CN102015263A - 用于将纤维带涂敷在凸形面和/或具有边缘的面上的方法及机械 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于生产复合材料部件，尤其用于将纤维带涂敷在凸形面和/或具有边缘的面上的纤维涂敷方法及纤维涂敷机械。所述纤维涂敷机械包括纤维涂敷头和用于使所述涂敷头移动的移动系统(5)。涂敷头包括压实系统，该压实系统包括旨在与涂敷面(90)接触以便涂敷纤维带的压实滚子(2)和位于所述压实滚子的下游并呈现为基本平整的接触面(32)的压实构件(3，103，203)，所述压实构件能够基本上在纤维带的整个宽度上通过至少一条接触线以其接触面压在涂敷面上。

Description

用于将纤维带涂敷在凸形面和/或具有边缘的面上的方法及机械
技术领域
本发明涉及用于生产复合材料部件的纤维涂敷方法及纤维涂敷机械，本发明尤其涉及将纤维带涂敷在凸形面和/或具有边缘的面上的方法及机械。
背景技术
已知纤维涂敷机械，即所谓的纤维铺放机械，这种机械用于在阳模或阴模上涂敷由多根经树脂浸渍的扁平带状纤维特别是经热固性或热塑性树脂浸渍的碳化纤维形成的宽带。诸如在专利文献WO2006/092514中描述的，这些机械通常包括能够在模具涂敷面上涂敷由多根扁平纤维形成的带的纤维涂敷头以及用于使所述纤维涂敷头移动的移动系统。
纤维涂敷头也称作纤维铺放头，通常包括旨在沿着接触线与模具接触以便涂敷纤维带的压实滚子(compacting roller)，以及用于将呈带形式的纤维引导到所述压实滚子上的纤维引导装置。
移动系统确保涂敷头至少沿着三个互相垂直的方向移动。移动系统可由标准的六轴机械手型多关节臂形成，六轴机械手型多关节臂被放置在地面上或者安装在直线轴上，其具有端部桡腕关节，所述涂敷头固定在该端部桡腕关节上，或者移动系统可由装备有携带涂敷头的端部桡腕关节的门架式直角坐标机械手形成。
在通过压实滚子涂敷或沉积纤维期间，压实滚子在模具的涂敷面上保持连续的压力以逐渐将截留在已沉积的纤维带之间的空气排空。在涂敷了多层重叠的带之后，所得的部件通过一般为高压炉的炉子进行真空淬火。
在沉积期间的该压实操作使得在淬火操作之前可以获得尺寸与在淬火之后获得的最终部件的尺寸基本上相一致的部件。
在涂敷由大量纤维如8根纤维形成的带的情况下，目前提供的用于纤维铺放的这些涂敷机械以及程序设计软件在对全部带状纤维以相对于边缘或相对于凸形面的母线大约成45°或135°的方向压实时，无法将纤维带沉积在边缘或具有例如小于10mm的小曲率半径的凸形面上。
在未经压实的情况下，空气泡的排空仅在真空淬火期间执行，因此最终部件在所述边缘或凸形面处呈现出剩余材料的褶皱。
迄今为止，具有边缘和/或凸形面的这些不同部件是这样获得的：借助于前面提到的类型的涂敷机械来生产平整的部件，然后在淬火之前对所述平整的部件进行折叠和/或弯曲操作。这种折叠或弯曲步骤除了需要额外的复杂操作之外，还会导致在内层处形成褶皱，这影响了最终部件的电阻性能(resistance property)。
结果，迄今为止提供的涂敷机械并未用于重要部件，尤其是航空领域中的重要部件，例如机翼的翼梁、风轮机叶片梁、气动翼、所谓的L形固定装置或加固装置。
发明内容
本发明的目的是提出一种解决方案以克服前面提到的缺点，从而能够借助于纤维涂敷机械来生产具有良好机械特性的具有边缘和/或凸形面的部件。
为此，本发明提出了一种方法，其用于将由多根扁平纤维形成的带基本上相邻地涂敷在：
