden robotarm, die is voorzien van een gereedschap voor het aangrijpen van de onderdelen, en een besturingseenheid, die is ingericht om de robotarm dusdanig te bewegen dat de onderdelen op een in zee aanwezige fundering kunnen worden geplaatst. De uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor het op zee assembleren van een uit onderdelen opgebouwd bouwwerk, in het bijzonder een windturbine, onder gebruikmaking van de uitgevonden inrichting.The invention relates to a device for assembling at sea a building made up of components, in particular a wind turbine. The device comprises a robot arm connected to a vessel, which is provided with a tool for engaging the parts, and a control unit which is adapted to move the robot arm such that the parts can be placed on a foundation present in the sea. The invention also relates to a method for assembling at sea a building made up of components, in particular a wind turbine, using the invented device.

Description

(73) Houder(s) :(73) Holder (s):

HIGH WIND N.V.HIGH WIND N.V.

2070, ZWIJNDRECHT België (72) Uitvinder(s) :2070, ZWIJNDRECHT Belgium (72) Inventor (s):

JACOBS Johannes Andreas MariaJACOBS Johannes Andreas Maria

2990 WUUSTWEZEL2990 WUUS WEEL

BelgiëBelgium

ROOSE Peter Georges NellyROOSE Peter Georges Nelly

3510 SPALBEEK3510 SPALBEEK

België (54) INRICHTING EN WERKWIJZE VOOR HET ASSEMBLEREN VAN EEN BOUWWERK OP ZEE (57) De uitvinding betreft een inrichting voor het op zee assembleren van een uit onderdelen opgebouwd bouwwerk, in het bijzonder een windturbine. De inrichting omvat een met een vaartuig verbonden robotarm, die is voorzien van een gereedschap voor het aangrijpen van de onderdelen, en een besturingseenheid, die is ingericht om de robotarm dusdanig te bewegen dat de onderdelen op een in zee aanwezige fundering kunnen worden geplaatst. De uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor het op zee assembleren van een uit onderdelen opgebouwd bouwwerk, in het bijzonder een windturbine, onder gebruikmaking van de uitgevonden inrichting.Belgium (54) APPARATUS AND METHOD FOR ASSEMBLING A CONSTRUCTION AT SEA (57) The invention relates to a device for assembling at sea a construction consisting of parts, in particular a wind turbine. The device comprises a robot arm connected to a vessel, which is provided with a tool for gripping the parts, and a control unit, which is arranged to move the robot arm in such a way that the parts can be placed on a foundation present at sea. The invention also relates to a method for assembling a structure built from components at sea, in particular a wind turbine, using the invented device.

Figure BE1024887B1_D0001

BELGISCH UITVINDINGSOCTROOIBELGIAN INVENTION PATENT

FOD Economie, K.M.O., Middenstand & EnergieFPS Economy, K.M.O., Self-employed & Energy

Publicatienummer: 1024887 Nummer van indiening: 2012/0167Publication number: 1024887 Filing number: 2012/0167

Dienst voor de Intellectuele EigendomIntellectual Property Office

Internationale classificatie: B63B 27/18 F03D 1/00 Datum van verlening: 03/08/2018International classification: B63B 27/18 F03D 1/00 Date of issue: 03/08/2018

De Minister van Economie,The Minister of Economy,

Gelet op het Verdrag van Parijs van 20 maart 1883 tot Bescherming van de industriële Eigendom;Having regard to the Paris Convention of 20 March 1883 for the Protection of Industrial Property;

Gelet op de wet van 28 maart 1984 op de uitvindingsoctrooien, artikel 22, voor de voor 22 September 2014 ingediende octrooiaanvragen ;Having regard to the Law of March 28, 1984 on inventive patents, Article 22, for patent applications filed before September 22, 2014;

Gelet op Titel 1 Uitvindingsoctrooien van Boek XI van het Wetboek van economisch recht, artikel XI.24, voor de vanaf 22 September 2014 ingediende octrooiaanvragen ;Having regard to Title 1 Invention Patents of Book XI of the Economic Law Code, Article XI.24, for patent applications filed from September 22, 2014;

Gelet op het koninklijk besluit van 2 december 1986 betreffende het aanvragen, verlenen en in stand houden van uitvindingsoctrooien, artikel 28;Having regard to the Royal Decree of 2 December 1986 on the filing, granting and maintenance of inventive patents, Article 28;

Gelet op de aanvraag voor een uitvindingsoctrooi ontvangen door de Dienst voor de Intellectuele Eigendom op datum van 13/03/2012.Having regard to the application for an invention patent received by the Intellectual Property Office on 13/03/2012.

Overwegende dat voor de octrooiaanvragen die binnen het toepassingsgebied van Titel 1, Boek XI, van het Wetboek van economisch recht (hierna WER) vallen, overeenkomstig artikel XI.19, § 4, tweede lid, van het WER, het verleende octrooi beperkt zal zijn tot de octrooiconclusies waarvoor het verslag van nieuwheidsonderzoek werd opgesteld, wanneer de octrooiaanvraag het voorwerp uitmaakt van een verslag van nieuwheidsonderzoek dat een gebrek aan eenheid van uitvinding als bedoeld in paragraaf 1, vermeldt, en wanneer de aanvrager zijn aanvraag niet beperkt en geen afgesplitste aanvraag indient overeenkomstig het verslag van nieuwheidsonderzoek.Whereas for patent applications that fall within the scope of Title 1, Book XI, of the Code of Economic Law (hereinafter WER), in accordance with Article XI.19, § 4, second paragraph, of the WER, the granted patent will be limited. to the patent claims for which the novelty search report was prepared, when the patent application is the subject of a novelty search report indicating a lack of unity of invention as referred to in paragraph 1, and when the applicant does not limit his filing and does not file a divisional application in accordance with the search report.

Besluit:Decision:

Artikel 1. - Er wordt aanArticle 1

HIGH WIND N.V., Haven 1025-Scheldedijk 30, 2070 ZWIJNDRECHT België;HIGH WIND N.V., Haven 1025-Scheldedijk 30, 2070 ZWIJNDRECHT Belgium;

vertegenwoordigd doorrepresented by

BROUWER Hendrik Rogier, Meir 24 bus 17, 2000, ANTWERPEN;BROUWER Hendrik Rogier, Meir 24 box 17, 2000, ANTWERP;

een Belgisch uitvindingsoctrooi met een looptijd van 20 jaar toegekend, onder voorbehoud van betaling van de jaartaksen zoals bedoeld in artikel XI.48, § 1 van het Wetboek van economisch recht, voor: INRICHTINGa Belgian invention patent with a term of 20 years, subject to payment of the annual fees as referred to in Article XI.48, § 1 of the Code of Economic Law, for: FURNISHING

EN WERKWIJZE VOOR HET ASSEMBLEREN VAN EEN BOUWWERK OP ZEE.AND METHOD FOR ASSEMBLING A CONSTRUCTION AT SEA.

UITVINDER(S):INVENTOR (S):

JACOBS Johannes Andreas Maria, Hofakker 32, 2990, WUUSTWEZEL;JACOBS Johannes Andreas Maria, Hofakker 32, 2990, WUUSTWEZEL;

ROOSE Peter Georges Nelly, Oudestraat 154, 3510, SPALBEEK;ROOSE Peter Georges Nelly, Oudestraat 154, 3510, SPALBEEK;

VOORRANG:PRIORITY:

AFSPLITSING :BREAKDOWN:

Afgesplitst van basisaanvraag : Indieningsdatum van de basisaanvraag :Split from basic application: Filing date of the basic application:

Artikel 2. - Dit octrooi wordt verleend zonder voorafgaand onderzoek naar de octrooieerbaarheid van de uitvinding, zonder garantie van de Verdienste van de uitvinding noch van de nauwkeurigheid van de beschrijving ervan en voor risico van de aanvrager(s).Article 2. - This patent is granted without prior investigation into the patentability of the invention, without warranty of the Merit of the invention, nor of the accuracy of its description and at the risk of the applicant (s).

