CN111565919B - 复合制造 - Google Patents
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Abstract
一种复合制品制造设施包括:多个形成工位(1),各形成工位能够用层状增强材料的原料形成块;多个铺放工位(3),各铺放工位能够将一叠所形成的块以重叠方式布置;移送机构(2),其被配置为同时将所形成的部分从所述形成工位中的多个形成工位朝向所述铺放工位中的多个铺放工位输送;存储器(93),其存储将被铺放在所述铺放工位中的第一铺放工位处的块的第一序列和将被铺放在所述铺放工位中的第二铺放工位处的块的第二序列;以及控制器(90),其联接到所述形成工位、所述铺放工位和所述移送机构,用于控制它们的操作,所述控制器能访问所述存储器并且被配置为当所述第一序列中的所形成的块和所述第二序列中的所形成的块被装载到所述移送机构上时,致使所述移送机构同时将它们分别朝向所述第一铺放工位和所述第二铺放工位输送。
Description
技术领域
本发明涉及由复合材料制造产品。
背景技术
正用复合产品制造越来越多的相对大的部件。一些示例是汽车的货箱、飞机的机翼、风力涡轮机的叶片和快艇的桅杆。
一类复合材料涉及其中嵌入纤维的基质。这些纤维可采取垫、长单纤维长度或纤维束或短碎片的形式。对于将具有良好的强度重量比的部件,常见的构造方法是铺放多个重叠的纤维垫层。然后,通过将垫设置在基质材料中来固定垫。选定垫的形状和取向,使得它们将赋予所得部件所期望的强度特性。在部件的预计应力集中的区域中,材料的厚度可能比应力较低的位置大。垫中的纤维可沿着预计的拉应力的方向取向。除了垫子被形成为在部件的特定区域处提供强度之外,还可能必须切割垫以允许它们围绕部件的轮廓折叠。例如,可能有必要在垫子中切出切线或褶,以避免垫在围绕内角折叠的地方起皱,或者允许它围绕外角开裂。由于这些考虑,在根据该构造制成的复杂零件中,可能有数百个形状不同的垫,这些垫被铺放在单个部件中的不同位置处。
为了使该过程自动化,必须将各块纤维垫切割成形。传统上,这些纤维垫是从卷中切下来的。在单个部件中可能使用多种不同类型的卷,这些卷在重量、纤维方向、如何将纤维保持在一起等方面可能有所不同。一旦纤维垫被切割后,它们被堆叠起来,以准备进行铺放。对于复杂部件,在正制成多个不同零件的工厂中,这会需要相当大量的存储空间;并且当要制造零件时,收集所需零件需要花时间。
需要改进的制造复合部件的方式。
发明内容
根据一方面,提供了一种复合制品制造设施,其包括:多个形成工位,各形成工位能够用层状增强材料的原料形成块;多个铺放工位,各铺放工位能够将一叠所形成的块以重叠方式布置;移送机构,其被配置为同时将所形成的部分从所述形成工位中的多个形成工位朝向所述铺放工位中的多个铺放工位输送;存储器,其存储将被铺放在所述铺放工位中的第一铺放工位处的块的第一序列和将被铺放在所述铺放工位中的第二铺放工位处的块的第二序列;以及控制器,其联接到所述形成工位、所述铺放工位和所述移送机构,用于控制它们的操作,所述控制器能访问所述存储器并且被配置为当所述第一序列中的所形成的块和所述第二序列中的所形成的块被装载到所述移送机构上时,致使所述移送机构同时将它们分别朝向所述第一铺放工位和所述第二铺放工位输送。
根据第二方面,提供了一种用于制造复合制品的方法,该方法包括以下步骤:在多个形成工位的每个处,由层状增强材料的原料形成多个块;同时将所形成的部分从所述形成工位中的多个形成工位朝向所述铺放工位中的多个铺放工位输送;以及在多个铺放工位处将多叠所形成的块以重叠方式铺放。
所述输送的步骤可以是借助单个材料处理装置执行的。
