JP2022002893A - プライバイプライ式製造プロセスにおいてラミネートプライの被トリミング部分を選択的に除去するための自動除去装置、システム、及び方法 - Google Patents
プライバイプライ式製造プロセスにおいてラミネートプライの被トリミング部分を選択的に除去するための自動除去装置、システム、及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022002893A JP2022002893A JP2021080994A JP2021080994A JP2022002893A JP 2022002893 A JP2022002893 A JP 2022002893A JP 2021080994 A JP2021080994 A JP 2021080994A JP 2021080994 A JP2021080994 A JP 2021080994A JP 2022002893 A JP2022002893 A JP 2022002893A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vacuum
- see
- rotary reel
- scrap
- trimmed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 81
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 230000008569 process Effects 0.000 title abstract description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 58
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 157
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 97
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 97
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 89
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 28
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 28
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 9
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 61
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 61
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 25
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 8
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 6
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 6
- 210000000245 forearm Anatomy 0.000 description 5
- 238000012432 intermediate storage Methods 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000012636 effector Substances 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 3
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000012237 artificial material Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000011143 downstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000009419 refurbishment Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
- B29C70/545—Perforating, cutting or machining during or after moulding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
- B29C70/38—Automated lay-up, e.g. using robots, laying filaments according to predetermined patterns
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/0052—Gripping heads and other end effectors multiple gripper units or multiple end effectors
- B25J15/0057—Gripping heads and other end effectors multiple gripper units or multiple end effectors mounted on a turret
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/06—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
- B25J15/0616—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/06—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
- B25J15/0616—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum
- B25J15/0625—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum provided with a valve
- B25J15/0641—Object-actuated valves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/06—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
- B25J15/0616—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum
- B25J15/065—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum provided with separating means for releasing the gripped object after suction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/06—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
- B25J15/0616—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum
- B25J15/0691—Suction pad made out of porous material, e.g. sponge or foam
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
- B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
- B26D7/18—Means for removing cut-out material or waste
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C31/00—Handling, e.g. feeding of the material to be shaped, storage of plastics material before moulding; Automation, i.e. automated handling lines in plastics processing plants, e.g. using manipulators or robots
- B29C31/04—Feeding of the material to be moulded, e.g. into a mould cavity
- B29C31/08—Feeding of the material to be moulded, e.g. into a mould cavity of preforms to be moulded, e.g. tablets, fibre reinforced preforms, extruded ribbons, tubes or profiles; Manipulating means specially adapted for feeding preforms, e.g. supports conveyors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
- B29C70/34—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
- B32B38/0004—Cutting, tearing or severing, e.g. bursting; Cutter details
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G29/00—Rotary conveyors, e.g. rotating discs, arms, star-wheels or cones
- B65G29/02—Rotary conveyors, e.g. rotating discs, arms, star-wheels or cones for inclined or vertical transit
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
- B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
- B65G47/84—Star-shaped wheels or devices having endless travelling belts or chains, the wheels or devices being equipped with article-engaging elements
- B65G47/846—Star-shaped wheels or wheels equipped with article-engaging elements
- B65G47/848—Star-shaped wheels or wheels equipped with article-engaging elements the article-engaging elements being suction or magnetic means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
- B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
- B65G47/90—Devices for picking-up and depositing articles or materials
- B65G47/91—Devices for picking-up and depositing articles or materials incorporating pneumatic, e.g. suction, grippers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H5/00—Feeding articles separated from piles; Feeding articles to machines
- B65H5/08—Feeding articles separated from piles; Feeding articles to machines by grippers, e.g. suction grippers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H5/00—Feeding articles separated from piles; Feeding articles to machines
- B65H5/08—Feeding articles separated from piles; Feeding articles to machines by grippers, e.g. suction grippers
- B65H5/14—Details of grippers; Actuating-mechanisms therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
- B25J11/005—Manipulators for mechanical processing tasks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2793/00—Shaping techniques involving a cutting or machining operation
- B29C2793/0027—Cutting off
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
- B29L2031/3076—Aircrafts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H2406/00—Means using fluid
- B65H2406/30—Suction means
- B65H2406/34—Suction grippers
- B65H2406/343—Details of sucking member
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H2406/00—Means using fluid
- B65H2406/30—Suction means
- B65H2406/34—Suction grippers
- B65H2406/345—Rotary suction grippers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H2406/00—Means using fluid
- B65H2406/30—Suction means
- B65H2406/36—Means for producing, distributing or controlling suction
- B65H2406/366—Means for producing, distributing or controlling suction producing vacuum
- B65H2406/3661—Injectors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Robotics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
【課題】プライバイプライ式製造プロセスにおいてラミネートプライの被トリミング部分を選択的に除去するための自動化された装置、システム及び方法を提供する。【解決手段】自動除去装置(10)は、回転式リール(14)の周囲に取り付けられた複数の格納式真空パネル(34)を有する回転式リール(14)を備える。各格納式真空パネル(34)は真空ポート(64)、セルフシールバルブ及び真空パッド(58)を有する。複数の格納式真空パネル(34)に取り付けられたアクチュエータアセンブリ(130)と、回転式リール(14)の周囲に取り付けられた摩擦低減要素(168)と、回転式リール(14)に取り付けられた駆動アセンブリ(180)と、回転式リール(14)に取り付けられ、真空発生器(250)への空気流(110)を制御するように動作可能なバルブマニホルドを備える空気圧システムとをさらに備える。【選択図】図2A
Description
本開示は、一般に、複合ラミネート体製造プロセスのための装置、システム、及び方法に関し、より詳細には、複合構造及び部品の製造に使用されるプライバイプライ式製造プロセスにおいてラミネートプライの被トリミング部分を除去する自動化された装置、システム、及び方法に関する。
複合構造体は、それらの高い強度対重量比、耐食性、及び他の好ましい特性を理由として、航空機の製造を含む多種多様な用途に使用され得る。特に、航空機の製造では、複合構造体又は部品を使用して、ストリンガ、スパー、及び翼パネルを含む翼、胴体、尾部セクション、並びに航空機の他の部分を形成することができる。そのような複合構造体又は部品は、互いにラミネートされた複数の積層された複合プライ又は層を含む複合ラミネート体から形成され得る。
複合ラミネート体の形成に使用されるプライバイプライ式製造プロセスでは、個々の複合プライ、例えば複合テープ又はシートから形成されたものが、典型的には、裏当フィルム、剥離フィルム、又は剥離プライ層などの裏当材料にラミネートされて、ラミネートプライを形成する。ラミネートプライの1以上の縁部は、ネットカットプライを形成するために、可動テーブル又はコンベヤベルトなどの搬送装置の平面上で切断又はトリミングされることがある。形成のために、又はツール、金型、又はフォーム上で他のネットカットプライと共にレイアップするために搬送装置上のネットカットプライを別の製造ラインステーションに移送する前に、複合材料及び/又は裏当材料の切断された又はトリミングされたスクラップは、通常、ネットカットプライの周囲から分離及び除去され、適切に処分される。プライバイプライ式製造プロセスでは複数のネットカットプライがトリミングを必要とし得るため、数百の被トリミングスクラップ片を除去して処分する必要があり得る。
プライバイプライ式製造プロセスにおいて、このような被トリミングスクラップをネットカットプライから除去及び処分するための既知の方法及びシステムが存在する。1つの既知の方法及びシステムとしては、2人以上の作業者が、搬送装置の長さに沿って歩行し、ネットカットプライの周囲から被トリミングスクラップを手で分離してピックアップし、必要に応じて被トリミングスクラップ複合材料を被トリミングスクラップ裏当材料から手で分離し、搬送装置から被トリミングスクラップを手で除去し、被トリミングスクラップを廃棄物処理装置内に手で処分することが挙げられる。しかしながら、そのような既知の手による除去及び処分の方法及びシステムは、スクラップ部分の除去及び処分を含む各ラミネートプライのスクラップ管理のための労力の増加、スクラップ部分の除去及び処分に伴う時間の増加、並びにプライバイプライ式製造プロセスにおいて手による除去及び処分を用いて複合ラミネート体を形成する全体的なコストの増加をもたらし得る。さらに、ネットカットプライの1以上の部分を引っ掛ける及び/又は剥離することなく、被トリミングスクラップを手で分離してピックアップすることが困難な場合がある。
加えて、プライバイプライ式製造プロセスにおいてネットカットプライから被トリミングスクラップを除去するための既知の手動装置が存在する。そのような既知の手動装置の1つとしては、ネットカットプライの周囲から除去するために被トリミングスクラップを巻回するための手動スプールが挙げられる。しかしながら、そのような手動スプールは自動化されておらず、手動スプールを手で操作するための労力の増加、及び手動スプール上の被トリミングスクラップを手動で巻回するための時間の増加をもたらし得る。
したがって、被トリミングスクラップの手動による除去及び処分を排除し、被トリミングスクラップの除去中にネットカットプライの1以上の部分との引っ掛かり及び剥離を回避し、既知の装置、システム、及び方法を超える利点を提供する、プライバイプライ式製造プロセスにおいてラミネートプライの1以上の被トリミング部分を選択的に除去するための自動化された装置、システム、及び方法が必要とされている。
本開示の例示的な実施形態は、プライバイプライ式製造プロセスにおいてラミネートプライの1以上の被トリミング部分を選択的に除去するための自動除去装置、システム、及び方法を提供する。以下の詳細な説明で説明するように、自動除去装置、システム、及び方法のバージョンは、既知の装置、システム、及び方法よりも大きな利点を提供し得る。
本開示のあるバージョンでは、プライバイプライ式製造プロセスにおいてラミネートプライの1以上の被トリミング部分を選択的に除去するための自動除去装置が提供される。自動除去装置は、回転式リールのハブ部分の周囲に取り付けられた複数の格納式真空パネルを備える回転式リールを備える。複数の格納式真空パネルのそれぞれが1以上の格納式真空パッドアセンブリを備える。1以上の格納式真空パッドアセンブリのそれぞれが真空ポート及びセルフシールバルブと共に真空パッドを有する。
自動除去装置は、複数の格納式真空パネルに取り付けられた複数のアクチュエータアセンブリをさらに備える。自動除去装置は、回転式リールの周囲に取り付けられた複数の摩擦低減要素をさらに備える。自動除去装置は、回転式リールに取り付けられた駆動アセンブリをさらに備える。
自動除去装置は、回転式リールに取り付けられた空気圧システムをさらに備える。空気圧システムは、複数のアクチュエータアセンブリを作動させるために空気流を制御するように動作可能であり、且つ真空ポートの1以上を通る真空流を発生させるために1以上の真空発生器への空気流を制御するように動作可能であるバルブマニホルドを備える。真空流は、除去される1以上の被トリミング部分の上方で回転式リールが回転されるときに、1以上の被トリミング部分を引き上げて真空パッドの1以上に対して保持するように構成された真空力を発生させる。
本開示の別のバージョンでは、プライバイプライ式製造プロセスにおいてラミネートプライの1以上の被トリミング部分を選択的に除去するための自動除去システムが提供される。自動除去システムは、ロボットアームを有するロボットと、制御ユニットと、電源ユニットとを備えるロボットアセンブリを備える。自動除去システムは、1以上の被トリミング部分を搬送するための搬送装置をさらに備える。
自動除去システムは、ロボットアセンブリに取り付けられた自動除去装置をさらに備える。自動除去装置は、回転式リールのハブ部分の周囲に取り付けられた複数の格納式真空パネルを備える回転式リールを備える。複数の格納式真空パネルのそれぞれが1以上の格納式真空パッドアセンブリを備える。各格納式真空パッドアセンブリのそれぞれが真空ポート及びセルフシールバルブと共に真空パッドを有する。
自動除去装置は、複数の格納式真空パネルに取り付けられた複数のピストンアセンブリをさらに備える。自動除去装置は、回転式リールの周囲に取り付けられ、且つ複数の格納式真空パネルの間に配置された複数の摩擦低減要素をさらに備える。自動除去装置は、回転式リールに取り付けられた駆動アセンブリをさらに備える。自動除去装置は、駆動アセンブリとロボットのロボットアームとの間に取り付けられたコネクタアセンブリをさらに備える。
自動除去装置は、回転式リールに取り付けられた空気圧システムをさらに備える。空気圧システムは、複数のピストンアセンブリを作動させるために空気流を制御するように動作可能であり、且つ真空ポートの1以上を通る真空流を発生させるために1以上の真空発生器への空気流を制御するように動作可能であるバルブマニホルドを備える。真空流は、除去される1以上の被トリミング部分の上方で回転式リールが回転されるときに、1以上の被トリミング部分を引き上げて真空パッドの1以上に対して保持するように構成された真空力を発生させる。
本開示の別のバージョンでは、プライバイプライ式製造プロセスにおいてラミネートプライの1以上の被トリミング部分を選択的に除去するための自動除去方法が提供される。自動除去方法は、プライバイプライ式製造プロセスにおいて、除去されるラミネートプライの1以上の被トリミング部分の上方に自動除去装置を配置するステップを含む。
自動除去装置は、回転式リールのハブ部分の周囲に取り付けられた複数の格納式真空パネルを備える回転式リールを備える。複数の格納式真空パネルのそれぞれが1以上の格納式真空パッドアセンブリを備える。1以上の格納式真空パッドアセンブリのそれぞれが真空ポート及びセルフシールバルブと共に真空パッドを有する。自動除去装置は、複数の格納式真空パネルに取り付けられた複数のアクチュエータアセンブリをさらに備える。自動除去装置は、回転式リールの周囲に取り付けられた複数の摩擦低減要素をさらに備える。
