CN114007828A - 预成型料装载物套筒及其序列化方法 - Google Patents

Abstract

用于存储和运输基于纤维束的预成型料装载物的套筒包括位于壳体内的单元格，其中每个单元格物理适配，从而容纳预成型料装载物，并且防止该预成型料装载物在该套筒运输过程中在该单元格内移动。在一些实施例中，该套筒及其运输的该预成型料装载物被序列化。

Description

预成型料装载物套筒及其序列化方法

相关申请

本申请声明要求于2019年6月6日递交的美国专利申请62/858,049的优先权，以及于2019年7月3日递交的美国专利申请62/870,522的优先权，并以引用形式将该两项申请并入本文。

技术领域

本申请涉及纤维合成材料的附加物成模。

背景技术

“预成型料”为一种用于一些成模工艺从而形成成品部件的结构前体。采用预成型料可在一定程度上简化成模流程，因为预成型料装载件提供了与被成模的部件的成品形状相关的配置。

现有的预成型料通常为平段带条，或者压型片，该带条或片被切割成特定的尺寸和形状，该尺寸和形状与被制作的部件一致。在一些情况下，需制作预成型料的集合物，通常是通过对压型片或者平段带条进行堆层。成型之后，该预成型料或该预成型料集合物被置于模具腔内用于形成部件。与单独的预成型料相比，采用预成型料的集合物可以加快对模具腔内构成材料进行堆层的进度。

该工序通常被理解为，成模流程以及生成预成型料/集合物的装置彼此整合在一起，或者至少大体彼此邻近。然而，在一些商业模式中，从经济上讲更优选地将预成型料生产流程与成模流程分离。因此，需要以一种可靠并一致的方式在供应者与生产者之间进行物料运输。

发明内容

申请人已经研发技术和流程，通过压缩成模实现高体积纤维合成物部件的加速生产和提高性能。例如，申请人已经公开不采用平段带条或者压型条，而是采用具有合适尺寸和形状的浸渍树脂的纤维束段的预成型料。该纤维合成物部件的性能，除其他参数外，依其构成材料的类型、几何形状及相对方向而定。申请人提出的预成型料例如当与压缩成模流程结合使用时，通过这些参数可提供前所未有的控制水平。这可以生产出非常高性能的部件，并且显著提高了设计出具有理想规格的部件的能力。例如已经公开的专利申请US2020/0108529、US2020/0108568、US2020/0130297和美国专利申请16/857,710。

采用预成型料具有缺点，其中一些缺点对于申请人要求保护的基于纤维束的预成型料是相对独特的。例如，在放置在模具中后，由于其成型因素，每个基于纤维束的预成型料通常易于移出其理想位置/对齐方位。而且一旦模具封闭，通常不可能判断是否已经发生这种移动。为了解决这一问题，同时考虑到预成型料堆叠相对其集合物的效率，申请人开发出该“预成型料装载物”。预成型料装载物为基于纤维束的预成型料的集合物，通过将多个预成型料“固定”在一起而形成。因此，该预成型料装载物有效地成为单一单元。例如公开的专利申请US2020/0114596以及美国专利申请16/877,236。

不同于现有技术中基于带条或片的简单形式的集合物，申请人要求保护的预成型料装载物通常具有相对复杂的3D结构，该3D结构通常是由通常有效的1D形状(例如基于纤维束的预成型料)构建的。具有如些复杂形状的预成型料装载物无法在像现有技术中的集合物那样在盒子里绕线或者轻易地堆叠。因此，需要一种新的方法，用于运输预成型料装载物。

本申请实施例提供了一种用于存储和/或运输多个预成型料或者预成型料装载物(下文统称为“预成型料装载物”)的预成型料装载物套筒。可以将这些预成型料装载物运输至压缩成模设施，其中该套筒连接至一扩展坞，并且将该预成型料装载物完全插入至模具中，插入方式可以是逐个插入，例如以具体的顺序/布局，或者整体作为一组，具体依部件生产设施处的材料处理能力而定。对该预成型料装载物套筒进行物理适配，从而提供下述一个或多个功能：

(i)促使每个预成型料装载物进料至该套筒/自该套筒处出料；

(ii)维持存储在其内部的每个预成型料装载物的形状；

(iii)确保预成型料装载物的每个构成物(即预成型料)不会彼此分离；

(iv)保持正在运输的每个预成型料装载物相对于其余预成型料装载物的位置；

(v)保持每个预成型料装载物相对于运输设备的位置，维持纤维对齐。换言之，可以以特定方位将预成型料装载物放置在该套筒内，该方位在运输过程中必须保持不变；

(vi)为预成型料装载物在套筒内分配特定的隔室；

(vii)将运输设备分配至成模装置；以及

(viii)提供数据运输。

为了提供上述功能，在所描述的实施例中，该套筒包括多个单元格，每个单元格用于容纳单独的预成型料装载物，其中：

·单元格的形状，或者该单元格的一个部件的形状需要物理适配，从而防止位于该单元格内存储的预成型料装载物在运输过程中发生移动(至少部分实现上述“ii”、“iii”、“iv”和“v”中的一部分功能)。

·单元格的形状，或者该单元格的一个部件的形状需要物理适配，从而促进预成型料装载物的进料和/或出料(至少部分实现上述“i”的一部分功能)。

·该套筒包括一个或多个不同于该单元格的形状的进料/出料特征件(至少部分实现上述“i”的一部分功能)。

·该套筒包括一个或多个第一索引特征件，用于索引位于该套筒内的具有特定位置的每个预成型料装载物(实现上述“vi”的功能)。

·该套筒包括一个或多个第二索引特征件，用于将该套筒和成模装置放置到相对于彼此的预定义和界限分明的位置/方位(实现上述“vii”的功能)。

·套筒具有启动特征件，用于当该套筒与该扩展坞互相接合时启动行动/特征件，例如出料特征件，或者信息传输，从而实现合适配备的套筒(至少实现上述“i”中的部分功能)。

·该套筒包括运行软件的处理器/存储器，用于与生产者的自动模具装载流程进行对接，从而：

控制预成型料装载物的分发(至少实现上述“i”中的部分功能)；

至少部分提供该一个或多个第一索引特征件(实现上述“vi”功能)；以及

至少部分提供序列化(至少实现上述“viii”中的部分功能)。

这些特征件确保了预成型料装载物从供应者的预成型料装载物组件流程运输至部件生产者成模流程的过程中，实现重复性和符合性的运输。上述特征件可以是主动或被动的。当申请人的预成型料装载物特定应用于一成模部件(即对该模具的形状至关重要的预成型料装载物形状)，即当提供上述特征件的至少一部分，这种自动装载才是有实用性的，或者甚至是可能的，例如提供形状合适的单元格210，进料/出料特征件214以及第二索引特征件216。

此外，在一些实施例中，该预成型料装载物包括防潮和密封特征件，用于保持将要运输的预成型料装载物的质量。在一些实施例中，该预成型料装载物套筒包含各种电子部件和/或传感器，用于监测该预成型料装载物，例如湿度计、摄像头、秤等。

同任何制造环节一样，流程效率得益于供应链分析。为了更好地提供质量参数、财务影响、消费者满意度以及原材料来源，压缩成模部件的生产者采用多个“序列化”方法，即采用序列号去跟踪和监测材料在其整个流程中的进度。因此，本发明一些实施例提供了一种序列化预成型料装载物套筒及其相关方法。

序列化方法的一般前提是将成品部件与来自供应者的各批原材料进行关联。如果消费者识别出序列化部件具有问题，则该部件所附的信息可用于跟踪该部件的生产历史，这可以作为追溯该问题的根据。此外，成模部件的完全序列化对执行流程的内部或外部审查具有显著优势，因为消费者经常需要这些审查。可授予的序列化信息包括但不限于条型码、识别号以及/或者字符、规格信息等。

压缩成模部件的序列化方法将必要信息通过多种方式赋予每个成模部件。序列化可以在成模期间(蚀刻入该模具的表面内)或者之后(直接蚀刻在部件上)完成，或者将RFID芯片包塑至该部件。

生产者通常采用质量管理系统(QMS)来跟踪和归档部件序列号和相关流程情况，而不考虑采用的序列化方法。用于序列化的本方法是消费者要求和生产者能力的综合考量。所有的方法均传达相关利益相关者所需的信息。

申请人认识到，由于预成型料装载物与现有技术相比之下的复杂度，该预成型料装载物会给供应链分析带来其他阻碍。具体地，跟踪材料经手多个供应者的流程，以及丢失关键信息的风险通常是操作上的阻碍。现有压缩成模流程仅需要与原材料来源相关的信息，而申请人要求保护的压缩成模流程以及采用申请人要求保护的预成型料装载物的流程则需要额外的信息。因此，位于该预成型料装载物套筒内的每个预成型料装载物不仅仅像现有技术那样是一组热塑性球状体，带条段或片，而是与之相较具有更加复杂形状，由一定参数进行描述的制造结构。因此，本申请实施例解决了由于申请人的预成型料装载物的生产、运输和成模而产生的唯一信息和序列化需求。

