CN105619835A - 柔性材料传送设备、柔性真空压实设备、旋转材料传送组件及相关方法 - Google Patents

柔性材料传送设备、柔性真空压实设备、旋转材料传送组件及相关方法 Download PDF

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CN105619835A CN201410599108.7A CN201410599108A CN105619835A CN 105619835 A CN105619835 A CN 105619835A CN 201410599108 A CN201410599108 A CN 201410599108A CN 105619835 A CN105619835 A CN 105619835A
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Abstract

本发明提供柔性材料传送设备、柔性真空压实设备、旋转材料传送组件及相关方法。柔性材料传送设备包括柔性基板,柔性基板构造为选择性地并反复地在收起构型以及展开构型之间变换。柔性基板限定了材料接触表面,材料接触表面构造为接触复合材料装料并且选择性地及操作地附接至复合材料装料。柔性基板进一步限定了多个固位导管,所述多个固位导管至少局部由材料接触表面限定并且构造为被施加固位真空。柔性材料传送设备进一步包括固位歧管,固位歧管提供了所述多个固位导管与真空源之间的流体连通。

Description

柔性材料传送设备、柔性真空压实设备、旋转材料传送组件及相关方法
技术领域
本公开基本针对用于传送和/或压实复合材料装料的系统和方法,尤其涉及利用柔性基板传送和/或压实复合材料装料的系统和方法。
背景技术
历史上,铺层心轴上的复合结构的构造和/或总成是一系列处理,这些处理涉及:在铺层心轴的表面顺序形成多个支撑结构,诸如纵梁和/或间隔件;之后将复合材料纤维的连续或者至少大致连续的长度绕铺层心轴的表面以形成复合结构的表皮。该定位可以通过将复合材料纤维的长度包绕在铺层心轴的表面上实现,诸如通过相对于分配复合材料纤维长度的铺层头旋转铺层心轴来进行,和/或通过相对于铺层心轴移动铺层头来进行。
通常,支撑结构由多个复合材料板层或者复合材料层(诸如预渍料坯(或者预浸渍)材料)形成,多层中的每层可以独立施加和/或顺序施加至铺层心轴的表面。类似地,表皮典型地包括多个层,多层中的每层独立施加和/或顺序施加至铺层心轴的表面。
复合结构越来越大越来越复杂,对于用于飞机机身的复合材料圆筒组件来说就可能是这种情况,执行以上描述的系列处理所需的时间很多。此外,用于大型和/或复杂复合结构的铺层心轴的成本也很高。因而,需要可以用来组装复合结构的改进的材料传送设备、真空压实设备和/或真空卡盘。
发明内容
提供了柔性材料传送设备、包括柔性材料传送设备的柔性真空压实设备、包括柔性真空压实设备的柔性真空卡盘,以及包括这些的系统和方法。柔性材料传送设备包括柔性基板,柔性基板构造为选择性地以及反复地在收起构型以及展开构型之间变换。柔性基板限定了材料接触表面,材料接触表面构造为接触复合材料装料以及以选择性地以及操作地附接至复合材料装料。柔性基板进一步限定了多个固位导管,固位导管至少局部由材料接触表面限定并且构造为具有施加在其上的固位真空。柔性材料传送设备进一步包括固位歧管,固位歧管提供了多个固位导管以及真空源之间的流体连通。
在一些实施例中,柔性基板包括第一壁、第二壁以及在第一壁和第二壁之间延伸的多个细长腹板以限定多个细长通道。在一些实施例中,固位歧管至少局部由多个细长通道限定。在一些实施例中,柔性材料传送设备进一步包括悬挂结构,其操作地附接至柔性基板。在一些实施例中,悬挂结构形成固位歧管的一部分。
在一些实施例中,柔性真空压实设备包括至少局部由材料接触表面限定的多个抽空导管。在一些实施例中,柔性真空压实设备包括密封结构,其构造为形成柔性基板以及铺层心轴的支撑表面之间的流体密封,支撑表面构造为接收复合材料装料。在一些实施例中,柔性真空压实设备进一步包括提供了多个抽空导管和真空源之间的流体连通的抽空歧管。在一些实施例中,抽空歧管至少局部由多个细长通道限定。在一些实施例中,悬挂结构形成抽空歧管的一部分。
附图说明
图1是飞行器的示例性非排他实施例,其包括可以使用根据本公开的系统和方法形成的复合结构。
图2是机身圆筒的示例性非排他实施例,其包括可以使用根据本公开的系统和方法形成的复合结构。
图3是根据本公开的柔性材料传送设备的示例性非排他实施例的示意图。
图4是根据本公开的系统和方法可以利用的柔性基板的示例性非排他实施例的示意图。
图5是根据本公开的柔性材料传送设备的简略示意但仍是示例性非排他实施例,其可以形成根据本公开的柔性真空压实设备的一部分。
图6是沿着线6-6截取的图5的柔性材料传送设备的示意截面图。
图7是根据本公开的第一处理流的示例性非排他实施例的示意图,其可以用来限定复合结构。
图8是第一处理流的另一示意图。
图9是第一处理流的另一示意图。
图10是第一处理流的另一示意图。
图11是第一处理流的另一示意图。
图12是第一处理流的另一示意图。
图13是根据本公开的旋转材料传送组件处于收起构型的简略示意但仍是示例性非排他实施例。
图14是图13的旋转材料传送组件处于展开构型的示例性非排他实施例的示意图。
图15是图13、14的旋转材料传送组件的示意俯视图。
图16是根据本公开的第二处理流的示例性非排他实施例的示意图,可以用来限定复合结构。
图17是第二处理流的另一示意图。
图18是第二处理流的另一示意图。
图19是第二处理流的另一示意图。
图20是第二处理流的另一示意图。
图21是第二处理流的另一示意图。
图22是第二处理流的另一示意图。
图23是根据本公开的双侧旋转材料传送组件处于收起构型的简略示意但仍是示例性非排他实施例。
图24是图23的双侧旋转材料传送组件的一部分的示意图。
图25是图示根据本公开的组装以及压实复合结构的方法的流程图。
图26是飞行器生产以及维护方法的流程图。
图27是飞行器的框图。
具体实施方式
图1至图24提供了根据本公开的复合结构800、复合结构制造组件20、柔性材料传送设备100、柔性真空压实设备90、旋转材料传送组件80和/或其部件的示例性非排他实施例。用作类似或者至少大致类似目的的元件在每个图1至图24中标以类似标记,不再参考每个图1至图24详细讨论这些元件。类似地,不是所有元件都在每个图1至图24中标出,但是可以为了一致性而在这里使用其关联的附图标记。这里参考一个或多个图1至图24讨论的元件、部件和/或特征可以包括和/或利用在图1至图24的任何图中,这并不超出本公开的范围。
总之,能够包括在给定(即,具体)实施方式中的元件以实线图示,而对于给定实施方式来说任选的元件以虚线图示。但是,以实线图示的元件并不是所有实施方式都必需的,特定实施方式可以省略以实线图示的元件,这并不超出本公开的范围。
图1是飞行器700的示例性非排他实施例,其包括可以使用根据本公开的系统和方法形成的复合结构800,图2是机身圆筒730的示例性非排他实施例,其可以形成飞行器700的一部分并且包括复合结构800。飞行器700和/或其复合结构800可以包括多个表皮段790,这些表皮段790可以形成、覆盖和/或是飞行器700的任何合适部分的外表面。如更清楚图示于图2的,飞行器700还可以包括多个纵梁770,多个纵梁770与多个框架780一起可以支撑表皮段790的内表面792。多个填充料760可以在框架780与内表面792之间延伸,并且可以形成复合结构800的一部分。
这在本公开的范围内:飞行器700的任何合适部分可以由复合结构800形成和/或是复合结构800。作为示例性非排他实施例,复合结构800可以形成飞行器700的机体710、机身720、机身圆筒730、翼740和/或稳定器750,或者形成它们的一部分。
图3是根据本公开的柔性材料传送设备100的示例性非排他实施例的示意图,其可以形成根据本公开的复合结构制造组件20、旋转材料传送组件80和/或柔性真空压实设备90的一部分,和/或包括在根据本公开的复合结构制造组件20、旋转材料传送组件80和/或柔性真空压实设备90中。复合结构制造组件20可以包括和/或利用旋转材料传送组件80、柔性真空压实设备90和/或柔性材料传送设备100,其示例性非排他实施例公开于2012年12月4日提交的美国专利申请No.13/693,887。
如这里更详细讨论的,柔性材料传送设备100可以构造为选择性地以及操作地附接至复合材料装料810以允许和/或利于传送或者移位复合材料装料810。柔性材料传送设备100这里还可以称为设备100和/或材料传送设备100,其包括柔性基板110以及固位歧管140。材料传送设备100和/或其柔性基板110限定了构造为接触复合材料装料810的材料接触表面114,还可以限定背面116,背面116可以与材料接触表面114相反。柔性基板110被选择或者构造为选择性地以及反复地在收起构型104(如图3所示的)和展开构型108(如图7图示的)之间变换,在收起构型104中,柔性基板可以是平面的或者至少大致平面的,在展开构型108中,柔性基板可能不是平面的。
此外,柔性基板110限定了多个固位导管126,多个固位导管126至少局部由材料接触表面114限定,固位歧管140可以构建和/或构造为提供固位导管126和真空源150之间的流体连通以选择性地生成固位导管126内的固位真空。当固位真空施加至固位导管126而使复合材料装料810接收在材料接触表面114上时,设备100可以构造为保持材料接触表面114上的复合材料装料810(诸如借助由于施加固位真空至固位导管126而在复合材料装料810上生成的压力)。相反,当固位真空不施加至固位导管126时(或者当加压气体施加至固位导管126时),设备100可以不配置为保持材料接触表面114上的复合材料装料810,和/或可以配置为从材料接触表面114释放复合材料装料810。