自動除去装置は、回転式リールに取り付けられた駆動アセンブリをさらに備える。自動除去装置は、駆動アセンブリに取り付けられたコネクタアセンブリをさらに備える。自動除去装置は、回転式リールに取り付けられた空気圧システムをさらに備える。空気圧システムは、複数のアクチュエータアセンブリを作動させるために空気流を制御するように動作可能であり、且つ真空ポートの1以上を通る真空流を発生させるために1以上の真空発生器への空気流を制御するように動作可能であるバルブマニホルドを備える。
自動除去方法は、駆動アセンブリを介して、除去される1以上の被トリミング部分上に回転式リールを回転させるステップをさらに含む。複数のアクチュエータアセンブリのピストンロッドが、複数の格納式真空パネル及び1以上の格納式真空パッドアセンブリを伸展させるために、伸展位置にある。
自動除去方法は、圧縮された1以上の格納式真空パッドアセンブリの各真空パッドについて、セルフシールバルブを閉位置から開位置に開かせるため、且つ1以上の被トリミング部分のセクションを真空パッドに対して引き上げて保持するために真空空気流から真空力を加えるために、1以上の被トリミング部分に対して1以上の格納式真空パッドアセンブリを圧縮するステップをさらに含む。自動除去方法は、真空力によって保持された1以上の被トリミング部分を、除去のために回転式リールの外周の周囲に巻回するステップをさらに含む。
説明してきた形態、機能、及び利点は、本開示の様々な実施形態において独立に達成できる、あるいは、さらなる他の実施形態において組み合わせてもよく、このさらなる詳細は、以下の説明及び図面を参照して理解され得る。
好適で例示的なバージョンを説明する図面であるが、原寸に必ずしも比例していない以下の図面と併せて以下の詳細な説明を参照することによって、本開示をより良く理解できる。図面は例であり、明細書又は特許請求の範囲に対する限定を意味するものではない。
本開示に示されている図は、提示されているバージョンの様々な態様を表しており、相違点のみを詳細に説明する。
ここで、以下、開示されるバージョン又は実施形態のすべてではないが一部を示す添付の図面を参照しながら、開示されるバージョンをより詳細に説明する。実際、いくつかの異なるバージョンが提供されるかもしれないが、本明細書に説明されるバージョンに限定されると解釈するべきではない。むしろ、これらのバージョンを提示するのは、本開示が当業者に本開示の範囲を徹底的且つ十分に伝達するためである。
本明細書は、「一バージョン」又は「あるバージョン」への言及を含む。「一バージョンでは」又は「あるバージョンでは」という句の場合、必ずしも同じバージョンを指すとは限らない。特定の形態、構造、又は特性は、本開示と矛盾しない任意の適切な方法で組み合わせることができる。
本明細書で使用される場合、「含む(comprising)」は非限定的な用語であり、特許請求の範囲で使用される場合、この用語は追加の構造又はステップを除外しない。
本明細書で使用される場合、「ように構成される(configured to)」とは、様々な部品又は構成要素が、1以上のタスクを実行する「ように構成される」と説明又は特許請求され得ることを意味する。このような文脈では、「ように構成される」とは、部品又は構成要素が動作中にそれらの1以上のタスクを実行する構造を含むことを示すことによって構造を暗示するために使用される。したがって、部品又は構成要素は、指定された部品又は構成要素が現在動作していない(例えば、オンではない)場合でもタスクを実行するように構成されると言うことができる。
本明細書で使用される場合、「第1」、「第2」などの用語は、それらが先行する名詞のラベルとして使用され、いかなるタイプの順序付け(例えば、空間的、時間的、論理的など)も意味しない。
ここで図面を参照すると、図1は、本開示の自動除去装置10の例示的なバージョンを示す機能ブロック図である。自動除去装置10は、自動除去システム12(図7参照)で使用される。自動除去装置10及び自動除去システム12は、以下で詳細に説明するプライバイプライ式製造プロセス296(図7参照)において、ラミネートプライ294(図7参照)の1以上の被トリミング部分280(図5及び図7参照)を選択的に除去するように設計される。
図1のブロックは要素を表し、様々なブロックを接続する線は要素のいかなる特定の従属関係も意味しない。さらに、本明細書に含まれる様々な図面に示される接続線は、様々な要素間の例示的な機能的関係及び/又は物理的結合を表すことが意図されているが、他の代替的又は追加的な機能的関係又は物理的接続が本明細書に開示されるバージョンに存在し得ることに留意されたい。
自動除去装置10の様々な図を図2A〜図2F及び図3A〜図3Dに示す。図2Aは、本開示の自動除去装置10の例示的なバージョンの右側前方斜視図である。図2Bは、図2Aの自動除去装置10の右側前方斜視図であり、図2Aの線2B−2B断面端面図を示す。図2Cは、図2Bの円2Cの拡大図である。図2Dは、図2Aの自動除去装置10の上面図である。図2Eは、図2Aの自動除去装置10の左側面図である。図2Fは、図2Aの自動除去装置10の背面図である。図2A〜図2Fは、伸展位置142にある、以下で詳細に説明する複数の格納式真空パネル34を示す。
図3Aは、本開示の自動除去装置10の例示的なバージョンの右側前方斜視図である。図3Bは、図3Aの自動除去装置10の右側前方斜視図であり、図3Aの線3B−3B断面端面図を示す。図3Cは、図3Bの円3Cの拡大図である。図3Dは、伸展位置218にある、以下に詳細に説明するプランジャ要素210を示す、図3Aの自動除去装置10の右側前方斜視図である。図3A〜図3Dは、格納位置146にある、以下に詳細に説明する複数の格納式真空パネル34を示す。
図1、図2A〜図2F、及び図3A〜図3Dに示すように、自動除去装置10は回転式リール14を備える。回転式リール14は、除去のために回転式リール14の周囲に1以上の被トリミング部分280(図7参照)を把持するための把持デバイス16(図1及び図2A参照)として機能する。以下に説明するように、一バージョンでは、回転式リール14は、真空力113(図1参照)を使用して、回転式リール14の周囲にラミネートプライ294(図7参照)の1以上の被トリミング部分280(図7参照)を引き上げて保持する。別のバージョンでは、回転式リール14は、回転式リール14の周囲にラミネートプライ294の1以上の被トリミング部分280を把持又は保持するために、接着剤17(図1参照)又は別の適切な把持機構を使用することができる。
回転式リール14は、外部18(図2B参照)、内部20(図2B参照)、ハブ部分22(図1、図2A〜図2B参照)、外周24(図1及び図5参照)、及び内周26(図1及び図5参照)を有する。図1及び図2Bにさらに示すように、回転式リール14、特にハブ部分22は、一バージョンでは、バレル形状などの略円筒状の本体28を有する。別のバージョンでは、回転式リール14、特にハブ部分22は、別の適切な形状を有する。回転式リール14は、真空端部30(図1、図2A〜図2B、図2D、図3A〜図3B参照)と、真空端部30とは反対側に配置された駆動端部32(図1、図2A〜図2B、図2D〜図2E、図3A〜図3B、図3Dも参照)とをさらに有する。
例示的なバージョンでは、回転式リール14は、回転式リール14の周囲に取り付けられ配置された、特に回転式リール14のハブ部分22の周囲に取り付けられ配置された複数の格納式真空パネル34(図1、図2A〜図2F、図3A〜図3D参照)を備える。図2Aに示すように、複数の格納式真空パネル34のそれぞれが、第1の端部36aと、第2の端部36b(図2Eも参照)と、第1の側部38aと、第2の側部38bとを備える。図2Cに示すように、複数の格納式真空パネル34のそれぞれが、上側部39aと、下側部39bと、本体部分40とを備える。一バージョンでは、図2Aに示すように、各格納式真空パネル34は、細長い矩形形状42を有する。別のバージョンでは、各格納式真空パネル34は別の適切な幾何学的形状を有する。各格納式真空パネル34は、長さ44(図1及び図2F参照)、幅46(図1及び図2F参照)、及び厚さ48(図1及び図2E参照)をさらに有する。長さ44は、回転式リール14の周囲に巻き上げられる、巻回される又は巻き取られる1以上の被トリミング部分の長さに応じて、より長くても短くてもよい。幅46は、回転式リール14の周囲に巻き上げられる巻回される又は巻き取られる1以上の被トリミング部分の幅に応じて、より幅広でも幅狭でもよい。
図2Aにさらに示すように、複数の格納式真空パネル34のそれぞれが、回転式リール14の真空端部30と駆動端部32との間に取り付けられる。回転式リール14は、互いに離間され、回転式リール14のハブ部分22の周囲に取り付けられた2つ以上の格納式真空パネル34を備え得る。図2Aに示すように、一バージョンでは、回転式リール14は、互いに等間隔に離間し、回転式リール14のハブ部分22の周囲に取り付けられた8つの格納式真空パネル34を有する。他のバージョンでは、回転式リール14は、別の適切な数の格納式真空パネル34、例えば、2つ〜7つの格納式真空パネル34又は8つよりも多い格納式真空パネル34を有する。
図1、図2A〜図2F、及び図3A〜図3Dに示すように、複数の格納式真空パネル34のそれぞれが、各格納式真空パネル34に結合された又は一体化された1以上の格納式真空パッドアセンブリ50を備える。図2A及び図2Fに示すように、一バージョンでは、9つの格納式真空パッドアセンブリ50全体が、パネル構成52(図2A参照)で各個々の格納式真空パネル34の長さ44(図2F参照)に沿って配置される。他のバージョンでは、各格納式真空パネル34は、1つの格納式真空パッドアセンブリ50を備えるか収容する、2つ〜8つの格納式真空パッドアセンブリ50を備えるか収容する又は10以上の格納式真空パッドアセンブリ50を備えるか収容する。図2A〜図2C、図3A、及び図3Cに示すように、格納式真空パッドアセンブリ50は、好ましくは、1以上の垂直分割要素54を介して互いに離間して分割される。1以上の水平分割要素56(図2A〜図2C、図3A、図3C参照)は、格納式真空パネル34の長さ44(図2F参照)に及び得、2つ以上の垂直分割要素54と交差し得る。
図1、図2A〜図2D、図2F、及び図3A〜図3Cに示すように、1以上の格納式真空パッドアセンブリ50のそれぞれが真空パッド58又は真空プレートを備える。各真空パッド58は、上外側部60a(図2B〜図2C、図3C参照)と、下内側部60b(図2B〜図2C、図3C参照)と、略矩形状の構成62(図2B参照)とを有する。図2B及び図2Cに示すように、各真空パッド58の下内側部60bは、格納式真空パネル34の上側部39a上に結合され又は取り付けられてもよく、これにより、必要に応じて、装着又は使用され得る真空パッド58を未使用の真空パッド58と交換することが可能になり得る。あるいは、各真空パッド58の下内側部60bは、格納式真空パネル34の上側部39aと一体化されてもよい。このバージョンでは、装着又は使用される1以上の真空パッド58を有する格納式真空パネル34は、必要に応じて、未使用の1以上の真空パッド58を有する別の格納式真空パネル34と交換することができる。図2Aにさらに示すように、真空パッド58は、垂直分割要素54及び水平分割要素56によって互いに離間して分割される。
1以上の格納式真空パッドアセンブリ50のそれぞれが、真空パッド58の上外側部60aに形成された真空ポート64(図1、図2A〜図2D、図3A〜図3C参照)をさらに備える。1以上の垂直分割要素54(図2A参照)及び1以上の水平分割要素56(図2A参照)は、真空パッド58(図2A参照)が1以上の被トリミング部分280(図7参照)に対して圧縮されたときに、真空ポート64(図2A参照)の周囲にシールを形成することができる。
1以上の格納式真空パッドアセンブリ50のそれぞれが、真空シリンダ66(図1、図2B〜図2C、図3B〜図3C参照)をさらに備える。図2Cに示すように、真空シリンダ66は、外部68aと、内部68bと、第1の端部70a(図3Cも参照)と、第2の端部70b(図3Cも参照)と、第1の端部70aと第2の端部70bとの間に形成された円筒体72とを有する。図2Cに示すように、真空シリンダ66は、内径74及び外径76をさらに有する。真空シリンダ66の第1の端部70aは真空ポート64で終端し、真空シリンダ66の第2の端部70bはベース開口部78(図2C参照)で終端する。真空シリンダ66は、第2の端部70b又はその付近で真空シリンダ66の内部68bに形成された喉部分80(図1、図2B〜図2C、図3B〜図3C参照)をさらに有し、喉部分80はベース開口部78で終端する。図2Cに示すように、喉部分80は、円筒状構成82及び内径84を有する。図2Cに示すように、喉部分80の内径84は、真空シリンダ66の内径74よりも小さい。喉部分80(図2C参照)はまた、上縁部分86(図2C、図3C参照)と、上縁部分86から下方に垂下し、上縁部分86に対して角度を形成する、例えば90度の角度又は別の適切なサイズの角度を形成する側部88(図2C、図3C参照)とを有する。図2B〜図2Cに示すように、真空パッド58と真空シリンダ66とは一緒に略T字状の構成90を有する。
1以上の格納式真空パッドアセンブリ50のそれぞれが、回転式リール14のハブ部分22に形成され、真空シリンダ66の下方又は内方に配置された真空空洞92(図1、図2B〜図2C、図3B〜図3C参照)をさらに備える。図2Cに示すように、各真空空洞92は、内部94を有し、円筒状96を有する。各真空空洞92は、上端98a(図2C、図3C参照)と下端98b(図2C、図3C参照)とをさらに備える。各真空空洞92は、上端98aに空洞開口部100(図2C参照)を有し、空洞開口部100は空洞開口部直径102(図2C参照)を有する。図2Cに示すように、空洞開口部直径102の長さは、真空シリンダ66の外径76よりも大きい。空洞開口部100は、格納式真空パッドアセンブリ50の真空シリンダ66の第2の端部70bが真空空洞92内に格納されたときに、真空シリンダ66を受け入れるのに十分なサイズ及び形状である。各真空空洞92は、下端98bに形成された中央陥凹開口部104(図2C、図3C参照)をさらに備える。
各真空空洞92は、真空空洞92の側部105(図2C、図3C参照)を通る、少なくとも1つのチャネル開口部106(図2B〜図2C、図3B〜図3C参照)をさらに備える。チャネル開口部106は、回転式リール14の内部20を通して形成された真空チャネル107(図2B、図2C、図3B、図3C参照)に開いている。図2B及び図3Bに示すように、一バージョンでは、回転式リール14は、格納式真空パネル34の長さ44(図2F参照)に沿って延びる4つの真空チャネル107を有する。他のバージョンでは、回転式リール14は、1つ〜3つの真空チャネル107を有する、又は4つよりも多い真空チャネル107を有する。各真空チャネル107は、チャネル開口部106を介して真空チャネル107の両側に位置する格納式真空パッドアセンブリ50に真空流108(図1参照)を送達し、真空ポート64を通して出す。図2B及び図3Bに示すように、一バージョンでは、各真空チャネル107は、18の格納式真空パッドアセンブリ50のうちの1以上の18の真空パッド58のうちの1以上を通して真空流108を送達し、18の真空ポート64のうちの1以上を通して出す能力を有する。他のバージョンでは、各真空チャネル107は、1つ〜17の真空パッド58を介して、又は18よりも多い真空パッド58を介して真空流108を送達する能力を有する。真空流108は、以下でさらに詳細に説明する真空源109(図1参照)から発生される。真空流108は、チャネル開口部106に流入し、続いて真空空洞92に流入し、真空シリンダ66に流入し、真空パッド58を通り、真空ポート64を通って流出する。
加えて、以下でさらに詳細に説明するように、回転式リール14は、圧縮空気供給源112a(図1参照)などの空気供給源112(図1参照)からの圧縮空気流110a(図1参照)などの空気流110(図1参照)を受け取り、制御するように構成された空気圧システム230を収容する。好ましいバージョンでは、空気供給源112は、単一源空気供給源112b(図1参照)である。さらに、真空源109からの真空流108は、真空力113(図1参照)を発生させる。
1以上の格納式真空パッドアセンブリ50のそれぞれが、セルフシールバルブ114(図1、図2B〜図2C、図3B〜図3C参照)をさらに備える。図2C及び図3Cに示すように、各セルフシールバルブ114は、先端部116と、尾端部118と、先端部116と尾端部118との間に形成されたシャフト本体120とを有する。図2C及び図3Cに示すように、一バージョンでは、セルフシールバルブ114の尾端部118は、真空空洞92の下端98bの中央陥凹開口部104に挿入されて固定される。一バージョンでは、セルフシールバルブ114は、静止バルブ又は固定バルブであり得る。図2Cにさらに示すように、セルフシールバルブ114の先端部116は、弁座122として機能する、真空シリンダ66の喉部分80の上縁部分86に着座している。
図2Bに示すように、一バージョンでは、セルフシールバルブ114はT字構成128を有する。別のバージョンでは、セルフシールバルブ114は、別の適切な構成又は形状を有する。一バージョンでは、セルフシールバルブ114(図1、図2B〜図2C、図3B〜図3C参照)は、バネ付勢式セルフシールバルブ114a(図1、図2B〜図2C、図3B〜図3C参照)を備える。別のバージョンでは、セルフシールバルブ114は、当技術分野で知られている別の適切なタイプのセルフシールバルブを備える。
図2B〜図2Cは、セルフシールバルブ114が閉位置124にある状態を示し、セルフシールバルブ114の先端部116が弁座122に着座してシール126(図1、図2C参照)を形成し、真空流108(図1参照)がチャネル開口部106及び真空空洞92から真空シリンダ66内に流れ、真空ポート64を通って出るのを防止する。セルフシールバルブ114が閉位置124にあるとき、図2Cに示すように、真空シリンダ66の第2の端部70bは、真空空洞92の上端98aに隣接する、又は実質的に隣接し、格納式真空パネル34は、完全伸展位置142a(図2A〜図2C参照)などの伸展位置142(図2A〜図2F参照)にあり、格納式真空パッドアセンブリ50は、完全伸展位置144a(図2A〜図2C参照)などの伸展位置144(図2A〜図2F参照)にある。格納式真空パッドアセンブリ50が完全伸展位置144aなどの伸展位置144にあるとき、セルフシールバルブは閉位置124にあり、シールされており、真空漏れ又は真空流108の漏れはない。
図3B〜図3Cは、セルフシールバルブ114が開位置125にあることを示しており、セルフシールバルブ114の先端部116(図3C参照)は、喉部分80(図3C参照)の上縁部分86(図3C参照)にもはや着座しておらず、シール126(図2C参照)は開いて、真空流108(図1参照)がチャネル開口部106(図3B〜図3C参照)及び真空空洞92(図3B〜図3C参照)から真空シリンダ66(図3B〜図3C参照)内に流入し、真空ポート64(図3B〜図3C参照)を通って流出することを可能にしている。セルフシールバルブ114が開位置125にあるとき、図3Cに示すように、真空シリンダ66の第2の端部70bは、真空空洞92の下端98bに隣接する、又は実質的に隣接し、格納式真空パネル34は、完全格納位置146a(図3A〜図3D参照)などの格納位置146(図3A〜図3D参照)にあり、格納式真空パッドアセンブリ50は、完全格納位置148a(図3A〜図3D参照)などの格納位置148(図3A〜図3D参照)にある。
セルフシールバルブ114は、除去される1以上の被トリミング部分280(図7参照)に対して真空パッド58が圧縮されたときに、閉位置124から開位置125に開くように動作可能である。回転式リール14が、除去される1以上の被トリミング部分280の上方に配置され、除去される1以上の被トリミング部分280の上及び上方を回転すると、1以上の被トリミング部分280の上及び上方に配置された各真空パッド58が、1以上の被トリミング部分280に対して圧縮され得、そのような圧縮によっては、セルフシールバルブ114が閉位置124(図1、図2B〜図2C参照)から開位置125(図1、図3B〜図3C参照)に開く。よって、真空パッド58が1以上の被トリミング部分280に対して圧縮されることによって、真空シリンダ66(図3C参照)が圧縮されて真空空洞92(図3C参照)の下端98b(図3C参照)に向かって内方に移動すると、セルフシールバルブ114が開位置125に開放される。図3Cに示すように、真空シリンダ66の内部68bは、セルフシールバルブ114の先端部116及びシャフト本体120を実質的に取り囲む。真空シリンダ66はセルフシールバルブ114の周囲を内方に移動し、セルフシールバルブ114は移動せず、固定されている。格納式真空パッドアセンブリ50の1以上の真空パッド58が圧縮されると、そしてそれにより格納式真空パネル34が圧縮されると、圧縮された各真空パッド58の各セルフシールバルブ114が開かれて真空を引き、真空流108(図1参照)が1以上の被トリミング部分280(図7参照)に対して真空力113(図1参照)を発生させる。図3A〜図3Bは、格納位置146に格納された、又は引き込まれた複数の格納式真空パネル34のすべて、及び格納位置148に格納された、又は引き込まれた格納式真空パッドアセンブリ50のすべてを示しているが、回転式リール14が回転して1以上の被トリミング部分280の上に転がってこれを引き上げる場合、複数の格納式真空パネル34のすべてが一度に格納される又は引き込まれる必要はなく、格納式真空パッドアセンブリ50のすべてが一度に格納される又は引き込まれる必要はない。
図1、図2A、図2E、図3A、及び図3Dにさらに示すように、自動除去装置10は、複数の格納式真空パネル34に取り付けられた複数のアクチュエータアセンブリ130をさらに備える。一バージョンでは、複数のアクチュエータアセンブリ130が複数のピストンアセンブリ132(図1、図2A、図2D、図2E、図3A、図3D参照)を備える。別のバージョンでは、複数のアクチュエータアセンブリ130が当技術分野で知られている別の適切なアクチュエータアセンブリを備える。ピストンアセンブリ132などの各アクチュエータアセンブリ130は、各格納式真空パネル34、ひいては各格納式真空パッドアセンブリ50を伸展及び格納するように構成されたリニアアクチュエータ134(図1、図2A、図2E、図3A参照)の形態である。図2A及び図3Aに示すように、一バージョンでは、ピストンアセンブリ132などの8つのアクチュエータアセンブリ130が、回転式リール14の真空端部30の表面136に結合され又は取り付けられ、ホイールスポーク構成138で配置されてもよい。別のバージョンでは、ピストンアセンブリ132などのアクチュエータアセンブリ130は、別の適切な構成で真空端部30に結合され又は取り付けられてもよい。図2Eに示すように、一バージョンでは、8つのピストンアセンブリ132などの8つのアクチュエータアセンブリ130が、回転式リール14の駆動端部32の表面140の周囲にホイールスポーク構成138で結合され又は取り付けられる。別のバージョンでは、ピストンアセンブリ132などのアクチュエータアセンブリ130は、別の適切な構成で駆動端部32に結合され又は取り付けられてもよい。
図2Dは、各格納式真空パネル34に取り付けられたピストンアセンブリ132の対132aなどのアクチュエータアセンブリ130の対130aを示し、各対130aの一方は格納式真空パネル34の反対側の端部に取り付けられている。図2Dに示すように、ピストンアセンブリ132の対132aの一方などのアクチュエータアセンブリ130の対130aの一方が各格納式真空パネル34の第1の端部36aに取り付けられる。図2Dにさらに示すように、ピストンアセンブリ132の対132aの他方などのアクチュエータアセンブリ130の対130aの他方が各格納式真空パネル34の第2の端部36bに取り付けられる。ピストンアセンブリ132の各対132aなどのアクチュエータアセンブリ130の各対130aは、各格納式真空パネル34及び1以上の格納式真空パッドアセンブリ50を作動、伸展、又は展開するように構成され、各格納式真空パネル34及び1以上の格納式真空パッドアセンブリ50を格納するように構成される。
複数のピストンアセンブリ132のそれぞれは、直列構成156(図1、図2A、図2E、図3A参照)で接続されたピストンロッド150(図1、図2A、図2E、図3A参照)と、空気シリンダ152(図1、図2A、図2E、図3A参照)と、ピストンロック154(図1、図2A、図2E、図3A参照)とを備える。図2A及び図2Eに示すように、各ピストンロッド150は、格納式真空パネル34に取り付けられた第1の端部160aを備え、空気シリンダ152に取り付けられた第2の端部160bを備える。回転式リール14の真空端部30(図2A参照)上の各ピストンロッド150の第1の端部160aは、ボルト、ピン、ネジ、継手、又は別の適切な取付要素の形態などの取付要素161(図2A、図2D、図3A参照)を介して、各格納式真空パネル34の第1の端部36a(図2A参照)に取り付けられる。回転式リール14の駆動端部32(図2E参照)上の各ピストンロッド150の第1の端部160aは、ボルト、ピン、ネジ、継手、又は別の適切な取付要素の形態などの取付要素161(図2E参照)を介して、各格納式真空パネル34の第2の端部36b(図2E参照)にそれぞれ取り付けられる。図2A及び図2Eに示すように、ピストンロッド150は伸展位置164にある。図3A及び図3Dに示すように、ピストンロッド150は圧縮位置166にある。
