図1〜図24は、本開示に係る複合構造800、複合構造製造アセンブリ20、フレキシブル材料移動装置100、フレキシブル真空圧縮装置90、回転型材料移動アセンブリ80、及び/又はこれらの構成要素の例説的で非排他的な例を提供している。同様の又は少なくとも実質的に同様の目的を果たす要素には、図1〜図24のそれぞれにおいて、同じ数字の符号が付けられているため、これらの要素については、図1〜図24のそれぞれを参照する際に本明細書において詳細に述べられない場合もある。同様に、図1〜図24のそれぞれにおいて、すべての要素に符号が付けられていない場合もあるが、これらに関連する参照符号は、本明細書において一貫して利用することができる。図1〜図24の1つ以上に関連して本明細書に述べられる要素、構成要素、及び/又は特徴は、本開示の範囲から逸脱することなく図1〜図24のいずれかに含まれてもよく、及び/又は図1〜図24のいずれかに関連して利用されてもよい。
一般に、一定の(すなわち、特定の)実施形態に含まれる可能性のある要素は、実線で示されているのに対して、一定の実施形態にとって随意の要素は、破線で示されている。しかしながら、実線で示されている要素は、すべての実施形態にとって本質的なわけではなく、実線で示されている要素は、本開示の範囲から逸脱することなく特定の実施形態から省略されてもよい。
図1は、本開示に係るシステム及び方法を使用して形成され得る複合構造800を含む航空機700の例説的で非排他的な例であり、図2は、胴体バレル730であって、航空機700の一部を形成してもよく、複合構造800を含んでもよい胴体バレル730の例説的で非排他的な例である。航空機700及び/又はその複合構造800は、複数のスキンセグメント790を含んでもよく、複数のスキンセグメント790は、航空機700の任意の適切な部分の外面を形成してもよく、これを覆ってもよく、及び/又はこれであってもよい。図2に最も明瞭に示されているように、航空機700はまた、複数のストリンガ770を含んでもよく、複数のストリンガ770は、複数のフレーム780と共にスキンセグメント790の内面792を支持してもよい。複数の充填材760は、フレーム780と内面792との間に延在してもよく、複合構造800の一部を形成してもよい。
航空機700の任意の適切な部分が、複合構造800から形成され得ること及び/又は複合構造800であり得ることは、本開示の範囲内にある。例説的で非排他的な例として、複合構造800は、航空機700の機体710、胴体720、胴体バレル730、翼740、及び/若しくは安定板750を形成してもよく、又はこれらの一部を形成してもよい。
図3は、本開示に係るフレキシブル材料移動装置100の例説的で非排他的な例の概略図であり、フレキシブル材料移動装置100は、本開示に係る複合構造製造アセンブリ20、回転型材料移動アセンブリ80、及び/若しくはフレキシブル真空圧縮装置90の一部を形成してもよく、並びに/又はこれらに含まれてもよい。複合構造製造アセンブリ20であって、回転型材料移動アセンブリ80、フレキシブル真空圧縮装置90、及び/若しくはフレキシブル材料移動装置100を含んでもよく、並びに/又はこれらを利用してもよい複合構造製造アセンブリ20の例説的で非排他的な例は、2012年12月4日に提出された米国特許出願第13/693,887号明細書に開示されている。
本明細書でより詳細に述べられるように、フレキシブル材料移動装置100は、複合材料の部材810の移動若しくは平行移動を可能に及び/又は容易にするために複合材料の部材810を選択的に動作可能に付着させるように構成されてもよい。本明細書において装置100及び/又は材料移動装置100とも呼ばれ得るフレキシブル材料移動装置100は、可撓性基板110及び保持マニホールド140を含む。材料移動装置100及び/又はその可撓性基板110には、複合材料の部材810と接触するように構成された材料接触面114が形成されており、また、材料移動装置100及び/又はその可撓性基板110には、材料接触面114の反対側であってもよい背面116が形成されてもよい。可撓性基板110は、可撓性基板が平面又は少なくとも実質的に平面であり得る(図3に示されているような)収容形態104と、可撓性基板が平面ではあり得ない(図7に示されているような)配置形態108との間を選択的に繰り返し移行するように選択又は構成されている。
さらに、可撓性基板110には、複数の保持孔126が形成されており、複数の保持孔126は、少なくとも部分的に材料接触面114に形成されており、保持マニホールド140は、保持孔126内に保持真空を選択的に生成するために保持孔126と真空源150とを流体連通させるように構築及び/又は構成されてもよい。保持真空が、保持孔126に適用され、複合材料の部材810が、材料接触面114において受け取られたときに、装置100は、(保持孔126への保持真空の適用に起因して複合材料の部材810にわたって発生し得る圧力による力などによって)材料接触面114において複合材料の部材810を保持するように構成されてもよい。反対に、保持真空が、保持孔126に適用されていないとき(又は、加圧ガスが、保持孔126に適用されているとき)、装置100は、材料接触面114において複合材料の部材810を保持するように構成されなくてもよく、及び/又は材料接触面114から複合材料の部材810を解放するように構成されてもよい。
図3に破線で示されているように、装置100はまた、中間材料220であって、装置100の少なくとも一部及び/又はその可撓性基板110と複合材料の部材810との間に配置され得る中間材料220を含んでもよい。中間材料220は、存在する場合、1つ以上の穿孔を含んでもよく、1つ以上の穿孔は、これを経由する排気真空及び/又は保持真空の供給を可能にしてもよい。中間材料220の例説的で非排他的な例は、(可撓性基板110と複合材料の部材810との間の摩擦係数を改善するために選択されてもよい)摩擦改善材料222、(可撓性基板110と複合材料の部材810との間の付着力を改善するために選択されてもよい)付着改善材料224、及び/又は(フレキシブル材料移動装置100による複合材料の部材810の汚染を防止するために選択されてもよい)不活性材料226を含む。
さらに図3に破線で示されているように、装置100はまた、懸架構造160を含んでもよく、懸架構造160は、装置100の任意の適切な部分(可撓性基板110及び/又はその背面116など)に動作可能に取り付けられてもよい。本明細書でより詳細に述べられるように、懸架構造160は、装置100を持ち上げ、懸架し、移動させ、及び/又はその他には平行移動させるための持ち上げ及び/又は懸架位置として利用されてもよい。
フレキシブル真空圧縮装置90は、フレキシブル材料移動装置100を含んでもよく、本明細書でより詳細に述べられるように、レイアップマンドレル200の支持面202上で複合材料の部材810を圧縮するように構成されてもよい。真空圧縮は、複合材料の部材810をも含むか、又は包含する密閉容積を形成するために支持面202に対してフレキシブル真空圧縮装置を動作可能に配置すること及び複合材料の部材810を真空圧縮するために密閉容積内の圧力を低下させることを含んでもよい。真空圧縮装置及びその構成要素の例説的で非排他的な例は、2013年2月15日に提出された米国特許出願第13/769,022号明細書に開示されている。
図3に破線で示されているように、本明細書において装置90とも呼ばれ得るフレキシブル真空圧縮装置90は、少なくとも部分的に可撓性基板110及び/又はその材料接触面114に形成された複数の排気孔122を含んでもよい。装置90は、シール構造170をさらに含み、シール構造170は、装置90が支持面202上に配置されて、シール構造170が支持面202と可撓性基板110との間で圧縮されるときに支持面202と可撓性基板110との間の流体シールを形成するように構成されている。また、装置90は、排気孔122と真空源150(又は保持孔126に保持真空を適用するために利用される真空源150とは別個であってもよい別の真空源150)とを流体連通させる排気マニホールド144を含む。このようにして、真空源150は、排気孔122及び/又はこれと流体連通し得る密閉容積に排気真空を選択的に適用するように構成されてもよい。
回転型材料移動アセンブリ80は、真空チャック82を含み、真空チャック82は、真空圧縮装置90及び/若しくはフレキシブル材料移動装置100を含んでもよく、並びに/又はこれらによって形成されてもよい。本明細書でより詳細に述べられるように、回転型材料移動アセンブリ80は、真空チャック82が材料接触面114において複合材料の部材810を受け取るために方向付けられる積載方向と、真空チャック82が支持面202上に複合材料の部材810を配置するために方向付けられる適用方向とに真空チャック82を選択的に転換させるように構成されてもよい。
図3に破線で示されているように、回転型材料移動アセンブリ80は、可撓性基板110(又はその材料接触面114)の表面外形を調整又は制御するように構成された形態調整構造180を含んでもよい。このことは、収容形態104と配置形態108との間の可撓性基板110の移行を調整すること並びに/又は可撓性基板110が収容形態104及び/若しくは配置形態108にあるときの表面外形の形状を調整することを含んでもよい。さらに図3に破線で示されているように、回転型材料移動アセンブリ80はまた、真空チャック82を積載方向と適用方向とに選択的に転換させるように構成された方向調整機構184を含んでもよい。
さらに、回転型材料移動アセンブリ80(又はその形態調整構造180)はまた、ビーム190を含んでもよく、ビーム190は、本明細書において、剛性の若しくは少なくとも実質的に剛性のビーム190及び/又は中央支持ビーム190とも呼ばれ得る。ビーム190は、形態調整構造180の一部に動作可能に取り付けられてもよく、及び/又はこれを形成してもよい。ビーム190及び/又は形態調整構造180が、内部容積又は密閉容積が形成され得る管状構造であってもよいことは、本開示の範囲内にある。さらに、この内部容積又は密閉容積が、懸架構造160の第1の内部容積163及び/又は第2の内部容積165と流体連通してもよいこともまた、本開示の範囲内にある。このようにして、ビーム190及び/又は形態調整構造180は、保持マニホールド140及び/若しくは排気マニホールド144の一部を形成してもよく、及び/又はこれらをなしてもよい。さらに図3に破線で示されているように、回転型材料移動アセンブリ80はまた、支持面202に対して真空チャック82を平行移動させるように構成された平行移動機構192を含んでもよく、及び/又はこれに動作可能に取り付けられてもよい。
可撓性基板110は、少なくとも材料接触面114及び保持孔126が形成されてもよい任意の適切な構造を含んでもよく、また、可撓性基板110は、任意の適切な材料から形成されてもよく、及び/又はこれを含んでもよい。例説的で非排他的な例として、可撓性基板110は、可撓性材料及び/若しくは弾性材料から形成されてもよく、並びに/又はこれらを含んでもよい。さらなる例説的で非排他的な例として、可撓性基板110は、高分子材料、ポリカーボネート材料、プラスチック、ポリエステル、金属、及び/又はアルミニウムから形成されてもよい。
述べられているように、可撓性基板110は、収容形態104と配置形態108との間を繰り返し移行するように選択及び/又は構成される。加えて、さらに述べられているように、収容形態104は、可撓性基板110並びに/又はその材料接触面114及び/若しくはその背面116に関して平面的な又は少なくとも実質的に平面的な形態をなしてもよい。