根据第三方面,提供了一种操作复合制品制造设施的方法,所述操作复合制品制造设施包括:多个形成工位,各形成工位能够用层状增强材料的原料形成块;多个铺放工位,各铺放工位能够将一叠所形成的块以重叠方式布置;移送机构,其被配置为同时将所形成的部分从所述形成工位中的多个形成工位朝向所述铺放工位中的多个铺放工位输送;所述方法包括:当第一序列中的所形成的块和第二序列中的所形成的块被装载到所述移送机构上时,致使所述移送机构同时将它们分别朝向第一铺放工位和第二铺放工位输送。所述方法可包括:存储将被铺放在所述铺放工位中的第一铺放工位处的块的第一序列和将被铺放在所述铺放工位中的第二铺放工位处的块的第二序列。
所述形成工位可排成第一排。所述铺放工位可排成与所述第一排并排的第二排。所述移送机构可被设置在所述第一排和所述第二排之间。
所述移送机构可沿着所述第一排和所述第二排的延伸方向是细长的。所述移送机构可以是线性传送器。
所述移送机构可以能在两个方向上操作,以将块从所述第一排的任一端部朝向所述第二端的相应相对端部移动。
所述移送机构可以是传送带。
所述控制器可被配置为致使所述形成工位形成块,并且致使所述移送机构输送那些块,以便致使所述块能以所述第一序列和所述第二序列分别由所述第一铺放工位和所述第二铺放工位得到。
所述控制器可被配置为改变通过所述移送机构传送块的方向,以便致使所述块能以所述第一序列和所述第二序列分别由所述第一铺放工位和所述第二铺放工位得到。
所述控制器可被配置为致使所述形成工位将所形成的块以非重叠方式放置在所述移送机构上。
所述控制器可被配置为致使所述形成工位中的多个形成工位同时形成所述第一序列中的多个块。
所述控制器可被配置为致使所述形成工位中的多个形成工位同时形成所述第一序列和所述第二序列中的多个块。
所述设施可包括被配置用于将树脂注入一叠所述块中的一个或更多个工位。
所述形成工位中的至少一个可以能够从层状增强材料的原料切割出所述块。
所述移送机构可包括被定位以便能够拾取在所述形成工位处形成的块的第一操纵器以及被定位以便能够将所形成的块铺放在铺放工位处的第二操纵器,所述第二操纵器被定位使得它能握持正由所述第一操纵器保持的所形成的块。
所述控制器可被配置为致使所述第一操纵器和所述第二操纵器中的一者或二者将所形成的块翻转,以便致使所形成的块以与形成所述块的取向相反的绕水平轴线的取向被铺放。
所形成的所述块可以是一叠块中的第一块或最后一块。所述块可在此叠中的最上面块或最下面块。
附图说明
现在,将参照附图以举例方式描述本发明。在附图中:
图1是制造设备的一部分的示意图。
图2例示了制造工位。
具体实施方式
图1例示了制造设备的示例布局。该设备被配置为从大体层状原料(例如,从柔韧的织造的增强纤维片的卷中)切下多块,并且将这些块以重叠方式铺放,以共同地形成复合部件的加强件。该设备被布置成使得可切下多块并同时进行铺放。存在可使用不用原料的多个切割工位1以及可铺放不同部件或子部件的多个铺放工位3。在切割工位和铺放工位之间的是移送机构2。在这种实例中,移送机构是传送带。切割工位排成一排。铺放工位排成一排。移送机构在这些排之间延伸,以将切下的多块增强件分配到铺放工位。这可导致高效的过程,特别是当将制成许多不同类型以及材料序列的部件或子部件时。这些排可以是笔直或弯曲的。
图1中的设备旨在制造复合部件。总之,这些部件是通过以下步骤制成的。
1.切割增强纤维织物卷,以形成所期望形状的垫。
2.将多组垫铺放成彼此关联并且形成为子元件。这些子元件可被半硬化成非平面形状,如以下将进一步描述的。
3.将多组子元件一起放置在模具中。
4.闭合模具并将树脂注入子元件四周。树脂被固化,以形成最终刚性部件。从模具中取出部件。
通常,工作流是从图1的上部部分到下部部分。图1中示出的工作工位包括切割工位1、垫分配工位2、铺放工位3、初始形成工位4、组装工位6和树脂注入工位8。
在图1中,存在四个切割工位1。每个切割工位的目的是将纤维片材垫的一些部分切成预定形状的垫并且分配这些垫。每个切割工位都具有纤维片材材料的进料辊10。材料在切割台11上延伸到卷取辊12。卷取辊可由电机驱动,以将材料推进到切割台上方。切割头13能在切割台上方移动。切割头具有用于切割纤维材料的切割装置。切割装置可以是刀具、激光或磨料束单元。切割头能在计算机的控制下移动,以将切割台上的片材切割成预定形状的垫。一旦切割台上的片材被切割后,可将其推进到卷取辊,以将新鲜织物暴露在切割台上。控制切割工位的计算机被示出为90。