具体地，对于申请人要求保护的预成型料装载物，终端消费者(即部件的购买者)需要清楚知悉：(i)生产用于成模该部件的构成物(例如预渍坯等)的过程；(ii)生产该预成型料装载物的过程；(iii)生产成品部件的压缩成模过程。这就需要运输流程信息的能力，该信息流向为(i)->(ii)->(iii)->该部件的购买者。

本申请实施例可以将现有应用于压缩成模的序列化方法和申请人要求保护的预成型料装载物套筒的应用相结合。该结合可以如上文描述的那样传输信息。运输的信息包括但不限于如下至少一项：

·原材料(例如树脂、纤维、预浸坯等)；

·预成型料装载物生产环境；

·预成型料装载物质量数据；

·材料处理历史；

·位置；

·特定压缩成模参数；

·实际压缩成模参数；

·部件质量数据；

·统计流程控制反馈；

·数据认证证书；

·购买订单数据。

因此，在一些实施例中，本文公开的序列化方法可以与申请人要求保护的预成型料装载物套筒相结合，从而提高流程效率。整体来讲，提供了一种方法，用于高容量生产的定量、分析、物流和/或财务管理。需要注意的是，在应用中，本文公开的序列化方法同样可以应用于预成型料装载物/预成型料装载物套筒以外的应用环境。

总之，本申请一些实施例提供了一种预成型料装载物套筒。在这些实施例的一部分中，该预成型料装载物套筒被序列化，在其余实施例中，该预成型料装载物套筒未被序列化。此外，本申请一些实施例提供了与预成型料装载物套筒结合使用的序列化方法。

更具体地，在一些实施例中，本申请提供了一种用于存储和运输多个预成型料装载物的套筒，所述套筒包括：

壳体；以及

多个位于所述壳体内的单元格，其中每个单元格包括用于容纳每个预成型料装载物的固位件，所述固位件包括第一壁，所述第一壁包括顶部和底部；其中所述第一壁的所述底部限定第一周界，所述第一周界限定了第一内部区域，利用所述第一周界的形状和所述第一内部区域的尺寸，所述固位件在所述套筒运输期间使所述预成型料装载物维持在接入时的方位。

在一些其他实施例中，本申请提供了一种用于存储和运输多个预成型料装载物的套筒，所述套筒包括：

壳体；以及

多个位于所述壳体内的单元格，其中每个单元格物理适配，从而：

a)容纳包括基于纤维束预成型料集合物的预成型料装载物，所述预成型装载物具有第一纤维对齐；

b)防止容纳的预成型装载物在所述单元格内移动，从而在所述套筒运输期间维持所述第一纤维对齐。

在其他一些实施例中，本申请提供一种用于存储和运输多个预成型料装载物的套筒，所述套筒包括：

多个位于所述壳体内的单元格，其中每个单元格包括固位件，其中每个固位件在尺寸和形状上物理适配，从而：

(a)容纳预成型料装载物；

(b)保持已容纳的预成型料装载物的方位；以及

(c)保持已容纳预成型料装载物相对于由其他单元格容纳的其他预成型料装载物的位置；

至少一个传感器，其中所述传感器评估如下中一项：所述预成型料装载物的特征、套筒的情况以及所述套筒所暴露的环境条件；以及

一个或多个标签，通过所述一个或多标签获取所述多个预成型料装载物或套筒中的至少一个相关的特征信息。

在另一实施例中，本申请提供一种序列化套筒和存储在所述套筒内的多个预成型料装载物的方法，所述方法包括：

在压缩成模设施处容纳包括多个预成型料装载物的套筒，其中所述套筒包括：

(a)多个第一标签，与每一个预成型料装载物一一关联，通过所述第一标签访问与每个预成型料装载物有关的预成型料装载物特征信息；

(b)与所述套筒关联的第二标签，其中关于所述套筒的套筒特征信息通过所述第二标签访问，所述套筒特征信息包括与套筒和存储在所述套筒内的预成型料装载物相关的信息，以及将所述套筒从运输所述套筒的设施运输至该压缩成模设施期间，所述套筒所经历的环境的信息；

基于该预成型料装载物以及所述套筒相关的需要是否满足，接受或者拒绝一个或多个预成型料装载物，所述是否满足通过访问所述多个第一标签获得的预成型料装载物特征信息，以及访问所述第二标签获得的所述套筒特征信息确定；

若接受，则根据所述预成型料装载物特征信息和所述套筒特征信息中的至少一项，对来自预成型料装载物的部件进行成模；

监测成模环境，并且测试通过成模生成的部件；

将与所述监测和所述测试相关的信息对所述多个第一标签进行更新；以及

所述第二标签更新如下至少一项：关于部件的信息、套筒的环境以及与运输至部件购买者相关的信息。

附图说明

图1描绘了根据一实施例的预成型料装载物的立体图。

图2描绘了根据本申请的预成型料装载物套筒的示意性实施例的方块图。

图3描绘了图2所示的预成型料装载物套筒的第一实施例，其中预成型料装载物装载于该套筒中。

图4描绘了图3所示的预成型料装载物套筒的局部放大图。

图5描绘了图3所示的预成型料装载物套筒的单个单元格。

图6描绘了图3所示的预成型料装载物套筒的单个单元格的局部。

图7描绘了图3所示的预成型料装载物套筒的第二实施例。

图8描绘了根据本申请一示例性实施例的方法。

图9描绘了根据图8所示的方法生成的多个利益相关者的信息流。

图10描绘了来自各个压缩成模设施的逻辑信息流，该压缩成模设施将预成型料装载物转化为成品部件。

图11A-F描绘了根据本申请的预成型料装载物套筒的其他实施例。

图12A-12B描绘了图11A中所示的预成型料装载物套筒1100^A的第一实施例的细节。

图12C-12D描绘了图11A中所示的套筒1100^A的第二实施例的细节。

图13A描绘了图11D中所示的预成型料装载物套筒1100^D的第一实施例的细节。

图13B描绘了图11D中所示的预成型料装载物套筒1100^D的第二实施例的细节。

具体实施方式

下面的术语在本说明书和所附权利要求使用时定义如下：

·“纤维”表示单独的一缕材料。纤维的长度远大于它的直径。文中采用的纤维可以被划分为(i)“长”或(ii)“短”。长纤维的长度基于等于该长纤维最终位于的模具主特征件的长度。此外，类似地，长纤维的长度约等于该长纤维所在部件的长度。短纤维的长度短于该短纤维所在的模具的主特征件的长度，并且通常与该模具的小特征件的长度具有可比性。这里采用的术语“短纤维”与行业内一般采用的术语“短切纤维”是不同的。在本申请的上下文中，长纤维和/或短纤维均出现在预成型料中，因此，在预成型料、模具和成品部件中均具有限定的方向。短切纤维，就像行业内使用的那样，在模具和成品部件中具有任意的方向。此外，在本文中，“短纤维”的长度基于模具中的小特征件的长度而定(短纤维与小特征件在长度上具有可比性)。与之相较地，短切纤维或者切割纤维通常与模具/部件的任何特征件的长度不具有预定义的关系。

·“丝束”表示一束纤维(即纤维束)，除非有其他明确说明，这里的“纤维束”和“丝束”是可互换使用的。丝束通常是以千为单位计量纤维的：1K丝束、4K丝束、8K丝束等。

·“预浸材料”表示被树脂浸渍的纤维。

·“预浸坯”表示被树脂浸渍的纤维束(即丝束)。

·“预成型料”表示一段树脂浸渍的长纤维(例如拉挤成型输出的预渍坯等)，其中该段长纤维具有理想的长度和形状。该纤维束的横截面的纵横比(宽厚比)在约0.25至约6之间。术语“预成型料”明确排除了如下形状/尺寸：(i)条带(通常具有约为10至约30的截面纵横比，纵横比如上文所定义)；(ii)纤维片；(iii)层压片。

·在成模/成型领域中，“固结”表示在一组纤维/树脂中，空置空间已经尽可能地被去除，并且已经达到成品部件的要求。这通常需要显著加压，通过采用气体加压(或抽真空)或者应用机械力(例如滚轴等)，并且需要升温(从而软化/溶化该树脂)。

·在成模/成型领域中，“局部固结”表示在一组纤维/树脂中，空置空间尚未被去除至成品部件所要求的程度。大概程度上讲，相对局部固结而言，完全固结需要多出一个或者两个数量级的压强。进一步泛化地讲，将纤维合成材料固结为完全固结的80％的程度仅需要完全固结所需压强的20％。

·“预成型料装载物”表示将至少松散约束在一起(“粘接”)的预成型料的集合物，从而使其彼此之间保持在相对位置。预成型料装载物可以包括除纤维束以外的形式因素的纤维，并且可以包括多种主动或被动的插入物。相较于纤维/树脂被完全固结的成品部件，在预成型料装载物中，该预成型料仅为局部固结(缺少足够的压强以及可能还缺少足够的温度来完成完全固结)。例如，压缩成模流程通常在1000磅每平方英寸下进行(根据现有启示，这通常是预成型料装载物的要求)，而根据该现有启示，应用到该预成型料用于生成预成型料装载物的向下压强通常范围为约10磅每平方英寸至约100磅每平方英寸。因此，在预成型料装载物中依然具有空置空间，因此预成型料装载物不可以作为成品部件。

