ES2412579A2

ES2412579A2 - Cabeza y sistema de colocación para aplicar un material a una superficie y método para dispensar y compactar un material sobre una superfcie

Info

Publication number: ES2412579A2
Application number: ES201090034A
Authority: ES
Inventors: Robert Ray Wampler; Muhammad Zia Ullah
Original assignee: Spirit AeroSystems Inc
Current assignee: Spirit AeroSystems Inc
Priority date: 2007-11-29
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2013-07-11
Anticipated expiration: 2028-10-30
Also published as: US7717151B2; ES2412579B1; JP5458248B2; WO2009073297A2; US8087441B2; WO2009073297A3; DE112008003227T5; MY154133A; DE112008003227B4; JP2011505274A; US20100024952A1; ES2412579R1; US20090139654A1

Abstract

Una cabeza de colocación de material para dispensar y compactar una pluralidad de tiras de un material sobre una superficie con una pluralidad de conjuntos de rodillos movibles independientemente. Cada conjunto de rodillos de la cabeza de colocación comprende un rodillo de compactación y puede ser movido con movimiento de rotación y lineal con seis grados de libertad independientemente de los demás conjuntos de rodillos de la cabeza de colocación. Los conjuntos de rodillos pueden estar dispuestos en una configuración al tresbolillo y aplicar en esencia simultáneamente la pluralidad de tiras del material a la superficie, de tal modo que las tiras del material sean aplicadas a caminos adyacentes sobre la superficie. Cada rodillo de compactación puede ser maleable y está sustancialmente coronado alrededor de su superficie circunferencial exterior para proporcionar una compactación uniforme de las tiras del material.

Description

Cabeza y sistema de colocación para aplicar un material a una superficie y método para dispensar y compactar un material sobre una superficie

Antecedentes

1.: Campo

El presente invento se refiere a las partes estructurales y aerodinámicas de un avión. Más en particular, el presente invento se refiere a la entrega y la compactación del material, tal como la colocación automatizada de fibra (AFP) de cinta de composite.

2.: Técnica asociada

La colocación de la fibra es un método de compactar un material de composite impregnado de resina, también denominado como mecha preimpregnada, sobre una superficie de un artículo tal como la superficie de una herramienta, de un molde, de un mandril, o cualquier superficie usada para formar partes de composite. En un método típico de colocación de fibra se compactan juntas múltiples capas del material de composite y se curan para formar un componente resistente, ligero, de una forma predeterminada, para uso en la construcción de aviones, misiles, satélites, automóviles, etc.

De acuerdo con los métodos tradicionales de colocación de fibra, típicamente se compactan simultáneamente múltiples piezas de material de composite sobre la superficie usando un rodillo mayor o un rodillo segmentado que gira sobre un solo eje. Sin embargo, puesto que el rodillo o los segmentos de rodillo giran alrededor de un solo eje, la compactación del material sobre la superficie sobre ángulos agudos o contornos complicados supone un reto. Por ejemplo, cuando un rodillo ancho o un rodillo segmentado rueda sobre ciertos contornos complejos, una parte del rodillo no hace contacto contra la superficie, y una parte de la cinta no es compactada. La parte del material que no es compactado puede dar por resultado la delaminación o la porosidad de la parte curada formada por el material.

Después de dispensar y compactar el material sobre la superficie en una dirección, las máquinas tradicionales de colocación de fibra invierten las direcciones, haciendo girar para ello 180º la cabeza de colocación del material entera. Por ejemplo, en una aplicación típica, una cabeza de colocación del material dispensa y compacta material sobre una superficie en una dirección, después corta el material. Tras esto, la cabeza de colocación del material continúa desplazándose en una distancia de separación especificada y luego se retrae de la superficie. Entonces la cabeza de colocación del material gira 180º, se vuelve a aproximar a la superficie, se aplica a la superficie, y dispensa y compacta el material en la superficie, desplazándose en la dirección opuesta. Debido a los muchos miles de cordones requeridos para una parte de composite típica, este método de retirada-giro-reaproximación puede aumentar en una cantidad significativa el tiempo necesario para el proceso de aplicación del material.

Los rodillos corrientes conocidos en la técnica para compactar material de composite son planos de borde a borde. Por lo tanto, con objeto de aplicar una cantidad igual de presión a una tira entera de cinta durante la compactación, el rodillo debe permanecer perpendicular a la superficie. Conseguir esto puede ser un reto, o algunas veces ser imposible, dependiendo de la complejidad de los contornos requeridos para una parte dada.

En consecuencia, existe la necesidad de un método mejorado para dispensar y compactar material en una superficie, que no sufra los problemas y limitaciones de la técnica anterior.

Sumario

El presente invento proporciona un sistema de colocación mejorada y un método para dispensar y compactar material, tal como mecha preimpregnada, sobre una superficie tal como una superficie de un molde, una superficie de un mandril, o cualquier superficie usada para formar partes de composite.

En varias realizaciones del invento, la cabeza de colocación comprende un primer rodillo soportado por una base para aplicar una primera parte del material a lo largo de un primer camino de la superficie, un segundo rodillo soportado por la base para aplicar una segunda parte del material a lo largo de un segundo camino de la superficie; y un primer actuador para mover el primer rodillo con relación a la base e independientemente del segundo rodillo, permitiendo con ello que tanto el primer rodillo como el segundo rodillo permanezcan en contacto con la superficie al cambiar una primera distancia entre la base y el primer camino con relación a una segunda distancia entre la base y el segundo camino.

En otras realizaciones del invento, el primer camino es sustancialmente adyacente al segundo camino, y el primer actuador mueve al primer rodillo entre una primera posición más próxima a la base y una segunda posición más alejada de la base. Además, el primer actuador puede hacer pivotar al primer rodillo alrededor de un primer eje geométrico, y girar el primer rodillo alrededor de un segundo eje geométrico, siendo el segundo eje geométrico sustancialmente perpendicular al primer eje geométrico. Los conjuntos de rodillo pueden ser acoplados a la base en una configuración sustancialmente al tresbolillo. Cada conjunto de rodillos comprende un rodillo de compactación y puede dispensar y compactar una parte del material sobre una parte de la superficie y es movible independientemente con movimientos de rotación, de pivotamiento y lineales con seis grados de libertad.

En realizaciones del invento, el rodillo de compactación del conjunto de rodillos puede estar sustancialmente coronado a lo largo de su superficie circunferencial exterior, para dispensar y compactar más efectivamente el material sobre la superficie. El rodillo de compactación puede hacerse de un material maleable, tal como de caucho, que permita que la superficie coronada sea comprimida contra la superficie al ser aplicada presión al rodillo.