每个切割工位都可保持与其他切割工位中的任何一个或更多个或所有其他切割工位不同的原料;或者切割工位中的两个或更多个可容纳相同的原料。可选定在每个切割工位处提供的原料,使得切割工位一齐能够提供形成旨在构成最终产品的垫所需的所有材料。一旦确定了最终产品的垫的构成材料,就可在切割工位处安装适于形成该最终产品的原料的卷10。如果该设备旨在形成多种最终产品,则可在切割工位处安装足以制成所有这些产品的原料。
通过将切割头安装在可在进料辊和卷取辊之间的方向上横越切割台的梁14上,切割头可在切割台上方能移动。切割头可按它可沿着梁的长度移动这样的方式安装在梁上。电机可被设置成移动梁并且将切割头在梁上移动。
每个切割工位都有操纵器5。例如,它可以是具有多个线性和/或旋转自由度的操纵器。在该示例中,操纵器是机器人臂。每个机械人臂被配置为能够从其切割台拾取切割垫并且将垫放置在垫分配工位2处的分配带20上。机器人臂在其远端可具有用于接合切割垫的钳口。更一般地,钳口可以是任何合适的握持末端执行器,例如,机械握持器、钩或叉或真空握持器。每个切割工位处可能有多个机器人臂,以帮助保持垫,使得在垫被抬起时垫平坦地垂下。每个机器人臂都可设置有多对钳口。可在切割工位之间共享用于将垫从切割台移动到移送机构的机器人。
切割工位并排布置。成排的切割工位大体上线性延伸。分配带20沿着并且优选地与成排的切割工位相邻地延伸,使得机器人臂15中的每个可将垫分配到带上。
分配带能够被驱动单元21驱动而沿着其长度移动。驱动单元21可驱动带在任一方向上移动。方便地,分配带是环形带。另选地,它可以是往复运动的台。在另一替代形式中,它可由一系列吊架提供,吊架各自被安装在环形环上,并且各个垫可被相应的吊架扣紧。在另一替代形式中,它可由一系列台提供,并且各个台可承载个体垫或一组垫,而每个台可被独立地供电并且独立于其他台在两个方向上都移动。优选地,移送机构提供面向上和/或大体水平的表面,垫可被支撑在该表面上。该表面可沿着成排的切割工位和/或成排的铺放工位能水平地移动。
另外,铺放工位3是沿着分配带布置的。每个铺放工位都有铺放台30。一系列铺放操纵器31被定位,使得它们可从分配带拾取垫并且将垫放置在铺放台中的一个上。在该示例中,操纵器31是机器人臂。为了铺放垫以形成特定的子元件,机器人31中的一个拾取垫以依次形成该元件,并且将垫以叠的方式铺放在铺放台中的一个上。这涉及从分配带选择合适的垫,将它们各自转动到合适的取向,然后将它们相对于叠中的其他垫以合适平移的关系放下到铺设台上。可在铺放工位之间共享用于将垫从移送机构移动到铺放工位的机器人。
可将粘合剂(优选地,增粘剂)分配到叠的各层之间,以帮助将垫相对于彼此保持就位。粘合剂可被预先施用到垫中的一些或全部的一侧或两侧。
在一种方便布置中,用于制成叠的所有垫的材料在铺放过程开始之前被涂覆到仅单个面上涂覆有粘合剂。因此,在它被铺放到叠中之前,每个切割垫在一侧都具有粘合剂涂层,并且在其另一侧基本上没有粘合剂。垫被铺放,使得在每个垫的纤维材料和相邻垫的纤维材料之间存在预施用粘合剂的层。这种布置提供了将叠保持在一起的便利方式。通常,将由下表面基本上没有粘合剂的垫向上构建叠。如果叠的所有层都具有相同的取向并且全都预先涂覆有粘合剂,则叠的端表面将承载被暴露的粘合剂。这可使叠难以存放,并且被暴露的粘合剂可粘到后续成形设备(诸如隔膜成形机)上。期望两个端面基本上没有粘合剂。一种实现此的方法是,垫的一个端面上没有被预先涂覆粘合剂。然而,这可能要求它由与叠的其他层不同的材料形成。另一种方法是将叠的最靠上层中的一个或更多个相对于叠的其他层翻转。方便地,仅上层被翻转。优选的是不以翻转的配置存放上层的垫,因为那样的话,它会粘到铺放之前它正被搁置上面的表面上。一种方便的方法是将铺放工位的操纵器31设置成足够接近切割工位的操纵器15,以使操纵器31可握持正被操纵器15悬挂的垫。在该布置中,铺放操纵器31可保持正被切割操纵器15保持的垫,而该垫没有安置在表面上。这允许操纵器中的一者或二者在将垫放置在叠上之前方便地翻转它,而垫没有以翻转的配置安置表面上。