·术语“扩展坞”在文中整体表示位于压缩成模设施中涉及到将预成型料装载物从预成型料装载物套筒中移出的所有特征件的统称。

·“约”或“基于”表示相对于声明数字或标称值上下浮动20％。

·其他定义见于说明书上下文中。

除非另有说明，说明书和权利要求书中出现的所有数字表示，例如成分的量等，均应该被理解为被“大约”限定。因此，除非有相反地声明，下面的说明书部分及所述的权利要求书中的所有数据参数均应被理解为近似值，本领域技术人员可以理解，该值依据可以获得的目标属性而变化。通常这一变化至少为+/-20％。

此外，应该理解，文中引用的所有的数值范围旨在包括所有子范围。例如，“1到10”的范围旨在表示(并包括)最小值约为1而最大值约为10之间的所有子范围。换言之，具有最小值等于或大于1，最大值小于或等于10的范围。

预成型料装载物。图1描绘了预成型料装载物100，根据本申请启示，该预成型料装载物可以通过预成型料装载物套筒存储和运输。该预成型料装载物的形状/配置，以及为了实现成品部件的理想属性而对齐的纤维均有利于成品部件的成模，例如通过压缩成模。

预成型料装载物100为构成件的集合物，在本实施例中为固定在一起的多个预成型料。由于预成型料装载物100中的预成型料固定在一起，因此在运输(例如运输到成模设备)过程中不会发生相对移动。

预成型料装载物100中的预成型料由长型的浸渍树脂的纤维束生成的段，例如预渍坯绕线或者拉挤成型线的输出。这些段被切割成对于预成型料装载物100中的大部分预成型料而言理想的长度、以及形状(拐角)。特别地，预成型料102A-102H均包括90°的拐角。

预成型料，以及生成预成型料的纤维束均包括数千个单独的纤维，通常以千为单元(例如1K、10K、24K等)。虽然预成型料装载物100中的预成型料是圆柱形的(例如具有圆形截面)，但是该预成型料可以具有任意合适的截面形状(例如椭圆、三叶形、多边形等)。

纤维束中的每个纤维可以具有任意的直径，通常但不限于1-100微米。每个纤维可以例如包括但不限于外部涂层，该外部涂层的尺寸有利于加工，粘贴粘合剂、最小化的自粘合纤维或者赋予一定的特性(例如导电性等)。

每一根纤维可以由一种材料或多种材料组成(如下面列出的材料)，或者本身是一种复合材料。例如，一根的纤维可以包括芯(由第一种材料构成)，该芯涂覆有第二种材料，如导电材料、电绝缘材料、导热材料或热绝缘材料。

就构成而言，每一根纤维例如可以是但不限于碳、玻璃、天然纤维、芳纶、硼、金属、陶瓷、聚合物长丝等。金属纤维非限制性地包括钢、钛、钨、铝、金、银、上述任何两种或两种以上形成的合金以及形状记忆合金。“陶瓷”是指所有无机非金属材料。陶瓷纤维非限制性地包括玻璃(例如，s-玻璃，e-玻璃，ar-玻璃等)、石英、金属氧化物(例如氧化铝)、硅酸铝、硅酸钙、岩棉、氮化硼、碳化硅，以及上述任何组合。此外，还可以使用碳纳米管。

该纤维束中可以采用任何树脂，如热塑性塑料或热固性树脂，该热塑性塑料或热固性树脂在加热和/或加压下自行粘合。与本申请实施例共同使用的典型热塑性树脂包括但不限于丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、尼龙、聚芳醚酮(PAEK)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)和聚碳酸酯-ABS(PC-ABS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚砜(PES)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯砜(PPSU)、聚磷酸(PPA)、聚丙烯(PP)、聚砜(PSU)、聚氨酯(PU)以及聚氯乙烯(PVC)。典型的热固性材料为环氧树脂。

值得注意的是，在采用热塑性树脂的实施例中，预成型料通过相互抵接(在最小的压力下)并加热直到它们变软，然后冷却从而固定在一起的。该束被加热到的温度由所采用的树脂决定。在本领域技术人员的能力范围内，可以根据树脂类型选择用于固定的温度。另一方面，预固化的热固性塑料在不加热的情况下会变得很粘。因此，在树脂是热固性树脂的实施例中，纤维束可以用足够的力压在一起，使它们在不加热的情况下相互粘在一起。

预成型料装载物100包括多个预成型料，每个预成型料与所有其他预成型料具有相同的构成(即具有相同的纤维类型、纤维比例以及树脂类型)。然而，在一些其他实施例中，单个预成型料装载物中的一些预成型料可以各不相同。优选情况下，预成型料装载物内的所有预成型料具有相同的树脂，然而也不必须是这样，只要不同的树脂是“兼容”的，换言之，只要他们可以彼此固定在一起。预成型料装载物还可以包括并不是基于纤维的插入物。

预成型料装载物100具有四边形结构，并且包括六层预成型料。从结构的底层起，前四层预成型料分别由两个弯折的预成型料构成。每个弯折的预成型料均具有90度拐角，从而该层的两个预成型料可以共同形成一个圈。因此第一层弯折预成型料包括预成型料102A和102B。第二层包括预成型料102C和102D，接下来第三层包括预成型料102E和102F。最后一个圈包括预成型料102G和102H。

每一层弯折预成型料具有两个间隙，即其中一个预成型料的两端与另一个预成型料的两端相接的两个端部。在该示例性实施例中，该预成型料的组装满足，连续层之间，弯折(以及间隙)的位置是不同的。这可以防止所有的间隙对齐，否则容易影响到预成型料装载物100的结构整体性。

在“圈”层上方为两层直预成型料。每一层直预成型料包括互相平行并且位于预成型料装载物100两侧的两个预成型料。因此，该直预成型料的第一层包括预成型料104A和104B，而直预成型料的第二层由预成型料104C和104D构成。

有几种方法可以制造预成型料装载物，如预成型料装载物100。已公开的专利申请US2020/0114596描述(参见图11、13、16、18和21)使用适当形状的腔体、夹具和能源作为制造预成型料装载物的工具。空腔的形状使构成物(例如预成型料等)处于所理想方向。预成型料通过手通过机器人放置在腔内。必要时，在固定之前，可以使用夹子来稳定构成件。然后用能源将热塑性预成型料相互连接起来。在这些实施例中，预成型料装载物固定件在一定程度上类似于“模具”。

另一种生成预成型料装载物的方法涉及采用精确定位的“挂钩”和夹具，用于在预成型料装载物形成多层结构时定位和稳定该预成型料。(在生成每层时或者在形成所有层之后)应用能量将多层固定在一些，从而生成该预成型料装载物。例如美国专利申请16/877,236。

应该理解，具有四个矩形层等的预成型料装载物100仅仅是预成型料装载物的一个实施例。该预成型料装载物的尺寸和形状依照将要形成的部件的配置而定。因此，应当可以并根据需要改变该预成型料装载物的尺寸和形状。最终，该预成型料装载物的具体形状和尺寸体现该预成型料装载物套筒的结构，该套筒容纳该预成型料装载物用于存储和运输。

预成型料装载物套筒。图2描绘了根据本申请一示例性实施例的预成型料装载物套筒200的方块图。该方块图中所体现的很多特征都是选择性的。换言之，根据本申请启示的预成型料装载物套筒的很多实施例包括的特征件少于图2所示的所有的特征件/方块。

预成型料装载物套筒200包括多个单元格210_i,j,k i＝1,x；j＝1,y；以及k＝1,z,(一般地，“单元格210”)，在一些实施例中，每个单元格210容纳一个预成型料装载物，如预成型料装载物100。在一些实施例中，预成型料装载物套筒200由单个2D阵列的单元格210构成。

在一些其他实施例中，该预成型料装载物套筒200包括多个堆叠的2D阵列的单元格210(例如图7)构成。

在一些实施例中，该预成型料装载物套筒200还包括可移动的盖211(如局部图所示)，该盖覆盖每个单元格210。该盖可以是整片材料，从而移开该盖，则可以暴露该套筒的所有单元格210的内部。在一些实施例中，该盖是分段的，从而移开该盖暴露该单元格210的具体行或列。如图7所示，在套筒200包括多个堆叠的2D阵列的单元格时，上层的2D套筒的下表面可以作为其正下方的2D套筒的顶部。

每个单元格210物理适配，从而以特定方向容纳预成型料装载物，并确保预成型料装载物保持方向不变。在一些实施例中，物理适配是具有与预成型装料的形状和尺寸基本相同的形状和尺寸的固位件。因此，预成型料装载物被阻止移动，确保单元格210内的预成型料装载物的位置和方向，并且在运输过程中基本不变。考虑到预成型料装载物100可能需要在套筒200的每个单元格210中具有的特定方向和位置，以便在压缩成型设施的扩展坞由机器人可靠地抓取。此外，这有助于确保当预成型料最终放置在模具中，其纤维排列是理想的。值得注意的是，以这种方式限制预成型料装载物的移动有助于在运输过程中保持其物理完整性。

