本公開涉及復(fù)合結(jié)構(gòu)制作系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù):
諸如飛行器的大型復(fù)合結(jié)構(gòu)的制作經(jīng)??梢陨婕翱梢允菐资踔潦菐装儆⒊唛L的細(xì)長復(fù)合結(jié)構(gòu)的配料、鋪層、組裝和/或固化。此類細(xì)長復(fù)合結(jié)構(gòu)的制作呈現(xiàn)獨特的制造挑戰(zhàn)。
用于制作復(fù)合結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)制造方法包括將復(fù)合材料的多個層片手動地定位在鋪層心軸上以產(chǎn)生和/或限定復(fù)合鋪層。復(fù)合鋪層隨后在鋪層心軸上被固化以產(chǎn)生和/或限定復(fù)合結(jié)構(gòu)。雖然此類傳統(tǒng)制造方法在生產(chǎn)較小型復(fù)合結(jié)構(gòu)時可以有效,但是當(dāng)將其應(yīng)用于生產(chǎn)較大型復(fù)合結(jié)構(gòu)時,此類傳統(tǒng)制造方法會是無效的。作為示例,利用傳統(tǒng)制造方法制作大型復(fù)合結(jié)構(gòu)所需的制造占地面積可以是大量的。作為另一個示例,利用傳統(tǒng)制造方法制作大型復(fù)合結(jié)構(gòu)所需要的時間量可以是相當(dāng)大的。
這些制造約束中的任何一個可以增加大型復(fù)合結(jié)構(gòu)的制作成本。因此,存在改進的復(fù)合結(jié)構(gòu)制作系統(tǒng)和方法的需求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本文公開了復(fù)合結(jié)構(gòu)制作系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括多個層片載體,每個層片載體限定被構(gòu)造成支撐至少一個層片段的層片支撐表面。系統(tǒng)也包括限定細(xì)長層片成型表面的細(xì)長成型心軸,該細(xì)長層片成型表面被成形以限定復(fù)合結(jié)構(gòu)的表面輪廓。細(xì)長層片成型表面也被構(gòu)造成接收多個層片段以限定復(fù)合材料的多個層片。復(fù)合材料的多個層片至少部分地限定復(fù)合結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)進一步包括載體轉(zhuǎn)移設(shè)備,該載體轉(zhuǎn)移設(shè)備被構(gòu)造成將選定的層片載體從層片配料區(qū)域選擇性地運送至中間位置。系統(tǒng)也包括成型機,該成型機被構(gòu)造成接收在中間位置處的選定的層片載體并使選定的層片載體和各自的層片段在細(xì)長層片成型表面的選定部分之上變形。成型機進一步被構(gòu)造成從各自的層片段分離選定的層片載體并將選定的層片載體返回至載體轉(zhuǎn)移設(shè)備。系統(tǒng)可以包括控制器,該控制器被編程以控制載體轉(zhuǎn)移設(shè)備和成型機的操作。
該方法包括制作復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法和/或操作該系統(tǒng)的方法。該方法包括將選定的層片載體從層片配料區(qū)域運送至沿著細(xì)長成型心軸的長度的選定的位置。細(xì)長成型心軸限定細(xì)長層片成形表面,該細(xì)長層片成形表面被成形以限定復(fù)合結(jié)構(gòu)的表面輪廓。細(xì)長成型心軸進一步被構(gòu)造成接收多個層片段以限定復(fù)合材料的多個層片。復(fù)合材料的多個層片至少部分地限定復(fù)合結(jié)構(gòu)。該方法進一步包括沿著細(xì)長成型心軸的長度將成型機平移至選定的位置并利用成型機接收選定的層片載體。該方法也包括利用成型機使選定的層片載體和各自的層片段在細(xì)長層片成型表面的選定部分之上變形。在變形期間,各自的層片段由選定的層片載體支撐。該方法進一步包括從選定的層片載體釋放各自的層片段,同時將各自的層片段保留在細(xì)長層片成型表面的選定部分上。該方法也包括利用成型機將選定的層片載體返回至層片配料區(qū)域。該方法進一步包括利用多個層片載體重復(fù)運送、平移、接收、變形、釋放和返回以將多個層片段定位在細(xì)長層片成型表面上并且至少部分地產(chǎn)生和/或限定未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
附圖說明
圖1是包括可以使用根據(jù)本公開的系統(tǒng)和方法產(chǎn)生的復(fù)合結(jié)構(gòu)的飛行器的示例。
圖2是可以形成圖1中的飛行器的一部分的機翼的示例。
圖3是根據(jù)本公開的復(fù)合結(jié)構(gòu)制作系統(tǒng)的示意圖。
圖4是根據(jù)本公開的復(fù)合結(jié)構(gòu)制作系統(tǒng)的局部示意俯視圖。
圖5是根據(jù)本公開的復(fù)合結(jié)構(gòu)制作系統(tǒng)的局部示意剖面圖。
圖6是根據(jù)本公開的層片配料區(qū)域的一部分的局部示意圖。
圖7是根據(jù)本公開的層片配料區(qū)域的一部分的局部示意圖。
圖8是根據(jù)本公開的層片配料區(qū)域的一部分的局部示意圖。
圖9是根據(jù)本公開的接收來自層片載體庫(magazine)的層片載體的載體轉(zhuǎn)移設(shè)備的局部示意圖。
圖10是根據(jù)本公開的多個層片載體的局部示意圖。
圖11是根據(jù)本公開的沿著細(xì)長成型心軸運送層片載體并將層片載體運送至成型機的載體轉(zhuǎn)移設(shè)備的局部示意圖。
圖12是根據(jù)本公開的接收來自載體轉(zhuǎn)移設(shè)備的層片載體的成型機的局部示意圖。
圖13是根據(jù)本公開的沿著細(xì)長成型心軸移運送層片載體并且運送來自成型機的層片載體的載體轉(zhuǎn)移設(shè)備的局部示意圖。
圖14是從細(xì)長成型心軸移除未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)的未固化的復(fù)合材料轉(zhuǎn)移設(shè)備的局部示意圖。
圖15是描繪根據(jù)本公開的制作復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法的流程圖表。
圖16是飛行器生產(chǎn)和使用方法的流程圖。
圖17是飛行器的方框圖。
具體實施方式
圖1至圖15提供了根據(jù)本公開的復(fù)合結(jié)構(gòu)制作系統(tǒng)18和根據(jù)本公開的方法300的示例,和/或可以利用系統(tǒng)18和/或方法300產(chǎn)生和/或制作的復(fù)合結(jié)構(gòu)800和/或未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)810的示例。起相似作用或至少大體上相似作用的元件在圖1至圖15中的每一個中被標(biāo)記相同的數(shù)字,并且本文參考圖1至圖15中的每一個可以不詳細(xì)地討論這些元件。類似地,所有的元件可以不在圖1至圖15中的每一個中被標(biāo)記,但是在此相關(guān)的參考數(shù)字可以為了一致性在此被使用。在不偏離本公開范圍的情況下,參考圖1至圖15中的一個或更多個在此討論的元件、部件和/或特征可以被包括在圖1至圖15中的任何一個中和/或利用圖1至圖15中的任何一個。
總而言之,可能被包括在給定的(例如,特別的)實施例中的元件用實線圖示說明,而對于給定的實施例是可選的元件以虛線圖示說明。然而,在不偏離本公開范圍的情況下,以實線示出的元件對于所有實施例不是必不可少的,并且以實線示出的元件可以從給定的實施例中被省略。
圖1是包括可以利用根據(jù)本公開的系統(tǒng)18和/或方法300至少部分地構(gòu)造的復(fù)合結(jié)構(gòu)800的飛行器700的示例。圖2是可以形成飛行器700的一部分的機翼740的示例。飛行器700可以包括多個部件,包括機架710、機身720、機身筒體730、機翼740和/或穩(wěn)定器750。
飛行器700的復(fù)合結(jié)構(gòu)800可以包括復(fù)合材料的多個層片90,層片90可以形成飛行器700的任何合適部件的一部分。作為示例,并且如圖1中圖示說明,飛行器700可以包括可以形成、覆蓋和/或成為飛行器700的任何合適部分的外表面的蒙皮部分790和/或可以與多個框架780一起支撐蒙皮部分790的內(nèi)表面的多個桁條770。作為另一個示例,并且如圖2中圖示說明,機翼740可以包括可以沿著機翼的長度延伸的多個機翼桁條742。機翼740也可以包括多個翼肋744。機翼桁條742和翼肋744可以一起形成和/或限定用于機翼700的內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)746的至少一部分,內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)746可以支撐覆蓋機翼740的蒙皮部分790的內(nèi)表面748。這些蒙皮部分也可以在此被稱為機翼蒙皮部分790。在本公開的范圍內(nèi)的是:蒙皮部分790(或機翼蒙皮部分790)、桁條770、框架780、機翼桁條742、翼肋744和/或內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)746可以至少部分地,或甚至完全由復(fù)合材料的層片90產(chǎn)生。
圖3是根據(jù)本公開的復(fù)合結(jié)構(gòu)制作系統(tǒng)18的示意圖。復(fù)合結(jié)構(gòu)制作系統(tǒng)18在此也可以被稱為制作系統(tǒng)18、細(xì)長復(fù)合結(jié)構(gòu)制作系統(tǒng)18和/或系統(tǒng)18。
如在圖3中以實線圖示說明,系統(tǒng)18包括多個層片載體20、細(xì)長成型心軸32、載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40和成型機50。每個層片載體20包括和/或限定層片支撐表面22,該層片支撐表面22被構(gòu)造成至少暫時支撐一個或更多個層片段92。層片段92可以由復(fù)合材料創(chuàng)建并且可以在細(xì)長成型心軸32上鋪層、拼合、定位、放置和/或成層以產(chǎn)生和/或限定未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)810,未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)810可以被固化以產(chǎn)生如本文更詳細(xì)的描述的復(fù)合結(jié)構(gòu)800。細(xì)長成型心軸32可以具有和/或限定細(xì)長層片成型表面34。細(xì)長層片成型表面34被成形以限定復(fù)合結(jié)構(gòu)800的表面輪廓并且被構(gòu)造成接收和/或支撐多個層片段92。系統(tǒng)18可以任選地包括如在本文更詳細(xì)的討論的附加結(jié)構(gòu)、部件和/或特征和/或可以執(zhí)行附加的功能。
在系統(tǒng)18的操作期間,載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40可以被構(gòu)造成與可以被選定的層片載體21支撐的一個或更多個各自的層片段92一起將選定的層片載體21從層片配料區(qū)域100和/或從其中的層片載體集結(jié)區(qū)域102運送至中間位置180。作為示例,中間位置180可以包括和/或是沿著細(xì)長成型心軸32的長度的預(yù)定義的、預(yù)選定的和/或選定的位置36。作為另一個示例,中間位置180可以包括和/或是層片載體集結(jié)區(qū)域102和/或與層片載體集結(jié)區(qū)域102間隔開的另一個層片載體集結(jié)區(qū)域。
成型機50可以被構(gòu)造成接收來自中間位置180和/或來自載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40(直接地和/或間接地)的選定的層片載體21,并使選定的層片載體21與一個或更多個各自的層片段92一起在細(xì)長層片成型表面34的選定部分38上方變形。在這個變形過程期間,所述一個或更多個各自的層片段92可以被定位在選定的層片載體21和細(xì)長層片成型表面34的選定部分38之間。隨后,成型機50可以從各自的層片段92分離選定的層片載體21,使得各自的層片段92由細(xì)長層片成型表面34的選定部分38支撐。然后,成型機50可以將選定的層片載體21返回至載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40,載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40可以將選定的層片載體21返回至層片載體集結(jié)區(qū)域102。
上述的過程可以被重復(fù)任何合適的次數(shù)以將任何合適數(shù)量的層片段92定位在細(xì)長層片成型表面34上。作為示例,成型機50可以被構(gòu)造成沿著細(xì)長成型心軸32的長度平移并且接收多個選定的層片載體21和各自的層片段92,并使多個選定的層片載體21和各自的層片段92在沿著細(xì)長成型心軸32的長度的多個不同的選定位置36處變形。這在圖3中通過成型機50在第一選定位置(成型機50以虛線圖示說明)和第二選定位置(成型機50以實線圖示說明)之間平移而被圖示說明。附加地或替代地,在圖3中的虛線可以指示單一的細(xì)長成型心軸32可以具有與其相關(guān)的多個成型機50。
成型機50的這種運動可以允許層片段92沿著細(xì)長成型表面34的長度被定位和/或首尾相連(end-to-end)放置以生成、創(chuàng)建和/或限定未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)810的給定的層片90、或?qū)?0。附加地或替代地,層片段92可以以重疊、堆放或成層的樣式被定位和/或放置在細(xì)長層片成型表面34上以生成、創(chuàng)建和/或限定未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)810的多個不同的或成層的層片90。
如在圖3中以虛線圖示說明的,系統(tǒng)18可以進一步包括多個層片配料工具60。層片配料工具60可以適合、被構(gòu)造、被設(shè)計和/或被構(gòu)建以創(chuàng)建層片段92,諸如通過從復(fù)合材料的復(fù)合材料原料88切割層片段92。層片配料工具60可以是自動的。同樣地,層片配料工具60在本文也可以被稱為自動化層片配料工具60和/或數(shù)字控制的層片配料工具60。作為示例,層片配料工具60可以包括和/或是多個層片配料機器人62。