図2A及び図3Aに示すように、複数のピストンアセンブリ132のそれぞれの空気シリンダ152は、図4A〜図4Bに関して以下でさらに詳述する圧縮空気流110a(図1参照)などの空気流110(図1参照)を受け入れるために、空気ホース158(図2A、図3A参照)に接続するように構成され接続する自由端157を有する。空気シリンダ152(図2A参照)への圧縮空気流110aなどの空気流110によって、空気シリンダ152がピストンロッド150を作動させ、又は伸展させることができ、これにより、ピストンロッド150が複数の格納式真空パネル34に接続されると、複数の格納式真空パネル34及び1以上の格納式真空パッドアセンブリ50が作動され、又は外方に伸展する。
図2A及び図3Aにさらに示すように、ピストンロック154は、空気シリンダ152の一部に取り付けられる、又はその周囲に取り付けられる。ピストンロックは、第1の端部162a(図2A参照)と第2の端部162b(図2A参照)とを有する。一バージョンでは、ピストンロック154は、ピストンロッド150が圧縮されて圧縮位置166に保持されることを可能にし、ピストンロッド150が伸展するのを防止する一方向ピストンロック154a(図1、図2A、図3A参照)である。ピストンロッド150が伸展するのを防止することにより、一方向ピストンロック154aなどのピストンロック154は、1以上の被トリミング部分280が回転式リール14の外周24(図1参照)に既に巻回されて既に係合された後であっても、1以上の被トリミング部分280が回転式リール14から解放される準備ができるまで、真空流108(図1参照)を継続することができる。プロセスが再開すると、空気シリンダ152及びピストンロッド150に送られる圧縮空気流110aなどの空気流110は、一方向ピストンロック154aなどのピストンロック154をリセットする。
自動除去装置10は、回転式リール14の周囲に取り付けられ配置された、特に回転式リール14のハブ部分22の周囲に取り付けられ配置された複数の摩擦低減要素168(図1、図2A〜図2F、図3A〜図3D参照)をさらに備える。一バージョンでは、複数の摩擦低減要素168は、複数の玉軸受170(図1、図2A〜図2F、図3A〜図3D参照)を含む。玉軸受170は、鋼鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、又は別の適切な硬質且つ耐久性のある金属などの金属で作られてもよいし、玉軸受170は、プラスチック材料で作られてもよい。別のバージョンでは、複数の摩擦低減要素168は、1以上の被トリミング部分280を回転式リール14から解放するのを容易にするための滑らかな表面を有する他の適切な摩擦低減要素168を含む。
図2A及び図2Fに示すように、複数の玉軸受170などの複数の摩擦低減要素168は、好ましくは、格納式ではなく固定されたプラットフォーム174aの形態などの隆起部分174に取り付けられた、又はその上に配置された1以上の列172で配置される。図2Fに示すように、プラットフォーム174aなどの隆起部分174は、格納式真空パネル34の長さ44に実質的に等しい長さ176を有する。
図2Fにさらに示すように、複数の玉軸受170などの複数の摩擦低減要素168は、複数の格納式真空パネル34の間に配置される。一バージョンでは、プラットフォーム174aなどの隆起部分174上の複数の玉軸受170などの複数の摩擦低減要素168の各列172は、格納式真空パネル34の隣接する対34a(図2F参照)の間に配置される。別のバージョンでは、複数の玉軸受170などの複数の摩擦低減要素168の各列172は、例えば、複数の玉軸受170などの複数の摩擦低減要素168の2つの列172の間に配置された2つ以上の格納式真空パネル34などの格納式真空パネル34に対して何らかの他の方法で配置されてもよい。複数の格納式真空パネル34が格納位置146(図3D参照)に格納されると、複数の玉軸受170などの複数の摩擦低減要素168を有するプラットフォーム174a(図3D参照)などの隆起部分174(図3D参照)は格納されず、複数の玉軸受170などの複数の摩擦低減要素168は、接点178(図1、図3D、図11A参照)として残って、1以上の被トリミング部分280(図7及び図11A参照)を回転式リール14から解放するのを容易にする。複数の玉軸受170などの複数の摩擦低減要素168が単独又は唯一の接点178として機能するとき、接点178は、1以上の被トリミング部分280と接触する最高点であり、1以上の被トリミング部分280は、複数の玉軸受170などの複数の摩擦低減要素168の表面に沿って容易に摺動し、回転式リール14から滑り落ちることができる。複数の玉軸受170などの複数の摩擦低減要素168は、回転式リール14上に巻回された又は巻き取られた1以上の被トリミング部分280のためのハードストップとして機能する。
自動除去装置10は、回転式リール14に取り付けられた駆動アセンブリ180(図1、図2A〜図2B、図2E〜図2F、図3A〜図3B、図3D参照)をさらに備える。駆動アセンブリ180は、回転式リール14の回転を駆動し、電力を供給し、且つ制御するように構成され、駆動し、電力を供給し、且つ制御する。図2Fに示すように、駆動アセンブリ180は、支持構造体184に取り付けられた回転ステージアセンブリ182を備える。
次に図2Gを参照すると、図2Gは、図2Fの自動除去装置10の駆動アセンブリ180の回転ステージアセンブリ182の例示的なバージョンの後方斜視図である。駆動アセンブリ180の回転ステージアセンブリ182は、モータ186(図1、図2D〜図2G参照)を備える。一バージョンでは、モータ186は、電気モータ186a(図1、図2F〜図2G参照)を備える。電気モータ186aは、ベルトドライブモータ186b(図1参照)、又は当技術分野で知られている別の適切なタイプの電気モータを含むことができる。電気モータ186aは、回転式リール14を駆動又は走行させる回転力を発生させる。電気モータ186aなどのモータ186は、バッテリ、発電機、又は当技術分野で知られている別の適切な電源によって電力を供給されてもよい。図2Gに示すように、モータ186は、長手方向溝189を備えた円筒体188を有する。
駆動アセンブリ180の回転ステージアセンブリ182は、回転ステージ190(図1、図2D、図2G参照)をさらに備える。図2Gに示すように、回転ステージ190は、取付アセンブリ192を介してモータ186に接続される。図2Gに示すように、取付アセンブリ192は、回転ステージ190に取り付けられたカラー部分194を備える。カラー部分194は、モータ186の一部が挿入される開口部195(図2G参照)を有する。取付アセンブリ192は、回転ステージ190に取り付けられた面板196(図2G参照)をさらに備える。
図2F及び図2Gに示すように、一バージョンでは、回転ステージ190は、固定ケーシング198aの形態などの固定部分198、又は別の適切な固定部分を備える。モータ186は、取付アセンブリ192を介して、固定ケーシング198aなどの固定部分198に取り付けられる。固定ケーシング198aなどの固定部分198は、第1の側部200a(図2F、図2G参照)と第2の側部200b(図2F、図2G参照)とを有する。図2Fに示すように、固定ケーシング198aなどの固定部分198の第1の側部200aは、駆動アセンブリ180の支持構造体184に取り付けられる。図2A及び図2Fに示すように、支持構造体184は、円筒カバー部分202とブロック部分203とを備える(図2Dも参照)。支持構造体184は、好ましくは、鋼鉄、ステンレス鋼、又は別の硬質且つ耐久性のある金属材料などの、11以上の種の金属材料で作られる。
図2F及び図2Gにさらに示すように、回転ステージ190は、回転式リング204aの形態などの回転可能部分204を備える。回転式リング204aなどの回転可能部分204は、固定ケーシング198aなどの固定部分198の第2の側部200bに取り付けられた第1の側部206a(図2F、図2G参照)を有する。回転式リング204aなどの回転可能部分204は、回転式リール14のオフセット要素208(図2D、図2F参照)に取り付けられた第2の側部206b(図2F、図2G参照)を有する。図2Fに示すように、オフセット要素208は、回転式リール14の駆動端部32に取り付けられる。
自動除去装置10は、駆動アセンブリ180に結合されたプランジャ要素210(図1、図2A〜図2B、図2D〜図2F、図3A〜図3B、図3D参照)をさらに備えることができる。一バージョンでは、プランジャ要素210は、空気シリンダプランジャ210a(図1、図2A〜図2B、図2D〜図2F、図3A〜図3B、図3D参照)、又は空気圧プランジャを備える。別のバージョンでは、プランジャ要素210は、1以上の被トリミング部分280(図7参照)を回転式リール14から移動、押し込み、及び解放するのを支援するためのアクチュエータ又は別の適切なプランジャ要素若しくは装置を備える。図2Aに示すように、空気シリンダプランジャ210aなどのプランジャ要素210は、第1の端部212aと、第2の端部212bと、細長い本体214とを有する。図2Aにさらに示すように、細長い本体214は、固定部分214aと伸展可能部分214bとを有する。図1、図2A、図3Aに示すように、空気シリンダプランジャ210aなどのプランジャ要素210は、格納位置216にある。図3Dに示すように、空気シリンダプランジャ210aなどのプランジャ要素210は、伸展位置218にある。
空気シリンダプランジャ210aなどのプランジャ要素210は、1以上の被トリミング部分280が回転式リール14から解放される準備ができているときに、1以上の被トリミング部分280を回転式リール14から移動させ、押し離し、解放するのを支援するために、格納位置216(図2A参照)から伸展位置218(図3D参照)に移動するように動作可能である。一バージョンでは、空気シリンダプランジャ210aなどのプランジャ要素210は、細長い本体214の固定部分214aの内部に配置された空気シリンダ機構又はデバイス(図示せず)を使用して伸展及び格納される。別のバージョンでは、機械作動機構又は油圧作動機構などの別の機構が、プランジャ要素210を伸展及び格納させるために使用される。
図2A及び図3Aに示すように、空気シリンダプランジャ210aなどのプランジャ要素210は、駆動アセンブリ180に結合される。特に、空気シリンダプランジャ210aなどのプランジャ要素210は、ブラケット要素220(図2A参照)を介して、駆動アセンブリ180の支持構造体184(図2A参照)のブロック部分203(図2A、図3A参照)に結合される。しかしながら、プランジャ要素210は、自動除去装置10の別の部分に結合され又は取り付けられてもよい。ブラケット要素220は、空気シリンダプランジャ210aなどのプランジャ要素210の細長い本体214の固定部分214aの一部がブラケット要素220に挿入されて固定される開口部222(図2A参照)を有する。
自動除去装置10は、コネクタアセンブリ224(図1、図2A〜図2B、図2D〜図2F、図3A〜図3B、図3D参照)をさらに備えてもよい。一バージョンでは、コネクタアセンブリ224は、ツール変更コネクタアセンブリ224a(図2A参照)を含む。図2Aに示すように、コネクタアセンブリ224は、第1の端部226aと、第2の端部226bと、1以上のコネクタ部分228とを有する。図2Aにさらに示すように、コネクタアセンブリ224の第1の端部226aは、駆動アセンブリ180の支持構造体184のブロック部分203に取り付けられる。
自動除去装置10は、回転式リール14に取り付けられた空気圧システム230(図1、図2B、図3B、及び図4A〜図4B参照)をさらに備える。図2B、図3B、及び図4A〜図4Bに示すように、空気圧システム230は、主に回転式リール14の内部20(図2B参照)に配置される。
次に図4A〜図4Bを参照すると、図4Aは、空気圧システム230を示す自動除去装置10の例示的なバージョンの上面斜視部分断面図である。図4Bは、図4Aの空気圧システム230を備えた自動除去装置10の左側斜視部分断面図である。
図4A〜図4Bに示すように、空気圧システム230は、回転式リール14の内側の空洞234内に配置された空気圧バルブマニホルド232aなどのバルブマニホルド232を備える。空気圧バルブマニホルド232aなどのバルブマニホルド232は、第1の端部236a(図4A〜図4B参照)と第2の端部236b(図4A〜図4B参照)とを有する。一バージョンでは、空気圧バルブマニホルド232aなどのバルブマニホルド232は、独国Festo SE&Co.の子会社であるニューヨーク州アイランディアのFesto Corporation USAから入手されるFESTO空気圧バルブマニホルドである。(FESTOは、独国Festo SE&Co.が所有する登録商標である。)
図4A〜図4Bに示すように、空気圧バルブマニホルド232aなどのバルブマニホルド232は、複数の取付具240に結合され又は取り付けられた複数の制御バルブ238を備える。複数の制御バルブ238は、エアパイロットバルブ、ソレノイドバルブ、又は当技術分野で知られている別のタイプの制御バルブを含み得る。空気圧バルブマニホルド232aなどのバルブマニホルド232は、圧縮空気供給源112a(図1参照)などの空気供給源112(図1参照)からの圧縮空気流110a(図1参照)などの空気流110(図1参照)が使用されるものを制御する。好ましくは、空気供給源112は、単一源空気供給源112b(図1参照)である。加えて、空気圧バルブマニホルド232aなどのバルブマニホルド232は、正しい制御バルブ238を開閉するための信号を送信する。
空気圧バルブマニホルド232aなどのバルブマニホルド232は、複数のピストンアセンブリ132(図4A〜図4B参照)などの複数のアクチュエータアセンブリ130(図4A〜図4B参照)を作動させるために、圧縮空気流110a(図1参照)などの空気流110を制御するように動作可能であり、制御する。特に、空気圧バルブマニホルド232aなどのバルブマニホルド232は、圧縮空気流110aなどの空気流110をピストンロック154(図4A参照)及び空気シリンダ152(図4A参照)へと制御してピストンロッド150(図4A参照)を伸展又は圧縮し、これにより次に回転式リール14(図4A〜図4B参照)の複数の格納式真空パネル34(図4A〜図4B参照)が伸展又は格納され、1以上の格納式真空パッドアセンブリ50(図4A〜図4B参照)が伸展又は格納されるように動作可能である。
図4Aに示すように、空気シリンダ152の自由端157は、空気ホース158に取り付けられる。空気ホース158は、取付具240のうちの一方から、複数の孔244(図4A〜図4B参照)を有するエンドプレート242(図4A〜図4B参照)を通って延びる。エンドプレート242は、空洞234内の第1の開口部245(図4A〜図4B参照)に取り付けられ、第1の開口部245は回転式リール14の真空端部30に位置する。図4A〜図4Bに示すように、エンドプレート242は、バルブマニホルド232の第2の端部236bの反対側に配置される。一バージョンでは、エンドプレート242(図2A、図3A、図4A、図4B参照)の孔244(図2A、図3A、図4A、図4B参照)は、16の孔244を有する4×4の孔パターン246(図2A、図3A、図4A、図4B参照)であり、エンドプレート242は、孔244を通して1つ〜16の空気ホース158を収容するように構成される。他のバージョンでは、エンドプレート242は、1つ〜15の孔244又は16よりも多い孔244を有することができる。
エンドプレート242は、それぞれが1以上の孔244のうちの1つに挿入される1以上の空気ホース158(図2A、図3A、図4A、図4B参照)を受け入れるように構成され、受け入れる。図4Aには空気シリンダ152の自由端157に取り付けられたただ1つの空気ホース158が示されているが、真空端部30及び駆動端部32の両方のピストンアセンブリ132などの各アクチュエータアセンブリ130の各空気シリンダ152の各自由端157は、バルブマニホルド232の取付具240のうちの1つに取り付けられた空気ホース158に取り付けられるように構成される。好ましくは、回転式リール14の真空端部30及び駆動端部32上の16の空気シリンダ152のすべてが空気ホース158に取り付けられ、各空気ホース158は、好ましくはバルブマニホルド232の取付具240のうちの1つに取り付けられる。
1以上の空気ホース158(図2A、図3A、図4A、図4B参照)のそれぞれは、空気圧バルブマニホルド232aなどのバルブマニホルド232の取付具240のうちの1つに接続された第1の端部248a(図4A〜図4B参照)を有し、1以上の空気ホース158のそれぞれは、ピストンアセンブリ132などのアクチュエータアセンブリ130の空気シリンダ152の自由端157に取り付けられた第2の端部248b(図4A参照)を有する。空気ホース158は、圧縮空気流110aなどの空気流110をバルブマニホルド232からピストンアセンブリ132などのアクチュエータアセンブリ130の空気シリンダ152に運ぶように構成され、運ぶ。
空気圧バルブマニホルド232aなどのバルブマニホルド232は、真空空洞92(図2B、図3B参照)へ、真空シリンダ66(図4A〜図4B参照)へ、真空パッド58(図4A〜図4B参照)を通って、格納式真空パッドアセンブリ50(図4A〜図4B参照)の真空ポート64(図4A〜図4B参照)を通って出る真空流108(図1参照)を発生させるために、1以上の真空発生器250(図2A、図3A、図4A、図4B参照)への圧縮空気流110a(図1参照)などの空気流110を制御するようにさらに動作可能であり、制御する。空気圧バルブマニホルド232aなどのバルブマニホルド232は、ピストンアセンブリ132及び真空発生器250への空気流110のオン及びオフを制御する。空気圧バルブマニホルド232aなどのバルブマニホルド232は、真空をさらに選択的に引き、各個々の真空ポート64から出るように真空流108を制御する(図4A〜図4B参照)。
一バージョンでは、自動除去装置10は、回転式リール14の真空端部30に配置された4つの真空発生器250(図2A、図3A、図4A、図4B参照)を有する。他のバージョンでは、自動除去装置10は、1つ〜3つの真空発生器250、又は4つよりも多い真空発生器250を有することができる。各真空発生器250は、真空発生器250内に配置されたノズル251(図4A〜図4B参照)を備える。図4Aに示すように、各真空発生器250は、第1の入口開口部252aと、第2の入口開口部252bと、排気出口253とを有する。図4A〜図4Bにさらに示すように、空気ホース158は、圧縮空気流110aなどの空気流110をバルブマニホルド232から真空発生器250に運ぶために、取付具240のうちの1つの第1の端部248aに取り付けられ、第2の端部248bで第1の入口開口部252aに取り付けられる。
図4Aには、バルブマニホルド232から真空発生器250の第1の入口開口部252aに取り付けられた1つの空気ホース158のみが示されているが、各真空発生器250の各第1の入口開口部252aは、バルブマニホルド232の取付具240のうちの1つに取り付けられた空気ホース158に取り付けられるように構成される。好ましくは、回転式リール14の真空端部30上の4つの真空発生器250のそれぞれが、空気ホース158に取り付けられた第1の入口開口部252aを有し、各空気ホース158が、好ましくは、バルブマニホルド232の取付具240のうちの1つに取り付けられる。
圧縮空気流110aなどの空気流110は、第1の入口開口部252a(図4A参照)を通って流れ、圧縮空気流110aなどの空気流110を圧縮するノズル251(図4A参照)を通って導かれる。圧縮空気流110aなどの空気流110は、高圧且つ低速で第1の入口開口部252aに入り、空気流110を圧縮させるノズル251を通過すると、圧縮空気流110aなどの空気流110は、速度が増し、圧力が低下する。
圧縮空気流110aなどの空気流110が第1の入口開口部252aを通り、ノズル251を通って流れると、真空発生器250の内側にベンチュリ効果が生じる。本明細書で使用される場合、「ベンチュリ効果」とは、空気が管又はパイプの狭窄部、例えば真空発生器250内のノズル251を通って流れるときに空気の速度が上昇するときに生じる空気圧の低下を意味する。
圧縮空気流110aなどの空気流110は、真空発生器250内にベンチュリ効果を発生させるために使用される。次いで、圧縮空気流110aなどのこの空気流110の一部は、排気出口253(図4A参照)を通って排出される。圧縮空気流110aなどのこの空気流110の別の部分は、第2の入口開口部252b(図4A参照)を通り、真空管254(図4A参照)を通り、真空チャネル107(図2B、図3B参照)を通り、格納式真空パッドアセンブリ50のうちの1以上を通って流れ、1以上の格納式真空パッドアセンブリ50の真空ポート64のうちの1以上を通って流れ出る真空流108(図1参照)を発生させる。真空流108は、1以上の被トリミング部分280(図7参照)の1以上のセクション280a(図7参照)を1以上の真空パッド58(図4A〜図4B参照)に対して引き上げて保持するために、例えば真空吸引力などの真空力113(図1参照)を発生させる。真空流108の真空源109(図1参照)は、真空発生器250内のベンチュリ効果によって圧縮されて発生される圧縮空気流110aなどの空気流110を含む。真空流108は、ベンチュリ効果によって吸引力を生じる。
図4Aに示すように、真空発生器250の第2の入口開口部252bにおいて、真空管254は、第2の入口開口部252bに取り付けられた端部255を有する。真空管254は、第2の入口開口部252bから、エンドプレート242(図4A参照)の孔244(図4A参照)のうちの1つを通って、回転式リール14(図4A参照)の内部20(図2B、図3B参照)内の真空チャネル107(図2B、図3B参照)のうちの1つの中に延びる。
真空管254は、チャネル開口部106(図4A参照)を介して、真空発生器250、真空チャネル107、及び格納式真空パッドアセンブリ50(図4A参照)の間で真空流108(図1参照)を運ぶように構成され、運ぶ。セルフシールバルブ114(図3B〜図3C参照)が開位置125(図3B〜図3C参照)にあるとき、真空流108は、真空空洞92(図2B参照)、真空シリンダ66(図2B参照)を通り、真空パッド58(図2B、図4A参照)を通って引かれ、真空ポート64(図2A、図4A参照)を通って出る。真空流108は、真空力113(図1参照)を発生させ、この真空力は、1以上の被トリミング部分280(図5参照)の1以上のセクション280a(図5参照)を、1以上の被トリミング部分280と接触しており、1以上の被トリミング部分280に対して圧縮されている真空パッド58に対して引っ張り、保持するように構成され、引っ張り、保持する。自動除去装置10の回転式リール14は、除去のために回転式リール14の外周24(図1、図5参照)の周囲に、真空力113によって保持された1以上の被トリミング部分280を巻き上げる、巻回する又は巻き取るように動作可能である。好ましくは、回転式リール14の外周24は、回転式リール14の周囲に巻き上げられる、巻回される又は巻き取られる1以上の被トリミング部分280のそれぞれの長さに対応する。
図4Aには真空発生器250の第2の入口開口部252bに取り付けられた1つの真空管254のみが示されているが、各真空発生器250の各第2の入口開口部252bは、回転式リール14の内部20内の真空チャネル107のうちの1つに結合され又は取り付けられた真空管254に取り付けられるように構成される。好ましくは、回転式リール14の真空端部30上の4つの真空発生器250のそれぞれが、真空管254に取り付けられた第2の入口開口部252bを有し、各真空管254が、好ましくは真空チャネル107のうちの1つに取り付けられる。
図4A〜図4Bに示すように、空気圧システム230は、空洞234の第2の開口部258を通して挿入され取り付けられた回転ユニオン256をさらに備える。第2の開口部258は、回転式リール14の駆動端部32(図4A〜図4B参照)に配置される。回転ユニオン256は、第1の端部260aと、第2の端部260bと、第1の端部260aと第2の端部260bとの間に配置された円筒ハウジング262とを有する。円筒ハウジング262は、円筒ハウジング262の外部を貫通して形成された複数の孔264(図4A〜図4B参照)を有する。図4A〜図4Bに示すように、回転ユニオン256の第2の端部260bは、第2の開口部258を通して挿入され取り付けられ、空気圧バルブマニホルド232aなどのバルブマニホルド232の第1の端部236aの反対側に面する。図4Aに示すように、回転ユニオン256の第2の端部260bは、バルブマニホルド232の第1の端部236aに接続された1以上の空気入口ホース267に接続するように構成され、接続する複数のポート266を有する。圧縮空気流110a(図1参照)などの空気流110(図1参照)は、回転ユニオン256から空気入口ホース267(図4A参照)を通ってバルブマニホルド232内に流入する。