Brussel, 03/08/2018,Brussels, 03/08/2018,

Bij bijzondere machtiging:With special authorization:

BE 2012/0167BE 2012/0167

2012/01672012/0167

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 building at sea. The invention also relates to a method for assembling a structure at sea. The invention particularly relates to an apparatus and method for assembling a wind turbine at sea.

Een groeiend aantal bouwwerken dient op zee te worden gebouwd, onderhouden en gerepareerd. Een typisch voorbeeld betreft een offshore windturbine, die is opgebouwd uit een gondel of nacelle, welke wordt ondersteund door een mast die meer dan 100 meter hoog kan zijn. De mast omvat verschillende mastsegmenten die doorgaans opeenvolgend op elkaar worden geplaatst. De gondel betreft de behuizing op de mast waarin zieh een groot deel van de benodigde apparatuur bevindt, en die alleen al een gewicht van meer dan 350 ton kan bezitten. De windturbine is verder voorzien van een naaf, waarop een aantal rotorbladen zijn aangebracht. De naaf vormt de verbinding tussen de rotorbladen van de windturbine en de as ervan. De rotorbladen, die een lengte van meer dan 70 meter kunnen hebben, zetten de bewegingsenergie van de wind om in een draaiende beweging van de as. De tegenwoordig zeer gebruikelijke windturbines zijn uitgerust met drie rotorbladen, waarbij de rotorbladen over hun lengteas kunnen draaien. Daardoor kunnen ze bij elke windsnelheid de optimale stand innemen, waardoor een optimale opbrengst bereikt wordt. Ook kunnen zij aldus bij hoge windsnelheden uit de wind worden gedraaid door middel van eén zogenaamde pitch installatie. Een typische windturbine is verder voorzien van een overbrenging of tandwielkast om de generator draaisnelheid (50 Hz) af te stemmen op de rotatiesnelheid van de rotors. De generator zet de beweging van de as om in elektriciteit, en levert de opgewekte stroom aan het openbare net.A growing number of structures need to be built, maintained and repaired at sea. A typical example concerns an offshore wind turbine, which is built from a nacelle or nacelle, which is supported by a mast that can be more than 100 meters high. The mast comprises several mast segments that are usually placed one after the other. The gondola is the housing on the mast in which a large part of the necessary equipment is located, and which alone can weigh more than 350 tons. The wind turbine is further provided with a hub, on which a number of rotor blades are mounted. The hub forms the connection between the rotor blades of the wind turbine and its shaft. The rotor blades, which can be more than 70 meters in length, convert the kinetic energy of the wind into a rotary movement of the shaft. Today's very common wind turbines are equipped with three rotor blades, whereby the rotor blades can rotate along their longitudinal axis. As a result, they can assume the optimum position at any wind speed, resulting in an optimal yield. They can also be turned out of the wind at high wind speeds by means of a so-called pitch installation. A typical wind turbine further includes a transmission or gearbox to match the generator rotation speed (50 Hz) to the rotational speed of the rotors. The generator converts the movement of the shaft into electricity and supplies the generated power to the public grid.

Bij het assembleren, onderhouden en/of repareren van dergelijke grote bouwwerken op zee is het gebruikelijk onderdelen van het bouwwerk te transporteren naar een opvijzelbaar offshore platform, dat is aangemeerd in de nabijheid van de plaats waar het bouwwerk zieh bevindt of moet worden opgebouwd. Voor het opbouwen van een windturbine bijvoorbeeld worden de mastonderdelen en een op een naaf aangebracht samenstel van rotorbladen met een geschikt vaartuig naar de plaats van opbouw gevaren. Het opvijzelbaar platform is voorzien van een hijsinrichting die deWhen assembling, maintaining and / or repairing such large structures at sea, it is customary to transport parts of the structure to a jack-up offshore platform, which is moored near the place where the structure is or is to be built. For example, for building a wind turbine, the mast parts and an assembly of rotor blades mounted on a hub are sailed to the place of construction with a suitable vessel. The jack-up platform is equipped with a hoisting device that lifts the

BE 2012/0167 aangevoerde onderdelen vanaf het vaartuig kan opnemen en naar het op te bouwen bouwwerk kan voeren.BE 2012/0167 can take in parts supplied from the vessel and lead them to the building to be built.

2012/01672012/0167

Bij het hijsen en plaatsen van onderdelen is het gebruikelijk dat deze tenminste tijdelijk in een andere stand dan de transportstand dienen te worden gebracht. Meer in het bijzonder dienen onderdelen te worden gemanipuleerd om ze van hun transportstand (de stand waarin het betreffende onderdeel werd getransporteerd) naar hun montagestand te brengen (de stand waarin het betreffende onderdeel op of aan een reeds bestaande opbouw wordt toegevoegd). Zo wordt bij het hijsen en plaatsen van windturbinerotorbladen op een reeds bestaande of opgebouwde mast het opvijzelbaar platform voorzien van een hulpkraan (een zogenaamde ‘tailing crane’) die er voor zorgt dat het samenstel van naaf en rotorbladen (bijvoorbeeld drie) vanuit de horizontale transporttoestand in verticale richting tenminste gedeeltelijk wordt opgericht, teneinde dit samenstel op de mast aan te kunnen brengen. Een uiteinde van een rotorblad wordt hierbij aan de hulpkraan vastgemaakt.When hoisting and placing parts, it is customary that they must at least be moved temporarily to a position other than the transport position. More specifically, parts must be manipulated to move them from their transport position (the position in which the part in question was transported) to their mounting position (the position in which the part in question is added on or to an already existing structure). For example, when hoisting and placing wind turbine rotor blades on an existing or built-up mast, the jack-up platform is provided with an auxiliary crane (a so-called 'tailing crane') that ensures that the assembly of hub and rotor blades (for example three) from the horizontal transport position. is erected at least partially in vertical direction in order to be able to mount this assembly on the mast. One end of a rotor blade is attached to the auxiliary crane.

Door de golfbelasting op de spudpalen van het platform en de relatief läge stijfheid van de spudpalen kan een off-shore opvijzelbaar platform in de opgevijzelde toestand grote bewegingen in het horizontale vlak vertonen. Doordat ook de hijskraan onderhevig is aan windbelasting kunnen gehesen onderdelen van het bouwwerk aan behoorlijke horizontale bewegingen onderhevig zijn ten opzichte van een met de aarde verbonden hindering voor het bouwwerk of ten opzichte van andere reeds ge'installeerde onderdelen van het bouwwerk. Gebleken is dat het installeren van de verschillende onderdelen van een windturbine in het bijzonder hierdoor alles behalve eenvoudig is, en dat ongebruikelijke bewegingen van gehesen onderdelen grote schade kunnen teweegbrengen aan bijvoorbeeld de windturbinebladen.Due to the wave load on the spud poles of the platform and the relatively low stiffness of the spud poles, an off-shore jack-up platform can show large movements in the horizontal plane in the jacked-up position. Because the crane is also subject to wind load, hoisted parts of the structure can be subject to considerable horizontal movements with respect to an obstruction to the construction connected to the earth or with respect to other parts of the construction already installed. It has been found that the installation of the various parts of a wind turbine in particular is therefore all but simple, and that unusual movements of lifted parts can cause great damage to, for example, the wind turbine blades.