如在本文更詳細(xì)討論的,層片段92可以具有和/或限定多個不同的配置。作為示例,不同的層片段92可以被成形以被接收在細(xì)長層片成型表面34的特定的和/或預(yù)定義的部分上,和/或可以被成形以限定未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)810的特定部分。同樣地,不同的層片段92可以具有和/或限定不同的形狀、組分和/或不同的纖維取向,和/或可以由不同的復(fù)合材料原料88創(chuàng)建。
在給定的時間點,每個層片配料工具60可以適合、被構(gòu)造和/或被編程以創(chuàng)建和/或限定各自的層片段92,諸如可以具有給定的或預(yù)定義的形狀、組分和/或纖維取向。此外,每個層片配料工具60可以適合、被構(gòu)造和/或被編程以獨立于層片配料工具60的其余部分操作。此外,層片配料工具60可以被構(gòu)造成至少部分地與另一個同時地操作或創(chuàng)建各自的層片段92。因而,由層片配料工具60同時創(chuàng)建和/或限定的層片段92可以具有和/或限定多個不同的配置,并且系統(tǒng)18可以被構(gòu)造成追蹤單個層片段92的位置或保持單個層片段92的庫存,如在本文更詳細(xì)討論的。
如在圖3中也以虛線圖示說明的,系統(tǒng)18可以進一步包括多個層片段定位設(shè)備70。層片段定位設(shè)備70可以被構(gòu)造成定位至少一個層片段92在每個層片載體20上。在本公開的范圍內(nèi)的是:給定的層片段定位設(shè)備70可以與相應(yīng)的層片配料工具60分離和/或不同。然而,也在本公開的范圍內(nèi)的是:給定的層片段定位設(shè)備70可以形成相應(yīng)的層片配料工具60的一部分。在層片段92通過層片配料工具60創(chuàng)建之后,層片段定位設(shè)備70可以將層片段92定位和/或放置在層片載體20上。附加地或替代地,層片段定位設(shè)備70可以將復(fù)合材料原料88定位和/或放置在層片載體20上,其中,復(fù)合材料原料88隨后通過層片配料工具60被修改以創(chuàng)建一個或更多個層片段92。
層片段定位設(shè)備70可以是自動的。因而,層片段定位設(shè)備70在本文也可以被稱為自動化層片段定位設(shè)備70和/或數(shù)字控制的層片段定位設(shè)備70。作為示例,層片段定位設(shè)備70可以包括和/或是層片定位機器人72。
層片段定位設(shè)備70可以被構(gòu)造成將層片段92真空壓實在相應(yīng)的層片載體20上。因而,層片段定位設(shè)備70可以包括部段真空壓實結(jié)構(gòu)74和/或與該部段真空壓實結(jié)構(gòu)74關(guān)聯(lián)。
在本公開的范圍內(nèi)的是:給定的層片段定位設(shè)備70可以被構(gòu)造成將任何合適數(shù)量的層片段92定位在給定的層片載體20上。作為示例,給定的層片段定位設(shè)備可以被構(gòu)造成將單一層片段92定位在給定的層片載體20上。作為另一個示例,給定的層片段定位設(shè)備可以被構(gòu)造成將至少兩個層片段92定位在給定的層片載體20上。
當(dāng)給定的層片段定位設(shè)備70將兩個或更多個層片段92定位在給定的層片載體20上時,所述兩個或更多個層片段92可以以任何合適的方式被定位。作為示例,兩個或更多個層片段92可以被定位成使得它們限定多個堆疊的層片段92。作為另一個示例,兩個或更多個層片段92可以以間隔開的方式被定位在給定的層片載體20上。作為另一個示例,由給定的層片載體20支撐的第一層片段92的第一纖維取向可以不同于由給定的層片載體20支撐的第二層片段92的第二纖維取向。
如在圖3中進一步以虛線圖示說明的,系統(tǒng)18可以包括多個層片載體庫28。每個層片載體庫28可以被構(gòu)造成容納、存放、封閉和/或以其他方式支撐由此可以被支撐的各自的多個層片載體20和相應(yīng)的(一個或更多個)層片段92。作為示例,每個層片載體庫20可以被構(gòu)造成容納至少2個、至少3個、至少4個、至少5個、至少6個、至少7個、至少8個或至少10個層片載體20。
層片載體庫28可以以任何合適的方式支撐層片載體20。作為示例,層片載體庫20可以包括多個槽。多個槽可以被構(gòu)造成以間隔開的方式接收和/或支撐各自的多個層片載體20。
層片載體庫28也可以被構(gòu)造成保護各自的多個層片載體20免于污染、免于周圍環(huán)境和/或免于微粒物質(zhì)。此外,層片載體庫28可以被構(gòu)造成保持各自的多個層片載體20處于垂直取向或至少大體上垂直取向。然而,這不是必需的,且層片載體庫28可以附加地或替代地被構(gòu)造成保持各自的多個層片載體20處于水平取向或至少大體上水平取向。雖然沒有要求,這樣的垂直取向可以減少層片載體庫28所需的占地面積,因此增加了系統(tǒng)18的空間效率。
如在圖3中也以虛線圖示說明的,系統(tǒng)18可以包括庫轉(zhuǎn)移設(shè)備80。庫轉(zhuǎn)移設(shè)備80可以被構(gòu)造成在層片配料區(qū)域100內(nèi)和/或在配料工具區(qū)域104和層片載體集結(jié)區(qū)域102之間選擇性地運送層片載體庫28,如本文更詳細(xì)描述的。庫轉(zhuǎn)移設(shè)備80可以是自動的。因而,庫轉(zhuǎn)移設(shè)備80在本文也可以被稱為自動化庫轉(zhuǎn)移設(shè)備80。作為更具體的示例,庫轉(zhuǎn)移設(shè)備80可以包括和/或是自動化導(dǎo)向運載工具82和/或庫轉(zhuǎn)移機器人84。
如在圖3中以虛線進一步圖示說明的,系統(tǒng)18可以,但不是必需是,被分成為層片配料區(qū)域100和層片組裝區(qū)域110。層片配料區(qū)域100可以包括、容納和/或存放(一個或多個)層片載體庫28、(一個或多個)層片配料工具60、(一個或多個)層片段定位設(shè)備70和/或(一個或多個)庫轉(zhuǎn)移設(shè)備80。層片組裝區(qū)域110可以包括、容納和/或存放一個或更多個細(xì)長成型心軸32、一個或更多個載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40和/或一個或更多個成型機50。此外,載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40可以被構(gòu)造成從層片配料區(qū)域100取得選定的層片載體21和/或?qū)⑦x定的層片載體21從層片配料區(qū)域100轉(zhuǎn)移至層片組裝區(qū)域110。
在本公開的范圍內(nèi)的是:層片配料區(qū)域100和層片組裝區(qū)域110可以被定位在相同的底板或水平面上、或者不同的底板或水平面上。作為示例,層片配料區(qū)域100可以被升高到層片轉(zhuǎn)配區(qū)域110上方。替代地,層片組裝區(qū)域110可以被升高到層片配料區(qū)域100上方。換句話說,層片配料區(qū)域100和層片組裝區(qū)域110可以至少在垂直方向上是彼此間隔開的。然而,層片配料區(qū)域100可以在水平方向上至少部分地或者甚至完全地重合層片組裝區(qū)域110。這樣的配置可以減少存放系統(tǒng)18所需要的整個底板或建筑物空間的量。然而,這樣的配置在全部實施例中不是必需的。因此,層片配料區(qū)域100和層片組裝區(qū)域110可以替代地在水平方向上而不是垂直方向上彼此間隔開。替代地,層片配料區(qū)域100和層片組裝區(qū)域110可以至少部分地重疊和/或共同延伸。
當(dāng)層片配料區(qū)域100和層片組裝區(qū)域110被定位在不同的底板或水平面上時,載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40可以被構(gòu)造成將選定的層片載體21從層片配料區(qū)域100垂直地運送至層片組裝區(qū)域110。這可以包括當(dāng)選定的層片載體21是垂直取向時和/或當(dāng)選定的層片載體21是水平取向時運送選定的層片載體21。當(dāng)選定的層片載體在垂直方向被運送時,并且如圖示說明的,在選定的層片載體21通過成型機50被接收和/或變形之前,系統(tǒng)18可以被構(gòu)造成將選定的層片載體21轉(zhuǎn)變成水平取向。因而,載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40可以進一步包括樞軸結(jié)構(gòu)42,在選定的層片載體21被成型機50接收之前,該樞軸結(jié)構(gòu)42可以被構(gòu)造成將選定的層片載體21從垂直取向選擇性地旋轉(zhuǎn)成水平取向。
如也在圖3中圖示說明的,選定的層片載體21可以將層片段92支撐在選定的層片載體的兩個或更多個側(cè)面上。在這些情況下,樞軸結(jié)構(gòu)42可以進一步被構(gòu)造成繞著水平軸線選擇性地旋轉(zhuǎn)選定的層片載體21,和/或旋轉(zhuǎn)選定的層片載體21使得其兩個或更多個側(cè)面可以面向細(xì)長成型心軸32和/或使得被支撐在選定的層片載體21的兩個或更多個側(cè)面上的層片段可以抵靠細(xì)長成型心軸32被變形。
如所討論的,系統(tǒng)18的一個或更多個部件可以是自動的和/或數(shù)字控制的?;谶@一點,以及如圖3中以虛線圖示說明的,系統(tǒng)18可以進一步包括控制器120,并且該系統(tǒng)18與該120控制器相關(guān)聯(lián)并且/或者與該控制器120通信。控制器120可以適合、被構(gòu)造和/或被編程以控制系統(tǒng)18的至少一部分的操作。這可以包括通過執(zhí)行方法300的任何合適部分來控制系統(tǒng)18的操作,方法300將參照圖15在本文更詳細(xì)地討論。作為示例,控制器120可以被編程以控制和/或調(diào)控載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40、成型機50、層片配料工具60、層片段定位設(shè)備70、庫轉(zhuǎn)移設(shè)備80和/或清洗站140的操作。
也如討論的,層片段92可以包括、限定和/或具有各種不同的配置。在這些情況下,控制器120可以至少部分地基于由給定的層片載體20支撐的層片段92的結(jié)構(gòu)和/或配置和/或至少部分地基于選定的位置36來選擇用于轉(zhuǎn)移至中間位置180和/或選定的位置36的給定的層片載體20。作為示例,控制器120可以選擇給定的層片載體20,使得帶有預(yù)定義的、預(yù)選定的和/或特定的配置的層片段92被定位在沿著細(xì)長成型心軸32的長度的每個各自的位置處和/或在未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)810內(nèi)的每個各自的位置處。
如在圖3中也以虛線圖示說明的,系統(tǒng)18可以包括層片載體追蹤系統(tǒng)130。層片載體追蹤系統(tǒng)130可以被構(gòu)造成自動地、常規(guī)地和/或電子地追蹤可以被包括在系統(tǒng)18中、與系統(tǒng)18相關(guān)聯(lián)、被系統(tǒng)18利用和/或利用系統(tǒng)18轉(zhuǎn)移的每個層片載體20的位置和/或每個層片段92的位置。此外,層片載體追蹤系統(tǒng)130也可以被構(gòu)造成追蹤由層片載體20支撐的每個層片段92的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和/或配置。
層片載體追蹤系統(tǒng)130可以以任何合適的方式追蹤層片載體20和/或?qū)悠?2。作為示例,層片載體追蹤系統(tǒng)130可以包括獨特的識別結(jié)構(gòu)134,該獨特的識別結(jié)構(gòu)134可以與每個層片載體20相關(guān)聯(lián)、附接至每個層片載體20和/或由每個層片載體20限定。該獨特的識別結(jié)構(gòu)134的示例包括任何合適的條形碼和/或無線射頻識別(RFID)標(biāo)簽。
圖3圖示說明了層片載體追蹤系統(tǒng)130與控制器120呈部分重疊關(guān)系以指示層片載體追蹤系統(tǒng)130可以被包括在控制器120的一部分中并且/或者可以形成控制器120的一部分。然而,也在本公開的范圍內(nèi)的是:層片載體追蹤系統(tǒng)130可以與控制器120分離、不同和/或間隔開。在這些情況下,系統(tǒng)18可以進一步包括通信連接設(shè)備(communication linkage)132,該通信連接設(shè)備132可以在控制器120和層片載體追蹤系統(tǒng)130之間延伸和/或允許控制器120和層片載體追蹤系統(tǒng)130之間的通信。
如在圖3中以虛線圖示說明的,系統(tǒng)18也可以包括未固化的復(fù)合材料轉(zhuǎn)移設(shè)備150。該未固化的復(fù)合材料轉(zhuǎn)移設(shè)備150可以被構(gòu)造成從細(xì)長成型心軸32的細(xì)長層片成型表面34選擇性地移除未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)810。這可以包括從細(xì)長層片成型表面將限定未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)810的多個層片段92移除。未固化的復(fù)合材料轉(zhuǎn)移設(shè)備150的示例在美國專利申請?zhí)?4/633,979中公開。
如在圖3中以虛線進一步圖示說明的,系統(tǒng)18可以包括固化心軸160。未固化的復(fù)合材料轉(zhuǎn)移設(shè)備150可以被構(gòu)造成將未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)810從細(xì)長成型心軸32轉(zhuǎn)移和/或運送至固化心軸160,如,從而允許和/或有利于未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)810的固化,從而至少部分地產(chǎn)生和/或限定復(fù)合結(jié)構(gòu)800。然而,這在全部實施例中不是必需的。作為示例,系統(tǒng)18可以被構(gòu)造成將未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)810固化在細(xì)長成型心軸32上。