-涂敷面上，所述涂敷面包括通过边缘或导圆角面例如弧形面连接的第一基本平整面和第二基本平整面，
-或者凸形涂敷面上，例如柱形面或锥形面上，
纤维带的涂敷是借助于纤维涂敷头而实现的，所述纤维涂敷头包括具有压实滚子的压实系统，所述方法包括使压实滚子与涂敷面接触以及使压实头(compacting head)移动以将纤维带涂敷在涂敷面上，所述方法的特征在于其包括下列步骤：
-使压实系统的相对于涂敷头的前进方向位于压实滚子的下游的压实构件与涂敷在涂敷面上的纤维带接触，所述压实构件通过至少一条接触线与纤维带的全部纤维基本上接触，
-使涂敷头围绕边缘、围绕导圆角面或者围绕凸形面枢转，从而使所述压实构件通过至少一条接触线与纤维带保持接触以将所述纤维带压实，而在所述压实构件与涂敷面之间基本上不存在滑动，压实滚子绘出一渐开曲线。
根据本发明，涂敷头包括额外的压实构件，由此，所述压实构件通过至少一条接触线与涂敷在涂敷面上的纤维带接触，然后使涂敷头枢转，例如以使所述压实构件通过至少一条接触线与纤维带保持接触，同时使所述压实构件与涂敷面之间的相对平移速度基本上保持为零，也就是说基本上不存在滑移。
压实构件的接触是通过经由涂敷头移动系统使涂敷头向后摆动和/或通过经由移动系统自身使压实构件移动得以实现的。在使涂敷头以与涂敷面相切的方式移动从而带动压实滚子越过边缘、越过第一面和导圆角面之间的联接线或者越过凸形面的母线，从而使枢转操作能够进行的步骤之后，执行枢转步骤，与这一移动步骤同时或在这一移动步骤之后执行压实构件的所述挤压步骤。
根据一个实施例，在涂敷面包括通过边缘连接的第一基本平整面和第二基本平整面的情况下，所述方法包括下列步骤：
-使压实滚子通过至少一条接触线与第一面接触，并且使涂敷头沿着与边缘形成角度α1的第一方向移动，以将纤维的带涂敷在所述第一面上，
-在接近边缘时，使涂敷头以与第一面相切的方式沿着所述第一方向移动，从而带动压实滚子基本上越过所述边缘，而且同时或相继地使压实构件与涂敷在所述第一面上的纤维带接触，
-使涂敷头围绕边缘枢转，从而使所述压实构件通过至少一条接触线与纤维带保持接触，执行所述枢转，直到压实滚子通过至少一条基本上对应于纤维带的宽度的接触线与第二面接触，
-使所述压实构件与涂敷面间隔开从而使所述压实构件不再与所述涂敷面接触，而且同时或相继地使涂敷头沿着与边缘形成角度α2的第二方向移动，以将纤维带涂敷在所述第二面上，角度α2基本等于180-α1。
根据另一实施例，在涂敷面包括通过导圆角面连接的第一基本平整面和第二基本平整面的情况下，所述方法包括下列步骤：
-使压实滚子通过至少一条接触线与第一面接触，并且使涂敷头沿着与位于第一面和导圆角面之间的基本呈直线的第一联接线形成角度α1的第一方向移动，以将纤维的带涂敷在所述第一面上，
-在接近所述第一联接线时，使涂敷头以与第一面相切的方式沿着所述第一方向移动，以便带动压实滚子越过所述第一联接线，而且同时或相继地使压实构件与涂敷在第一面上的纤维带接触，
-在一个或多个枢转步骤中，使涂敷头围绕导圆角面枢转，从而使所述构件与纤维带通过至少一条接触线保持接触，直到压实滚子通过至少一条接触线与第二面接触，以及
-使所述压实构件与涂敷面间隔开从而使所述压实构件不再与所述涂敷面接触，并且涂敷头经由其压实滚子通过至少一条接触线与第二面接触，同时或者相继地，使涂敷头沿着与位于导圆角面和第二面之间的第二联接线形成角度α2的方向移动，以将纤维带涂敷在所述第二面上，角度α2基本等于180-α1。
