KR101962993B1

KR101962993B1 - 테이퍼 구조체 구성

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Publication number: KR101962993B1
Application number: KR1020147008301A
Authority: KR
Inventors: 에릭 디. 스미스; 로잘린드 케이. 타카타; 알랙산더 에이치. 스로쿰; 사미르 에이. 네이페흐
Original assignee: 키스톤 타워 시스템스, 인코포레이티드
Priority date: 2011-09-20
Filing date: 2012-09-20
Publication date: 2019-03-27
Also published as: US11571727B2; CA3049376C; EP2760629A4; AU2020200768B2; KR20140098737A; AU2012312351B2; EP2760629B1; US20230249236A1; CA2849300A1; ES2765173T3; US10974298B2; AU2017200527B2; BR112014006605B1; KR20190034681A; AU2020200768A1; EP2760629A2; EP3581326A1; US10195653B2; CN104114319A; CA2849300C

Abstract

재료상의 각 점이 테이퍼 구조체의 피크 위치 주위에서 회전운동을 하고,
근접한 한 개이상의 변부들을 따라 상기 재료가 재료의 이전 부분과 만나도록 테이퍼 구조체로 형성하기 위해 이용되는 재료가 커빙장치속으로 공급된다.

Description

테이퍼 구조체 구성{TAPERED STRUCTURE CONSTRUCTION}

본 출원은, 본 출원에서 전체 내용을 참고로 하고 2011년 9월 20일에 출원된 가출원 제 61/537,013 호를 우선권 주장한다.

본 문서는 테이퍼 구조체(tapered structure)를 구성하는 것에 관한 것이다.

원추체(cones) 또는 원추대(frusto- conical) 구조체와 같은 테이퍼 구조체들을 생산하기 위한 다양한 기술과 장치들이 존재한다. 테이퍼 구조체들을 구성하는 일반적인 방법은, 금속 스톡(stock)을 굽힘가공하거나 그렇지 않으면 원하는 방법으로 변형시키고 다음에, 스톡을 특정위치들에서 자신에게 연결시키거나 특정 위치들에서 다른 구조체들에 상기 스톡을 연결하는 것을 포함한다. 일부 제조 기술은, 평평한 금속재질의 스톡(stock)으로 시작하고 구조체를 형성하기 위해 상기 스톡을 적절하게 성형하도록 평면(in plane) 변형(즉 압축)을 도입한다. 상기 평면 변형은 종종, 상대적으로 많은 에너지를 요구하고 따라서 상기 기술을 이용하는 구조체들을 생산하기 위한 비용을 증가시킨다.

일반적으로 본 발명의 한 측면에 의하면, 재료상의 각 점이 테이퍼 구조체의 피크 위치 주위에서 회전운동을 하고, 근접한 한 개이상의 변부들을 따라 상기 재료가 재료의 이전 부분과 만나도록 테이퍼 구조체로 형성하기 위해 이용되는 재료가 커빙 장치속으로 공급된다.

실시예들은 한 개이상의 하기 특징들을 가진다. 피크 위치가 고정된 축을 따라 이동한다. 재료가 사다리꼴형상이다. 상기 커빙장치는 삼중 롤을 포함한다. 상기 커빙장치속으로 재료를 공급하는 것은 재료에 대해 내면 변형을 형성한다. 한 개이상의 변부들을 따라 이전 부분에 대해 재료를 연결하는 것을 추가로 포함한다. 재료를 연결하는 것은 용접, 접착제의 도포 및 기계적 고정구의 부착을 포함한 군으로부터 선택되는 기술을 완성한다. 재료상의 각 점이 피크위치를 중심으로 하는 일정한 반경의 해당 가상 원에 대해 접하며 병진운동하도록 재료를 커빙장치속으로 공급하는 것은 공급방향에 대해 재료의 공급각도를 변화시키는 것을 포함한다. 공급각도의 변화는, 공급방향에 대하여 병진운동과 회전운동 중 적어도 하나를 재료에 발생시킨다.