當(dāng)固化心軸160存在時,固化心軸160可以被構(gòu)造成接收來自未固化的復(fù)合材料轉(zhuǎn)移設(shè)備150的未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)810,并且在本公開的范圍內(nèi)的是:固化心軸160也可以被構(gòu)造成接收一個或更多個額外的和/或單獨的未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)810。在這些情況下,繼單獨的未固化復(fù)合結(jié)構(gòu)在固化心軸160上的固化之后,多個單獨的未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)810可以被利用以產(chǎn)生和/或限定復(fù)合結(jié)構(gòu)800。
系統(tǒng)18也可以包括加熱設(shè)備170。加熱設(shè)備170可以與細(xì)長成型心軸32相關(guān)聯(lián)、可以與固化心軸160相關(guān)聯(lián),和/或可以被構(gòu)造成加熱未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)810以固化未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)810并產(chǎn)生復(fù)合結(jié)構(gòu)800。這可以包括當(dāng)未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)810被定位在細(xì)長成型心軸32和/或固化心軸160上和/或由細(xì)長成型心軸32和/或由固化心軸160支撐時,加熱未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)810。
如本文更詳細(xì)討論的,系統(tǒng)18可以被構(gòu)造成重新使用層片載體20,如,以便將第一層片段92定位在給定的層片載體20上,以利用成型機50使給定的層片載體20和第一層片段92在細(xì)長成型心軸32上變形,并且隨后以將第二層片段92定位在給定的層片載體20上。在這些情況下,在重新使用層片載體20之前,清潔和/或清洗層片載體20是可取的?;谶@一點,系統(tǒng)18可以包括清洗站140。清洗站140可以被構(gòu)造成在各自的層片段92從層片載體20被移除之后接收層片載體20。此外,清洗站140可以被構(gòu)造成選擇性地清潔層片載體20,如,從而有利于層片載體20的隨后的重新使用。
然后層片載體20可以被返回至層片配料區(qū)域100、層片載體集結(jié)區(qū)域102、配料工具區(qū)域104和/或?qū)悠味ㄎ辉O(shè)備70,如,從而允許層片段定位設(shè)備70將另一個層片段92定位在層片載體20上。在本公開的范圍內(nèi)的是:系統(tǒng)18可以不包括清洗站140和/或?qū)悠d體20可以不由清洗站140清洗而被返回至層片段定位設(shè)備70。
層片載體20可以包括和/或是可以限定層片支撐表面22和/或可以支撐一個或更多個層片段92的任何合適的結(jié)構(gòu)。層片載體20和/或它的層片支撐表面22可以包括任何合適的結(jié)構(gòu)和/或材料和/或由任何合適的結(jié)構(gòu)和/或材料構(gòu)造。作為示例,層片載體20和/或它的層片支撐表面可以由塑料材料、柔性材料和/或乳膠片材構(gòu)造。作為附加的示例,層片載體20也可以包括沿著層片載體20的長度延伸的剛性的或者至少大體上剛性的細(xì)長支撐件。層片載體20的示例在美國專利號8,551,380和美國申請公開號2014/0190625中公開。
細(xì)長成型心軸32可以包括和/或是可以具有和/或限定細(xì)長層片成型表面34的任何合適的結(jié)構(gòu),和/或可以支撐層片段92和/或可以被層片段92限定的未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)810的任何合適的結(jié)構(gòu)。如所討論的,多個層片段92可以沿著細(xì)長成型心軸32的長度被間隔開以限定未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)810的給定的層片90。因而,細(xì)長層片成型表面34的長度可以比可以由細(xì)長層片成型表面34支撐的多個層片段92中的任何一個的長度更長。作為示例,細(xì)長層片成型表面34的長度可以比多個層片段92中的任何一個或甚至最長的一個大至少4倍、至少6倍、至少8倍、至少10倍、至少15倍或至少20倍。附加地或替代地,細(xì)長層片成型表面34可以具有和/或限定至少5米、至少10米、至少15米、至少20米、至少25米、至少30米、至少35米或至少40米的長度。
當(dāng)層片段92沿著細(xì)長成型心軸32的長度被間隔開時,鄰近的層片段92可以以任何合適的形式彼此鄰接。作為示例,鄰近的層片段92可以限定它們之間的對接拼接。作為另一個示例,鄰近的層片段92可以限定在它們之間的重疊拼接。
細(xì)長層片成型表面34也可以具有和/或限定任何合適的形狀。作為示例,細(xì)長層片成型表面34可以限定非平面形狀。在這些情況下,細(xì)長層片成型表面34在本文也被稱為非平面細(xì)長層片成型表面34。作為更具體的示例,細(xì)長層片成型表面34可以被成形以限定用于飛行器的桁條的表面輪廓。這可以包括用于飛行器和/或飛行器的機翼的任何合適的葉片桁條、帽形桁條和/或排氣口桁條。
載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40可以包括和/或是可以適合和/或被構(gòu)造成沿著細(xì)長成型心軸32的長度將選定的層片載體21從層片載體集結(jié)區(qū)域102選擇性地運送至選定的位置36的、可以適合和/或被構(gòu)造成從層片載體庫28移除選定的層片載體21的、和/或可以適合和/或被構(gòu)造成將選定的層片載體21返回至層片載體庫28、清洗站140和/或?qū)悠淞蠀^(qū)域100的任何合適的結(jié)構(gòu)。這在圖3中通過沿著細(xì)長成型心軸32的長度的第一位置處被以虛線指示的和在選定的位置36處被以實線指示的載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40而被圖示說明。
載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40可以通過控制器120控制。在這些情況下,載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40在本文也可以被稱為自動化載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40和/或數(shù)字控制的載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40。附加地或替代地,載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40可以包括和/或是載體轉(zhuǎn)移機器人44。
如所討論的,載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40可以適合、被構(gòu)造、被設(shè)計、被構(gòu)建和/或被編程以選擇性地且順序地運送多個不同的選定的層片載體21。這可以包括運送多個不同的選定的層片載體至中間位置180和/或沿著細(xì)長成型心軸32的長度的多個不同的選定的位置36。這也可以包括沿著細(xì)長成型心軸32的長度水平地運送選定的層片載體21。成型機50可以被構(gòu)造成選擇性地且順序地接收多個選定的層片載體并且使多個選定的層片載體中的每一個在沿著細(xì)長成型心軸32的長度的各自的位置處變形,由此限定層片90和/或未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)810。
在本公開的范圍內(nèi)的是:載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40可以被構(gòu)造成在選定的層片載體21被成型機50的接收之后且在選定的層片載體從成型機返回到載體轉(zhuǎn)移設(shè)備之前轉(zhuǎn)變至集結(jié)位置。也在本公開的范圍內(nèi)的是:載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40可以被構(gòu)造成在選定的層片載體21從成型機50返回到載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40之后將選定的層片載體21返回至層片載體庫28。
成型機50可以包括可以適合、被構(gòu)造、被設(shè)計、被構(gòu)建和/或被編程以使選定的層片載體21和各自的層片段92變形、使選定的層片載體從各自的層片段分離和/或?qū)⑦x定的層片載體返回至載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40的任何合適的結(jié)構(gòu)。這可以包括利用變形設(shè)備51使選定的層片載體和各自的層片段變形,該變形設(shè)備51可以形成成型機50的一部分,和/或利用層片釋放結(jié)構(gòu)53從各自的層片段分離選定的層片載體,該層片釋放結(jié)構(gòu)53可以形成成型機50的一部分。
成型機50可以是自動的。因而,成型機50在本文也可以被稱為自動化成型機50和/或數(shù)字控制的成型機50。作為示例,成型機50可以包括和/或是成型機器人52。
成型機50可以被構(gòu)造成在橫于細(xì)長層片成型表面34的縱向軸線的方向上使選定的層片載體21和各自的層片段92變形。這可以包括圍繞細(xì)長層片成型表面34纏繞選定的層片載體21和各自的層片段92。
如所討論的,成型機50可以被構(gòu)造成沿著細(xì)長成型心軸32的長度平移。為了有利于此平移,成型機50可以包括成型機平移設(shè)備54。成型機平移設(shè)備54可以包括可以被構(gòu)造成沿著細(xì)長成型心軸32的長度選擇性地平移成型機50的任何合適的結(jié)構(gòu),諸如馬達和/或線性致動器。
成型機50也可以包括成型機壓實設(shè)備56。成型機壓實設(shè)備56可以被構(gòu)造成將各自的層片段92壓實在細(xì)長層片成型表面34的選定部分38上。
如所討論的,成型機50可以被構(gòu)造成接收來自載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40的選定的層片載體21。因而,成型機50可以包括末端執(zhí)行器58,末端執(zhí)行器58可以被構(gòu)造成可操作地接收、保留和/或支撐選定的層片載體21。
層片段92可以包括和/或是可以至少部分地限定層片90、未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)810和/或復(fù)合結(jié)構(gòu)800的任何合適的結(jié)構(gòu)和/或材料。作為示例,一個或更多個層片段92可以包括玻璃纖維、玻璃纖維織物、碳纖維、碳纖維織物、織物、預(yù)浸漬的(預(yù)浸)復(fù)合材料、樹脂材料和/或環(huán)氧樹脂中的一種或更多種。
圖4至圖14是根據(jù)本公開的復(fù)合結(jié)構(gòu)制作系統(tǒng)18的局部示意圖。圖4至圖14的系統(tǒng)18可以包括圖3的系統(tǒng)18和/或是圖3的系統(tǒng)18的更詳細(xì)呈現(xiàn)。因而,在不偏離本公開的范圍的情況下,參考圖4至圖14中的任何一個在本文討論的系統(tǒng)18的結(jié)構(gòu)、功能、部件和/或特征中的任何一個可以被包括在圖3的系統(tǒng)18中和/或由圖3的系統(tǒng)18利用。類似地,在不偏離本公開的范圍的情況下,圖3的系統(tǒng)18的結(jié)構(gòu)、功能、部件和/或特征中的任何一個可以被包括在圖4至圖14的系統(tǒng)18中和/或由圖4至圖14的系統(tǒng)18利用。
圖4是根據(jù)本公開的復(fù)合結(jié)構(gòu)制作系統(tǒng)18的局部俯視圖,并且圖5是復(fù)合結(jié)構(gòu)制作系統(tǒng)18的局部剖面圖。如在圖4至圖5中所圖示說明的,系統(tǒng)18可以包括多個細(xì)長成型心軸32和可以被布置在層片組裝區(qū)域110內(nèi)的多個相關(guān)聯(lián)的成型機50。
如在本文所討論的,成型機50可以被構(gòu)造成沿著細(xì)長成型心軸32的長度移動和/或平移,并且這在圖4至圖5中通過沿著各自的成型心軸32的長度被定位在不同位置處的成型機50而被圖示說明。如也在圖4至圖5中所圖示說明的,系統(tǒng)18可以進一步包括可以布置在層片配料區(qū)域100內(nèi)的多個層片配料工具60。層片配料區(qū)域100也可以包括多個層片載體庫28。
圖6至圖8是根據(jù)本公開的層片配料區(qū)域100的部分的局部示意圖。如在圖6中所圖示說明的,層片配料工具60可以包括層片配料機器人62,該層片配料機器人62可以被構(gòu)造成接收具有一個或更多個層片段92被定位在其上的層片載體20。層片配料機器人62也可以將層片載體20定位在層片載體庫28內(nèi),用于存儲和/或集結(jié)層片載體20。
如在圖6中進一步所圖示說明的,層片配料工具60也可以包括層片段定位設(shè)備70并且/或者與層片段定位設(shè)備70相關(guān)聯(lián),該層片段定位設(shè)備70可以被構(gòu)造成將層片段92可操作地定位在各自的層片載體20上。如所討論的,層片段定位設(shè)備70可以與層片配料工具60分離和/或不同。替代地,層片段定位設(shè)備70可以形成層片配料工具60和/或?qū)悠淞蠙C器人62的一部分。
圖7更清晰地圖示說明多個層片載體庫28可以被定位和/或集結(jié)在層片配料區(qū)域100內(nèi)或在層片配料區(qū)域100的層片載體集結(jié)區(qū)域102內(nèi)。這可以允許選定的、給定的和/或預(yù)定義的層片段92被運送至在各自的細(xì)長成型心軸32上的各自的成型機50(如在圖4至圖5中所圖示說明)。圖7也圖示說明層片載體庫28可以包括各自的庫轉(zhuǎn)移設(shè)備80、可操作地附接至各自的庫轉(zhuǎn)移設(shè)備80,和/或與各自的庫轉(zhuǎn)移設(shè)備80相關(guān)聯(lián)。
如在圖8中所圖示說明的,層片載體庫28可以被定位在和/或被集結(jié)在層片配料區(qū)域100的層片載體集結(jié)區(qū)域102內(nèi),使得載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40可以接收和/或移除來自給定的層片載體庫28的選定的層片載體21。然后載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40可以將選定的層片載體21和相應(yīng)的層片段92一起從層片配料區(qū)域100的層片載體集結(jié)區(qū)域102運送至層片組裝區(qū)域110,如在圖9中所圖示說明的。這可以包括當(dāng)選定的層片載體21被運送時,在垂直的方向運送選定的層片載體21和/或保持選定的層片載體21處于垂直取向或直立取向46(如在圖10中所圖示說明的)。