本明細書で使用される場合、「回転ユニオン」とは、回転又は回転可能構成要素、すなわち回転式リール14と、固定構成要素、すなわちスリップリング268及び送気ライン276(図9A参照)との間のインターフェースを提供し、固定構成要素と回転構成要素との間で空気、空気圧、又は他のガス及び流体の移送を可能にする回転部品を意味する。回転ユニオン256は、アルミニウム、鋼鉄、ステンレス鋼、又は別の適切な金属材料などの金属材料で作ることができる。
図4A〜図4Bに示すように、空気圧システム230は、回転ユニオン256の第1の端部260aに結合されたスリップリング268をさらに備える。図4A〜図4Bは、スリップリング268と回転ユニオン256との間の複数の配線270を示している。スリップリング268は、第1の端部272a(図4A〜図4B参照)と、第2の端部272b(図4A〜図4B参照)と、第1の端部272aと第2の端部272bとの間に形成された円筒体274(図4A〜図4B参照)とを有する。図4A〜図4Bに示すように、複数の配線270の一部は、回転ユニオン256の第1の端部260aを通して挿入され、円筒ハウジング262内に収容され、複数の配線270の他の部分は、スリップリング268の第2の端部272bを通して挿入され、スリップリング268の円筒体274を通って延び、スリップリング268の第1の端部272aから外に延びる。図4A〜図4Bに示すように、複数の配線270の自由端270aは、スリップリング268の第1の端部272aから延びる。図4Bにさらに示すように、固定接点275がスリップリング268の第1の端部272aに取り付けられている。図4Bには1つの固定接点275が示されているが、複数の固定接点275がスリップリング268の第1の端部272aに取り付けられてもよい。図4Bにさらに示すように、スリップリング268の第1の端部272aは、圧縮空気流110a(図1参照)などの空気流110(図1参照)をスリップリング268を通り、回転ユニオン256を通り、複数のピストンアセンブリ132及び真空発生器250に分散するためにバルブマニホルド232に送達するために、以下に説明する送気ライン276(図9A〜図9B、図10参照)を受け入れて接続するように構成された送気ライン取付具277を有する。
本明細書で使用される場合、「スリップリング」とは、固定部品から回転部品への電力及び電気信号の伝送を可能にし、回転部品を介して電気的接続を行うことを可能にする電気機械デバイスを意味する。スリップリング268は、アルミニウム、鋼鉄、ステンレス鋼、又は別の適切な金属材料などの金属材料で作ることができる。
回転ユニオン256及びスリップリング268は、空気流110並びに電力及び信号を供給しながら、回転ユニオン256及び回転式リール14の連続的な回転を可能にする。加えて、回転ユニオン256及びスリップリング268は、配線270が捻れたり絡まったりすることなく複数の配線270を取り付けることを可能にし、回転ユニオン256及び回転式リール14が自由に回転することを可能にする。
図4Aは、回転ステージアセンブリ182及び支持構造体184を備える駆動アセンブリ180をさらに示す。図4A〜図4Bは、モータ186、取付アセンブリ192、固定部分198、及び回転ステージアセンブリ182の回転可能部分204をさらに示す。図4A〜図4Bは、オフセット要素208及び空気シリンダプランジャ210aなどのプランジャ要素210をさらに示す。
次に図5を参照すると、図5は、駆動アセンブリ180に取り付けられ、特に、駆動アセンブリ180の支持構造体184(図2A参照)のブロック部分203に取り付けられた任意選択のホイールアセンブリ278を有する、本開示の自動除去装置10の例示的なバージョンの右側面図である。図5は、1以上の被トリミング部分280と共に使用されている回転式リール14及びホイールアセンブリ278を示す。1以上の被トリミング部分280は、1以上のスクラップ部分282(図5及び図7参照)を含むことができ、1以上の非スクラップ部分284(図7参照)を含むことができる。1以上のスクラップ部分282は、スクラップ複合材料部分282a(図5及び図7参照)、スクラップ裏当材料部分282b(図5及び図7参照)、及びスクラップ裏当材料部分282bに結合されたスクラップ複合材料部分282aの組合体282c(図7参照)のうちの1以上を含む。1以上の非スクラップ部分284は、非スクラップ複合材料部分284a(図6A〜図6B、図7参照)、非スクラップ裏当材料部分284b(図7参照)、及び非スクラップ裏当材料部分284bに結合された非スクラップ複合材料部分284aの組合体284c(図7参照)のうちの1以上を含む。
スクラップ複合材料部分282a及び非スクラップ複合材料部分284aは、複合材料286(図7参照)を含むことができる。スクラップ裏当材料部分282b及び非スクラップ裏当材料部分284bは、裏当材料288(図7参照)を含むことができる。一バージョンでは、非スクラップ複合材料部分284aは、好ましくは、ネットシェイプ292(図7参照)を有するネットカットプライ290(図7参照)の形態である。1以上の被トリミング部分280は、複合ラミネート体298a(図7参照)などのラミネート体298(図7参照)を形成するために複合ラミネート体製造プロセス296a(図7参照)などのプライバイプライ式製造プロセス296(図7参照)において使用される複合ラミネートプライ294a(図7参照)などのラミネートプライ294(図7参照)の被トリミング部分280を含む。
図5に示すように、一バージョンでは、ホイールアセンブリ278は、伸展アームアタッチメント306に取り付けられたホイール304を備える。伸展アームアタッチメント306は、互いに接続された及び/又は連続的に形成された1以上の細長い部材308から構成される。伸展アームアタッチメント306は、駆動アセンブリ180に取り付けられた、又は結合された、特にコネクタアセンブリ224の下方に位置するブロック部分203に取り付けられた第1の端部310a(図5参照)を有する。伸展アームアタッチメント306は、ホイール304に取り付けられた第2の端部310b(図5参照)を有する。一バージョンでは、ホイールアセンブリ278は、コンピュータ数値制御(CNC)機械341(図7参照)などの制御ユニット340(図7参照)によって制御されてもよく、電源ユニット344(図7参照)によって電力供給されてもよい。他のバージョンでは、ホイールアセンブリ278は、空気圧制御及び電力システム、電気モータ制御及び電力システム、又は別の適切な制御及び電力システムで制御及び電力供給されてもよい。
図5に示すように、ホイールアセンブリ278は、回転式リール14の後方にオフセット位置312に延びる。伸展アームアタッチメント306は、オフセット位置312において、回転式リール14に対して、及び回転式リール14の後ろ又は後方で、ホイール304を配置及び移動するように構成され、配置及び移動する。一バージョンでは、オフセット位置312は、制御ユニット340(図7参照)によって、且つ伸展アームアタッチメント306及びホイール304の位置によって制御される。オフセット位置312は、ネットカットプライ290(図7及び図9A参照)などの非スクラップ部分284(図7参照)のいかなる部分にも意図せずに係合したり剥離させたりしないように、1以上の被トリミング部分280の開始位置を考慮するように自動的に設定することができる。図5にさらに示すように、ホイールアセンブリ278のホイール304はホイール回転方向314に回転し、回転式リール14は回転式リール回転方向315に回転する。動作中、ホイール回転方向314及び回転式リール回転方向315は同じ方向である。しかしながら、回転式リール14及びホイール304は反対方向に回転してもよく、両方とも順方向又は逆方向のいずれかに回転するように構成される。
図5にさらに示すように、回転式リール14が回転式リール回転方向315に回転すると、スクラップ複合材料部分282aを含む被トリミング部分280の1以上のセクション280aが、真空力113(図1参照)により、複数の格納式真空パネル34の格納式真空パッドアセンブリ50の1以上の真空パッド58に対して引き上げられ保持される。図5にさらに示すように、回転式リール14は、除去のために回転式リール14の外周24の周囲に、真空力113によって保持されたスクラップ複合材料部分282aを含む被トリミング部分280を巻き上げる、巻回する又は巻き取る。図5にさらに示すように、スクラップ複合材料部分282aを含む被トリミング部分280が、自動除去装置10の回転式リール14によって取り上げられ、巻回され又は巻き取られると、ホイールアセンブリ278のホイール304が、回転式リール14及びホイール304が順方向316に沿って移動し、回転式リール14がスクラップ複合材料部分282aを含む被トリミング部分280の表面280bに接触し、ホイール304がスクラップ裏当材料部分282bを含む被トリミング部分280の表面280bに接触した状態で、スクラップ裏当材料部分282bを含む被トリミング部分280を押し下げてスクラップ複合材料部分282aからスクラップ裏当材料部分282bを分離する。ホイールアセンブリ278によって押し下げられたスクラップ裏当材料部分282bは、搬送装置346(図7及び図9A参照)上に残されて再使用されてもよく、スクラップ複合材料部分282aと同様の方式で除去及び処分のために回転式リール14によって取り上げられ、巻回され又は巻き取られてもよいし、別の方式で処分されてもよい。
図5に示すように、スクラップ複合材料部分282aを保持する真空パッド58を備えた格納式真空パッドアセンブリ50は中間格納位置148bにあり、スクラップ複合材料部分282aを保持する真空パッド58を備えた格納式真空パネル34は中間格納位置146bにあり、スクラップ複合材料部分282aを保持する真空パッド58を有する真空端部30上のピストンアセンブリ132のピストンロッド150は圧縮位置166にある。
図5は、スクラップ複合材料部分282aをまだ保持していない真空パッド58について、完全伸展位置142aなどの伸展位置142にある格納式真空パネル34をさらに示す。図5は、スクラップ複合材料部分282aをまだ保持していない真空パッド58について完全伸展位置144aなどの伸展位置144にある格納式真空パッドアセンブリ50をさらに示す。図5は、スクラップ複合材料部分282aをまだ保持していない真空パッド58について伸展位置164にある真空端部30上の複数のピストンアセンブリ132などの複数のアクチュエータアセンブリ130のピストンロッド150をさらに示す。図5は、回転式リール14の内周26をさらに示す。
次に図6Aを参照すると、図6Aは、本開示の自動除去装置10の例示的なバージョンの右側部分断面図であり、回転式リール14の格納式真空パッドアセンブリ50の真空パッド58が、除去される非スクラップ複合材料部分284aの形態の非スクラップ部分284を含む被トリミング部分280と接触しており、バネ付勢式セルフシールバルブ114aなどのセルフシールバルブ114が閉位置124にあることを示している。図6Aは、回転式リール14の第1の位置317aを示し、セルフシールバルブ114は、喉部分80に対して着座した閉位置124にあって、真空シリンダ66及び真空ポート64から真空空洞92を密封するシール126を形成する。
図6Aは、完全伸展位置144aなどの伸展位置144にある被トリミング部分280と接触している格納式真空パッドアセンブリ50をさらに示し、完全伸展位置142aなどの伸展位置142にある格納式真空パネル34を示す。図6Aは、真空チャネル107と真空空洞92との間のチャネル開口部106をさらに示し、バルブマニホルド232を含む空気圧システム230を示す。図6Aは、格納式真空パネル34と同じレベル、又は実質的に同じレベルで、被トリミング部分280と接触している格納式真空パッドアセンブリ50の両側の玉軸受170などの摩擦低減要素168をさらに示す。
次に図6Bを参照すると、図6Bは、図6Aの自動除去装置10の右側部分断面図であり、1つの格納式真空パッドアセンブリ50の1つの真空パッド58が、非スクラップ複合材料部分284aの形態の非スクラップ部分284を含む被トリミング部分280に対して圧縮された状態であり、開位置125にあるこの格納式真空パッドアセンブリ50のためのバネ付勢式セルフシールバルブ114aなどのセルフシールバルブ114を示す。図6Bは、回転式リール14の第2の位置317bを示し、回転式リール14は下方圧縮方向318に圧縮され、1つの真空パッド58又は1列の真空パッド58が、被トリミング部分280内に下方に圧縮されて、セルフシールバルブ114を閉位置124から開位置125に開く(図6A参照)。図6Bに示すように、真空パッド58が被トリミング部分280内に下方に圧縮されると、真空シリンダ66は、真空空洞92内に且つセルフシールバルブ114の周囲に内方に移動し、真空流108は、真空チャネル107からチャネル開口部106を通って真空空洞92内に流れ、喉部分80を通過して真空シリンダ66内に入り、真空ポート64から出て真空力113(図1参照)を発生させることが可能になり、被トリミング部分280を引き上げて真空ポート64及び真空パッド58に対して保持する。真空パッド58を非スクラップ複合材料部分284aに対して圧縮して押し下げることによって、セルフシールバルブ114は、真空流108が格納式真空パッドアセンブリ50を通って引き込まれ得るように開位置125に開く。図6Bにさらに示すように、真空パッド58が被トリミング部分280に対して圧縮されていない、格納式真空パッドアセンブリ50のバネ付勢式セルフシールバルブ114aなどのセルフシールバルブ114は、閉位置124に留まる。セルフシールバルブ114は、セルフシールバルブ114を開くために1以上の被トリミング部分280に回転式リール14が圧縮力を加えるまで、閉位置124に留まる。
図6Bは、中間格納位置148bなどの格納位置148において被トリミング部分280内に圧縮された格納式真空パッドアセンブリ50をさらに示し、完全格納位置146aなどの格納位置146にある格納式真空パネル34を示す。図6Bは、バルブマニホルド232を備える空気圧システム230をさらに示す。図6Bは、ここでは真空パッド58と同じレベル、又は実質的に同じレベルで被トリミング部分280内に圧縮される、格納式真空パッドアセンブリ50の両側の玉軸受170などの摩擦低減要素168をさらに示す。
次に図7を参照すると、図7は、本開示の自動除去システム12の例示的なバージョンを示す機能ブロック図である。本開示の別のバージョンでは、複合ラミネート体製造プロセス296aなどのプライバイプライ式製造プロセス296において、複合ラミネートプライ294aなどのラミネートプライ294の1以上の被トリミング部分280を選択的に除去するための自動除去システム12が提供される。図7に示すように、自動除去システム12は、1以上の自動除去装置10を備える。上述のように、自動除去装置10は、回転式リール14(図1及び図2A参照)を備える。回転式リール14は、回転式リール14のハブ部分22(図1及び図2A参照)の周囲に取り付けられた複数の格納式真空パネル34(図1及び図2A参照)を備える。複数の格納式真空パネル34のそれぞれが1以上の格納式真空パッドアセンブリ50(図1及び図2A参照)を備える。1以上の格納式真空パッドアセンブリ50のそれぞれは、真空ポート64(図1及び図2A参照)を備えた真空パッド58(図1及び図2A参照)と、セルフシールバルブ114(図1及び図2B参照)を備えた真空シリンダ66(図1及び図2B参照)と、真空空洞92(図1及び図2B参照)とを備える。除去される1以上の被トリミング部分280上方で回転式リール14が回転されると、真空パッド58は1以上の被トリミング部分280に対して圧縮され、セルフシールバルブ114を閉位置124(図3C、図6B参照)から開位置125(図2C、図6A参照)に開く。
上述のように、自動除去装置10は、複数の格納式真空パネル34に取り付けられた複数のピストンアセンブリ132(図1及び図2A参照)などの複数のアクチュエータアセンブリ130(図1及び図2A参照)をさらに備える。上述のように、自動除去装置10は、回転式リール14の周囲に取り付けられ、且つ複数の格納式真空パネル34の間に配置された複数の玉軸受170(図1及び図2A参照)などの複数の摩擦低減要素168(図1及び図2A参照)をさらに備える。
上述のように、自動除去装置10は、回転式リール14に取り付けられた駆動アセンブリ180(図1及び図2A参照)をさらに備える。上述のように、自動除去装置10は、駆動アセンブリ180に結合された空気シリンダプランジャ210a(図1及び図2A参照)などのプランジャ要素210(図1及び図2A参照)をさらに備えることができる。空気シリンダプランジャ210aなどのプランジャ要素210は、1以上の被トリミング部分280を回転式リール14から移動するのを支援するように動作可能である。上述のように、自動除去装置10は、駆動アセンブリ180に取り付けられたコネクタアセンブリ224(図1及び図2A参照)をさらに備えることができる。
上述のように、自動除去装置10は、回転式リール14に取り付けられた空気圧システム230(図4A〜図4B参照)をさらに備える。空気圧システム230は、複数のピストンアセンブリ132などの複数のアクチュエータアセンブリ130を作動させるために、圧縮空気流110a(図1参照)などの空気流110(図1参照)を制御するように動作可能なバルブマニホルド232(図4A〜図4B参照)を備える。バルブマニホルド232はまた、真空ポート64(図2A、図4A参照)のうちの1以上を通る真空流108(図1参照)を発生させるために、1以上の真空発生器250(図2A、図4A参照)への圧縮空気流110aなどの空気流110を制御するように動作可能であり、除去される1以上の被トリミング部分280(図5、図6B、図7参照)の上方で回転式リール14が回転されると、真空流108が、1以上の被トリミング部分280を引き上げて真空パッド58のうちの1以上に対して保持するように構成された真空力113(図1参照)を生成する。回転式リール14は、複合ラミネート体製造プロセス296a(図7参照)などのプライバイプライ式製造プロセス296(図7参照)において、複合ラミネートプライ294a(図7参照)などのラミネートプライ294(図7参照)の1以上の被トリミング部分280を選択的に除去するために、真空力113によって保持された1以上の被トリミング部分280を回転式リール14の外周24(図1、図5参照)の周囲に巻き上げる、巻回する又は巻き取るように動作可能である。
上述のように、自動除去装置10は、駆動アセンブリ180に取り付けられたホイールアセンブリ278(図5参照)をさらに備えることができる。ホイールアセンブリ278は、回転式リール14の後方にオフセット位置312(図5参照)に延びる。
一バージョンでは、図7に示すように、自動除去システム12は、自動除去装置10に取り付けられたロボットアセンブリ320又はロボットマニピュレータを備え、自動除去装置10はエンドエフェクタ11として機能する(図1も参照)。図7に示すように、ロボットアセンブリ320は、ロボットアーム324aを含む自動機械アーム324を有するロボット322を備える。ロボットアーム324aは、コネクタアセンブリ224に取り付けられた第1の端部326a(図9A参照)を有し、ベース328(図9A参照)に取り付けられた第2の端部326b(図9A参照)を有する。コネクタアセンブリ224は、自動除去装置10の駆動アセンブリ180とロボット322のロボットアーム324aの第1の端部326aとの間に取り付けられる。図9Aに示すように、ロボットアーム324aは、第1の端部326aにある手首部分329と、手首部分329と肘部分331との間に接続された前腕部分330と、肘部分331に接続された上腕部分332と、第2の端部326bにおいて上腕部分332に接続された肩部分333とを備える。
別のバージョンでは、図7に示すように、自動除去システム12は、自動除去装置10に取り付けられたガントリアセンブリ334を備える。図7に示すように、ガントリアセンブリ334は、ガントリロボットアーム324bを含む自動機械アーム324を有するガントリ336を備える。ガントリロボットアーム324bは、コネクタアセンブリ224に取り付けられた第1の端部338a(図10参照)を有し、ガントリ336に取り付けられた第2の端部338b(図10参照)を有する。図10に示すように、ガントリ336は、ガントリブリッジ337を備える。
図7に示すように、ロボットアセンブリ320及びガントリアセンブリ334はそれぞれ、ロボット322を制御する、又はガントリ336を制御するために、ロボット322に結合された、又はガントリ336に結合された制御ユニット340をさらに備える。一バージョンでは、制御ユニット340は、1以上のコンピュータ342(図7参照)を有するコンピュータ数値制御(CNC)機械341(図7参照)を備えてもよい。図7にさらに示すように、ロボットアセンブリ320及びガントリアセンブリ334はそれぞれ、ロボット322に電力を供給する、又はガントリ336に電力を供給するために、ロボット322に結合された、又はガントリ336に結合された電源ユニット344をさらに備える。
図7に示すように、自動除去システム12は、複合ラミネート体製造プロセス296aなどのプライバイプライ式製造プロセス296中に、自動除去システム12の自動除去装置10との間で1以上の被トリミング部分280を搬送、運搬、又は移送するように構成され、搬送、運搬、又は移送する搬送装置346をさらに備える。図7に示すように、搬送装置346は、好ましくは平面348を有する。搬送装置346は、可動テーブル346a(図7及び図9A参照)、コンベヤベルト装置346b(図7参照)、又は別の適切な搬送装置の形態であってもよい。
図7に示すように、自動除去システム12は、1以上のスクラップ部分282を含むことができ、1以上の非スクラップ部分284を含むことができる、上述の1以上の被トリミング部分280をさらに含む。図7に示すように、1以上のスクラップ部分282は、スクラップ複合材料部分282a、スクラップ裏当材料部分282b、及びスクラップ裏当材料部分282bに結合されたスクラップ複合材料部分282aの組合体282cのうちの1以上を含む。スクラップ部分282が回転式リール14の周囲に巻き上げられる、巻回される又は巻き取られるとき、スクラップ部分282は、巻上済スクラップ部分282d(図7参照)の形態である。
図7にさらに示すように、1以上の非スクラップ部分284は、非スクラップ複合材料部分284a、非スクラップ裏当材料部分284b、及び非スクラップ裏当材料部分284bに結合された非スクラップ複合材料部分284aの組合体284cのうちの1以上を含む。非スクラップ部分284が回転式リール14の周囲に巻き上げられる、巻回される又は巻き取られるとき、非スクラップ部分284は、巻上済非スクラップ部分284d(図7参照)の形態である。
図7に示すように、スクラップ複合材料部分282a及び非スクラップ複合材料部分284aは、複合テープ286aの形態、複合シート286bの形態、又は別の適切な複合材料の形態の複合材料286を含むことができる。複合テープ286aは、一方向繊維材料を含み得る。繊維は、ガラス繊維、グラファイトなどの天然及び/又は人工材料から作製されてもよい。複合シート286bは、ドライ織物又はプリプレグ、すなわち樹脂で予め含浸された織物を含むことができる。複合材料286は、当技術分野で既知のプラスチック又は熱可塑性材料を含む炭素繊維強化ポリマー(CFRP)材料を含むことができる。プライバイプライ式製造プロセス296(図7参照)で使用される複合材料286は、好ましくは、1以上のプライ287(図7参照)又は層の形態である。
図7に示すように、スクラップ裏当材料部分282b及び非スクラップ裏当材料部分284bは、薄いプラスチックシートを含む裏当フィルム288aの形態、薄いプラスチックシートを含む剥離フィルム288bの形態、織物、ナイロン、若しくは別の適切な合成材料などの合成材料を含む剥離プライ288cの形態、又は別の適切な裏当材料の形態の裏当材料288を含むことができる。一バージョンでは、非スクラップ複合材料部分284aは、好ましくは、ネットシェイプ292(図7参照)を有するネットカットプライ290(図7参照)の形態である。プライバイプライ式製造プロセス296(図7参照)で使用される裏当材料288は、好ましくは、1以上のプライ289(図7参照)又は層の形態である。
1以上のスクラップ部分282を含む1以上の被トリミング部分280は、ネットカットプライ290の形態の非スクラップ複合材料部分284aなどの非スクラップ部分284の周囲の1以上の側部285(図7及び図9A参照)の周囲から自動除去装置10によって除去される、1つ、2つ、3つ、又は4つの被トリミング部分280などの被トリミング部分280である。1以上の非スクラップ部分284を含む1以上の被トリミング部分280は、非スクラップ裏当材料部分284bを含む1つの被トリミング部分280に結合された、ネットカットプライ290の形態の非スクラップ複合材料部分284aを含む1つの被トリミング部分280などの被トリミング部分280であり、両方がトリミングされ、両方が、スクラップ部分282のトリミング及び除去の後に、複合ラミネート体製造プロセス296aなどのプライバイプライ式製造プロセス296を通じて進行する、又は両方が自動除去装置10で除去され、ツール300(図7参照)又は金型装置に移送され得る。一バージョンでは、ツール300又は金型装置は、曲面302(図7参照)を有する。