如图3的虚线图示的,设备100还可以包括中间材料220,其可以位于设备100和/或其柔性基板110的至少一部分与复合材料装料810之间。中间材料220当存在时可以包括一个或多个穿孔,穿孔可以允许穿过其传送抽空真空和/或固位真空。中间材料220的示例性非排他实施例包括:摩擦修改材料222(可以选择成修改柔性基板110与复合材料装料810之间的摩擦系数);粘着修改材料224(可以选择成修改柔性基板110与复合材料装料810之间的粘着力);和/或惰性材料226(可以选择成防止复合材料装料810被柔性材料传送设备100污染)。
还如图3的虚线图示的,设备100还可以包括悬挂结构160,其可以操作地附接至设备100的任何合适部分,诸如柔性基板110和/或其背面116。如这里更详细讨论的,悬挂结构160可以被用作提升和/或悬挂点以提升、悬挂、移动和/或以其他方式移位设备100。
柔性真空压实设备90可以包括柔性材料传送设备100,如这里更详细讨论的,可以构造为将复合材料装料810压实在铺层心轴200的支撑表面202上。真空压实可以包括:相对于支撑表面202操作地定位柔性真空压实设备以限定还包括或者包含复合材料装料810的封闭体积;以及降低封闭体积内的压力以真空压实复合材料装料810。真空压实设备以及其部件的示例性非排他实施例公开于2013年2月15日提交的美国专利申请No.13/769,022。
如图3的虚线图示的,柔性真空压实设备90这里还可以称为设备90,可以包括多个抽空导管122,它们至少局部由柔性基板110和/或其材料接触表面114限定。设备90进一步包括密封结构170,其构造为当设备90位于支撑表面202上并且密封结构170被压缩在支撑表面202和柔性基板110之间时,形成支撑表面202和柔性基板110之间的流体密封。设备90还包括抽空歧管144,其提供了抽空导管122与真空源150(或者另一真空源150,其可以独立于用以施加固位真空至固位导管126的真空源150)之间的流体连通。因而,真空源150可以构造为选择性地施加抽空真空至抽空导管122和/或与其流体连通的封闭体积。
旋转材料传送组件80包括真空卡盘82,真空卡盘82可以包括真空压实设备90和/或柔性材料传送设备100和/或由真空压实设备90和/或柔性材料传送设备100限定。如这里更详细讨论的,旋转材料传送组件80可以构造为选择性地使真空卡盘82在加载取向和施加取向之间变换,在加载取向,真空卡盘82取向成将复合材料装料810接收在材料接触表面114上,在施加取向,真空卡盘82取向成将复合材料装料810定位在支撑表面202上。
如图3的虚线图示的,旋转材料传送组件80可以包括构型调整结构180,其构造为调整或者控制柔性基板110(或者其材料接触表面114)的表面轮廓。这可以包括调整柔性基板110在收起构型104和展开构型108之间的变换,和/或调整当柔性基板110处于收起构型104时和/或展开构型108时表面轮廓的形状。还如图3的虚线图示的,旋转材料传送组件80还可以包括取向调整机构184,其构造为选择性地将真空卡盘82在加载取向和施加取向之间变换。
此外,旋转材料传送组件80(或者其构型调整结构180)还可以包括梁190,这里还可以称为刚性或者至少大致刚性的梁190和/或中央支撑梁190。梁190可以操作地附接至构型调整结构180的一部分,和/或可以形成构型调整结构180的一部分。这在本公开的范围内:梁190和/或构型调整结构180可以是管状结构,其可以限定内体积或者封闭体积。此外,这也在本公开的范围内:该内体积或者封闭体积可以与悬挂结构160的第一内体积163和/或第二内体积165流体连通。这样,梁190和/或构型调整结构180可以形成和/或限定固位歧管140和/或抽空歧管144的一部分。还如图3的虚线图示的,旋转材料传送组件80还可以包括和/或操作地附接至移位机构192,其构造为相对于支撑表面202移位真空卡盘82。
柔性基板110可以包括任何合适的结构,该结构可以至少限定材料接触表面114和固位导管126,可以由任何合适的材料形成,和/或包括任何合适的材料。作为示例性非排他实施例,柔性基板110可以由柔性材料和/或弹力材料形成,和/或可以包括柔性材料和/或弹力材料。作为额外的示例性非排他实施例,柔性基板110可以由聚合材料、聚碳酸酯材料、塑料、聚酯、金属和/或铝形成。
如所讨论的,柔性基板110被选择和/或构造为反复地在收起构型104和展开构型108之间变换。此外,还如所讨论的,收起构型104可以限定用于柔性基板110和/或用于材料接触表面114和/或其背面116的平面的或者至少大致平面的构型。
相反,展开构型108限定了用于柔性基板110和/或用于材料接触表面114和/或其背面116的非平面的、弯曲的和/或弓形的构型(如图7图示的)。因而,当在收起构型104和展开构型108之间变换时,柔性基板110将拉伸、压缩和/或变形。收起构型104这里还可以称为平面构型104和/或未变形构型104,展开构型108这里还可以称为非平面构型108和/或变形构型108。
如这里更详细讨论的,当柔性基板110处于收起构型104时,复合材料装料810可以位于柔性基板110上。在这些条件下,柔性基板110可以构造为在从收起构型104变换至展开构型108期间和/或其后,至少在平行于材料接触表面114的方向上保持复合材料装料810张紧。该张紧可以允许或者利于复合材料装料810变形,而不会破坏复合材料装料810和/或使其起皱,从而降低可以由复合材料装料810形成的复合结构内出现缺陷的潜在可能。
为了在从收起构型104变换至展开构型108期间维持复合材料装料810张紧,当柔性基板110处于展开构型108时,材料接触表面114可以限定凸表面轮廓。额外地或者可替换地,由背面116限定的曲率半径可以小于由材料接触表面114限定的曲率半径,由材料接触表面114限定的曲率半径可以小于或者等于当柔性基板110处于展开构型108并且复合材料装料810位于其上时可以由复合材料装料810限定的曲率半径。此外,还如这里更详细讨论的,由复合材料装料810限定的曲率半径可以小于当柔性基板110处于展开构型108并且复合材料装料810位于其上时由支撑表面202限定的曲率半径。这可以允许复合材料装料810在支撑表面202上的后续定位,而不会使复合材料装料810起皱。
这在本公开的范围内:固位歧管140和/或抽空歧管144可以独立于和/或不同于柔性基板110。额外地或者可替换地,这也在本公开的范围内:固位歧管140和/或抽空歧管144的至少一部分可以由柔性基板110限定,和/或可以定位在柔性基板110内。关于该点,图4是根据本公开的系统和方法可以利用的柔性基板110的示例性非排他实施例的示意图。图4的柔性基板110可以用于这里参考图3或者图5至图23中任何图公开的任何柔性材料传送设备100。
图4的柔性基板110包括第一壁130、相对的第二壁132以及在第一壁130和第二壁132之间延伸的多个细长腹板134。这种柔性基板110这里还可以称为面板112和/或双壁面板112。壁130和132与多个细长腹板134一起限定了在柔性基板110内延伸的多个细长通道136。如图示的,通道136可以沿着平行于第一壁130和/或第二壁132的纵向轴线延伸,可以从柔性基板110的边缘138延伸,可以从柔性基板110的第一边缘延伸至柔性基板110的第二边缘,和/或可以在两个相对的柔性基板110的边缘之间延伸。
第一壁130可以限定柔性基板110的材料接触表面114,第二壁132可以限定柔性基板110的背面116。此外,第一壁130还可以限定抽空导管122和/或固位导管126的至少一部分,如示出的。
固位导管126可以与一个或多个所选择的细长通道136流体连通,这里细长通道136还可以称为固位通道128并且可以形成固位歧管140的一部分。因而,如图4的虚箭头129图示的,真空源150可以选择性地抽空(或者提供固位真空至)固位通道128。当复合材料装料810被定位在柔性基板110的材料接触表面114上时,该真空可以用来将复合材料装料810保持于柔性基板110的材料接触表面114上,如这里讨论的。
额外地或者另选地,抽空导管122可以与一个或多个所选择的细长通道136流体连通,这里细长通道136还可以称为抽空通道124并且可以形成抽空歧管144的一部分。因而,如图4的虚箭头125图示的,真空源150可以选择性地抽空(或者提供抽空真空至)抽空通道124。当图4的柔性基板110形成真空卡盘82的一部分并且定位在支撑表面202上时,该真空可以用来减小封闭体积内的压力和/或压实复合材料装料810,如这里讨论的。
返回至图1,这在本公开的范围内:柔性基板110的材料接触表面114可以定尺寸为、选择和/或构造为支撑大的或者相对大的复合材料装料810。额外地或者另选地,这在本公开的范围内:柔性材料传送设备100可以构造为传送大的复合材料装料810和/或柔性真空压实设备90可以构造为压实大的复合材料装料810。因而,材料接触表面114可以至少限定阈值表面积。作为示例性非排他实施例,材料接触表面114的表面积可以是至少1平方米、至少2平方米、至少3平方米、至少4平方米、至少6平方米、至少8平方米、至少10平方米、至少12平方米、至少15平方米或者至少20平方米。作为额外的示例性非排他实施例,材料接触表面114的表面积可以是少于50平方米、少于45平方米、少于40平方米、少于35平方米、少于30平方米、少于25平方米或者少于20平方米。
悬挂结构160可以包括任何合适的结构,该结构可以操作地附接至设备100并且可以作为提升和/或悬挂点使用以提升、悬挂、移动和/或以其他方式移位设备100。作为示例性非排他实施例,图示于图3,悬挂结构160可以包括第一悬挂构件162和第二悬挂构件164和/或是第一悬挂构件162和第二悬挂构件164,第一悬挂构件162操作地附接至柔性基板110的第一侧(或者背面116的第一侧),第二悬挂构件164操作地附接至柔性基板110的第二侧(或者背面116的第二侧)。如还图示于图3的,第一悬挂构件162可以与第二悬挂构件164隔开和/或相对(或者说柔性基板110的第一侧可以与柔性基板110的第二侧隔开和/或相对)。