隨后,并且如在圖10中所圖示說明的,載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40可以從垂直或直立取向46轉(zhuǎn)變和/或樞轉(zhuǎn)至水平取向48。這可以包括圍繞載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40的樞軸結(jié)構(gòu)42樞轉(zhuǎn)載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40的至少一部分。如在圖11中所圖示說明的,載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40然后可以沿著相關(guān)聯(lián)的細(xì)長成型心軸32的長度運送選定的層片載體21并將選定的層片載體21運送至選定的位置36。這可以通過利用可以與載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40的一部分相關(guān)聯(lián)的和/或可以形成載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40的一部分的載體轉(zhuǎn)移機器人44來完成。
成型機50也可以移動至和/或可以被定位在選定的位置36處,并且載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40可以轉(zhuǎn)移選定的層片載體21至成型機50。這在圖12中圖示說明。成型機50然后可以使選定的層片載體21和至少一個各自的層片段92在由細(xì)長成型心軸32限定的細(xì)長層片成型表面34的選定部分38上方變形。隨后,并且如在圖13中所圖示說明的,載體轉(zhuǎn)移設(shè)備40可以將選定的層片載體21返回至層片配料區(qū)域100,而至少一個各自的層片段92保留在選定部分38上。
如本文所討論的,這個過程可以被重復(fù)任何合適的次數(shù)以將任何合適數(shù)量的層片段92定位在細(xì)長層片成型表面34上,使得層片段92生成、創(chuàng)建和/或限定限定未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)810的多個成層的層片90。這在圖14中圖示說明。如也在圖14中所圖示說明的,未固化的復(fù)合材料轉(zhuǎn)移設(shè)備150然后可以被利用以從給定的細(xì)長成型心軸32移除給定的未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)810和/或以將未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)810轉(zhuǎn)移至固化心軸,如在本文更詳細(xì)討論的。
圖15是描繪根據(jù)本公開的制作復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法300的流程圖。方法300可以包括在305處創(chuàng)建多個層片段、在310處定位至少一個層片段在多個層片載體中的每一個層片載體上、在315處存儲多個層片載體在層片載體庫內(nèi)、在320處轉(zhuǎn)移多個層片載體庫、在325處接收來自層片載體庫的選定的層片載體和/或在330處電子地跟蹤每個層片載體。方法300包括在335處運送選定的層片載體、在340處平移成型機、在345處接收選定的層片載體、在350處使選定的層片載體變形、在355處釋放各自的層片段以及在360處返回選定的層片載體。方法300可以進一步包括在365處清潔選定的層片載體,并且包括在370處重復(fù)方法的至少一部分。方法300也可以包括在375處將未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移至固化心軸和/或在380處固化未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
在305處創(chuàng)建多個層片段可以包括利用或使用多個層片配料工具創(chuàng)建。在305處的創(chuàng)建可以進一步包括利用多個層片配料工具中的每個層片配料工具創(chuàng)建多個層片段中的各自的層片段。這可以包括利用每個層片配料工具獨立地創(chuàng)建不同的層片段和/或利用至少兩個不同的層片配料工具同時地創(chuàng)建至少兩個層片段。
如在本文中所使用的,短語“創(chuàng)建多個層片段”或簡單的單詞“創(chuàng)建”,當(dāng)使用在層片段的上下文時,可以指層片段以任何適合的方式被創(chuàng)建、形成、產(chǎn)生、生成、限定、構(gòu)建、建造和/或做出。作為示例,并且如所討論的,層片段可以創(chuàng)建自原料。這可以包括切割原料、切斷原料、鋪放原料和/或?qū)愉佋稀?/p>
在305處的創(chuàng)建可以以任何合適的方式完成。作為示例,在305處的創(chuàng)建可以包括從復(fù)合材料原料切割各自的層片段。作為更具體的示例,在305處的創(chuàng)建可以包括利用第一層片配料工具創(chuàng)建第一層片段,并且同時地利用第二層片配料工具創(chuàng)建第二層片段。第一層片段可以與第二層片段不同。作為示例,第一層片段可以具有與第二層片段不同的邊界、外圍和/或外圍形狀。作為另一個示例,第一層片段可以具有與第二層片段不同的纖維取向。作為又一個示例,相比于第二層片段,第一層片段可以由不同的材料(諸如,由不同的復(fù)合材料原料)創(chuàng)建。
在310處將至少一個層片段定位在每個層片載體上可以包括利用層片段定位設(shè)備定位和/或利用層片段配料工具定位,如本文所討論的。在310處的定位可以包括將任何合適數(shù)量的層片段定位在每個層片載體上和/或?qū)⒉煌膶悠位虿煌瑪?shù)量的層片段定位在不同的層片載體上。作為示例,在310處的定位可以包括將單一的層片段定位在至少一個層片載體上。作為另一個示例,在310處的定位也可以包括將多個層片段定位在至少一個或不同的層片載體上。這可以包括定位使得多個層片段限定多個堆疊或成層的層片段。附加地或替代地,這也可以包括定位使得多個層片段的至少一部分與在至少一個層片載體的各自的層片支撐表面上的多個層片段的其余部分間隔開。如另一個示例,在310處的定位可以包括定位使得被定位在各自的層片支撐表面上的第一層片段的第一纖維取向不同于被定位在各自的層片支撐表面上的第二層片段的第二纖維取向。也在本公開的范圍內(nèi)的是:在310處的定位可以進一步包括將至少一個層片段真空壓實到每個層片載體上。
在315處將多個層片載體存儲在層片載體庫內(nèi)可以包括將多個層片載體中的各自的子集存儲在每個層片載體庫內(nèi)。這可以包括將任何合適數(shù)量的層片載體存儲在每個層片載體庫中和/或當(dāng)與至少一個其他層片載體庫相比較時,將不同數(shù)量的層片載體存儲在至少一個層片載體庫中。作為示例,在315處的存儲可以包括將至少2個、至少3個、至少4個、至少5個、至少6個、至少8個或至少10個層片載體存儲在多個層片載體庫中的每一個中。
在本公開的范圍內(nèi)的是:層片載體可以包括和/或是可以具有和/或限定細(xì)長軸線的細(xì)長層片載體。在這些情況下,在315處的存儲可以包括以豎直取向或至少大體上豎直取向存儲多個層片載體中的各自的子集。這可以包括將多個層片載體中的各自的子集垂直地存儲或布置在每個層片載體庫內(nèi)。這樣的配置可以減少層片載體庫的占地面積需求,如本文所討論的。
也在本公開的范圍內(nèi)的是:在315處的存儲可以附加地或替代地包括保護多個層片載體中的各自的子集免受圍繞層片載體庫的周圍環(huán)境。作為示例,在315處的存儲可以包括限制多個層片載體中的各自的子集與顆粒材料之間的接觸,諸如通過密封層片載體庫和/或通過將多個層片載體中的各自的子集包圍在相應(yīng)的層片載體庫內(nèi)。
在320處轉(zhuǎn)移多個層片載體庫可以包括從配料工具區(qū)域轉(zhuǎn)移至層片載體集結(jié)區(qū)域。這可以包括利用在本文所討論的示例中的庫轉(zhuǎn)移設(shè)備轉(zhuǎn)移。
在325處接收來自層片載體庫的選定的層片載體可以包括接收來自多個層片載體庫中的各自的層片載體庫的選定的層片載體,并且可以在335處的運送之前被執(zhí)行。在325處的接收可以包括利用本文所討論的示例中的載體轉(zhuǎn)移設(shè)備來接收。
在330處電子地追蹤每個層片載體可以包括電子地追蹤多個層片載體中的每個層片載體的任何合適的參數(shù)和/或特征。作為示例,在330處的電子地追蹤可以包括電子地追蹤多個層片載體中的每個層片載體的位置。作為另一個示例,在330處的電子地追蹤可以附加地或替代地包括電子地追蹤被多個層片載體中的每個層片載體支撐的至少一個層片段的結(jié)構(gòu)。作為另一個示例,在330處的電子地追蹤可以包括獨特地識別多個層片載體中的每個層片載體,諸如通過關(guān)聯(lián)獨特的條形碼和/或獨特的無線射頻識別標(biāo)簽與每個層片載體和/或利用具有每個層片載體的獨特的條形碼和/或獨特的無線射頻識別標(biāo)簽。作為另一個示例,在330處的電子地追蹤可以包括維持信息的數(shù)據(jù)庫,諸如針對每個層片載體的追蹤參數(shù)的數(shù)據(jù)庫和/或特征的數(shù)據(jù)庫。
在本公開的范圍內(nèi)的是:在330處的追蹤可以在方法300期間在任何合適的時間和/或以任何合適的順序執(zhí)行。作為示例,在330處的電子地追蹤可以在305處的形成、在310處的定位、在315處的存儲、在320處的轉(zhuǎn)移、在325處的接收、在335處的運送、在340處的平移、在345處的接收、在350處的變形、在355處的釋放、在360處的返回、在365處的清潔和/或在370處的重復(fù)之前、期間或之后執(zhí)行。
在335處運送選定的層片載體可以包括利用載體轉(zhuǎn)移設(shè)備運送選定的層片載體。這可以包括將選定的層片載體從層片載體集結(jié)區(qū)域、從層片配料區(qū)域運送,從該層片配料區(qū)域運送至層片組裝區(qū)域和/或運送至沿著細(xì)長成型心軸的長度的選定的位置。細(xì)長成型心軸可以限定被成形以限定復(fù)合結(jié)構(gòu)的表面輪廓的細(xì)長層片成型表面。此外,細(xì)長層片成型表面也可以被構(gòu)造成接收多個層片段使得多個層片段限定復(fù)合材料的多個層片。復(fù)合材料的多個層片可以至少部分地產(chǎn)生和/或限定復(fù)合結(jié)構(gòu)和/或可以限定未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
如在本文更詳細(xì)討論的,層片載體庫可以被定位在層片配料區(qū)域內(nèi)和/或?qū)悠淞蠀^(qū)域的層片載體集結(jié)區(qū)域內(nèi)。如也在本文更詳細(xì)討論的,細(xì)長成型心軸可以被定位在層片組裝區(qū)域中,該層片組裝區(qū)域不同于層片配料區(qū)域、與層片配料區(qū)域間隔開、且/或與層片配料區(qū)域處于不同的標(biāo)高。作為示例,層片配料區(qū)域可以在垂直方向上與層片組裝區(qū)域間隔開,諸如當(dāng)層片配料區(qū)域被升高到層片組裝區(qū)域上方或當(dāng)層片組裝區(qū)域被升高到層片配料區(qū)域上方時。此外,層片配料區(qū)域可以與層片組裝區(qū)域在水平方向上至少部分地重合。
在這些情況下,在335處的運送可以包括將選定的層片載體從層片配料區(qū)域垂直地運送至層片組裝區(qū)域。這可以包括當(dāng)選定的層片載體處于垂直取向和/或水平取向時運送選定的層片載體,如本文所討論的。這也可以包括在沿著細(xì)長成型心軸的長度運送選定的層片載體之前和/或在345處的接收之前將選定的層片載體旋轉(zhuǎn)至水平取向。此外,在335處的運送也可以包括沿著細(xì)長成型心軸的長度水平地運送選定的層片載體。
在340處平移成型機可以包括沿著細(xì)長成型心軸的長度平移成型機和/或?qū)⒊尚蜋C平移至選定的位置。在340處的平移可以在方法300期間在任何合適的時間和/或以任何合適的順序執(zhí)行。作為示例,在340處的平移可以與在335處的運送、與在330處的電子地追蹤、與在325處的接收、與在320處的轉(zhuǎn)移、與在315處的存儲、與在310處的定位和/或在305處的創(chuàng)建至少部分地同時發(fā)生。
在345處接收選定的層片載體可以包括接收來自載體轉(zhuǎn)移設(shè)備的選定的層片載體和/或利用成型機接收選定的層片載體。這可以包括利用成型機和/或利用成型機的末端執(zhí)行器支撐選定的層片載體。
在350處使選定的層片載體變形可以包括利用成型機使選定的層片載體和由該選定的層片載體支撐的各自的層片段變形。這可以包括在細(xì)長層片成型表面的選定部分上方變形。在350處的變形可以包括使選定的層片載體和各自的層片段在橫于層片成型表面的長軸線或縱向軸線的方向上變形。附加地或替代地,在350處的變形可以包括在變形期間將各自的層片段定位在細(xì)長層片成型表面和選定的層片載體之間。在本公開的范圍內(nèi)的是:在350處的變形可以進一步包括將各自的層片段壓實在細(xì)長層片成型表面上。壓實可以作為在350處的變形的一部分在350處的變形期間、在350處的變形之后和/或在355處的釋放之后執(zhí)行。壓實可以以任何合適的方式完成,諸如利用可以形成成型機的一部分的和/或與成型機相關(guān)聯(lián)的壓實設(shè)備。
在350處的變形可以在方法300期間在任何合適的時間和/或以任何合適的順序執(zhí)行。作為示例,在350處的變形可以在345處的接收之后、在340的平移之后和/或在335處的運送之后。附加地或替代地,在350處的變形也可以與在330處的電子地追蹤、與在325處的接收、與在320處的轉(zhuǎn)移、與在315處的存儲、與在310處的定位、和/或在305處的創(chuàng)建至少部分地同時發(fā)生。
在355處釋放各自的層片段可以包括從選定的層片載體釋放各自的層片段,同時將各自的層片段保留在細(xì)長層片成型表面的選定部分上、與細(xì)長層片成型表面的選定部分接觸和/或粘附至細(xì)長層片成型表面的選定部分。這可以包括可操作地從選定的層片載體分離各自的層片段和/或?qū)⑦x定的層片載體平移遠離各自的層片段。