一旦完成了用于形成特定子元件的叠后,就将叠移动到双隔膜成形(DDF)工位4。这可由另一机器人(图1中未示出)完成或手动地完成。DDF工位的目的是实现将叠初始成形为大致最终部件中将采用的形状。这是通过在存在热的情况下拉动叠靠在DDF单元40中的刚性成形器然后冷却叠来进行的。热致使叠中存在的粘合剂固定,从而将叠固定成由刚性成形器赋予的形状。粘合剂可被预浸渍到从中切下垫的织物中,或者可在铺放之前或之后将粘合剂施用到切割垫。
子元件可具有不同的形状。为了允许一个DDF单元40轻松地形成多个子元件中的任一个,DDF工位可设置有用41指示的刚性成形器的库。当将形成特定的子元件时,可从库中选取合适的成形器并将其安装在DDF单元中。
一旦粘合剂将叠固定成形,就可从DDF单元中取出所得的子元件。这可由另一机器人(图1中未示出)完成或手动地完成。所形成的子元件可被存放在保持区域5中。
子元件将在模塑工位8中形成最终部件。在此之前,将子元件一起组装在刚性模具元件的里面或上面。这可在组装工位6处完成。例如,在车货箱的情况下,可存在用于底板、前隔板、后隔板、底框和横向隔板的子元件。在被单独形成后,这些子元件可被一起带到工位6处的被确定大小以形成整个货箱的模具中。
一旦子元件已被组装到模具的里面或上面,模具就被承载系统7输送到模塑工位8。模塑工位可例如采用树脂传递模塑(RTM)。包含子元件的模具容积可被封闭,然后可在模具容积中抽真空。然后,可在模具空间中注入树脂。一旦树脂被完全注入,就可加热模具,以致使树脂硬化。
一旦基质材料硬化,就可从模具中取出所得的部件。
工位中的一些或全部可在计算机90的控制下操作。计算机包括程序存储器91、处理器92和设计存储器93。程序存储器以非暂态方式存储能由处理器92执行以致使计算机90执行其功能的代码。设计存储器93以非暂态方式存储限定待切割垫的形状、将从哪些材料切下切割垫、将如何铺放切割垫来形成叠(即,按什么序列以及它们的相对取向和位置)以及是用于哪些子元件的信息。
最终部件可由大量子元件形成:例如,超过10个、20个或30个子元件。为了允许它们高效地形成而没有过多地存放切割垫或子元件,系统可按以下方式操作。
1.建立了对特定部件的需求。这被发信号通知给控制器90。
2.控制器用设计存储器93中的数据建立需要哪些子元件来形成该部件以及将需要哪些切割垫来形成这些子元件。
3.控制器将子元件分配给铺放工位3中的相应工位。如果存在足够的铺放工位,则所有子元件都可被并行铺放。否则,在DDF工位之前的一叠铺放垫已释放了铺放台之后,随后可形成一些子元件。
4.控制器在存储器93中识别为了子元件中的一个要形成的第一切割垫。该垫将由切割工位1中的一个处可获得的一种材料制成。控制器致使切割工位将该垫切割成所期望的形状,并且致使其机器人将垫放置在分配带20上。如下面将进一步描述的,可同时切割其他垫。
5.控制器致使分配带在合适方向上移动至少合适距离,以将切割垫传送到其中将使用它的铺放工位。铺设工位处的机器人从分配带取下切割垫,并且将其以合适取向和位置放置在铺放台上。
6.控制器在存储器中识别为了该子元件要形成的下一个切割垫。该垫将由切割工位1中的一个处可获得的一种材料制成。控制器致使切割工位将该垫切割成所期望的形状,并且致使其机器人将垫放置在分配带20上。该垫被传送到合适的铺放工位并且与针对第一个切割垫采取的步骤类似地被铺放。
7.一旦用于子元件的叠完成,叠就被输送到DDF工位并且被预成形,如上所述。
8.该过程类似地(若可能,并行地)前进,以形成制成该部件所需的其他子元件。
9.如有必要,控制器90致使合适的形成部件的RTM模具放置到位。
10.所形成的子元件被铺放在RTM模具中,然后进行RTM过程,以形成完成的部件。