结合图3-6进一步详细地描述单元格210。

预成型料装载物套筒200进一步包括第一索引特征件212、进料/出料特征件214、第二索引特征件216和启动特征件218。本领域技术人员应当理解，压缩成模设施的配置和操作至少在某种程度上决定了特征件212 214 216 218中的任何一个或多个在任何预成型料装载物套筒200中的出现，以及这些特征件的特定结构配置。例如，在一些实施例中，压缩成型设施具有半/全自动化设备，用于从套筒200中移出预成型料装载物。例如，在压缩成型设施的机械臂可以移出预成型料并将其放入压缩模具中。在其他一些实施例中，压缩成模设施被动地参与到装载物去除过程中，提供的仅仅是将套筒200定位于相对于压缩成模设施的适当位置的登记特征件。套筒200特征件212,214,216和218简要描述如下，更多的细节结合图3-6体现。

第一索引特征件212将具体的预成型料装载物与具体的单元格210关联起来。例如，在预成型料装载物套筒200包括不止一种类型的预成型料装载物的实施例中，关于每种预成型料装载物在套筒200内的位置(即单元格210)相关的信息必须是可查明的，从而该扩展坞可以可靠地检索到合适的预成型料装载物，并将其放置在具体的模具或者模具的一部分中。

在一些实施例中，该第一索引特征件212包括单元格标志数据。该单元格标志数据最少包括预成型料装载物标识符和单元格标志符。该预成型料装载物标识符为该预成型料装载物的供应者以及压缩成模设施均知悉的标志数据，该标志数据提供有关预成型料装载物的足够的识别信息(例如配置、尺寸等)。该单元格标识符为明确并唯一定义单元格的标志数据。例如，该单元格标识符可以是单元格分别在2D或3D阵列中的XY坐标或者XYZ坐标。

在本文和所附的权利要求书中，术语“关联”及其变形意味着在关联的事项之间存在或以其他方式想到的某种关系，其中的关联是通过一些方式被识别出来的。例如，如果一个特定的预成型料装载物与一个特定的单元格“关联”，这就意味着该预成型料装载物与该单元格之间存在某种联系，这种联系可以被识别出来，例如通过标记、查表、可观察的空间关系(在同一位置)，或者本领域技术人员能想到的任何其他方式。

在一些实施例中，通过处理器22将该单元格标志数据信息存储至存储器224中。在一些其他实施例中，可以将该单元格标志数据存储为机器可读数据的视觉表示，例如贴在该套筒210的外侧的条形码或二维码。如果将该信息存储在存储器224，可通过收发器226以有线连接或者无线连接的方式在该压缩成模设施处访问该信息。如果位置信息存储为机器可读码的视觉表示，则通过合适的阅读器在压缩成模设施处提取该信息。该单元格标志数据信息以及/或者其存储模式(基于处理器可访问的存储器的数据，条形码，二维码等)均被认为是第一索引特征212的要素。

关于进料/出料特征件214，每个预成型料装载物均必须被载入套筒200的单元格210内，并且必须从中移出。在一些实施例中，进料/出料特征件214为上文描述的固位件，所述固位件的形状有利于该预成型料装载物的进料。在一些实施例，从单元格210至模具腔体的预成型料装载物出料同样得益于该固位件的形状。替换性地，或者附加地，该进料/出料特征件214可以是可部署的斜道/滑道，用于将预成型料引导至成模设施的模具腔体内。在一些其他实施例中，进料/出料特征件224附加性地或替换性地包括可缩回板，该板当前单元格210的底部接合至单元格210，当板缩回时，可以将该预成型料装载物从单元件中释放。此外，用于将该预成型料装载物推出单元格210的推出机构是出料特征件214的另一示例。

该第二索引特征件216用于确保该预成型料装载件套筒200相对于扩展坞正确定位。第二索引特征件216通常为套筒220的被动特征件，例如钉、槽等，用于与扩展坞的互补配对特征件接合。

启动特征件218用于当套筒200和扩展坞彼此接合时启动行为。该行为例如包括：部署滑块(未示出)用于将预成型料装载物运输至模具腔体、回缩每个单元格的底板(未示出)，部署推出机构(未示出)用于将预成型料装载物推出套筒并推入模具腔体等。此外，启动特征件218可用于启动信息传输，例如传送单元格标志数据信息。

根据是否合适，启动特征件218可以是被动或主动的。例如，可以通过臂等方式被动地启动物理元件(例如滑块、板、推出机构等)的运动，其中该套筒200与该扩展坞的接合可以使该臂移动等，其例如反过来启动上述出料特征件214的部署。替换性地，启动可以是主动的，套筒200与该扩展坞的接合完成了传送信号(电压)至处理器22的回路。该处理器然后触发该套筒的合理物理响应(例如布署出料特征件214等)。

启动特征件的能源可以是机械(例如当套筒在扩展坞处接合设备时，套筒200移动该臂的重量，弹簧等)的、电动的、电动机械的、电磁的或者气动的。并且该部署之后的任何行为(例如将该预成型料推入模具腔体等)可以机械、电动、电动机械、电磁或气动执行。

在一些实施例中，套筒200包括一个或多个传感器220。该传感器用于监测预成型料装载物100的状况；以及/或者提供用于序列化目的的信息。例如，该套筒200包括但不限于下述传感器：

·湿度器；

·定时器；

·摄像头；

·秤；

·加速传感器；以及

·温度测量元件。

保持该预成型料装载物干燥从而避免正在制作的部件最终具有多孔是重要的。湿度器用于监测预成型料装载件套筒200内的湿度。如果湿度超出预定义水平，会启动加热器和风扇230，从而驱除该预成型料装载物的湿气，并且从套筒200排出含有湿气的空气。

定时器可用于监测该预成型料装载物套筒200已经暴露于外部环境的时长。一个或多个摄像头可用于确认装载入套筒200或者从套筒200取出的每个预成型料装载物的尺寸/形状。秤用于确定装载入预成型料装载物套筒200的预成型料装载物的量。

加速度传感器可在运输过程中监测对该套筒200的处理，例如高重力事件等，例如该套筒落地或者被撞击。这些事件及其发生的时间可以(通过定时器)记录下来。温度测量元件，无论是基于机械(即双金属、气态或液态)还是基于电子(例如阻温检测器或者热电偶等)均可以应用。当从套筒200驱除湿气时，该温度测量元件可以结合加热器/风扇使用。

上面讨论的传感器也可以与序列化特征件228一起使用，这在本说明后面将进一步详细描述。存储在存储器224、RFID标签或在预成型料装载物套筒中的其他序列化特征件中的信息可用于跟踪从供应者到制造商的材料，并可以与上游和下游流程对接。

在一些实施例中，预成型料装载物套筒200包括用于以可视形式显示有关预成型料装载物信息的设备，例如显示器、LED或其他可视信号设备(统称“显示器232”)。由显示器232显示的信息例如包括但不限于所有预成型料装载物是否符合所需规格，以及确认不满足规格的预成型料装载物是否为干燥或潮湿的，以及装载的预成型料的数量等。

在一些实施例中，套筒200包括处理器222、存储器224和收发器226。除其他任务外，处理器222接收和处理来自传感器220的信息，存储信息(例如，用于序列化等)至内存224中，根据需要为加热器/风扇230和启动特征件218产生控制信号，控制显示器232和收发器226。收发器226接收供应者/制造商关于原材料和预成型料装载物的信息，并将信息发送给制造商和终端用户。

在一些实施例中，预成型料装载物套筒200包括电池234，用于为任何板上电子消费品供电(例如启动特征件218、传感器220、加热器/风扇230、处理器222、存储器224、收发器226、显示器232等)。在一些替代实施例中，套筒200在运输过程中不需要电源，电源可以由外部系统提供，例如压缩成模设施中的对接设施。

预成型料装载物套筒200的大部分部件都容纳在壳体208中，壳体208具有足够的尺寸和适合的形状容纳这些部件。一些部件，如显示器232、一些传感器220和一些与序列化特征件228相关的部件可位于壳体208的外部，或与外部对接，如风扇230或一些传感器220。

图3描绘了2D预成型料装载物套筒220A单元格210，该套筒220A为图2所示的套筒200的一具体实施例。为了清楚描述，套筒200的其他元件并没有在套筒220A中体现；然而套筒200A可以具有一个或多个该其他元件。

在图3描绘的示意性实施例中，预成型料装载物套筒200A以2D，10X 1O阵列的形式容纳有100个单元格。预成型料装载物100如图示位于预成型料装载物套筒200A的每个单元格内。图中标识出了一些示例性单元格：单元格210_1,1,1、单元格210_1,10,1以及单元格210_1,1,5。既然套筒200A包括单个2D单元格阵列，该单元格210_i,j,k的因数“i”为1。

在示意性实施例中，单元格210为正方形的，然而在其他实施例中，该单元格可以具有不同的形状，包括其他四边形，或者其他多边形，并且也可以为非多边形。此外，该阵列本身是正方形的，在其他实施例中，该阵列具有不同的2D长宽比，包括其他四边形，其他多边形以及非多边形。此外，虽然预成型料装载物套筒200A容纳有100个预成型料装载物，然而在其他实施例中，预成型料装载物套筒200A可以容纳多于或者少于100个预成型料装载物。