De bekende inrichting en werkwijze zijn omslachtig. Bovendien neemt de hulpkraan veel plaats in op het platform waardoor kostbare plaats verloren gaat. Daarnaast vergt het werken met een hulpkraan goede coördinatie en vakmanschap, bij gebrek waaraan er gevaar kan ontstaan.The known device and method are laborious. In addition, the auxiliary crane takes up a lot of space on the platform, so that valuable space is lost. In addition, working with an auxiliary crane requires good coordination and craftsmanship, in the absence of which danger can arise.

BE 2012/0167BE 2012/0167

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

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 een met een vaartuig verbonden robotarm omvat die is voorzien van een gereedschap voor het aangrijpen van de onderdelen, en een besturingseenheid, die is ingericht om de robotarm dusdanig te bewegen dat de onderdelen op een in zee aanwezige fundering kunnen worden geplaatst. Door gebruik te maken van de robotarm kan op veilige, nauwkeurige en minder windgevoelige wijze een groot bouwwerk op zee worden geassembleerd. Bovendien laat de inrichting toe door te werken bij weersomstandigheden waarbij de inrichting volgens de stand der techniek dit niet toelaat.This object is achieved by providing a device for assembling at sea an edifice, in particular a wind turbine, which device comprises a robot arm connected to a vessel and provided with a tool for gripping the parts, and a control unit adapted to move the robot arm such that the parts can be placed on a foundation present in the sea. By using the robot arm, a large structure can be assembled at sea in a safe, accurate and less wind-sensitive manner. In addition, the device allows to continue operating in weather conditions, the device of the prior art not allowing this.

2012/01672012/0167

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 robotarm plaatsen van de onderdelen op een in zee aanwezige fundering. Door de robotarm volgens de uitvinding te verschaffen wordt het gebruik van een kraan en van een hulpkraan eventueel vermeden.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 robot arm. By providing the robot arm according to the invention, the use of a crane and of an auxiliary crane is possibly avoided.

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 eerste en tweede grijpmiddelen, evenals de te assembleren onderdelen van het bouwwerk, eenvoudig in een transportstand worden gebracht waarin deze zonder gevaar en met relatief grote snelheid over zee kunnen worden vervoerd naar de assemblage locatie. Het opvijzelbaar offshore platform en/of het vaartuig omvatten 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 tijdensThe vessel can in principle be any vessel with sufficient load-bearing capacity for the device, but is preferably a jack-up offshore platform, which is moored in the vicinity of the construction site, more particularly in the vicinity of the foundation for the sea. edifice. As will become clear below, the first and second gripping means, as well as the parts of the construction to be assembled, can easily be brought into a transport position in which they can be transported to the assembly location without danger and at a relatively great speed. The jack-up offshore platform and / or vessel typically include a work deck, which can support a substantial load, and anchoring posts that support the work deck. Each substantially vertically extending anchoring post is movable in this direction from a high position during

BE 2012/0167 transport tot een läge 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 te verschuiven door middel van (hydraulische) vijzels. Het werkdek kan in de verankerde stand tot boven het watemiveau worden opgevijzeld.BE 2012/0167 transport 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 sliding the working deck relative to the posts by means of (hydraulic) jacks. The working deck can be jacked above the water level in the anchored position.

2012/01672012/0167

Het op zee te assembleren bouwwerk kan in beginsel elk bouwwerk zijn. De inriehting 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 apparatus and method according to the invention are particularly suitable for assembling wind turbines at sea, the parts comprising for instance mast parts and the nacelle (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 inriehting 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.Robot arm in the present application is understood to mean the arm of any automatically controlled, and preferably programmable, manipulator or robot with at least three degrees of freedom. This definition includes, among other things, the articulated robot (articulated robot), the arms of a Cartesian robot, SCARA robot, etc. 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 several mutually coupled arm members, whereby the coupling allows a rotation.

Volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt een inriehting verschaft waarbij de gelede robotarm tenminste 4-assig is, en bij voorkeur 6-assig. Doordat de inriehting volgens de uitvinding in een voorkeursuitvoeringsvorm slechts een of meerdere robotarmen omvat dient een dergelijke robotarm voldoende draagkracht te bezitten om het benodigde (aanzienlijke) hijsvermogen te leveren.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 in a preferred embodiment comprises only one or more robot arms, such a robot arm must have sufficient load-bearing capacity to provide the required (considerable) lifting capacity.

Een bijzonder voordelige uitvoeringsvorm van de inriehting 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 voor een mastsectie, een grijper voor een rotorblad of een grijper voor een gondel van een windturbine. De inriehting volgens de uitvinding heeft in deze uitvoeringsvorm het voordeei 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 vanA particularly advantageous embodiment of the device according to the invention is characterized in that the robot arm is designed to carry exchangeable tools. More preferably, the interchangeable tools include a mast section gripper, a rotor blade gripper or a wind turbine gondola gripper. In this embodiment, the device according to the invention has the advantage that the robot arm can be adapted to grip the relevant part. Grasping mast parts and placing them on the foundation usually requires a great deal of force but relatively little freedom of movement. Grabbing

BE 2012/0167 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 günstige gereedschap worden gekozen.BE 2012/0167 rotor blades, on the other hand, require relatively little force but a great freedom of movement, which has the advantage of being 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 economical tool can be selected.

2012/01672012/0167

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 usually 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 zieh bekend, zoals bijvoorbeeld een PLC besturingseenheid, die is ingericht om de robotarm, en in het bijzonder de onderlinge bewegingen van de robotarmleden en/of het gereedschap aan te sturen in afhankelijkheid van de positie van een gehesen of te hijsen onderdeel.In one embodiment the device according to the invention comprises control means for at least the robot arm. Such control means are known, such as, for example, a PLC control unit, which is designed to control the robot arm, and in particular the mutual movements of the robot arm members and / or the tool, depending on the position of a hoisted or hoisted part .

In een uitvoeringsvorm waarbij naast de robotarm tevens een hijskraan wordt toegepast om de onderdelen mee te helpen hijsen, heeft de inrichting volgens de uitvinding het kenmerk dat de inrichting stuurmiddelen omvat om de bewegingen van de hijskraan en de robotarm op elkaar af te stemmen. Volgens de uitvinding zijn de optionele hijskraan en/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 instantané positie van deze of andere onderdelen van de hijskraan en/of robotarm aan een centrale computer of PLC kan middels een terugkoppellus de robotarm dusdanig worden aangestuurd dat deze de gewenste beweging voigt. 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 robotarmleden, 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 hetIn an embodiment in which, in addition to the robot arm, a crane is also used to help hoist the parts, the device according to the invention is characterized in that the device comprises control means for coordinating the movements of the crane and the robot arm. According to the invention, the optional crane and / or the robot arm are preferably provided with measuring means for recording the position of, for example, the lifting eye of the lifting means and / or the position of the tool of the robot arm. By communicating the instantaneous position of this or other parts of the crane and / or robot arm to a central computer or PLC, the robot arm can be controlled by means of a feedback loop in such a way that it senses the desired movement. 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 several robot arm members, and the movement of the robot arm is controlled such that the measured force is comprised between a minimum and a maximum value . It will be clear that the skilled person has several options available for it

BE 2012/0167 afstemmen van de bewegingen van de optionele hijskraan en de robotarm, en dat de uitvinding niet per se beperkt is tot het inzetten van een enkele besturingseenheid.BE 2012/0167 to coordinate the movements of the optional crane and the robot arm, and that the invention is not necessarily limited to the use of a single control unit.