当将铺放多个元件(或较大元件的子元件)时,控制器从存储器93中读取将用于铺放那些元件/子元件的材料的序列。控制器具有关于切割工位和铺放工位的相对位置的知识。该知识可被预编程到存储器93中。控制器还具有关于哪个切割工位可用哪种材料的知识。该知识可被预编程到存储器93中,或者控制器可能已致使相应切割工位装载有制成所期望元件/子元件所需的材料。控制器确定哪些铺放工位将铺放元件/子元件中的哪个。这可由控制器以编程方式(例如,按造成高效分配切割垫这样的方式)完成,或者它可被预先编程到存储器93中。然后,控制器93执行存储在程序存储器91中的程序,以确定切割工位应该切割垫零件以形成元件/子元件的序列以及移送机构应该传送这些部件以将它们分配到合适的铺放工位的方向和距离。这是取决于切割工位和铺放工位的相对位置、相应切割工位处可用的材料、已针对其分配了特定元件/子元件的铺放工位以及所期望元件/子元件中的材料的序列来完成的。这会导致多个零件在不同的切割工位上(可选地从不同的材料)被同时切割。控制器93的一个输入可以是来自该过程的下游部件对特定切割垫零件的需求。这可根据生产计划预先确定,或者它可例如响应于有缺陷的切割垫部件被下游处理拒绝从而导致对更换零件的需求而在操作期间生成。如果发生这种情况,则控制器可安排重复生产被拒绝的物品。以这种方式,系统可实施精益制造系统,仅在需要的时间制造所需的那些切割零件。这会导致多个零件在移送机构上同时在从切割它们的工位朝向将从移送机构卸载它们并进行铺放的铺放工位的方向上输送。由于可同时发生不同元件/子元件的切割、铺放和输送,因此这可导致设备高效操作。切割工位在铺放工位之间共享。来自每个切割工位的材料可被自动分配到多个铺放工位。
现在,将更详细地描述该过程的并行操作方面。
多个切割垫可同时在输送带20上。当如图1所示输送带向左移位时,它可同时将切割垫从多个切割工位移朝向多个铺放工位输送。控制器90可致使切割工位中的多个同时切割垫,并且将垫装载到输送带上,所以垫同时在输送带上。通过进行切割任务的正确排序,切割垫可被传送到铺放工位,以在输送带20不必为了每个切割垫的进行单独移动的情况下按所期望序列到达。这意味着,切割工位可正在以高占空比操作。
优选的是,切割垫以它们要堆叠的序列到达铺放工位,叠中的最低垫首先到达。然而,通过将杂乱的切割垫传递到铺放工位,可使切割工位的利用率最大化。在这种情况下,一种选择是让铺放工位处的机器人从输送带选取杂乱的垫,并将它临时存放在铺放台上的偏离现有叠的位置处,直到需要它时为止。然后,它可被从铺放台上拾取并移动到叠上。另一种选择是让铺放工位处的机器人将切割垫留在输送带上,直到需要它时为止。
优选地,控制器90保持关于哪个切割垫在输送带上的哪个位置以及带的位置构造的记录。这允许控制器(a)致使切割工位处的机器人将新切割的垫放置在输送带上的空白位置处并且(b)引导铺放工位处的机器人从输送带上的合适位置挑选切割垫。
优选地,控制器引导切割工位、铺放工位和输送带以切割和定位垫,使得铺放可同时在多个铺放工位处发生。用于形成不同子元件的叠可同时形成在不同的铺放台上。如果铺放台相对于叠足够大,则多个叠可同时形成在铺放台上。
为了例示该过程,假定存在按序列布置的三个切割工位(C1、C2和C3),其中每个切割工位与三个铺放工位(L1、L2和L3)中的相应一个相对并且输送带20在切割工位和铺放工位之间运行。这在图2中有例示。假定创建了用于分别切割材料A、B和C的工位C1、C2和C3,并且假定待铺放叠具有按以下序列的材料层:
叠1(将被铺放在L1处):A、B、B
叠2(将被铺放在L2处):B、C、C、A
叠3(将被铺放在L3处):C、B
控制器可引导以下步骤:
-同时:C1切割L1的第一个垫,C2切割L2的第一个垫,C3切割L3的第一个垫,并且这些垫被移动到输送带
-在输送带尚未移动的情况下,这些垫被移动到相应的铺放工位
-同时:C2切割L1的第二个垫,C3切割L2的第二个垫,并且这些垫被移动到输送带