在这一实施例中，在使压实构件与涂敷在第一面上的纤维带接触之后，可以
-使涂敷头围绕导圆角面枢转，直到压实滚子与涂敷面接触，以及
-如果在所述枢转结束时，压实滚子在至少一个接触点上与导圆角面接触，则使涂敷头以与导圆角面相切的方式沿着与穿过所述接触点的导圆角面的母线形成角度α1的方向移动到所述接触点，而使压实构件与导圆角面接触或不接触，优选为通过使所述构件与导圆角面间隔开而与导圆角面不接触；然后使涂敷头围绕导圆角面枢转；重复移动与枢转这两个步骤，直到压实滚子通过至少一条接触线与第二面接触。
可选地，在枢转步骤之前对涂敷头的移动是在使滚子与导圆角面接触之前执行的。
导圆角面可延展在大于180°的角扇形(angular sector)上。
根据另一实施例，在凸形涂敷面例如柱形面或锥形面的情况下，所述方法包括下列步骤：
-使压实滚子通过至少一个接触点与凸形涂敷面接触
-使涂敷头以与凸形涂敷面相切的方式沿着与穿过所述接触点的凸形面的母线形成角度α1的方向移动到所述接触点，而使压实构件与凸形涂敷面接触或不接触，
-在一个或多个枢转步骤中，在围绕凸形涂敷面枢转时，涂敷头通过其压实构件压在凸形涂敷面上，执行所述枢转，从而使所述构件与纤维带通过至少一条接触线保持接触。
在这一实施例中，使涂敷头以与凸形涂敷面相切的方式沿着与穿过所述接触点的凸形面的母线形成角度α1的方向移动到所述接触点，而使压实构件与凸形涂敷面接触或不接触，优选为通过使所述构件与凸形涂敷面间隔开而与凸形涂敷面不接触，在此之后，可以
-使通过其压实构件压在凸形涂敷面上的涂敷头围绕所述凸形涂敷面枢转，直到所述压实滚子与所述凸形涂敷面接触，以及
-重复前面的移动和枢转步骤一次或多次。
可选地，在枢转步骤之前对涂敷头的移动是在使滚子与凸形涂敷面接触之前执行的。
本方法可有利地用于不同于90°的角度α1，角度α1优选为包含在10°到80°之间，优选为在20°到70°之间，更为优选的在30°到60°之间，例如大约45°。
本发明的目的还在于用于制造复合材料部件的纤维涂敷机械，所述纤维涂敷机械可用于实施前文限定的方法，其包括：
-纤维涂敷头，其能够将由多根扁平纤维形成的带涂敷在涂敷面上，所述纤维涂敷头包括压实系统和纤维引导装置，所述压实系统包括旨在与涂敷面接触以便涂敷纤维带的压实滚子，所述纤维引导装置用于将呈带形式的纤维引导到所述压实滚子上；以及
-移动系统，其用于使所述纤维涂敷头移动；
其特征在于，所述压实系统进一步包括位于所述压实滚子的下游且呈现为基本平整的接触面的压实构件，所述压实构件能够基本上在纤维带的整个宽度上通过至少一条接触线以其接触面压在涂敷面上。
有利的是，所述压实构件由弹性材料制成，并优选为涂有防粘连薄膜，例如聚四氟乙烯(Teflon)薄膜。有利的是，压实构件的接触面位于最接近压实滚子的位置。
根据一个实施例，压实构件包括与压实滚子间隔开的压实楔子。
根据另一实施例，压实构件包括安装在上游回程滚子和下游回程滚子上的环状带，两个滚子均被安装优选为可旋转地安装在压实滚子的下游，且与所述压实滚子的轴线平行，环状带的下部(lower strand)构成压实构件的所述接触面。
根据另一实施例，压实构件包括安装在压实滚子和下游回程滚子上的环状带，所述下游回程滚子安装在压实滚子的下游并与所述压实滚子平行，环状带的下部构成压实构件的所述接触面。