Breve descripción de los dibujos

En lo que sigue se describe en detalle una realización del presente invento, con referencia a las figuras de los dibujos que se acompañan, en las que:

La Fig. 1 es una vista en perspectiva isométrica de un sistema de colocación del material y de una cabeza de colocación construida de acuerdo con una realización del presente invento;

La Fig. 2 es una vista en perspectiva de la cabeza de colocación de la Fig. 1 aplicando tiras de un material a una superficie;

La Fig. 3 es una vista en perspectiva isométrica de la cabeza de colocación de la Fig. 1; La Fig. 4 es una vista en planta del fondo de la cabeza de colocación de la Fig. 3;

La Fig. 5 es una vista en alzado lateral de un lado de la cabeza de colocación de la Fig. 3; La Fig. 6 es una vista en perspectiva de un par de conjuntos de rodillo de la Fig. 3 y de su conjunto actuador; La Fig. 7 es una vista en perspectiva isométrica de un par de conjuntos de rodillo de la Fig. 3 y su conjunto

actuador, con un conjunto de rodillos accionado, ligeramente más alto que el otro conjunto de rodillos;

La Fig. 8 es una vista en perspectiva isométrica de un par de conjuntos de rodillo de la Fig. 3 y su conjunto actuador; La Fig. 9 es una vista en perspectiva isométrica de un par de conjuntos de rodillo de la Fig. 3 y su conjunto

actuador, en la que se ha ilustrado el movimiento de rotación de un actuador giratorio;

La Fig. 10 es una vista lateral de un par de conjuntos de rodillo de la Fig. 3 y su conjunto actuador, en la que se ha ilustrado el movimiento de un actuador pivotante; La Fig. 11 es una vista en perspectiva isométrica de un conjunto de rodillos construido de acuerdo con una

realización del presente invento; La Fig. 12 es una vista en despiece ordenado del conjunto de rodillos de la Fig. 11; La Fig. 13 es una vista en perspectiva isométrica, fragmentaria, en corte transversal, del conjunto de rodillos

de la Fig. 11, en la que un mecanismo de corte está en una posición de abierto;

La Fig. 14 es una vista en perspectiva isométrica, fragmentaria, en corte transversal, del conjunto de rodillos de la Fig. 11, en la que el mecanismo de corte está en una posición de cerrado, cortando por ello al material; La Fig. 15 es una vista en planta, en corte transversal, del conjunto de rodillos de la Fig. 11, con el material

siendo dispensado en una primera dirección a lo largo de una superficie;

La Fig. 16 es una vista en planta, en corte transversal, del conjunto de rodillos de la Fig. 11, con el material siendo cortado por el mecanismo de corte; La Fig. 17 es una vista en planta en corte transversal del conjunto de rodillos de la Fig. 11, con el material

siendo alimentado a un segundo lado del rodillo de compactación;

La Fig. 18 es una vista en planta, en corte transversal, del conjunto de rodillos de la Fig. 11, con el material siendo dispensado en una segunda dirección a lo largo de la superficie; La Fig. 19 es una vista en corte transversal de un rodillo de compactación construido de acuerdo con una

realización del presente invento, en la que el rodillo de compactación no está cargado contra una superficie; La Fig. 20 es una vista en corte transversal del rodillo de compactación de la Fig. 1 cargado contra el material y la superficie, con presión aplicada al rodillo hacia la superficie; y

La Fig. 21 es una vista en corte transversal del rodillo de compactación de la Fig. 19 cargado contra el material y la superficie, con suficiente presión aplicada al rodillo hacia la superficie para aplanar sustancialmente una superficie circunferencial exterior del rodillo de compactación.

Descripción detallada

La Fig. 1 ilustra un sistema 10 de colocación del material construido de acuerdo con una realización del presente invento. El sistema 10 de colocación del material puede ser usado para dispensar y compactar un material 12, ilustrado en la Fig. 2, sobre una superficie 14 de un molde, un mandril, o cualquier aparato para formar partes de composite, y es particularmente adecuado para colocación de fibra para construir partes de composite para un avión. Con referencia a la Fig. 1, el sistema 10 de colocación de material puede comprender un bastidor 16, un actuador 18 de la cabeza, y una cabeza de colocación 20 unida al bastidor 16 y accionada por el actuador 18 de la cabeza.

El bastidor 16 puede ser cualquier estructura conocida en la técnica para soportar una cabeza de colocación 20, tal como una estructura de pórtico o una estructura con ejes curvados o lineales a lo largo de los cuales puede ser movida la cabeza de colocación 20 con relación al bastidor 16 mediante el actuador 18 de la cabeza o por cualesquiera otros medios conocidos en la técnica. El actuador 18 de la cabeza puede ser cualquier actuador conocido en la técnica para mover un objeto a lo largo de un bastidor. El actuador 18 de la cabeza puede mover la cabeza de colocación 20 a lo largo del bastidor 16 con movimiento lineal y de rotación.

Como se ha ilustrado en las Figs. 3-4, una realización que sirve de ejemplo de la cabeza de colocación 20 comprende: una base 22 unida al bastidor 16, para soportar otros componentes; una pluralidad de carretes 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38 fijados a la base 22; una pluralidad de conjuntos de actuadores 40, 42, 44, 46 fijados a la base 22; una pluralidad de conjuntos de rodillo 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62 accionados por y acoplados con los conjuntos de actuadores y que cada uno comprende un rodillo de compactación 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78; y un sistema de control (no representado) para guiar la cabeza de colocación 20 y accionar independientemente a los conjuntos de rodillo para dispensar y compactar el material 12 sobre la superficie 14.

Con referencia a las Figs. 2-5, la base 22 es un apoyo en el cual están fijados los carretes 24-38 y los conjuntos de actuadores 40-46. La base 22 puede ser plana y en general de forma rectangular, y puede estar unida al bastidor 16 o a cualquier máquina conocida en la técnica para mover una cabeza de colocación 20 a lo largo de cualquier superficie.

Los carretes 24-38 son convencionales y cada uno tiene enrolladas tiras alargadas del material 12 a ser alimentado a uno al menos de los conjuntos de rodillo 48-62, dispensando y compactando cada conjunto de rodillos una pluralidad de longitudes del material 12 sobre la superficie 14, como se ha ilustrado en la Fig. 2. La pluralidad de longitudes del material 12 puede tener una anchura dentro del margen desde 1,57 mm hasta 25,4 mm. El material 12 puede ser material de composite, cinta de composite impregnada de resina, mecha de cinta partida, cualquier material conocido en la técnica para la colocación de fibra, o cualquier otro material conformable. En una realización que sirve de ejemplo, los carretes tienen 457,2 mm de longitud. El número de carretes en la cabeza de colocación 20 puede ser igual al número de conjuntos de rodillo de la cabeza de colocación 20. Por ejemplo, como se ha ilustrado en la Fig. 3, ocho carretes pueden alimentar material a ocho conjuntos de rodillo. El material 12 de cada carrete puede ser insertado directamente en los conjuntos de rodillo, o bien puede ser dirigido a los conjuntos de rodillo mediante rodillos de redirección (no representados)

o por otros métodos bien conocidos en la técnica.