-输送带向左移动一个工位,使这些垫就位在合适的铺放工位附近,并且垫被移动到合适的铺放工位
-同时:C2切割L1的第三个垫,C3切割L2的第三个垫,并且这些垫被移动到输送带
-输送带向左移动一个工位,使这些垫就位在合适的铺放工位附近,并且垫被移动到合适的铺放工位
-同时:C2切割L3的第二个垫,C1切割L2的第四个垫,并且这些垫被移动到输送带
-输送带向右移动一个工位,使这些垫就位在合适的铺放工位附近,并且垫被移动到合适的铺放工位
以这种方式,切割工位可同时切割不同工位的垫,这些垫将在适当的时候被输送带移动到铺放工位。在每个步骤切割的垫的形状可相同或不同。
控制器可被预先编程有高效形成垫并将它们输送到铺放工位所需的切割和带移动操作的序列。另选地,可进行编程,以从关于切割工位处可用的材料、它们沿着输送带的相对位置以及铺放每个所需子部件所需的材料的序列的知识来确定合适或高效的切割和带移动序列。控制器可由单个计算机来实现,或者可分布在多个计算机之间。
该过程中使用的材料可呈任何合适的形式。例如,垫可以由具有高拉伸强度的纤维制成。这些垫可包括例如玻璃纤维、碳纤维、聚合物纤维(例如,芳族聚酰胺纤维)。基质可包含诸如环氧树脂这样的聚合物。构成垫的纤维可被编织、针织、焊接或胶合在一起,以形成垫。可选地,这些垫可预先浸渍有粘合剂。每个切割工位处的垫可相同,或者可在其构成纤维的重量(即,每单位面积的重量)、厚度、拉伸强度、刚度和相对取向中的任一个或更多个方面不同。
在铺放之后执行的成形过程可以是双隔膜成形、单隔膜成形、随角模塑、压制或任何其他合适的过程。或者,可省略成形过程。
模塑过程可以是树脂传递模塑或任何其他合适的模制过程。
在切割工位和铺放工位处的机器人手臂的触及范围内可存在多个输送带20。在一种操作模式下,在设备操作的时间的至少一部分内,一个这样的带可在一个方向上行进而另一个这样的带可在相反方向上行进。这可允许特别高效地调度切割操作。作为带的替代,可通过小车、移动机器人或机器人臂、气动工作台或一系列可移动吊架(垫可悬挂在该吊架上)来实现将垫从切割工位输送到铺放工位。可移动吊架可沿着线性路径移动。
虽然方便的是切割垫被铺放在水平台上,但是它们可按其他方式(例如,通过钉到直立的壁或者从公共吊架悬下)以重叠方式铺放。
在上面给出的示例中,切割工位通过从材料的片材或卷切割下垫块来形成待铺放的垫块。更一般地,切割工位可被认为是形成工位,并且垫块可按其他方式形成。垫块或材料坯料可按其他方式形成。例如,可按需要由形成工位将垫块铺放、编织、针织或缝合在一起。形成工位可采用诸如定制的纤维布置、3D编织、自动纤维布置或自动带铺放这样的添加铺放技术。
在图1的设备中,各个垫被形成为子部件,并且子组件被组装在一起以形成整体部件。对于更简单的部件,垫可被直接组装以形成整体部件。
申请人由此独立地公开了本文中描述的各个特征以及两个或更多个这种特征的任何组合,使得这些特征或组合能够整体依据本领域技术人员的常识来执行,而不管这些特征或特征的组合是否解决了本文中公开的任何问题,而没有限制权利要求书的范围。申请人指出本发明的各方面可包括任何这样的独立特征或特征的组合。鉴于以上描述,对于本领域的技术人员而言将显而易见的是,可在本发明的范围内进行各种修改。
Claims (15)
1.一种复合制品制造设施,该复合制品制造设施包括:
多个形成工位,各形成工位能够用层状增强材料的原料形成块;
多个铺放工位,各铺放工位能够将一叠所形成的块以重叠方式布置;
单个移送机构,其被配置为同时将所形成的块从所述形成工位中的多个形成工位朝向所述铺放工位中的多个铺放工位输送,其中,所述移送机构是传送带,并且其中,所述移送机构提供面向上的表面,所述块能被支撑在该表面上,该表面能沿着成排的铺放工位水平地移动;
存储器,其存储将被铺放在所述铺放工位中的第一铺放工位处的块的第一序列和将被铺放在所述铺放工位中的第二铺放工位处的块的第二序列;以及