対照的に、配置形態108は、(図7に示されているように)可撓性基板110並びに/又はその材料接触面114及び/若しくはその背面116に関して非平面的な、湾曲した、及び/又は弓形の形態をなしてもよい。このようにして、可撓性基板110は、収容形態104と配置形態108との間を移行するときに伸長され、圧縮され、及び/又は変形される。収容形態104は、本明細書において平面形態104及び/又は非変形形態104と呼ばれる場合もあり、配置形態108は、本明細書において非平面形態108及び/又は変形形態108と呼ばれる場合もある。
本明細書でより詳細に述べられるように、複合材料の部材810は、可撓性基板110が収容形態104にあるときに可撓性基板110に配置されてもよい。このような条件下で、可撓性基板110は、収容形態104から配置形態108への移行の間及び/又は後に複合材料の部材810を少なくとも材料接触面114と平行な方向に引っ張りながら保持するように構成されてもよい。この引っ張りによって、複合材料の部材810に損傷を与えずに、及び/又はこれにしわを形成せずに複合材料の部材810を変形させることが可能になり得るか、又は容易になり得る。これにより、複合材料の部材810が原因で形成され得る、複合構造内の欠陥の可能性が低減される。
収容形態104から配置形態108への移行の間にわたって複合材料の部材810を引っ張り続けるために、材料接触面114は、可撓性基板110が配置形態108になるときに凸状の表面外形をなしてもよい。さらに又はあるいは、可撓性基板110が配置形態108にあり、複合材料の部材810が可撓性基板110に配置されているとき、背面116が有する曲率半径は、材料接触面114が有する曲率半径より小さくてもよく、材料接触面114は、複合材料の部材810が有し得る曲率半径以下であってもよい。また、さらに本明細書でより詳細に述べられるように、可撓性基板110が配置形態108にあり、複合材料の部材810が可撓性基板110に配置されているとき、複合材料の部材810が有する曲率半径は、支持面202が有する曲率半径より小さくてもよい。これにより、複合材料の部材810にしわを形成することのない、支持面202上への複合材料の部材810のその後の配置が可能になり得る。
保持マニホールド140及び/又は排気マニホールド144が、可撓性基板110から分離していてもよく、及び/又はこれとは別個であってもよいことは、本開示の範囲内にある。さらに又はあるいは、保持マニホールド140及び/又は排気マニホールド144の少なくとも一部が、可撓性基板110によって形成されてもよく、及び/又は可撓性基板110内に配置されてもよいこともまた、本開示の範囲内にある。これを踏まえて、図4は、本開示に係るシステム及び方法によって利用され得る可撓性基板110の例説的で非排他的な例の概略図になっている。図4の可撓性基板110は、図3又は図5〜図23のいずれかに関連して本明細書に開示されているフレキシブル材料移動装置100のいずれかに利用されてもよい。
図4の可撓性基板110は、第1の壁130、反対側の第2の壁132、及び第1の壁130と第2の壁132との間に延在する複数の細長いウェブ134を含む。このような可撓性基板110は、本明細書においてパネル112及び/又は二重壁パネル112とも呼ばれ得る。壁130及び132は、複数の細長いウェブ134と共に、可撓性基板110内に延在する複数の細長い通路136を形成している。図示のように、通路136は、第1の壁130及び/若しくは第2の壁132と平行な長手方向軸線に沿って延在してもよく、可撓性基板110の縁138から延在してもよく、可撓性基板110の第1の縁から可撓性基板110の第2の縁まで延在してもよく、並びに/又は可撓性基板110の2つの両側の縁の間に延在してもよい。
第1の壁130は、可撓性基板110の材料接触面114を形成してもよく、第2の壁132は、可撓性基板110の背面116を形成してもよい。さらに、第1の壁130にはまた、図示のように排気孔122及び/又は保持孔126の少なくとも一部が形成されてもよい。
保持孔126は、本明細書において保持通路128とも呼ばれ得る1つ以上の選択された細長い通路136と流体連通してもよく、保持マニホールド140の一部を形成してもよい。このようにして、図4の破線矢印129によって示されているように、真空源150は、保持通路128を選択的に排気してもよい(又は保持通路128に保持真空を適用してもよい)。複合材料の部材810が、可撓性基板110の材料接触面114に配置されるとき、この真空は、本明細書に述べられているように可撓性基板110の材料接触面114において複合材料の部材810を保持するために利用されてもよい。
さらに又はあるいは、排気孔122は、本明細書において排気通路124とも呼ばれ得る1つ以上の選択された細長い通路136と流体連通してもよく、排気マニホールド144の一部を形成してもよい。このようにして、図4の破線矢印125によって示されているように、真空源150は、排気通路124を選択的に排気してもよい(又は排気通路124に排気真空を適用してもよい)。図4の可撓性基板110が、真空チャック82の一部を形成し、支持面202上に配置されるとき、この真空は、本明細書に述べられているように密閉容積内の圧力を低下させるために、及び/又は複合材料の部材810を圧縮するために利用されてもよい。
図3に戻ると、可撓性基板110の材料接触面114が、大きな又は比較的大きな複合材料の部材810を支持するように大きさを決められ、選択され、及び/又は構成されてもよいことは、本開示の範囲内にある。さらに又はあるいは、フレキシブル材料移動装置100が、大きな複合材料の部材810を移動させるように構成されてもよいこと及び/又はフレキシブル真空圧縮装置90が、大きな複合材料の部材810を圧縮するように構成されてもよいことは、本開示の範囲内にある。したがって、材料接触面114は、少なくとも閾値の表面積を有してもよい。例説的で非排他的な例として、材料接触面114の表面積は、少なくとも1平方メートル、少なくとも2平方メートル、少なくとも3平方メートル、少なくとも4平方メートル、少なくとも6平方メートル、少なくとも8平方メートル、少なくとも10平方メートル、少なくとも12平方メートル、少なくとも15平方メートル、又は少なくとも20平方メートルであってもよい。さらなる例説的で非排他的な例として、材料接触面114の表面積は、50平方メートル未満、45平方メートル未満、40平方メートル未満、35平方メートル未満、30平方メートル未満、25平方メートル未満、又は20平方メートル未満であってもよい。
懸架構造160は、任意の適切な構造であって、装置100に動作可能に取り付けられてもよく、装置100を持ち上げ、懸架し、移動させ、及び/又はその他には平行移動させるための持ち上げ及び/又は懸架位置として利用されてもよい任意の適切な構造を含んでもよい。例説的で非排他的な例として、図3に示されているように、懸架構造160は、可撓性基板110の第1の側(又は背面116の第1の側)に動作可能に取り付けられた第1の懸架部材162及び可撓性基板110の第2の側(又は背面116の第2の側)に動作可能に取り付けられた第2の懸架部材164を含んでもよく、並びに/又はこれらであってもよい。さらに図3に示されているように、第1の懸架部材162は、第2の懸架部材164から離間されてもよく、及び/若しくは第2の懸架部材164に対向してもよい(又は可撓性基板110の第1の側は、可撓性基板110の第2の側から離間されていてもよく、及び/若しくは可撓性基板110の第2の側の反対側にあってもよい)。
可撓性基板110が、パネル112を含むとき、第1の懸架部材162及び/又は第2の懸架部材164が、(図4に示されているような)細長い通路136に対して任意の適切な方向又は相対方向をなしてもよいことは、本開示の範囲内にある。例説的で非排他的な例として、第1の懸架部材162は、第1の懸架部材の長手方向を有してもよく、第2の懸架部材164は、第2の懸架部材の長手方向を有してもよく、細長い通路136は、細長い通路の長手方向を有してもよく、細長い通路の長手方向は、第1の懸架部材の長手方向及び/又は第2の懸架部材の長手方向に対して垂直であってもよい。これにより、第1の懸架部材162及び/又は第2の懸架部材164が、保持マニホールド140及び/又は排気マニホールド144の一部を形成することが可能になり得る。
例説的で非排他的な例として、懸架構造160(又はその第1の懸架部材162及び/又は第2の懸架部材164)は、それぞれ第1の内部容積163及び/又は第2の内部容積165などの内部容積が形成された管状懸架構造であってもよい。例説的で非排他的な例として、第1の懸架部材162は、保持マニホールド140の一部を形成してもよい。このような条件下で、第1の懸架部材162には、懸架構造保持開口部166が形成されてもよく、また、保持マニホールド140(及び/又は保持マニホールド140が可撓性基板110によって形成されているときは可撓性基板110の背面116)には、内部容積163と保持孔126との流体連通を可能にするために懸架構造保持開口部166に揃えられる背面保持開口部117が形成されてもよい。
別の例説的で非排他的な例として、第2の懸架部材164は、排気マニホールド144の一部を形成してもよい。このような条件下で、第2の懸架部材164には、懸架構造排気開口部167が形成されてもよく、排気マニホールド144(及び/又は排気マニホールド144が可撓性基板110によって形成されているときは可撓性基板110の背面116)には、内部容積165と排気孔122との流体連通を可能にするために懸架構造排気開口部167に揃えられる背面排気開口部118が形成されてもよい。
懸架構造160(又はその第1の懸架部材162及び/若しくは第2の懸架部材164)が、任意の適切な材料特性を有してもよく、並びに/又は任意の適切な材料によって形成されてもよいことは、本開示の範囲内にある。例説的で非排他的な例として、懸架構造160は、剛性の若しくは少なくとも実質的に剛性の懸架構造160を含んでもよく、及び/又はこれであってもよい。別の例説的で非排他的な例として、懸架構造160は、金属製の懸架構造を含んでもよく、及び/又はこれであってもよい。
形態調整構造180は、材料接触面114の表面外形を調整するために選択され、大きさを決められ、設計され、及び/又は構成された任意の適切な構造を含んでもよい。例説的で非排他的な例として、図3に示されているように、形態調整構造180は、第2の懸架部材164と相対的な(又は第2の懸架部材164に対する)第1の懸架部材162の相対運動を制御することなどのために懸架構造160に動作可能に取り付けられてもよい。
別の例説的で非排他的な例として、図3、図13、図14、及び図16〜図22に示されているように、形態調整構造180及び/又は懸架構造160は、取付位置182を含んでもよく、及び/又はこれに動作可能に取り付けられてもよく、取付位置182は、可撓性基板110が収容形態104と配置形態108との間を移行するときに懸架構造160に対する形態調整構造180の運動を可能にする。取付位置182は、形態調整構造180に対する懸架構造160の回転を可能にする回動位置182及び/若しくは形態調整構造180に対する懸架構造160の平行移動を可能にするスロット182を含んでもよく、並びに/又はこれらであってもよい。