根据一个实施例，涂敷头包括支撑结构，由此，所述涂敷头被装配到移动系统上，压实构件和压实滚子相对于彼此固定地安装在所述支撑结构上，而压实构件的接触面相对于压实滚子的轴线不存在相对运动，因此，通过机械移动系统使涂敷头移动，所述压实构件被压在涂敷面上。可选地，压实构件以可拆除的方式安装在支撑结构上，移动装置能够通过旋转和/或平移运动使所述压实构件在回缩位置和一个或多个活动位置之间移动，以使所述压实构件抵靠涂敷面。
附图说明
在下面参照示意性附图对本发明的当前优选的特定实施例进行的详细的解释性说明中，本发明将被更好地理解，而且其他目的、细节、特征以及优点也变得更为清晰，在附图中：
图1是将纤维带涂敷在模具的涂敷面上的根据第一实施例的涂敷机械的示意性立体图；
图2是图1中的将纤维带涂敷在模具上的机械的涂敷头的放大的示意性立体图；
图3和图4A是图2中的将纤维带涂敷在模具的涂敷面上的涂敷头的压实系统的两个示意性立体图，图示的模具包括第一基本平整面和第二基本平整面，此两个平整面彼此基本成90°布置并通过导圆角的弧形面连接，所述涂敷头处于在第一面上涂敷纤维带的过程中；
图4B至图4G是与图4A的示意性立体图类似的示意性立体图，图示了涂敷头在以大约45°的方向在第一面、导圆角面和第二面上涂敷纤维带的过程中的不同位置；
图5是图3中的涂敷面的放大的示意性侧视图，图中图示了在涂敷头在导圆角面上涂敷纤维带的运动过程中，滚子在垂直投影中的点的轨迹；
图6是涂敷在图3中的涂敷面的第一面上的纤维带的俯视图；
图7A和图7B分别是根据本发明的第二实施例的涂敷头的压实系统的立体图和侧视图；以及
图8A和图8B分别是根据本发明的第三实施例的涂敷头的压实系统的立体图和侧视图。
具体实施方式
参照图1，纤维涂敷机械包括纤维涂敷头1和使所述纤维涂敷头沿各个方向移动的移动系统5。此处，就像公知的那样，移动系统包括可动地安装在直线轴52上的六轴机械手型多关节臂51，臂51的端部桡腕关节511装备有涂敷头1。多关节臂通过其辅助板52b固定在滑动架53上，滑动架53滑动地安装在直线轴52上，所述直线轴由两个固定在地面上的平行导轨构成。滑动架装备有例如由控制器伺服控制的电动机驱动滚子型驱动装置，以使涂敷头沿所述导轨移动。纤维涂敷机械进一步包括纤维存储装置以及将纤维从所述存储装置朝向涂敷头输送的输送装置(未示出)。有利的是，纤维将卷绕地存储在筒子架(creel)上，所述筒子架例如安装在轴52上的滑动式从动滑动架上，所述纤维通过挠性输送管而被独立地输送到涂敷头上，诸如在专利文献WO2006/092514中描述的。
参照图2和图3，纤维涂敷头包括支撑结构10，由此，所述涂敷头安装在机械手的桡腕关节的端部处，在支撑结构10上安装有纤维引导装置和包括压实滚子2的压实系统。所述引导装置将进入涂敷头的纤维以树脂预浸渍的纤维带形式朝向压实滚子引导，带状的纤维基本上相邻地并排铺放。通过机械手使涂敷头移动，就像公知的那样，能够使压实滚子与模具9的涂敷面接触，以便涂敷由多根纤维形成的带。涂敷头为例如专利文献FR 2 913 365中所描述的类型的涂敷头。所述压实滚子2通过侧向支撑件21以可拆除的方式可旋转地安装在支撑结构10上。滚子由弹性材料构成，并涂有防粘连材料，例如聚四氟乙烯。在图示的实施例中，滚子的宽度稍大于由8根纤维形成的带的宽度。
压实系统进一步包括压实构件，在本实施例中，该压实构件由压实楔子3形成，相对于由图3上的参照箭头F1标示的涂敷头的前进方向而言，压实楔子3位于所述压实滚子的下游，以用于将纤维带涂敷在涂敷面上。根据图3，压实楔子由例如基本上呈平面六面体的块30构成，块30的宽度由其两个侧面31之间的距离限定，并基本上等于压实滚子2的宽度。块的下面构成基本平坦的所谓接触面32，由此，所述压实楔子旨在通过至少一条接触线紧靠已由压实滚子沉积的带的整个宽度。