Cada uno de los conjuntos de actuadores 40-46 puede acoplar al menos uno o dos conjuntos de rodillo 48-62 a la base 22. Con referencia a las Figs. 6-10, cada conjunto actuador puede comprender una montura 80 de actuador unida a la base 22, un actuador pivotante 82 unido a pivotamiento a la montura 80 de actuador, y un apoyo 84 de actuador unido para rotación o fijado al actuador pivotante 82. Cada conjunto actuador puede comprender además un actuador giratorio 86 unido para rotación al apoyo 84 del actuador, una montura 88 de barras unida de modo fijo al actuador giratorio 86, y una primera barra 90 y una segunda barra 92 unidas para deslizamiento a la montura 88 de barras. Finalmente, cada conjunto actuador puede comprender también cuatro guías de barra 94, 96, 98, 100, dos guías de barra unidas para deslizamiento a la primera barra 90 y dos guías de barra unidas para deslizamiento a la segunda barra 92. Las barras primera y segunda 90, 92 pueden incluir roscas en espiral alrededor de una superficie exterior alargada de las barras 90, 92, como se ha ilustrado en las Figs. 4-5, en las que el movimiento de rotación de las barras 90-92 permite que las barras primera y segunda 90, 92 deslicen con relación a la montura 88 de las barras o a las guías 94-100 de las barras. Aunque los conjuntos de actuadores han sido descritos con referencia a las realizaciones ilustradas en los dibujos que se acompañan, se hace notar que pueden emplearse equivalentes y sustitutos hechos aquí sin rebasar el alcance del invento, tal como se especifica en las reivindicaciones. Por ejemplo, cada conjunto de actuadores puede comprender alternativamente un solo actuador de conjuntos de rodillo para accionar a los conjuntos de rodillo.

Cada uno de los conjuntos de rodillo 48-62 puede estar unido a por lo menos una de la primera barra 90 y la segunda barra 92 mediante las guías de barra 94-100. En una realización del invento, al menos uno de los conjuntos de actuadores 40 puede estar unido a un primer par de conjuntos de rodillos 48-50, como se ha ilustrado en las Figs. 6-9. Además, el conjunto de actuadores 42 puede unir a un segundo par de conjuntos de rodillos 52-54, el conjunto de actuadores 44 puede unir a un tercer par de conjuntos de rodillos 56-58, y el conjunto de actuadores 46 puede unir a un cuarto par de conjuntos de rodillos 60, 62. El espacio entre los rodillos de compactación de cada par de conjuntos de rodillos puede ser aproximadamente igual a la anchura de una tira del material 12, como se ha ilustrado en las Figs. 5-7. Por ejemplo, el espacio entre el rodillo de compactación 64 y el rodillo de compactación 66 puede ser aproximadamente igual a la anchura de una tira del material 12. En una realización, cuando dos conjuntos de rodillos están unidos a cada conjunto de actuadores, dos guías de barra 94, 96 pueden unirse a un conjunto de rodillos 48, y dos guías de barra 98100 pueden unirse al otro conjunto de rodillos 50.

Los conjuntos de actuadores 40-46 pueden estar dispuestos en una configuración sustancialmente al tresbolillo sobre la base 22. Con referencia a la Fig. 4, los conjuntos de actuadores están dispuestos al tresbolillo en una configuración de zig-zag, con cada uno de la pluralidad de conjuntos de actuadores situado detrás y a un lado de un conjunto de actuadores precedente. La distancia entre dos cualesquiera de la pluralidad de rodillos de compactación de la cabeza de colocación 20 puede estar dentro del margen desde 1,57 mm hasta 508,0 mm. En esta configuración al tresbolillo, ilustrada en las Figs. 3-5, los conjuntos de rodillos 48-62 de la cabeza de colocación 20, acoplados con los conjuntos de actuadores, dispensan material 12, en esencia simultáneamente, a lo largo de caminos sustancialmente adyacentes sobre la superficie 14, como se ha ilustrado en la Fig. 2. En varias realizaciones del invento, puede haber pequeños espacios de separación entre los caminos adyacentes de material 12. Como alternativa, los caminos del material 12 pueden solaparse parcialmente, con al menos un borde de al menos una tira de material solapando a una parte de otra tira de material.

Por ejemplo, en una realización ilustrada en las Figs. 3-5, cada uno de los cuatro conjuntos de actuadores 4046 acopla uno de los pares de conjuntos de rodillos a la base 22. En esta configuración, el primer par 48-50 de conjuntos de rodillos está delante del segundo par 52-54 de conjuntos de rodillos, el segundo par 52-54 de conjuntos de rodillos está delante del tercer par 56-58 de conjuntos de rodillos, y el tercer par 56-58 de conjunto de rodillos está delante del cuarto par 60-62 de conjuntos de rodillos. El segundo par 52-54 de conjuntos de rodillos está a la izquierda del primer par 48-50 de conjuntos de rodillos, el tercer par 56-58 de conjuntos de rodillos está a la derecha del segundo par 52-54 de conjuntos de rodillos, y el cuarto par 60-62 de conjuntos de rodillos está a la izquierda del tercer par 56-58 de conjuntos de rodillos.

Si se mueve la cabeza de colocación 20 en una dirección indicada por una flecha 110 en la Fig. 4, los caminos adyacentes del material 12 pueden ser compactados sobre la superficie 14 mediante los siguientes rodillos de compactación, que relacionados aquí por orden de izquierda a derecha son: el rodillo de compactación 68, el rodillo de compactación 76, el rodillo de compactación 70, el rodillo de compactación 78, el rodillo de compactación 64, el rodillo de compactación 72, el rodillo de compactación 66, y el rodillo de compactación 74. Por ejemplo, en esta configuración, un borde lateral de un camino de material compactado por el rodillo de compactación 76 es adyacente a un borde lateral de un camino de material compactado por el rodillo de compactación 68, mientras que otro borde lateral del camino de material compactado por el rodillo de compactación 76 es adyacente a un borde lateral de un camino de material compactado por el rodillo de compactación 70.