さらに別の例説的で非排他的な例として、形態調整構造180は、アクチュエータ183であって、(懸架構造160に対する形態調整構造180の相対運動を選択的に調整することなどによって)収容形態104と配置形態108との間の移行を選択的に調整するように構成されたアクチュエータ183を含んでもよく、及び/又はこれに動作可能に取り付けられてもよい。アクチュエータ183の例説的で非排他的な例は、任意の適切な機械的アクチュエータ、油圧アクチュエータ、電子アクチュエータ、及び/又は空気圧アクチュエータを含む。
形態調整構造180が、懸架構造160に対して任意の適切な方向をなしてもよいことは、本開示の範囲内にある。例説的で非排他的な例として、形態調整構造180は、懸架構造の長手方向軸線(第1の懸架部材162及び/又は第2の懸架部材164の長手方向軸線など)に対して垂直な又は少なくとも実質的に垂直な、形態調整構造の長手方向軸線を有してもよい。形態調整構造180が、任意の適切なビーム、少なくとも実質的に剛性のビーム、及び/又は剛性のビームによって形成されてもよいこともまた、本開示の範囲内にある。
ビーム190は、任意の適切な構造であって、形態調整構造180に動作可能に取り付けられてもよく、形態調整構造180に対して任意の適切な方向に配置されてもよい任意の適切な構造(剛性のビーム190及び/又は少なくとも実質的に剛性のビーム190)を含んでもよい。例説的で非排他的な例として、ビーム190の長手方向軸線は、形態調整構造180の長手方向軸線に対して垂直又は少なくとも実質的に垂直であってもよい。別の例説的で非排他的な例として、ビーム190は、可撓性基板110が収容形態104にあるときに可撓性基板110の背面116に接触し、及び/又はこれを支持するように配置されてもよい。
本明細書でより詳細に述べられるように、方向調整機構184は、ピボット185であって、ビーム190に動作可能に取り付けられ、積載方向及び適用方向への転換を可能にするために回転軸線189を中心とした可撓性基板110の回転を可能にするように構成されたピボット185を含んでもよい。この回転を容易にするために、ビーム190及び/又はピボット185は、回転軸線が回転型材料移動アセンブリ80の質量中心を通るか、又はこれの近傍を通るように配置されてもよい。さらに、本明細書に述べられているように、ビーム190は、保持マニホールド140及び/又は排気マニホールド144の一部を形成してもよい。このようにして、保持真空及び/又は排気真空は、ピボット185を経由して、それぞれ保持マニホールド140及び/又は排気マニホールド144に供給されてもよい。これにより、マニホールドの複雑度が低減され、及び/又は、回転軸線189を中心とした回転型材料移動アセンブリ80の連続回転が可能になる。
複合材料の部材810は、少なくとも1つの複合プライによって形成される任意の適切な構造を含んでもよい。例説的で非排他的な例として、複合材料の部材810は、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも8、又は少なくとも10の積層複合プライを含んでもよい。さらに又はあるいは、複合材料の部材810は、20未満、15未満、10未満、8未満、6未満、5未満、4未満、又は3未満の積層複合プライを含んでもよい。
同様に、複合材料の部材810は、任意の適切な複合材料、複合材料の構成要素、及び/若しくは複合構造800の構成要素から形成されてもよく、並びに/又はこれらから形作られてもよい。例説的で非排他的な例として、部材810は、複数の繊維、布、樹脂材料に埋め込まれた複数の繊維、樹脂材料に埋め込まれた布、樹脂材料及び/若しくは接着剤の層及び/若しくはフィルム、硬化層及び/若しくは硬化材料、コア層及び/若しくはコア材料、ハニカム構造、発泡体、並びに/又はシンタクチックフォームを含んでもよく、並びに/又はこれらであってもよい。より具体的ではあるものの例説的である非排他的な例として、複合材料の部材810は、予備含浸した複合材料及び/若しくは予備含浸した複合テープを含んでもよく、並びに/又はこれらであってもよい。さらに別の例説的で非排他的な例として、複合材料の部材810はまた、粘弾性材料を含んでもよく、及び/又はこれであってもよい。複数の繊維の例説的で非排他的な例は、複数の炭素繊維、複数の高分子繊維、及び/又は複数のガラス繊維を含む。布の例説的で非排他的な例は、複数の繊維から形成される布を含む。樹脂材料の例説的で非排他的な例は、エポキシ樹脂、接着樹脂、及び/又は高分子樹脂を含む。さらに又はあるいは、本明細書に開示されているシステム及び方法が、一般に複合材料として考えられていない他の材料と共に又はこれを移動させるために利用されてもよいこともまた、本開示の範囲内にある。
シール構造170は、フレキシブル真空圧縮装置90が支持面202上に配置されたときに可撓性基板110と支持面202との間の流体シールを形成することができる任意の適切な構造を含んでもよい。例説的で非排他的な例として、シール構造170は、任意の適切な材料から形成され得る圧縮シール、弾性シール、及び/若しくは管状弾性シールを含んでもよく、並びに/又はこれらであってもよい。なお、任意の適切な材料の例説的で非排他的な例は、弾性材料、高分子材料、ラテックス、及び/又はウレタンを含む。これは、支持面202に接着せず、支持面202に化学的に反応せず、及び/又は支持面202に汚染物質を移動させない材料を含んでもよい。
真空源150は、保持孔126に保持真空を生成及び/若しくは供給するように、並びに/又は排気孔122に排気真空を生成及び/若しくは供給するように構成され得る任意の適切な構造を含んでもよい。例説的で非排他的な例として、真空源150は、真空ポンプを含んでもよく、及び/又はこれであってもよい。単一の真空源150が、保持真空及び排気真空の両方を生成してもよいことは、本開示の範囲内にある。しかしながら、別々の又は専用の真空源150が、保持真空及び排気真空を生成するために、又はこれらを別々に生成するために利用されてもよいこともまた、本開示の範囲内にある。
真空源150の特定の構成に関係なく、さらに真空源150は、真空制御アセンブリ152であって、保持孔126への保持真空の適用を選択的に制御するように、及び/若しくは排気孔122への排気真空の適用を選択的に制御するように構成された真空制御アセンブリ152を含んでもよく、並びに/又はこれと流体連通してもよい。真空制御アセンブリ152の例説的で非排他的な例は、任意の適切な弁、フラッパ、及び/又はダンパを含む。
保持孔126及び/又は排気孔122が、材料接触面114の複数のゾーン及び/又は領域に配置されてもよく、真空制御アセンブリ152が、複数のゾーンのうちの1つ以上の選択されたゾーン若しくはターゲットゾーンへの保持真空及び/又は排気真空の適用並びに複数のゾーンのうちの1つ以上の他のゾーンへの保持真空及び/又は排気真空の不適用を選択的に制御するように構成されてもよいことは、本開示の範囲内にある。
例説的で非排他的な例として、複合構造800の製造は、複数の複合材料の部材810の移動及び/又は圧縮を行うことを含んでもよく、複数の複合材料の部材810のうちの少なくとも1つの形状は、複数の複合材料の部材810のうちの他の少なくとも1つの形状と異なってもよい。このような条件下で、真空制御アセンブリ152は、複合材料の部材810に近接している、及び/若しくはこれと流体接触している保持孔126に保持真空を選択的に供給するために、並びに/又は複合材料の部材810に近接していない、及び/若しくはこれと流体接触していない保持孔126に保持真空を適用しないために利用されてもよい。別の例説的で非排他的な例として、真空制御アセンブリ152はまた、1つ以上の他の排気孔122及び/又は保持孔126と比較して異なる真空レベル又は真空度を1つ以上の選択された排気孔122及び/又は保持孔126において実現するように構成されてもよい。
支持面202が、任意の適切な形状及び/又は表面外形を有してもよいことは、本開示の範囲内にある。例説的で非排他的な例として、支持面202は、二次元の表面外形又は三次元の表面外形を有してもよい。さらなる例説的で非排他的な例として、支持面202は、航空機、航空機の一部、機体、機体の一部、胴体、胴体の一部、胴体バレル、胴体バレルの一部、翼、翼の一部、安定板、及び安定板の一部の表面外形を有してもよい。
図3は、単一のフレキシブル真空圧縮装置90及び/又は単一のフレキシブル材料移動装置100の一部を形成する単一の可撓性基板110を含むものとして回転型材料移動アセンブリ80を示している。しかしながら、本開示に係る回転型移動アセンブリ80は、図22〜図24に関連して本明細書でより詳細に述べられるように複数のフレキシブル真空圧縮装置90及び/又は複数のフレキシブル材料移動装置100を含んでもよい。
図5〜図24は、複合構造製造アセンブリ20、複合構造製造アセンブリ20を利用してもよい工程フロー、回転型移動アセンブリ80、フレキシブル真空圧縮装置90、フレキシブル材料移動装置100、及び/又はこれらの構成要素のより具体的ではあるものの例説的である非排他的なさらなる例を提供している。述べられているように、図3〜図24の1つ以上に関連して本明細書に開示されている構造及び/又は特徴のすべては、本開示の範囲から逸脱することなく本明細書に開示されている複合構造製造アセンブリ20、回転型移動アセンブリ80、フレキシブル真空圧縮装置90、及び/又はフレキシブル材料移動装置100のすべてに利用されてもよい。
図5は、本開示に係るフレキシブル真空圧縮装置90の一部を形成してもよい、本開示に係るフレキシブル材料移動装置100のより具体的ではあるものの例説的である非排他的な例であり、一方、図6は、線6−6における図5のフレキシブル材料移動装置の概略断面図である。図5及び図6の例説的で非排他的な例において、可撓性基板110は、その中に細長い通路136が形成されたパネル112を含む。細長い通路136は、パネル112の縁138の間に延在する。さらに、第1の懸架部材162及び第2の懸架部材164の形態をした懸架構造160が、パネル112に動作可能に取り付けられており、パネル112の縁138に沿って延在している。
図6に示されているように、パネル112には、排気孔122及び/又は保持孔126が形成されており、排気孔122及び/又は保持孔126は、それぞれの細長い通路136と流体連通している。細長い通路136は、揃えられた背面保持開口部117及び懸架構造保持開口部166並びに/又は揃えられた背面排気開口部118及び懸架構造排気開口部167を介して管122/126と懸架部材162/164の内部容積163/165とを流体連通させている。したがって、排気孔122は、複数の細長い通路136の第1のサブセットを介して第1の懸架部材162の第1の内部容積163と流体連通してもよく、保持孔126は、複数の細長い通路136の第2のサブセットを介して第2の懸架部材164の第2の内部容積165と流体連通してもよい。
これにより、排気マニホールド144の一部を形成する第1の懸架部材162を介した排気孔122への排気真空の適用が可能になり得る。さらに又はあるいは、これによりさらに、保持マニホールド140の一部を形成する第2の懸架部材164を介した保持孔126への保持真空の適用が可能になり得る。さらに、複数の細長い通路136の第1のサブセットが、複数の細長い通路136の第2のサブセットから流体的に分離されているとき、排気真空及び保持真空は、それぞれ排気孔122及び/又は保持孔126に別々に適用することができる。
さらに図6に示されているように、シール構造170は、パネル112の材料接触面114に動作可能に取り付けられてもよい。これにより、本明細書に述べられているように、シール構造170がパネル112とレイアップマンドレルの支持面との間で圧縮されるときに密閉容積が形成されることが可能になり得る。