在本实施例中，借助于中央装配臂35将压实楔子固定地安装在位于压实滚子后面的支撑结构10上，从而使压实楔子的接触面32以相切的方式位于压实滚子处，涂敷头与刚铺放完毕的纤维带的接触是通过多关节臂51使涂敷头向后摆动而获得的。
有利的是，位于滚子的侧面的所述块的前面呈现为凹形面33，该凹形面的曲率半径与滚子的曲率半径相适应以便最接近滚子来安装楔子，特别是所述块的接触面32。有利的是，限定在凹形面33与接触面32之间的前边缘34具有尽可能多地缩减的高度，所述前边缘34也是准直线的。引导装置使纤维抵靠压实滚子，所述纤维在滚子与压实楔子之间穿过而基本上不与压实楔子接触。有利的是，所述块由与滚子的弹性材料类似的弹性材料形成，下面有利地涂有防粘连薄膜，例如聚四氟乙烯薄膜，构成了接触面32。
装备有这种压实系统的涂敷头被有利地用于将纤维带沉积在呈现为边缘或凸形面的涂敷面上，以确保将纤维带可靠地压实在所述边缘或凸形面处，特别是在涂敷的纤维带与边缘或凸形面形成有例如45°或135°的角度时。
现在，将参照图3、图4至图4G、图5以及图6，对借助于根据本发明的纤维涂敷机械将纤维带涂敷在模具的涂敷面上的方法进行描述，在图示的情形中，涂敷面90包括通过弧形的导圆角面93连接的第一基本平整面91与第二基本平整面92。
两个面91和92互相成90°布置，导圆角面93在90°的角扇形内以弧形延伸。附图标记93a与93b分别表示位于第一面91与导圆角面93之间的基本上为直线的第一联接线以及位于第二面与导圆角面之间的基本上为直线的第二联接线。
如前所述，第一面和第二面基本上是平整的。现在，“基本平整面”是指平整面，同时也指凹形面或凸形面的情形，其凸出或凹进的程度充分小从而允许滚子在所述面的整个宽度上压在所述面上，以将全部纤维带压实，在必要时，以弹性材料制成的压实滚子能够略微变形以确保这种挤压。
参照图3、图4A和图6，涂敷头将纤维7的带8沉积在第一面91上。涂敷头通常经由压实滚子2通过至少一条接触线压在第一面91上。在实践中，以可变形材料制成的滚子被窄带挤压。使涂敷头沿着F1方向移动，从而涂敷与第一联接线93a形成角度α1(图6)的纤维带。
诸如在图4B中所图示的，使涂敷头沿着相同的F1方向移动到第一联接线93a。为将涂敷头的轨迹参数化，涂敷头的原点P0被定义成例如与面接触的滚子的母线G的中点相一致。使涂敷头移动直到原点P0基本上落在第一联接线上。
参照图5和图6，使涂敷头以与第一面91相切的方式沿着相同的F1方向移动过距离L1，从而使涂敷在第一面上的带的外侧纤维71的边缘接近第一联接线。对于带的宽度等于2d的情形，所述距离L1等于d/tanα1。
使涂敷头以与第一面正切的方式沿着F1方向继续移动过距离L2，这一距离L2至少等于卷绕在两条联接线之间的导圆角面上所需的纤维的长度加上滚子的母线G与压实楔子间隔开的距离。
接着，诸如图4C所图示的，使涂敷头向后倾斜，以将压实楔子3压在第一面上，将压实楔子的接触面32压在涂敷在所述第一面上的纤维带上。在使涂敷头移动过距离L1和L2或者移动过距离L2结束时或期间，优选为在所述移动结束时，执行使涂敷头向后摆动以推动压实楔子，从而防止压实楔子相对于纤维的任何滑动。