プライバイプライ式製造プロセス296では、複合材料286のプライ287又は層を裏当材料288のプライ289又は層にラミネートして、複合ラミネートプライ294a(図7参照)などのラミネートプライ294(図7参照)を形成する。複合ラミネートプライ294aなどのラミネートプライ294は、トリミング又は切断機によってトリミング又は切断された縁部295(図7参照)を有し、1以上の被トリミング部分280(図7参照)が得られる。1以上の被トリミング部分280は、トリミング又は切断されたラミネートプライ294の縁部295を含むスクラップ部分282を含む。加えて、1以上の被トリミング部分280は、トリミングされてネットシェイプ292(図7参照)を有する非スクラップ部分284を含む。スクラップ部分282をトリミングして除去した後、ネットシェイプ292を有するネットカットプライ290を使用して、複合ラミネート体298a(図7参照)などのラミネート体298(図7参照)を形成する。1以上の被トリミング部分280は、複合ラミネート体298a(図7参照)などのラミネート体298(図7参照)を形成するために複合ラミネート体製造プロセス296a(図7参照)などのプライバイプライ式製造プロセス296(図7参照)で使用される複合ラミネートプライ294a(図7参照)などのラミネートプライ294(図7参照)の被トリミング部分280を含む。
図7に示すように、自動除去システム12は、自動除去装置10の回転式リール14によって除去され、且つそこから除去されたスクラップ部分282を含む1以上の被トリミング部分280を回収して圧迫するための1以上の処分アセンブリ350をさらに備えることができる。図7に示すように、処分アセンブリ350は、ビン352aなどのレセプタクル装置352を備える。しかしながら、レセプタクル装置352は、当技術分野で知られている別の適切なレセプタクル装置を含み得る。一バージョンでは、レセプタクル装置352は、回転式リール14によって除去され、そこから解放された1以上のスクラップ部分282を含む、1以上の被トリミング部分280を圧迫する及び圧縮するための自動圧迫機部分354(図7及び図11B参照)を有する。
図7にさらに示すように、自動除去システム12は、ツール300又は金型装置をさらに備えてもよい。一バージョンでは、単独で、又は非スクラップ裏当材料部分284bに結合された、ネットカットプライ290の形態の非スクラップ複合材料部分284aを含む1以上の被トリミング部分280は、搬送装置346の平面348からツール300又は金型の曲面302(図7参照)に移送されてもよい。例えば、自動除去装置10の回転式リール14は、ネットカットプライ290を搬送装置346の平面348か巻き上げ又は巻回し、ロボットアセンブリ320(図9A〜図9B参照)は、巻上済非スクラップ部分284d(図7参照)を曲面302を有するツール300又は金型に移動させ、回転式リール14は、巻上済非スクラップ部分284d(図7参照)をツール300又は金型の曲面302上に巻き解く又は巻回解除する。例えば、ネットカットプライ290は、曲面ではなく平面上に最初にレイアップし、次いでレイアップしたものを曲面上に移送することがより容易であり得るので、平面上にレイアップされ、次いで自動除去装置10の回転式リール14を使用して曲面に移送されてもよい。このレイアップ又はプリフォームは、一般に、ツール300又は金型の上又は中、又はフォーム上に構築される。
次に図8を参照すると、図8は、複合ラミネート体製造プロセス296aなどの例示的なプライバイプライ式製造プロセス296における様々な自動生産ラインステーション356の流れ図である。図8に示すように、第1の自動生産ラインステーション356aはラミネーションステーション358である。ラミネーションステーション358において、一バージョンでは、裏当フィルム288a(図7参照)、剥離フィルム288b(図7参照)、又は剥離プライ288c(図7参照)などの裏当材料288(図7参照)のプライ289(図7参照)又は層が、可動テーブル346a(図7参照)、コンベヤベルト装置346b(図7参照)、又は別の適切な搬送装置の形態などの搬送装置346(図7及び図9A参照)の平面348(図7及び図9A参照)上に載置される。次に、複合テープ286a(図7参照)又は複合シート286b(図7参照)などの複合材料286(図7参照)のプライ287(図7参照)又は層が、裏当材料288のプライ289の上に置かれ、裏当材料288に接着される。プライバイプライ式プロセスは、複合テープ286aを所望のプライ287又は層にラミネートすることを含む。複合材料286のプライ287及び裏当材料288のプライ289は、複合ラミネートプライ294a(図7参照)などのラミネートプライ294(図7参照)を形成するために、当技術分野で知られている自動ラミネート装置(図示せず)によって一緒にラミネートされる。複合ラミネートプライ294aなどのラミネートプライ294は、トリミング又は切断する必要がある縁部295(図7及び図9A参照)を有する。
図8にさらに示すように、第2の自動生産ラインステーション356bは、トリムステーション360又は切断ステーションである。複合ラミネートプライ294aなどのラミネートプライ294は、ラミネーションステーション358からトリムステーション360まで搬送装置346上で搬送される。トリムステーション360又は切断ステーションでは、複合ラミネートプライ294aなどのラミネートプライ294の1以上の縁部295は、複合ラミネートプライ294aなどのラミネートプライ294を搬送装置346の平面348上に配置させて、当技術分野で知られている自動超音波ナイフなどの自動切断装置(図示せず)を使用してロボットによってトリミング又は切断される。ラミネートプライ294がトリミング又は切断された後、1以上の縁部295(図9A参照)は、1以上のスクラップ部分282(図7及び図9A参照)などの1以上の被トリミング部分280(図7及び図9A参照)を含む。一バージョンでは、1以上のスクラップ部分282は、互いに結合されたスクラップ複合材料部分282aとスクラップ裏当材料部分282bとの組合体282c(図7参照)を含み、スクラップ複合材料部分282a及びスクラップ裏当材料部分282bの両方が、完全に切断又はトリミングされる。別のバージョンでは、1以上のスクラップ部分282は、互いに結合されたスクラップ複合材料部分282aとスクラップ裏当材料部分282bとの組合体282c(図7参照)を含み、スクラップ複合材料部分282aのみが完全に切断又はトリミングされるが、スクラップ裏当材料部分282bは切断又はトリミングされず、そのため、スクラップ複合材料部分282aは回転式リール14によってスクラップ裏当材料部分282bから引き離され得る。切断された1以上の縁部295でトリミングされたラミネートプライ294は、例えば、ネットシェイプ292を有するネットカットプライ290の形態の、非スクラップ裏当材料部分284bに結合された非スクラップ複合材料部分284aの組合体284cなどの非スクラップ部分284を含む。自動超音波ナイフなどの自動切断装置は、ラミネートプライ294を+/−1ミリメートル以内、又は別の適切なサイズ内でネットカットプライ290に切断するためにロボットによって使用され得る。
図8にさらに示すように、第3の自動生産ラインステーション356cは、被トリミング部分除去ステーション362である。例えば、互いに結合されたスクラップ複合材料部分282a及びスクラップ裏当材料部分282bなどのスクラップ部分282を含む被トリミング部分280を得るためにトリミング又は切断されたネットカットプライ290は、トリムステーション360から被トリミング部分除去ステーション362に搬送装置346上で搬送される。被トリミング部分除去ステーション362では、上述した自動除去システム12(図7参照)の上述したような自動除去装置10(図1及び図2A参照)を使用して、一バージョンでは、ホイールアセンブリ278(図5参照)がスクラップ裏当材料部分282bを押し下げながら、スクラップ複合材料部分282aを引き上げ、保持し、巻き上げ又は巻回し、そして除去する。別のバージョンでは、自動除去装置10は、最初にスクラップ裏当材料部分282bを引き上げ、次いでスクラップ複合材料部分282aを引き上げ、保持し、巻き上げ又は巻回し、そして除去することができる。別のバージョンでは、自動除去装置10は、互いに結合されたスクラップ複合材料部分282aとスクラップ裏当材料部分282bとの組合体282cを引き上げ、保持し、巻き上げ又は巻回し、そして除去することができる。後述する別のバージョンでは、非スクラップ複合材料部分284a(図7及び図9A参照)は、単独で、又は非スクラップ裏当材料部分284b(図7及び図9A参照)と共に、回転式リール14の周囲に巻き上げられ、巻回され又は巻き取られてもよい。
自動除去装置10は、自動超音波ナイフなどの自動切断装置を含むトリムステーション360とインラインで、1以上の新たな被トリミングスクラップ部分282と係合するように設計される。自動除去装置10は、1以上の新たな被トリミングスクラップ部分282を巻き上げ、巻回し又は巻き取り、搬送装置346上にネットカットプライ290を残して、次の自動生産ラインステーション356に前進する。自動除去装置10の回転式リール14(図1及び図2A参照)上に巻き上げた、巻回した又は巻き取った、巻上済スクラップ部分282d(図7参照)は、除去され、一バージョンでは被トリミング部分除去ステーション362に配置された処分アセンブリ350(図7及び図9A参照)において処分され得る。
図8にさらに示すように、第4の自動生産ラインステーション356dはピックアンドプレースステーション364である。除去されたスクラップ部分282を有するネットカットプライ290は、部分形成のために、被トリミング部分除去ステーション362からピックアンドプレースステーション364まで搬送装置346上で搬送される。ピックアンドプレースステーション364では、当技術分野で知られているロボットなどの自動ピックアンドプレース装置(図示せず)を使用して、ネットカットプライ290を搬送装置346からピックアップし、その後の処理及び形成のためにネットカットプライ290をツール300(図7参照)又は金型上に配置する。平面又は曲面のツール300又は金型上のいずれかに、複合ラミネート体298a(図7参照)などのラミネート体298(図7参照)を作成及び形成するために、1以上のサイズ、繊維方向、及び/又は形状の複数のネットカットプライ290のスタックが蓄積又は互いの上にレイアップされる。あるいは、自動ピックアンドプレース装置は、後の下流処理のために1巻の又は複数シートの材料を作成するための特定の方式で、他のネットカットプライ290と共にネットカットプライ290をピックアップして配置することができる。
加えて、1以上の非スクラップ部分284、例えば非スクラップ複合材料部分284a(図7参照)及び非スクラップ裏当材料部分284b(図7参照)、又は非スクラップ複合材料部分284aのみなどの1以上の被トリミング部分280が、搬送装置346の平面348からツール300又は金型の曲面302(図7参照)に移送されることが望ましい場合には、自動除去装置10を使用して、被トリミング部分除去ステーション362において非スクラップ部分284を巻き上げる、巻回する又は巻き取ることができる。1以上の巻上済非スクラップ部分284d(図7参照)は、回転式リール14から解放され、被トリミング部分除去ステーション362に移動されるか、そこに配置されるツール300又は金型に移送されてもよい。次いで、移送された非スクラップ部分284と共にツール300は、ピックアンドプレースステーション364に、又はさらなる処理のために別の場所に移動することができる。
次に図9Aを参照すると、図9Aは、被トリミング部分除去ステーション362においてロボットアセンブリ320に取り付けられた1つの自動除去装置10を有する本開示の自動除去システム12の例示的なバージョンの図であり、フロア366上に配置され、自動除去装置10の回転式リール14に対して配置された平面348上に被トリミング部分280を有する可動テーブル346aなどの搬送装置346を示している。図9Aは、トリムステーション360(図8参照)から被トリミング部分除去ステーション362への方向368に前進する搬送装置346を示し、1以上の被トリミング部分280が回転式リール14上で巻き上げられた、巻回された又は巻き取られた後、搬送装置346は、被トリミング部分除去ステーション362からピックアンドプレースステーション364(図8参照)への方向370に前進する。
図9Aに示すように、ロボットアセンブリ320は、第1の端部325aと第2の端部325bとを有する自動機械アーム324を有するロボット322を備える。一バージョンでは、図9Aに示すように、自動機械アーム324は、ロボットアーム324aを含む。図9Aに示すように、ロボットアーム324aは、自動除去装置10のコネクタアセンブリ224の第2の端部226bに取り付けられた第1の端部326aと、ベース328に取り付けられた第2の端部326bとを備える。自動除去装置10は、ロボットアセンブリ320のロボット322と共に使用されるエンドエフェクタ11(図9A参照)として機能する。
図9Aに示すように、ロボットアーム324aは、手首部分329と、手首部分329に取り付けられた前腕部分330と、前腕部分330に取り付けられた肘部分331と、肘部分331に取り付けられた上腕部分332と、上腕部分332に取り付けられた肩部分333とをさらに備える。図9Aに示すように、ロボットアセンブリ320は、ロボット322を制御するための、1以上のコンピュータ342を有するコンピュータ数値制御(CNC)機械341の形態などの制御ユニット340をさらに備える。ロボットアセンブリ320は、ロボット322に電力を供給するための電源ユニット344(図9A参照)をさらに備える。制御ユニット340及び電源ユニット344は、有線又は無線コネクタ要素などの1以上のコネクタ要素345(図9A参照)によってロボット322に接続される。
図9Aは、いくつかの格納式真空パネル34及びいくつかの格納式真空パッドアセンブリ50が、被トリミング部分280の前縁で被トリミング部分280の表面280bと接触し、除去される第1の被トリミング縁部295aを含む縁部295と接触している自動除去装置10をさらに示す。自動除去装置10は、好ましくは、回転し、被トリミング部分280の前縁又は前方から、被トリミング部分280の後縁又は後方に移動する。自動除去装置10は、除去される第2の被トリミング縁部295bを含む縁部295とまだ接触していない。図9Aは、自動除去装置10の駆動アセンブリ180と空気シリンダプランジャ210aなどのプランジャ要素210とをさらに示す。図9Aは、自動除去装置10に取り付けられ、ロボット322に取り付けられ、圧縮空気供給源112aなどの空気供給源112に取り付けられた送気ライン276をさらに示す。圧縮空気供給源112aなどの空気供給源112は、上述のように、圧縮空気流110a(図1参照)などの空気流110(図1参照)を自動除去装置10の空気圧システム230(図1、図4A〜図4B参照)に供給するための単一源空気供給源112b(図9A参照)である。あるいは、圧縮空気供給源112aなどの空気供給源112は、ロボット322によって直接送達されてもよく、又はツール変更コネクタアセンブリ224a(図2A参照)などのコネクタアセンブリ224(図2A参照)は、駆動アセンブリ180(図2A参照)のブロック部分203(図2A参照)及びロボット322との整列ポートを有してもよく、そのため、ロボット322が自動除去装置10をピックアップすると、空気流110は、コネクタアセンブリ224を通って駆動アセンブリ180に、そして回転式リール14に自動的に送達される。
図9Aは、スクラップ裏当材料部分282bに結合されたスクラップ複合材料部分282aなどのスクラップ部分282を含むラミネートプライ294の被トリミング部分280をさらに示し、スクラップ裏当材料部分282bは、搬送装置346の平面348と直接接触する。図9Aは、非スクラップ裏当材料部分284bに結合された非スクラップ複合材料部分284aなどの非スクラップ部分284を含む被トリミング部分280をさらに示し、非スクラップ裏当材料部分284bは、搬送装置346の平面348と直接接触する。非スクラップ複合材料部分284aを含む非スクラップ部分284は、非スクラップ部分284又はネットカットプライ290の側部285に沿ってなされたトリミング又は切断によって形成されたネットシェイプ292を有するネットカットプライ290を含む。
図9Aにさらに示すように、処分アセンブリ350は、搬送装置346の隣、且つ自動除去装置10の下方に配置される。一バージョンでは、図9Aに示すように、処分アセンブリ350は、ビン352aの形態などのレセプタクル装置352を備える。処分アセンブリ350は、回転式リール14がスクラップ部分282を巻き上げる、巻回する又は巻き取ると、スクラップ部分282を受け取り、それをレセプタクル装置352内に処分するように構成される。回転式リール14が回転式リール14の周囲にスクラップ部分282を巻き上げる、巻回する又は巻き取ると、ロボットアーム324aが、自動除去装置10を搬送装置346から上方に離れるように移動させるように構成され、次いで、自動除去装置10を下方に回転又は枢動させるように構成されて、それにより、自動除去装置10が処分アセンブリ350の上方に配置され、且つ巻上済スクラップ部分282d(図7及び図11A参照)が回転式リール14から滑り落ちることができ、必要に応じて、プランジャ要素210(図9A参照)が巻上済スクラップ部分282dを回転式リール14から処分アセンブリ350内に押し出すことで除去を支援することができる。
次に図9Bを参照すると、図9Bは、被トリミング部分除去ステーション362における、第1の自動除去装置10a及び第2の自動除去装置10bの形態などの2つの自動除去装置10を有する本開示の自動除去システム12の例示的なバージョンの図である。図9Bは、フロア366上に配置され、第1の自動除去装置10a及び第2の自動除去装置10bのそれぞれの回転式リール14に対して配置された平面348上に被トリミング部分280を有する可動テーブル346aなどの搬送装置346を示す。
図9Bに示すように、第1の自動除去装置10aは、第1のロボットアセンブリ320aなどのロボットアセンブリ320に取り付けられ、第2の自動除去装置10bは、第2のロボットアセンブリ320bなどのロボットアセンブリ320に取り付けられる。図9Bに示すように、第1のロボットアセンブリ320a及び第2のロボットアセンブリ320bはそれぞれ、ロボットアーム324aなどの自動機械アーム324を有するロボット322を備え、ロボットアーム324aは、自動除去装置10のコネクタアセンブリ224に取り付けられた第1の端部326aと、ベース328に取り付けられた第2の端部326bとを備え、手首部分329、前腕部分330、肘部分331、上腕部分332、及び肩部分333を備える。図9Bに示すように、第1のロボットアセンブリ320a及び第2のロボットアセンブリ320bはそれぞれ、ロボット322を制御するための1以上のコンピュータ342を有するコンピュータ数値制御(CNC)機械341の形態などの制御ユニット340と、ロボット322に電力を供給するための電源ユニット344とをさらに備える。制御ユニット340及び電源ユニット344は、有線又は無線コネクタ要素などの1以上のコネクタ要素345(図9B参照)によってロボット322に接続される。
図9Bは、第1の自動除去装置10aの真空端部30及び駆動端部32、並びに第2の自動除去装置10bの真空端部30及び駆動端部32をさらに示す。図9Bは、第1の自動除去装置10a及び第2の自動除去装置10bのそれぞれについて、いくつかの格納式真空パネル34及びいくつかの格納式真空パッドアセンブリ50が、除去されるスクラップ部分282、例えばスクラップ複合材料部分282aなどの被トリミング部分280と接触していることをさらに示す。第1の自動除去装置10a及び第2の自動除去装置10bは、好ましくは、被トリミング部分280の前縁又は前方から、被トリミング部分280の後縁又は後方に回転して移動する。図9Bは、第1の自動除去装置10a及び第2の自動除去装置10bをさらに示し、それぞれ送気ライン276がロボット322に取り付けられ、圧縮空気供給源112aなどの空気供給源112に取り付けられている。第1の自動除去装置10a及び第2の自動除去装置10bのそれぞれに対する圧縮空気供給源112aなどの空気供給源112は、それぞれの第1の自動除去装置10a及び第2の自動除去装置10bのそれぞれの空気圧システム230(図1、図4A〜図4B参照)に、圧縮空気流110a(図1参照)などの空気流110(図1参照)を供給する。
図9Bは、スクラップ裏当材料部分282bに結合されたスクラップ複合材料部分282aなどのスクラップ部分282を含むラミネートプライ294の被トリミング部分280をさらに示し、スクラップ裏当材料部分282bは、搬送装置346の平面348と直接接触する。図9Aは、非スクラップ裏当材料部分284bに結合された非スクラップ複合材料部分284aなどの非スクラップ部分284を含む被トリミング部分280をさらに示し、非スクラップ裏当材料部分284bは、搬送装置346の平面348と直接接触する。非スクラップ複合材料部分284aを含む非スクラップ部分284は、ネットカットプライ290を含む。
図9Bにさらに示すように、第1の処分アセンブリ350aなどの処分アセンブリ350が、搬送装置346の隣、且つ第1の自動除去装置10aの下方に配置される。図9Bにさらに示すように、第2の処分アセンブリ350bなどの処分アセンブリ350が、搬送装置346の隣、且つ第2の自動除去装置10bの下方に配置される。図9Bに示すように、一バージョンでは、第1の処分アセンブリ350a及び第2の処分アセンブリ350bはそれぞれ、ビン352aの形態などのレセプタクル装置352を備える。各処分アセンブリ350は、各自動除去装置10の回転式リール14がスクラップ部分282を巻き上げる、巻回する又は巻き取ると、スクラップ部分282を受け取り、それをそれぞれのレセプタクル装置352内に処分するように構成される。各自動除去装置10の回転式リール14が回転式リール14の周囲にスクラップ部分282を巻き上げる、巻回する又は巻き取ると、それぞれのロボットアーム324aが、各自動除去装置10を搬送装置346から上方に離れるように移動するように構成され、次いで、それぞれの自動除去装置10を下方に回転又は枢動させるように構成されて、それにより、それぞれの自動除去装置10がそれぞれの処分アセンブリ350の上方に配置され、且つ巻上済スクラップ部分282d(図7及び図11A参照)が回転式リール14からそれぞれの処分アセンブリ350内に滑り落ちることができ、必要に応じて、プランジャ要素210(図9B参照)が巻上済スクラップ部分282dを回転式リール14から処分アセンブリ350内に押し出すことで除去を支援することができる。
次に図10を参照すると、図10は、被トリミング部分除去ステーション362におけるガントリアセンブリ334に取り付けられた1つの自動除去装置10を有する本開示の自動除去システム12の例示的なバージョンの図であり、フロア366に配置され、自動除去装置10の回転式リール14に対して配置された平面348上に被トリミング部分280を有する可動テーブル346aなどの搬送装置346を示す。図10は、トリムステーション360(図8参照)から被トリミング部分除去ステーション362への方向368aに前進する搬送装置346を示し、1以上の被トリミング部分280が回転式リール14上で巻き上げられた、巻回された又は巻き取られた後、搬送装置346は、被トリミング部分除去ステーション362からピックアンドプレースステーション364(図8参照)への方向370aに前進する。
図10に示すように、ガントリアセンブリ334は、第1の端部325aと第2の端部325bとを備えた自動機械アーム324を有するガントリ336を備える。本バージョンでは、図10に示すように、自動機械アーム324はガントリロボットアーム324bを含む。図10にさらに示すように、ガントリロボットアーム324bは、自動除去装置10のコネクタアセンブリ224に取り付けられた第1の端部338aと、ガントリ336に取り付けられた第2の端部338bとを備える。図10に示すように、ガントリアセンブリ334は、自動除去装置10の上方に配置されたガントリブリッジ339をさらに備える。
図10に示すように、ガントリアセンブリ334は、ガントリ336を制御するための1以上のコンピュータ342aを有するコンピュータ数値制御(CNC)機械341aの形態などの制御ユニット340aをさらに備える。ガントリアセンブリ334は、ガントリ336に電力を供給するための電源ユニット344a(図10参照)をさらに備える。制御ユニット340a及び電源ユニット344aは、有線又は無線コネクタ要素などの1以上のコネクタ要素345a(図10参照)によってガントリ336に接続される。