図7〜図12は、複合構造を形成するために図5、図6のフレキシブル材料移動装置100及び/又はフレキシブル真空圧縮装置90を利用してもよい、本開示に係る複合構造製造アセンブリ20のための第1の工程フローの例説的で非排他的な例の概略図である。図7において、可撓性基板110は、配置形態108にあり、平面的なレイアップ面176上に配置された及び/又はレイアップされた複合材料の部材810に近接して配置されている。次に、図8に示されているように、平行移動機構192が、可撓性基板110の材料接触面114が複合材料の部材810に接触するように可撓性基板110を下ろすために利用されてもよい。また、さらに図8に示されているように、可撓性基板110は、平面的なレイアップ面176の形状又は表面外形に適合し、これにより、可撓性基板110は、配置形態108から収容形態104に移行する。
その後、真空が、複合材料の部材810を可撓性基板110に動作可能に付着させるために、可撓性基板110に形成された保持孔126に適用されてもよい。次に、図9に示されているように、平行移動機構192が、平面的なレイアップ面176から複合材料の部材810を持ち上げために利用されてもよい。このことは、本明細書に述べられているように、可撓性基板110を配置形態108に変形させること及び/又は材料接触面114と平行な方向の張力を複合材料の部材810内に発生させることを含んでもよい。
次に、平行移動機構192は、図10に示されているようにレイアップマンドレル200の支持面202に近接するように、これの近傍に、及び/又はこれの上方に複合材料の部材810を配置するために利用されてもよく、次に、平行移動機構192は、さらに図11に示されているように複合材料の部材810を支持面202上に下ろしてもよい。本明細書に述べられているように、複合材料の部材810が、可撓性基板110に動作可能に付着され、可撓性基板110が、配置形態108にあるとき、複合材料の部材810は、支持面202の曲率半径よりも小さな曲率半径を有してもよい。このようにして、複合材料の部材810は、複合材料の部材810内の張力を維持しながら支持面202上に下げられてもよく、及び/又は支持面202に接触してもよい。これにより、複合材料の部材810及び/又は支持面202上に既に配置されている可能性がある別の複合材料の部材におけるしわの形成が防止されるか、又はこれの可能性が少なくとも低減される。
複合材料の部材810が、支持面202上に配置された後、保持真空は、解放され、終了され、及び/又は停止されてもよい。これにより、材料接触面114から複合材料の部材810が解放されるか、又は材料接触面114から複合材料の部材810を引き離すことが可能になる。さらに又はあるいは、複合材料の部材810は、支持面202に対して真空圧縮されてもよい。このことは、本明細書に述べられているように可撓性基板110に形成され得る複数の排気孔122に排気真空を適用することを含んでもよい。その後、図12に示されているように、平行移動機構192は、可撓性基板110を持ち上げために利用されてもよい。これにより、可撓性基板110は、複合材料の部材810から引き離される。本明細書に述べられているように、この工程は、複合構造800(又はその少なくとも一部)を形成するために支持面202上に任意の適切な数の複合材料の部材810を配置するために、及び/又は支持面202上で任意の適切な数の複合材料の部材810を圧縮するために任意の適切な回数だけ繰り返されてもよい。
図13〜図15は、本開示に係る回転型材料移動アセンブリ80の例説的で非排他的な例のより具体的な図である。回転型材料移動アセンブリ80は、本明細書においてチャック82とも呼ばれ得る真空チャック82を含み、真空チャック82は、フレキシブル真空圧縮装置90及び/若しくはフレキシブル材料移動装置100を含んでもよく、並びに/又はこれらであってもよい。図16〜図22に関連して本明細書でより詳細に述べられるように、回転型材料移動アセンブリ80は、本開示に係る複合構造製造アセンブリ20の一部を形成してもよい。図13及び図14は、回転型材料移動アセンブリ80の側面図を提供しており、一方、図15は、回転型材料移動アセンブリ80の上面図を提供している。
回転型材料移動アセンブリ80は、可撓性基板110であって、懸架構造160によって支持され、及び/又は懸架構造160に動作可能に取り付けられた可撓性基板110を含む。また、回転型材料移動アセンブリ80は、図16〜図22に関連して本明細書でより詳細に述べられるように可撓性基板110の中央部を支持し、及び/又はこれに接触してもよいビーム190並びに少なくとも1つの形態調整構造180を含む。形態調整構造180は、複数のスロット182の形態をした複数の取付位置182を介して懸架構造160に動作可能に取り付けられている。スロット182は、可撓性基板110が(図13に示されているような)収容形態104と(図14に示されているような)配置形態108との間を移行するときの、形態調整構造180に対する懸架構造160の平行移動を可能にしている。
破線で示されているように、回転型材料移動アセンブリ80はまた、収容形態104と配置形態108との間の移行を選択的に制御するように構成されたアクチュエータ183を含んでもよい。図15に示されているように、可撓性基板110が、懸架構造160の第1の懸架部材162と第2の懸架部材164との間に延在する複数の細長い通路136が形成されたパネル112を含んでもよく、及び/又はこれであってもよいことは、本開示の範囲内にある。また、さらに図15に示されているように、回転型材料移動アセンブリ80は、可撓性基板110の表面にわたって互いに離間されてもよい複数の形態調整構造180を含んでもよく、複数の形態調整構造180は、複数のアクチュエータ183と関連付けられてもよい。
図16〜図22は、複合構造を形成するために図13〜図15の回転型材料移動アセンブリ80を利用してもよい、本開示に係る複合構造製造アセンブリ20のための第2の工程フローの例説的で非排他的な例の概略図である。図16〜図22に示されているように、回転型材料移動アセンブリ80は、ビーム190であって、これに取り付けられたピボット185を有するビーム190を含む。本明細書に述べられているように、ピボット185は、回転軸線189を中心とした回転型材料移動アセンブリ80の真空チャック82の回転を可能にすることができる。これにより、(図17に示されているように)回転型材料移動アセンブリ80(及び/又はそのチャック82)が、(図16に示されているような)積載方向186と(図18〜図22に示されているような)適用方向188とに転換することが可能になる。
積載方向186及び適用方向188が、互いに任意の適切な方向又は相対方向をなしてもよいことは、本開示の範囲内にある。例説的で非排他的な例として、図16〜図22に示されているように、積載方向186は、適用方向188の反対向き、これの逆向き、これの少なくとも実質的に反対向き、及び/又はこれの少なくとも実質的に逆向きであってもよい。別の例説的で非排他的な例として、さらに図16〜図22に示されているように、可撓性基板110に形成された材料接触面114は、回転型材料移動アセンブリ80の真空チャック82が積載方向186及び/又は適用方向188にあるとき、垂直方向又は少なくとも実質的に垂直な方向を向いてもよい。さらに別の例説的で非排他的な例として、図16に示されているように、材料接触面114は、真空チャック82が積載方向186にあるとき、レイアップマンドレル200の支持面202から離れる方向若しくは少なくとも実質的にこれから離れる方向を向いてもよく、及び/又はレイアップマンドレル200の支持面202の方向を向かなくてもよい。これにより、そうでなければ存在したかもしれない空間的制約のない、材料接触面114への複合材料の部材810の配置が可能になり得る。
別の例説的で非排他的な例として、図18〜図22に示されているように、材料接触面114は、真空チャック82が適用方向188にあるとき支持面202に対向してもよく、及び/又はこれの方向を向いてもよい。本明細書に述べられているように、これにより、回転型材料移動アセンブリ80が、支持面202上に複合材料の部材810を配置することが可能になり得る。
図16において、回転型材料移動アセンブリ80は、積載方向186にあり、可撓性基板110は、収容形態104にある。可撓性基板110は、その材料接触面114に受け取られ、及び/又は配置された複合材料の部材810を有し、保持真空が、可撓性基板110に形成され得る複数の保持孔126に適用されてもよい。これにより、図17及び図18に示されているように、材料接触面114から複合材料の部材810を分離させることのない、回転軸線189を中心とした適用方向188へのチャック82のその後の回転が可能になり得る。
適用方向188への回転の後、可撓性基板110は、図19に示されているように配置形態108に移行されてもよい。本明細書に述べられているように、このことは、可撓性基板110を変形させること、複合材料の部材810を変形させること、及び/又は複合材料の部材810を引っ張ること(又は複合材料の部材810を引っ張り続けること)を含んでもよい。次に、真空チャック82及びレイアップマンドレル200は、複合材料の部材810が、図20に示されているように支持面202に接触するように、任意の適切な平行移動機構192を使用して互いに近付けられてもよい。
さらに図20に示され、本明細書に述べられているように、複合材料の部材810が、可撓性基板110に動作可能に付着されていて、可撓性基板110が、配置形態108にあるとき、複合材料の部材810の曲率半径は、支持面202の曲率半径より小さくてもよい。これにより、複合材料の部材810の表面外形又は形状が、図21に示されているように支持面202の表面外形又は形状に適合されるときに、複合構造製造アセンブリ20が、複合材料の部材810を引っ張り続けることが可能になり得る。
その後、保持真空が解放されてもよく、これにより、複合材料の部材810が、図22に示されているように平行移動機構192を使用して可撓性基板110から引き離されることが可能になる。しかしながら、複合材料の部材810から可撓性基板110を引き離す前に、排気真空が、支持面202、材料接触面114、及びシール構造170によって形成された(図21に示されているような)密閉容積210を排気するために、可撓性基板110に形成され得る複数の排気孔122に適用されてもよい。これにより、支持面202上での複合材料の部材810の圧縮が可能になり得る。この工程は、複合構造800(又はその少なくとも一部)を形成するために支持面202上に任意の適切な数の複合材料の部材810を配置するために、及び/又は支持面202上で任意の適切な数の複合材料の部材810を圧縮するために任意の適切な回数だけ繰り返されてもよい。
図23及び図24は、本開示に係る両面式回転型材料移動アセンブリ81の例説的で非排他的な例のより具体的な図である。本明細書においてアセンブリ81とも呼ばれ得る両面式回転型材料移動アセンブリ81は、本明細書において第1のチャック84及び第2のチャック86とも呼ばれ得る2つのチャック82を含み、これら2つのチャック82は、懸架構造160のそれぞれに動作可能に取り付けられている。チャック82は、それぞれの材料接触面114が形成され得るそれぞれの可撓性基板110を含んでもよい。図23及び図24に示されているように、第1のチャック84の材料接触面114は、第2のチャック86の材料接触面114から離れる方向を向いてもよい(又は第1のチャック84の材料接触面114の表面法線方向は、第2のチャック86の材料接触面114の表面法線方向と反対向きであってもよい)。