Cada uno de los conjuntos de rodillos 48-62 puede ser construido de una manera sustancialmente idéntica con componentes sustancialmente idénticos. Con referencia a las Figs. 11-18, el conjunto de rodillos 50 puede comprender el rodillo de compactación 66 que tiene una superficie circunferencial exterior 112 para compactar el material 12; un primer elemento de guía 114 con un primer extremo 116 y un segundo extremo 118 para dirigir el material 12 al rodillo de compactación 66; un segundo elemento de guía 120 que presenta una primera superficie de guía 122 que sigue en general a una primera parte de la superficie circunferencial exterior 112 del rodillo de compactación 66, y un tercer elemento de guía 124 que presenta una segunda superficie de guía 126 que sigue en general a una segunda parte de la superficie circunferencial exterior 112 del rodillo de compactación 66.

Con referencia a las Figs. 11-14, el conjunto de rodillos 50 puede comprender además un primer rodillo de alimentación 128 y un segundo rodillo de alimentación 130 para cooperar alimentando el material 12 al primer elemento de guía 114; un cuarto elemento de guía 132 para guiar el material 12 a los rodillos de alimentación primero y segundo 128, 130; un mecanismo de corte 134 para cortar el material 12; una caja externa 136 que encierra a los componentes del conjunto de rodillos 50; y un actuador de guiado 138, un actuador de alimentación 140, y un actuador de corte 142 montados en la caja externa 136 para accionar al primer elemento de guía 114, a los rodillos de alimentación primero y segundo 128, 130, y al mecanismo de corte

134.

Con referencia a las Figs. 11-12, el rodillo de compactación 66 puede comprender una primera cara 144, una segunda cara 146, un primer borde 148 a lo largo de la circunferencia de la primera cara 144, y un segundo borde 150 a lo largo de la circunferencia de la segunda cara 146. Además, la superficie circunferencial exterior 112, interpuesta entre el primer borde 148 y el segundo borde 150, está sustancialmente coronada desde el primer borde 148 al segundo borde 150, de tal modo que una parte de la superficie circunferencial exterior 112 más alejada de un eje geométrico de rotación 152 del rodillo de compactación 66 está aproximadamente a mitad de recorrido entre el primer borde 148 y el segundo borde 150. El rodillo de compactación 66 está hecho de un material sustancialmente maleable, tal como de cualquier clase de caucho conocido en la técnica para compactar material de composite sobre cualquier superficie. Esto permite que el rodillo de compactación 66 se aplique a la superficie 14 con un ángulo de 90º, o con ángulos que no sean de 90º, ya que el rodillo de compactación 66 puede adaptarse a la superficie 14 al ser presionado contra la superficie 14.

Por ejemplo, en la Fig. 19, el rodillo de compactación 66 se mueve hacia la superficie 14. Cuando se presiona el rodillo de compactación 66 contra la superficie 14 con un ángulo de 90º, la parte de la superficie circunferencial exterior 112 más alejada del eje geométrico de rotación 152 del rodillo de compactación 66 es cargada contra el material 12 y la superficie 14, como se ha ilustrado en la Fig. 20. Con referencia a la Fig. 21, al ser aplicada presión adicional, la superficie circunferencial exterior 112 puede comprimirse hasta quedar sustancialmente plana, ejerciendo con ello presión, primero en el centro de la tira del material 12 y después desde el centro hacia fuera a los bordes laterales de la tira del material 12, compactando con ello uniformemente el material 12 sobre la superficie 14.

El rodillo de compactación 66 puede ser de cualquier tamaño requerido para una aplicación particular de colocación de material. Por ejemplo, el rodillo de compactación 66 puede tener entre 0,25 mm y 381,0 mm de anchura. El rodillo de compactación 66 puede tener además entre 2,5 mm y 50,8 mm de anchura. El rodillo de compactación 66 puede tener además entre 3,17 mm y 7,62 mm de anchura. El rodillo de compactación puede ser más ancho que las tiras de material 12. Por ejemplo, una tira de material de 6,35 mm de anchura puede ser aplicada por un rodillo que tenga 18,75 mm de anchura. La primera cara 144 y la segunda cara 146 del rodillo de compactación 66 pueden tener un diámetro comprendido en el margen desde aproximadamente 2,5 mm hasta aproximadamente 381,0 mm. La primera cara 144 y la segunda cara 146 del rodillo de compactación 66 pueden tener además un diámetro en el margen desde aproximadamente 12,7 mm hasta aproximadamente 76,2 mm. En una realización que sirve de ejemplo, ilustrada en la Fig. 12, para compactar una tira de 6,35 mm del material 12 sobre la superficie 14, el rodillo de compactación 66 puede tener un diámetro de 18,75 mm y una anchura de 9,525 mm.

En varias realizaciones, el primer elemento de guía 114 está próximo al rodillo de compactación 66 y es movible entre la primera posición y la segunda posición. En la primera posición, ilustrada en las Figs. 15-16, el primer extremo 116 del primer elemento de guía 114 está próximo al segundo elemento de guía 120. En la segunda posición, ilustrada en las Figs. 17-18, el primer extremo 116 del primer elemento de guía 114 está próximo al tercer elemento de guía 124. En una realización, el primer elemento de guía 114 puede ser pivotable alrededor de un pivote 158, con lo que el primer elemento de guía 114 puede pivotar a la primera posición y a la segunda posición. Sin embargo, pueden emplearse cualesquiera medios para mover el primer elemento de guía 114 desde la primera posición a la segunda posición.

El segundo elemento de guía 120 presenta la primera superficie de guía 122 que sigue en general a una primera parte de la superficie circunferencial exterior 112 del rodillo de compactación 66, y el tercer elemento de guía 124 presenta la segunda superficie de guía 126 que sigue en general a una segunda parte de la superficie circunferencial exterior 112 del rodillo de compactación 66, como se ha ilustrado en las Figs. 11-12. La primera parte de la superficie circunferencial exterior 112 está en general opuesta a la segunda parte de la superficie circunferencial exterior 112. Los elementos de guía segundo y tercero 120, 124 pueden ser de forma curvada para dirigir el material 12 alrededor del rodillo de compactación 66. Específicamente, al menos una parte de los elementos de guía segundo y tercero 120, 124 puede estar curvada para acoplarse a una parte de la circunferencia del rodillo de compactación 66.

En varias realizaciones, el primer rodillo de alimentación 128 está cargado contra el segundo rodillo de alimentación 130 con el material 12 dispuesto entre ellos, como se ha ilustrado en la Fig. 17. Cuando uno al menos de los rodillos de alimentación primero y segundo 128, 130 es accionado para que gire, el material 12 puede ser alimentado cooperativamente al primer elemento de guía 114. Además, uno al menos de los rodillos de alimentación primero y segundo 128, 130 puede ser accionado para moverlo hacia y desde el otro de los rodillos de alimentación primero y segundo 128, 130. El cuarto elemento de guía 132 puede ser estacionario y está situado próximo a los rodillos de alimentación primero y segundo 128, 130 para guiar al material 12 a los rodillos de alimentación primero y segundo 128, 130.