일반적으로 본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 시스템은 재료에 대해 제어가능한 정도의 곡률을 형성하도록 구성된 삼중 롤, 재료의 제 1 위치에서 재료에 대해 제 1 병진운동 성분을 형성하고, 재료의 제 2 위치에서 재료에 대해 제 2 병진운동 성분을 형성하며, 공급 시스템의 한 점 주위에서 재료를 회전시킬 수 있는 공급시스템을 포함한다.

실시예들은 한 개이상의 하기 특징들을 가진다. 상기 시스템은, 원추대 구조체의 피크 주위에서 재료가 회전운동을 하도록 공급시스템은 재료를 삼중 롤에 대해 공급하고, 상기 삼중 롤은 시간경과에 따라 변화하는 곡률 정도를 상기 재료에 형성하도록 구성된 제어시스템을 추가로 포함한다. 상기 공급시스템은, 공급방향을 따라 삼중 롤에 대해 재료를 공급하도록 작동할 수 있는 롤러 및, 상기 공급방향과 다른 방향으로 재료를 병진운동하도록 작동할 수 있는 위치설정기를 포함한다. 상기 공급시스템은, 이동가능한 피봇 주위에서 재료를 회전운동시키고 공급방향으로 재료를 병진운동시키도록 전체적으로 작동시킬 수 있고 차동구동되는 한 쌍의 롤러들을 포함한다. 삼중 롤은, 이동가능한 피봇 주위에서 재료를 회전운동시키고 공급방향으로 재료를 병진운동시키도록 전체적으로 작동시킬 수 있고 차동구동되는 한 쌍의 롤러들을 포함한다. 상기 공급 시스템은, 공급방향을 따라 삼중 롤에 대해 재료를 병진운동시키고 이동가능한 피봇 주위에서 재료를 회전시키며 공급방향과 다른 방향으로 재료를 병진운동시키도록 전체적으로 작동가능한 한 쌍의 위치설정기들을 포함한다. 상기 공급 시스템은, 공급방향을 따라 삼중 롤에 대해 재료를 병진운동시키고 이동가능한 피봇 주위에서 재료를 회전시키며 공급방향과 다른 방향으로 재료를 병진운동시키도록 전체적으로 작동가능한 한 쌍의 픽커들을 포함한다. 상기 재료가 삼중 롤을 통해 공급될 때 피크의 위치는 상기 삼중 롤에 대해 이동한다.

일반적으로 본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 시스템은 재료에 대해 제어가능한 정도의 곡률을 형성하도록 구성된 삼중 롤 및 원추대 구조체의 피크 주위에서 회전운동에 의해 재료를 삼중 롤을 통해 공급하기 위한 수단을 포함한다. 실시예들은 한 개이상의 하기 특징들을 가진다. 재료가 삼중 롤을 통해 공급되는 동안 피크의 위치가 삼중 롤에 대해 이동한다.

상기 모든 특징들을 가진 다른 실시예들이, 방법, 시스템, 장치, 기구, 컴퓨터 프로그램 제품, 공정에 의한 제품을 포함한 다양한 형태 또는 다른 형태로 표현될 수 있다. 다른 장점들이 하기 도면과 설명으로부터 이해된다.

본 발명의 실시예들은, 본 발명을 제한하지 않고 예로서 제공된 하기 도면들을 참고하여 이해될 수 있다.

도 1은, 구성 시스템의 블록선도.
도 2는 삼중 롤의 개략도.
도 3 내지 도 5는, 변형된 재료의 개략도.
도 6A 내지 도 6C는, 피크 주위에서 회전운동하는 재료의 개략도.
도 6D는, 점(point) 주위에서 재료의 회전운동을 도시한 운동학적 선도.
도 7A는, 구성 시스템의 사시도.
도 7B는, 구성 시스템의 정면도.
도 8A는 구성 시스템의 사시도.
도 8B는 구성 시스템의 정면도.
도 9A는, 구성 시스템의 의 사시도.
도 9B는, 구성 시스템의 정면도.
도 10A는 구성 시스템의 사시도.
도 10B는 구성 시스템의 정면도.
도 11A는 구성 시스템의 사시도.
도 11B는 구성 시스템의 정면도.
도 12는 롤러 열(bank)을 도시한 개략도.
도 13은 그래프.
도 14는, 플로우 차트.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소들을 나타낸다.