図10は、いくつかの格納式真空パネル34及びいくつかの格納式真空パッドアセンブリ50が、スクラップ部分282を含む被トリミング部分280の表面280bと接触している自動除去装置10をさらに示す。自動除去装置10は、好ましくは、回転し、被トリミング部分280の前縁又は前方から、被トリミング部分280の後縁又は後方に移動する。図10は、自動除去装置10のスリップリング268に取り付けられた送気ライン276と、ガントリロボットアーム324bに取り付けられ、ガントリ336に取り付けられ、圧縮空気供給源112aなどの空気供給源112に取り付けられた送気ライン276とをさらに示す。圧縮空気供給源112aなどの空気供給源112は、上述したように、圧縮空気流110a(図1参照)などの空気流110(図1参照)を自動除去装置10の空気圧システム230(図1、図4A〜図4B参照)に供給するための単一源空気供給源112b(図10参照)である。
図10は、非スクラップ部分284の両側に、スクラップ裏当材料部分282bに結合されたスクラップ複合材料部分282aなどのスクラップ部分282を含む、ラミネートプライ294の被トリミング部分280をさらに示す。非スクラップ部分284は、非スクラップ裏当材料部分284b(図10参照)に結合された非スクラップ複合材料部分284a(図10参照)を含む。非スクラップ複合材料部分284aを含む非スクラップ部分284は、ネットカットプライ290を含む。図10は、スクラップ裏当材料部分282b及び非スクラップ裏当材料部分284bが搬送装置346の平面348と直接接触していることを示す。
図10にさらに示すように、処分アセンブリ350は、搬送装置346の隣、且つ自動除去装置10の下方に配置される。一バージョンでは、処分アセンブリ350は、ビン352aの形態などのレセプタクル装置352を備える。処分アセンブリ350は、回転式リール14がスクラップ部分282を巻き上げる、巻回する又は巻き取ると、1以上のスクラップ部分282を受け取り、それをレセプタクル装置352内に処分するように構成される。回転式リール14が回転式リール14の周囲にスクラップ部分282を巻き上げる、巻回する又は巻き取ると、ガントリロボットアーム324bが、自動除去装置10を搬送装置346から上方に離れるように移動するように構成され、次いで、自動除去装置10を下方に回転又は枢動させるように構成されて、それにより、自動除去装置10が処分アセンブリ350の上方に配置され、巻上済スクラップ部分282d(図7及び図11A参照)が回転式リール14から滑り落ちることができ、必要に応じて、プランジャ要素210(図1、図11A参照)が巻上済スクラップ部分282dを回転式リール14から処分アセンブリ350内に押し出すことで除去を支援することができる。
次に図11Aを参照すると、図11Aは、搬送装置346(図9A〜図9B、図10参照)からの取り外し後に回転式リール14上に巻き上げられた、巻回された又は巻き取られた、巻上済スクラップ部分282dの形態のスクラップ部分282などの被トリミング部分280を処分アセンブリ350内に解放するための、解放位置374にある本開示の自動除去装置10の例示的なバージョンの底面斜視部分図である。図11Aに示すように、巻上済スクラップ部分282dは、回転式リール14の外周24の周囲に巻き上げられる、巻回される又は巻き取られる。図11Aは、レセプタクル装置352の内部376に自動圧迫機部分354を有する、ビン352aの形態などのレセプタクル装置352を備える処分アセンブリ350をさらに示す。
巻上済スクラップ部分282dを処分アセンブリ350のレセプタクル装置352内に解放するために、図11Aに示すように、一バージョンでは、自動機械アーム324は、コネクタアセンブリ224を介して自動除去装置10を下方に回転させ、処分アセンブリ350のレセプタクル装置352の内部376に自動除去装置10を部分的に下降させる。図11Aにさらに示すように、複数の格納式真空パネル34は、完全格納位置146aなどの格納位置146に格納され、格納式真空パッドアセンブリ50は、完全格納位置148aなどの格納位置148に格納される。複数の玉軸受170などの複数の摩擦低減要素168は、唯一の又は唯一の接点178(図11A参照)として機能し、巻上済スクラップ部分282dの内部と接触する最高点であり、その結果、巻上済スクラップ部分282dは、回転式リール14からより容易に滑り落ちることができる。巻上済スクラップ部分282dの内径は、巻上済スクラップ部分282dが直径が縮小した回転式リール14から滑り落ちることを可能にするために、複数の玉軸受170などの複数の摩擦低減要素168の硬質で滑らかな表面に対して傾斜してもよい。図11にさらに示すように、空気シリンダプランジャ210aなどのプランジャ要素210は、巻上済スクラップ部分282dを回転式リール14からレセプタクル装置352内に押し出すのを支援するために伸展位置218にある。
格納式真空パッドアセンブリ50が完全伸展位置144a(図2A参照)などの伸展位置144(図2A参照)にあり、格納式真空パネル34が完全伸展位置142a(図2A参照)などの伸展位置142(図2A参照)にあるとき、回転式リール14は、回転式リール14の一方の側の格納式真空パッドアセンブリ50の最上部から回転式リール14の反対側の格納式真空パッドアセンブリ50の最上部まで測定したときの長さが18インチ〜40インチの範囲の直径又は別の適切な長さの直径を有することができる。格納式真空パッドアセンブリ50が完全格納位置148a(図11A参照)などの格納位置148(図11A参照)にあり、格納式真空パネル34が完全格納位置146a(図11A参照)などの格納位置146(図11A参照)にあり、玉軸受170などの摩擦低減要素168が巻上済スクラップ部分282dなどの1以上の被トリミング部分280のための接点178(図11A参照)である場合、回転式リール14は、回転式リール14の一方の側の接点178から回転式リール14の反対側の接点178まで測定したときの長さが15インチ〜37インチの範囲のである、又は別の適切な長さの直径を有する縮小した直径を有することができる。よって、直径が小さくなることによって、巻上済スクラップ部分282dは、回転式リール14からより容易に滑り落ちることができる。空気シリンダプランジャ210aなどのプランジャ要素210は、巻上済スクラップ部分282dを回転式リール14から押し出すのを支援することができる。
図11Aは、複数のピストンアセンブリ132などの複数のアクチュエータアセンブリ130をさらに示し、ピストンアセンブリ132のピストンロッド150のそれぞれは、圧縮位置166にある。図11Aは、スリップリング268に取り付けられ、且つ自動除去装置10のスリップリング268から延びる送気ライン276をさらに示す。
次に図11Bを参照すると、図11Bは、解放後位置378にある図11Aの自動除去装置10の底面斜視図であり、自動機械アーム324によって、コネクタアセンブリ224を介して、ビン352aなどのレセプタクル装置352の内部376から出て、処分アセンブリ350の上方に移動されている。
図11Bは、複数の玉軸受170などの複数の摩擦低減要素168から滑り落ちることによって、且つ巻上済スクラップ部分282dを回転式リール14から押し出すのを支援するために空気シリンダプランジャ210aなどのプランジャ要素210を使用することによって回転式リール14から解放された、巻上済スクラップ部分282dの形態のスクラップ部分282などの被トリミング部分280を示す。図11Bは、巻上済スクラップ部分282dが回転式リール14から解放され、レセプタクル装置352の内部に回収された後の、格納位置216にある空気シリンダプランジャ210aなどのプランジャ要素210を示す。図11Bは、巻上済スクラップ部分282dを圧迫する又は圧縮するためにレセプタクル装置352の内側で方向355に移動した自動圧迫機部分354によって圧迫された巻上済スクラップ部分282dをさらに示す。巻上済スクラップ部分282dは、レセプタクル装置352の圧迫領域380(図11B参照)内で圧迫され、圧迫形状382(図11B参照)を有する。図11Bは、スリップリング268に取り付けられ、自動除去装置10のスリップリング268から延びる送気ライン276をさらに示す。
次に図12Aを参照すると、図12Aは、自動圧迫機部分354によって圧迫されるまたは圧縮される前の、処分アセンブリ350内における圧迫前位置384にある巻上済スクラップ部分282dなどのスクラップ部分282の概略図である。巻上済スクラップ部分282dは、処分アセンブリ350のビン352aなどのレセプタクル装置352の内部376の圧迫領域380内に解放され回収される。図12Aに示すように、巻上済スクラップ部分282dなどのスクラップ部分282は、自動圧迫機部分354によって圧迫されるまたは圧縮される前の圧迫前内径386aを有する。
次に図12Bを参照すると、図12Bは、ビン352aなどのレセプタクル装置352の内部376内で第1の距離390だけ移動した自動圧迫機部分354によって、処分アセンブリ350内の第1の圧迫位置388に圧迫されたまたは圧縮された図12Aの巻上済スクラップ部分282dなどのスクラップ部分282の概略上面図である。図12Bに示すように、巻上済スクラップ部分282dは、処分アセンブリ350のレセプタクル装置352の圧迫領域380内で圧迫される。図12Bにさらに示すように、巻上済スクラップ部分282dなどのスクラップ部分282は、第1の圧迫形状内径386bを有する第1の圧迫形状382aなどの圧迫形状382を有する。第1の圧迫形状内径386b(図12B参照)は、圧迫前内径386a(図12A参照)よりもサイズが小さい。
次に図12Cを参照すると、図12Cは、ビン352aなどのレセプタクル装置352の内部376内で第2の距離394だけ移動した自動圧迫機部分354によって、圧迫されてまたは圧縮されて処分アセンブリ350の第2の圧迫位置392内にさらに入る、図12Bの巻上済スクラップ部分282dなどのスクラップ部分282の概略上面図である。図12Cに示すように、巻上済スクラップ部分282dは、処分アセンブリ350のレセプタクル装置352の圧迫領域380内でさらに圧迫されて、圧迫済スクラップ部分282eを得る。図12Cにさらに示すように、巻上済スクラップ部分282dなどのスクラップ部分282は、第2の圧迫形状内径386cを有する第2の圧迫形状382bなどの圧迫形状382を有する。第2の圧迫形状内径386c(図12C参照)は、第1の圧迫形状内径386b(図12B参照)よりもサイズがはるかに小さい。
次に図12Dを参照すると、図12Dは、ビン352aなどのレセプタクル装置352の内部376において、自動圧迫機部分354によって、処分アセンブリ350内の複数スクラップ圧迫位置396に一緒に圧迫されるまたは圧縮される、複数の巻上済スクラップ部分282dなどの複数のスクラップ部分282の概略上面図である。図12Dに示すように、複数の巻上済スクラップ部分282dは、処分アセンブリ350のレセプタクル装置352の圧迫領域380内で一緒に圧迫された、圧迫済スクラップ部分282eを含む。図12Dにさらに示すように、各巻上済スクラップ部分282dなどの各スクラップ部分282は、第3の圧迫形状内径386dを有する第3の圧迫形状382cなどの圧迫形状382を有する。第3の圧迫形状内径386d(図12D参照)は、第2の圧迫形状内径386c(図12C参照)よりもサイズが小さく、第1の圧迫形状内径386b(図12B参照)よりもサイズがはるかに小さい。図12Dに示すように、図12Bの複数の巻上済スクラップ部分282dなどの複数のスクラップ部分282は、巻上済スクラップ部分282dの各隣接する対の間で等しい間隔398又は実質的に等しい間隔で密に圧迫されるまたは圧縮される。
次に図13を参照すると、図13は、本開示の自動除去方法400のあるバージョンの流れ図である。本開示の別のバージョンでは、複合ラミネート体製造プロセス296a(図7参照)などのプライバイプライ式製造プロセス296(図7、図8参照)において、複合ラミネートプライ294a(図7参照)などのラミネートプライ294(図7、図9A〜図9B、図10参照)の1以上の被トリミング部分280(図5、図7、図9A〜図9B、図10参照)を選択的に除去するための自動除去方法400が提供される。
図13のブロックは、動作及び/若しくはその一部又は要素を表し、様々なブロックを接続する線は、動作若しくはその一部又は要素の特定の順序又は従属関係を意味しない。図13及び本明細書に記載の自動除去方法400のステップの開示は、ステップが実行される順序を必ずしも決定すると解釈されるべきではない。そうではなく、1の例示的な順序が示されているが、適切な場合にステップのシーケンスが修正され得ることを理解されたい。したがって、特定の動作は、異なる順序で実行されても同時に実行されてもよい。
図13に示すように、自動除去方法400は、複合ラミネート体製造プロセス296aなどのプライバイプライ式製造プロセス296において、除去されるラミネートプライ294の1以上の被トリミング部分280の上方に自動除去装置10(図1、図2A、図3A参照)を配置するステップ402を含む。自動除去方法400は、1以上の自動除去装置10を1以上の被トリミング部分280の上方に配置するステップ402を含むことができる。例えば、図9Aでは、1つの自動除去装置10が1以上の被トリミング部分280の上方に配置され、図9Bでは、2つの自動除去装置10が1以上の被トリミング部分280の上方に配置されている。他のバージョンでは、3つ又は4つ以上の自動除去装置10など、3つ以上の自動除去装置10を、1以上の被トリミング部分280の上方に配置することができる。
自動除去装置10の回転式リール14で除去される1以上の被トリミング部分280(図7参照)は、1以上のスクラップ部分282(図7、図9A〜図9B、図10参照)あるいは1以上の非スクラップ部分284(図7、図9A〜図9B、図10参照)を含むことができる。上述したように、1以上のスクラップ部分282は、スクラップ複合材料部分282a(図7、図9A〜図9B、図10参照)、スクラップ裏当材料部分282b(図7、図9A〜図9B、図10参照)、スクラップ裏当材料部分282bに結合されたスクラップ複合材料部分282aの組合体282c(図7参照)、又は別の適切なスクラップ部分のうちの1つを含む。上述のように、1以上の非スクラップ部分284は、非スクラップ複合材料部分284a(図7、図9A〜図9B、図10参照)、非スクラップ裏当材料部分284b(図7、図9A〜図9B、図10参照)、非スクラップ裏当材料部分284bに結合された非スクラップ複合材料部分284aの組合体284c(図7参照)、又は別の適切な非スクラップ部分のうちの1つを含む。
上で詳述したように、自動除去装置10は、回転式リール14(図1、図2A、図3A参照)を備える。回転式リール14は、回転式リール14のハブ部分22(図2A参照)の周囲に取り付けられた複数の格納式真空パネル34(図1、図2A、図3A参照)を備える。複数の格納式真空パネル34のそれぞれが1以上の格納式真空パッドアセンブリ50(図1、図2A、図3A参照)を備える。各格納式真空パッドアセンブリ50は、真空ポート64(図1、図2A、図3A参照)を有する真空パッド58(図1、図2A、図3A参照)と、真空シリンダ66(図1、図2B、図3B参照)と、真空空洞92(図1、図2B、図3B参照)と、セルフシールバルブ114(図1、図2B、図3B参照)とを有する。
自動除去装置10は、複数の格納式真空パネル34に取り付けられた複数のアクチュエータアセンブリ130(図1、図2A、図3A参照)をさらに備える。複数のアクチュエータアセンブリ130は、好ましくは、複数のピストンアセンブリ132(図1、図2A、図3A参照)、又は別の適切なアクチュエータアセンブリを含む。複数のピストンアセンブリ132のそれぞれは、直列構成156(図1、図2A、図3A参照)で互いに接続されたピストンロッド150(図1、図2A、図3A参照)、空気シリンダ152(図1、図2A、図3A参照)、及びピストンロック154(図1、図2A、図3A参照)を備える。一バージョンでは、ピストンロック154は、ピストンロッド150が圧縮されて保持されることを可能にするように構成され、ピストンロッド150を圧縮位置166(図3A参照)に圧縮して保持し、ピストンロッド150が伸展位置164(図2A参照)に延びるのを防止するように構成され、防止する一方向ピストンロック154a(図1、図2A、図3A参照)の形態である。
自動除去装置10は、回転式リール14の周囲に取り付けられ配置された、特に、回転式リール14のハブ部分22(図2A、図3A参照)の周囲に取り付けられ配置された複数の摩擦低減要素168(図1、図2A、図3A参照)をさらに備える。複数の摩擦低減要素168は、複数の格納式真空パネル34の間に配置される。一バージョンでは、複数の摩擦低減要素168は、複数の玉軸受170(図1、図2A、図3A参照)を含む。図2Dに示すように、複数の玉軸受170などの複数の摩擦低減要素168の列172は、複数の格納式真空パネル34の隣接する対34aの間に配置される。複数の格納式真空パネル34が格納位置146(図3A、図11A参照)に格納されると、複数の玉軸受170などの複数の摩擦低減要素168は、回転式リール14の外周24(図1及び図11A参照)の周囲に巻回された1以上の被トリミング部分280に単独で接触して、回転式リール14の周囲からの1以上の被トリミング部分280の解放を容易にする。
上述のように、自動除去装置10は、回転式リール14に取り付けられた駆動アセンブリ180(図1及び図2A参照)をさらに備える。駆動アセンブリ180は、回転式リール14の回転を駆動し、電力を供給し、且つ制御するように構成され、駆動し、電力を供給し、且つ制御する。駆動アセンブリ180は、支持構造体184(図2A、図2F参照)に取り付けられた回転ステージアセンブリ182(図2A、図2F、図2G参照)を備える。図2F及び図2Gに示すように、駆動アセンブリ180の回転ステージアセンブリ182は、電気モータ186aなどのモータ186、又は別の適切なモータを備える。駆動アセンブリ180の回転ステージアセンブリ182は、取付アセンブリ192(図2G参照)を介してモータ186に接続された回転ステージ190(図2F、図2G参照)をさらに備える。支持構造体184は、図2A及び図2Fに示すように、ブロック部分203に結合された円筒カバー部分202を備える。
上述のように、自動除去装置10は、駆動アセンブリ180に結合された空気シリンダプランジャ210a(図1及び図2A参照)などのプランジャ要素210(図1及び図2A参照)をさらに備えることができる。空気シリンダプランジャ210aなどのプランジャ要素210は、1以上の被トリミング部分280が回転式リール14から解放される準備ができているときに、1以上の被トリミング部分280を回転式リール14から移動、押し出し、及び解放するのを支援するために、格納位置216(図2A、図11B参照)から伸展位置218(図3D、図11A参照)に移動するように動作可能である。プランジャ要素210は、プランジャ要素210が回転式リール14からの1以上の被トリミング部分280の解放を支援し終えると、伸展位置218から格納位置216に格納されて戻るように動作可能である。図2A及び図3Aに示すように、空気シリンダプランジャ210aなどのプランジャ要素210は、ブラケット要素220を介して、駆動アセンブリ180の支持構造体184のブロック部分203(図2A、図3A参照)に結合される。
上述のように、自動除去装置10は、駆動アセンブリ180に取り付けられたコネクタアセンブリ224(図1及び図2A参照)をさらに備えることができる。一バージョンでは、コネクタアセンブリ224は、ツール変更コネクタアセンブリ224a(図2A参照)を備える。図2A及び図3Aに示すように、コネクタアセンブリ224は、第1の端部226a、第2の端部226b、及び1以上のコネクタ部分228を有する。図2Aに示すように、コネクタアセンブリ224の第1の端部226aは、駆動アセンブリ180の支持構造体184のブロック部分203に取り付けられている。図9Aに示すように、一バージョンでは、第2の端部226bは、ロボットアーム324aなどの自動機械アーム324の第1の端部325aに取り付けられる。
上述のように、自動除去装置10は、回転式リール14の内部20(図2B、図3B参照)内の空洞234(図4A〜図4B参照)に取り付けられた空気圧システム230(図1、図2B、図3B、図4A〜図4B参照)をさらに備える。空気圧システム230は、複数のピストンアセンブリ132などの複数のアクチュエータアセンブリ130のピストンロッド150(図1、図2A、図3A参照)を作動させるために、圧縮空気供給源112a(図1、図9A〜図9B、図10参照)などの空気供給源112(図1、図9A〜図9B、図10参照)から、複数のピストンアセンブリ132(図1、図2A、図3A参照)などの複数のアクチュエータアセンブリ130(図1、図2A、図3A参照)のそれぞれの空気シリンダ152への圧縮空気流110a(図1参照)などの空気流110(図1参照)を制御するように動作可能な、空気圧バルブマニホルド232a(図4A〜図4B参照)などのバルブマニホルド232(図4A〜図4B参照)を備える。
空気圧システム230の空気圧バルブマニホルド232aなどのバルブマニホルド232は、1以上の真空発生器250(図4A〜図4B参照)への圧縮空気流110a(図1参照)などの空気流110(図1参照)を制御し、これにより1以上の真空発生器250が格納式真空パッドアセンブリ50のうちの1以上へ、また真空ポート64のうちの1以上を通る真空流108(図1参照)を発生させ、1以上の真空パッド58に対して被トリミング部分280の1以上のセクション280aを引き上げて保持するための真空力113(図1参照)をさらに発生させるようにさらに動作可能である。
除去される1以上の被トリミング部分280の上方に自動除去装置10を配置するステップ402(図13参照)は、自動機械アーム324(図9A〜図9B、図10参照)を使用して自動除去装置10を配置するステップ402をさらに含むことができ、自動機械アーム324は、自動除去装置10(図9A参照)のコネクタアセンブリ224(図9A参照)に取り付けられた第1の端部325a(図9A参照)を有し、自動機械アーム324は、ロボット322(図9A参照)のロボットアーム324a(図9A参照)、又はガントリ336(図10参照)のガントリロボットアーム324b(図10参照)、又は別の適切な自動機械アームのうちの1つを含む。
除去される1以上の被トリミング部分280の上方に自動除去装置10を配置するステップ402(図13参照)は、駆動アセンブリ180(図5参照)に取り付けられたホイールアセンブリ278(図1、図5参照)をさらに備える自動除去装置10を配置するステップ402をさらに含むことができ、ホイールアセンブリ278は、回転式リール14の後方にオフセット位置312(図1、図5参照)に延びる。一バージョンでは、図5に示すように、自動除去装置10と共にホイールアセンブリ278を使用して、1以上の被トリミング部分280は、スクラップ裏当材料部分282bに結合されたスクラップ複合材料部分282aの組合体282c(図7参照)を含み、ホイールアセンブリ278は、除去のために回転式リール14の外周24の周囲に巻回されているか巻き取られているスクラップ複合材料部分282aからスクラップ裏当材料部分282bを分離するために、スクラップ裏当材料部分282bを押し下げるように動作可能である。
図13に示すように、自動除去方法400は、駆動アセンブリ180を介して、除去される1以上の被トリミング部分280上に回転式リール14を回転させるステップ404をさらに含む。回転式リール14を回転させる前に、複数のピストンアセンブリ132(図2A参照)などの複数のアクチュエータアセンブリ130(図2A参照)のピストンロッド150(図2A参照)は、伸展位置164(図2A参照)にあって、複数の格納式真空パネル34(図2A参照)を完全伸展位置142a(図2A参照)などの伸展位置142(図2A参照)に伸展させ、1以上の格納式真空パッドアセンブリ50(図2A参照)を完全伸展位置144a(図2A参照)などの伸展位置144(図2A参照)に伸展させる。ピストンロッド150は、空気供給源112(図9A〜図9B、図10参照)から送気ライン276(図9A〜図9B、図10参照)内に、スリップリング268(図4A〜図4B、図10参照)内に、回転ユニオン256(図4A〜図4B参照)内に、バルブマニホルド232(図4A〜図4B参照)内に、空気ホース158(図4A参照)内に、そして作動又は伸展するために空気流110をピストンロッド150に供給する空気シリンダ152(図4A参照)内に流れる圧縮空気流110aなどの空気流110によって作動又は伸展される。