2012/01672012/0167

In nog een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt een inrichting verschaft waarbij de robotarm is verbonden met een zieh in hoofdzaak loodrecht op het vlak van het dek 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 great 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 which is translatable in the longitudinal direction of the support structure. In another embodiment, the coupling body is rotatable about the longitudinal 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 zieh 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 wherein the robot arm is extendable transverse to the longitudinal axis of the erected support structure. This makes it possible to engage parts which are at different transverse distances from the support structure. By rotating the first gripper of the first robotic arm to rotate the longitudinal axis of the erected support structure, an engaged part can, in a foolproof and substantially wind-insensitive manner, from a storage location on the vessel, in particular the working deck of an offshore platform, above foundation, where any transverse distance to the foundation can be bridged by extending the robot arm in this direction. The robotic arm ensures sufficient stability of the hoisted part while the required lifting power is provided by the hoisting means.

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 deA space-saving embodiment of the device according to the invention is characterized in that the erected support structure comprises a monopile, 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 instance in the longitudinal direction of the

BE 2012/0167 opgerichte steunstructuur. De afstand tot de monopaal kan desgewenst door een vakwerkstructuur worden overbrugd.BE 2012/0167 support structure established. The distance to the monopile can be bridged by a truss structure if desired.

2012/01672012/0167

Gewicht kan worden bespaard door in een uitvoeringsvorm van de inrichting te voorzien waarbij de opgerichte steunstructuur een vakwerk omvat. Een dergelijke uitvoeringsvorm is robuust en goed bestand tegen de vaak ruwe omstandigheden ter plaatse.Weight can be saved by providing an embodiment of the device in which the erected support structure comprises a truss. Such an embodiment is robust and well resistant to the often rough 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, met meer voorkeur tussen 20-35 meter, en met de meeste voorkeur tussen 25-35 m.In one embodiment, it has further advantages if the support body is extendable transverse to the longitudinal axis of the erected support structure. The erected support structure will usually 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, so that preferred heights are 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 m.

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 jack-up platform and the support structure is arranged around an anchoring post (also referred to as a spud pole) of the platform.

In nog een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt een inrichting verschaft waarbij de robotarm een gelede robotarm omvat die is verbonden met een zieh op het dek bevindend steunplateau. Het eerste robotarmlid dat met het steunplateau is verbonden zal om relatief grote hoogtes te kunnen bereiken met het gereedschap van de robotarm en tegelijkertijd relatief grote lasten te kunnen dragen voldoende sterkte en stijfheid dienen te bezitten. Een voorkeursuitvoeringsvorm omvat een eerste robotarmlid in de vorm van een schamierend aan het steunplateau of werkdek bevestigd vakwerk. Verder is het voordelig als het steunplateau draaibaar is opgesteld ten opzichte van het werkdek waarbij de as van rotatie zieh in hoofdzaak loodrecht uitstrekt op het werkdek. Aan de ten opzichte van het steunplateau andere zijde van het eerste robotarmlid kan desgewenst een aantal verdere robotarmleden draaibaar zijn verbonden.In yet another embodiment of the invention, a device is provided in which the robot arm comprises an articulated robot arm connected to a support platform located on the deck. The first robot arm member which is connected to the support platform will have to have sufficient strength and rigidity in order to be able to reach relatively great heights with the tools of the robot arm and at the same time be able to carry relatively large loads. A preferred embodiment comprises a first robot arm member in the form of a truss mounted on the supporting platform or work deck. Furthermore, it is advantageous if the support platform is rotatably arranged relative to the working deck, the axis of rotation extending substantially perpendicular to the working deck. If desired, a number of further robot arm members can be rotatably connected to the other side of the first robot arm member relative to the supporting platform.

BE 2012/0167BE 2012/0167

Het laatste robotarmlid zal doorgaans het gereedschap dragen hoewel het eveneens mogelijk is de robotarm te voorzien van meerdere gereedschappen die desgewenst door verschillende robotarmleden worden gedragen.The last robotic arm member will usually carry the tool although it is also possible to provide the robotic arm with several tools which are carried by different robotic arm members if desired.

2012/01672012/0167

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 eerste robotarm eerste onderdelen op een in zee aanwezige fundering geplaatst worden, en met behulp van de tweede robotarm tweede onderdelen op de eerste onderdelen worden geplaatst. 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 meer robotarmen heeft onder andere het voordeel dat elke robotarm kan worden afgestemd op het te ondersteunen en aan te grijpen onderdeel.With the invented device it is possible to efficiently assemble a building built from parts, in particular a wind turbine, at sea. In an embodiment of the invention, a device can be provided for this purpose comprising at least two robot arms, wherein first parts are placed on a foundation present in the sea with the aid of the first robot arm, and second parts are placed on the first parts with the aid of the second robot arm. placed. In a typical embodiment, the first parts comprise the mast parts of a wind turbine mast and the nacelle, and the second parts the wind turbine blades. The use of two or more robot arms has the advantage, among other things, that each robot arm can be adapted to the part to be supported and engaged.

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 in particular within the working range of the robot arm (s), an embodiment of the device is provided which comprises moving means for moving 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 van de uitvinding verschaft een werkwijze waarin de robotarm, die bij voorkeur tenminste 4-assig is, en met nog meer voorkeur 6-assig, onder aansturing van de besturingseenheid 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.An embodiment of the invention provides a method in which the robotic arm, which is preferably at least 4-axis, and even more preferably 6-axis, is manipulated under actuation of the control unit with an engaged part to align this part 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 ten minste één robotarm te manipuleren onderdelen de mastsecties of de gondel met naaf van een windturbine omvatten, evenals de rotorbladen van een windturbine. De naaf is bij het hij sen desgewenst voorzien van één of meerdere rotorbladen.The method according to the invention is particularly suitable for assembling a wind turbine at sea, in which embodiment the parts to be manipulated by means of the at least one 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 . If desired, the hub is provided with one or more rotor blades.

BE 2012/0167BE 2012/0167

De uitvinding zal nu in meer detail worden toegelicht onder verwijzing naar de bijgevoegde 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 attached figures, without, however, being limited thereto. In the figures: Figs. 1 shows 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 shows a schematic side view of the device shown in figure 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;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;

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. 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;

Fig. 5 een schematisch zijaanzicht van een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding;Fig. 5 is a schematic side view of another embodiment of the device according to the invention;

Fig. 6 een schematisch zijaanzicht van de in figuur 1 getoonde inrichting in een stap van een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding;Fig. 6 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. 7 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. 8 een schematisch zijaanzicht van de in figuur 1 getoonde inrichting in een verdere stap van een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding.Fig. 7 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. 8 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.

2012/01672012/0167

Onder verwijzing naar figuur 1 wordt een uitvoeringsvorm van de inrichting getoond die specifiek is bedoeld voor het assembleren van een windturbine 50 op zee. De getoonde inrichting is voorzien van een eerste robotarm 2, ingericht voor het tijdens het hij sen 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.Referring to Figure 1, there is shown an embodiment of the device specifically intended for assembling a wind turbine 50 at sea. The device shown is provided with a first robot arm 2, designed for supporting mast sections 51 during lifting and a gondola 53 with hub 54 on the foundation 52 present in the sea, and a second robot arm 3, designed for supporting during lifting and placing second parts on the mast sections 51, which in the present embodiment at least comprise the rotor blades 55 of the wind turbine 50.