图4描绘了预成型料装载物套筒200A的局部放大图。该套筒包括多个单独的单元格210，每个单元格210对一个预成型料装载物进行固位。预成型料装载物套筒200A包括外壁，如图示实施例，该外壁为四边形(例如正方形、矩形等)。预成型料装载物套筒200A还包括多个第一内隔室壁442-i,i＝1,9,，以及多个第二内隔室壁444-j,j＝1,9,。该第一内隔室壁和该第二隔室壁相互正交设置。每个隔室在四侧外壁440的两侧之间延伸。因此该隔室壁将该预成型料装载物套筒200A的内部空间分割成上述多个单元格210。在每个单元格210内，例如单元格210_1,1,1为固位件446_i,j,ki＝1,j＝1,10,k＝1,10(一般地，“固位件446”)本领域技术人员应当理解，在本说明书的启示下上文提供的有关套筒200A的参数i,j,k的具体数据和范围。其中，在所示实施例中，该套筒包括10X 10阵列的单元格。在其他实施例中，可以具有不同大小的阵列，而这些参数的范围/数值也会不同。

图5描绘了套筒200A的示例性单元格210_1,2,2，显示了来自隔室壁442-1、442-2、444-1和444-2的间隙548隔开的固位件446_1,2,2。在该实施例中，每个固位件446容纳并固定一个预成型料装载物100，并且每个固位件的形状和尺寸针对其将要容纳的预成型料装载物而设计。在图示实施例中，既然该预成型料装载物100具有特定尺寸的矩形或者正方形，固位件，如图5中所示的固位件446_1,2,2，同样具有与该预成型料装载物尺寸非常相似的矩形。

虽然该固位件可以具有“一般”形状和尺寸，使其足够大以容纳任意数量的不同的预成型料装载物，该固位件尚不能提供一些重要功能，包括无法：

(i)保持每个预成型料装载物的形状；

(ii)确保预成型料装载物的每个预成型料不会彼此分离；

(iii)保持每个预成料装载物相对于被运输的其他的预成型料装载物的位置不变；以及

(iv)保持每个预成型料装载物相对于该套筒的位置。

关于第(1)、(ii)项，如果运输中不能合适固定，例如通过固位件446和容纳的预成型料装载物之间的密切配合，该预成型料装载物可能会被损坏(例如，构成该预成型料装载物的一个或多个单独的预成型料脱离等)。

关于第(iii)、(iv)项，考虑将该预成型料装载物运输至该压缩成模设施的一模具处：

每次将一个预成型料装载物运输至单个模具腔体的一个区域内；

每次将不止一个预成型料装载物运输至单个模具腔体的多个区域内；

每次将不止一个预成型料装载物运输至多个模具腔体的一个区域；或者

每次将不止一个预成型料装载物运输至多个模具腔体的多个区域内。

因此，固位件446是单元格210的一个部件，其物理适配从而以特定方向接收预成型料装载物，并且确保该预成型料装载物保持该方向。无论该运输属于何种性质，应该理解的是，如果不将预成型料限制在预定义和理想的方向/位置，例如可以用来移去该预成型料装载物并插入模具腔体内的拾起放置工具就无法可靠地找到/或者接合该预成型料装载物。并且如果多个预成型料装载物被同时分发，这些装载物会相对彼此，或者相对于模具腔体本身被置于不理想的位置。除其他问题以外，这还会导致在该模具腔体内不理想的纤维对齐。需要说明，在运输期间任意用于覆盖该单元格/固位件的盖(例如图2所示的盖211)均用于确保自身不会以任何防止阻止该预成型料装载物从该套筒处出料。

现参考图5和图6，在图示实施例中，通过固位件446顶部的开口550通向各个单元件210。因此，在图示的实施例中，预成型料装载物通过开口550被添加至或者移出自每个单元格。一般而言，该预成型料装载物的入口和出口可以位于相同的平面上，如图中所示，这是由该预成型料装载物的索引决定的。在本实施例中，该开口可以提供进料和出料。在一些其他实施例中，该入口和出口可以位于不同的平面上，或者在一个平面上但具有不同的入口开口和出口开口。

在图6所描绘的实施例中，固位件446从顶部至下部逐渐收窄。收窄T服务于多种目的。在图示实施例中，既然每个单元格210的入料和出料口中位于固位件446的顶部，因此该固位件的顶部的周界(即开口550)优选足够大，从而有利于入料和出料。然而，如上文所述，在固位件和预成型料之间具有密切的配合，从而防止在运输过程中该预成型料装载物移动，并且确保该预成型料精确定位。

发明人意识到，可以通过使固位件446在临近其顶部的位置的周界稍微大于该预成型料装载物，并且在临近其底部的位置稍小于该预成型料装载物(即，稍大于该预成型装载物周界)。在示例性实施例中，例如，固位件的顶部周界和预成型料装载物之间有3毫米的间隙，并且在固位件的底部的周界和预成型料装载物之间有1毫米的间隙。

因此，收窄T有利于入料和出料，同时也可以确保该预成型料装载物在该固位件(临近底部)内基本保持不同，确保使因移动造成的损伤最小化并且实现可靠的定位。此外，在出料起于该固位件446的底部的实施例中，该收窄例如有利于将该预成型料装载物引导入模具腔体内。固位件446的收窄T因此是物理适配的具体示例，用于确保该单元格保持其所容纳的预成型料装载物的方位，同时也是进料/出料特征件214的示例。

在示例性实施例中，两个“第二”索引特征件554A和554B(见图5)位于固位件446和周围隔室壁之间的间隙548(见图5)。在一些实施例中，这些索引特征件与压缩成模设施处的扩展坞的特征件合作，从而将该预成型料装载物套筒登记至成模流程，原因如上文所描述的。在图6所描绘的实施例中，每个索引特征在其底部和上部分别具有开口656和658。在至少一个开口处可插入与该扩展坞的登记系统相关的销钉。

在一些实施例中，预成型料装载物200的每个单元格210(或者固位件446)被密封以与外部湿气隔绝，从而防止内部构成件吸收水汽。例如可以通过使防潮盖和垫圈(图中未示出)覆盖单元格219或固位件446来实现。每个单元格/固位件可以单独使用垫圈或盖，或者一个盖用于覆盖该预成型料装载物套筒200。防潮盖可以作为盖211(图2)。

在一些实施例中，预成型料装载物200包括不止一种类型的预成型料装载物。在这些实施例中，该预成型料装载物套筒根据需要包括不同配置的单元格/固位件，从而容纳多种不同配置的预成型料装载物。

图7描绘了根据本申请一实施例的预成型料装载物套筒200B。预成型料装载物套筒200B具有10个相同的叠层的预成型料装载物200A。因此，预成型料装载物套筒200B包括10层，每一层具有100(10x10)个单元格210，并且可以容纳100个预成型料装载物100。在一些实施例中，可以通过套筒200B的顶部进入每个10x10层，其中该层可以通过拾取放置工具顺序地移去，在此之后，将给定层的预成型料装载物置于模具腔体内。在一些其他实施例中，可通过该套筒200B的一侧抵达每层，从而可以通过该侧一一将该层抽取出来，从而将其预成型料装载物输送至模具腔体等。如上文提到的，上层覆盖的2D预成型料装载物的下侧可以为下层的2D预成型料装载物的单元格提供“盖”。

在一些实施例中，预成型料装载物200可以设计为可有效运输，例如通过彼此“套叠”，并且设计有可移出部件，用于在运输过程中稳定内容物，其中在运输之后，在与成模流程接合前，该部件被移出。

本申请另一方面，预成型料装载物套筒200可以在单个生产设施内运输预成型料装载物。例如，该套筒可以在同一生产线上从预成型料装载物的生产位置将该预成型料装载物运输至模具腔体。该预成型料装载物例如可以在运输带或者线轨上移动至单个设施的多个位置。在将该预成型料装载物置于该模具腔体后，将该套筒返回至重新填充预成型料装载物的位置，并且重复该流程。

如上文提到的，根据本申请启示的预成型料装载物套筒的实施例可以包括比图2所示的所有部件更少的部件。更具体地，根据本申请的预成型料装载物套筒的实施例包括单元格210(任何类型的)，以及如下特征件的任意一个或多个的非冲突的组合：

·壳体208；

·第一索引特征件212；

·进料和/或出料特征件214；

·第二索引特征件216；

·启动特征件218；

·传感器220；

·加热器和/或风扇230；

·处理器222；存储器224；

·收发器226；

·序列化特征件228(例如RFID标签、标贴、存储在存储器中的信息等)；

·显示器232；

·电池234。

在第一优选实施例中，根据本申请的预成型料装载物套筒包括(除壳体208和单元格210之外)，至少进料/出料特征件214。应该理解，在一些实施例中，可通过单元格210的形状/配置实现进料/出料特征件214，从而不需要另外设置部件。

在第二优选实施例中，除第一优选的实施例的部件外，根据本申请的预成型料装载物套筒还包括序列化特征件。在该实施例中，该预成型料装载物套筒例如可配有RFID标签或标贴，下文会对此进一步讨论。