当柔性基板110包括面板112时,这在本公开的范围内:第一悬挂构件162和/或第二悬挂构件164可以相对于细长通道136(如图4图示的)限定任何合适的取向或者相对取向。作为示例性非排他实施例,第一悬挂构件162可以限定第一悬挂构件纵向方向,第二悬挂构件164可以限定第二悬挂构件纵向方向,细长通道136可以限定细长通道纵向方向,细长通道纵向方向可以垂直于第一悬挂构件纵向方向和/或垂直于第二悬挂构件纵向方向。这可以允许第一悬挂构件162和/或第二悬挂构件164形成固位歧管140和/或抽空歧管144的一部分。
作为示例性非排他实施例,悬挂结构160(或者其第一悬挂构件162和/或第二悬挂构件164)可以是限定了内体积的管状悬挂结构,所述内体积诸如分别是第一内体积163和/或第二内体积165。作为示例性非排他实施例,第一悬挂构件162可以形成固位歧管140的一部分。在这些条件下,第一悬挂构件162可以限定悬挂结构固位开口166,固位歧管140(和/或当固位歧管140由柔性基板110限定时柔性基板110的背面116)可以限定背面固位开口117,背面固位开口117对准悬挂结构固位开口166以允许内体积163与固位导管126之间的流体连通。
作为另一示例性非排他实施例,第二悬挂构件164可以形成抽空歧管144的一部分。在这些条件下,第二悬挂构件164可以限定悬挂结构抽空开口167,抽空歧管144(和/或当抽空歧管144由柔性基板110限定时柔性基板110的背面116)可以限定背面抽空开口118,背面抽空开口118对准悬挂结构抽空开口167以允许内体积165与抽空导管122之间的流体连通。
这在本公开的范围内:悬挂结构160(或者其第一悬挂构件162和/或第二悬挂构件164)可以包括任何合适的材料属性和/或可以由任何合适的材料限定。作为示例性非排他实施例,悬挂结构160可以包括刚性或者至少大致刚性的悬挂结构160,和/或是刚性或者至少大致刚性的悬挂结构160。作为另一示例性非排他实施例,悬挂结构160可以包括和/或是金属悬挂结构。
构型调整结构180可以包括任何合适的结构,该结构被选择、定尺寸、设计和/或构造为调整材料接触表面114的表面轮廓。作为示例性非排他实施例,如图示于图3的,构型调整结构180可以操作地附接至悬挂结构160,诸如以控制第一悬挂构件162相对于(或者关于)第二悬挂构件164的相对运动。
作为另一示例性非排他实施例,如图示于图3、图13至图14和图16至图22的,构型调整结构180和/或悬挂结构160可以包括附接点182和/或是操作地附接至附接点182,当柔性基板110在收起构型104和展开构型108之间变换时,附接点182允许构型调整结构180相对于悬挂结构160运动。附接点182可以包括和/或是枢转点182,其允许悬挂结构160相对于构型调整结构180和/或凹槽182旋转,凹槽182允许悬挂结构160相对于构型调整结构180移位。
作为又一示例性非排他实施例,构型调整结构180可以包括和/或操作地附接至致动器183,致动器183构造为选择性地调整在收起构型104和展开构型108之间的变换(诸如通过选择性地调整构型调整结构180相对于悬挂结构160的相对运动)。致动器183的示例性非排他实施例包括任何合适的机械致动器、液压致动器、电子致动器和/或气压致动器。
这在本公开的范围内:构型调整结构180可以相对于悬挂结构160限定任何合适的取向。作为示例性非排他实施例,构型调整结构180可以限定构型调整结构纵向轴线,其可以垂直于或者至少大致垂直于悬挂结构纵向轴线(诸如第一悬挂构件162和/或第二悬挂构件164的纵向轴线)。这也在本公开的范围内:构型调整结构180可以由任何合适的梁、至少大致刚性梁和/或刚性梁限定。
梁190可以包括任何合适的结构,诸如刚性梁190和/或至少大致刚性梁190,可以操作地附接至构型调整结构180并且相对于构型调整结构180可取向成任何合适的取向。作为示例性非排他实施例,梁190的纵向轴线可以是垂直于或者至少大致垂直于构型调整结构180的纵向轴线。作为另一示例性非排他实施例,梁190可以定位成当柔性基板110处于收起构型104时接触和/或支撑柔性基板110的背面116。
如这里更详细讨论的,取向调整机构184可以包括枢转件185,其操作地附接至梁190并且构造为允许柔性基板110绕旋转轴线189旋转以允许在加载取向和施加取向之间的变换。为了利于其旋转,梁190和/或枢转件185可以被定位成使得旋转轴线穿过或者靠近旋转材料传送组件80的质心。此外,这里讨论的,梁190可以形成固位歧管140和/或抽空歧管144的一部分。这样固位真空和/或抽空真空可以通过枢转件185分别被传到固位歧管140和/或抽空歧管144,从而降低歧管的复杂性,和/或从而允许旋转材料传送组件80绕旋转轴线189连续旋转。
复合材料装料810可以包括由至少一个复合板层限定的任何合适结构。作为示例性非排他实施例,复合材料装料810可以包括至少2个、至少3个、至少4个、至少5个、至少6个、至少8个或者至少10个堆叠的复合板层。额外地或者另选地,复合材料装料810可以包括少于20个、少于15个、少于10个、少于8个、少于6个、少于5个、少于4个或者少于3个堆叠的复合板层。
类似地,复合材料装料810可以由任何合适的复合材料、复合材料的部件和/或复合结构800的部件形成和/或限定。作为示例性非排他实施例,装料810可以包括和/或是多个纤维、布、嵌入树脂材料的多个纤维、嵌入树脂材料的布、树脂材料和/或粘着剂的层和/或膜、硬化层和/或硬化材料、心层和/或心材料、蜂窝结构、泡沫和/或合成泡沫。作为更具体但仍示例性非排他实施例,复合材料装料810可以包括和/或是预浸渍复合材料和/或预浸渍复合带。作为又一示例性非排他实施例,复合材料装料810还可以包括和/或是粘弹性材料。多个纤维的示例性非排他实施例包括多个碳纤维、多个聚合纤维和/或多个玻璃纤维。布的示例性非排他实施例包括由多个纤维形成的布。树脂材料的示例性非排他实施例包括环氧树脂、粘着剂和/或聚合树脂。额外地或者另选地,这也在本公开的范围内:这里公开的系统和方法可以用于或者用来传送基本不被视为复合材料的其他材料。
密封结构170可以包括任何合适的结构,该结构可以当柔性真空压实设备90定位在支撑表面202上时形成柔性基板110与支撑表面202之间的流体密封。作为示例性非排他实施例,密封结构170可以包括和/或是压缩密封件、弹力密封件和/或管状弹力密封件,可以由任何合适的材料形成,示例性非排他实施例包括弹力材料、聚合材料、乳胶和/或聚氨酯。这可以包括这样的材料,其不粘附至支撑表面202、不与支撑表面202发送化学反应和/或不传送污染物至支撑表面202。
真空源150可以包括任何合适的结构,该结构可以构造为生成和/或提供固位真空至固位导管126,和/或生成和/或提供抽空真空至抽空导管122。作为示例性非排他实施例,真空源150可以包括和/或是真空泵。这在本公开的范围内:单个真空源150可以生成固位真空和抽空真空二者。但是,这也在本公开的范围内:独立或者专用的真空源150可以用来生成或者独立生成固位真空和抽空真空。
无论真空源150的具体构造如何,真空源150进一步可以包括真空控制组件152和/或与真空控制组件152流体连通,真空控制组件152构造为选择性地控制施加固位真空至固位导管126,和/或选择性地控制施加抽空真空至抽空导管122。真空控制组件152的示例性非排他实施例包括任何合适的阀、活动挡板和/或减震器。
这在本公开的范围内:固位导管126和/或抽空导管122可以在材料接触表面114上布置于多个区域和/或区段中,真空控制组件152可以构造为选择性地控制施加固位真空和/或抽空真空至这多个区域中的一个或多个所选择或者标定的区域,而不会施加固位真空和/或抽空真空至这多个区域中的一个或多个其他区域。
作为示例性非排他实施例,复合结构800的制造可以包括传送和/或压实多个复合材料装料810,这多个复合材料装料810中至少一个的形状可以不同于至少一个其他多个复合材料装料810的形状。在这些条件下,真空控制组件152可以被用来选择性地提供固位真空至复合材料装料810近侧的或者与复合材料装料810流体接触的固位导管126,和/或不施加固位真空至不位于复合材料装料810近侧或者不与复合材料装料810流体接触的固位导管126。作为另一示例性非排他实施例,真空控制组件152还可以构造为向一个或多个所选择的抽空导管122和/或固位导管126提供不同于一个或多个其他抽空导管122和/或固位导管126的真空水平或者量值。
这在本公开的范围内:支撑表面202可以限定任何合适的形状和/或表面轮廓。作为示例性非排他实施例,支撑表面202可以限定二维表面轮廓或者三维表面轮廓。作为额外的示例性非排他实施例,支撑表面202可以限定以下元件的表面轮廓:飞行器,飞行器的一部分,机体,机体的一部分,机身,机身的一部分,机身圆筒,机身圆筒的一部分,翼,翼的一部分,稳定器,以及稳定器的一部分。
图3将旋转材料传送组件80图示为包括形成单个柔性真空压实设备90和/或单个柔性材料传送设备100的一部分的单个柔性基板110。但是,根据本公开的旋转传送组件80可以包括多个柔性真空压实设备90和/或多个柔性材料传送设备100,如这里将参考图22至图24更详细讨论的。
图5至图24提供了复合结构制造组件20、可以利用复合结构制造组件20的处理流、旋转传送组件80、柔性真空压实设备90、柔性材料传送设备100和/或其部件的额外的不太示意但仍是示例性非排他的实施例。如所讨论的,参考图3至图24中一个或多个在此公开的任何结构和/或特征可以与这里公开的复合结构制造组件20、旋转传送组件80、柔性真空压实设备90和/或柔性材料传送设备100中的任何一个一起使用,这并不超出本公开的范围。
图5是根据本公开的柔性材料传送设备100的不太示意但仍是示例性非排他的实施例,其可以形成根据本公开的柔性真空压实设备90的一部分,而图6是沿着线6-6截取的图5的柔性材料传送设备的示意截面图。在图5和图6的示例性非排他实施例中,柔性基板110包括在其中限定有细长通道136的面板112。细长通道136在面板112的边缘138之间延伸。此外,悬挂结构160呈第一悬挂构件162和第二悬挂构件164的形式,它们操作地附接至面板112并且沿着面板112的边缘138延伸。