De eerste en tweede robotarm (2,3) zijn beide verbonden met een opgerichte 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 voorThe first and second robot arm (2,3) are both connected to an erected support structure in the form of a truss 21, which is provided on the outside with a guide (not shown) for the first and second robot arm (2, 3). The guide comprises longitudinal ribs running in the longitudinal direction 24 of the truss structure 21 (corresponding to the vertical direction) along which a coupling body 20 for coupling between the truss 21 and the first robot arm 2, and a coupling body 30 for

BE 2012/0167 de koppeling tussen vakwerk 21 en de tweede robotarm 3 in de lengterichting van de vakwerkstructuur kunnen transleren, en desgewenst röteren 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 längs het vakwerk 21 bewogen door middel van (niet getoonde) aandrijfmiddelen zoals een motor.BE 2012/0167 be able to translate the coupling between truss 21 and the second robot arm 3 in the longitudinal direction of the truss structure, and optionally rotate around the longitudinal 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 such that it is able to clamp and support the mast sections 51 and, possibly after exchange of the gripper, the nacelle 53 with hub 54, the hoisting crane 100 mainly providing the required lifting capacity. The gripper 22 is attached to the coupling body 20 via a robot arm member 23, which engages 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 truss 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 zieh 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 members (20, 30) are mounted rotatably about the longitudinal axis 24 of the lattice 21 in the shown embodiment and can therefore be rotated by means of drive means known in the art. The robot arm member 23 in the form of a lattice structure is extendable in the direction 25 transverse to the longitudinal axis 24 of the support structure 21. A mast section 51 supported with the first robot arm 2 can hereby be moved, for example, from a position in the vicinity of the lattice 21 to a position further away from the lattice 21, the hoisting crane 100 providing the required hoisting force. This allows accurate alignment with foundation 52 to be achieved.

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. In vele gevallen kan tevens een 3-assige, 4-assige of 5-assige robot worden toegepast. De grijparm is aan de steunstructuur 21 verbonden door middel van een rond de lengterichtingsas 24 draaibaar koppellichaam 30. Het koppellichaam 30 kan overeenkomen met het koppellichaam 20. In een dergelijke uitvoeringsvorm wordt het koppellichaam (20, 30) voorzien van middelen om verschillende robotarmen (2, 3) aan te kunnen koppelen. De verschillende robotarmen (2, 3) bevinden zieh in ongebruikteThe second robot arm 3 comprises an articulated robot arm which is built up of two members 31 and 32, at least one of which is telescopic if desired. The members 31 and 32 can move with each other, a 6-axis articulated robot being preferred. In many cases, a 3-axis, 4-axis or 5-axis robot can also be used. The gripping arm is connected to the support structure 21 by means of a coupling body 30 rotatable about the longitudinal axis 24. The coupling body 30 can correspond to the coupling body 20. In such an embodiment, the coupling body (20, 30) is provided with means around various robot arms (2 , 3) to connect. The different robotic arms (2, 3) are in unused condition

2012/01672012/0167

BE 2012/0167 toestand op het werkdek 10, zoals getoond in figuur 1 voor de tweede robotarm 3, en in figuur 4 voor de eerste robotarm 2. 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.BE 2012/0167 on the working deck 10, as shown in figure 1 for the second robot arm 3, and in figure 4 for the first robot arm 2. To perform the rotation, drive means (not shown) such as a motor are present. 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 hoisting crane 100. For this purpose, the second gripper 33 preferably has a gripping geometry which substantially corresponds to the geometry of a cross-section of the rotor blades 55. As is known, such a cross-section usually has the geometry of an airfoil aimed at catching as much wind as possible. Gripper 33 is also interchangeable with another type of gripper, if desired, for example for a mast part 51.

2012/01672012/0167

Het vaartuig 1 dat bijvoorbeeld 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 läge positie in de verankerde stand (getoond in figuren 1 - 5), 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 for instance comprises a jack-up offshore platform, in addition to a working deck 10, which can carry a substantial load of typically more than 1000 tons, is also provided with anchoring posts 4 supporting the working deck 10. Each anchoring post 4 extends substantially vertically and is movable vertically from a not shown high position during transportation to a low position in the anchored position (shown in Figures 1 - 5), in which position the posts 4 are supported on the seabed. The height position of the working deck 10 relative to the water level can be changed by sliding 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 zieh in opgetrokken stand. Verder zijn op het werkdek 10 van het vaartuig opslagplaatsen voorzien voor de eerste en tweede onderdelen in de vorm van een rek 6 voor de rotorbladen 55, en een voor de eerste grijper 22 bereikbare standplaats voor de mastsecties 51 en de gondels 53 met naaf 54. De mastsecties 51 bevinden zieh 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 usually 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 monopile or a so-called gravity based foundation (GBF). During the transport of the device, the anchoring posts 4 are in the raised position. Furthermore, storage places are provided on the work deck 10 of the vessel for the first and second parts in the form of a rack 6 for the rotor blades 55, and a position for the first gripper 22 accessible for the mast sections 51 and the gondolas 53 with hub 54. The mast sections 51 are in a vertically upright position during transport, but it is also possible to adopt a different configuration.

BE 2012/0167BE 2012/0167

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 eerste robotarm 2 plaatsen van mastsecties 51 op de in zee aanwezige fundering 52, het vervolgens op de aldus geplaatste mastsecties 51 plaatsen van een rotor (53, 54) en het tenslotte plaatsen van rotorbladen 55 met behulp van de tweede robotarm 3.A suitable method for assembling a wind turbine 50 built up from the mast sections 51 and rotor blades 55 at sea comprises placing mast sections 51 on the foundation 52 present in the sea by means of the first robot arm 2, and subsequently placing them on the mast sections 51 thus placed. of a rotor (53, 54) and finally placing rotor blades 55 with the aid of the second robot arm 3.

2012/01672012/0167

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 grijper 22 van de eerste robotarm 2 aangegrepen, bij voorkeur in een bovenste gedeelte van de mastsectie 51, waarbij de eerste grijper 22 zieh in een ten opzichte van de steunstructuur 21 uitgeschoven positie bevindt. Deze positie wordt bereikt door het steunlichaam 23 in de dwarse richting 25 uit te schuiven. De grijper 22 van de eerste robotarm 2 zal zieh bij het aangrijpen van een mastsectie 51 doorgaans in een onderste gedeelte van de steunstructuur 21 bevinden. De grijper 22 wordt met de aangegrepen mastsectie 51 om de lengterichtingsas 24 van de steunstructuur 21 geroteerd, bijvoorbeeld door rotatie van de geleiding, waarbij de grijper 22 desgewenst dwars op de lengterichtingsas 24 wordt uitgeschoven om de mastsectie 51 in uitlijning te brengen met de in zee aanwezige fundering 52. Vervolgens wordt de grijper 22 met aangegrepen mastsectie 51 längs de steunstructuur 21 neerwaarts bewogen totdat deze contact maakt met de bovenzijde van de fundering 52 en hierop wordt vastgezet, bijvoorbeeld door boutverbindingen. De grijper 22 van de eerste robotarm 2 wordt vervolgens teruggeroteerd rond de as 24 tot in een positie waarin de eerste grijper 22 een tweede mastsectie 51 kan aangrijpen. Ook deze mastsectie 51 wordt bij voorkeur in een bovenste gedeelte ervan aangegrepen.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 gripper 22 of the first robot arm 2, preferably in an upper part of the mast section 51, wherein the first gripper 22 is in an extended position relative to the support structure 21. This position is achieved by extending the support body 23 in the transverse direction 25. The gripper 22 of the first robot arm 2 will usually be located in a lower part of the support structure 21 when engaging a mast section 51. The gripper 22 is rotated with the engaged mast section 51 about the longitudinal axis 24 of the support structure 21, for example by rotation of the guide, the gripper 22 being extended transversely to the longitudinal axis 24, if desired, to align the mast section 51 with the sea foundation 52 present. Next, the gripper 22 with gripped mast section 51 is moved downward along the support structure 21 until it contacts the top of the foundation 52 and is secured thereon, for example by bolted connections. The gripper 22 of the first robot arm 2 is then rotated back about the axis 24 into a position in which the first gripper 22 can engage a second mast section 51. This mast section 51 is also preferably engaged in an upper part thereof.