종종, 사실상 평면의 금속재질의 재료(stock)에 대해 면내 변형(in- plane deformation)을 발생시키기지 않고 상기 재료로부터 원추형 또는 원추대 형상의 구조체와 같은 테이퍼 구조체(taper structure)를 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, "테이퍼 구조를 가진 나선형 용접구조체(TAPERED SPIRAL WELDED STRUCTURE)"라는 제목을 가진 미국 특허출원 제 12/693,369 호는 상기 구조체의 일부 적용예들을 설명한다. 본 출원은, 미국 특허출원 제 12/693,369 호의 전체 내용을 참고한다. 우선, 하기 기술은, 미국 특허출원 제 12/693,369 호에 설명된 구조체를 해석하기 위해 이용될 수 있다.

도 1은, 구조체 시스템(contruction system)의 블록 선도이다. 상기 장치(100)는, 금속 공급원(matal source)(102), 공급 시스템(104), 커빙(curving)장치(106), 용접기(108) 및 제어 시스템(110)을 포함한다. 하기 상세한 설명과 같이, 상기 시스템(100)은 테이퍼 구조체를 구성하도록 작동할 수 있다.

상기 금속 공급원(102)은 가공되지 않은 금속(raw metal)을 포함하고, 금속으로부터 테이퍼 구조체가 형성된다. 일부 실시예에서, 상기 금속 공급원(102)은, 미국 특허 출원 제 12/693,369 호에 설명된 방법에 따른 치수를 가진 평면 금속 시트(planar metal sheets)들의 집합을 포함할 수 있다. 상기 시트들은, 제조과정에서 원하는 시트를 용이하게 집어(picking)내도록 구성되고 배열될 수 있다. 예를 들어, 상기 시트들은, 보관함(magazine) 또는 다른 적합한 분배기(dispenser)내에 보관될 수 있다.

상기 공급 시스템(104)은, 상기 금속 공급원(102)으로부터 상기 커빙 장치(106)까지 (일부 실시예에서 커빙장치를 통해) 금속을 전달하도록 작동할 수 있다. 상기 공급 시스템(104)은, 종래기술을 따라 원하는 시트를 집어내기 적합한 장치를 포함할 수 있다. 상기 장치는 예를 들어, 로봇 암(robotic arm), 피스톤, 서보(servos), 나사들, 액추에이터들, 롤러들, 구동장치(drivers), 전자석(electromagnet) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

선택적 실시예에서, 상기 금속 공급원(102)은 금속재료의 롤을 포함하고, 상기 시스템(100)은 절삭공구(103)를 포함한다. 작동시, 상기 절삭공구(103)는, 공급 시스템(104)에 의해 상기 커빙 장치(106)속으로 공급될 수 있는 시트들의 집합을 형성하기 위해, 미국특허 출원 제 12/693,369 호에 설명된 것처럼 금속재료로부터 섹션(section)들을 절단한다.

상기 커빙 장치(106)는, 상기 금속에 대해 내면 변형(in- plane deformation)을 발생시키지 않고 커빙 장치내부로 공급된 금속을 구부리도록 작동할 수 있다. 또한, 상기 커빙 장치(106)는 금속에 대해 제어할 수 있는 정도의 곡률을 발생시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 커빙 장치(106)는 삼중 롤(triple roll)을 포함한다. 도 2를 참고할 때, 삼중 롤은, 롤러들을 통해 점선 방향으로 공급되는 금속에 대해 일정한 곡률을 발생시키도록 작동할 수 있다. 곡률의 정도는, 예를 들어, 한 개이상의 롤들의 반경을 동적으로 조정하고 롤들의 상대위치를 동적으로 조정하는 등에 의해 제어될 수 있다.