然后，使涂敷头围绕导圆角面93枢转，诸如在图4D中所图示的，所述枢转沿着这样的轨迹，即能够基本上通过至少一条接触线使压实楔子与模具保持接触，同时使压实楔子与模具之间的相对速度保持为零。执行枢转，直到滚子沿一条超过第二联接线的接触线紧靠第二面92。图5图示了滚子的接触母线G的点P1在垂直投影中的轨迹，所述点P1是母线的位于纤维带的外侧纤维71的边缘处的点。滚子的各个点绘出一渐开曲线，该渐开曲线与长度为L2的纤维绕过由两条联接线之间的导圆角面所绘出的弧形的卷绕相一致。在枢转结束时，点P1到达第二面92，从而使压实楔子的前边缘34被放置为超过第二联接线，而该前边缘34的位于点P1右侧的端部可以基本上沿着所述第二联接线93b放置。
诸如在图4E中所图示的，当涂敷头围绕导圆角面的枢转已经结束时，压实滚子沿着接触线被挤压，涂敷头向前倾斜以使压实楔子抬起，从而使压实楔子不再与模具接触，诸如在图4F中所图示的。
当压实楔子不再接触时，涂敷头在仅有压实滚子接触的情况下沿着相对于第二联接线形成角度α2的F2方向重新开始其覆盖成形，该角度α2基本上等于180°-α1。
在滚子与压实楔子均由可变形材料制成的情况下，它们的变形能力允许到距离L2的运动有一定的偏离，因此允许在枢转之前和之后在接触母线G的定位上有一定的偏离，同时确保所有的纤维被压实在导圆角面上。
在本实施例中，涂敷头移动过距离L2允许纤维不出现卷绕(unwinding)，并允许楔子相对于第一联接线移行过足够的长度，从而使纤维带能够在枢转操作期间被楔子压实在整个导圆角面上。
可选地，在导圆角面上涂敷纤维带可以通过多个移动和枢转操作来执行，尤其是当每根纤维在两条联接线之间的卷绕弧度大和/或当楔子的长度小于所述卷绕弧度的时候。在这种情况下，使涂敷头像之前一样以相切的方式移动过距离L1到达第一面，然后移动过小于卷绕弧度的距离L′2。在使涂敷头摆动以挤压楔子之后，使涂敷头枢转，直到它抵靠导圆角面与滚子接触。然后，使涂敷头以相切的方式移动过距离L″2到达接触点，距离L″2可以等于L′2。在这次移动期间，可以使压实楔子保持抵靠导圆角面，或者优选地，使涂敷头向前摆动以将其移离导圆角面，从而防止任何滑动。如果已经将压实楔子在移过距离L2的移动结束时移离，则通过使涂敷头向后摆动而使楔子通过接触线抵靠导圆角面。然后，诸如之前描述的，使涂敷头枢转。如果滚子在这次枢转结束时与第二面接触，则使涂敷头向后摆动，以便在第二面上实现通常的纤维带的涂敷。否则，重复移动和枢转操作，直到滚子与第二面接触。
当然，可以使根据本发明的方法适合于包括两个形成边缘或者通过导圆角面连接的面的不同涂敷面，尤其是通过180°或大于180°的弧形导圆角面连接的两个基本上平行的面。进一步的，例如在对小直径的柱体进行覆盖时，前面提到的相切移动与枢转操作可以连续地按顺序进行。
在两个面通过尖的边缘或通过曲率半径足够小从而使得导圆角面能够通过压实楔子的弹性变形而压实的导圆角面连接的简单情况下，使涂敷头移动过至少等于前面提到的距离L1的距离，优选为再加上所述母线与压实楔子的前边缘间隔开的距离，然后，使涂敷头向后摆动以挤压楔子，然后使涂敷头枢转以将滚子压在第二面上。
图7A和7B图示了能够安装在涂敷头的支撑结构上的压实系统的第二实施例。像之前一样，压实系统包括压实滚子102和压实构件103，所述压实构件包括安装在上游回程滚子136和下游回程滚子137上的环状带130或带子。两个回程滚子均以能够旋转的方式安装在涂敷头的支撑结构上，位于压实滚子的下游且与压实滚子的轴线平行，环状带的下部138构成所述接触面132，由此，压实构件被压在模具上。