図13に示すように、自動除去方法400は、圧縮された1以上の格納式真空パッドアセンブリ50の各真空パッド58について、セルフシールバルブ114を閉位置124(図1及び図2B及び図2C参照)から開位置125(図1及び図3C参照)に開かせるため、且つ1以上の被トリミング部分280(図5参照)のセクション280a(図5参照)を真空パッド58に対して引き上げて保持するために真空流108(図1参照)から真空力113(図1及び図6B参照)を加えるために、1以上の被トリミング部分280に対して1以上の格納式真空パッドアセンブリ50を圧縮するステップ406をさらに含む。圧縮空気流110aなどの空気流110は、空気供給源112(図9A〜図9B、図10参照)から送気ライン276(図9A〜図9B、図10参照)に流入し、スリップリング268(図4A〜図4B、図10参照)に流入し、回転ユニオン256(図4A〜図4B参照)に流入し、バルブマニホルド232(図4A〜図4B参照)に流入し、空気ホース158(図4A参照)に流入し、1以上の真空発生器250(図4A参照)の第1の入口開口部252a(図4A参照)に流入する。真空流108は、第2の入口開口部252b(図4A参照)及び真空管254(図4A参照)を通って流れ、真空を引き、真空力113を発生させて、1以上の被トリミング部分280の1以上のセクション280aを引き上げて保持する。
図13に示すように、自動除去方法400は、除去のために回転式リール14の外周24(図1、図5参照)の周囲に、真空力113によって保持された1以上の被トリミング部分280を巻回するステップ408をさらに含む。真空流108は、1以上の被トリミング部分280が回転式リール14の外周24(図1、図5参照)の周囲に巻回され又は巻き取られた後、1以上の被トリミング部分280が回転式リール14から、例えば処分アセンブリ350(図11A〜図11B参照)内に、又はツール300(図7参照)上に解放されるまで流れ続ける。
図13に示すように、自動除去方法400は、真空流108を停止させ(図1参照)、複数の玉軸受170(図11A参照)などの複数の摩擦低減要素168(図11A参照)のみが1以上の被トリミング部分280と接点178(図11A参照)として接触するように、複数の格納式真空パネル34を格納し、1以上の格納式真空パッドアセンブリ50を1以上の被トリミング部分280との接触から離れるように格納し、1以上の被トリミング部分280が処分アセンブリ350上方で解放されるように配置されるように、自動除去装置10を回転又は旋回など下方に移動させることにより、回転式リール14の外周24に巻回された又は巻き取られた1以上のスクラップ部分282(図7参照)を含む1以上の被トリミング部分280を処分アセンブリ350(図11A及び図11B参照)内に解放するステップ410を場合によりさらに含み得る。複数の格納式真空パネル34が格納位置146(図3A、図11A参照)に格納され、1以上の格納式真空パッドアセンブリ50が格納位置148(図3A、図11A参照)に格納されると、複数の玉軸受170などの複数の摩擦低減要素168は、回転式リール14の外周24の周囲に巻回された又は巻き取られた1以上の被トリミング部分280に単独で接触して、回転式リール14の周囲からの1以上の被トリミング部分280の解放を容易にする。
回転式リール14の外周24の周囲に巻回された1以上の被トリミング部分280を処分アセンブリ350内に解放するステップ410は、1以上の被トリミング部分280を回転式リール14から処分アセンブリ350(図11A参照)内に押し出して解放するのを支援するために、空気シリンダプランジャ210a(図2A、図11A参照)を含むプランジャ要素210(図2A、図11A参照)を格納位置216(図2A、図11B参照)から伸展位置218(図3D、図11A参照)に移動するステップをさらに含む。1以上の被トリミング部分280は、処分アセンブリ350のビン352a(図11A〜図11B参照)又は別の適切なレセプタクル装置などのレセプタクル装置352(図11A〜図11B参照)内に1以上の被トリミング部分280を処分及び圧迫するために、処分アセンブリ350内に移動、排出、及び/又は押し出される。
図13に示すように、自動除去方法400は、真空流108を停止させ(図1及び図6B参照)、複数の玉軸受170などの複数の摩擦低減要素168のみが1以上の被トリミング部分280と接触するように、複数の格納式真空パネル34を格納し、1以上の格納式真空パッドアセンブリ50を1以上の被トリミング部分280との接触から離れるように格納し、1以上の被トリミング部分280がツール300(図7参照)又は金型の曲面302(図7参照)上方に移送して解放されるように配置されるように、自動除去装置10を移動することにより、回転式リール14の外周24の周囲に巻回された1以上の非スクラップ部分284(図7及び図9A参照)を含む1以上の被トリミング部分280を曲面302を有するツール300又は金型上に移送するステップ412を場合によりさらに含み得る。非スクラップ裏当材料部分284b(図7参照)に結合された非スクラップ複合材料部分284a(図7参照)の組合体284c(図7参照)などの1以上の非スクラップ部分284、又は非スクラップ複合材料部分284aのみは、自動除去装置10を使用することによって、平面348(図7、図9A、図10参照)を有する搬送装置346(図7、図9A、図10参照)から曲面302を有するツール300又は金型に移送又は移動することができる。
次に図14を参照すると、図14は、プライバイプライ式製造プロセス296(図7、図8参照)で作られた複合部品438を組み込んでおり、本開示の自動除去装置10のあるバージョン(図1、図2A、図3A参照)、自動除去システム12のあるバージョン(図7、図9A〜図9B、図10参照)、及び自動除去方法400のあるバージョン(図13参照)を使用する、航空機420aなどの航空ビークル420の斜視図である。図14に示すように、航空機420aなどの航空ビークル420は、胴体422、機首424、コックピット426、翼428、エンジン430、及び尾部432を含む。図14に示すように、尾部432は、水平尾翼部分434及び垂直尾翼部分436を備える。
図14にさらに示すように、一バージョンでは、複合部品438は、航空機420aの翼428上に翼パネル440を備える。複合部品438はまた、翼428上、胴体422上、及び/又は尾部432上に他の航空機複合部品を備えてもよい。例えば、他のバージョンでは、複合部品438は、桁、ストリンガ、又は航空機420aに適した別の複合部品を備えてもよい。他のバージョンでは、複合部品438は、回転翼航空機、宇宙船、衛星、船舶、自動車、トラック、又は別の適切な複合構造に組み込まれたものを含むことができる。
次に図15及び図16を参照すると、図15は、例示的な航空機の製造及び保守点検方法450の流れ図であり、図16は、航空機466の例示的なブロック図である。図15及び図16を参照して、図15に示すような航空機の製造及び保守点検方法450と、図16に示すような航空機466との関連で、本開示の実施形態を説明できる。
生産前段階において、例示的な航空機の製造及び保守点検方法450は、航空機466の仕様及び設計452と、材料調達454とを含み得る。製造段階において、航空機466の構成要素及び部分組立品の製造456とシステム統合458とが行われる。その後、航空機466は、就航462させるために、認証及び搬送460を経ることができる。顧客による就航462中、航空機466は、定期的な整備及び保守点検464が予定され得る(これにはまた、改修、再構成、リハービシュ、及び他の適切な保守点検が含まれ得る)。
航空機の製造及び保守点検方法450のプロセスのそれぞれは、システム統合者、第三者、及び/又は事業者(例えば、顧客)によって実行又は遂行され得る。この説明の目的のために、システム統合者は、限定はしないが、任意の数の航空機製造業者及び主要システム下請業者を含み得る。第三者は、限定はしないが、任意の数の供給元、下請契約者、及び供給元を含み得る。事業者は、航空会社、リース会社、軍事事業体、サービス組織、及び他の適切な事業者を含むことができる。
図16に示すように、例示的な航空機の製造及び保守点検方法450によって製造された航空機466は、複数のシステム470と内部472とを有する機体468を備え得る。複数のシステム470の例は、推進システム474と、電気システム476と、油圧システム478と、環境システム480とのうちの1以上を含み得る。任意の数の他のシステムを含むことができる。航空宇宙の例を示しているが、本開示の原理は、自動車産業などの他産業に適用し得る。
本明細書において実現される方法及びシステムは、航空機の製造及び保守点検方法450の任意の1以上の段階において利用され得る。例えば、構成要素及び部分組立品の製造456に対応する構成要素又は部分組立品は、航空機466の就航462中に製作される構成要素及び部分組立品と同様の仕方で製作又は製造されてもよい。また、例えば、構成要素及び部分組立品の製造456並びにシステム統合458の間、航空機466の組立を実質的に早める、又はその費用を抑制することによって、1以上の装置実施形態、方法実施形態、又はこれらの組み合わせを利用してもよい。同様に、航空機466の就航462中に、例えば、限定するものではないが、整備及び保守点検464のために、装置実施形態、方法実施形態、又はこれらの組み合わせのうちの1以上を利用してもよい。
自動除去装置10(図1、図2A、図3A、図5参照)、自動除去システム12(図7、図9A〜図9B、図10参照)、及び自動除去方法400(図13参照)の開示されたバージョンは、航空機420a(図14参照)並びに他のビークル及び構造などの複合部品438(図14参照)の製造における複合ラミネート体製造プロセス296a(図7参照)などのプライバイプライ式製造プロセス296(図7参照)における、スクラップ部分282(図7参照)及び非スクラップ部分284(図7参照)を含むラミネートプライ294(図7参照)の1以上の被トリミング部分280(図7参照)の自動除去を提供する。プライバイプライ式製造プロセス296中のラミネートプライ294の1以上の被トリミング部分280の手動除去は排除され、各ラミネートプライ294のスクラップ管理に伴う労力の低減、スクラップ部分282の除去及び処分に伴う時間の短縮、並びに複合ラミネート体298a(図7参照)などのラミネート体298(図7参照)を形成する全体的なコストの低減をもたらすことができる。加えて、1以上の被トリミング部分280の手動除去を排除することにより、ネットカットプライ290の周囲からのスクラップ部分282などの1以上の被トリミング部分280の除去中に、ネットカットプライ290の1以上の部分との引っ掛かり及び剥離を回避することができる。
さらに、自動除去装置10(図1、図2A、図3A、図5参照)、自動除去システム12(図7、図9A〜図9B、図10参照)、及び自動除去方法400(図13参照)の開示されたバージョンは、再現可能且つ適応可能な完全に自動化されプログラムされたスクラップ除去及び非スクラップの除去プロセスを提供し、形成された複合ラミネート体298aなどのラミネート体298の品質は高度に再現可能であり、ひいては製造される複合部品438の品質は高度に再現可能である。自動除去装置10の回転式リール14(図2A参照)は、真空発生器250(図4A〜図4B参照)におけるベンチュリ効果からの真空流108(図1参照)によって発生された真空力113(図1参照)を使用して除去するために回転式リール14の周囲に1以上の被トリミング部分280(図7参照)を把持して、回転式リール14の周囲にラミネートプライ294(図7参照)の1以上の被トリミング部分280(図7参照)を引き上げて保持する把持デバイス16(図1及び図2A参照)として機能する。真空を引くために、回転式リール14及び地面又は他の場所の別個の真空源に別個の真空管を取り付ける必要はない。そうではなく、真空管254(図4A参照)は、回転式リール14(図2B、図4A参照)の内部20(図2B参照)内で真空発生器250(図4A参照)の第2の入口開口部252b(図4A参照)に取り付けられ、上述のベンチュリ効果によって発生された真空流108は、真空管254を通って、真空チャネル107(図2B及び図6B参照)を通って、チャネル開口部106(図4A参照)を通って、1以上の格納式真空パッドアセンブリ50を通って流れて、1以上の真空ポート64(図2A、図4A参照)を介して真空パッド58(図2A、図4A参照)のうちの1以上のための真空を引く。1つのバルブマニホルド232(図4A参照)を使用し、真空チャネル107及び各格納式真空パッドアセンブリ50へのチャネル開口部106への真空流108を発生させることによって、高くつく各格納式真空パッドアセンブリ50への別個の専用バルブマニホルドの使用を回避する。
さらに、自動除去装置10(図1、図2A、図3A、図5参照)、自動除去システム12(図7、図9A〜図9B、図10参照)、及び自動除去方法400(図13参照)の開示されたバージョンは、単一源空気供給源112b(図1参照)及び単一の真空源のみを使用する。複数の格納式真空パッドアセンブリ50はそれぞれ、セルフシールバルブ114を備え、セルフシールバルブ114は、回転式リール14が1以上の被トリミング部分280に圧縮力を加えるまで閉位置124(図2C参照)に留まり、真空流108が真空パッド58及び真空ポート64を通って流れることができるように、セルフシールバルブ114を開位置125(図3B参照)に開く。よって、格納式真空パッドアセンブリ50のセルフシールバルブ114は、スクラップ部分282及び非スクラップ部分284などの1以上の被トリミング部分280のセクション280a(図5参照)又は接点に沿って真空流108を制御する。他のバージョンでは、回転式リール14は、回転式リール14の周囲にラミネートプライ294の1以上の被トリミング部分280を把持又は保持するために、接着剤17(図1参照)又は別の適切な把持機構を使用することができる。
回転式リール14は、格納式真空パネル34に取り付けられた複数のピストンアセンブリ132(図1及び図2A参照)などの複数のアクチュエータアセンブリ130(図1及び図2A参照)への、バルブマニホルド232(図4A参照)によって制御された圧縮空気流110a(図1参照)などの空気流110(図1参照)を使用して、格納式真空パネル34(図2A参照)及び格納式真空パッドアセンブリ50(図2A)が伸展又は格納されるかどうかに応じて、直径又はサイズを変化させる。回転式リール14は、ホイールアセンブリ278(図5参照)と共に使用されて、スクラップ裏当材料部分282b(図5参照)をスクラップ複合材料部分282a(図5参照)から分離し、ホイールアセンブリ278がスクラップ裏当材料部分282bを下に保持している間に、除去のために回転式リール14の周囲に巻き上げる又は巻回することによってスクラップ複合材料部分282aを選択的に除去することができる。回転式リール14に巻き上げられた、巻回された又は巻き取られたスクラップ部分282d(図11A参照)は、処分アセンブリ350(図11A参照)内への自動解放及び処分によって回転式リール14から除去されてもよく、プランジャ要素210(図11A参照)は、巻上済スクラップ部分282dを回転式リール14から押し出すのを支援するために使用されてもよい。1以上の巻上済スクラップ部分282dは、スクラップ又は廃棄物の固化のために処分アセンブリ350に回収及び圧迫することができる。これは、工場又は製造設備からのスクラップ部分282(図7参照)の効率的な除去を提供する。
加えて、自動除去装置10(図1、図2A、図3A、図5参照)、自動除去システム12(図7、図9A〜図9B、図10参照)、及び自動除去方法400(図13参照)の開示されたバージョンは、単独のネットカットプライ290(図7参照)の形態の、又は非スクラップ裏当材料部分284bに結合された非スクラップ複合材料部分284a(図7参照)などの1以上の非スクラップ部分284(図7参照)を含む1以上の被トリミング部分280を、平面348(図9A〜図9B、図10参照)を備える搬送装置346(図9A〜9B、図10参照)から、曲面302(図7参照)を備えたツール300(図7参照)又は金型に移送する手段を提供する。例えば、自動除去装置10の回転式リール14は、ネットカットプライ290を搬送装置346の平面348から巻き上げ又は巻回し、ロボットアセンブリ320(図9A〜図9B参照)は、回転式リール14上の巻上済非スクラップ部分284d(図7参照)を曲面302を有するツール300又は金型に移動させ、回転式リール14は、巻上済非スクラップ部分284dをツール300又は金型の曲面302上に巻きほどき又は巻回解除し、解放する。例えば、ネットカットプライ290は、平面上にレイアップされ、次いで自動除去装置10の回転式リール14を使用して曲面に移送されてもよい。
本開示が属する技術分野の当業者であれば、上記の説明及び関連する図面に示されている教示の利益を得れば、本発明の多くの修正及び他のバージョンを思いつくはずである。本明細書に記載されるバージョンは、説明的であるように意図されており、限定することや網羅することを意図されていない。具体的な用語を本明細書に使用したが、それらは包括的且つ説明的な意味のみにおいて使用され、限定することを意味しない。
10 自動除去装置、10a 第1の自動除去装置、10b 第2の自動除去装置、11 エンドエフェクタ、12 自動除去システム、14 回転式リール、16 把持デバイス、17 接着剤、18 外部、20 内部、22 ハブ部分、24 外周、26 内周、28 円筒状本体、30 真空端部、32 駆動端部、34 格納式真空パネル、34a 隣接する対、36a 第1の端部、36b 第2の端部、38a 第1の側部、38b 第2の側部、39a 上側部、39b 下側部、40 本体部分、42 細長い矩形形状、44 長さ、46 幅、48 厚さ、50 格納式真空パッドアセンブリ、52 パネル構成、54 垂直分割要素、56 水平分割要素、58 真空パッド、60a 上外側部、60b 下内側部、62 矩形状構成、64 真空ポート、66 真空シリンダ、68a 外部、68b 内部、70a 第1の端部、70b 第2の端部、72 円筒体、74 内径、76 外径、78 ベース開口部、80 喉部分、82 円筒状構成、84 内径、86 上縁部分、88 側部、90 T字状構成、92 真空空洞、94 内部、96 円筒状、98a 上端、98b 下端、100 空洞開口部、102 空洞開口部直径、104 中央陥凹開口部、105 側部、106 チャネル開口部、107 真空チャネル、108 真空流、109 真空源、110 空気流、110a 圧縮空気流、112 空気供給源、112a 圧縮空気供給源、112b 単一源空気供給源、113 真空力、114 セルフシールバルブ、114a バネ付勢式セルフシールバルブ、116 先端部、118 尾端部、120 シャフト本体、122 弁座、124 閉位置、125 開位置、126 シール、128 T字構成、130 アクチュエータアセンブリ、130a 対、132 ピストンアセンブリ、132a 対、134 リニアアクチュエータ、136 表面、138 ホイールスポーク構成、140 表面、142 伸展位置、142a 完全伸展位置、144 伸展位置、144a 完全伸展位置、146 格納位置、146a 完全格納位置、146b 中間格納位置、148 格納位置、148a 完全格納位置、148b 中間格納位置、150 ピストンロッド、152 空気シリンダ、154 ピストンロック、154a 一方向ピストンロック、156 直列構成、157 自由端、158 空気ホース、160a 第1の端部、160b 第2の端部、161 取付要素、162a 第1の端部、162b 第2の端部、164 伸展位置、166 圧縮位置、168 摩擦低減要素、170 玉軸受、172 列、174 隆起部分、174a プラットフォーム、176 長さ、178 接点、180 駆動アセンブリ、182 回転ステージアセンブリ、184 支持構造体、186 モータ、186a 電気モータ、186b ベルトドライブモータ、188 円筒体、189 長手方向溝、190 回転ステージ、192 取付アセンブリ、194 カラー部分、195 開口部、196 面板、198 固定部分、198a 固定ケーシング、200a 第1の側部、200b 第2の側部、202 円筒カバー部分、203 ブロック部分、204 回転可能部分、204a 回転式リング、206a 第1の側部、206b 第2の側部、208 オフセット要素、210 プランジャ要素、210a 空気シリンダプランジャ、212a 第1の端部、212b 第2の端部、214 細長い本体、214a 固定部分、214b 伸展可能部分、216 格納位置、218 伸展位置、220 ブラケット要素、222 開口部、224 コネクタアセンブリ、224a ツール変更コネクタアセンブリ、226a 第1の端部、226b 第2の端部、228 コネクタ部分、230 空気圧システム、232 バルブマニホルド、232a 空気圧バルブマニホルド、234 空洞、236a 第1の端部、236b 第2の端部、238 制御バルブ、240 取付具、242 エンドプレート、244 孔、245 第1の開口部、246 孔パターン、248a 第1の端部、248b 第2の端部、250 真空発生器、251 ノズル、252a 第1の入口開口部、252b 第2の入口開口部、253 排気出口、254 真空管、255 端部、256 回転ユニオン、258 第2の開口部、260a 第1の端部、260b 第2の端部、262 円筒ハウジング、264 孔、266 ポート、267 空気入口ホース、268 スリップリング、270 ワイヤ、270a 自由端、272a 第1の端部、272b 第2の端部、274 円筒体、275 固定接点、276 送気ライン、277 送気ライン取付具、278 ホイールアセンブリ、280 被トリミング部分、280a セクション、280b 表面、282 スクラップ部分、282a スクラップ複合材料部分、282b スクラップ裏当材料部分、282c 組合体、282d 巻上済スクラップ部分、282e 圧迫済スクラップ部分、284 非スクラップ部分、284a 非スクラップ複合材料部分、284b 非スクラップ裏当材料部分、284c 組合体、284d 巻上済非スクラップ部分、285 側部、286 複合材料、286a 複合テープ、286b 複合シート、287 プライ、288 裏当材料、288a 裏当フィルム、288b 剥離フィルム、288c 剥離プライ、289 プライ、290 ネットカットプライ、292 ネットシェイプ、294 ラミネートプライ、294a 複合ラミネートプライ、295 縁部、295a 第1の被トリミング縁部、295b 第2の被トリミング縁部、296 プライバイプライ式製造プロセス、296a 複合ラミネート体製造プロセス、298 ラミネート体、298a 複合ラミネート体、300 ツール、302 曲面、304 ホイール、306 伸展アームアタッチメント、308 細長い部材、310a 第1の端部、310b 第2の端部、312 オフセット位置、314 ホイール回転方向、315 回転式リール回転方向、316 順方向、317a 第1の位置、317b 第2の位置、318 下方圧縮方向、320 ロボットアセンブリ、320a 第1のロボットアセンブリ、320b 第2のロボットアセンブリ、322 ロボット、324 自動機械アーム、324a ロボットアーム、324b ガントリロボットアーム、325a 第1の端部、325b 第2の端部、326a 第1の端部、326b 第2の端部、328 ベース、329 手首部分、330 前腕部分、331 肘部分、332 上腕部分、333 肩部分、334 ガントリアセンブリ、336 ガントリ、337 ガントリブリッジ、338a 第1の端部、338b 第2の端部、339 ガントリブリッジ、340 制御ユニット、340a 制御ユニット、341 コンピュータ数値制御(CNC)機械、341a コンピュータ数値制御(CNC)機械、342 コンピュータ、342a コンピュータ、344 電源ユニット、344a 電源ユニット、345 コネクタ要素、345a コネクタ要素、346 搬送装置、346a 可動テーブル、346b コンベヤベルト装置、348 平面、350 処分アセンブリ、350a 第1の処分アセンブリ、350b 第2の処分アセンブリ、352 レセプタクル装置、352a ビン、354 自動圧迫機部分、355 方向、356 自動生産ラインステーション、356a 第1の自動生産ラインステーション、356b 第2の自動生産ラインステーション、356c 第3の自動生産ラインステーション、356d 第4の自動生産ラインステーション、358 ラミネーションステーション、360 トリムステーション、362 被トリミング部分除去ステーション、364 ピックアンドプレースステーション、366 フロア、368 方向、368a 方向、370 方向、370a 方向、374 解放位置、376 内部、378 解放後位置、380 圧迫領域、382 圧迫形状、382a 第1の圧迫形状、382b 第2の圧迫形状、382c 第3の圧迫形状、384 圧迫前位置、386a 圧迫前内径、386b 第1の圧迫形状内径、386c 第2の圧迫形状内径、386d 第3の圧迫形状内径、388 第1の圧迫位置、390 第1の距離、392 第2の圧迫位置、394 第2の距離、396 複数スクラップ圧迫位置、398 間隔、400 自動除去方法、420 航空ビークル、420a 航空機、422 胴体、424 機首、426 コックピット、428 翼、430 エンジン、432 尾部、434 水平尾翼部分、436 垂直尾翼部分、438 複合部品、440 翼パネル、450 航空機の製造及び保守点検方法、452 仕様及び設計、454 材料調達、456 構成要素及び部分組立品の製造、458 システム統合、460 認証及び搬送、462 就航、464 整備及び保守点検、466 航空機、468 機体、470 システム、472 内部、474 推進システム、476 電気システム、478 油圧システム、480 環境システム