在图3-7所示的示例性实施例中，每个单元格被四个隔室壁442-i和444-j限定在其内。在该隔室壁内，固位件446将该隔室壁隔开。该单元格210的形状和固位件446的形状相同。然而，并不要求单元格和固位件必然具有相同的形状。因为在图示实施例中，是固位件446，而非隔室壁，接受预成型料装载物并且负责使该预成型料装载物不移动。因此，如果固位件的形状不是方形或矩形等，反而可使每个单元格210更利于形成方形或者矩形。

虽然图4-7提供的额外细节显示了该预成型料装载物200A具有方形或矩形的单元格210/固位件446，然而本领域技术人员有能力结合说明书理解，可将附图4-7的启示应用于其他实施例，如图11A-11F所描绘的。

图11A-F描绘了根据本申请启示的预成型料装载物套筒的另一实施例，每个预成型料装载物套筒具有不同于套筒200A描绘的正方形或矩形的单元格1110和/或固位件1146。具体地，图11A描绘了套筒1100^A具有三角形单元格/固位件1110^A/1146^A的阵列，图11B描绘了套筒1100^B具有长菱形单元格/固位件1110^B/1146^B的阵列，图11C描绘了套筒1100^C具有梯形单元格/固位件1110^C/1146^C的阵列。图11D描绘了套筒1100^D具有六侧边多边形单元格/固位件1110^D/1146^D的阵列，图11E描绘了套筒1100^E具有六边形单元格/固位件1110^E/1146^E的阵列，图11F描绘了套筒1100^F具有三角形单元格/固位件1110^F/1146^F的阵列以及正方形单元格/固位件1111^G/1146^G的阵列。

图12A和图12B描绘了图11A的预成型料装配件套筒1100^A的第一实施例，用于容纳三角形预成型料装载物(未示出)。在图12A中，套筒1200^A包括2D阵列的三角形单元格1110^A。图12B描绘了两个这样的单元格。每个单元格由三个隔室壁限定：一个横向延伸壁1245，两个对角延伸壁，例如1244-n和1242-m。其中每个单元格为固位件1146^A。

图12C和图12D描绘了图11A的套筒1100^A的第二实施例。在图12C中，套筒1200^B包括2D阵列的正方形单元格1210，其中每个单元格具有容纳两个相同的预成型料装载物的能力。如图12D描绘的，每个单元格由四个隔室壁1242-m、1242-m+1、1244-n和1244-n+1限定，并且包括两个固位件1246^A和1246^B。需要说明，该单元格的正方形形状不同于该固位件的形状，或者是其将要容纳的预成型料装载物的形状(形状)。

图13A描绘了图11D所示的预成型料装载物套筒1100^D的第一实施例的细节。在图13A所描绘的实施例中，每个单元格1110^D由两个隔室壁1342-m和1342-m+1以及两个侧壁(在图13B未示出，见图11D)限定，该侧壁作为该套筒所有单元格的侧壁。每个单元格包括两个固位件1146^D1和1146^D2，每个固位件包含两个预成型料装载物1300。需要说明，该预成型料的形状不同于单元格1110^D或固位件1146^D1和1146^D2。然而，该固位件依然可以提供一些基体功能，例如以定义的方向容纳该预成型料装载物，以及防止预成型料装载物在该套筒运输过程中移动。

图13描绘了图11D中预成型料装载物套筒1100^D的第二实施例。在图13B所描绘的实施例中，同图13A中的实施例一样，每个单元格由两个隔室壁1342-m和1342-m+1，以及两个侧壁限定。然而，和图13A的实施例不同，每个单元格包括单个固位件1146^D，该固位件1146^D容纳4个预成型料装载件1300。

在一些实施例中，该单元格不包括固位件；相反地，限定该单元格的该隔室壁作为固位件。在该实施例中，通常由该固位件提供的一些特征不会出现在该预成型料装载物套筒内。

序列化。本申请一些实施例提供了一种序列化预成型料装载物套筒及其相关方法。如说明书背景技术部分提到的，“序列化”是收集和数字化信息的工作，该信息涉及一事项，分配识别符至该事项，将该识别符与该数字化信息链接。在本申请上下文中，如方法800所描绘的，序列化用于监测材料的进度，从原材料(例如纤维、树脂等)至预成型料/预成型料装载物，直至最终产品。

根据本申请启示，在生产该预成型料装载物过程中，获取多个特征信息。该特征信息具体包括但不限于：

·构成该预成型料的原材料的特征(例如纤维来源、树脂来源、添加剂来源、原材料的质量等)，与生产预成型料装载物相关的特征(例如，正在生产的预成型料装载物的设计规格、生产时间、环境条件、具体流程环境等)；以及

·生产预成型料装载物的特征(例如符合设计规格、最终质量、生产性能特征等)。

在一些实施例中，上文提到的特征信息还包括当该预成型料装载物放置在套筒时，该预成型料装载物套筒的情况。获取这些信息的方法是现有技术已知的，与本申请非密切相关，因此在此不描述，但需要声明，这些信息可以通过数字通信的方式传达。

一旦获取到该信息，特征信息被数字化编码，并且被合适地组织。该信息必须与每个预成型料装载物相关，生成“预成型料装载物ID”。这个以通过多种方式完成，包括但不限于：

(i)将RFID标签/芯片贴于每个预成型料装载物；或者

(ii)生成机器可识别码，例如用于光学扫描(例如条形码、二维码等)或其他询问方法，这通常唯一对应位于该预成型料装载物套筒内的每个预成型料装载物存储位置(即单元格210)，具体通过在套筒内或表面的合适位置印刷或者以其他物理方式重制该代码；或

(iii)生成人类可读或机器可读标贴，该标贴粘附或者印刷在该预成型料装载物套筒的本体(或者单元格)上，该标贴唯一关联该预成型料装载物套筒内的每个预成型料装载物存储位置；或者

(iv)任何其他合适的方法，包括蚀刻。

在本文或者所附的权利要求书中，上文描述的物理序列化部件(即RFIT芯片、条形码、二维码、人类或机器可读标贴、蚀刻信息等)统称为“标签”。

如果标签的数据存储容量不足以对整个数据获取进行编码，则只在标签中编码(或打印)预成形料的标识符，例如预成形料的存储位置。在这种情况下，数据获取是分开存储的，例如在预成型料装载物的制造商、压缩成型设施和/或部件购买者的质量管理系统(QMS)中，或者在预成型料装载物套筒的处理器可访问的存储器中。否则，数据获取可能与预成型料装载物的标识符一起存储在标签内或表面。说明书和附加的权利要求中所使用的术语“通过[物理部件]可访问”意味着可访问的是什么，它都可以通过物理部件直接或间接地访问。因此，“通过标签可访问”的信息可以包括实际上存储在标签中或标签表面的信息，或者存储在其他地方的信息(例如QMS、处理器可访问存储器)，但可以使用存储在标签内或标签表面的特定标识/定位信息进行检索。

该信息可在多方面得到用用，从而提高生产效率和经济性，并且通常被归档供QMS未来参考，从而确保规格的符合性。

该预成型料装载物ID接下来与特定预成型料装载物套筒关联。该预成型料装载物套筒本身用独有的特征信息表示，包括但不限于下述一项或多项：

(i)涉及其可容纳的预成型料装载物的类型的规格；

(ii)可容纳预成型料件的容量；

(iii)实际位于该套筒的预成型料的数量；

(iv)套筒内的预成型料装载物的流程规格；

(v)该套筒的运输数据；

(vi)该套筒的运输环境；

(vii)接收日期(压缩成模设施处)；

(viii)c成模设施处接收的预成型料装载物/套筒的状况；

(ix)从预成型料装载物套筒处分发的预成型料装载物的日期。

当然，应当理解，一些信息(即特征信息vi i，viii以及ix)只有在将该预成型料装载物运输至该压缩成模设施后才可获得。

类似于预成型料装载物序列化的方式，量化该预成型料装载物套筒的相关信息也可以序列化为唯一的预成型料套筒ID：套筒ID 1.0。根据该预成型料装载物生产者和模具生产者的流程要求，可以通过与预成型料装载物ID类型相同的标签对该套筒ID进行序列化。再次声明，可以采用任何合适的方法对该套筒ID进行序列化或者对套筒ID进行有序列排列。

现参考图8中的方法800，上文讨论总结了操作P801和P802。该预成型料装载物套筒然后被输送至压缩成模设施。根据操作P803，在输送期间，可以获取一些数据。例如，优选记录该套筒运输期间的环境和事件，因为这些环境和事件会影响到该装载物的处理。例如，该预成型料装载物套筒内有过量的湿气，这些湿气会被该预成型料装载物内的树脂吸收，这会对最终的部件质量造成消极影响。或者，严重的碰撞或加速会损坏预成型料装载物的单元或子单元(预成型料)的整体性或组织，进而对成品部件内的模具登记和纤维对齐造成不良影响。这种情况具有不同程度的重要性，其会影响到使用的原材料(显著的，树脂)，或者该预成型料装载物套筒的形状(具有不同程度的相对复杂性等)。可通过已知技术通过该预成型料装载物的各个方面完成运输期间的数据获取方法。