在360處返回選定的層片載體可以包括將選定的層片載體返回至層片配料區(qū)域和/或至載體轉(zhuǎn)移設(shè)備,并且可以在350處的變形之后和/或在355處的釋放之后執(zhí)行。這可以包括將選定的層片載體從成型機轉(zhuǎn)移至載體轉(zhuǎn)移設(shè)備和/或利用載體轉(zhuǎn)移設(shè)備支撐選定的層片載體。在360處的返回可以進一步包括將選定的層片載體返回至各自的層片載體庫。
在365處清潔選定的層片載體可以包括清潔以允許和/或利于將另一個層片段定位在選定的層片載體上。作為示例,選定的層片載體可以在方法300期間被重新使用多次,諸如在370處的重復(fù)期間。在這些情況下,可以期望清潔選定的層片載體的層片支撐表面和/或使選定的層片載體的層片支撐表面處于正常情況,如,從而減少被支撐的層片段的污染的潛力和/或增加層片段和層片支撐表面之間的粘附。
在365處的清潔可以以任何合適的方式完成。作為示例,在365處的清潔可以包括利用清洗站或通過將選定的層片載體發(fā)送通過清洗站清潔。在本公開的范圍內(nèi)的是:在365處的清潔可以在方法300期間在任何合適的時間、以任何合適的順序、和/或任何合適的頻率執(zhí)行。作為示例,在365處的清潔可以在310處的定位之前、在310處的定位的每個階段之前、在355處的釋放之后、在355處的釋放的每個階段之后、在310處的定位和/或在355處的釋放的預(yù)選定數(shù)量的階段之后、和/或響應(yīng)于在選定的層片載體的層片支撐表面上的超過污染閾值水平的探測而被執(zhí)行。
在370處重復(fù)方法的至少部分可以包括以任何合適的頻率和/或以任何合適的次序重復(fù)方法300的任何合適的部分。作為示例,在370處的重復(fù)可以包括利用多個層片載體中的全部或一部分至少重復(fù)在335處的運送、在340處的平移、在345處的接收、在350處的變形、在355處的釋放和在360處的返回。多個層片載體中的每一個可以支撐各自的層片段,并且重復(fù)可以包括重復(fù)以將多個層片段定位在細(xì)長層片成型表面上,由此至少部分地產(chǎn)生未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
在370處的重復(fù)可以進一步包括在未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)內(nèi)選擇用于每個層片段的位置和/或選擇每個層片段的組分。如所討論的,每個層片段的位置和/或組分可以被電子地追蹤,諸如通過在330處的追蹤,并且每個層片段的位置可以至少部分地基于層片段的形狀和/或組分被選定。換句話說,特定的層片段可以針對未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)內(nèi)的多個位置中的每個位置被創(chuàng)建,諸如在305處的創(chuàng)建期間,并且在370處的重復(fù)可以包括將每個層片段選擇性地定位在未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)內(nèi)的相應(yīng)的和/或預(yù)定的位置處。
在370處的重復(fù)可以附加地或替代地包括沿著成型心軸的長度遞增地平移成型機。這可以包括第一次遞增地平移成型機以將復(fù)合材料的第一層位(course)、層或?qū)悠ㄎ辉诩?xì)長層片成型表面上,并且隨后第二次遞增地平移成型機以將復(fù)合材料的第二層位、層或?qū)悠ㄎ辉趶?fù)合材料的第一層位上。復(fù)合材料的第一層位可以包括多個層片段的第一子集,并且復(fù)合材料的第二層位可以包括多個層片段的第二或不同的子集。這個過程可以被重復(fù)任何合適的次數(shù)以將任何合適數(shù)量的復(fù)合材料的層片定位和/或拼合在細(xì)長層片成型表面上。換句話說,在370處的重復(fù)可以包括重復(fù)以將多個層片段保留在細(xì)長層片成型表面的多個不同的選定的部分上。
在375處將未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移至固化心軸可以包括從細(xì)長成型心軸的細(xì)長層片成型表面轉(zhuǎn)移至固化心軸。在375處的轉(zhuǎn)移可以以任何合適的方式完成。作為示例,在375處的轉(zhuǎn)移可以包括利用未固化的復(fù)合材料轉(zhuǎn)移設(shè)備來轉(zhuǎn)移,未固化的復(fù)合材料轉(zhuǎn)移設(shè)備的示例在本文公開。在本公開的范圍內(nèi)的是:在375處的轉(zhuǎn)移可以包括將單一的未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移至固化心軸。替代地,也在本公開的范圍內(nèi)的是:在380處的固化之前,在375處的轉(zhuǎn)移可以被重復(fù)以將至少一個其他未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)或多個未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移至固化心軸。多個未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)然后可以諸如通過在380處的固化被固化在一起或共同地限定復(fù)合結(jié)構(gòu)。
在380處固化未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)可以包括加熱未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)以固化未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)并產(chǎn)生固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)(即,復(fù)合結(jié)構(gòu))。這可以包括利用任何合適的加熱設(shè)備來加熱,加熱設(shè)備的示例在本文公開。當(dāng)方法300包括在375處的轉(zhuǎn)移時,在380處的固化可以包括在固化心軸上固化。替代地,而當(dāng)方法300不包括在375處的轉(zhuǎn)移時,在380處的轉(zhuǎn)移可以包括在細(xì)長成型心軸上固化。
現(xiàn)在參照圖16至圖17,可以在如圖16所示出的飛行器制造和使用方法900和/或如圖17所示出的飛行器700的背景下,描述本公開的實施例。在預(yù)生產(chǎn)期間,示例性方法900可以包括飛行器700的規(guī)格和設(shè)計905以及材料采購910。在生產(chǎn)期間,飛行器700的部件和子組件制造915以及系統(tǒng)整合920發(fā)生。此后,飛行器700可以經(jīng)過認(rèn)證和交付925,以便投入使用930。當(dāng)被顧客使用時,飛行器700被安排進行例行維護和維修935(也可以包括修改、重構(gòu)、翻新等等)。
可由系統(tǒng)整合方、第三方和/或操作者(例如,顧客)執(zhí)行或?qū)嵤┓椒?00的每個過程。為了描述的目的,系統(tǒng)整合方可以包括但不限于任何數(shù)量的飛行器制造商和主系統(tǒng)分包商;第三方可以包括但不限于任何數(shù)量的銷售商、分包商和供應(yīng)商;并且操作者可以是航空公司、租賃公司、軍事實體、服務(wù)機構(gòu)等等。
如圖17中所示,通過示例性方法900生產(chǎn)的飛行器700可以包括具有多個系統(tǒng)712和內(nèi)部714的機身710。高級系統(tǒng)712的示例包括推進系統(tǒng)715、電氣系統(tǒng)716、液壓系統(tǒng)717和環(huán)境系統(tǒng)718中的一個或更多個??砂ㄈ魏螖?shù)量的其他系統(tǒng)。雖然示出了航空航天的示例,但是本發(fā)明的原理可以應(yīng)用到其他產(chǎn)業(yè),諸如汽車產(chǎn)業(yè)。
可在制造和使用方法900的任意一個或更多個階段期間采用本文實施的系統(tǒng)和方法。例如,可以以類似于當(dāng)飛行器700在使用中所制造的部件或子組件的方式來制作或制造對應(yīng)于部件和子組件制造過程915的部件或子組件。而且,系統(tǒng)實施例、方法實施例或其組合中的一個或更多個可在生產(chǎn)階段915和920期間被使用,例如,通過充分加速飛行器700的裝配或降低飛行器700的成本。類似地,系統(tǒng)實施例、方法實施例或其組合中的一個或更多個可在當(dāng)飛行器700處于使用中(例如但不限于維護和維修935)時被使用。
根據(jù)本公開的創(chuàng)造性主題的示例在以下列舉的段落中進行描述:
A1.一種復(fù)合結(jié)構(gòu)制作系統(tǒng),包含:
多個層片載體,其中多個層片載體中的每一個限定被構(gòu)造成暫時地支撐至少一個層片段的層片支撐表面;
限定細(xì)長層片成型表面的細(xì)長成型心軸,其中細(xì)長層片成型表面被成形以限定復(fù)合結(jié)構(gòu)的表面輪廓,并且細(xì)長層片成型表面被構(gòu)造成接收多個層片段以限定至少部分地限定復(fù)合結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料的多個層片;
載體轉(zhuǎn)移設(shè)備,該載體轉(zhuǎn)移設(shè)備被構(gòu)造成將多個層片載體中的選定的層片載體從層片配料區(qū)域選擇性地運送至中間位置,可選地,其中載體轉(zhuǎn)移設(shè)備被構(gòu)造成選擇性地運送來自層片配料區(qū)域的層片載體集結(jié)區(qū)域的選定的層片載體,并且進一步可選地,其中中間位置包括沿著細(xì)長成型心軸的長度的選定的位置;以及
成型機,該成型機被構(gòu)造成接收在中間位置處的選定的層片載體并且使選定的層片載體和各自的層片段在細(xì)長層片成型表面的選定部分上上變形、從各自的層片段分離選定的層片載體使得各自的層片段由細(xì)長層片成型表面的選定部分支撐、并將選定的層片載體返回至載體轉(zhuǎn)移設(shè)備。
A2.根據(jù)段落A1所述的系統(tǒng),其中系統(tǒng)進一步包括被構(gòu)造成創(chuàng)建多個層片段的多個層片配料工具。
A3.根據(jù)段落A2所述的系統(tǒng),其中多個層片配料工具包括多個自動化層片配料工具。
A4.根據(jù)段落A2至段落A3中的任一個所述的系統(tǒng),其中多個層片配料工具包括多個數(shù)字控制的層片配料工具。
A5.根據(jù)配料工具區(qū)域段落A2至段落A4中的任一個所述的系統(tǒng),其中多個層片配料工具包括多個層片配料機器人。
A6.根據(jù)段落A2至段落A5中的任一個所述的系統(tǒng),其中多個層片配料工具中的每一個被構(gòu)造成創(chuàng)建多個層片段中的各自的層片段。
A7.根據(jù)段落A2至段落A6中的任一個所述的系統(tǒng),其中多個層片配料工具中的每一個被構(gòu)造成獨立于多個層片配料工具的其余部分操作。
A8.根據(jù)段落A2至段落A7中的任一個所述的系統(tǒng),其中多個層片配料工具中的每一個被構(gòu)造成與多個層片配料工具中的至少一個另一層片配料工具至少部分地同時操作。
A9.根據(jù)段落A2至段落A8中的任一個所述的系統(tǒng),其中多個層片配料工具中的每一個被構(gòu)造成從復(fù)合材料原料切割多個層片段中的各自的層片段。
A10.根據(jù)段落A2至段落A9中的任一個所述的系統(tǒng),其中多個層片配料工具中的第一層片配料工具被構(gòu)造成創(chuàng)建第一層片段,并且多個層片配料工具中的第二層片配料工具被構(gòu)造成創(chuàng)建第二層片段。
A11.根據(jù)段落A10所述的系統(tǒng),其中第一層片段不同于第二層片段。
A12.根據(jù)段落A10至段落A11中的任一個所述的系統(tǒng),其中第一層片段具有與第二層片段不同的形狀。
A13.根據(jù)段落A10至段落A12中的任一個所述的系統(tǒng),其中第一層片段具有與第二層片段不同的纖維取向。
A14.根據(jù)段落A10至段落A13中的任一個所述的系統(tǒng),其中相比于第二層片段,第一層片段由不同的復(fù)合材料原料創(chuàng)建。
A15.根據(jù)段落A1至段落A14中的任一個所述的系統(tǒng),其中系統(tǒng)進一步包括層片段定位設(shè)備,該層片段定位設(shè)備被構(gòu)造成將至少一個層片段定位在多個層片載體中的每一個上。
A16.根據(jù)段落A15所述的系統(tǒng),其中層片段定位設(shè)備形成層片配料工具的一部分。
A17.根據(jù)段落A15至段落A16中的任一個所述的系統(tǒng),其中層片段定位設(shè)備包括自動化層片段定位設(shè)備。
A18.根據(jù)段落A15至段落A17中的任一個所述的系統(tǒng),其中層片段定位設(shè)備包括數(shù)字控制的層片段定位設(shè)備。
A19.根據(jù)段落A15至段落A18中的任一個所述的系統(tǒng),其中層片段定位設(shè)備包括層片定位機器人。
A20.根據(jù)段落A15至段落A19中的任一個所述的系統(tǒng),其中層片段定位設(shè)備被構(gòu)造成將至少一個層片段真空壓實在多個層片段中的每一個上。
A21.根據(jù)段落A15至段落A20中的任一個所述的系統(tǒng),其中系統(tǒng)包括多個層片定位組件,所述多個層片定位組件被構(gòu)造成將至少一個層片段定位在多個層片載體中的各自的子集上。
A22.根據(jù)段落A21所述的系統(tǒng),其中多個層片定位組件中的每一個與多個層片配料工具中的各自的一個相關(guān)聯(lián)。
A23.根據(jù)段落A15至段落A22中的任一個所述的系統(tǒng),其中層片段定位設(shè)備被構(gòu)造成將單一的層片段定位在多個層片載體中的至少一個上。
A24.根據(jù)段落A15至段落A23中的任一個所述的系統(tǒng),其中層片段定位設(shè)備被構(gòu)造成將至少兩個層片段定位在多個層片載體中的至少一個上。
A25.根據(jù)段落A24所述的系統(tǒng),其中至少兩個層片段限定在多個層片載體中的至少一個的各自的層片支撐表面上的多個堆疊的層片段。
A26.根據(jù)段落A24至段落A25中的任一個所述的系統(tǒng),其中至少兩個層片段的至少一部分與在多個層片載體中的至少一個的各自的層片支撐表面上的至少兩個層片段的其余部分間隔開。
A27.根據(jù)段落A24至段落A26中的任一個所述的系統(tǒng),其中至少兩個層片段的第一層片的第一纖維取向不同于至少兩個層片段的第二層片的第二纖維取向。
A28.根據(jù)段落A1至段落A27中的任一個所述的系統(tǒng),其中系統(tǒng)進一步包括多個層片載體庫,其中多個層片載體庫中的每一個被構(gòu)造成容納多個層片載體的各自的子集。