如图6图示的,面板112限定有与相应细长通道136流体连通的抽空导管122和/或固位导管126。细长通道136经由对准的背面固位开口117以及悬挂结构固位开口166和/或经由对准的背面抽空开口118和悬挂结构抽空开口167,提供导管122/126与悬挂构件162/164的内体积163/165之间的流体连通。因而,抽空导管122可以经由第一子组多个细长通道136与第一悬挂构件162的第一内体积163流体连通,固位导管126可以经由第二子组多个细长通道136与第二悬挂构件164的第二内体积165流体连通。
这可以允许经由形成抽空歧管144一部分的第一悬挂构件162施加抽空真空至抽空导管122。额外地或者另选地,这还可以允许经由形成固位歧管140一部分的第二悬挂构件164施加固位真空至固位导管126。此外,当第一子组多个细长通道136与第二子组多个细长通道136流体隔绝时,抽空真空和固位真空可以分别被独立施加至抽空导管122和/或固位导管126。
还如图6图示的,密封结构170可以操作地附接至面板112的材料接触表面114。这可以允许当密封结构170被压缩在面板112和铺层心轴的支撑表面之间时形成封闭体积,如这里所讨论的。
图7至图12是根据本公开用于复合结构制造组件20的第一处理流的示例性非排他实施例的示意图,其可以利用图5和图6的柔性材料传送设备100和/或柔性真空压实设备90限定复合结构。在图7中,柔性基板110处于展开构型108,并且接近已经放置和/或层铺在平面的铺层表面176上的复合材料装料810。然后,如图8所图示的,可利用移位机构192降低柔性基板110,使得柔性基板110的材料接触表面114接触复合材料装料810。此外,如还图示于图8的,柔性基板110顺应平面的铺层表面176的形状或者表面轮廓,从而致使柔性基板110从展开构型108变换至收起构型104。
随后,真空可以施加至由柔性基板110限定的固位导管126,以操作地将复合材料装料810附接至柔性基板110。然后,如图9所图示的,可以使用移位机构192来从平面的铺层表面176提升复合材料装料810。这可以包括将柔性基板110变形到展开构型108,和/或沿平行于材料接触表面114的方向在复合材料装料810内产生张力,如这里讨论的。
然后可以利用移位机构192将复合材料装料810定位在铺层心轴200的支撑表面202的近侧、接近支撑表面202和/或定位在其上方,如图示于图11的;然后移位机构192可以将复合材料装料810降下到支撑表面202上,如还图示于图11的。如这里讨论的,当复合材料装料810操作地附接至柔性基板110并且柔性基板110处于展开构型108时,复合材料装料810可以限定比支撑表面202的曲率半径小的曲率半径。因而,复合材料装料810可以被降下到支撑表面202上和/或接触支撑表面202,同时维持复合材料装料810内的张力,从而防止或者至少减小复合材料装料810和/或可能已定位在支撑表面202上的另一复合材料装料起皱的潜在可能。
在复合材料装料810已经位于支撑表面202上之后,固位真空可以被释放,停止和/或关闭,从而从材料接触表面114释放或者允许分离复合材料装料810。额外地或者另选地,复合材料装料810可以被真空压实至支撑表面202。这可以包括施加抽空真空至可以由柔性基板110限定的多个抽空导管122,如这里讨论的。随后,如图12图示的,可以使用移位机构192提升柔性基板110,从而将柔性基板110与复合材料装料810分离。如这里讨论的,该处理可以反复任何合适的次数以定位和/或压实任何合适数量的复合材料装料810于支撑表面202上,从而形成复合结构800(或者至少其一部分)。
图13至图15是根据本公开的旋转材料传送组件80的示例性非排他实施例的不太示意的图。旋转材料传送组件80包括真空卡盘82,这里还可以称为卡盘82,真空卡盘82可以包括和/或是柔性真空压实设备90和/或柔性材料传送设备100。如这里参考图16至图22更详细讨论的,旋转材料传送组件80可以形成根据本公开的复合结构制造组件20的一部分。图12至图13提供了旋转材料传送组件80的侧视图,而图15提供了旋转材料传送组件80的俯视图。
旋转材料传送组件80包括由悬挂结构160支撑和/或操作地附接至悬挂结构160的柔性基板110。旋转材料传送组件80还包括梁190和至少一个构型调整结构180,梁190可以支撑和/或接触柔性基板110的中央部分,如这里参考图16至图22更详细讨论的。构型调整结构180经由呈多个凹槽182形式的多个附接点182操作地附接至悬挂结构160。凹槽182允许当柔性基板110在收起构型104(如图13图示的)和展开构型108(如图14图示的)之间变换时悬挂结构160相对于构型调整结构180移位。
如虚线图示的,旋转材料传送组件80还可以包括致动器183,致动器183构造为选择性地控制收起构型104和展开构型108之间的变换。如图15图示的,这在本公开的范围内:柔性基板110可以包括和/或是面板112,面板112限定有在悬挂结构160的第一悬挂构件162和第二悬挂构件164之间延伸的多个细长通道136。此外,还如图示于图15的,旋转材料传送组件80可以包括在柔性基板110的表面上间隔开的多个构型调整结构180,这多个构型调整结构180可以关联多个致动器183。
图16至图22是根据本公开用于复合结构制造组件20的第二处理流的示例性非排他实施例的示意图,其可以利用图13至图15的旋转材料传送组件80限定复合结构。如图16至图22图示的,旋转材料传送组件80包括其上具有附接的枢转件185的梁190。如这里讨论的,枢转件185可以允许旋转材料传送组件80的真空卡盘82绕旋转轴线189旋转,从而允许旋转材料传送组件80(和/或其卡盘82)在加载取向186(如图16图示的)以及施加取向188(如图18至图22图示的)之间变换(如图17图示的)。
这在本公开的范围内:加载取向186和施加取向188可以相对于彼此限定任何合适取向或者相对取向。作为示例性非排他实施例,如图16至图22图示的,加载取向186可以与施加取向188对置、相反、至少大致对置、和/或至少大致相反。作为另一示例性非排他实施例,还如图示于图16至图22的,当旋转材料传送组件80的真空卡盘82处于加载取向186和/或施加取向188时,由柔性基板110限定的材料接触表面114可以面向垂直方向或者至少大致垂直方向。作为又一示例性非排他实施例并如图16图示的,当真空卡盘82处于加载取向186时,材料接触表面114可以背离或者至少大致背离、不面向和/或不面朝铺层心轴200的支撑表面202。这可以允许将复合材料装料810定位于材料接触表面114上,而不会存在其他情况下会存在的空间约束。
作为另一示例性非排他实施例并如图18至图22图示的,当真空卡盘82处于施加取向188时,材料接触表面114可以面向和/或可以面朝支撑表面202。如这里讨论的,这可以允许旋转材料传送组件80定位复合材料装料810于支撑表面202上。
在图16,旋转材料传送组件80处于加载取向186,柔性基板110处于收起构型104。柔性基板110具有接收在和/或定位在其材料接触表面114上的复合材料装料810,固位真空可以施加至可由柔性基板110限定的多个固位导管126。这可以允许卡盘82绕旋转轴线189后续旋转至施加取向188,如图17至图18图示的,而不会使复合材料装料810从材料接触表面114分离。
在旋转至施加取向188之后,可以将柔性基板110变换至展开构型108,如图19图示的。如这里讨论的,这可以包括柔性基板110变形、复合材料装料810变形,和/或拉伸复合材料装料810(或者维持复合材料装料810张紧)。然后可以使用任何合适的移位机构192使真空卡盘82和铺层心轴200相互靠近,使得复合材料装料810接触支撑表面202,如图20中图示的。
还如图示于图20及这里讨论的,当复合材料装料810操作地附接至柔性基板110并且柔性基板110处于展开构型108时,复合材料装料810的曲率半径可以小于支撑表面202的曲率半径。这可以允许当复合材料装料810的表面轮廓或者形状顺应支撑表面202的表面轮廓或者形状时,复合结构制造组件20维持复合材料装料810张紧,如图示于图21的。
随后,可以释放固位真空,从而允许使用移位机构192从柔性基板110分离复合材料装料810,如图22中图示的。但是,在分离柔性基板110与复合材料装料810之前,可以施加抽空真空至可以由柔性基板110限定的多个抽空导管122以抽空由支撑结构202、材料接触表面114以及密封结构170限定的封闭体积210(如图21中图示的)。这可以允许将复合材料装料810压实在支撑表面202上。该处理可以反复任何合适的次数,以将任何合适数量的复合材料装料810定位和/或压实在支撑表面202上,从而形成复合结构800(或者至少其一部分)。
图23至图24是根据本公开的双侧旋转材料传送组件81的示例性非排他实施例的不太示意的图。双侧旋转材料传送组件81这里还可以称为组件81,其包括两个卡盘82,即这里还可以称为第一卡盘84和第二卡盘86,它们操作地附接至相应的悬挂结构160。卡盘82可以包括相应的柔性基板110,柔性基板110可以限定相应的材料接触表面114。如图23至图24中图示的,第一卡盘84的材料接触表面114可以背离第二卡盘86的材料接触表面114(或者说第一卡盘84的材料接触表面114的表面法向方向可以与第二卡盘86的材料接触表面114的表面法向方向相反)。
还如图示于图23至图24的,卡盘82的悬挂结构160可以经由多个附接点182操作地附接至构型调整结构180。因而,组件81可以允许独立致动第一卡盘84和第二卡盘86和/或允许第一卡盘84和第二卡盘86在收起构型104(如图示的)和展开构型(可以是至少大致类似于这里讨论的展开构型108)之间独立变换。
枢转件185可以允许组件81绕旋转轴线189旋转。因为组件81包括两个卡盘82,所以组件81还限定了两个加载取向(即,当第一卡盘84取向成接收第一复合材料装料时的第一加载取向,当第二卡盘86取向成接收第二复合材料装料时的第二加载取向)。类似地,组件81还限定了两个施加取向(即,当第一卡盘84取向成将第一复合材料装料定位在支撑表面202上的第一施加取向,当第二卡盘86取向成将第二复合材料装料定位在支撑表面202上时的第二施加取向)。