De boven beschreven handelingen worden zo vaak herhaald als er mastsecties 51 moeten worden geplaatst. De grijper 22 van de eerste robotarm 2 wordt vervolgens teruggeroteerd rond de as 24 tot in een positie waarin de eerste grijper 22 een gondel 53 met naaf 54 kan aangrijpen. Hiertoe is de grijper 22 desgewenst voorzien van middelen om de aangrijpgeometrie te wijzigen en aan te passen aan de geometrie van een gondel met naaf. In de in figuur 3 getoonde stap wordt de grijper 22 met de aangegrepen gondel 53 om de lengterichtingsas 24 van de steunstructuur 21 geroteerd en vervolgens längs de geleiding in de richting 24 naar boven bewogen tot in een positie waarin de gondel 53 zieh geheel boven de reeds geplaatste mastsecties 51 bevindt. Opgemerkt wordt datThe above-described operations are repeated as many times as mast sections 51 are to be placed. The gripper 22 of the first robot arm 2 is then rotated back about the axis 24 to a position where the first gripper 22 can engage a nacelle 53 with hub 54. To this end, the gripper 22 is optionally provided with means for changing the engaging geometry and adapting it to the geometry of a nacelle with hub. In the step shown in Figure 3, the gripper 22 with the engaged gondola 53 is rotated about the longitudinal axis 24 of the support structure 21 and then moved upwards along the guide in the direction 24 to a position in which the gondola 53 is completely above the already placed mast sections 51. It is noted that

BE 2012/0167 het ook hier mogelijk is de eerste grijper 22 eerst te transleren in de richting 24 en vervolgens te röteren, of beide bewegingen tegelijkertijd uit te voeren. Vervolgens wordt de grijper 22 desgewenst dwars op de lengterichtingsas 24 uitgeschoven om de gondel 53 in uitlijning te brengen met de reeds op de fundering 52 aanwezige mastsecties 51, waarna de grijper 22 met aangegrepen gondel 53 längs de steunstructuur 21 licht neerwaarts wordt bewogen totdat deze contact maakt met de bovenzijde van de reeds geplaatste bovenste mastsectie 51 en hierop wordt vastgezet, bijvoorbeeld door boutverbindingen.Here, too, it is possible here to first translate the first gripper 22 in the direction 24 and then to rotate, or to perform both movements simultaneously. Then, if desired, the gripper 22 is extended transversely to the longitudinal axis 24 to bring the nacelle 53 into alignment with the mast sections 51 already present on the foundation 52, after which the nib 22 with the nacelle 53 engaged along the support structure 21 is moved slightly downward until this contact with the top of the already placed top mast section 51 and is secured to it, for example by bolted connections.

2012/01672012/0167

In de in figuur 4 getoonde stap wordt met behulp van de tweede gelede robotarm 3 een rotorblad 55 vanaf het opslagrek 6 naar de op de mastsecties 51 geplaatste gondel 53 gebracht en hi eraan 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 brought from the storage rack 6 to the nacelle 53 placed on the mast sections 51 by means of the second articulated robot arm 3 and fastened to it in a known manner. Here, the members 31 and 32 are rotated relative to each other (for example, they are mutually coupled by means of a universal joint) and, if desired, are telescopically extended to align the rotor blade 55 with the nacelle 53 and in particular with the hub 54.

Deze stap wordt vervolgens zo veel keer 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 a rotor comprising an assembly of a hub 54 and three rotor blades 55.

Onder verwijzing naar figuren 5-8 wordt een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding getoond. In deze uitvoeringsvorm omvat de inrichting een gelede robotarm 100 die is verbonden met een zieh op het dek 10 bevindend steunplateau 110. Het eerste robotarmlid 101 dat met het steunplateau 110 is verbonden is uitgevoerd als een middels schamierplaat 120 aan het steunplateau 110 of werkdek 10 bevestigd vakwerk. Het eerste robotarmlid 101 heeft aldus voldoende sterkte en stijfheid om relatief grote hoogtes te kunnen bereiken met het gereedschap van de robotarm 100 en tegelijkertijd relatief grote lasten te kunnen dragen bij een relatief laag gewicht. Het steunplateau en/of de schamierplaat zijn draaibaar opgesteld ten opzichte van het werkdek 10 waarbij de as van rotatie zieh in hoofdzaak loodrecht uitstrekt op het werkdek 10 in de richting 24. Aan de ten opzichte van het steunplateau 110 andere zijde van het eerste robotarmlid 101 zijn in de getoonde uitvoeringsvorm twee verdere robotarmleden (102, 103) draaibaar verbonden. Het laatste robotarmlid 103 draagt hetWith reference to Figures 5-8, another embodiment of the device according to the invention is shown. In this embodiment, the device comprises an articulated robot arm 100 which is connected to a supporting platform 110 located on the deck 10. The first robot arm member 101 which is connected to the supporting platform 110 is designed as a hinged plate 120 attached to the supporting platform 110 or working deck 10. craftsmanship. The first robot arm member 101 thus has sufficient strength and rigidity to be able to reach relatively great heights with the tool of the robot arm 100 and at the same time be able to carry relatively large loads at a relatively low weight. The support platform and / or the hinge plate are rotatably disposed with respect to the work deck 10, the axis of rotation of which extends substantially perpendicular to the work deck 10 in the direction 24. On the other side of the first robot arm member 101 relative to the support platform 110 in the embodiment shown, two further robot arm members (102, 103) are rotatably connected. The last robotic arm member 103 carries it

BE 2012/0167 gereedschap (104a, 104b, 104c) voor het aangrijpen van respectievelijk de mastsecties 51, de gondel 53, en de rotorbladen 55 van de windturbine, welke gereedschappen verwisselbaar zijn met de robotarm zoals hierboven in meer detail werd beschreven. Het is ook in deze uitvoeringsvorm mogelijk de robotarm 100 te voorzien van meerdere gereedschappen die desgewenst door verschillende robotarmleden worden gedragen.BE 2012/0167 tools (104a, 104b, 104c) for engaging the mast sections 51, the nacelle 53, and the wind turbine rotor blades 55, respectively, which tools are interchangeable with the robotic arm as described in more detail above. It is also possible in this embodiment to provide the robot arm 100 with a plurality of tools which, if desired, are carried by different robot arm members.

2012/01672012/0167

Onder verwijzing naar figuren 5 en 6 wordt na verankering van het vaartuig 1 door neerlaten van de verankeringpalen 4, een eerste mastsectie 51 door de robotarm 100 aangegrepen met een gereedschap 104a, bij voorkeur in een bovenste gedeelte van de mastsectie 51. De betreffende mastsectie 51 wordt vervolgens met gereedschap 104a van de robotarm 100 aangegrepen waarna een (niet getoonde) besturingseenheid de robotarmen (101, 102, 103) dusdanig aanstuurt dat de gewenste uitlijning met de fundering 52 wordt verkregen. Het gereedschap 104a wordt met een aangegrepen mastsectie 51 neerwaarts bewogen totdat deze contact maakt met de bovenzijde van de fundering 52 en hierop wordt vastgezet, bijvoorbeeld door boutverbindingen. De robotarm 100 wordt vervolgens door de besturingseenheid tot in een positie gebracht waarin het gereedschap 104a een tweede mastsectie 51 kan aangrijpen. Ook deze mastsectie 51 wordt vervolgens door de robotarm 100 gegrepen en opgeheven waarbij deze aangrijping er voor zorgt dat het bewuste mastdeel 51 niet al te veel hinder ondervindt van, bijvoorbeeld door windkracht geïnduceerde, ongecontroleerde bewegingen.With reference to Figures 5 and 6, after anchoring the vessel 1 by lowering the anchoring posts 4, a first mast section 51 is engaged by the robot arm 100 with a tool 104a, preferably in an upper part of the mast section 51. The mast section 51 concerned is then engaged with tool 104a of the robot arm 100, after which a control unit (not shown) controls the robot arms (101, 102, 103) such that the desired alignment with the foundation 52 is obtained. The tool 104a is moved downwardly with an engaged mast section 51 until it contacts and is secured to the top of the foundation 52, for example, by bolted connections. The robot arm 100 is then brought by the control unit to a position in which the tool 104a can engage a second mast section 51. This mast section 51 is then also gripped and lifted by the robot arm 100, whereby this engagement ensures that the conscious mast part 51 is not too much hindered by, for example wind-induced, uncontrolled movements.