A29.根據(jù)段落A28所述的系統(tǒng),其中多個層片載體庫中的每一個被構(gòu)造成容納至少2個、至少3個、至少4個、至少5個、至少6個、至少8個或至少10個層片載體。
A30.根據(jù)段落A28至段落A29中的任一個所述的系統(tǒng),其中多個層片載體庫中的每一個包括多個槽,所述多個槽被構(gòu)造成以間隔開的方式接收多個層片載體的各自的子集。
A31.根據(jù)段落A28至段落A30中的任一個所述的系統(tǒng),其中多個層片載體庫中的每一個被構(gòu)造成保護多個層片載體的各自的子集免于顆粒材料。
A32.根據(jù)段落A28至段落A31中的任一個所述的系統(tǒng),其中多個層片載體庫中的每一個被構(gòu)造成保持多個層片載體的各自的子集呈至少大體上垂直取向和至少大體上水平取向中的至少一者。
A33.根據(jù)段落A1至段落A32中的任一個所述的系統(tǒng),其中系統(tǒng)進一步包括庫轉(zhuǎn)移設(shè)備,該庫轉(zhuǎn)移設(shè)備被構(gòu)造成將多個層片載體庫從配料工具區(qū)域選擇性地運送至層片載體集結(jié)區(qū)域。
A34.根據(jù)段落A33所述的系統(tǒng),其中庫轉(zhuǎn)移設(shè)備包括自動化庫轉(zhuǎn)移設(shè)備,該自動化庫轉(zhuǎn)移設(shè)備可選地被構(gòu)造成選擇性地運送在層片配料區(qū)域內(nèi)的多個層片載體庫且將多個層片載體庫從配料工具區(qū)域選擇性地運送至層片載體集結(jié)區(qū)域。
A35.根據(jù)段落A33至段落A34中的任一個所述的系統(tǒng),其中庫轉(zhuǎn)移設(shè)備包括數(shù)字控制的庫轉(zhuǎn)移設(shè)備。
A36.根據(jù)段落A33至段落A35中的任一個所述的系統(tǒng),其中庫轉(zhuǎn)移設(shè)備包括自動化導(dǎo)向運載工具。
A37.根據(jù)段落A33至段落A36中的任一個所述的系統(tǒng),其中庫轉(zhuǎn)移設(shè)備包括庫轉(zhuǎn)移機器人。
A38.根據(jù)段落A1至段落A37中的任一個所述的系統(tǒng),其中載體轉(zhuǎn)移設(shè)備是自動化載體轉(zhuǎn)移設(shè)備。
A39.根據(jù)段落A1至段落A38中的任一個所述的系統(tǒng),其中載體轉(zhuǎn)移設(shè)備是數(shù)字控制的載體轉(zhuǎn)移設(shè)備。
A40.根據(jù)段落A1至段落A39中的任一個所述的系統(tǒng),其中載體轉(zhuǎn)移設(shè)備是載體轉(zhuǎn)移機器人。
A41.根據(jù)段落A1至段落A40中的任一個所述的系統(tǒng),其中載體轉(zhuǎn)移設(shè)備被構(gòu)造成從層片載體庫移除選定的層片載體。
A42.根據(jù)段落A41所述的系統(tǒng),其中層片載體庫被定位在層片配料區(qū)域中,并且細(xì)長成型心軸被定位在層片組裝區(qū)域中。
A43.根據(jù)段落A42所述的系統(tǒng),其中層片配料區(qū)域被升高到層片配料區(qū)域上方。
A44.根據(jù)段落A42所述的系統(tǒng),其中層片組裝區(qū)域被升高到層片配料區(qū)域上方。
A45.根據(jù)段落A42至段落A44中的任一個所述的系統(tǒng),其中層片配料區(qū)域與層片組裝區(qū)域在垂直方向上間隔開。
A46.根據(jù)段落A45所述的系統(tǒng),其中層片配料區(qū)域與層片組裝區(qū)域在水平方向至少部分地重疊。
A47.根據(jù)段落A42至段落A46中的任一個所述的系統(tǒng),其中載體轉(zhuǎn)移設(shè)備被構(gòu)造成將選定的層片載體從層片配料區(qū)域運送并且可選地垂直地運送至層片組裝區(qū)域。
A48.根據(jù)段落A47所述的系統(tǒng),其中載體轉(zhuǎn)移設(shè)備被構(gòu)造成當(dāng)選定的層片載體處于垂直取向和水平取向中的至少一者時運送并且可選地垂直地運送選定的層片載體。
A49.根據(jù)段落A47至段落A48中的任一個所述的系統(tǒng),其中載體轉(zhuǎn)移設(shè)備包括樞軸結(jié)構(gòu),該樞軸結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成在選定的層片載體被成型機接收之前將選定的層片載體選擇性地旋轉(zhuǎn)至水平取向。
A50.根據(jù)段落A42至段落A49中的任一個所述的系統(tǒng),其中系統(tǒng)包括層片配料區(qū)域。
A51.根據(jù)段落A50所述的系統(tǒng),其中層片配料工具被定位在層片配料區(qū)域中。
A52.根據(jù)段落A50至段落A51中的任一個所述的系統(tǒng),其中層片段定位設(shè)備被定位在層片配料區(qū)域中。
A53.根據(jù)段落A50至段落A52中的任一個所述的系統(tǒng),其中庫轉(zhuǎn)移設(shè)備被定位在層片配料區(qū)域中。
A54.根據(jù)段落A42至段落A53中的任一個所述的系統(tǒng),其中系統(tǒng)包括層片組裝區(qū)域。
A55.根據(jù)段落A54所述的系統(tǒng),其中細(xì)長成型心軸被定位在層片組裝區(qū)域中。
A56.根據(jù)段落A54至段落A55中的任一個所述的系統(tǒng),其中載體轉(zhuǎn)移設(shè)備被定位在層片組裝區(qū)域中。
A57.根據(jù)段落A54至段落A56中的任一個所述的系統(tǒng),其中成型機被定位在層片組裝區(qū)域中。
A58.根據(jù)段落A1至段落A57中的任一個所述的系統(tǒng),其中載體轉(zhuǎn)移設(shè)備被構(gòu)造成將多個層片載體中的多個選定的層片載體選擇性地且順序地運送至中間位置,并且進一步地,其中成型機被構(gòu)造成選擇性地且順序地接收多個選定的層片載體中的每一個并使多個選定的層片載體中的每一個在沿著細(xì)長成型心軸的長度的各自的位置處變形。
A59.根據(jù)段落A1至段落A58中的任一個所述的系統(tǒng),其中載體轉(zhuǎn)移設(shè)備被構(gòu)造成沿著細(xì)長成型心軸的長度水平地運送選定的層片載體。
A60.根據(jù)段落A1至段落A59中的任一個所述的系統(tǒng),其中載體轉(zhuǎn)移設(shè)備被構(gòu)造成在選定的層片載體被成型機接收之后且在使選定的層片載體從成型機返回到載體轉(zhuǎn)移設(shè)備之前轉(zhuǎn)變至集結(jié)位置。
A61.根據(jù)段落A1至段落A60中的任一個所述的系統(tǒng),其中,在選定的層片載體從成型機返回到載體轉(zhuǎn)移設(shè)備之后,載體轉(zhuǎn)移設(shè)備被構(gòu)造成將選定的層片載體返回至層片載體庫。
A62.根據(jù)段落A1至段落A61中的任一個所述的系統(tǒng),其中成型機是自動化成型機。
A63.根據(jù)段落A1至段落A62中的任一個所述的系統(tǒng),其中成型機是數(shù)字控制的成型機。
A64.根據(jù)段落A1至段落A63中的任一個所述的系統(tǒng),其中成型機是成型機器人。
A65.根據(jù)段落A1至段落A64中的任一個所述的系統(tǒng),其中成型機被構(gòu)造成使選定的層片載體和各自的層片段在橫于細(xì)長層片成型表面的縱向軸線的方向上變形。
A66.根據(jù)段落A1至段落A65中的任一個所述的系統(tǒng),其中成型機包括成型機平移設(shè)備,該成型機平移設(shè)備被構(gòu)造成沿著細(xì)長成型心軸的長度選擇性地平移成型機。
A67.根據(jù)段落A1至段落A66中的任一個所述的系統(tǒng),其中成型機包括壓實設(shè)備,該壓實設(shè)備被構(gòu)造成將各自的層片段壓實在細(xì)長層片成型表面的選定部分上。
A68.根據(jù)段落A1至段落A67中的任一個所述的系統(tǒng),其中成型機包括末端執(zhí)行器,該末端執(zhí)行器被構(gòu)造成接收來自載體轉(zhuǎn)移設(shè)備的選定的層片載體。
A69.根據(jù)段落A1至段落A68中的任一個所述的系統(tǒng),其中成型機包括變形設(shè)備,該變形設(shè)備被構(gòu)造成使選定的層片載體和各自的層片段在細(xì)長層片成型表面的選定部分上方選擇性地變形。
A70.根據(jù)段落A1至段落A69中的任一個所述的系統(tǒng),其中成型機包括層片釋放結(jié)構(gòu),該層片釋放結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成從各自的層片支撐表面選擇性地分離各自的層片段。
A71.根據(jù)段落A1至段落A70中的任一個所述的系統(tǒng),其中細(xì)長層片成型表面的長度大于各自的層片段的長度。
A72.根據(jù)段落A71所述的系統(tǒng),其中細(xì)長層片成型表面的長度比各自的層片段的長度大至少4倍、至少6倍、至少8倍、至少10倍、至少15倍或至少20倍。
A73.根據(jù)段落A1至段落A72中的任一個所述的系統(tǒng),其中細(xì)長層片成型表面的長度大于多個層片段中的任一個的長度。
A74.根據(jù)段落A73所述的系統(tǒng),其中細(xì)長層片成型表面的長度比多個層片段中的任一個的長度大至少4倍、至少6倍、至少8倍、至少10倍、至少15倍或至少20倍。
A75.根據(jù)段落A1至段落A74中的任一個所述的系統(tǒng),其中多個層片段中的至少一部分沿著細(xì)長層片成型表面的長度間隔開,以限定復(fù)合材料的多個層片的各自的層片。
A76.根據(jù)段落A75所述的系統(tǒng),其中多個層片段的一部分的至少一個層片段限定與多個層片段的一部分的至少一個其它層片段的對接拼接。
A77.根據(jù)段落A75至段落A76中的任一個所述的系統(tǒng),其中多個層片段的一部分的至少一個層片段限定與多個層片段的一部分的至少一個其它層片段的重疊拼接。
A78.根據(jù)段落A1至段落A77中的任一個所述的系統(tǒng),其中多個層片段的至少一部分限定層片段的成層的堆疊。
A79.根據(jù)段落A1至段落A78中的任一個所述的系統(tǒng),其中細(xì)長層片成型表面是非平面的細(xì)長層片成型表面。
A80.根據(jù)段落A1至段落A79中的任一個所述的系統(tǒng),其中細(xì)長層片成型表面被成形以限定用于飛行器的桁條的表面輪廓,可選地,其中桁條包括葉片桁條、帽形桁條和排氣口桁條中的至少一個。
A81.根據(jù)段落A1至段落A80中的任一個所述的系統(tǒng),其中細(xì)長層片成型表面的長度為至少5米、至少10米、至少15米、至少20米、至少25米、至少30米、至少35米或至少40米。
A82.根據(jù)段落A1至段落A81中的任一個所述的系統(tǒng),其中系統(tǒng)進一步包括控制器,該控制器被編程以控制系統(tǒng)的至少一部分的操作。
A83.根據(jù)段落A82所述的系統(tǒng),其中控制器被編程以執(zhí)行段落B1至段落B62中的任一個的方法。
A84.根據(jù)段落A82至段落A83中的任一個所述的系統(tǒng),其中控制器被編程以控制以下項中的至少一個的操作:
(i)載體轉(zhuǎn)移設(shè)備;
(ii)成型機;
(iii)層片配料工具
(iv)層片段定位設(shè)備;
(v)庫轉(zhuǎn)移設(shè)備;和
(vi)清洗站。
A85.根據(jù)段落A82至段落A84中的任一個所述的系統(tǒng),其中控制器被編程以至少部分地基于由給定的層片載體支撐的至少一個層片段的結(jié)構(gòu)選擇用于轉(zhuǎn)移至中間位置的多個層片載體中的給定的層片載體。
A86.根據(jù)段落A1至段落A85中的任一個所述的系統(tǒng),其中系統(tǒng)進一步包括層片載體追蹤系統(tǒng)。
A87.根據(jù)段落A86所述的系統(tǒng),其中層片載體追蹤系統(tǒng)被構(gòu)造成電子地追蹤多個層片載體中的每個層片載體的位置。
A88.根據(jù)段落A86至段落A87中的任一個所述的系統(tǒng),其中層片載體追蹤系統(tǒng)被構(gòu)造成電子地追蹤由多個層片載體中的每個層片載體支撐的至少一個層片段的配置。
A89.根據(jù)段落A86至段落A88中的任一個所述的系統(tǒng),其中層片載體追蹤系統(tǒng)形成控制器的一部分。
A90.根據(jù)段落A86至段落A89中的任一個所述的系統(tǒng),其中層片載體追蹤系統(tǒng)包括獨特的識別結(jié)構(gòu),該獨特的識別結(jié)構(gòu)與多個層片載體中的每個層片載體相關(guān)聯(lián)。
A91.根據(jù)段落A90所述的系統(tǒng),其中獨特的識別結(jié)構(gòu)包括條形碼和無線射頻識別(RFID)標(biāo)簽中的至少一個。
A92.根據(jù)段落A1至段落A91中的任一個所述的系統(tǒng),其中多個層片載體中的每一個被構(gòu)成被重新使用。
A93.根據(jù)段落A1至段落A92中的任一個所述的系統(tǒng),其中多個層片載體中的每一個被構(gòu)造成順序地支撐多個不同的層片段。
A94.根據(jù)段落A1至段落A93中的任一個所述的系統(tǒng),其中多個層片載體中的每一個被構(gòu)造成被清潔。
A95.根據(jù)段落A1至段落A94中的任一個所述的系統(tǒng),其中多個層片載體中的每一個包括限定層片支撐表面的塑料材料、柔性材料和乳膠片材中的至少一種。
A96.根據(jù)段落A1至段落A95中的任一個所述的系統(tǒng),其中多個層片載體中的每一個包括沿其長度延伸的剛性的細(xì)長支撐件。
A97.根據(jù)段落A1至段落A96中的任一個所述的系統(tǒng),其中系統(tǒng)進一步包括未固化的復(fù)合材料轉(zhuǎn)移設(shè)備,該未固化的復(fù)合材料轉(zhuǎn)移設(shè)備被構(gòu)造成從細(xì)長成型心軸的細(xì)長層片成型表面選擇性地移除包括多個層片段的未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
A98.根據(jù)段落A1至段落A97中的任一個所述的系統(tǒng),其中系統(tǒng)進一步包括固化心軸,該固化心軸被構(gòu)造成在未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)被限定在細(xì)長成型心軸的細(xì)長層片成型表面上之后接收未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
A99.根據(jù)段落A98所述的系統(tǒng),其中固化心軸被構(gòu)造成接收多個單獨的未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