控制器,其联接到所述形成工位、所述铺放工位和所述移送机构,用于控制它们的操作,所述控制器能访问所述存储器并且被配置为当所述第一序列中的所形成的块和所述第二序列中的所形成的块被装载到所述移送机构上时,致使所述移送机构同时将它们分别朝向所述第一铺放工位和所述第二铺放工位输送。
2.根据权利要求1所述的复合制品制造设施,其中,所述形成工位排成第一排,所述铺放工位排成与所述第一排并排的第二排,并且所述移送机构被设置在所述第一排和所述第二排之间。
3.根据权利要求2所述的复合制品制造设施,其中,所述移送机构沿着所述第一排和所述第二排的延伸方向是细长的。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的复合制品制造设施,其中,所述移送机构能在两个方向上操作,以将块从所述第一排的任一端部朝向所述第二排的相应相对端部移动。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的复合制品制造设施,其中,所述控制器被配置为致使所述形成工位形成块,并且致使所述移送机构输送那些块,以便致使所述块能以所述第一序列和所述第二序列分别由所述第一铺放工位和所述第二铺放工位得到。
6.根据权利要求5所述的复合制品制造设施,其中,所述控制器被配置为改变通过所述移送机构传送块的方向,以便致使所述块能以所述第一序列和所述第二序列分别由所述第一铺放工位和所述第二铺放工位得到。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的复合制品制造设施,其中,所述控制器被配置为致使所述形成工位将所形成的块以非重叠方式放置在所述移送机构上。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的复合制品制造设施,其中,所述控制器被配置为致使所述形成工位中的多个形成工位同时形成所述第一序列中的多个块。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的复合制品制造设施,其中,所述控制器被配置为致使所述形成工位中的多个形成工位同时形成所述第一序列和所述第二序列中的多个块。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的复合制品制造设施,所述复合制品制造设施包括被配置用于将树脂注入一叠所述块中的一个或更多个工位。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的复合制品制造设施,其中,所述形成工位中的至少一个能够从层状增强材料的原料切割出所述块。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的复合制品制造设施,其中,所述移送机构包括被定位以便能够拾取在形成工位处形成的块的第一操纵器以及被定位以便能够将所形成的块铺放在铺放工位处的第二操纵器,所述第二操纵器被定位使得它能握持正由所述第一操纵器保持的所形成的块。
13.根据权利要求12所述的复合制品制造设施,其中,所述控制器被配置为致使所述第一操纵器和所述第二操纵器中的一者或二者将所形成的块翻转,以便致使所形成的块以与形成所述块的取向相反的绕水平轴线的取向被铺放。
14.根据权利要求13所述的复合制品制造设施,其中,所形成的所述块是一叠块中的第一块或最后一块。
15.一种用于制造复合制品的方法,该方法包括以下步骤:
在多个形成工位中的每个处,由层状增强材料的原料形成多个块;
由单个移送机构同时将所形成的块从所述形成工位中的多个形成工位朝向多个铺放工位输送,其中,所述移送机构是传送带,并且其中,所述移送机构提供面向上的表面,所述块能被支撑在该表面上,该表面能沿着成排的铺放工位水平地移动,各铺放工位能够将一叠所形成的块以重叠方式布置;以及
在所述多个铺放工位处将多叠所形成的块以重叠方式铺放。
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