在原点P0位于第一联接线上时和/或在涂敷头移动过距离L1和/或移动过前述距离L2、L′2和L″2期间，由环状带形成的所述接触面132允许接触面可以在枢转操作期间相对于模具滑动，并允许涂敷头的摆动以在枢转操作之前挤压所述接触面，而不会相对于所述面例如模具而滑动。
有利的是，回程滚子136、137通过侧臂系统135安装在压实滚子的侧向支撑件121上，由此，压实系统以能够在涂敷头的支撑结构上移动的方式安装。
图8A和图8B图示了压实系统的第三实施例，其中，压实构件203包括安装在压实滚子202和下游回程滚子237上的环状带230。后者安装在压实滚子的下游且与压实滚子平行。环状带因此构成了压实滚子的接触面，并且其下部238构成了压实构件的所述接触面232。下游回程滚子通过侧臂235安装到压实滚子的侧向支撑件221上。
有利的是，前面提到的环状带130和230由弹性材料构成，外部涂有防粘连薄膜，例如聚四氟乙烯型薄膜。
尽管已经结合不同的特定实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明决不局限于这些特定实施例，而是其包括所描述装置的所有技术等同装置及其组合，只要它们落入本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种方法，其用于将由多根纤维(7)形成的带(8)涂敷在：
-    涂敷面(90)上，所述涂敷面包括通过边缘或导圆角面(93)连接的第一基本平整面(91)和第二基本平整面(92)，
-    或者凸形涂敷面上，
带的涂敷是借助于纤维涂敷头(1)来执行的，所述纤维涂敷头包括具有压实滚子(2，102，202)的压实系统，所述方法包括使压实滚子与涂敷面接触以及使压实头移动以将纤维带涂敷在涂敷面上，所述方法的特征在于其包括下列步骤：
-   使压实系统的相对于涂敷头的前进方向(F1，F2)位于所述压实滚子(2，102，202)的下游的压实构件(3，103，203)与涂敷在涂敷面上的纤维带接触，所述压实构件基本上通过至少一条接触线与纤维带的全部纤维接触，
-   使涂敷头围绕边缘、围绕导圆角面(93)或者围绕凸形面枢转，从而使所述压实构件通过至少一条接触线与纤维带保持接触以将所述纤维带压实，而在所述压实构件与涂敷面之间基本上不存在滑动。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在涂敷面包括通过边缘连接的第一基本平整面和第二基本平整面的情况下，所述方法包括下列步骤：
-   使压实滚子(2，102，202)通过至少一条接触线与第一面接触，并且使涂敷头沿着与边缘形成角度α1的第一方向(F1)移动，以将纤维(7)的带(8)涂敷在所述第一面上，
-   使涂敷头以与第一面相切的方式沿着所述第一方向移动，从而带动压实滚子基本上越过所述边缘，而且使压实构件与涂敷在所述第一面上的纤维带接触，
-   使涂敷头围绕边缘枢转，从而使所述压实构件通过至少一条接触线与纤维带保持接触，执行所述枢转，直到压实滚子通过至少一条基本上对应于纤维带的宽度的接触线与第二面接触，
-   使所述压实构件与涂敷面间隔开从而使所述压实构件不再与所述涂敷面接触，并且使涂敷头沿着与边缘形成角度α2的第二方向(F2)移动，以将纤维带涂敷在所述第二面上，角度α2基本等于180-α1，