도 1을 참고할 때, 선택적으로 또는 추가로 상기 커빙 장치(106)는, 삼중 롤 구조의 원통형 롤 대신에 한 개이상의 원추형 롤들을 포함할 수 있다. 원추형상의 롤은 본래 다양한 곡률- 즉 원추(cone)의 정점(apex)을 향해 곡률을 가지고 기저부를 향해 상대적으로 작은 곡률(lower curvature)을 형성한다. 선택적으로, 공급(in- feed)되는 재료에 대해 해당 곡률을 제공하도록 불규칙적 형상을 가진 롤(roll)을 이용할 수 있다.

상기 구성에 대해 선택적으로 또는 추가로, 중실 구조체(solid structure)는, 전체적으로 해당 중실 구조체의 외형과 근사하고 상대적으로 작은 구조체들(예를 들어, 휠(wheels), 베어링, 상대적으로 작은 롤러들 등)의 집합에 의해 교체될 수 있다. 예를 들어, 원통체(cylinder)는, 동일한 반경을 가진 휠들의 집합으로 대체되고, 원추체(cone)는 감소하는 반경 등을 가진 휠들의 집합으로 대체될 수 있다.

직사각형의 재료 조각이 삼중 롤 "헤드 온(head on)"속으로 공급될 때(즉, 상기 직사각형 재료의 유입 변부(incoming edge)가 삼중 롤의 원통체의 축들과 평행할 때), 상기 재료조각은 도 2에 도시된 것처럼, 원형의 원호(arc)로 변형된다. 그러나, 직사각형의 재료조각이 각을 이루며 공급될 때 상기 재료는 도 3에 도시된 것처럼, "코르크 마개 뽑는 기구(corkscrew)" 형상으로 변형되고, 잠재적으로 각 회전사이에 간격이 존재한다. 하기 설명의 기술은, 공급 각도(in- feed angle)( 및 하기 다른 변수들)의 변화를 포함하여, 상기 재료의 변부들은 서로 근접하게 배열되어 도 4에 도시된 것과 같이 상기 변부들이 연결(예를 들어, 용접)되어 원하는 구조체를 형성할 수 있다.

상기 구성을 달성하는 한 가지 방법은 다음과 같다. 예비적으로, 테이퍼구조를 가진 구조체는 실제 피크(actual peak) 또는 가상의 피크(virtual peak)를 포함한다. 실제 피크는, 상기 테이퍼가 사실상 영으로 감소되는 위치(point)이다. 예를 들어, 원추는 원추의 정점에서 실제 피크를 가진다. 원추대 구조체와 같은 절두체 구조체(truncated structure)를 위해, "가상 피크"는, 상기 구조체가 절두구조를 가지지 않는다면, 테이퍼가 사실상 영으로 감소되는 위치이다. 본 출원에서, "피크(peak)"는 실제 피크와 가상 피크를 모두 포함한다.

상기 공급 각도를 변화시키는 방법은, 금속재료의 접근을 제어하여, 상기 재료가 상기 커빙장치(106)속으로 공급될 때 상기 재료가 구조체의 피크에 대해 오직 회전운동(즉 병진운동하지 않고)하는 것이다. 상기 조건은, 상기 재료가 상기 커빙장치(106)에 의해 변형됨에 따라 재료의 공급 시트상의 각 위치가 상기 구조체의 피크로부터 일정한 거리에 있는 것을 요구하는 것과 동등하다. 그러나, 구조체의 피크는 하기 상세한 설명과 같이, 상기 시스템(100)의 다른 부품들에 대해 운동할 수 있다는 것을 주목한다. 상기 "오직 회전운동"하는 조건은 단지 상기 피크의 위치에 대해 유입 재료의 상대운동에만 관련된다. 상기 재료 및 피크는 또한, 상기 시스템(100)의 다른 부품들에 대해 병진운동하거나 더 많은 복합 운동을 수행할 수 있다. 상기 조건이 충족되면, 심지어 불규칙적인 형상을 가진 금속 재료가 도 5에 도시된 것처럼 테이퍼 구조체속으로 결합될 수 있다.