A100.根據(jù)段落A1至段落A99中的任一個所述的系統(tǒng),其中系統(tǒng)進一步包括加熱設(shè)備,該加熱設(shè)備被構(gòu)造成加熱未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)以固化未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)并產(chǎn)生復(fù)合結(jié)構(gòu)。
A101.根據(jù)段落A1至段落A100中的任一個所述的系統(tǒng),其中系統(tǒng)進一步包括清洗站,該清洗站被構(gòu)造成選擇性地清潔多個層片載體中的給定的層片載體。
A102.根據(jù)段落A1至段落A101中的任一個所述的系統(tǒng),其中各自的層片段由選定的層片載體的層片支撐表面支撐。
A103.根據(jù)段落A1至段落A102中的任一個所述的系統(tǒng),其中選定的層片載體由載體轉(zhuǎn)移設(shè)備支撐并且選定的層片載體沿著細(xì)長成型心軸的長度被運送至選定的位置。
A104.根據(jù)段落A1至段落A103中的任一個所述的系統(tǒng),其中選定的層片載體已經(jīng)被成型機接收。
A105.根據(jù)段落A1至段落A104中的任一個所述的系統(tǒng),其中選定的層片載體和各自的層片段在細(xì)長層片成型表面的選定部分上方被變形。
A106.根據(jù)段落A105所述的系統(tǒng),其中各自的層片段被定位在細(xì)長層片成型表面的選定部分和選定的層片載體之間。
A107.根據(jù)段落A1至段落A106中的任一個所述的系統(tǒng),其中系統(tǒng)進一步包括各自的層片段。
A108.根據(jù)段落A107所述的系統(tǒng),其中各自的層片段從選定的層片載體被釋放,并且由細(xì)長層片成型表面的選定部分支撐,并且進一步地,其中選定的層片載體由載體轉(zhuǎn)移設(shè)備支撐。
A109.根據(jù)段落A1至段落A108中的任一個所述的系統(tǒng),其中多個層片段包括玻璃纖維、玻璃纖維織物、碳纖維、碳纖維織物、織物、預(yù)浸漬的(預(yù)浸)復(fù)合材料、樹脂材料和/或環(huán)氧樹脂中的至少一種。
B1.一種制作復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法,該方法包含:
可選地利用載體轉(zhuǎn)移設(shè)備和成型機中的至少一者將選定的層片載體從層片配料區(qū)域運送至沿著細(xì)長成型心軸的長度的選定的位置,該細(xì)長成型心軸限定細(xì)長層片成型表面,其中細(xì)長層片成型表面被成形以限定復(fù)合結(jié)構(gòu)的表面輪廓并且被構(gòu)造成接收多個層片段以限定至少部分地限定復(fù)合結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料的的多個層片;
沿著細(xì)長成型心軸的長度將成型機平移至選定的位置;
利用成型機接收可選地來自載體轉(zhuǎn)移設(shè)備的選定的層片載體;
利用成型機使選定的層片載體和由選定的層片載體支撐的各自的層片段在細(xì)長層片成型表面的選定部分上方變形;
從選定的層片載體釋放各自的層片段,同時將各自的層片段保留在細(xì)長層片成型表面的選定部分上;
利用成型機將選定的層片載體返回至層片配料區(qū)域和載體轉(zhuǎn)移設(shè)備中的至少一者;并且
利用多個層片載體重復(fù)運送、平移、接收、變形、釋放和返回以將多個層片段定位在細(xì)長層片成型表面上并且至少部分地限定未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu),其中多個層片載體中的每一個支撐各自的層片段。
B2.根據(jù)段落B1所述的方法,其中該方法進一步包括創(chuàng)建多個層片段。
B3.根據(jù)段落B2所述的方法,其中創(chuàng)建進一步包括利用多個層片配料工具創(chuàng)建多個層片段。
B4.根據(jù)段落B3所述的方法,其中創(chuàng)建包括利用多個層片配料工具中的每個層片配料工具創(chuàng)建多個層片段中的各自的層片段。
B5.根據(jù)段落B3至段落B4中的任一個所述的方法,其中創(chuàng)建包括利用多個層片配料工具中的每個層片配料工具獨立地創(chuàng)建多個層片段中的不同的層片段。
B6.根據(jù)段落B3至段落B5中的任一個所述的方法,其中創(chuàng)建包括利用多個層片配料工具中的兩個不同的層片配料工具同時地創(chuàng)建多個層片段中的至少兩個層片段。
B7.根據(jù)段落B3至段落B6中的任一個所述的方法,其中創(chuàng)建包括從復(fù)合材料原料切割多個層片段的各自的層片。
B8.根據(jù)段落B3至段落B7中的任一個所述的方法,其中創(chuàng)建包括利用第一層片配料工具創(chuàng)建第一層片段并且同時利用第二層片配料工具創(chuàng)建第二層片段。
B9.根據(jù)段落B8所述的方法,其中第一層片段具有與第二層片段不同的層片邊界。
B10.根據(jù)段落B8至段落B9中的任一個所述的方法,其中第一層片段具有與第二層片段不同的纖維取向。
B11.根據(jù)段落B8至段落B10中的任一個所述的方法,其中相比于第二層片段,第一層片段由不同的復(fù)合材料原料創(chuàng)建。
B12.根據(jù)段落B1至段落B11中的任一個所述的方法,其中該方法進一步包括將至少一個層片段定位在多個層片載體中的每個層片載體上。
B13.根據(jù)段落B12所述的方法,其中定位包括利用層片段定位設(shè)備定位。
B14.根據(jù)段落B12至段落B13中的任一個所述的方法,其中定位進一步包括將至少一個層片段真空壓實在多個層片載體中的每個層片載體上。
B15.根據(jù)段落B12至段落B14中的任一個所述的方法,其中定位包括將單一的層片段定位在多個層片載體中的至少一個上。
B16.根據(jù)段落B12至段落B15中的任一個所述的方法,其中定位包括將至少兩個層片段定位在多個層片載體中的至少一個上。
B17.根據(jù)段落B16所述的方法,其中定位包括定位使得至少兩個層片段限定多個堆疊的層片段。
B18.根據(jù)段落B16至段落B17中的任一個所述的方法,其中定位包括定位使得在多個層片載體中的至少一個的各自的層片支撐表面上的至少兩個層片段的至少一部分與該至少兩個層片段的其余部分間隔開。
B19.根據(jù)段落B16至段落B18中的任一個所述的方法,其中定位包括定位使得至少兩個層片段的第一層片段的第一纖維取向不同于該至少兩個層片段的第二層片段的第二纖維取向。
B20.根據(jù)段落B1至段落B19中的任一個所述的方法,其中該方法進一步將多個層片載體的各自的子集存儲在多個層片載體庫中的每一個內(nèi)。
B21.根據(jù)段落B20所述的方法,其中存儲包括將至少2個、至少3個、至少4個、至少5個、至少6個、至少8個或至少10個層片載體存儲在多個層片載體庫中的每一個中。
B22.根據(jù)段落B20至段落B21中的任一個所述的方法,其中存儲包括將多個層片載體的各自的子集垂直地存儲在多個層片載體庫中的每一個內(nèi)。
B23.根據(jù)段落B20至段落B22中的任一個所述的方法,其中存儲包括利用多個層片載體庫中的每一個限制多個層片載體中的各自的子集與顆粒材料之間的接觸。
B24.根據(jù)段落B1至段落B23中的任一個所述的方法,其中該方法進一步包括將多個層片載體庫從配料工具區(qū)域轉(zhuǎn)移至層片載體集結(jié)區(qū)域。
B25.根據(jù)段落B24所述的方法,其中轉(zhuǎn)移包括利用庫轉(zhuǎn)移設(shè)備轉(zhuǎn)移。
B26.根據(jù)段落B1至段落B25中的任一個所述的方法,其中,在運送之前,該方法進一步包括接收來自多個層片載體庫的各自的層片載體庫的選定的層片載體。
B27.根據(jù)段落B26所述的方法,其中多個層片載體庫被定位在層片配料區(qū)域中,并且細(xì)長成型心軸被定位在層片組裝區(qū)域中。
B28.根據(jù)段落B27所述的方法,其中層片配料區(qū)域被升高到層片組裝區(qū)域上方。
B29.根據(jù)段落B27至段落B28中的任一個所述的方法,其中層片組裝區(qū)域被升高到層片配料區(qū)域上方。
B30.根據(jù)段落B27至段落B29中的任一個所述的方法,其中層片配料區(qū)域與層片組裝區(qū)域在垂直方向上間隔開。
B31.根據(jù)段落B30所述的方法,其中層片配料區(qū)域與層片組裝區(qū)域在水平方向上至少部分地重疊。
B32.根據(jù)段落B27至段落B31中的任一個所述的方法,其中運送包括將選定的層片載體從層片配料區(qū)域垂直地運送至層片組裝區(qū)域。
B33.根據(jù)段落B27至段落B32中的任一個所述的方法,其中運送包括當(dāng)選定的層片載體處于垂直取向和水平取向中的任何一者時運送選定的層片載體。
B34.根據(jù)段落B27至段落B33中的任一個所述的方法,其中運送進一步包括在接收來自層片載體庫的選定的層片載體之前,將選定的層片載體旋轉(zhuǎn)至水平取向。
B35.根據(jù)段落B1至段落B34中的任一個所述的方法,其中該方法進一步包括將未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)從細(xì)長成型心軸的細(xì)長層片成型表面轉(zhuǎn)移至固化心軸。
B36.根據(jù)段落B35所述的方法,其中該方法進一步包括將至少一個附加的未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移至固化心軸。
B37.根據(jù)段落B35至段落B36中的任一個所述的方法,其中轉(zhuǎn)移未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)包括利用未固化的復(fù)合材料轉(zhuǎn)移設(shè)備轉(zhuǎn)移。
B38.根據(jù)段落B1至段落B37中的任一個所述的方法,其中該方法進一步包括加熱未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)以固化未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)并產(chǎn)生固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
B39.根據(jù)段落B38所述的方法,其中加熱包括利用加熱設(shè)備加熱。
B40.根據(jù)段落B1至段落B39中的任一個所述的方法,其中該方法進一步包括清潔選定的層片載體。
B41.根據(jù)段落B40所述的方法,其中清潔包括利用清洗站清潔。
B42.根據(jù)段落B1至段落B41中的任一個所述的方法,其中該方法進一步包括電子地追蹤多個層片載體中的每個層片載體的位置。
B43.根據(jù)段落B1至段落B42中的任一個所述的方法,其中該方法進一步包括電子地追蹤由多個層片載體中的每個層片載體支撐的至少一個層片段的結(jié)構(gòu)。
B44.根據(jù)段落B1至段落B43中的任一個所述的方法,其中該方法進一步包括獨特地識別多個層片載體中的每個層片載體。
B45.根據(jù)段落B44所述的方法,其中獨特地識別包括關(guān)聯(lián)獨特的條形碼與多個層片載體中的每個層片載體以及關(guān)聯(lián)獨特的無線射頻識別標(biāo)簽與多個層片載體中的每個層片載體中的至少一者。
B46.根據(jù)段落B1至段落B45中的任一個所述的方法,其中該方法進一步包括維護關(guān)于多個層片載體中的每個層片載體的信息的數(shù)據(jù)庫。
B47.根據(jù)段落B1至段落B46中的任一個所述的方法,其中運送包括利用載體轉(zhuǎn)移設(shè)備運送。
B48.根據(jù)段落B1至段落B47中的任一個所述的方法,其中平移包括平移至少部分地與運送同時發(fā)生。
B49.根據(jù)段落B1至段落B48中的任一個所述的方法,其中接收來自載體轉(zhuǎn)移設(shè)備的選定的層片載體包括利用成型機支撐選定的層片載體。
B50.根據(jù)段落B1至段落B49中的任一個所述的方法,其中接收來自載體轉(zhuǎn)移設(shè)備的選定的層片載體包括利用成型機的末端執(zhí)行器接收選定的層片載體。
B51.根據(jù)段落B1至段落B50中的任一個所述的方法,其中變形包括使選定的層片載體和各自的層片段在橫于細(xì)長層片成型表面的縱向軸線的方向上變形。
B52.根據(jù)段落B1至段落B51中的任一個所述的方法,其中該方法包括在變形期間,將各自的層片段定位在細(xì)長層片成型表面和選定的層片載體之間。
B53.根據(jù)段落B1至段落B52中的任一個所述的方法,其中變形包括將各自的層片段壓實在細(xì)長層片成型表面上。
B54.根據(jù)段落B53所述的方法,其中壓實包括利用成型機的壓實設(shè)備來壓實。
B55.根據(jù)段落B1至段落B54中的任一個所述的方法,其中釋放包括從選定的層片載體片材可操作地分離各自的層片段。
B56.根據(jù)段落B1至段落B55中的任一個所述的方法,其中返回包括利用載體轉(zhuǎn)移設(shè)備支撐選定的層片載體。
B57.根據(jù)段落B1至段落B56中的任一個所述的方法,其中返回進一步包括將選定的層片載體返回至各自的層片載體庫。
B58.根據(jù)段落B1至段落B57中的任一個所述的方法,其中重復(fù)包括既選擇針對多個層片段中的每個層片段的在未固化復(fù)合結(jié)構(gòu)內(nèi)的位置,又選擇多個層片段中的每個層片段的組分。
B59.根據(jù)段落B1至段落B58中的任一個所述的方法,其中重復(fù)包括第一次沿著成型心軸的長度遞增地平移成型機以將復(fù)合材料的第一層位定位在細(xì)長層片成型表面上,并且隨后第二次沿著成型心軸的長度遞增地平移成型機以將復(fù)合材料的第二層位定位在復(fù)合材料的第一層位上,其中復(fù)合材料的第一層位包括多個層片段的第一子集,并且進一步地,其中復(fù)合材料的第二層位包括多個層片段的第二子集。
B60.根據(jù)段落B1至段落B59中的任一個所述的方法,其中重復(fù)包括重復(fù)以將多個層片段保留在細(xì)長層片成型表面的多個不同的選定部分上。
B61.根據(jù)段落B1至段落B60中的任一個所述的方法,其中多個層片段包括玻璃纖維、玻璃纖維織物、碳纖維、碳纖維織物、織物、預(yù)浸漬的(預(yù)浸)復(fù)合材料、樹脂材料和/或環(huán)氧樹脂中的至少一種。