さらに図23及び図24に示されているように、チャック82の懸架構造160は、複数の取付位置182を介して形態調整構造180に動作可能に取り付けられてもよい。このようにして、アセンブリ81は、(図示のような)収容形態104と(本明細書に述べられている配置形態108と少なくとも実質的に同様な)配置形態との間の第1のチャック84及び第2のチャック86の個々の駆動及び/又は移行を可能にすることができる。
ピボット185は、回転軸線189を中心としたアセンブリ81の回転を可能にすることができる。アセンブリ81は、2つのチャック82を含むため、アセンブリ81はまた、2つの積載方向(すなわち、第1のチャック84が第1の複合材料の部材を受け取るために方向付けられるときの第1の積載方向及び第2のチャック86が第2の複合材料の部材を受け取るために方向付けられるときの第2の積載方向)を有する。同様に、アセンブリ81はまた、2つの適用方向(すなわち、第1のチャック84が支持面202上に第1の複合材料の部材を配置するために方向付けられるときの第1の適用方向及び第2のチャック86が支持面202上に第2の複合材料の部材を配置するために方向付けられるときの第2の適用方向)を有する。
図23の例説的で非排他的な例において、第1のチャック84は、積載方向186にあり、第2のチャック86は、適用方向188にある。したがって、図23から理解することができるように、第1の積載方向及び第2の適用方向は、アセンブリ81にとっては同じ方向であってもよい。同様に、第2の積載方向及び第1の適用方向は、アセンブリ81にとって同じ方向であってもよい。
図24は、図23のアセンブリ81の一部の拡大図である。図24に示されているように、アセンブリ81(及び/又は本明細書に開示されている任意の回転型材料移動アセンブリ80)は、本明細書において発泡クッション194とも呼ばれ得る弾性クッション194をさらに含んでもよく、弾性クッション194は、形態調整構造180と可撓性基板110との間の少なくとも一部に延在してもよい。さらに、アセンブリ81(及び/又は本明細書に開示されている任意の回転型材料移動アセンブリ80)はまた、剛性支持体196を含んでもよく、剛性支持体196はまた、形態調整構造180と可撓性基板110との間の少なくとも一部に延在してもよい。弾性クッション194及び/又は剛性支持体196は、可撓性基板110の背面116を支持するために選択及び/又は配置されてもよい。これにより、可撓性基板110が、図示のように収容形態104にあるときに、可撓性基板110の材料接触面114の平面性が向上し得る。
アセンブリ81の動作は、図13〜図22に関連して本明細書に述べられている回転型材料移動アセンブリ80の動作と実質的に同様であってもよい。しかしながら、アセンブリ81は、2つのチャック82を含むため、アセンブリ81を含む複合構造製造アセンブリ20は、単一のチャック82しか有さない回転型材料移動アセンブリ80を含む複合構造製造アセンブリの製造速度よりも速い製造速度で複合構造を製造することができる。例説的で非排他的な例として、第2の複合材料の部材が、第2のチャック86によって支持面202上に配置され、及び/又は支持面202に対して真空圧縮されるのと同時に、第1の複合材料の部材の少なくとも一部が、第1のチャック84に配置されてもよい。同様に、第1の複合材料の部材が、第1のチャック84によって支持面202上に配置され、及び/又は支持面202に対して真空圧縮されるのと同時に、第2の複合材料の部材の少なくとも一部が、第2のチャック86に配置されてもよい。
図25は、複合構造を組み立て、圧縮する、本開示に係る方法300を表すフロー図である。方法300は、真空チャックの可撓性基板に形成された材料接触面において複合材料の部材を受け取るステップ310及び少なくとも部分的に材料接触面に形成された複数の保持孔に保持真空を適用するステップ320を含む。方法300は、非平面的な支持面に対して複合材料の部材を配置するステップ330及び真空チャックを配置形態に移行させるステップ340をさらに含む。方法300は、複合材料の部材を支持面に接触させるステップ350と、密閉容積を形成するために真空チャックのシール構造を支持面に接触させるステップ360と、保持真空を解放するステップ370とをさらに含む。方法300は、少なくとも部分的に材料接触面に形成された複数の排気孔に排気真空を適用するステップ380及び本方法の少なくとも一部を繰り返すステップ390をさらに含む。
材料接触面において複合材料の部材を受け取るステップ310は、真空チャック(又は可撓性基板)が収容形態にある間に材料接触面において複合材料の部材を受け取ることを含んでもよい。例説的で非排他的な例として、受取ステップ310は、レイアップヘッドの使用などによって材料接触面において複合材料の部材をレイアップすることを含んでもよい。別の例説的で非排他的な例として、受取ステップ310はまた、複合材料の部材を材料接触面に配置又は手動で配置することを含んでもよい。さらに別の例説的で非排他的な例として、受取ステップ310はまた、真空チャックを用いて又はこれを使用してレイアップ面から複合材料の部材を拾うか、拾い上げるか、又は取り除くことを含んでもよい。
複数の保持孔に保持真空を適用するステップ320は、可撓性基板の材料接触面において複合材料の部材を(少なくとも一時的に)保持するために保持真空を適用することを含んでもよい。これは、少なくとも配置ステップ330及び移行ステップ340の間にわたって保持真空を適用することを含んでもよい。適用ステップ320が、移行ステップ340の間にわたって材料接触面と複合材料の部材との接触又は動作可能な付着を維持するために適用することをさらに含んでもよいことは、本開示の範囲内にある。
非平面的な支持面に対して複合材料の部材を配置するステップ330は、真空チャックを移動させること及び/又は非平面的な支持面が形成されたレイアップマンドレルを移動させることを含んでもよい。これは、非平面的な支持面に近接するように及び/又はこれの近傍に複合材料の部材を配置することを含んでもよい。さらに又はあるいは、真空チャックが、回転型材料移動アセンブリの一部を形成しているとき、配置ステップ330はまた、本明細書に述べられているように回転型材料移動アセンブリを積載方向から適用方向に転換させることを含んでもよい。
真空チャックを配置形態に移行させるステップ340は、収容形態とは異なる配置形態に真空チャック(及び/又はその可撓性基板)を移行させることを含んでもよい。本明細書に述べられているように、真空チャックが、配置形態にあるとき、複合材料の部材の曲率半径は、非平面的な支持面の曲率半径より小さくてもよい。これにより、複合材料の部材にしわを形成することのない接触ステップ350が可能になり得る。移行ステップ340は、真空チャックが、形態調整構造を含まず、及び/又は移行を制御するように構成されたアクチュエータを含まない場合などに、配置形態に受動的に移行させること及び/又は重力に応じて配置形態に移行させることを含んでもよいことは、本開示の範囲内にある。さらに又はあるいは、移行ステップ340が、移行ステップ340を制御するように構成されたアクチュエータの動作などによって配置形態に能動的に移行させることを含んでもよいこともまた、本開示の範囲内にある。
複合材料の部材を支持面に接触させるステップ350は、物理的に、機械的に、及び/又は直接的に複合材料の部材を支持面に接触させることを含んでもよい。これは、複合材料の部材を変形させること及び/又は複合材料の部材の表面外形を支持面(及び/又はその表面外形)に適合させることを含んでもよい。
密閉容積を形成するために真空チャックのシール構造を支持面に接触させるステップ360は、物理的に、機械的に、及び/又は直接的にシール構造を支持面に接触させることを含んでもよい。これは、複合材料の部材を含み得る任意の適切な密閉容積であって、可撓性基板、支持面、及びシール構造によって境界付けられても、又は形成されてもよい任意の適切な密閉容積を形成することを含んでもよい。
保持真空を解放するステップ370は、適用ステップ320を終了させること及び/又は可撓性基板の材料接触面において複合材料の部材を保持することを終了させることを含んでもよい。さらに又はあるいは、解放ステップ370はまた、材料接触面から複合材料の部材を分離するための駆動力を生成するために複数の保持孔内を加圧することを含んでもよい。これは、適用ステップ320を終了させた後に加圧すること及び/又は適用ステップ380の後に加圧することを含んでもよい。
複数の排気孔に排気真空を適用するステップ380は、密閉容積内の圧力を低下させること及び/又は非平面的な支持面上で若しくは非平面的な支持面に対して複合材料の部材を圧縮することを含んでもよい。真空チャックが、両面式回転型材料移動アセンブリの一部を形成している場合、適用ステップ380は、第1の複合材料の部材を圧縮するために第1のチャックに排気真空を適用することを含んでもよく、方法300はまた、(受取ステップ310において少なくとも部分的に受け取ることなどによって)適用ステップ380と同時に第2の真空チャックの第2の材料接触面において第2の複合材料の部材を受け取ることを含んでもよいことは、本開示の範囲内にある。
本方法の少なくとも一部を繰り返すステップ390は、方法300の任意の適切な部分を繰り返すことを含んでもよい。例説的で非排他的な例として、複合材料の部材は、第1の複合材料の部材であってもよく、繰り返すステップ390は、複合構造を形成するために第1の複合材料の部材上に第2の若しくはその次の複合材料の部材を配置すること及び/又は1つ以上の前に配置された複合材料の部材上に複数の複合材料の部材を連続的に配置することを含んでもよい。例説的で非排他的な例として、複数の複合材料の部材は、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも7、少なくとも8、少なくとも10、少なくとも12、少なくとも15、又は少なくとも20の複合材料の部材を含んでもよい。別の例説的で非排他的な例として、繰り返すステップ390は、複合構造内の複合材料の多数のプライ又は積層プライが、少なくとも10のプライ、少なくとも15のプライ、少なくとも20のプライ、少なくとも25のプライ、少なくとも30のプライ、少なくとも40のプライ、少なくとも45のプライ、若しくは少なくとも50のプライ、及び/又は100未満のプライ、90未満のプライ、80未満のプライ、70未満のプライ、65未満のプライ、60未満のプライ、55未満のプライ、50未満のプライ、若しくは45未満のプライになるように、又はこれらになるまで繰り返すことを含んでもよい。
次に図26及び図27を参照しながら、本開示の実施形態は、(図26に示されているような)航空機の製造及び保守点検方法900並びに(図27に示されているような)航空機700との関連で説明されてもよい。試作の期間に、例示的な方法900は、航空機700の仕様及び設計905並びに材料調達910を含んでもよい。生産の期間に、航空機700の構成要素及び部分組立品の製造915並びにシステム統合920が行われる。その後、航空機700は、就航930させるために認証及び搬送925を経てもよい。顧客によって就航されている間に、航空機700は、定期的な整備及び保守点検935(改良、再構成、及び改修などを含み得る)を予定される。