可通过在该套筒ID 1.0的数据上附加生成更新的套筒ID，即ID 2.0，该ID 2.0数据在运输期间获取。

在操作804期间，一旦接收该预成型料装载物套筒，该压缩成模设施访问与套筒DI2.0和预成型料装载物ID相关的信息，从而确保符合性，确定供应者或运输商带来的潜在缺陷或问题，并且分配流程需求。该访问可以是手动或自动的，因为本文描述的信息传输方法可以应用于手动和自动。该预成型料装载物ID相关的数据提供了压缩成模参数，用于将该预成型料装载物处理成理想的成品部件。该参数包括但不限于成模规格、温度循环、压力循环和成品部件规格。

然后，根据预成型料装载物ID编码的每个处理规格执行压缩成模顺序。该顺序即可以是扫描ID并选择参数的操作员手动控制的，或者扫描ID并且运输至处理控制的自动设备自动控制的。

每一次操作P805，在压缩成模流程过程中均需要相关信息。该信息附生附加至预成型料装载物ID中，生成成品部件ID 1.0。根据操作P806，然后执行成品部件质量测试，并且该数据随后被附加至成品部件ID 1.O，从而生成成品部件ID 2.0。替换性地，在成模其间或之后获取的数据可以在单个步骤内完成添加。在任何一种情况下，该预成型料装载物ID转化为“成品部件ID”。该成品部件ID携带该预成型料装载物ID的序列化信息，以及该压缩成模工艺的序列化信息，以及成模完成后获取的质量数据。这些信息包括但不限于数据、环境条件、实际温度循环、实际压力循环、实际脱膜力、部件尺寸、部件图形以及/或者部件质量。这些信息可以供生产者或消费者所用，从而确保符合性以及根据需要解决缺陷。

给定预成型料装载物和后续成品部件之间的类似形状/尺寸，预成型料装载物套筒通常兼容该预成型料装载物和后续成品部件。因此，容纳该成品部件的预成型料装载物套筒通常就是传送形成这些部件的预成型料装载物的套筒。但是这不是必须的，如果采用不同的套筒来运输该预成型料装载物和运输该成品部件，则需要采用必要步骤来确保相关的信息被存储。

在成模期间，可以通过模具蚀刻和射频识别(RFID)芯片包塑来传送信息。模具蚀刻可以通过将必要信息的相反/负向模式蚀刻入该模具的表面来实现，从而将该信息的物理形状传达至从该模具生产的每个部件。在该过程中，RFID芯片可以包塑入部件，提供唯一识别符，该识别符被嵌入至该部件中，该识别符可被访问从而确定该编码信息。

流程后序列化将信息传送至成品部件。这例如可以通过将信息直接蚀刻至部件完成，该存储信息的标贴粘贴至部件，或者直接将其印刷至该部件中。

对于采用预成型料装载物RFID标签的方法的实施例，可仅将信息序列化为嵌入式标签，从而生成成品部件ID。基于将部件与该预成型料装载物套筒上的标签关联的实施例，将每个成品部件返回至该预成型料装载物套筒的隔间，在该隔间内，构成该部件的预成型料装载物被初始存储，更新相关标签以反映该成品部件ID。替换性地，该成品部件ID的相关标签信息可以直接转移至成品部件的表面。

成品部件位于该预成型料装载物套筒内，并且根据操作P807，附加例如运输数据、运输数量、购买订单号、目的地、消费者以及套筒情况等数据，以使套筒ID 2.0(P803)被更新至ID 3.0。

然后将该成品部件运输至部件购买者。在每个操作P808中，在将该成品部件运输至该部件购买者期间获取的运输数据添加至套筒ID 3.0，从而生成套筒ID 4.0。根据步骤P809，在被部件购买者接收后，获得对应于套筒ID 4.0和成品部件ID 2.0的数据。该购买者对这些ID的获取有利于符合规格以及供应链的透明。

由于应用需要极其严格的规格，因此通过本文描述的方法传送的信息可用于认证和/或流程控制。例如，如果传送信息被认为不符合规格或不权威，则在消耗不必要资源之前可根据需要解决相关部件的生产。

图9描绘了如图8所识别的信息流/生成，经预成型料装载物流向生产过程中的相关利益者和纤维合成部件的购买者。

预成型料装载物制作者960制作预成型料装载物，生成预成型料装载物ID 964和套筒ID 1.0 966，将预成型料装载物装载入预成型料装载物套筒，如本文公开的。该预成型料装载物套筒合适地贴有预成型料装载物ID和套筒ID 1.0，并且被运输至压缩成模设施970。该预成型料装载物套筒在运输过程中，获取的数据被编码，并且附加至套筒ID 1.0966，生成套筒ID 1.0 968。

压缩成模设施970接收预成型料装载物套筒并卸下预成型料装载物，将其放置在合适的模具中，制造出成品部件。在成模过程中获取的数据被附加到预成型料装载物ID中，生成成品部件ID 1.0 972。在成品部件测试期间获取的数据被附加到成品部件ID 1.0中，生成成品部件ID 2.0 974。将成品部件装入传送该预成型料装载物的预成型料装载物套筒(如果成品部件不适合放置在预成型料装载物套筒200中，则装载入另一个预成型装载料套筒中)，并将信息附加到套筒ID 2.0 968中，以生成套筒ID 3.0 976。

被合适地贴有套筒ID 3.0 976和成品部件ID 2.0 974的预成型料装载物套筒被运输至部件购买者980。该预成型料装载物套筒在运输过程中，获取的数据被编码，并且附加至套筒ID 3.0 976，生成套筒ID 4.0 978。

部件购买者980接收该预成型料装载物套筒，并且访问与套筒ID 4.0 978和成品部件ID 2.0 974相关的信息。

下面表I-III显示了信息类型的非限制性示例，该信息包括预成型料装载物ID及其多种迭代，以及成品部件ID，这些ID与图9所示的不同的利益相关者关联。

表1在预成型料装载物生产者处

表II-在压缩成模设施处

表III–在部件购买者处

图10描绘了在将预成型料装载物转化为成品部件的压缩成模设施处，使用并生成序列化信息。在图10描绘的实施例中，该部件需要严格的规格，从而可使用本文描述的序列化方法确保并且实现该规格在成模流程的多个步骤中得到满足。

在操作P1001中，该成模设施接收装载有预成型料装载物的预成型料装载物套筒。访问与套筒ID 2.0相关的信息，并且套筒得到认证。如果存在问题，无论是视觉观察可见还是基于信息得知，在步骤P1002处拒绝一些或所有预成型料装载物。如果接受，在P1003中，从预成型料装载物ID处获取该预成型料装载物的用于对该部件成模的必要信息，然后对该部件进行成模。监测该成模流程，例如通过统计流程控制。在一些实施例中，生成的成品部件ID 1.0包括来自预成型料装载物ID以及成模情况的信息。

如果预成型料装载物ID提供的部件规格不满足条件，该在P1004处拒绝该成模部件。如果规格得到满足，并且先前已经生成成品部件ID 1.0，则在P1005中，将认证证明附加至成品部件ID 1.0，从而生成成品部件ID 2.0，其中该认证证明表明满足该部件规格。否则，生成单个“成品部件ID 1.0”，其包括以其他方式与成品部件ID 1.0，以及部件质量和认证证明关联的信息。此外，套筒ID 2.0更新了新的信息(见上文表II)，生成套筒ID 3.0。

在P1006，成品部件被装载至预成型料装载物套筒，该套筒，如果合适，起初运输该预成型料装载物。在运输至该部件购买者时，套筒ID 3.0更新了新的信息(见上文表III)，生成套筒4.0。

通过本申请的序列化方法实现的必要信息的可用性为每个管理操作的可行性提供了基础。这些信息在此之前是不可获得的。例如，在这里，在成模之后采用云统计流程控制去接受或拒绝成品部件ID要通过预成型料装载物ID以及/或者套筒ID，根据序列化和传送是否符合规格而定。这有利于提高效率，可以在消耗不必要的处理资源之前，拒绝具有潜在缺陷的部件。

如上文讨论的，整合至预成型料装载物套筒内的信息交换的方法可用于识别该预成型料装载物套筒本身及其构成物预成型料装载物。既然预成型料装载物套筒采用精确的索引特征用于处理该预成型料装载物，该预成型装载物(或者成品部件)在该套筒内的位置是固定的。因此，信息交换方法可与这些位置保持固定关系，从而确保生成可靠关联的预成型料装载物ID。换言之，对于预成型料装载物没有直接固定至装载物的实施例，该ID可以存储在该套筒的信息交换表面上，该信息交互与该预成型料装载物的位置具有固定关系。既然该预成型料装载物套筒兼容具有相同规格的装载物和成品部件，信息交换方法同样适用于该装载物和该成品部件。

既然使用预成型料装载物套筒对于高容量应用是最有益的，考虑与套筒利用率有关的物流效率是有用的。由于本申请的顺序通常是具有方向性的(即，预成型料装载物生产者会将预成型料装载物运输至压缩成模处，但是成模处不会将成品部件运输至预成型料装载物的生产者)，所以空载预成型料装载物套筒的返回和二次供应必须满足持续的需求。预成型料装载物套筒满足多方单一规格的特征，从而为给定成品部件规格提供持续的产能被认为是预成型料装载物经济，其由该部件的套筒的供需所决定。