Claims (20)
- プライバイプライ式製造プロセス(296)においてラミネートプライ(294)の1以上の被トリミング部分(280)を選択的に除去するための自動除去装置(10)であって、
前記自動除去装置(10)が、
回転式リール(14)のハブ部分(22)の周囲に取り付けられた複数の格納式真空パネル(34)を備える回転式リール(14)であって、複数の前記格納式真空パネル(34)それぞれが、1以上の格納式真空パッドアセンブリ(50)を備え、前記格納式真空パッドアセンブリ(50)それぞれが、真空ポート(64)及びセルフシールバルブ(114)と共に真空パッド(58)を有する、回転式リール(14)と、
複数の前記格納式真空パネル(34)に取り付けられた複数のアクチュエータアセンブリ(130)と、
前記回転式リール(14)の周囲に取り付けられた複数の摩擦低減要素(168)と、
前記回転式リール(14)に取り付けられた駆動アセンブリ(180)と、
前記回転式リール(14)に取り付けられた空気圧システム(230)であって、前記空気圧システム(230)が、複数の前記アクチュエータアセンブリ(130)を作動させるために空気流(110)を制御するように動作可能であり、且つ前記真空ポート(64)のうちの1以上を通る真空流(108)を発生させるために1以上の真空発生器(250)への前記空気流(110)を制御するように動作可能であるバルブマニホルド(232)を備え、前記真空流(108)が、除去される1以上の前記被トリミング部分(280)の上方で前記回転式リール(14)が回転されるときに、1以上の前記被トリミング部分(280)を引き上げて前記真空パッド(58)のうちの1以上に対して保持するように構成された真空力(113)を発生させる、空気圧システム(230)と
を備える、自動除去装置(10)。 - 前記駆動アセンブリ(180)に取り付けられた第1の端部(226a)と自動機械アーム(324)に取り付けられるように構成された第2の端部(226b)とを有するコネクタアセンブリ(224)をさらに備え、
前記自動機械アーム(324)が、除去される1以上の前記被トリミング部分(280)に対して前記自動除去装置(10)を保持し配置するように構成されている、請求項1に記載の自動除去装置(10)。 - 前記自動機械アーム(324)が、ロボット(322)のロボットアーム(324a)又はガントリ(336)のガントリロボットアーム(324b)の一方を備える、請求項2に記載の自動除去装置(10)。
- 前記駆動アセンブリ(180)に取り付けられたホイールアセンブリ(278)をさらに備え、前記ホイールアセンブリ(278)が、前記回転式リール(14)の後方にオフセット位置(312)において伸展する、請求項1から3のいずれか一項に記載の自動除去装置(10)。
- 1以上の前記被トリミング部分(280)が、スクラップ裏当材料部分(282b)に結合されたスクラップ複合材料部分(282a)を備え、前記ホイールアセンブリ(278)が、前記回転式リール(14)が除去のために前記回転式リール(14)の外周(24)の周囲に前記スクラップ複合材料部分(282a)を巻回するときに、前記スクラップ裏当材料部分(282b)を押し下げるように動作可能である、請求項4に記載の自動除去装置(10)。
- 前記回転式リール(14)によって除去される1以上の前記被トリミング部分(280)が、スクラップ複合材料部分(282a)と、スクラップ裏当材料部分(282b)と、前記スクラップ裏当材料部分(282b)に結合された前記スクラップ複合材料部分(282a)の組合体(282c)と、非スクラップ複合材料部分(284a)と、非スクラップ裏当材料部分(284b)と、前記非スクラップ裏当材料部分(284b)に結合された前記非スクラップ複合材料部分(284a)の組合体(284c)と、のうちの1つを含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の自動除去装置(10)。
- 複数の前記アクチュエータアセンブリ(130)が、直列構成(156)で互いに接続されたピストンロッド(150)、空気シリンダ(152)及びピストンロック(154)をそれぞれ備える複数のピストンアセンブリ(132)を備える、請求項1から6のいずれか一項に記載の自動除去装置(10)。
- 前記ピストンロック(154)が、一方向ピストンロック(154a)であり、前記一方向ピストンロック(154a)が、前記ピストンロッド(150)が圧縮されて圧縮位置(166)に保持されることを可能にし、且つ前記ピストンロッド(150)が伸展位置(164)に伸展することを防止し、前記セルフシールバルブ(114)が開位置(125)に留まることを可能にし、且つ1以上の前記被トリミング部分(280)が前記回転式リール(14)の外周(24)の周囲に巻回された後、1以上の前記被トリミング部分(280)が前記回転式リール(14)から解放されるまで前記真空流(108)が継続することを可能にする、請求項7に記載の自動除去装置(10)。
- 複数の前記摩擦低減要素(168)が、複数の前記格納式真空パネル(34)の隣接する対(34a)の間に配置された複数の玉軸受(170)を備え、
複数の前記格納式真空パネル(34)が格納位置(146)に格納されたとき、複数の前記玉軸受(170)が、1以上の前記被トリミング部分(280)の前記回転式リール(14)の周囲からの解放を容易にするために、前記回転式リール(14)の外周(24)の周囲に巻回された1以上の前記被トリミング部分(280)に単独で接触する、請求項1から8のいずれか一項に記載の自動除去装置(10)。 - 前記駆動アセンブリ(180)に結合されたプランジャ要素(210)をさらに備え、
前記プランジャ要素(210)が、1以上の前記被トリミング部分(280)が前記回転式リール(14)から解放されたときに、1以上の前記被トリミング部分(280)を前記回転式リール(14)から移動するのを支援するために、格納位置(216)から伸展位置(218)に移動するように動作可能である、請求項1から9のいずれか一項に記載の自動除去装置(10)。 - プライバイプライ式製造プロセス(296)においてラミネートプライ(294)の1以上の被トリミング部分(280)を選択的に除去するための自動除去システム(12)であって、
前記自動除去システム(12)が、
ロボットアーム(324a)を有するロボット(322)、制御ユニット(340)、及び電源ユニット(344)を備えるロボットアセンブリ(320)と、
1以上の前記被トリミング部分(280)を搬送するための搬送装置(346)と、
前記ロボットアセンブリ(320)に取り付けられた自動除去装置(10)と、
を備え、
前記自動除去装置(10)が、
回転式リール(14)のハブ部分(22)の周囲に取り付けられた複数の格納式真空パネル(34)を備える回転式リール(14)であって、複数の前記格納式真空パネル(34)それぞれが1以上の格納式真空パッドアセンブリ(50)を備え、1以上の前記格納式真空パッドアセンブリ(50)それぞれが真空ポート(64)及びセルフシールバルブ(114)と共に真空パッド(58)を有する、回転式リール(14)と、
複数の前記格納式真空パネル(34)に取り付けられた複数のピストンアセンブリ(132)と、
前記回転式リール(14)の周囲に取り付けられ、複数の前記格納式真空パネル(34)の間に配置された複数の摩擦低減要素(168)と、
前記回転式リール(14)に取り付けられた駆動アセンブリ(180)と、
前記駆動アセンブリ(180)と前記ロボット(322)の前記ロボットアーム(324a)との間に取り付けられたコネクタアセンブリ(224)と、
前記回転式リール(14)に取り付けられた空気圧システム(230)であって、前記空気圧システム(230)が、複数の前記ピストンアセンブリ(132)を作動させるために空気流(110)を制御するように動作可能であり、且つ前記真空ポート(64)のうちの1以上を通る真空流(108)を発生させるために1以上の真空発生器(250)への前記空気流(110)を制御するように動作可能であるバルブマニホルド(232)を備え、前記真空流(108)が、除去される1以上の前記被トリミング部分(280)の上方で前記回転式リール(14)が回転されるときに、1以上の前記被トリミング部分(280)を引き上げて前記真空パッド(58)のうちの1以上に対して保持する真空力(113)を発生させる、空気圧システム(230)と
を備える、自動除去システム(12)。 - 前記自動除去装置(10)の前記回転式リール(14)から除去された1以上の前記被トリミング部分(280)を回収して圧迫するための少なくとも1つの処分アセンブリ(350)をさらに備える、請求項11に記載の自動除去システム(12)。
- 前記自動除去装置(10)が、前記駆動アセンブリ(180)に取り付けられたホイールアセンブリ(278)をさらに備え、前記ホイールアセンブリ(278)が、前記回転式リール(14)の後方にオフセット位置(312)において伸展する、請求項11又は12に記載の自動除去システム(12)。
- 前記回転式リール(14)によって除去される1以上の前記被トリミング部分(280)が、スクラップ複合材料部分(282a)と、スクラップ裏当材料部分(282b)と、前記スクラップ裏当材料部分(282b)に結合された前記スクラップ複合材料部分(282a)の組合体(282c)と、非スクラップ複合材料部分(284a)と、非スクラップ裏当材料部分(284b)と、前記非スクラップ裏当材料部分(284b)に結合された前記非スクラップ複合材料部分(284a)の組合体(284c)とのうちの1つを含む、請求項11から13のいずれか一項に記載の自動除去システム(12)。
- プライバイプライ式製造プロセス(296)においてラミネートプライ(294)の1以上の被トリミング部分(280)を選択的に除去するための自動除去方法(400)であって、
前記自動除去方法(400)が、
−前記プライバイプライ式製造プロセス(296)において、除去される前記ラミネートプライ(294)の1以上の前記被トリミング部分(280)の上方に自動除去装置(10)を配置するステップ(402)であって、前記自動除去装置(10)が、
回転式リール(14)のハブ部分(22)の周囲に取り付けられた複数の格納式真空パネル(34)を備える回転式リール(14)であって、複数の前記格納式真空パネル(34)それぞれが1以上の格納式真空パッドアセンブリ(50)を備え、1以上の前記格納式真空パッドアセンブリ(50)それぞれが真空ポート(64)及びセルフシールバルブ(114)と共に真空パッド(58)を有する、回転式リール(14)と、
複数の前記格納式真空パネル(34)に取り付けられた複数のアクチュエータアセンブリ(130)と、
前記回転式リール(14)の周囲に取り付けられた複数の摩擦低減要素(168)と、
前記回転式リール(14)に取り付けられた駆動アセンブリ(180)と、
前記駆動アセンブリ(180)に取り付けられたコネクタアセンブリ(224)と、
前記回転式リール(14)に取り付けられた空気圧システム(230)であって、前記空気圧システム(230)が、複数の前記アクチュエータアセンブリ(130)を作動させるために空気流(110)を制御するように動作可能であり、且つ前記真空ポート(64)のうちの1以上を通る真空流(108)を発生させるために1以上の真空発生器(250)への前記空気流(110)を制御するように動作可能であるバルブマニホルド(232)を備える、空気圧システム(230)と
を備える、ステップ(402)と、
−前記駆動アセンブリ(180)を介して、除去される1以上の前記被トリミング部分(280)上に前記回転式リール(14)を回転させるステップ(404)であって、複数の前記アクチュエータアセンブリ(130)のピストンロッド(150)が、複数の前記格納式真空パネル(34)及び1以上の前記格納式真空パッドアセンブリ(50)を伸展させるために、伸展位置(164)にある、ステップ(404)と、
−圧縮された1以上の前記格納式真空パッドアセンブリ(50)の真空パッド(58)それぞれについて、前記セルフシールバルブ(114)を閉位置(124)から開位置(125)に開かせるため、且つ1以上の前記被トリミング部分(280)のセクション(280a)を前記真空パッド(58)に対して引き上げて保持するために前記真空流(108)から真空力(113)を加えるために、1以上の前記被トリミング部分(280)に対して1以上の前記格納式真空パッドアセンブリ(50)を圧縮するステップ(406)と、
−前記真空力(113)によって保持された1以上の前記被トリミング部分(280)を、除去のために前記回転式リール(14)の外周(24)の周囲に巻回するステップ(408)と
を含む、自動除去方法(400)。 - 前記真空流(108)を停止させ、複数の前記摩擦低減要素(168)のみが1以上の前記被トリミング部分(280)と接触するように、1以上の前記格納式真空パッドアセンブリ(50)を1以上の前記被トリミング部分(280)との接触から離れるように格納し、1以上の前記被トリミング部分(280)が処分アセンブリ(350)上に解放されるように配置されるように、前記自動除去装置(10)を移動することにより、前記回転式リール(14)の前記外周(24)の周囲に巻回された1以上のスクラップ部分(282)を含む1以上の前記被トリミング部分(280)を前記処分アセンブリ(350)内に解放するステップ(410)をさらに含む、請求項15に記載の自動除去方法(400)。
- 前記回転式リール(14)の前記外周(24)の周囲に巻回された1以上の前記被トリミング部分(280)を前記処分アセンブリ(350)内に解放するステップ(410)が、1以上の前記被トリミング部分(280)を前記回転式リール(14)から前記処分アセンブリ(350)内に押し出して解放するのを支援するために、前記駆動アセンブリ(180)に結合されたプランジャ要素(210)を格納位置(216)から伸展位置(218)に移動させるステップをさらに含む、請求項16に記載の自動除去方法(400)。
- 前記回転式リール(14)の前記外周(24)の周囲に巻回された1以上の非スクラップ部分(284)を含む1以上の前記被トリミング部分(280)を曲面(302)を有するツール(300)上に移送するステップ(412)であって、当該ステップが、前記真空流(108)を停止させ、複数の前記摩擦低減要素(168)のみが1以上の前記被トリミング部分(280)と接触するように、1以上の前記格納式真空パッドアセンブリ(50)を1以上の前記被トリミング部分(280)との接触から離れるように格納し、1以上の前記被トリミング部分(280)が前記ツール(300)の前記曲面(302)の上方に移送されて解放されるように配置されるように、前記自動除去装置(10)を移動することにより、なされる、ステップをさらに含む、請求項15から17のいずれか一項に記載の自動除去方法(400)。
- 除去される1以上の前記被トリミング部分(280)の上方に前記自動除去装置(10)を配置するステップ(402)が、前記コネクタアセンブリ(224)に第1の端部(325a)を取り付けた自動機械アーム(324)を使用して前記自動除去装置(10)を配置するステップをさらに含み、
前記自動機械アーム(324)が、ロボット(322)のロボットアーム(324a)及びガントリ(336)のガントリロボットアーム(324b)の一方を備える、請求項15から18のいずれか一項に記載の自動除去方法(400)。 - 前記自動除去装置(10)を配置するステップ(402)が、前記駆動アセンブリ(180)に取り付けられ、且つ前記回転式リール(14)の後方にオフセット位置(312)において伸展するホイールアセンブリ(278)をさらに備える前記自動除去装置(10)を配置するステップをさらに含み、
1以上の前記被トリミング部分(280)が、スクラップ裏当材料部分(282b)に結合されたスクラップ複合材料部分(282a)の組合体(282c)を備え、
前記ホイールアセンブリ(278)が、除去のために前記回転式リール(14)の前記外周(24)の周囲に巻回された前記スクラップ複合材料部分(282a)から前記スクラップ裏当材料部分(282b)を分離するために前記スクラップ裏当材料部分(282b)を押し下げるように動作可能である、請求項15から19のいずれか一項に記載の自動除去方法(400)。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US202063043099P | 2020-06-23 | 2020-06-23 | |
US63/043,099 | 2020-06-23 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022002893A true JP2022002893A (ja) | 2022-01-11 |
Family
ID=76250177
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021080994A Pending JP2022002893A (ja) | 2020-06-23 | 2021-05-12 | プライバイプライ式製造プロセスにおいてラミネートプライの被トリミング部分を選択的に除去するための自動除去装置、システム、及び方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11919261B2 (ja) |
EP (1) | EP3928963A1 (ja) |
JP (1) | JP2022002893A (ja) |
CN (1) | CN113829647A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022116075A1 (de) * | 2022-06-28 | 2023-12-28 | Conbility GmbH | Kompaktiereinheit zum Kompaktieren von übereinander angeordneten und zumindest abschnittsweise erwärmten Faserverbundschichten, Ablegeeinheit, Herstellungssystem und Verfahren |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5183252A (en) * | 1989-03-31 | 1993-02-02 | Eastman Kodak Company | Vaccum drum for different sized media |
US4978417A (en) | 1989-07-17 | 1990-12-18 | Cincinnati Milacron Inc. | Composite tape laying machine having scrap removal and method |
SE507136C2 (sv) | 1996-06-28 | 1998-04-06 | Moelnlycke Ab | Appliceringstrumma för användning vid produktion av absorberande artiklar |
FR2840325B1 (fr) * | 2002-05-28 | 2004-07-30 | Asselin | Rouleau aspirant pour le traitement d'un voile de fibres textiles ou produit equivalent |
DE102006046624A1 (de) * | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Brötje-Automation GmbH | Verfahren und Transportvorrichtung zum Transportieren von Gegenständen |
US7879177B2 (en) * | 2006-11-20 | 2011-02-01 | The Boeing Company | Apparatus and method for composite material trim-on-the-fly |
US8048261B2 (en) | 2007-08-10 | 2011-11-01 | The Boeing Company | Tape removal apparatus and process for use with an automated composite tape laying machine |
KR102069851B1 (ko) * | 2013-03-26 | 2020-01-28 | 삼성디스플레이 주식회사 | 디라미네이션 장치 및 이를 포함하는 인라인 열전사 시스템 |
WO2016073211A1 (en) * | 2014-11-04 | 2016-05-12 | Alliance Machine Systems International, Llc | Trim removal system |
US11022953B2 (en) * | 2019-05-07 | 2021-06-01 | Cna Manufacturing Systems, Inc. | Flexible tooling system |
-
2021
- 2021-05-12 JP JP2021080994A patent/JP2022002893A/ja active Pending
- 2021-06-02 EP EP21177346.0A patent/EP3928963A1/en active Pending
- 2021-06-02 US US17/337,344 patent/US11919261B2/en active Active
- 2021-06-21 CN CN202110688132.8A patent/CN113829647A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20210394466A1 (en) | 2021-12-23 |
EP3928963A1 (en) | 2021-12-29 |
CN113829647A (zh) | 2021-12-24 |
US11919261B2 (en) | 2024-03-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11260606B2 (en) | Automated resin and fiber deposition for resin infusion | |
US8418740B2 (en) | Composite sections for aircraft fuselages and other structures, and methods and systems for manufacturing such sections | |
EP2285670B1 (en) | Method for producing contoured composite structures | |
US8640757B2 (en) | Composite material layup including trim-on-the-fly | |
EP1691969B1 (en) | Method of transferring large uncured composite laminates | |
US7611601B2 (en) | Automated fabric layup system and method | |
US7472736B2 (en) | Modular head lamination device and method | |
US7681615B2 (en) | Tow width adaptable placement head device and method | |
US10137648B2 (en) | Material placement system | |
JP6386279B2 (ja) | 短経路繊維配置ヘッド | |
EP2481557B1 (en) | Composite layup method | |
JP2022002893A (ja) | プライバイプライ式製造プロセスにおいてラミネートプライの被トリミング部分を選択的に除去するための自動除去装置、システム、及び方法 | |
US11724422B2 (en) | Operator-assisted system and method for preparing a bladder for use in composite stringer manufacturing | |
EP4008535B1 (en) | Forming apparatus, method, and system | |
EP4353456A2 (en) | Systems and methods for removing a backing from a ply of composite material | |
EP4261022A1 (en) | Apparatus, system and method for applying composite layups |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240417 |