JP2018511498A - 繊維を制御可能に切断するための装置及び関連する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2015年4月3日に出願された「Apparatus for Automatically Cutting Fibers and Aligning One or More Fiber Segments」という名称の米国特許出願第62/142,722号の優先権を主張し、その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
Claims (23)
- 長手方向軸を有し、1つ以上の繊維を含む供給源に結合可能なマンドレルであって、
最上部分、
前記最上部分の概して反対側の最下部分、
前記最上部分と前記最下部分との間に延在する長さ、
前記マンドレルの前記長さの少なくとも一部分に沿って変化する断面積、及び
前記マンドレルの前記長さの実質的に全体に沿って実質的に一定に保たれている断面周囲、
を含むマンドレルと、
前記最上部分の及び/又はその近くの前記マンドレルの第1の部分から、前記マンドレルの前記最下部分の及び/又はその近くの前記マンドレルの第2の部分まで、前記1つ以上の繊維を移動させるように構成された移送機構と、
1つ以上の切断要素を含む少なくとも1つの切断器であって、前記1つ以上の切断要素のそれぞれが、前記マンドレルの少なくとも1つの切断面に少なくとも近接して配設され、前記1つ以上の繊維を切断するように構成されており、前記少なくとも1つの切断面が、前記マンドレルの前記最下部分に及び/又はその近くにある、切断器と、
を備えることを特徴とする繊維ガン。 - 請求項1に記載の繊維ガンであって、
前記マンドレルの前記断面積が、前記最上部分から前記最下部分に向かって概して減少する、
ことを特徴とする繊維ガン。 - 請求項1に記載の繊維ガンであって、
前記マンドレルの前記断面積が、前記マンドレルの前記長さの実質的に全体に沿って変化する、
ことを特徴とする繊維ガン。 - 請求項1に記載の繊維ガンであって、
前記マンドレルの前記断面周囲が、前記マンドレルの前記長さの前記少なくとも一部分に沿って一定に保たれている、
ことを特徴とする繊維ガン。 - 請求項1に記載の繊維ガンであって、
前記マンドレルの前記断面周囲が、前記マンドレルの前記長さの前記少なくとも一部分に沿って最大で5%変化する、
ことを特徴とする繊維ガン。 - 請求項1に記載の繊維ガンであって、
前記マンドレルの前記断面周囲が、前記マンドレルの前記長さの前記少なくとも一部分に沿って最大で3%変化する、
ことを特徴とする繊維ガン。 - 請求項1に記載の繊維ガンであって、
前記マンドレルの前記断面周囲が、前記マンドレルの前記最下部分の及び/又はその近くの前記マンドレルの部分において最大で5%増大する、
ことを特徴とする繊維ガン。 - 請求項1に記載の繊維ガンであって、
前記最上部分の及び/又はその近くの前記マンドレルの断面形状が、概して円形である、
ことを特徴とする繊維ガン。 - 請求項1に記載の繊維ガンであって、
前記最下部分の及び/又はその近くの前記マンドレルの断面形状が、前記最上部分の及び/又はその近くの前記マンドレルの断面形状よりも細長い、
ことを特徴とする繊維ガン。 - 請求項1に記載の繊維ガンであって、
前記最下部分の及び/又はその近くの前記マンドレルの断面形状が、少なくとも1つの細長い側部及び少なくとも1つの狭い側部を含み、
前記少なくとも1つの細長い側部が実質的に真っ直ぐである、
ことを特徴とする繊維ガン。 - 請求項1に記載の繊維ガンであって、
前記移送機構が、前記マンドレルの少なくとも1つの表面に少なくとも近接して配設された少なくとも1つのベルトを含む、
ことを特徴とする繊維ガン。 - 請求項11に記載の繊維ガンであって、
前記少なくとも1つのベルトが、第1のベルト及び第2のベルトを含み、
前記マンドレルの前記少なくとも1つの表面が、第1の表面、及び前記第1の表面の反対側の第2の表面を含み、
前記第1のベルトが前記第1の表面に少なくとも近接して配設されており、
前記第2のベルトが前記第2の表面に少なくとも近接して配設されている、
ことを特徴とする繊維ガン。 - 請求項1に記載の繊維ガンであって、