在图23的示例性非排他实施例中,第一卡盘84处于加载取向186,第二卡盘86处于施加取向188。因而,如可以从图23看出的,第一加载取向和第二施加取向可以限定与组件81的相同的取向。类似地,第二加载取向和第一施加取向可以限定与组件81的相同的取向。
图24是图23的组件81的一部分的近视图。如图24中图示的,组件81(和/或这里公开的任何旋转材料传送组件80)进一步可以包括弹力垫194,这里还可以称为泡沫垫194,其可以至少局部在构型调整结构180与柔性基板110之间延伸。此外,组件81(和/或这里公开的任何旋转材料传送组件80)还可以包括刚性支撑196,其也可以至少局部在构型调整结构180与柔性基板110之间延伸。弹力垫194和/或刚性支撑196可以选择和/或定位成支撑柔性基板110的背面116。这可以提高当柔性基板110处于收起构型104时柔性基板110的材料接触表面114的平面度,如图示的。
组件81的操作可以大致类似于这里参考图13至图22讨论的旋转材料传送组件80的操作。但是,因为组件81包括两个卡盘82,所以包括组件81的复合结构制造组件20能以大于包括仅具有单个卡盘82的旋转材料传送组件80的复合结构制造组件的制造速度制造复合结构。作为示例性非排他实施例,可以在通过第二卡盘86将第二复合材料装料定位于和/或真空压实至支撑表面202上的同时将第一复合材料装料的至少一部分定位于第一卡盘84上。类似地,可以在通过第一卡盘84将第一复合材料装料定位于和/或真空压实至支撑表面202上的同时将第二复合材料装料的至少一部分定位于第二卡盘86上。
图25是图示根据本公开的组装以及压实复合结构的方法300的流程图。该方法300包括在步骤310,在由真空卡盘的柔性基板限定的材料接触表面上接收复合材料装料,并且在步骤320,施加固位真空至至少局部由材料接触表面限定的多个固位导管。方法300进一步包括在步骤330将复合材料装料相对于非平面支撑表面定位,并且在步骤340,将真空卡盘变换至展开构型。方法300进一步包括在步骤350,使复合材料装料接触支撑表面,在步骤360,使真空卡盘的密封结构接触支撑表面以限定封闭体积,并且在步骤370,释放固位真空。方法300进一步包括在步骤380,施加抽空真空至至少局部由材料接触表面限定的多个抽空导管,并且在步骤390可包括重复该方法的至少一部分。
在步骤310将复合材料装料接收在材料接触表面上,这可以包括在真空卡盘(或者柔性基板)处于收起构型时将复合材料装料接收在材料接触表面上。作为示例性非排他实施例,在步骤310处的接收可以包括诸如通过使用铺层头将复合材料装料层铺在材料接触表面上。作为另一示例性非排他实施例,在步骤310处的接收还可以包括将复合材料装料定位或人工定位于材料接触表面上。作为又一示例性非排他实施例,在步骤310处的接收还可以包括利用或者使用真空卡盘从铺层表面拾起、拾取或者移除复合材料装料。
在步骤320施加固位真空至多个固位导管,这可以包括施加固位真空以将复合材料装料保持(至少暂时)在柔性基板的材料接触表面上。这可以包括至少在步骤330的定位以及步骤340的变换期间施加固位真空。这在本公开的范围内:在步骤320的施加进一步可以包括施加以在步骤340的变换期间维持材料接触表面和复合材料装料之间的接触或者操作附接。
在步骤330将复合材料装料相对于非平面支撑表面定位这可以包括移动真空卡盘和/或移动限定了非平面支撑表面的铺层心轴。这可以包括将复合材料装料定位在非平面支撑表面的近侧和/或近旁。额外地或者另选地,当真空卡盘形成旋转材料传送组件的一部分时,在步骤330的定位还可以包括将旋转材料传送组件从加载取向变换至施加取向,如这里讨论的。
在步骤340将真空卡盘变换至展开构型可以包括将真空卡盘(和/或其柔性基板)变换至不同于收起构型的展开构型。如这里讨论的,当真空卡盘处于展开构型时,复合材料装料的曲率半径可以小于非平面支撑表面的曲率半径。这可以允许在步骤350的接触,而不会使复合材料装料起皱。这在本公开的范围内:在步骤340的变换可以包括被动地变换至展开构型和/或响应于重力而变换至展开构型,诸如当真空卡盘不包括构型调整结构和/或不包括构造为控制变换的致动器时。额外地或者另选地,这也在本公开的范围内:在步骤340的变换可以包括主动地变换至展开构型,诸如通过构造为控制步骤340的变换的致动器的动作。
在步骤350使复合材料装料接触支撑表面,这可以包括物理地、机械地和/或直接地使复合材料装料接触支撑表面。这可以包括变形复合材料装料和/或使复合材料装料的表面轮廓顺应支撑表面(和/或其表面轮廓)。
在步骤360使真空卡盘的密封结构接触支撑表面以限定封闭体积,这可以包括物理地、机械地和/或直接地使密封结构接触支撑表面。这可以包括限定任何合适的封闭体积,该封闭体积可以盛装复合材料装料,可以由柔性基板、支撑表面和密封结构定界或限定。
在步骤370释放固位真空可以包括停止步骤320的施加和/或停止将复合材料装料保持于柔性基板的材料接触表面上。额外地或者另选地,在步骤370的释放还可以包括增压所述多个固位导管以生成用于将复合材料装料从材料接触表面分离的原动力。这可以包括在停止步骤320的施加之后进行增压,和/或在步骤380的施加之后进行增压。
在步骤380施加抽空真空至所述多个抽空导管,这可以包括降低封闭体积内的压力和/或将复合材料装料压实在非平面支撑表面上或至压实至非平面支撑表面。当真空卡盘形成双侧旋转材料传送组件的一部分时,这在本公开的范围内:在步骤380的施加可以包括用第一卡盘施加抽空真空以压实第一复合材料装料,并且方法300还可以包括,与步骤380的施加同时(诸如至少局部地经由步骤310的接收)将第二复合材料装料接收在第二真空卡盘的第二材料接触表面上。
在步骤390重复该方法的至少一部分可以包括重复方法300的任何合适部分。作为示例性非排他实施例,复合材料装料可以是第一复合材料装料,在步骤390的重复可以包括将第二或者后续复合材料装料定位在第一复合材料装料上,和/或顺序将多个复合材料装料定位在一个或多个先前定位的多个复合材料装料上,以限定复合结构。作为示例性非排他实施例,多个复合材料装料可以包括至少3个、至少4个、至少5个、至少6个、至少7个、至少8个、至少10个、至少12个、至少15个或者至少20个复合材料装料。作为另一示例性非排他实施例,在步骤390的重复可以包括重复操作使得或者直到复合结构内的复合材料的板层数或者堆叠的板层数为至少10层、至少15层、至少20层、至少25层、至少30层、至少40层、至少45层或者至少50层和/或少于100层、少于90层、少于80板层、少于70层、少于65层、少于60层、少于55层、少于50层或者少于45层。
现在参考图26至图27,还可在如图26中所示的飞行器的制造和养护方法900与如图27中所示的飞行器700的背景下描述本公开的实施方式。在前期制造过程中,示例性方法900可包括飞行器700的规格和设计905及材料采购910。在制造过程中,进行飞行器700的部件和子组件制造915以及系统整合920。此后,飞行器700可经过检定和交付925以便投入服务930。在由客户使用的服务期间,飞行器700被安排进行例行维护935(这也可包括改造、重构、翻新等)。
可由系统集成商、第三方及/或操作员(例如客户)进行或执行方法900的各个过程。为了本描述之目的,系统集成商可包括但不限于任一数量的飞行器制造者与主系统分包者;第三方可包括但不限于任一数量的供应商、转包商以及供货商;并且操作员可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织等。
如图27中所示,由示例性方法900生产的飞行器700可包括具有多个系统712与内饰714的机体710。高级系统712的实施例包括推进系统715、电气系统716、液压系统717以及环境系统718中的一个或多个。可包括任一数量的其它系统。尽管示出了航空航天的实施例,但是本发明的原理可应用于诸如汽车工业之类的其它工业。
在此实施的设备与方法可应用到制造与养护方法900的任一个或多个阶段中。例如,能以类似于在飞行器700处于服务时生产部件或子组件的方式装配或制造对应生产过程915的部件或子组件。而且,例如在大幅地加快飞行器700的装配或减少飞行器700的成本时,可在生产阶段915与920期间利用一个或多个设备实施方式、方法实施方式或其组合。类似地,可在飞行器700处于服务时利用一个或多个设备实施方式、方法实施方式或其组合来例如但不限于进行维护935。
根据本公开的创造性主题的示例性非排他实施例描述于以下列出的段落中:
A1.一种柔性材料传送设备,其构造为选择性地并且操作地附接至复合材料装料以允许传送该复合材料装料,所述柔性材料传送设备包括:
柔性基板,该柔性基板构造为选择性地并反复地在收起构型和不同于收起构型的展开构型之间变换,其中,该柔性基板限定了:
(i)材料接触表面,该材料接触表面构造为接触所述复合材料装料;以及
(ii)多个固位导管,所述固位导管至少局部由所述材料接触表面限定,其中,所述多个固位导管构造为被施加固位真空,并且进一步其中,所述柔性材料传送设备构造为当所述复合材料装料接触所述材料接触表面并且固位真空施加至所述多个固位导管时,将所述复合材料装料保持在所述材料接触表面上;以及
固位歧管,该固位歧管提供所述多个固位导管和真空源之间的流体连通,以选择性地施加固位真空。
A2.根据段落A1的设备,其中,所述柔性基板由柔性材料以及弹力材料中的至少一种形成。
A3.根据段落A1-A2中任一所述的设备,其中,当处于收起构型时,所述柔性基板是平面的或者是至少大致平面的,所述柔性基板进一步限定有与所述材料接触表面相反的背面。
A4.根据段落A1-A3中任一所述的设备,其中,所述柔性基板由第一壁、第二壁以及在第一壁和第二壁之间延伸的多个细长腹板限定,任选地其中,所述柔性基板是面板、平面面板、双壁面板以及三壁面板中的一种。
A5.根据段落A4的设备,其中,第一壁、第二壁和多个细长腹板限定多个细长通道,任选地其中,所述多个细长通道从柔性基板的边缘延伸,并且进一步任选地其中,所述多个细长通道在柔性基板的第一边缘和柔性基板的第二边缘之间延伸。
A6.根据段落A5的设备,其中,所述固位歧管的至少一部分至少由所述多个细长通道的固位部分限定。