Con referencia a las Figs. 13-14, el conjunto de rodillos 50 puede incluir también el mecanismo de corte 134 para cortar el material 12. El mecanismo de corte 134 puede ser cualquier mecanismo de corte conocido en la técnica para cortar material. En una realización, el mecanismo de corte 134 comprende un primer elemento de corte 154 y un segundo elemento de corte 156. En una posición de abierto, el primer elemento de corte 154 es movido hacia fuera del segundo elemento de corte 156, como se ha ilustrado en la Fig. 13. El mecanismo de corte 134 puede permanecer en general en una posición de abierto para permitir que el material 12 fluya a través del mismo. Con referencia a la Fig. 14, cuando se requiera cortar el material 12, se puede cerrar el mecanismo de corte 134 por cualesquiera medios conocidos en la técnica, tal como con el actuador de corte 142, ilustrado en la Fig. 11.

En varias realizaciones, el mecanismo de corte 134, el primer rodillo de alimentación 128, y el segundo rodillo de alimentación 130, están interpuestos entre el primer elemento de guía 114 y el cuarto elemento de guía

132. Además, el mecanismo de corte 134 puede estar situado entre el primer elemento de guía 114 y los rodillos de alimentación primero y segundo 128, 130, de modo que cuando se corta el material 12, una parte del material 12 permanecerá entre el primer rodillo de alimentación 128 y el segundo rodillo de alimentación

130.

Con referencia a las Figs. 11-12, la caja externa 136 encierra al primer elemento de guía 114, al mecanismo de corte 134, al primer rodillo de alimentación 128, al segundo rodillo de alimentación 130, y al cuarto elemento de guía 132. La caja externa 136 puede también abarcar una parte del segundo elemento de guía 120, el tercer elemento de guía 124, y el rodillo de compactación 66. Además, el eje geométrico de rotación 152, alrededor del cual gira el rodillo de compactación 66, puede estar asegurado a la caja externa 136.

El actuador de guiado 138, el actuador de alimentación 140, y el actuador de corte 142 pueden estar montados sobre la caja externa 136, como se ha ilustrado en la Fig. 11. Para los pares de conjuntos de rodillos, tales como los conjuntos de rodillos 48-50, los actuadores de guiado, de alimentación y de corte 138, 140, 142 están montados en la caja externa 136 de cada conjunto de rodillos 48-50 sobre una superficie externa que mira hacia fuera del otro de los dos conjuntos de rodillos 48-50, como se ha ilustrado en las Figs.

8-9. El actuador de guiado 138 puede mover al primer elemento de guía 114 entre la primera posición y la segunda posición. El actuador de alimentación 140 puede hacer girar al menos a uno de los rodillos de alimentación primero y segundo 128, 130 y puede mover uno de los rodillos de alimentación primero y segundo 128, 130 hacia y desde el otro de los rodillos de alimentación primero y segundo 128, 130. El actuador de corte 142 puede cerrar y abrir el mecanismo de corte 134.

El sistema de control de la cabeza de colocación 20 puede ser cualquier sistema de control conocido en la técnica para enviar y recibir señales electrónicas. El sistema de control es programable para comunicar con cualquiera de los actuadores 40-46, 138-142 y los conjuntos de rodillos 48-62. El sistema de control puede controlar uno de los conjuntos de actuadores independientemente de otro de los conjuntos de actuadores, permitiendo con ello el movimiento independiente de cada conjunto de rodillos con hasta seis grados de libertad, tres lineales y tres de giro. Así, por ejemplo, cada conjunto de rodillos puede mover linealmente en ambas direcciones a lo largo de cada uno de un eje X, un eje Y y un eje Z, y con movimiento de giro alrededor de un eje X, de un eje Y, y/o de un eje Z. El sistema de control puede también vigilar cada conjunto de rodillos individualmente, para descubrir errores dentro del material 12 o del conjunto de rodillos.

En una realización que sirve de ejemplo, el sistema de control puede mandar a un actuador de pivotamiento 82 del conjunto actuador 40 para hacer pivotar al primer par de conjuntos de rodillos 48-50 alrededor de un primer eje geométrico, como se ha ilustrado en la Fig. 10, con independencia de los otros conjuntos de actuadores 42-46. El actuador de pivotamiento 82 puede hacer pivotar al primer par 48-50 de conjuntos de rodillos 60º hacia delante y 60º hacia atrás, alrededor del primer eje geométrico. El sistema de control puede también mandar al actuador de giro 86 para que gire alrededor de un segundo eje geométrico, como se ha ilustrado en las Figs. 8-9, orientando con ello al primer par de conjuntos de rodillos 48-50 en una dirección diferente a la de los otros pares de conjuntos de rodillos de la cabeza de colocación 20. El primer eje geométrico puede ser sustancialmente perpendicular al segundo eje geométrico.

En varias realizaciones, el sistema de control puede también mandar al menos a uno de los conjuntos de rodillos 48-62 para que deslice más próximo o más alejado de la base 22 que al menos otro conjunto de rodillos, independientemente de los otros conjuntos de rodillos 48-62 de la cabeza de colocación 20. Por ejemplo, la segunda barra 92 del primer par de conjuntos de rodillos 48-50 puede ser mandada por el sistema de control para deslizar el conjunto de rodillos 50 hacia fuera de la base 22, extendiendo con ello el conjunto de rodillos 50 más lejos desde la base 22 que el conjunto de rodillos 48, como se ha ilustrado en las Figs. 6-7. Después el sistema de control puede mandar a la segunda barra 92 para hacer deslizar el conjunto de rodillos 50 de vuelta a una posición más próxima a la base 22. Además, el sistema de control puede mandar a ambos rodillos del primer par 48-50 de conjuntos de rodillos para hacerlos deslizar más próximos a la base 22 o más alejados de ésta, simultáneamente.

El control y el movimiento individual de los conjuntos de rodillos 48-62 permite que el material 12 sea compactado uniformemente sobre la superficie 14, más eficazmente y más efectivamente que por los métodos de aplicación de material de la técnica anterior, ya que la libertad individual de movimiento multidireccional permite que los conjuntos de rodillos se adapten mejor a los radios cerrados y a los complejos contornos de la superficie 14. Esto permite un contacto continuo de los rodillos de compactación 64-78 y el material 12 con la superficie 14.

Un método para el control y el movimiento individuales de los conjuntos de rodillos 48-62 comprende: alimentar una pluralidad de partes del material 12 a través de una pluralidad de los conjuntos de rodillo de una cabeza de colocación 20; aplicar en esencia simultáneamente la pluralidad de partes del material 12 a la superficie 14 con la pluralidad de conjuntos de rodillos, de tal modo que las partes del material 12 sean aplicadas a caminos adyacentes sobre la superficie 14; y mover cada conjunto de rodillos con seis grados de libertad, independientemente de los otros conjuntos de rodillos, para dispensar y compactar el material 12 sobre la superficie 14, como se ha ilustrado en las Figs. 2-3.