方法900の工程のそれぞれは、システムインテグレータ、サードパーティー、及び/又は運営者(例えば、顧客)によって実行又は遂行されてもよい。本発明の説明のために、システムインテグレータは、任意の数の航空機の製造業者及び主システムの下請業者を含んでもよいが、これらに限定されず、サードパーティーは、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給者を含んでもよいが、これらに限定されず、運営者は、航空会社、リース会社、軍隊、及び保守点検業者などであってもよい。
図27に示されているように、例示的な方法900によって生産される航空機700は、複数のシステム712及び内部714を有する機体710を含んでもよい。高レベルシステム712の例は、推進システム715、電気システム716、油圧システム717、及び環境システム718のうちの1つ以上を含む。任意の数の他のシステムが含まれてもよい。航空宇宙の例が示されているが、本発明の原理は、自動車産業などの他の産業に適用されてもよい。
本明細書で実施されている装置及び方法は、製造及び保守点検方法900の複数の段階のうちの任意の1つ以上の間に用いられてもよい。例えば、構成要素及び部分組立品の製造工程915に対応する構成要素又は部分組立品は、航空機700の就航中に生産される構成要素又は部分組立品と同様の方法で作製又は製造されてもよい。また、1つ以上の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組合せは、航空機700の組立てを大幅に迅速化するか、又は航空機700のコストを低減することによって、例えば製造段階915及び920の間に利用されてもよい。同様に、1つ以上の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組合せは、例えば、航空機700の就航中に整備及び保守点検935に利用されてもよいが、これに限定されない。
本開示に係る発明の主題の例説的で非排他的な例は、以下に列挙されている段落に記載されている。
(A1)複合材料の部材の移動を可能にするために複合材料の部材を選択的に動作可能に付着させるように構成されたフレキシブル材料移動装置であって、
収容形態と該収容形態とは異なる配置形態との間を選択的に繰り返し移行するように構成された可撓性基板であって、随意に、
(i)複合材料の部材に接触するように構成される材料接触面、及び
(ii)少なくとも部分的に材料接触面に形成される複数の保持孔であって、該複数の保持孔が、保持真空が適用されるように構成され、さらに、フレキシブル材料移動装置が、複合材料の部材が材料接触面に接触し、保持真空が複数の保持孔に適用されたときに材料接触面において複合材料の部材を保持するように構成される複数の保持孔
が形成される可撓性基板と、
選択的に保持真空を適用するために複数の保持孔と真空源とを随意に流体連通させる保持マニホールドと
を備えるフレキシブル材料移動装置。
(A2)可撓性基板が、可撓性材料及び弾性材料の少なくとも一方から形成されている、段落A1に記載のフレキシブル材料移動装置。
(A3)収容形態にあるときに、可撓性基板が、平面又は少なくとも実質的に平面であり、可撓性基板に、材料接触面の反対側の背面がさらに形成されている、段落A1又はA2に記載のフレキシブル材料移動装置。
(A4)可撓性基板が、第1の壁、第2の壁、及び第1の壁と第2の壁との間に延在する複数の細長いウェブによって形成されており、随意に、可撓性基板が、パネル、平面パネル、二重壁パネル、及び三重壁パネルのいずれかである、段落A1〜A3のいずれかに記載のフレキシブル材料移動装置。
(A5)第1の壁、第2の壁、及び複数の細長いウェブが、複数の細長い通路を形成しており、随意に、複数の細長い通路が、可撓性基板の縁から延在し、さらに随意に、複数の細長い通路が、可撓性基板の第1の縁と可撓性基板の第2の縁との間に延在する、段落A4に記載のフレキシブル材料移動装置。
(A6)保持マニホールドの少なくとも一部が、複数の細長い通路の少なくとも保持部によって形成されている、段落A5に記載のフレキシブル材料移動装置。
(A7)第1の壁が、材料接触面を形成しており、さらに、第2の壁が、材料接触面の反対側の、可撓性基板の背面を形成している、段落A5又はA6に記載のフレキシブル材料移動装置。
(A8)可撓性基板に及び随意に可撓性基板の背面に動作可能に取り付けられた懸架構造をさらに含む、段落A1〜A7のいずれかに記載のフレキシブル材料移動装置。
(A9)懸架構造が、可撓性基板の第1の側に動作可能に取り付けられた第1の懸架部材及び可撓性基板の第2の側に動作可能に取り付けられた第2の懸架部材を含み、随意に、可撓性基板の第1の側が、可撓性基板の第2の側から離間されており、さらに随意に、可撓性基板の第1の側が、可撓性基板の第2の側の反対側にある、段落A8に記載のフレキシブル材料移動装置。
(A10)第1の懸架部材が、第1の懸架部材の長手方向を有し、第2の懸架部材が、第2の懸架部材の長手方向を有し、複数の細長い通路が、通路の長手方向を有し、さらに、第1の懸架部材の長手方向及び第2の懸架部材の長手方向が、通路の長手方向とは異なり、随意に、通路の長手方向に対して垂直である、段落A5〜A7のいずれかに従属する場合の、段落A9に記載のフレキシブル材料移動装置。
(A11)懸架構造が、剛性の又は少なくとも実質的に剛性の懸架構造である、段落A8〜A10のいずれかに記載のフレキシブル材料移動装置。
(A12)懸架構造が、金属製の懸架構造である、段落A8〜A11のいずれかに記載のフレキシブル材料移動装置。
(A13)懸架構造が、保持マニホールドの少なくとも一部を形成している、段落A8〜A12のいずれかに記載のフレキシブル材料移動装置。
(A14)懸架構造が、内部容積が形成された管状懸架構造である、段落A8〜A13のいずれかに記載のフレキシブル材料移動装置。
(A15)管状懸架構造が、懸架構造保持開口部をさらに含み、可撓性基板の背面に、背面保持開口部が形成されており、さらに、懸架構造保持開口部が、懸架構造の内部容積と複数の保持孔とを流体連通させるために背面保持開口部に揃えられている、段落A14に記載のフレキシブル材料移動装置。
(A16)収容形態が、平面的な又は少なくとも実質的に平面的な形態を含む、段落A1〜A15のいずれかに記載のフレキシブル材料移動装置。
(A17)可撓性基板が収容形態にあるとき、材料接触面が、平面的な又は少なくとも実質的に平面的な表面外形をなす、段落A1〜A16のいずれかに記載のフレキシブル材料移動装置。
(A18)配置形態が、非平面的な形態、湾曲した形態、及び弓形の形態のうちの少なくとも1つをなす、段落A1〜A17のいずれかに記載のフレキシブル材料移動装置。
(A19)可撓性基板が配置形態にあるとき、材料接触面が、非平面的な形態、湾曲した形態、及び弓形の形態のうちの少なくとも1つをなす、段落A1〜A18のいずれかに記載のフレキシブル材料移動装置。
(A20)可撓性基板に、材料接触面の反対側の背面がさらに形成されており、さらに、可撓性基板が配置形態にあるとき、材料接触面の特定の部分の曲率半径が、材料接触面の特定の部分の反対側にある、背面の対応する部分の曲率半径よりも大きい、段落A1〜A19のいずれかに記載のフレキシブル材料移動装置。
(A21)可撓性基板が配置形態にあるとき、材料接触面が、凸状の表面外形をなす、段落A1〜A20のいずれかに記載のフレキシブル材料移動装置。
(A22)複合材料の部材を含み、該複合材料の部材が、材料接触面において保持される、段落A1〜A21のいずれかに記載のフレキシブル材料移動装置。
(A23)可撓性基板が配置形態にあるとき、複合材料の部材が、材料接触面と平行な方向に引っ張られている、段落A22に記載のフレキシブル材料移動装置。
(A24)可撓性基板が配置形態にあるとき、複合材料の部材の曲率半径が、材料接触面の曲率半径よりも大きい、段落A22又はA23に記載のフレキシブル材料移動装置。
(A25)フレキシブル材料移動装置が、レイアップマンドレルに形成された支持面上に複合材料の部材を配置するように構成されており、さらに、可撓性基板が配置形態にあるとき、複合材料の部材の曲率半径が、支持面の曲率半径よりも小さい、段落A22〜A24のいずれかに記載のフレキシブル材料移動装置。
(B1)複合材料の部材を受け取るように構成されたレイアップマンドレルの支持面上で複合材料の部材を圧縮するためのフレキシブル真空圧縮装置であって、密閉容積を形成するために支持面に対して動作可能に配置されるように構成されており、
段落A1〜A25のいずれかに記載のフレキシブル材料移動装置と、
少なくとも部分的に材料接触面に形成された複数の排気孔と、
支持面と可撓性基板との間で圧縮されるときに支持面と可撓性基板との間の流体シールを形成するように構成されたシール構造と、
密閉容積に排気真空を選択的に適用するために複数の排気孔と真空源とを流体連通させる排気マニホールドと
を備えるフレキシブル真空圧縮装置。
(B2)排気マニホールドの少なくとも一部が、複数の細長い通路の少なくとも排気部によって形成されている、段落A5〜A7のいずれかに従属する場合の、段落B1に記載のフレキシブル真空圧縮装置。
(B3)管状懸架構造が、第1の内部容積が形成された第1の管状懸架構造であり、フレキシブル真空圧縮装置が、第2の内部容積が形成された第2の管状懸架構造をさらに含み、第2の管状懸架構造が、懸架構造排気開口部をさらに含み、可撓性基板の背面に、背面排気開口部が形成されており、さらに、懸架構造排気開口部が、懸架構造の内部容積と複数の排気孔とを流体連通させるために背面排気開口部に揃えられている、段落A14又はA15に従属する場合の、段落B2に記載のフレキシブル真空圧縮装置。
(B4)第2の管状懸架構造が、排気マニホールドの少なくとも一部を形成している、段落B3に記載のフレキシブル真空圧縮装置。
(C1)回転型材料移動アセンブリであって、
段落A1〜B4のいずれかに記載の装置を含む真空チャックと、
材料接触面の表面外形を調整するように構成された形態調整構造と、
真空チャックが材料接触面において複合材料の部材を受け取るために方向付けられる積載方向と、真空チャックが支持面上に複合材料の部材を配置するために方向付けられる適用方向とに真空チャックを選択的に転換させるように構成された方向調整機構と
を備える回転型材料移動アセンブリ。