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在涂敷面(90)包括通过导圆角面连接的第一基本平整面(91)和第二基本平整面(92)的情况下，所述方法包括下列步骤：
-   使压实滚子(2，102，202)通过至少一条接触线与第一面(91)接触，并且使涂敷头沿着与位于第一面和导圆角面之间的第一联接线(93a)形成角度α1的第一方向(F1)移动，以将纤维(7)的带(8)涂敷在所述第一面上，
-   使涂敷头以与第一面相切的方式沿着所述第一方向移动，从而带动压实滚子越过所述第一联接线，而且使压实构件与涂敷在第一面上的纤维带接触，
-   使涂敷头围绕导圆角面枢转，从而使所述构件通过至少一条接触线与纤维带保持接触，直到压实滚子通过至少一条接触线与第二面接触，以及
-   使所述压实构件与涂敷面间隔开从而使所述压实构件不再与所述涂敷面接触，并且涂敷头经由其压实滚子通过至少一条接触线与第二面接触，使涂敷头沿着与位于导圆角面和第二面之间的第二联接线形成角度α2的方向(F2)移动，以将纤维带涂敷在所述第二面上，角度α2基本等于180-α1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在凸形涂敷面的情况下，所述方法包括下列步骤：
-   使压实滚子(2，102，202)通过至少一个接触点与凸形涂敷面接触，
-   使涂敷头以与所述凸形涂敷面相切的方式移动到所述接触点，以及
-   在围绕凸形涂敷面枢转时，涂敷头通过其压实构件压在凸形涂敷面上的，执行所述枢转，从而使所述构件与纤维带通过至少一条接触线保持接触。
5.根据权利要求2至4中的一项所述的方法，其特征在于，角度α1包含在10°到80°之间。
6.一种用于制造复合材料部件的纤维涂敷机械，其能够用于实施根据权利要求1至5中的一项所述的方法，所述涂敷机械包括：
-   纤维涂敷头(1)，其能够将由多根扁平纤维(7)形成的带(8)涂敷在涂敷面(90)上，所述纤维涂敷头包括压实系统和纤维引导装置，所述压实系统包括旨在与涂敷面接触以便涂敷纤维带的压实滚子(2，102，202)，而所述纤维引导装置用于将纤维引导到所述压实滚子上，以及
-   移动系统(5)，其用于使所述纤维涂敷头移动，
其特征在于，所述压实系统进一步包括位于所述压实滚子的下游且呈现为基本平整的接触面(32，132，232)的压实构件(3，103，203)，所述压实构件能够基本上在纤维带的整个宽度上通过至少一条接触线以其接触面压在涂敷面上，
所述压实构件包括安装在上游回程滚子(136，202)和下游回程滚子(137，237)上的环状带(130，230)，所述环状带的下部(138，238)构成压实构件的所述接触面(132，232)。
7.根据权利要求6所述的涂敷机械，其特征在于，所述环状带(130)安装在上游回程滚子(136)和下游回程滚子(137)上，两个滚子均安装在压实滚子的下游并与所述压实滚子的轴线平行。
8.根据权利要求6所述的涂敷机械，其特征在于，所述上游回程滚子由压实滚子(202)构成，所述环状带(230)安装在压实滚子(202)以及下游回程滚子(237)上，所述下游回程滚子安装在压实滚子的下游并与压实滚子平行。
9.根据权利要求6至8中的一项所述的涂敷机械，其特征在于，所述纤维涂敷头包括支撑结构(10)，由此，所述纤维涂敷头被装配到移动系统上，压实构件和压实滚子相对于彼此固定地安装在所述支撑结构上。
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