本申请的实施例可以通过使用预成型料装载物套筒的任何流程、物流网络、信息管理系统和利益相关者(例如制造商、模具商、客户等)执行。在一些实施例中，相关数据用于验证规格和控制操作程序，套筒的运输不一定要遵循预成型料装载物制造商->压缩成模设施->客户的顺序。相反，相关数据可以用于指导套筒运输，例如当不满足规格或身份验证无效。

与本方法有关的信息和数据通常以二进制格式以数字形式表示。这类信息和数据可以根据需要由利益相关者通过中央库存储和访问，例如云服务器，或者由现场服务器局部存储和访问，只要可以访问用于传输信息的网络即可。信息存储和网络的任何结合均可以被合适地应用。例如，可以使用本地的QMS系统将生产数据记录并序列化为预成型料装载物ID，然后将相关信息上传到重要的利益相关者可访问的云服务器。鉴于与该方法相关的过程的精确性和符合性，在某些实施例中，信息可以被远程存储和管理。

根据应用要求，本申请的各种实施例可以使用这些信息数据库和网络在任何一点影响该方法的动态。例如，客户可以在生产过程中监控相关的认证数据，以根据需要验证规格。如果在任何一点没有达到规格，客户可以在收到部件之前决定拒绝。此外，与该方法相关的质量数据可以在生产过程中通过统计过程控制和/或机器学习算法持续评估。鉴于大批量生产可能产生的大量数据，这种通过该方法实现的信息分析的实施例可用于控制过程参数或比人工分析更有效地排除缺陷。这些做法减少了不必要的资源支出，并确保符合客户要求。

结合本申请，本技术领域的技术人员理解如何制作和使用信息获取方法、数据序列化语法、协议和格式以及数据通信方面，以便与申请实施例结合实施。

应该理解的是，公开声明描述了一些实施例，并且本技术领域的技术人员在阅读本公开声明后可以很容易地设计出本发明的许多变体，本申请的保护范围将由以下权利要求书确定。

Claims (23)

1.一种用于存储和运输多个预成型料装载物的套筒，其特征在于，所述套筒包括：

壳体；以及

多个位于所述壳体内的单元格，其中每个单元格包括用于容纳每个预成型料装载物的固位件，所述固位件包括第一壁，所述第一壁包括顶部和底部；其中所述第一壁的所述底部限定第一周界，所述第一周界限定了第一内部区域，利用所述第一周界的形状和所述第一内部区域的尺寸，所述固位件在所述套筒运输期间使所述预成型料装载物维持在接入时的方位。

2.根据权利要求1所述的套筒，其特征在于，所述第一周界的形状与所述预成型料装载物的形状相同。

3.根据权利要求1所述的套筒，其特征在于，所述第一壁的顶部限定第二周界，其中所述第二周界限定第二内部区域，所述第二内部区域大于所述第一内部区域，因此所述第一壁从顶部至底部是逐渐收窄的，较大的所述第二内部区域作为进料特征件，所述进料特征件促使所述预成型料装载物容纳于所述固位件内。

4.根据权利要求1所述的套筒，其特征在于，还包括第一索引特征件，其中所述第一索引特征件将各自预成型料装载物与各个单元格相关联。

5.根据权利要求1所述的套筒，其特征在于，包括第二索引特征件，其中所述第二索引特征件与临近一压缩成模设备的互补配对特征件接合，其中该接合使所述套筒位于相对于该压缩成模设备的限定位置，该第二索引特征件从而促使所述预成型料装载物从所述套筒处被机械移出。

6.根据权利要求5所述的套筒，其特征在于，所述单元格由第二壁限定，所述第二索引特征件位于所述第二壁和所述第一壁之间的间隙处。

7.根据权利要求5所述的套筒，其特征在于，包括至少一个启动特征件，其中当所述第二索引特征件与所述互补特征件接合时，所述启动特征件启动下面行为中的一个或多个：调用用于将预成型料装载物转移至模具腔体的滑道；收回板从而从一个或多个单元格中释放一个或多个预成型料装载物；从所述套筒至与所述压缩成模设备相关联的数据处理系统的信息转移。

8.根据权利要求1所述的套筒，其特征在于，包括至少一个传感器。

9.根据权利要求8所述的套筒，其特征在于，所述至少一个传感器为湿度计。

10.根据权利要求9所述的套筒，其特征在于，还包括加热器和风扇，当所述湿度计确定所述套筒内的湿度大于预定水平，启动所述加热器和所述风扇。

11.根据权利要求8所述的套筒，其特征在于，还包括用于显示与所述预成型料装载物相关的信息的显示器，所述信息从所述至少一个传感器处获取。

12.根据权利要求1所述的套筒，其特征在于，所述多个单元格以2维阵列布局。

13.根据权利要求1所述的套筒，其特征在于，所述多个单元格以3维阵列布局。

14.根据权利要求1所述的套筒，其特征在于，包括多个第一标签，其中所述多个第一标签分别与预成型料装载物一一关联，通过所述第一标签访问与相关预成型料装载物有关的特征信息，其中所述特征信息至少包括构成该预成型料装载物的原材料的特征和所述预成型料装载物的特征中的至少一项，此外，所述预成型料装载物的所述特征信息定义了预成型料装载物ID。

15.根据权利要求14所述的套筒，其特征在于，包括第二标签，与每个预成型料装载物相关联的预成型料装载物ID与所述套筒关联，并且关于所述套筒的第一特征信息通过所述第二标签访问。

16.一种用于存储和运输多个预成型料装载物的套筒，其特征在于，所述套筒包括：

壳体；以及

多个位于所述壳体内的单元格，其中每个单元格物理适配，从而：

c)容纳包括基于纤维束预成型料集合物的预成型料装载物，所述预成型装载物具有第一纤维对齐；

d)防止容纳的预成型装载物在所述单元格内移动，从而在所述套筒运输期间维持所述第一纤维对齐。

17.根据权利要求16所述的套筒，其特征在于，包括用于存储与每个预成型料装载物相关的特征信息的第一序列化装置；以及

用于存储与所述套筒相关的特征信息的第二序列化装置。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述与每个预成型料装载物相关的特征信息包括：

i)构成该预成型料装载物的原材料的特征；

ii)制作的所述预成型料装载物的特征。

19.根据权利要求17所述的套筒，其特征在于，与所述套筒相关的特征信息包括

i)用于定义所述预成型料装载物的规格；

ii)预成型料装载物的套筒的容量；

iii)套筒内预成型料装载物的数量；

iv)套筒物理环境的评估；以及

v)将套筒运输至具有该压缩成模流程的设施的日期。

20.根据权利要求17所述的套筒，其特征在于，包括至少一个用于确定该预成型料装载物的环境的传感器，其中该传感器包括如下一种或几种：湿度计、定时器、摄像对、秤、加速传感器和温度测量元件。

21.根据权利要求17所述的套筒，其特征在于，包括用于将该套筒转位至压缩成模设备的特征件，当被转位时，所述套筒位于相对于所述压缩成模设备的定义位置，因此所述第二索引特征件促使所述预成型料装载物从所述套筒处被机械移出。

22.一种用于存储和运输多个预成型料装载物的套筒，其特征在于，所述套筒包括：

多个位于所述壳体内的单元格，其中每个单元格包括固位件，其中每个固位件在尺寸和形状上物理适配，从而：

(d)容纳预成型料装载物；

(e)保持已容纳的预成型料装载物的方位；以及

(f)保持已容纳预成型料装载物相对于由其他单元格容纳的其他预成型料装载物的位置；

至少一个传感器，其中所述传感器评估如下中一项：所述预成型料装载物的特征件、套筒的情况以及所述套筒所暴露的环境条件；

一个或多个标签，通过所述一个或多标签访问所述多个预成型料装载物或套筒中的至少一个相关的特征信息。

23.一种序列化套筒和存储在所述套筒内的多个预成型料装载物的方法，其特征在于，所述方法包括：

在压缩成模设施处容纳包括多个预成型料装载物的套筒，其中所述套筒包括：

(c)多个第一标签，与每一个预成型料装载物一一关联，通过所述第一标签访问与每个预成型料装载物有关的预成型料装载物特征信息；

(d)与所述套筒关联的第二标签，其中关于所述套筒的套筒特征信息通过所述第二标签访问，所述套筒特征信息包括与套筒和存储在所述套筒内的预成型料装载物相关的信息，以及将所述套筒从运输所述套筒的设施运输至该压缩成模设施期间，所述套筒所经历的情况的信息；

基于该预成型料装载物以及所述套筒相关的需要是否满足，接受或者拒绝一个或多个预成型料装载物，所述是否满足通过访问所述多个第一标签获得的预成型料装载物特征信息，以及访问所述第二标签获得的所述套筒特征信息确定；

若接受，则根据所述预成型料装载物特征信息和所述套筒特征信息中的至少一项，对来自预成型料装载物的部件进行成模；

监测成模环境，并且测试通过成模生成的部件；

将与所述监测和所述测试相关的信息对所述多个第一标签进行更新；以及

所述第二标签更新如下至少一项：关于部件的信息、套筒的环境以及与运输至部件购买者相关的信息。

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