(C2)形態調整構造が、可撓性基板及び可撓性基板の背面の少なくとも一方に随意に取り付けられた懸架構造に動作可能に取り付けられている、段落C1に記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C3)形態調整構造が、真空チャックが収容形態と配置形態との間を移行するときに懸架構造に対する形態調整構造の平行移動を可能にするスロットを含む、段落C2に記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C4)形態調整構造が、取付位置において懸架構造に動作可能に取り付けられており、さらに、取付位置が、形態調整構造に対する懸架構造の回転を可能にしている、段落C2又はC3に記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C5)形態調整構造が、形態調整構造の長手方向軸線を有し、懸架構造が、懸架構造の長手方向軸線を有し、さらに、形態調整構造の長手方向軸線が、懸架構造の長手方向軸線に対して少なくとも実質的に垂直である、段落C2〜C4のいずれかに記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C6)形態調整構造が、ビームを、随意に、剛性のビームを、さらに随意に、少なくとも実質的に剛性のビームを含む、段落C1〜C5のいずれかに記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C7)形態調整構造が、収容形態と配置形態との間の移行を選択的に調整するように構成されたアクチュエータをさらに含み、随意に、アクチュエータが、機械的アクチュエータ、油圧アクチュエータ、電子アクチュエータ、及び空気圧アクチュエータのうちの少なくとも1つを含む、段落C1〜C6のいずれかに記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C8)随意に形態調整構造に動作可能に取り付けられる中央支持ビームをさらに含む、段落C1〜C7のいずれかに記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C9)形態調整構造が、形態調整構造の長手方向軸線を有し、中央支持ビームが、支持ビームの長手方向軸線を有し、さらに、形態調整構造の長手方向軸線が、支持ビームの長手方向軸線に対して少なくとも実質的に垂直である、段落C8に記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C10)中央支持ビームが、真空チャックが収容形態にあるときに可撓性基板の背面を支持し、随意に、これと接触するように配置されている、段落C8又はC9に記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C11)方向調整機構が、積載方向と適用方向との間の転換を可能にするために回転軸線を中心とした真空チャックの回転を可能にするように構成されたピボットを含む、段落C1〜C10のいずれかに記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C12)ピボットが、中央支持ビームに動作可能に取り付けられている、段落C11に記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C13)ピボットが、回転軸線が真空チャックの質量中心を通るように配置されている、段落C11又はC12に記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C14)支持面に対して真空チャックを平行移動させるように構成された平行移動機構をさらに含む、段落C1〜C13のいずれかに記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C15)積載方向が、適用方向の反対向き又は少なくとも実質的に反対向きである、段落C1〜C14のいずれかに記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C16)材料接触面が、真空チャックが積載方向にあるときに垂直方向又は少なくとも実質的に垂直な方向を向く、段落C1〜C15のいずれかに記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C17)材料接触面が、真空チャックが積載方向にあるときに支持面から離れる方向又は支持面から少なくとも実質的に離れる方向を向く、段落C1〜C16のいずれかに記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C18)材料接触面が、真空チャックが積載方向にあるときに支持面の方を向かない、段落C1〜C17のいずれかに記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C19)材料接触面が、真空チャックが適用方向にあるときに支持面の方を向く、段落C1〜C18のいずれかに記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C20)真空チャックが、第1の材料接触面が形成された第1の真空チャックであり、さらに、回転型材料移動アセンブリが、段落A1〜B4のいずれかに記載の装置を随意に含む、第2の材料接触面が形成された第2の真空チャックをさらに含む、段落C1〜C19のいずれかに記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C21)第1の材料接触面の表面法線方向が、第2の材料接触面の表面法線方向と反対向きである、段落C20に記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C22)回転型材料移動アセンブリが、第1の真空チャックが複合材料の部材を受け取るために方向付けられるときの第1の積載方向を有し、回転型材料移動アセンブリが、第2の真空チャックが複合材料の部材を受け取るために方向付けられるときの第2の積載方向を有し、回転型材料移動アセンブリが、第1の真空チャックが第1の複合材料の部材を支持面上に配置するために方向付けられるときの第1の適用方向を有し、さらに、回転型材料移動アセンブリが、第2の真空チャックが第2の複合材料の部材を支持面上に配置するために方向付けられるときの第2の適用方向を有する、段落C20又はC21に記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C23)第1の積載方向及び第2の適用方向が同じ方向をなす、段落C22に記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C24)第2の積載方向及び第1の適用方向が同じ方向をなす、段落C22又はC23に記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C25)第2の真空チャックが、第1の真空チャックと少なくとも実質的に同様である、段落C20〜C24のいずれかに記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C26)可撓性基板が、第1の可撓性基板であり、回転型材料移動アセンブリが、第1の可撓性基板に動作可能に取り付けられた第1の懸架構造を含み、さらに、第2の真空チャックが、第2の可撓性基板及び該第2の可撓性基板に動作可能に取り付けられた第2の懸架構造を含む、段落C20〜C25のいずれかに記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C27)第1の懸架構造及び第2の懸架構造が、形態調整構造に、随意に、同じ形態調整構造に動作可能に取り付けられている、段落C26に記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C28)真空源を含む、段落C1〜C27のいずれかに記載の回転型材料移動アセンブリ。
(C29)保持真空及び排気真空の少なくとも一方の適用を選択的に制御するように構成された真空制御アセンブリをさらに含む、段落C1〜C28のいずれかに記載の回転型材料移動アセンブリ。
(D1)複合構造を形成するために非平面的な支持面上で適合材料の複数のプライを組み立て、圧縮する方法であって、
真空チャックの可撓性基板に形成された材料接触面において複合材料の部材を受け取るステップであって、真空チャックが収容形態にある間に受け取ることを含むステップと、
材料接触面において複合材料の部材を保持するために、少なくとも部分的に材料接触面に形成された複数の保持孔に保持真空を適用するステップと、
非平面的な支持面に対して複合材料の部材を配置するステップと、
収容形態とは異なる配置形態に真空チャックを移行させるステップであって、真空チャックが配置形態になったときに、複合材料の部材の曲率半径が、非平面的な支持面の曲率半径よりも小さくなるステップと、
複合材料の部材を非平面的な支持面に接触させ、複合材料の部材の表面外形を非平面的な支持面に適合させるステップと、
可撓性基板、非平面的な支持面、及びシール構造によって境界付けられる密閉容積を形成するために真空チャックのシール構造を非平面的な支持面に接触させるステップと、
保持真空を解放するステップと、
非平面的な支持面上で複合材料の部材を圧縮するために、少なくとも部分的に材料接触面に形成された複数の排気孔に排気真空を適用するステップと
を含む方法。
(D2)複合材料の部材が、第1の複合材料の部材であり、さらに、第1の複合材料の部材上に第2の複合材料の部材を配置して、第1の複合材料の部材に対して第2の複合材料の部材を圧縮するために方法を繰り返すステップを含む、段落D1に記載の方法。
(D3)繰り返すステップが、非平面的な支持面上に複数の複合材料の部材のそれぞれを配置して圧縮するために複数回だけ繰り返すことを含み、複数の複合材料の部材が、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも7、少なくとも8、少なくとも10、少なくとも12、少なくとも15、又は少なくとも20の複合材料の部材を含む、段落D2に記載の方法。
(D4)繰り返すステップが、複合構造内の複合材料の多数のプライが、
(i)少なくとも10のプライ、少なくとも15のプライ、少なくとも20のプライ、少なくとも25のプライ、少なくとも30のプライ、少なくとも40のプライ、少なくとも45のプライ、又は少なくとも50のプライ、及び
(ii)100未満のプライ、90未満のプライ、80未満のプライ、70未満のプライ、65未満のプライ、60未満のプライ、55未満のプライ、50未満のプライ、又は45未満のプライ
のうちの少なくともいずれかとなるように繰り返すことを含む、段落D2又はD3に記載の方法。
(D5)移行ステップが、選択的に配置形態に移行させることを含み、随意に、選択的に移行させることが、形態調整構造を駆動することを含む、段落D1〜D4のいずれかに記載の方法。
(D6)材料接触面から複合材料の部材を分離するための駆動力を生成するために複数の保持孔内を加圧するステップをさらに含み、随意に、加圧ステップが、保持真空を解放するステップ及び排気真空を適用するステップの少なくとも一方の後に行われる、段落D1〜D5のいずれかに記載の方法。
(D7)受取ステップが、材料接触面において複合材料の部材をレイアップすることを含む、段落D1〜D6のいずれかに記載の方法。
(D8)受取ステップが、複合材料の部材を材料接触面に配置することを含む、段落D1〜D7のいずれかに記載の方法。
(D9)受取ステップが、真空チャックを用いてレイアップ面から複合材料の部材を拾うことを含む、段落D1〜D8のいずれかに記載の方法。
(D10)真空チャックが、第1の真空チャックであり、複合材料の部材が、第1の複合材料の部材であり、排気真空を適用するステップと同時に、第2の真空チャックの第2の可撓性基板に形成された第2の材料接触面において第2の複合材料の部材を受け取るステップをさらに含む、段落D1〜D9のいずれかに記載の方法。
(D11)真空チャックが、段落A1〜B4のいずれかに記載の装置を含む、段落D1〜D10のいずれかに記載の方法。
(D12)段落C1〜C29のいずれかに記載の回転型材料移動アセンブリを使用して実行される、段落D1〜D11のいずれかに記載の方法。
(E1)複合材料の部材が、
(i)少なくとも1の複合プライ、
(ii)少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも8、又は少なくとも10の積層複合プライ、及び
(iii)20未満、15未満、10未満、8未満、6未満、5未満、4未満、又は3未満の積層複合プライ
のうちの少なくともいずれかを含む、段落A1〜B4のいずれかに記載の装置、段落C1〜C29のいずれかに記載の回転型材料移動アセンブリ、又は段落D1〜D12のいずれかに記載の方法。
(E2)複合材料の部材が、予備含浸した材料を含む、段落A1〜B4若しくはE1のいずれかに記載の装置、段落C1〜C29若しくはE1のいずれかに記載の回転型材料移動アセンブリ、又は段落D1〜E1のいずれかに記載の方法。