Por ejemplo, con referencia a las Figs. 6-7, el método puede incluir mover al menos un rodillo de compactación 66 entre una posición más próxima a una base 22 de la cabeza de colocación 20 y una posición más alejada de la base 22 de la cabeza de colocación 20, independientemente de los otros rodillos de compactación, para aplicar el material 12 a la superficie 14. Como se ha ilustrado en las Figs. 8-10, el método puede comprender también, además, hacer pivotar al menos un conjunto de rodillos 50 alrededor de un primer eje geométrico y hacer girar el mismo conjunto de rodillos 50 alrededor de un segundo eje geométrico, siendo el segundo eje geométrico sustancialmente perpendicular al primer eje geométrico.

El método puede comprender además inclinar al menos uno de los conjuntos de rodillos 48-62 con un ángulo diferente con relación a la base 22 de los otros conjuntos de rodillos. El método puede comprender además inclinar al menos uno de los conjuntos de rodillos con ángulos que no sean de 90º con relación a la superficie

14. Además, el método puede comprender disponer al tresbolillo los conjuntos de rodillos adyacentes 48-62 o los pares de conjuntos de rodillos, y mover en esencia simultáneamente los conjuntos de rodillos 48-62 a lo largo de caminos adyacentes sobre la superficie 14.

Otro método del presente invento permite que el material 12 sea dispensado bidireccionalmente y compactado sobre la superficie 14 sin requerir que los conjuntos de rodillos 48-62 o la cabeza de colocación 20 giren 180º. El método, ilustrado en las Figs. 15-18, comprende los pasos de mover el primer elemento de guía 114 del conjunto de rodillos 50 llevándolo a la primera posición; alimentar el material 12 a través del primer elemento de guía 114 de tal modo que el material 12 se aplique al segundo elemento de guía 120 próximo al primer lado del rodillo de compactación 66; empujar al rodillo de compactación 66 hacia la superficie 14 de tal modo que el rodillo de compactación 66 presione el material 12 contra la superficie 14; y mover uno del rodillo de compactación 66 y la superficie 14 en una primera dirección con relación al otro del rodillo de compactación 66 y la superficie 14, dispensando con ello y compactando el material 12 sobre la superficie 14 a lo largo de la primera dirección, como se ha ilustrado en la Fig. 15.

El método comprende además mover el primer elemento de guía 114 llevándolo a la segunda posición; alimentar el material 12 a través del primer elemento de guía 114 de tal modo que el material 12 se aplique al tercer elemento de guía 124 próximo al segundo lado del rodillo de compactación 66; empujar al rodillo de compactación 66 hacia la superficie 14 de tal modo que el rodillo de compactación 66 presione el material 12 contra la superficie 14; y mover uno del rodillo de compactación 66 y la superficie 14 en una segunda dirección con relación al otro del rodillo de compactación 66 y la superficie 14, dispensando con ello y compactando el material 12 sobre la superficie 14 a lo largo de la segunda dirección, como se ha ilustrado en la Fig. 18.

El método puede comprender además cargar el primer rodillo de alimentación 128 y el segundo rodillo de alimentación 130 cada uno contra el otro, con el material 12 interpuesto entre ellos, y hacer girar al menos uno del primer rodillo de alimentación 128 y el segundo rodillo de alimentación 130, alimentando con ello cooperativamente el material 12 a través del cuarto elemento de guía 132, del mecanismo de corte 134 abierto, del primer elemento de guía 114, y del segundo elemento de guía 120. Cuando el material 12 se aplica al rodillo de compactación 66 y a la superficie 14, el primer rodillo de alimentación 128 y el segundo rodillo de alimentación 130 pueden desaplicar el material 12, moviendo para ello al menos uno del primer rodillo de alimentación 128 y el segundo rodillo de alimentación 130 hacia fuera del otro del primer rodillo de alimentación 128 y el segundo rodillo de alimentación 130. Después se puede dispensar el material 12 y compactarlo sobre la superficie 14 en la primera dirección.

Con referencia a la Fig. 16, el método puede comprender además cortar el material 12 con el mecanismo de corte 134 cuando el material 12 haya sido compactado sobre una parte predeterminada de la superficie 14 en la primera dirección. Después de cortado el material 12, uno al menos del primer rodillo de alimentación 128 y el segundo rodillo de alimentación 130 puede ser movido hacia el otro del primer rodillo de alimentación 128 y el segundo rodillo de alimentación 130, cargando al primer rodillo de alimentación 128 contra el segundo rodillo de alimentación 130, con el material 12 interpuesto entre ellos, como se ha ilustrado en la Fig. 16. Con referencia a la Fig. 17, el método puede implicar además accionar uno al menos del primer rodillo de alimentación 128 y el segundo rodillo de alimentación 130 para que giren, haciendo que tanto el primer rodillo de alimentación 128 como el segundo rodillo de alimentación 130 giren cada uno hacia el otro para alimentar el material 12 a través del mecanismo de corte abierto 134, al primer elemento de guía 114, y después al tercer elemento de guía 124. Una vez que el material 12 se aplique tanto al rodillo de compactación 66 como a la superficie 14, uno al menos del primer rodillo de alimentación 128 y el segundo rodillo de alimentación 130 puede ser movido hacia fuera del otro del primer rodillo de alimentación 128 y el segundo rodillo de alimentación 130, desaplicando con ello el material 12. Después se puede dispensar el material 12 y compactarlo sobre la superficie 14 en la segunda dirección, como se ha ilustrado en la Fig. 18.

Aunque se ha descrito el invento con referencia a las realizaciones ilustradas en los dibujos que se acompañan, se hace notar que pueden emplearse equivalentes y hacer sustituciones aquí sin rebasar el alcance del invento, tal como queda definido en las reivindicaciones. Por ejemplo, en varias realizaciones, los conjuntos de rodillos 48-62 del invento descrito en lo que antecede podrían ser sustituidos por cualquier rodillo adecuado para compactar material 12 sobre cualquier superficie. Además, cada uno de los conjuntos de rodillos, de los rodillos de compactación, y de los conjuntos de actuadores de la cabeza de colocación 20, puede ser construido y accionado como se ha ilustrado en las Figs. 6-21.