前記1つ以上の切断要素が、前記マンドレルに対して回転可能な少なくとも1つの研削砥石を含む、
ことを特徴とする繊維ガン。 - 請求項1に記載の繊維ガンであって、
前記1つ以上の切断要素が、少なくとも1つの超音波シザーを含む、
ことを特徴とする繊維ガン。 - 長手方向軸を含むマンドレルであって、
最上部分、
前記最上部分の概して反対側の最下部分、
前記最上部分と前記最下部分との間に延在する長さ、
前記マンドレルの前記長さの少なくとも一部分に沿って変化する断面積、及び
前記マンドレルの前記長さの実質的に全体で実質的に一定に保たれている断面周囲、
を含むマンドレルと、
前記最上部分の及び/又はその近くの前記マンドレルの第1の部分から、前記マンドレルの前記最下部分の及び/又はその近くの前記マンドレルの第2の部分まで、1つ以上の繊維を移動させるように構成された移送機構と、
1つ以上の切断要素を含む少なくとも1つの切断器であって、前記1つ以上の切断要素のそれぞれが、前記マンドレルの少なくとも1つの切断面に少なくとも近接して配設され、前記1つ以上の繊維を切断するように構成されており、前記少なくとも1つの切断面が、前記マンドレルの前記最下部分に及び/又はその近くにある、切断器と、
を含む繊維ガンと、
支持部材に対して前記繊維ガンを制御可能に移動させるように構成されたロボットと、
前記繊維ガン及び前記ロボットに動作可能に結合されたコントローラであって、前記繊維ガン及び前記ロボットの動作を少なくとも部分的に制御するように構成されたコントローラと、
を備えることを特徴とする装置。 - 請求項15に記載の装置であって、
前記ロボットが、
静止部分と、
前記静止部分に対して動くように構成された1つ以上の動作部分と、
を含み、
前記1つ以上の動作部分のうちの少なくとも1つが、前記静止部分に結合されている、
ことを特徴とする装置。 - 請求項15に記載の装置であって、
前記マンドレルに動作可能に結合された、前記1つ以上の繊維を含む供給源をさらに備える、
ことを特徴とする装置。 - 請求項15に記載の装置であって、
前記支持部材が、1つ以上の遷移領域を含む複合材コンポーネントを含む、
ことを特徴とする装置。 - 1つ以上の繊維を切断する方法であって、
長手方向軸を含むマンドレルであって、最上部分、及び前記最上部分から離間した最下部分を含み、前記最上部分と前記最下部分との間に延在する長さを呈し、前記マンドレルの長さの少なくとも一部分に沿って変化する断面積を呈するマンドレルと、移送機構と、前記マンドレルの少なくとも1つの切断面に少なくとも近接して配設された少なくとも1つの切断要素と、を含む繊維ガンを用意するステップと、
前記マンドレルの前記最上部分の及び/又はその近くのマンドレルの第1の部分から、前記マンドレルの前記最下部分の及び/又はその近くの前記マンドレルの第2の部分まで、1つ以上の繊維を移動させるように、移送機構を作動させるステップと、
前記マンドレルの前記最下部分の及び/又はその近くの前記少なくとも1つの切断要素を使用して、前記1つ以上の繊維を切断して、1つ以上の繊維区分を作り出すステップと、
前記1つ以上の繊維区分のそれぞれを、前記繊維ガンの下に配設された支持部材上に制御可能に位置付けるステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項19に記載の方法であって、
前記繊維ガンの下に前記支持部材を配設するステップをさらに含み、
前記支持部材が、1つ以上の遷移領域を有する複合材コンポーネントを含む、
ことを特徴とする方法。 - 請求項20に記載の方法であって、
前記1つ以上の繊維区分のそれぞれを、前記支持部材上に制御可能に位置付けるステップが、前記1つ以上の繊維区分のそれぞれを、前記1つ以上の遷移領域のうちの少なくとも1つの上に、又はその周りに制御可能に位置付けるステップを含む、
ことを特徴とする方法。 - 請求項19に記載の方法であって、
前記繊維ガンを、前記支持部材に対して制御可能に移動させるステップをさらに含む、
ことを特徴とする方法。 - 請求項19に記載の方法であって、
移送機構を作動させるステップが、前記マンドレルに少なくとも近接して配設された少なくとも1つのベルトを回転させるステップを含む、
ことを特徴とする方法。
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