A7.根据段落A5-A6中任一所述的设备,其中,所述第一壁限定所述材料接触表面,并且进一步其中,所述第二壁限定所述柔性基板的与所述材料接触表面相反的背面。
A8.根据段落A1-A7中任一所述的设备,其中,所述设备进一步包括悬挂结构,其操作地附接至所述柔性基板,以及任选地附接至所述柔性基板的背面。
A9.根据段落A8的设备,其中,所述悬挂结构包括操作地附接至所述柔性基板的第一侧的第一悬挂构件和操作地附接至所述柔性基板的第二侧的第二悬挂构件,任选地其中,所述柔性基板的第一侧与所述柔性基板的第二侧隔开,并且进一步任选地其中,所述柔性基板的第一侧与所述柔性基板的第二侧相对。
A10.根据引用段落A5-A7时的段落A9的设备,其中,所述第一悬挂构件限定第一悬挂构件纵向方向,其中,所述第二悬挂构件限定第二悬挂构件纵向方向,其中,所述多个细长通道限定通道纵向方向,并且进一步其中,所述第一悬挂构件纵向方向和所述第二悬挂构件纵向方向不同于所述通道纵向方向,任选地垂直于所述通道纵向方向。
A11.根据段落A8-A10中任一所述的设备,其中,所述悬挂结构是刚性或者至少大致刚性的悬挂结构。
A12.根据段落A8-A11中任一所述的设备,其中,所述悬挂结构是金属悬挂结构。
A13.根据段落A8-A12中任一所述的设备,其中,所述悬挂结构形成所述固位歧管的至少一部分。
A14.根据段落A8-A13中任一所述的设备,其中,所述悬挂结构是限定有内体积的管状悬挂结构。
A15.根据段落A14的设备,其中,所述管状悬挂结构进一步包括悬挂结构固位开口,其中,所述柔性基板的背面限定有背面固位开口,并且进一步其中,所述悬挂结构固位开口对准所述背面固位开口以提供所述悬挂结构的内体积和所述多个固位导管之间的流体连通。
A16.根据段落A1-A15中任一所述的设备,其中,所述收起构型包括平面的或者至少大致平面的构型。
A17.根据段落A1-A16中任一所述的设备,其中,当所述柔性基板处于收起构型时,所述材料接触表面限定平面的或者至少大致平面的表面轮廓。
A18.根据段落A1-A17中任一所述的设备,其中,所述展开构型限定非平面构型、弯曲构型以及弓形构型中的至少一种。
A19.根据段落A1-A18中任一所述的设备,其中,当所述柔性基板处于展开构型时,所述材料接触表面限定非平面构型、弯曲构型以及弓形构型中的至少一种。
A20.根据段落A1-A19中任一所述的设备,其中,所述柔性基板进一步限定与所述材料接触表面相反的背面,并且进一步其中,当所述柔性基板处于展开构型时,所述材料接触表面的给定部分的曲率半径大于与所述材料接触表面的给定部分相对的所述背面的相应部分的曲率半径。
A21.根据段落A1-A20中任一所述的设备,其中,当所述柔性基板处于展开构型时,所述材料接触表面限定凸表面轮廓。
A22.根据段落A1-A21中任一所述的设备,其中,所述设备包括复合材料装料,其中,所述复合材料装料保持于材料接触表面上。
A23.根据段落A22的设备,其中,当所述柔性基板处于展开构型时,所述复合材料装料在平行于所述材料接触表面的方向上张紧。
A24.根据段落A22-A23中任一所述的设备,其中,当所述柔性基板处于展开构型时,所述复合材料装料的曲率半径大于所述材料接触表面的曲率半径。
A25.根据段落A22-A24中任一所述的设备,其中,所述设备构造为将所述复合材料装料定位在由铺层心轴限定的支撑表面上,并且进一步其中,当所述柔性基板处于展开构型时,所述复合材料装料的曲率半径小于所述支撑表面的曲率半径。
B1.一种柔性真空压实设备,其用于将复合材料装料压实在铺层心轴的支撑表面上,该支撑表面构造为接收复合材料装料,其中,所述柔性真空压实设备构造为相对于所述支撑表面操作地定位以限定封闭体积,所述柔性真空压实设备包括:
段落A1-A25中任一项的柔性材料传送设备;
多个抽空导管,所述抽空导管至少局部由所述材料接触表面限定;
密封结构,该密封结构构造为当被压缩在所述支撑表面和所述柔性基板之间时形成所述支撑表面和所述柔性基板之间的流体密封;以及
抽空歧管,该抽空歧管提供所述多个抽空导管和所述真空源之间的流体连通以选择性地施加抽空真空至所述封闭体积。
B2.根据引用段落A5-A7时的段落B1的设备,其中,所述抽空歧管的至少一部分至少由所述多个细长通道的抽空部分限定。
B3.根据引用段落A14-A15时的段落B2的设备,其中,所述管状悬挂结构是限定第一内体积的第一管状悬挂结构,其中,所述设备进一步包括限定第二内体积的第二管状悬挂结构,其中,第二管状悬挂结构进一步包括悬挂结构抽空开口,其中,所述柔性基板的背面限定有背面抽空开口,并且进一步其中,所述悬挂结构抽空开口对准所述背面抽空开口以提供所述悬挂结构的内体积和所述多个抽空导管之间的流体连通。
B4.根据段落B3的设备,其中,所述第二管状悬挂结构形成所述抽空歧管的至少一部分。
C1.一种旋转材料传送组件,该旋转材料传送组件包括:
真空卡盘,该真空卡盘包括段落A1-B4中任一项的设备;
构型调整结构,该构型调整结构构造为调整材料接触表面的表面轮廓;以及
取向调整机构,该取向调整机构构造为选择性地使真空卡盘在加载取向和施加取向之间变换,在加载取向,该真空卡盘取向成将复合材料装料接收在所述材料接触表面上,在施加取向,该真空卡盘取向成将该复合材料装料定位在所述支撑表面上。
C2.根据段落C1的组件,其中,所述构型调整结构操作地附接至所述悬挂结构,所述悬挂结构任选地附接至所述柔性基板以及所述柔性基板的背面中的至少一者。
C3.根据段落C2的组件,其中,所述构型调整结构包括凹槽,当真空卡盘在收起构型和展开构型之间变换时所述凹槽允许构型调整结构相对于悬挂结构移位。
C4.根据段落C2-C3中任一项所述的组件,其中,所述构型调整结构在附接点处操作地附接至悬挂结构,并且进一步其中,所述附接点允许所述悬挂结构相对于所述构型调整结构旋转。
C5.根据段落C2-C4中任一项所述的组件,其中,所述构型调整结构限定构型调整结构纵向轴线,其中,所述悬挂结构限定悬挂结构纵向轴线,并且进一步其中,所述构型调整结构纵向轴线至少大致垂直于所述悬挂结构纵向轴线。
C6.根据段落C1-C5中任一项所述的组件,其中,所述构型调整结构包括梁,任选地是刚性梁,并且进一步任选地是至少大致刚性的梁。
C7.根据段落C1-C6中任一项所述的组件,其中,构型调整结构进一步包括致动器,所述致动器构造为选择性地调整在收起构型和展开构型之间的变换,以及任选地其中,所述致动器包括机械致动器、液压致动器、电子致动器以及气压致动器中的至少一种。
C8.根据段落C1-C7中任一项所述的组件,其中,所述组件进一步包括中央支撑梁,其任选地操作地附接至所述构型调整结构。
C9.根据段落C8的组件,其中,所述构型调整结构限定构型调整结构纵向轴线,其中,所述中央支撑梁限定支撑梁纵向轴线,并且进一步其中,所述构型调整结构纵向轴线至少大致垂直于所述支撑梁纵向轴线。
C10.根据段落C8-C9中任一项所述的组件,其中,所述中央支撑梁定位成当真空卡盘处于收起构型时支承以及任选地接触所述柔性基板的背面。
C11.根据段落C1-C10中任一项所述的组件,其中,所述取向调整机构包括枢转件,所述枢转件构造为允许真空卡盘绕旋转轴线旋转以允许加载取向和施加取向之间的变换。
C12.根据段落C11的组件,其中,所述枢转件操作地附接至所述中央支撑梁。
C13.根据段落C11-C12中任一项所述的组件,其中,所述枢转件定位成使得旋转轴线穿过真空卡盘的质心。
C14.根据段落C1-C13中任一项所述的组件,其中,所述组件进一步包括移位机构,其构造为将真空卡盘相对于支撑表面移位。
C15.根据段落C1-C14中任一项所述的组件,其中,加载取向与施加取向相对或者至少大致相对。
C16.根据段落C1-C15中任一项所述的组件,其中,当真空卡盘处于加载取向时,材料接触表面面向垂直方向或者面向至少大致垂直方向。
C17.根据段落C1-C16中任一项所述的组件,其中,当真空卡盘处于加载取向时,所述材料接触表面背离或者至少大致背离支撑表面。
C18.根据段落C1-C17中任一项所述的组件,其中,当真空卡盘处于加载取向时,所述材料接触表面不面向支撑表面。
C19.根据段落C1-C18中任一项所述的组件,其中,当真空卡盘处于施加取向时,所述材料接触表面面向支撑表面。
C20.根据段落C1-C19中任一项所述的组件,其中,真空卡盘是限定第一材料接触表面的第一真空卡盘,并且进一步其中,所述组件进一步包括第二真空卡盘,第二真空卡盘任选地包括限定第二材料接触表面的根据段落A1-B4中任一项所述的设备。
C21.根据段落C20的组件,其中,第一材料接触表面的表面法向方向与第二材料接触表面的表面法向方向相反。
C22.根据段落C20-C21中任一项所述的组件,其中,当第一真空卡盘取向成接收复合材料装料时组件限定了第一加载取向,其中,当第二真空卡盘取向成接收复合材料装料时组件限定了第二加载取向,其中,当第一真空卡盘取向成将第一复合材料装料定位在支撑表面上时组件限定了第一施加取向,并且进一步其中,当第二真空卡盘定向成将第二复合材料装料定位在支撑表面上时时组件限定了第二施加取向。
C23.根据段落C22的组件,其中,第一加载取向和第二施加取向限定了相同取向。
C24.根据段落C22-C23中任一项所述的组件,其中,第二加载取向和第一施加取向限定了相同取向。
C25.根据段落C20-C24中任一项所述的组件,其中,第二真空卡盘至少大致类似于第一真空卡盘。
C26.根据段落C20-C25中任一项所述的组件,其中,所述柔性基板是第一柔性基板,其中,组件包括操作地附接至第一柔性基板的第一悬挂结构,并且进一步其中,第二真空卡盘包括第二柔性基板和操作地附接至第二柔性基板的第二悬挂结构。
C27.根据段落C26的组件,其中,第一悬挂结构和第二悬挂结构操作地附接至构型调整结构,以及任选地附接至同一构型调整结构。
C28.根据段落C1-C27中任一所述的组件,其中,该组件包括真空源。
C29.根据段落C1-C28中任一所述的组件,其中,所述组件进一步包括真空控制组件,其构造为选择性地控制施加固位真空至及抽空真空中的至少一种。
D1.一种将多层顺应性材料组装并压实在非平面支撑表面上以限定复合结构的方法,所述方法包括:
将复合材料装料接收在由真空卡盘的柔性基板限定的材料接触表面上的步骤,其中,该接收步骤包括在所述真空卡盘处于收起构型的同时执行接收;
施加固位真空至至少局部由所述材料接触表面限定的多个固位导管以将所述复合材料装料保持在所述材料接触表面上的步骤;
相对于所述非平面支撑表面定位所述复合材料装料的步骤;
将所述真空卡盘变换至不同于所述收起构型的展开构型的步骤,其中,当所述真空卡盘处于所述展开构型时,所述复合材料装料的曲率半径小于所述非平面支撑表面的曲率半径;
使所述复合材料装料接触所述非平面支撑表面并且使所述复合材料装料的表面轮廓顺应所述非平面支撑表面的步骤;
使所述真空卡盘的密封结构接触所述非平面支撑表面以限定由所述柔性基板、所述非平面支撑表面和所述密封结构所定界的封闭体积的步骤;
释放所述固位真空的步骤;以及
施加抽空真空至至少局部由所述材料接触表面限定的多个抽空导管以将所述复合材料装料压实在所述非平面支撑表面上的步骤。
D2.根据段落D1的方法,其中,所述复合材料装料是第一复合材料装料,并且进一步其中,所述方法包括重复所述方法以将第二复合材料装料定位在第一复合材料装料上并将该第二复合材料装料压实至第一复合材料装料。
D3.根据段落D2的方法,其中,所述重复包括重复多次以将相应的多个复合材料装料定位并压实在非平面支撑表面上,其中,所述多个复合材料装料包括至少3个、至少4个、至少5个、至少6个、至少7个、至少8个、至少10个、至少12个、至少15个或者至少20个复合材料装料。
D4.根据段落D2-D3中任一项所述的方法,其中,所述重复包括进行重复,使得复合结构内的复合材料层数是以下至少一种:
(i)至少10层、至少15层、至少20层、至少25层、至少30层、至少40层、至少45层或者至少50层;以及
(ii)少于100层、少于90层、少于80层、少于70层、少于65层、少于60层、少于55层、少于50层或者少于45层。
D5.根据段落D1-D4中任一项所述的方法,其中,所述变换步骤包括选择性地变换至展开构型,任选地其中,所述选择性地变换包括致动构型调整结构。
D6.根据段落D1-D5中任一项所述的方法,其中,所述方法进一步包括增压所述多个固位导管以生成用于将复合材料装料从材料接触表面分离的原动力,任选地其中,所述增压在释放固位真空和施加抽空真空中至少一者之后进行。
D7.根据段落D1-D6中任一项所述的方法,其中,所述接收步骤包括将所述复合材料装料层铺于材料接触表面上。
D8.根据段落D1-D7中任一项所述的方法,其中,所述接收步骤包括将所述复合材料装料定位于材料接触表面上。
D9.根据段落D1-D8中任一项所述的方法,其中,所述接收步骤包括用真空卡盘将复合材料装料从铺层表面拾起。
D10.根据段落D1-D9中任一项所述的方法,其中,真空卡盘是第一真空卡盘,其中,所述复合材料装料是第一复合材料装料,并且其中,与施加抽空真空同时所述方法进一步包括将第二复合材料装料接收在由第二真空卡盘的第二柔性基板限定的第二材料接触表面上。
D11.根据段落D1-D10中任一项所述的方法,其中,真空卡盘包括段落A1-B4中任一项所述的设备。
D12.根据段落D1-D11中任一项所述的方法,其中,使用段落C1-C29中任一项所述的旋转材料传送组件执行所述方法。
E1.根据段落A1-B4中任一项所述的设备、段落C1-C29中任一项所述的组件,或者段落D1-D12中任一项所述的方法,其中,所述复合材料装料包括以下至少一种:
(i)至少1个复合层;
(ii)至少2个、至少3个、至少4个、至少5个、至少6个、至少8个或者至少10个堆叠的复合层;以及
(iii)少于20个、少于15个、少于10个、少于8个、少于6个、少于5个、少于4个或者少于3个堆叠的复合层。
E2.根据段落A1-B4或者E1中任一项所述的设备、段落C1-C29或者E1中任一项所述的组件,或者段落D1-E1中任一项所述的方法,其中,所述复合材料装料包括预浸渍材料。
E3.根据段落A1-B4或者E1-E2中任一项所述的设备、段落C1-C29或者E1-E2中任一项所述的组件、或者段落D1-E1-E2中任一项所述的方法,其中,所述复合材料装料包括多个纤维,任选地其中,所述多个纤维包括多个碳纤维、多个聚合纤维以及多个玻璃纤维中至少其一。
E4.根据段落A1-B4或者E1-E3中任一项所述的设备、段落C1-C29或者E1-E3中任一项所述的组件、或者段落D1-E1-E3中任一项所述的方法,其中,所述复合材料装料包括树脂材料,任选地其中,所述树脂材料包括环氧基树脂、粘着剂以及聚合树脂中的至少一种。
E5.根据段落A1-B4或者E1-E4中任一项所述的设备、段落C1-C29或者E1-E4中任一项所述的组件、或者段落D1-E1-E4中任一项所述的方法,其中,所述支撑表面限定了二维表面轮廓。
E6.根据段落A1-B4或者E1-E5中任一项所述的设备、段落C1-C29或者E1-E5中任一项所述的组件、或者段落D1-E1-E5中任一项所述的方法,其中,所述支撑表面限定了三维表面轮廓。
E7.根据段落A1-B4或者E1-E6中任一项所述的设备、段落C1-C29或者E1-E6中任一项所述的组件、或者段落D1-E1-E6中任一项所述的方法,其中,所述支撑表面的表面轮廓限定了以下元件至少其一的至少一部分的表面轮廓:飞行器,飞行器的一部分,机体,机体的一部分,机身,机身的一部分,机身圆筒,机身圆筒的一部分,翼,翼的一部分,稳定器,以及稳定器的一部分。
E8.根据段落A1-B4或者E1-E7中任一项所述的设备、段落C1-C29或者E1-E7中任一项所述的组件,或者段落D1-E1-E7中任一项所述的方法,其中,材料接触表面限定了以下至少一种表面积:
(i)至少1平方米、至少2平方米、至少3平方米、至少4平方米、至少6平方米、至少8平方米、至少10平方米、至少12平方米、至少15平方米或者至少20平方米;以及
(ii)少于50平方米、少于45平方米、少于40平方米、少于35平方米、少于30平方米、少于25平方米或者少于20平方米。
F1.一种柔性材料传送设备,其构造为选择性地并操作地附接至复合材料装料以允许传送复合材料装料,所述设备包括:
柔性基板,其构造为选择性地并反复地在收起构型以及不同于收起构型的展开构型之间变换,其中,柔性基板限定了:
(i)材料接触表面,其构造为接触复合材料装料;以及
(ii)多个固位导管,其至少局部由材料接触表面限定,其中,所述多个固位导管构造为被施加固位真空,并且进一步其中,所述柔性材料传送设备构造为当复合材料装料接触所述材料接触表面并且固位真空施加至所述多个固位导管时保持材料接触表面上的复合材料装料;以及
固位歧管,该固位歧管提供所述多个固位导管和真空源之间的流体连通,以选择性地施加固位真空。
F2.根据段落F1的设备,其中,所述柔性基板由柔性材料以及弹力材料中的至少一种形成。
F3.根据段落F1的设备,其中,所述柔性基板由第一壁、第二壁以及在该第一壁和该第二壁之间延伸的多个细长腹板限定,其中,该第一壁、该第二壁和所述多个细长腹板限定多个细长通道,并且进一步其中,所述固位歧管的至少一部分至少由所述多个细长通道的固位部分限定。
F4.根据段落F1的设备,其中,所述设备进一步包括悬挂结构,该悬挂结构操作地附接至所述柔性基板,其中,该悬挂结构包括操作地附接至该柔性基板的第一侧的第一悬挂构件和操作地附接至该柔性基板的第二侧的第二悬挂构件。
F5.根据段落F4的设备,其中,所述悬挂结构形成所述固位歧管的至少一部分。
F6.根据段落F4的设备,其中,所述悬挂结构是限定有内体积的管状悬挂结构,其中,该管状悬挂结构进一步包括悬挂结构固位开口,其中,所述柔性基板的背面限定有背面固位开口,并且进一步其中,所述悬挂结构固位开口对准所述背面固位开口以提供所述悬挂结构的内体积与所述多个固位导管之间的流体连通。
F7.根据段落F1的设备,其中,所述收起构型包括至少大致平面的构型。
F8.根据段落F1的设备,其中,所述展开构型限定了非平面构型、弯曲构型以及弓形构型中的至少一种。
F9.根据段落F1的设备,其中,当所述柔性基板处于展开构型时,材料接触表面限定了凸表面轮廓。
F10.根据段落F1的设备,其中,所述设备包括所述复合材料装料,其中,所述复合材料装料被保持在所述材料接触表面上,并且进一步其中,当所述柔性基板处于展开构型时,所述复合材料装料在平行于材料接触表面的方向上张紧。
F11.一种柔性真空压实设备,其用于将复合材料装料压实在铺层心轴的支撑表面上,该支撑表面构造为接收复合材料装料,其中,所述柔性真空压实设备构造为相对于所述支撑表面操作地定位以限定封闭体积,所述柔性真空压实设备包括:
段落F1的柔性材料传送设备;
多个抽空导管,所述抽空导管至少局部由所述材料接触表面限定;
密封结构,该密封结构构造为当被压缩在所述支撑表面和所述柔性基板之间时形成所述支撑表面和所述柔性基板之间的流体密封;以及
抽空歧管,该抽空歧管提供所述多个抽空导管和所述真空源之间的流体连通以选择性地施加抽空真空至所述封闭体积。
F12.根据段落F11的设备,其中,所述柔性基板由第一壁、第二壁以及在该第一壁和该第二壁之间延伸的多个细长腹板限定,其中,该第一壁、该第二壁和所述多个细长腹板限定多个细长通道,并且进一步其中,所述抽空歧管的至少一部分至少由所述多个细长通道的抽空部分限定。
F13.根据段落F12的设备,其中,所述悬挂结构是限定有内体积的管状悬挂结构,其中,该管状悬挂结构进一步包括悬挂抽空开口,其中,所述柔性基板的背面限定有背面抽空开口,并且进一步其中,所述悬挂结构抽空开口对准所述背面抽空开口以提供所述悬挂结构的内体积与所述多个抽空导管之间的流体连通。
F14.根据段落F13的设备,其中,所述管状悬挂结构形成所述抽空歧管的至少一部分。
F15.一种旋转材料传送组件,其包括:
真空卡盘,该真空卡盘包括段落F11的柔性真空压实设备;
构型调整结构,该构型调整结构构造为调整材料接触表面的表面轮廓;以及
取向调整机构,该取向调整机构构造为选择性地使真空卡盘在加载取向和施加取向之间变换,在加载取向,该真空卡盘取向成将复合材料装料接收在所述材料接触表面上,在施加取向,该真空卡盘取向成将该复合材料装料定位在所述支撑表面上。