Habiendo así descrito una realización del invento, lo que se reivindica como nuevo y se desea que quede protegido por Título de Invención incluye lo siguiente:

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una cabeza de colocación (20) para aplicar un material (12) a una superficie (14), comprendiendo dicha cabeza de colocación (20):

una base (22);

un primer conjunto de actuadores (40-46) soportado por la base (22);

un primer rodillo de compactación (64-78) soportado por el primer conjunto de actuadores (40-46) para aplicar una primera parte del material (12) a lo largo de un primer camino de la superficie (14);

un segundo rodillo de compactación (64-78) soportado por la base (22) para aplicar una segunda parte del material (12) a lo largo de un segundo camino de la superficie (14); y

uno o más carretes (24-38) para alimentar el material (12) a los rodillos de compactación (64-78) primero y segundo,

estando configurado el primer conjunto de actuadores (40-46) para mover el primer rodillo de compactación (64-78) con relación a la base (22) e independientemente del segundo rodillo de compactación (64-78), permitiendo con ello que tanto el primer rodillo de compactación (64-78) como el segundo rodillo de compactación (64-78) permanezcan en contacto con la superficie (14) al cambiar una primera distancia entre la base (22) y el primer camino con relación a una segunda distancia entre la base (22) y el segundo camino.
2.

La cabeza de colocación (20) según la reivindicación 1, caracterizada porque los rodillos de compactación (64-78) primero y segundo están situados en la base (22) de manera que el primer rodillo de compactación (64-78) aplica la primera parte del material (12) sustancialmente adyacente a la segunda parte del material (12) aplicado por el segundo rodillo de compactación (64-78).
3.

La cabeza de colocación (20) según la reivindicación 1, caracterizada porque el segundo rodillo de compactación (64-78) está soportado por el primer conjunto de actuadores (40-46).
4.

La cabeza de colocación (20) según la reivindicación 1, caracterizada porque los rodillos de compactación (64-78) primero y segundo están dispuestos en la base (22) en una configuración al tresbolillo.
5.

La cabeza de colocación (20) según la reivindicación 4, caracterizada porque el primer rodillo de compactación (64-78) está situado de tal modo que la distancia entre el primer rodillo de compactación (6478) y el segundo rodillo de compactación (64-78) está dentro del margen entre 1,57 mm y 508,0 mm.
6.

La cabeza de colocación (20) según la reivindicación 1, caracterizada porque el primer conjunto de actuadores (40-46) mueve al primer rodillo de compactación (64-78) entre una primera posición más próxima a la base (22) y una segunda posición más alejada de la base (22), hace pivotar al primer rodillo de compactación (64-78) alrededor de un primer eje geométrico, y hace girar al primer rodillo de compactación (64-78) alrededor de un segundo eje geométrico, siendo el segundo eje geométrico sustancialmente perpendicular al primer eje geométrico.
7.

La cabeza de colocación (20) según la reivindicación 1, caracterizada porque comprende además un segundo conjunto de actuadores (40-46) soportado por la base (22) y configurado para mover el segundo

rodillo de compactación (64-78) con relación a la base (22) e independientemente del primer rodillo de compactación (64-78).
8.

La cabeza de colocación (20) según la reivindicación 7, caracterizada porque comprende además:

un tercer conjunto de actuadores (40-46) soportado por la base (22); y

un tercer rodillo de compactación (64-78) soportado por el tercer conjunto de actuadores (64-78) para aplicar una tercera parte del material (12) a lo largo de un tercer camino de la superficie (14),

el tercer conjunto de actuadores (40-46) configurado para mover el tercer rodillo de compactación (64-78) con relación a la base (22) e independientemente de los rodillos de compactación (64-78) primero y segundo.
9. La cabeza de colocación (20) según la reivindicación 8, en que los rodillos de compactación (64-78) primero y tercero están situados delante del segundo rodillo de compactación (64-78), estando situado el primer rodillo de compactación (64-78) con relación a la base (22) para aplicar la primera parte del material

(12) sustancialmente adyacente a un primer borde lateral de la segunda parte del material (12), y estando situado el tercer rodillo de compactación (64-78) con relación a la base (22) para aplicar la tercera parte del material (12) sustancialmente adyacente a un segundo borde lateral de la segunda parte del material (12).
10.

La cabeza de colocación (20) según la reivindicación 1, caracterizada porque la base (22) comprende una cara sustancialmente plana que soporta a los rodillos de compactación (64-78) primero y segundo.
11.

Una cabeza de colocación (20) para aplicar una pluralidad de longitudes de un material (12) a una superficie (14), comprendiendo dicha cabeza de colocación (20):

una base (22);

un primer conjunto de rodillos (48-62) soportado por la base (22) y que incluye un primer rodillo de compactación (64-78) para aplicar una primera longitud del material (12) a lo largo de un primer camino de la superficie (14);

un segundo conjunto de rodillos (48-62) soportado por la base (22) y que incluye un segundo rodillo de compactación (64-78) para aplicar una segunda longitud del material (12) a lo largo de un segundo camino de la superficie (14);

un tercer conjunto de rodillos (48-62) soportado por la base (22) y que incluye un tercer rodillo de compactación (64-78) para aplicar una tercera longitud del material (12) a lo largo de un tercer camino de la superficie (14);

un primer conjunto de actuadores (40-46) para mover el primer conjunto de rodillos (48-62) con relación a la base (22) e independientemente del segundo conjunto de rodillos (48-62) y del tercer conjunto de rodillos (4862);

un segundo conjunto de actuadores (40-46) para mover el segundo conjunto de rodillos (48-62) con relación a la base (22) e independientemente del primer conjunto de rodillos (48-62) y del tercer conjunto de rodillos (4862);

un tercer conjunto de actuadores (40-46) para mover el tercer conjunto de rodillos (48-62) con relación a la base (22) e independientemente del primer conjunto de rodillos (48-62) y del segundo conjunto de rodillos (48-62); y

una pluralidad de carretes (24-38) para alimentar el material (12) a los conjuntos de rodillos (48-62) primero, segundo y tercero,

en que el primer conjunto de actuadores (40-46) mueve al primer conjunto de rodillos (48-62) con seis grados de libertad, independientemente de los conjuntos de rodillos (48-62) segundo y tercero;

en que el segundo conjunto de actuadores (40-46) mueve al segundo conjunto de rodillos (48-62) con seis grados de libertad independientemente de los conjuntos de rodillos (48-62) primero y tercero;

en que el tercer conjunto de actuadores (40-46) mueve al tercer conjunto de rodillos (48-62) con seis grados de libertad independientemente de los conjuntos de rodillos (48-62) primero y segundo.
12.

La cabeza de colocación (20) según la reivindicación 11, caracterizada porque el primer conjunto de rodillos (48-62), el segundo conjunto de rodillos (48-62), y el tercer conjunto de rodillos (48-62) están situados en la base (22) para aplicar la pluralidad de longitudes del material (12) en esencia simultáneamente.
13.