C1.一種復(fù)合結(jié)構(gòu)制作系統(tǒng),包含:多個層片載體,其中多個層片載體中的每個層片載體限定被構(gòu)造成暫時地支撐至少一個層片段的層片支撐表面;限定細(xì)長層片成型表面的細(xì)長成型心軸,其中細(xì)長層片成型表面被成形以限定復(fù)合結(jié)構(gòu)的表面輪廓并且被構(gòu)造成接收多個層片段以限定至少部分地限定復(fù)合結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料的多個層片;載體轉(zhuǎn)移設(shè)備,該載體轉(zhuǎn)移設(shè)備被構(gòu)造成將多個層片載體的選定的層片載體從層片配料區(qū)域選擇性地運送至中間位置;成型機,該成型機被構(gòu)造成接收在中間位置處的選定的層片載體并且使選定的層片載體和各自的層片段在細(xì)長層片成型表面的選定位置上方變形、從各自的層片段分離選定的層片載體使得各自的層片段由細(xì)長層片成型表面的選定部分支撐、并將選定的層片載體返回至載體轉(zhuǎn)移設(shè)備。
C2.根據(jù)段落C1所述的系統(tǒng),其中系統(tǒng)進一步包括被構(gòu)造成創(chuàng)建多個層片段的多個自動化層片配料工具,其中多個自動化層片配料工具中的每個層片配料工具被構(gòu)造成創(chuàng)建多個層片段的各自的層片段并且獨立于多個自動化層片配料工具的其余部分操作。
C3.根據(jù)段落C1所述的系統(tǒng),其中系統(tǒng)進一步包括自動化層片段定位設(shè)備,該自動化層片段定位設(shè)備被構(gòu)造成將至少一個層片段定位在多個層片載體中的每個層片載體上。
C4.根據(jù)段落C1所述的系統(tǒng),其中系統(tǒng)進一步包括多個層片載體庫,其中多個層片載體庫中的每個層片載體庫被構(gòu)造成容納多個層片載體的各自的子集。
C5.根據(jù)段落C4所述的系統(tǒng),其中系統(tǒng)進一步包括自動化庫轉(zhuǎn)移設(shè)備,該自動化庫轉(zhuǎn)移設(shè)備被構(gòu)造成選擇性地運送在層片配料區(qū)域內(nèi)的多個層片載體庫并且將多個層片載體庫從配料工具區(qū)域選擇性地運送至層片載體集結(jié)區(qū)域。
C6.根據(jù)段落C1所述的系統(tǒng),其中載體轉(zhuǎn)移設(shè)備是自動化載體轉(zhuǎn)移設(shè)備。
C7.根據(jù)段落C1所述的系統(tǒng),其中載體轉(zhuǎn)移設(shè)備被構(gòu)造從各自的層片載體庫移除選定的層片載體。
C8.根據(jù)段落C7所述的系統(tǒng),其中各自的層片載體庫被定位在層片配料區(qū)域中,并且細(xì)長成型心軸被定位在層片組裝區(qū)域中,并且進一步地,其中載體轉(zhuǎn)移設(shè)備被構(gòu)造成將選定的層片載體從層片配料區(qū)域運送至層片組裝區(qū)域。
C9.根據(jù)段落C8所述的系統(tǒng),其中載體轉(zhuǎn)移設(shè)備包括樞軸結(jié)構(gòu),該樞軸結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成在選定的層片載體被成型機接收之前將選定的層片載體選擇性地旋轉(zhuǎn)至水平取向。
C10.根據(jù)段落C1所述的系統(tǒng),其中載體轉(zhuǎn)移設(shè)備被構(gòu)造成將多個層片載體中的多個選定的層片載體選擇性地且順序地運送至中間位置,并且進一步地,其中成型機被構(gòu)造成選擇性地且順序地接收多個選定的層片載體中的每一個并且使多個選定的層片載體中的每一個在沿著細(xì)長成型心軸的長度的各自的位置處變形。
C11.根據(jù)段落C1所述的系統(tǒng),其中在選定的層片載體從成型機返回至載體轉(zhuǎn)移設(shè)備之后,載體轉(zhuǎn)移設(shè)備被構(gòu)造成將選定的層片載體返回至層片載體庫。
C12.根據(jù)段落C1所述的系統(tǒng),其中成型機是自動化成型機,并且進一步地,其中成型機包括成型機平移設(shè)備,該成型機平移設(shè)備被構(gòu)造成沿著細(xì)長成型心軸的長度選擇性地平移成型機。
C13.根據(jù)段落C1所述的系統(tǒng),其中系統(tǒng)進一步包括控制器,該控制器被編程以控制以下項中的至少一個的操作:(i)載體轉(zhuǎn)移設(shè)備;(ii)成型機;(iii)層片配料工具;(iv)層片段定位設(shè)備;以及(v)庫轉(zhuǎn)移設(shè)備。
C14.根據(jù)段落C13所述的系統(tǒng),其中控制器被編程以至少部分地基于由給定的層片載體支撐的至少一個層片段的結(jié)構(gòu)選擇用于轉(zhuǎn)移至中間位置的多個層片載體中的給定的層片載體。
C15.根據(jù)段落C1所述的系統(tǒng),其中系統(tǒng)進一步包括層片載體追蹤系統(tǒng),該層片載體追蹤系統(tǒng)被構(gòu)造成電子地追蹤多個層片載體中的每個層片載體的位置,其中該層片載體追蹤系統(tǒng)進一步被構(gòu)造成電子地追蹤由多個層片載體中的每個層片載體支撐的至少一個層片段的配置。
C16.根據(jù)段落C1所述的系統(tǒng),其中系統(tǒng)進一步包括未固化的復(fù)合材料轉(zhuǎn)移設(shè)備,該未固化的復(fù)合材料轉(zhuǎn)移設(shè)備被構(gòu)造成從細(xì)長成型心軸的細(xì)長層片成型表面選擇性地移除包括多個層片段的未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
C17.根據(jù)段落C1所述的系統(tǒng),其中系統(tǒng)進一步包括固化心軸,該固化心軸被構(gòu)造成在未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)被限定在細(xì)長成型心軸的細(xì)長層片成型表面上之后接收未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
C18.根據(jù)段落C1所述的系統(tǒng),其中系統(tǒng)進一步包括包括加熱設(shè)備,該加熱設(shè)備被構(gòu)造成加熱未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)以固化未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)并產(chǎn)生復(fù)合結(jié)構(gòu)。
D1.一種復(fù)合結(jié)構(gòu)制作系統(tǒng),包含:多個層片載體,其中多個層片載體中的每個層片載體限定被構(gòu)造成暫時地支撐至少一個層片段的層片支撐表面;限定細(xì)長層片成型表面的細(xì)長成型心軸,其中細(xì)長層片成型表面被成形以限定復(fù)合結(jié)構(gòu)的表面輪廓并且被構(gòu)造成接收多個層片段以限定至少部分地限定復(fù)合結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料的多個層片;載體轉(zhuǎn)移設(shè)備;成型機;控制器,該控制器被編程以控制載體轉(zhuǎn)移設(shè)備和成型機的操作以:(i)利用載體轉(zhuǎn)移設(shè)備將多個層片載體中的選定的層片載體從層片配料區(qū)域選擇性地運送至中間位置;(ii)將選定的層片載體轉(zhuǎn)移至在中間位置處的成型機;(iii)沿著細(xì)長成型心軸的長度將成型機平移至沿著細(xì)長成型心軸的長度的選定的位置;(iv)利用成型機使選定的層片載體和由選定的層片載體支撐的各自的層片段在細(xì)長層片成型表面的選定部分上方變形;(v)從選定的層片載體釋放各自的層片段,同時將各自的層片段保留在細(xì)長層片成型表面的選定部分上;以及(vi)利用成型機將選定的層片載體返回至載體轉(zhuǎn)移設(shè)備。
E1.一種制作復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法,該方法包括:將選定的層片載體從層片配料區(qū)域運送至沿著細(xì)長成型心軸的長度的選定的位置,該細(xì)長成型心軸限定細(xì)長層片成型表面,其中細(xì)長層片成型表面被成形以限定復(fù)合結(jié)構(gòu)的表面輪廓并且被構(gòu)造成接收多個層片段以限定至少部分地限定復(fù)合結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料的多個層片;沿著細(xì)長成型心軸的長度將成型機平移至選定的位置;利用成型機接收選定的層片載體;利用成型機使使選定的層片載體和由選定的層片載體支撐的各自的層片段在細(xì)長層片成型表面的選定部分上方變形;從選定的層片載體釋放各自的層片段,同時將各自的層片段保留在細(xì)長層片成型表面的選定部分上;利用成型機將選定的層片載體返回至層片配料區(qū)域;并且利用多個層片載體重復(fù)運送、平移、接收、變形、釋放和返回以將多個層片段定位在細(xì)長層片成型表面上并且至少部分地限定未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu),其中多個層片載體中的每一個支撐各自的層片段。
E2.根據(jù)段落E1所述的方法,其中該方法進一步包括創(chuàng)建多個層片段,其中創(chuàng)建包括利用多個自動化層片配料工具中的每個層片配料工具獨立地創(chuàng)建多個層片段中的各自的層片段。
E3.根據(jù)段落E2所述的方法,其中創(chuàng)建包括利用多個自動化層片配料工具中的兩個不同的層片配料工具同時創(chuàng)建多個層片段中的至少兩個層片段。
E4.根據(jù)段落E1所述的方法,其中該方法進一步包括將多個層片載體的各自的子集存儲在多個層片載體庫的每一個內(nèi)。
E5.根據(jù)段落E4所述的方法,其中存儲包括將至少兩個層片載體存儲在多個層片載體庫中的每一個中。
E6.根據(jù)段落E1所述的方法,其中存儲包括將多個層片載體的各自的子集垂直地存儲在多個層片載體庫的每一個內(nèi)。
E7.根據(jù)段落E1所述的方法,其中該方法進一步包括將未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)從細(xì)長成型心軸的細(xì)長層片成型表面轉(zhuǎn)移至固化心軸。
E8.根據(jù)段落E1所述的方法,其中該方法進一步包括加熱未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)以固化未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)并產(chǎn)生固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
E9.根據(jù)段落E1所述的方法,其中該方法進一步包括清潔選定的層片載體。
E10.根據(jù)段落E1所述的方法,其中該方法進一步包括電子地追蹤多個層片載體中的每個層片載體的位置。
E11.根據(jù)段落E1所述的方法,其中該方法進一步包括電子地追蹤由多個層片載體中的每個層片載體支撐的至少一個層片段的結(jié)構(gòu)。
E12.根據(jù)段落E1所述的方法,其中該方法進一步包括獨特地識別多個層片載體中的每個層片載體。
E13.根據(jù)段落E1所述的方法,其中該方法進一步包括維護關(guān)于多個層片載體中的每個層片載體的信息的數(shù)據(jù)庫。
E14.根據(jù)段落E1所述的方法,其中該方法包括在變形期間將各自的層片段定位在細(xì)長層片成型表面和選定的層片載體之間。
E15.根據(jù)段落E1所述的方法,其中重復(fù)包括既選擇在未固化的復(fù)合結(jié)構(gòu)內(nèi)的針對多個層片段中的每個層片段的位置,又選擇多個層片段中的每個層片段的組分。
E16.根據(jù)段落E1所述的方法,其中重復(fù)包括第一次沿著細(xì)長成型心軸的長度遞增地平移成型機以將復(fù)合材料的第一層位定位在細(xì)長層片成型表面上,并且隨后第二次沿著細(xì)長成型心軸的長度遞增地平移成型機以將復(fù)合材料的第二層位定位在復(fù)合材料的第一層位上,其中復(fù)合材料的第一層位包括多個層片段的第一子集,并且進一步地,其中復(fù)合材料的第二層位包括多個層片段的第二子集。
如在本文所使用的,術(shù)語“選擇性的”和“選擇性地”,當(dāng)修改一個或更多個部件的動作、運動、配置或其他活動,或者裝置的特性時,意味著特定的動作、運動、配置或其他活動是裝置的一方面或裝置的一個或更多個部件的一方面的使用者操控的直接或間接結(jié)果。
如在本文所使用的,術(shù)語“適合”和“被構(gòu)造”意味著元件、部件或其他主題被設(shè)計和/或意在執(zhí)行給定的功能。因此,術(shù)語“適合”和“被構(gòu)造”的使用不應(yīng)該被解釋為給定的元件、部件或其他主題簡單地“能夠”執(zhí)行給定的功能,而是元件、部件和/或其他主題被特別地選定、創(chuàng)建、實施、利用、編程和/或設(shè)計用于執(zhí)行該功能的目的。也在本公開的范圍內(nèi)的是:元件、部件和/或被敘述為適合執(zhí)行特別的功能的其他敘述的主題可以附加地或替代地被描述為被構(gòu)造成執(zhí)行該功能,并且反之亦然。類似地,被敘述為被構(gòu)造成執(zhí)行特別的功能的主題可以附加地或替代地被描述為可操作以執(zhí)行該功能。
本文所公開的系統(tǒng)的各種公開的元件和方法的步驟不要求針對根據(jù)本公開的全部系統(tǒng)和方法,并且本公開包括在本文公開的各種元件和步驟的全部新穎的且非顯而易見的組合和子組合。此外,在本文公開的各種元件和步驟中的一個或更多個可以限定獨立的創(chuàng)造性主題,該獨立的創(chuàng)造性主題是單獨的且脫離所公開的系統(tǒng)或方法的全部。因此,此類創(chuàng)造性主題不要求與在本文明顯地公開的具體系統(tǒng)和方法相關(guān)聯(lián),并且此類創(chuàng)造性主題可以發(fā)現(xiàn)未在本文明顯地公開的系統(tǒng)和/或方法中的實用性。
如在本文所使用的,短語“例如”、短語“作為示例”和/或簡單地術(shù)語“示例”,當(dāng)參照根據(jù)本公開的一個或更多個部件、特征、細(xì)節(jié)、結(jié)構(gòu)、實施例和/或方法使用時,意在傳達所描述的部件、特征、細(xì)節(jié)、結(jié)構(gòu)、實施例和/或方法是根據(jù)本公開的部件、特征、細(xì)節(jié)、結(jié)構(gòu)、實施例和/或方法的說明性的非排他的示例。因此,所描述的部件、特征、細(xì)節(jié)、結(jié)構(gòu)、實施例和/或方法不意在是限制性的、所要求的或獨占的/排他的;并且其他部件、特征、細(xì)節(jié)、結(jié)構(gòu)、實施例和/或方法,包括結(jié)構(gòu)上和/或功能上類似的和/或等價的部件、特征、細(xì)節(jié)、結(jié)構(gòu)、實施例和/或方法也在本公開的范圍內(nèi)。