(E3)複合材料の部材が、複数の繊維を含み、随意に、複数の繊維が、複数の炭素繊維、複数の高分子繊維、及び複数のガラス繊維のうちの少なくともいずれかを含む、段落A1〜B4、E1、若しくはE2のいずれかに記載の装置、段落C1〜C29、E1、若しくはE2のいずれかに記載の回転型材料移動アセンブリ、又は段落D1〜E2のいずれかに記載の方法。
(E4)複合材料の部材が、樹脂材料を含み、随意に、樹脂材料が、エポキシ樹脂、接着樹脂、及び高分子樹脂のうちの少なくともいずれかを含む、段落A1〜B4若しくはE1〜E3のいずれかに記載の装置、段落C1〜C29若しくはE1〜E3のいずれかに記載の回転型材料移動アセンブリ、又は段落D1〜E3のいずれかに記載の方法。
(E5)支持面が、二次元の表面外形を有する、段落A1〜B4若しくはE1〜E4のいずれかに記載の装置、段落C1〜C29若しくはE1〜E4のいずれかに記載の回転型材料移動アセンブリ、段落D1〜E4のいずれかに記載の方法。
(E6)支持面が、三次元の表面外形を有する、段落A1〜B4若しくはE1〜E5のいずれかに記載の装置、段落C1〜C29若しくはE1〜E5のいずれかに記載の回転型材料移動アセンブリ、又は段落D1〜E5のいずれかに記載の方法。
(E7)支持面の表面外形が、航空機、航空機の一部、機体、機体の一部、胴体、胴体の一部、胴体バレル、胴体バレルの一部、翼、翼の一部、安定板、及び安定板の一部のうちの少なくとも1つの少なくとも一部の表面外形をなす、段落A1〜B4若しくはE1〜E6のいずれかに記載の装置、段落C1〜C29若しくはE1〜E6のいずれかに記載の回転型材料移動アセンブリ、段落D1〜E6のいずれかに記載の方法。
(E8)材料接触面が、
(i)少なくとも1平方メートル、少なくとも2平方メートル、少なくとも3平方メートル、少なくとも4平方メートル、少なくとも6平方メートル、少なくとも8平方メートル、少なくとも10平方メートル、少なくとも12平方メートル、少なくとも15平方メートル、少なくとも20平方メートル、及び
(ii)50平方メートル未満、45平方メートル未満、40平方メートル未満、35平方メートル未満、30平方メートル未満、25平方メートル未満、又は20平方メートル未満
のうちの少なくとも1つの表面積を有する、段落A1〜B4若しくはE1〜E7のいずれかに記載の装置、段落C1〜C29若しくはE1〜E7のいずれかに記載の回転型材料移動アセンブリ、又は段落D1〜E7のいずれかに記載の方法。
(F1)複合材料の部材の移動を可能にするために複合材料の部材を選択的に動作可能に付着させるように構成されたフレキシブル材料移動装置であって、
収容形態と該収容形態とは異なる配置形態との間を選択的に繰り返し移行するように構成された可撓性基板であって、
(i)複合材料の部材に接触するように構成された材料接触面、及び
(ii)少なくとも部分的に材料接触面に形成された複数の保持孔であって、該複数の保持孔が、保持真空が適用されるように構成されており、さらに、フレキシブル材料移動装置が、複合材料の部材が材料接触面に接触し、保持真空が複数の保持孔に適用されたときに材料接触面において複合材料の部材を保持するように構成されている複数の保持孔
が形成された可撓性基板と、
選択的に保持真空を適用するために複数の保持孔と真空源とを流体連通させる保持マニホールド
とを備えるフレキシブル材料移動装置。
(F2)可撓性基板が、可撓性材料及び弾性材料の少なくとも一方から形成されている、段落F1に記載のフレキシブル材料移動装置。
(F3)可撓性基板が、第1の壁、第2の壁、及び第1の壁と第2の壁との間に延在する複数の細長いウェブによって形成されており、第1の壁、第2の壁、及び複数の細長いウェブが、複数の細長い通路を形成しており、さらに、保持マニホールドの少なくとも一部が、複数の細長い通路の少なくとも保持部によって形成されている、段落F1に記載のフレキシブル材料移動装置。
(F4)可撓性基板に動作可能に取り付けられた懸架構造をさらに含み、懸架構造が、可撓性基板の第1の側に動作可能に取り付けられた第1の懸架部材及び可撓性基板の第2の側に動作可能に取り付けられた第2の懸架部材を含む、段落F1に記載のフレキシブル材料移動装置。
(F5)懸架構造が、保持マニホールドの少なくとも一部を形成している、段落F4に記載のフレキシブル材料移動装置。
(F6)懸架構造が、内部容積が形成された管状懸架構造であり、管状懸架構造が、懸架構造保持開口部をさらに含み、可撓性基板の背面に、背面保持開口部が形成されており、さらに、懸架構造保持開口部が、懸架構造の内部容積と複数の保持孔とを流体連通させるために背面保持開口部に揃えられている、段落F4に記載のフレキシブル材料移動装置。
(F7)収容形態が、少なくとも実質的に平面的な形態を含む、段落F1に記載のフレキシブル材料移動装置。
(F8)配置形態が、非平面的な形態、湾曲した形態、及び弓形の形態のうちの少なくとも1つをなす、段落F1に記載のフレキシブル材料移動装置。
(F9)可撓性基板が配置形態にあるとき、材料接触面が、凸状の表面外形をなす、段落F1に記載のフレキシブル材料移動装置。
(F10)複合材料の部材を含み、複合材料の部材が、材料接触面において保持され、さらに、可撓性基板が配置形態にあるとき、複合材料の部材が、材料接触面と平行な方向に引っ張られている、段落F1に記載のフレキシブル材料移動装置。
(F11)複合材料の部材を受け取るように構成されたレイアップマンドレルの支持面上で複合材料の部材を圧縮するためのフレキシブル真空圧縮装置であって、密閉容積を形成するために支持面に対して動作可能に配置されるように構成されており、
段落F1に記載のフレキシブル材料移動装置と、
少なくとも部分的に材料接触面に形成された複数の排気孔と、
支持面と可撓性基板との間で圧縮されるときに支持面と可撓性基板との間の流体シールを形成するように構成されたシール構造と、
密閉容積に排気真空を選択的に適用するために複数の排気孔と真空源とを流体連通させる排気マニホールドと
を備えるフレキシブル真空圧縮装置。
(F12)可撓性基板が、第1の壁、第2の壁、及び第1の壁と第2の壁との間に延在する複数の細長いウェブによって形成されており、第1の壁、第2の壁、及び複数の細長いウェブが、複数の細長い通路を形成しており、さらに、排気マニホールドの少なくとも一部が、複数の細長い通路の少なくとも排気部によって形成されている、段落F11に記載のフレキシブル真空圧縮装置。
(F13)懸架構造が、内部容積が形成された管状懸架構造であり、管状懸架構造が、懸架構造排気開口部をさらに含み、可撓性基板の背面に、背面排気開口部が形成されており、さらに、懸架構造排気開口部が、懸架構造の内部容積と複数の排気孔とを流体連通させるために背面排気開口部に揃えられている、段落F12に記載のフレキシブル真空圧縮装置。
(F14)管状懸架構造が、排気マニホールドの少なくとも一部を形成している、段落F13に記載のフレキシブル真空圧縮装置。
(F15)段落F11に記載のフレキシブル真空圧縮装置を含む真空チャックと、
材料接触面の表面外形を調整するように構成された形態調整構造と、
真空チャックが材料接触面において複合材料の部材を受け取るために方向付けられる積載方向と、真空チャックが支持面上に複合材料の部材を配置するために方向付けられる適用方向とに真空チャックを選択的に転換させるように構成された方向調整機構と
を備える回転型材料移動アセンブリ。
(F16)形態調整構造が、可撓性基板及び可撓性基板の背面の少なくとも一方に取り付けられた懸架構造に動作可能に取り付けられている、段落F15に記載の回転型材料移動アセンブリ。
(F17)形態調整構造が、真空チャックが収容形態と配置形態との間を移行するときに懸架構造に対する形態調整構造の平行移動を可能にするスロットを含む、段落F16に記載の回転型材料移動アセンブリ。
(F18)形態調整構造に動作可能に取り付けられた中央支持ビームをさらに含む、段落F14に記載の回転型材料移動アセンブリ。
(F19)方向調整機構が、積載方向と適用方向との間の転換を可能にするために回転軸線を中心とした真空チャックの回転を可能にするように構成されたピボットを含む、段落F14に記載の回転型材料移動アセンブリ。
(F20)複合構造を形成するために非平面的な支持面上で適合材料の複数のプライを組み立て、圧縮する方法であって、
真空チャックの可撓性基板に形成された材料接触面において複合材料の部材を受け取るステップであって、真空チャックが収容形態にある間に受け取ることを含むステップと、
材料接触面において複合材料の部材を保持するために、少なくとも部分的に材料接触面に形成された複数の保持孔に保持真空を適用するステップと、
非平面的な支持面に対して複合材料の部材を配置するステップと、
収容形態とは異なる配置形態に真空チャックを移行させるステップであって、真空チャックが配置形態になったときに、複合材料の部材の曲率半径が、非平面的な支持面の曲率半径よりも小さくなるステップと、
複合材料の部材を非平面的な支持面に接触させ、複合材料の部材の表面外形を非平面的な支持面に適合させるステップと、
可撓性基板、非平面的な支持面、及びシール構造によって境界付けられる密閉容積を形成するために真空チャックのシール構造を非平面的な支持面に接触させるステップと、
保持真空を解放するステップと、
非平面的な支持面上で複合材料の部材を圧縮するために、少なくとも部分的に材料接触面に形成された複数の排気孔に排気真空を適用するステップと
を含む方法。
本明細書で使用される場合、「選択的な」及び「選択的に」という用語は、装置の1つ以上の構成要素又は特徴の動作、動き、構成、若しくは他の作用を変更するときに、特定の動作、動き、構成、又は他の作用が、装置の態様又は1つ以上の構成要素の使用者による操作の直接的又は間接的な結果であること意味している。
本明細書で使用される場合、「適合された」及び「構成された」という用語は、要素、構成要素、又は他の主題が、所定の機能を実行するように設計され、及び/又は意図されていることを意味している。したがって、「適合された」及び「構成された」という用語の使用は、所定の要素、構成要素、又は他の主題が、単に所定の機能を実行する「能力がある」ことを意味していると解釈されるべきではなく、要素、構成要素、及び/又は他の主題が、当該の機能を実行する目的で具体的に選択され、形成され、実施され、利用され、プログラムされ、及び/又は設計されることを意味していると解釈されるべきである。特定の機能を実行するように適合されたものとして説明されている要素、構成要素、及び/又は他の説明されている主題が、さらに又はあるいは、当該の機能を実行するように構成されたものとして説明されてもよいこと、並びに、逆もまた同様であることもまた、本開示の範囲内にある。同様に、特定の機能を実行するように構成されたものとして説明されている主題は、さらに又はあるいは、当該の機能を実行するように機能するものとして説明されてもよい。
本明細書に開示されている様々な開示された装置の要素及び方法のステップは、本開示に係るすべての装置及び方法に必要なわけではなく、また、本開示は、本明細書に開示されている様々な要素及びステップの新規で非自明なあらゆる組合せ及び部分的組合せを含む。さらに、本明細書に開示されている1つ以上の様々な要素及びステップは、開示されている装置又は方法の全体とは別の別個の独立した発明の主題を形成してもよい。したがって、このような発明の主題は、本明細書に明示的に開示されている特定の装置及び方法に関連付けられる必要はなく、また、このような発明の主題は、本明細書に明示的に開示されていない装置及び/又は方法の有用性を見出すことができる。