F16.根据段落F15的组件,其中,所述构型调整结构操作地附接至悬挂结构,该悬挂结构附接至所述柔性基板和所述柔性基板的背面中的至少一者。
F17.根据段落F16的组件,其中,所述构型调整结构包括凹槽,当所述真空卡盘在所述收起构型和所述展开构型之间变换时该凹槽允许所述构型调整结构相对于所述悬挂结构移位。
F18.根据段落F14的组件,其中,所述组件进一步包括中央支撑梁,其操作地附接至所述构型调整结构。
F19.根据段落F14的组件,其中,所述取向调整机构包括枢转件,所述枢转件构造为允许真空卡盘绕旋转轴线旋转以允许加载取向和施加取向之间的变换。
F20.一种将多层顺应性材料组装并压实在非平面支撑表面上以限定复合结构的方法,所述方法包括:
将复合材料装料接收在由真空卡盘的柔性基板限定的材料接触表面上的步骤,其中,该接收步骤包括在所述真空卡盘处于收起构型的同时执行接收;
施加固位真空至至少局部由所述材料接触表面限定的多个固位导管以将所述复合材料装料保持在所述材料接触表面上的步骤;
相对于所述非平面支撑表面定位所述复合材料装料的步骤;
将所述真空卡盘变换至不同于所述收起构型的展开构型的步骤,其中,当所述真空卡盘处于所述展开构型时,所述复合材料装料的曲率半径小于所述非平面支撑表面的曲率半径;
使所述复合材料装料接触所述非平面支撑表面并且使所述复合材料装料的表面轮廓顺应所述非平面支撑表面的步骤;
使所述真空卡盘的密封结构接触所述非平面支撑表面以限定由所述柔性基板、所述非平面支撑表面和所述密封结构所定界的封闭体积的步骤;
释放所述固位真空的步骤;以及
施加抽空真空至至少局部由所述材料接触表面限定的多个抽空导管以将所述复合材料装料压实在所述非平面支撑表面上的步骤。
用在本文中时,术语“选择地”以及“选择性地,”当修饰装置的一个或多个部件或者特性的行为、运动、构造或者其他活动时,意味着具体行为、运动、构造或者其他活动是装置的方案或一个或多个部件的用户操纵的直接或间接结果。
用在本文中时,术语“适于”以及“构造为”意味着元件、部件或者其他主题设计为和/或旨在执行给定功能。因而,使用术语“适于”以及“构造为”不应视为意味着给定元件、部件或者其他主题简单地“能够”执行给定功能,而是该元件、部件和/或其他主题是具体地选择、创建、实施、利用、编程和/或设计为用于执行该功能的目的。这也在本公开的范围内:陈述为适于执行特定功能的元件、部件和/或其他陈述主题可以额外地或者可替换地被描述成构造为执行该功能,反之亦然。类似地,陈述为构造为执行特定功能的主题可以额外地或者可替换地描述成操作以执行该功能。
这里公开的装置的各种公开元件以及方法的步骤不是对于根据本公开的所有装置和方法都是必需的,本公开包括这里公开的各种元件以及步骤的所有新颖的以及非显而易见的组合以及子组合。而且,这里公开的各种元件以及步骤中的一个或多个可以限定与整个公开的装置或者方法不同及分开的独立创造性主题。因此,这种创造性主题不需要关联这里明确公开的具体装置和方法,这种创造性主题可以在这里未明确公开的装置和/或方法中找到应用。

Claims (15)

1.一种柔性材料传送设备(100),其构造为选择性地并且操作地附接至复合材料装料(810)以允许传送该复合材料装料(810),所述柔性材料传送设备包括:
柔性基板(110),该柔性基板构造为选择性地并反复地在收起构型(104)和不同于收起构型(104)的展开构型(108)之间变换,其中,所述柔性基板(110)限定了:
(i)材料接触表面(114),该材料接触表面构造为接触所述复合材料装料(810);以及
(ii)多个固位导管(126),所述固位导管至少局部由所述材料接触表面(114)限定,其中,所述多个固位导管(126)构造为被施加固位真空,并且进一步其中,所述柔性材料传送设备(100)构造为当所述复合材料装料(810)接触所述材料接触表面(114)并且所述固位真空施加至所述多个固位导管(126)时,将所述复合材料装料(810)保持在所述材料接触表面(114)上;以及
固位歧管(140),该固位歧管提供所述多个固位导管(126)和真空源(150)之间的流体连通,以选择性地施加所述固位真空。
2.根据权利要求1所述的柔性材料传送设备,其中,所述柔性基板(110)由柔性材料以及弹力材料中的至少一种形成。
3.根据权利要求1所述的柔性材料传送设备,其中,所述柔性基板(110)由第一壁(130)、第二壁(132)以及在该第一壁(130)和该第二壁(132)之间延伸的多个细长腹板(134)限定,其中,该第一壁(130)、该第二壁(132)和所述多个细长腹板(134)限定多个细长通道(136),并且进一步其中,所述固位歧管(140)的至少一部分至少由所述多个细长通道(136)的固位部分限定。
4.根据权利要求1所述的柔性材料传送设备,其中,所述柔性材料传送设备进一步包括悬挂结构(160),该悬挂结构操作地附接至所述柔性基板(110),其中,该悬挂结构(160)包括操作地附接至该柔性基板(110)的第一侧的第一悬挂构件(162)和操作地附接至该柔性基板(110)的第二侧的第二悬挂构件(164)。
5.根据权利要求4所述的柔性材料传送设备,其中,所述悬挂结构(160)形成所述固位歧管(140)的至少一部分。
6.根据权利要求4所述的柔性材料传送设备,其中,所述悬挂结构(160)是限定有内体积的管状悬挂结构,其中,该管状悬挂结构进一步包括悬挂结构固位开口(166),其中,所述柔性基板(110)的背面限定有背面固位开口(166),并且进一步其中,所述悬挂结构固位开口(166)对准所述背面固位开口以提供所述悬挂结构的内体积与所述多个固位导管(126)之间的流体连通。
7.一种柔性真空压实设备(90),其用于将复合材料装料(810)压实在铺层心轴的支撑表面(202)上,该支撑表面构造为接收所述复合材料装料(810),其中,所述柔性真空压实设备(90)构造为相对于所述支撑表面(202)操作地定位以限定封闭体积,所述柔性真空压实设备(90)包括:
权利要求1的柔性材料传送设备(100);
多个抽空导管(144),所述抽空导管至少局部由所述材料接触表面(114)限定;
密封结构(170),该密封结构构造为当被压缩在所述支撑表面(202)和所述柔性基板(110)之间时形成所述支撑表面(202)和所述柔性基板(110)之间的流体密封;以及
抽空歧管(144),该抽空歧管提供所述多个抽空导管(122)和所述真空源(150)之间的流体连通以选择性地施加抽空真空至所述封闭体积。
8.根据权利要求7所述的柔性真空压实设备,其中,所述柔性基板(110)由第一壁(130)、第二壁(132)以及在该第一壁和该第二壁之间延伸的多个细长腹板(134)限定,其中,该第一壁、该第二壁和所述多个细长腹板(134)限定多个细长通道,并且进一步其中,所述抽空歧管(144)的至少一部分至少由所述多个细长通道(124)的抽空部分限定。
9.根据权利要求8所述的柔性真空压实设备,其中,所述悬挂结构(160)是限定有内体积的管状悬挂结构,其中,该管状悬挂结构进一步包括悬挂抽空开口(167),其中,所述柔性基板(110)的背面限定有背面抽空开口(118),并且进一步其中,所述悬挂结构抽空开口(167)对准所述背面抽空开口(118)以提供所述悬挂结构(160)的内体积与所述多个抽空导管(122)之间的流体连通。
10.一种旋转材料传送组件(80),该旋转材料传送组件包括:
真空卡盘(82),该真空卡盘包括权利要求7的柔性真空压实设备(90);
构型调整结构(180),该构型调整结构构造为调整所述材料接触表面(114)的表面轮廓;以及
取向调整机构(184),该取向调整机构构造为选择性地使所述真空卡盘(82)在加载取向和施加取向之间变换,在所述加载取向,该真空卡盘(82)取向成将所述复合材料装料(810)接收在所述材料接触表面(114)上,在所述施加取向,该真空卡盘(82)取向成将该复合材料装料(810)定位在所述支撑表面(202)上。
11.根据权利要求10所述的旋转材料传送组件(80),其中,所述构型调整结构(180)操作地附接至悬挂结构(160),该悬挂结构附接至所述柔性基板(110)和所述柔性基板(110)的背面中的至少一者。
12.根据权利要求11所述的旋转材料传送组件(80),其中,所述构型调整结构(180)包括凹槽,当所述真空卡盘(82)在所述收起构型(104)和所述展开构型(108)之间变换时该凹槽允许所述构型调整结构(180)相对于所述悬挂结构(160)移位。
13.根据权利要求10所述的旋转材料传送组件(80),其中,所述旋转材料传送组件进一步包括中央支撑梁(190),该中央支撑梁操作地附接至所述构型调整结构(180)。
14.根据权利要求10所述的旋转材料传送组件(80),其中,所述取向调整机构(184)包括枢转件(185),该枢转件构造为允许所述真空卡盘(82)绕旋转轴线旋转以允许所述加载取向(186)和所述施加取向(188)之间的变换。
15.一种将多层顺应性材料组装并压实在非平面支撑表面上以限定复合结构的方法,所述方法包括:
将复合材料装料接收在由真空卡盘的柔性基板限定的材料接触表面上的步骤(310),其中,该接收步骤包括在所述真空卡盘处于收起构型的同时执行接收;
施加固位真空至至少局部由所述材料接触表面限定的多个固位导管以将所述复合材料装料(810)保持在所述材料接触表面上的步骤(320);
相对于所述非平面支撑表面定位所述复合材料装料的步骤(330);
将所述真空卡盘变换至不同于所述收起构型的展开构型的步骤(340),其中,当所述真空卡盘处于所述展开构型时,所述复合材料装料(810)的曲率半径小于所述非平面支撑表面的曲率半径;
使所述复合材料装料接触所述非平面支撑表面并且使所述复合材料装料的表面轮廓顺应所述非平面支撑表面的步骤(350);
使所述真空卡盘的密封结构接触所述非平面支撑表面以限定由所述柔性基板、所述非平面支撑表面和所述密封结构所定界的封闭体积的步骤(360);
释放所述固位真空的步骤(370);以及
施加抽空真空至至少局部由所述材料接触表面限定的多个抽空导管以将所述复合材料装料(810)压实在所述非平面支撑表面上的步骤(380)。
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