De boven beschreven handelingen worden zo vaak herhaald als er mastsecties 51 moeten worden geplaatst. Met de robotarm 100 wordt vervolgens een op het dek 10 opgestelde gondel 53 met naaf 54 aangegrepen met een hiertoe op de robotarm 100 aangebracht en geëigend gereedschap 104b, en in een positie tot boven de reeds geplaatste mastdelen 51 gebracht en hierop geplaatst onder aansturing van de besturingseenheid. Ook de gondel 53 wordt op de bovenste mastsectie 51 vastgezet, bijvoorbeeld door boutverbindingen.The above-described operations are repeated as many times as mast sections 51 are to be placed. Subsequently, with the robot arm 100, a gondola 53 with hub 54 arranged on the deck 10 is engaged with a tool 104b fitted for this purpose on the robot arm 100, and brought into a position above the already placed mast parts 51 and placed thereon under control of the control unit. The nacelle 53 is also secured to the upper mast section 51, for example by bolted connections.

In de in figuur 8 getoonde stap wordt vervolgens met behulp van de robotarm 100 een rotorblad 55 vanaf het opslagrek 6 naar de op de mastsecties 51 geplaatste gondel 53 gebracht en hieraan bevestigd waarbij de bevestiging op bekende wijze plaatsvindt. Hierbij worden de leden 101, 102 en 103 ten opzichte van elkaar geroteerd onderIn the step shown in figure 8, a rotor blade 55 is then brought from the storage rack 6 to the nacelle 53 placed on the mast sections 51 with the aid of the robot arm 100 and attached to it, the attachment taking place in a known manner. Paragraphs 101, 102 and 103 are hereby rotated relative to each other below

BE 2012/0167 aansturing van de besturingseenheid om het rotorblad 55 in uitlijning te brengen met de gondel 53 en meer bepaald met de naaf 54. Deze stap wordt vervolgens zo veel keren herhaald als er rotorbladen 55 aan de naaf 54 dienen te worden gekoppeld.BE 2012/0167 controlling the control unit to align the impeller 55 with the nacelle 53 and more particularly with the hub 54. This step is then repeated as many times as impellers 55 are to be coupled to the hub 54.

2012/01672012/0167

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 zieh 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 verticale translatie van de grijper 22 van de eerste robotarm 2 längs 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 a so-called bunny form), the hub 54 being still in the hoisted state on the support structure 21, in other words not yet placed on the already on the foundation. 52 mast sections 51 placed, and only after that to be placed on the mast sections 51 by vertical translation of the gripper 22 of the first robot arm 2 along the support structure 21.

Claims (24)

ConclusiesConclusions BE 2012/0167BE 2012/0167 2012/01672012/0167 1. Inrichting voor het op zee assembleren van een uit onderdelen opgebouwd bouwwerk, in het bijzonder een windturbine, welke inrichting een met een vaartuig verbonden robotarm omvat die is voorzien van een gereedschap voor het aangrijpen van de onderdelen, en een besturingseenheid, die is ingericht om de robotarm dusdanig te bewegen dat de onderdelen op een in zee aanwezige fundering kunnen worden geplaatst.Device for assembling at sea a structure built from parts, in particular a wind turbine, which device comprises a robot arm connected to a vessel and provided with a tool for engaging the parts and a control unit which is arranged to move the robot arm in such a way that the parts can be placed on a foundation present in the sea. 2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de robotarm een gelede robotarm omvat.Device according to 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 according to 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 according to any one of the preceding 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 according to claim 4, characterized in that the interchangeable tools comprise a grab 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 according to any one of the preceding claims, characterized in that an arm of the robot arm is extendable. 7. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de robotarm een gelede robotarm omvat die met een eerste robotarmlid schamierend is verbonden met een zieh op het dek bevindend steunplateau.A device according to any one of the preceding claims, characterized in that the robot arm comprises an articulated robot arm hingedly connected to a support platform located on the deck with a first robot arm member. 8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk dat het steunplateau draaibaar is opgesteld ten opzichte van het werkdek waarbij de as van rotatie zieh in hoofdzaak loodrecht uitstrekt op het werkdek.8. Device as claimed in claim 7, characterized in that the supporting platform is rotatably disposed relative to the working deck, the axis of rotation extending substantially perpendicular to the working deck. BE 2012/0167BE 2012/0167 9. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de robotarm is verbonden met een zieh in hoofdzaak loodrecht op het vlak van het dek uitstrekkende steunstructuur.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the robot arm is connected to a support structure extending substantially perpendicular to the plane of the deck. 2012/01672012/0167 10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk dat de opgerichte steunstructuur een vakwerk omvat, dat is voorzien van een geleiding voor de robotarm.Device as claimed in claim 9, characterized in that the erected support structure comprises a lattice, which is provided with a guide for the robot arm. 11. Inrichting volgens één der conclusies 7-10, met het kenmerk dat het vaartuig een opvijzelbaar platform omvat en de steunstructuur een spudpaal van het platform omvat.Device according to any one of claims 7-10, characterized in that the vessel comprises a jack-up platform and the support structure comprises a spud pole of the platform. 12. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de inrichting tenminste twee robotarmen omvat.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the device comprises at least two robot arms. 13. 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 according to any one of the preceding claims, characterized in that the device further comprises displacement means for moving the parts over the deck of the vessel into the working range of the robot arm. 14. Inrichting volgens conclusie 13, met het kenmerk dat de verplaatsingsmiddelen op het dek aangebrachte schuifbanen of rails omvatten.14. Device as claimed in claim 13, characterized in that the displacement means comprise sliding tracks or rails arranged on the deck. 15. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, verder omvattende hijsmiddelen, die zijn ingericht voor het tijdens het met de robotarm plaatsen van de onderdelen op een in zee aanwezige fundering de onderdelen te hijsen.15. Device as claimed in any of the foregoing claims, further comprising hoisting means, which are arranged for hoisting the parts on a foundation present in the sea during placing of the parts with the robot arm. 16. Werkwijze voor het op zee assembleren van een uit onderdelen opgebouwd 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 robotarm plaatsen van de onderdelen op een in zee aanwezige fundering.A method for assembling a structure built from parts at sea, in particular a wind turbine, which method comprises providing a device according to any one of the preceding claims on a vessel, and placing the parts on the vessel using the robot arm. a foundation present in the sea. 17. Werkwijze volgens conclusies 16, met het kenmerk dat de robotarm tenminste 4-assig is, en bij voorkeur 6-assig, en dat de robotarm met een aangegrepen onderdeel door middel van de besturingseenheid wordt gemanipuleerd om dit onderdeel inMethod according to claim 16, characterized in that the robot arm is at least 4-axis, and preferably 6-axis, and that the robot arm is manipulated with an engaged part by means of the control unit in order to BE 2012/0167 uitlijning te brengen met op de in zee aanwezige fundering en eventueel daarop reeds geplaatste onderdelen.BE 2012/0167 alignment with the foundation present in the sea and any parts already placed on it. 2012/01672012/0167 18. Werkwijze volgens één der conclusies 16-17, met het kenmerk 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.Method according to any one of claims 16-17, characterized in that the robot arm is arranged to carry exchangeable tools and that the tool is exchanged with a tool suitable for supporting a part. 19. Werkwijze volgens conclusie 18, met het kenmerk dat de verwisselbare gereedschappen een grijper omvatten voor een mastsectie, een rotorblad of een gondel van een windturbine.Method according to claim 18, characterized in that the interchangeable tools comprise a grab for a mast section, a rotor blade or a gondola of a wind turbine. 20. Werkwijze volgens één der conclusies 16-19, met het kenmerk dat hijsmiddelen de onderdelen ondersteunen of aangrijpen, tenminste tijdens het plaatsen ervan door de robotarm.A method according to any one of claims 16-19, characterized in that hoisting means support or engage the parts, at least during their placement by the robot arm. 21. Werkwijze volgens één der conclusies 16-20, met het kenmerk dat de robotarm met gereedschap middels een koppellichaam met de steunstructuur is verbonden en het gereedschap met een aangegrepen onderdeel längs 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 16-20, characterized in that the robot arm 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 into a position from which the part is aligned. with the foundation present in the sea and any parts already placed on it. 22. Werkwijze volgens conclusie 21, 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 21, characterized in that the coupling body is rotated about the longitudinal axis of the erected support structure to align the part with the foundation present in the sea and any parts already placed thereon. 23. Werkwijze volgens één der conclusies 16-22, met het kenmerk dat de onderdelen de mastsecties, de rotorbladen en de gondel van een windturbine omvatten.Method according to any one of claims 16-22, characterized in that the parts comprise the mast sections, the rotor blades and the nacelle of a wind turbine. 24. Werkwijze volgens conclusie 23, met het kenmerk dat de onderdelen de gondel met naaf van een windturbine omvatten, waarbij de naaf is voorzien van rotorbladen.Method according to claim 23, characterized in that the parts comprise the nacelle with a wind turbine hub, the hub being provided with rotor blades. ioio LOLO Q-rfVLQ-rfVL 2012/01672012/0167 .........π π η..π ......... π π η..π π π π π π π η π π π η π π η π η π π η π π π η π π π π π j j □ ο □ ο ο ο 7 7 I—ί η η I — ί η η ο ο ι ι
’ . , - · . ,·. ? .«« . i A, · /α>'.·;<··./·.<;7. ;·< \ \···?·ΤΛ···*·7Τ , « · · 4 · ,ι* : * · t , · ., » ·«...·-·.*<". , - ·. , ·. ? . ««. i A, · /α>'.·;<··./·.<;7. ; · <\ \···? · ΤΛ ··· * 7Τ, «· · 4 ·, ι *: * t, ·.,» · «... · - ·. * <
BE2012/0167A 2011-12-23 2012-03-13 DEVICE AND METHOD FOR ASSEMBLING A SEA CONSTRUCTION WORK BE1024887B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2011/0757 2011-12-23
BE201100757 2011-12-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1024887B1 true BE1024887B1 (en) 2018-08-03