La cabeza de colocación (20) según la reivindicación 11, caracterizada porque cada conjunto de rodillos (48-62) comprende:

un primer rodillo de compactación (64-78) con una superficie circunferencial exterior (112);

un primer elemento de guía (114) que tiene un primer extremo (116) y un segundo extremo (118), siendo el primer elemento de guía (114) movible entre una primera posición y una segunda posición;

un segundo elemento de guía (120) que presenta una primera superficie de guía (122) que sigue en general a una primera parte de la superficie circunferencial exterior (112) del primer rodillo de compactación (64-78); y

un tercer elemento de guía (124) que presenta una segunda superficie de guía (126) que sigue en general a una segunda parte de la superficie circunferencial exterior (112) del primer rodillo de compactación (64-78);

en que el primer extremo (114) del primer elemento de guía (112) está próximo al segundo elemento de guía

(120) cuando el primer elemento de guía (112) está en la primera posición, y está próximo al tercer elemento de guía (124) cuando el primer elemento de guía (112) está en la segunda posición.
14.

La cabeza de colocación (20) según la reivindicación 13, caracterizada porque el primer rodillo de compactación (64-78) está hecho de un material sustancialmente maleable y la superficie circunferencial exterior (112) del primer rodillo de compactación (64-78) está sustancialmente coronada entre un primer borde y un segundo borde, de tal modo que una parte de la superficie circunferencial exterior (112) más alejada de un eje geométrico de rotación del primer rodillo de compactación (64-78) está aproximadamente a mitad de camino entre el primer borde y el segundo borde.
15.

Un sistema (10) de colocación de material para aplicar un material (12) a una superficie (14), comprendiendo el sistema (10):

un bastidor (16);

una cabeza de colocación (20) de material (12) soportada por el bastidor (16), incluyendo la cabeza (20): una base (22); una pluralidad de conjuntos de rodillos (48-62) soportados por la base (22), siendo cada conjunto de rodillos

(48-62) operable para aplicar una parte del material (12) a una parte de la superficie (14); y una pluralidad de conjuntos de actuadores (40-46), cada conjunto de actuadores (40-46) operable para mover

al menos uno de los conjuntos de rodillos (48-62) con relación a la base (22) e independientemente de los demás conjuntos de rodillos (48-62); un actuador (18) de la cabeza de colocación (20) para mover la cabeza de colocación (20) con relación al

bastidor (16); y un sistema de control para controlar los conjuntos de actuadores (40-46).
16. Un sistema (10) de colocación de material (12) según la reivindicación 15, caracterizado porque uno al menos de los conjuntos de rodillos (48-62) comprende:

un primer rodillo de compactación (64-78) con una superficie circunferencial exterior (112); un primer elemento de guía (114) que tiene un primer extremo (116) y un segundo extremo (118), siendo el primer elemento de guía (114) movible entre una primera posición y una segunda posición;

un segundo elemento de guía (120) que presenta una primera superficie de guía (122) que sigue en general

a una primera parte de la superficie circunferencial exterior (112) del primer rodillo de compactación (64-78); y un tercer elemento de guía (124) que presenta una segunda superficie de guía (126) que sigue en general a una segunda parte de la superficie circunferencial exterior (112) del primer rodillo de compactación (64-78);

en que el primer extremo (116) del primer elemento de guía (114) está próximo al segundo elemento de guía

(120) cuando el primer elemento de guía (114) está en la primera posición, y está próximo al tercer elemento de guía (124) cuando el primer elemento de guía (114) está en la segunda posición.
17.

Un sistema (10) de colocación de material según la reivindicación 16, caracterizado porque cada conjunto de rodillos (48-62) comprende además: un primer rodillo de alimentación (128);

un segundo rodillo de alimentación (130) cargado contra el primer rodillo de alimentación (128); y un actuador de alimentación (140) para hacer girar a uno al menos del primer rodillo de alimentación (128) y el segundo rodillo de alimentación (130).
18.

Una cabeza de colocación (20) para aplicar una pluralidad de longitudes de un material (12) a una superficie (14), comprendiendo la cabeza de colocación (20):

una base (22);

una pluralidad de rodillos de compactación soportados por la base (22), siendo cada rodillo operable para aplicar una de la pluralidad de longitudes del material (12) a una parte de la superficie (14) de tal modo que cada longitud sea aplicada a la superficie (14) sustancialmente adyacente a otra de la pluralidad de longitudes del material (12), en que cada una de la pluralidad de longitudes del material (12) tiene una anchura dentro del margen entre 1,6 mm y 25,4 mm;

una pluralidad de conjuntos de actuadores (40-46), cada conjunto de actuadores (40-46) configurado para mover al menos uno de los rodillos de compactación (64-78) con relación a la base (22) e independientemente de los demás conjuntos de rodillos (48-62); y

una pluralidad de carretes (24-38) para alimentar el material (12) a los rodillos de compactación (64-78).
19.

La cabeza de colocación (20) según la reivindicación 18, caracterizada porque los rodillos de compactación (64-78)están situados en la base (22) para aplicar la pluralidad de longitudes del material (12) en esencia simultáneamente.
20.

Un método para dispensar y compactar un material (12) sobre una superficie (14), que comprende los pasos de:

alimentar una pluralidad de partes del material (12) a una pluralidad de rodillos de compactación (64-78) de una cabeza de colocación (20);

aplicar en esencia simultáneamente la pluralidad de partes del material (12) a la superficie (14) con la pluralidad de rodillos de compactación (64-78) de tal modo que las partes del material (12) sean aplicadas a caminos adyacentes sobre la superficie (14); y

mover al menos un rodillo de compactación (64-78) entre una primera posición más próxima a una base (22) de la cabeza de colocación (20) y una segunda posición más alejada de la base (22) de la cabeza de colocación (20), independientemente de los demás conjuntos de rodillos (48-62), para aplicar el material (12) a la superficie (14).
21.

El método según la reivindicación 20, caracterizado porque el paso de aplicar en esencia simultáneamente la pluralidad de partes del material (12) a la superficie (14) con la pluralidad de rodillos de compactación (64-78) comprende además hacer pivotar un primer conjunto de rodillos (48-62) alrededor de un primer eje geométrico y hacer girar a un primer conjunto de rodillos (48-62) alrededor de un segundo eje geométrico, siendo el segundo eje geométrico sustancialmente perpendicular al primer eje geométrico.
22.

El método según la reivindicación 21, caracterizado porque el paso de aplicar en esencia simultáneamente la pluralidad de partes del material (12) a la superficie (14) con la pluralidad de rodillos de compactación (64-78) comprende además hacer pivotar o girar al menos un conjunto de rodillos (48-62) de la cabeza de colocación (20) independientemente del primer rodillo de compactación (64-78).