Family

ID=46245730

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2012/0165A BE1020451A4 (en) 2011-12-23 2012-03-13 DEVICE AND METHOD FOR ASSEMBLING A SEA CONSTRUCTION WORK.
BE2012/0167A BE1024887B1 (en) 2011-12-23 2012-03-13 DEVICE AND METHOD FOR ASSEMBLING A SEA CONSTRUCTION WORK
BE201200166A BE1020670A4 (en) 2011-12-23 2012-03-13 DEVICE AND METHOD FOR ASSEMBLING A SEA CONSTRUCTION WORK.

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2012/0165A BE1020451A4 (en) 2011-12-23 2012-03-13 DEVICE AND METHOD FOR ASSEMBLING A SEA CONSTRUCTION WORK.

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE201200166A BE1020670A4 (en) 2011-12-23 2012-03-13 DEVICE AND METHOD FOR ASSEMBLING A SEA CONSTRUCTION WORK.

Country Status (1)

Country Link
BE (3) BE1020451A4 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201214656D0 (en) 2012-08-16 2012-10-03 W3G Shipping Ltd Offshore structures and associated apparatus and method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2163402A (en) * 1984-08-22 1986-02-26 British Aerospace Open sea transfer of articles
FR2849877A1 (en) * 2003-01-09 2004-07-16 Saipem Sa Windmill installing process, involves moving windmill with tower until base of tower in axis of pile foundation, integrating base of tower with top of foundation, and deploying tower until its configuration is deployed
US20110056168A1 (en) * 2009-09-10 2011-03-10 National Oilwell Varco, L.P. Windmill installation system and method for using same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2163402A (en) * 1984-08-22 1986-02-26 British Aerospace Open sea transfer of articles
FR2849877A1 (en) * 2003-01-09 2004-07-16 Saipem Sa Windmill installing process, involves moving windmill with tower until base of tower in axis of pile foundation, integrating base of tower with top of foundation, and deploying tower until its configuration is deployed
US20110056168A1 (en) * 2009-09-10 2011-03-10 National Oilwell Varco, L.P. Windmill installation system and method for using same

Also Published As

Publication number Publication date
BE1020451A4 (en) 2013-12-03
BE1020670A4 (en) 2014-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL2017468B1 (en) Crane, vessel comprising such a crane, and a method for up-ending a longitudinal structure
RU2729342C1 (en) Wind turbine installation system
EP2475878B1 (en) Windmill installation system and method for using same
WO2013093614A1 (en) Device and method for assembling a structure at sea
EP2484891B1 (en) A wind turbine generator with a lifting device
EP2505541B1 (en) Wind turbine
EP3144524A1 (en) A handling system for a wind turbine nacelle, methods for transport and vertical displacement of a wind turbine nacelle and a use of a handling system
BE1018581A4 (en) DEVICE AND METHOD FOR ASSEMBLING A SEA CONSTRUCTION WORK.
PL208973B1 (en) Wind energy turbine
EP2698528A1 (en) Repair/cleaning scaffolding tower for wind turbines
EP2368834B1 (en) Equipment for raising/lowering of wind generator turbines
EP3080443B1 (en) Fixation device for servicing wind turbine components
EP2472033A2 (en) Systems and method of assembling a tower section
EP3443221A1 (en) A multirotor wind turbine with a platform
BE1021795B1 (en) DEVICE AND METHOD FOR ASSEMBLING A SEA CONSTRUCTION WORK
CN113853351A (en) Method for mounting self-elevating crane on wind driven generator and self-elevating crane
EP1284365A3 (en) Hoisting installation for a wind turbine
CN206172811U (en) Wind generating set overhauls crane
EP2189574A1 (en) Jack-up offshore platform and its use for assembling and servicing a structure at sea
EP4295039A1 (en) Method and blade installation device for installing a blade of an offshore wind turbine
BE1024887B1 (en) DEVICE AND METHOD FOR ASSEMBLING A SEA CONSTRUCTION WORK
CN117231445A (en) Annular maintenance platform of automatic climbing type wind driven generator
CN110562861A (en) lifting maintenance device and wind driven generator
EP4222373B1 (en) Hoist arrangement for a wind turbine blade access platform
CN210710455U (en) Lifting maintenance device and wind driven generator

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Effective date: 20180803