일부 실시예들에서, 공급 시스템은, 각각의 재료 시트를 상기 커빙장치로 공급하고 상기 공급 조건이 충족된 것을 보장하기 위해 제어시스템(110)에 의해 전체적으로 제어될 수 있는 한 개이상의 위치설정기(positioners), 캐리지(carriges), 관절연결 암(articulating arms) 등을 포함한다.

공급각도를 제어하는 것 외에, 상기 커빙 장치로부터 발생된 곡률의 정도가 제어된다. 원추 또는 원추대 구조체를 형성하기 위해, 예를 들어, 공급 재료상의 주어진 점이 변형되는 곡률이, 주어진 점이 배열되는 결과 원추체의 축을 따르는 높이에 따라 선형으로 변화한다. 다른 테이퍼 구조체는 다른 정도의 발생 곡률을 요구한다.

용접기(108)는, 공급재료의 시트들을 공급 재료의 다른 시트들( 또는 자신 또는 다른 구조체들)에 결합하기 위해 작동할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 용접기(108)는 한 개이상의 용접 헤드(weld head)들을 포함하고 용접헤드의 위치와 작동은 제어될 수 있다.

상기 제어시스템(110)은, 상기 다양한 작업을 제어하고 조정하도록 작동할 수 있고 공급시스템(104)의 작동, 커빙장치(106)의 작동 및 상기 용접기(108)의 작동을 포함하지만 국한되지 않는다. 상기 제어시스템(110)은, 원하는 작업을 수행하기 위해 제어신호들을 발생시키고 상기 부품들에 전달하는 컴퓨터 하드웨어, 소프트웨어, 회로 등을 포함한다.

따라서 상기 설명과 일치하고 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 방법은, 재료(예를 들어, 재료의 시트)를 확인, 상기 커빙장치에 상기 재료를 전달, (시간의 함수로서 변화할 수 있는) 테이퍼 구조체의 피크 위치를 확인, 상기 재료를 상기 커빙장치로 공급하여, 상기 재료가 상기 피크 위치에 대해 오직 회전운동을 하며, 재료 시트들 앞에서 상기 재료가 접촉하는 변부들을 따라 상기 재료를 용접하여 테이퍼 구조체를 형성하는 과정을 포함한다.

상기 설명에서, 다양한 부품들의 상대운동을 포함하는 다양한 작업들이 설명되었다. 그러나, 변화하는 설계상 제약은 일부 부품들이 (지면에 대해) 고정된 상태로 유지하거나 단지 최소 운동을 하도록 요구할 수 있는 것으로 알려져 있다. 예를 들어, 상기 시스템(100)은, 하기 부품들 중 어느 한 개가 지면에 대해 고정된 상태로 유지되도록 설계될 수 있다: 금속 공급원(102), 상기 공급 시스템(104)의 원하는 모든 부품, 상기 커빙 장치(106)의 원하는 모든 부품, 상기 용접기(108)의 원하는 모든 부품, 형성되는 테이퍼 구조체의 피크 등. 유사하게, 상기 시스템(100)은, 상기 부품들이 지면에 대해 (또는 상기 설명된 것을 제외하고, 서로에 대해) 고정된 상태를 유지하지 못하도록 설계될 수 있다. 일부 실시예에서, 부품을 이동시키기 위해 가장 무겁거나 가장 강한 것이 지면에 대해 고정된 상태를 유지한다. 일부 실시예에서, 상기 부품들의 상대운동은, 상기 시스템(100)과 근접한 부품들에 대한 손상위험을 가장 양호하게 감소시키도록 선택된다. 일부 실시예에서, 상기 부품의 상대운동은, 전체적으로 상기 시스템(100)의 기대수명 또는 한 개이상의 부품들의 기대 수명을 최대화하도록 선택된다.

상기 설명과 같이, 공급과정동안, 즉 상기 재료의 제 1 위치가 상기 커빙장치속으로 공급되기 바로 전부터 상기 재료의 최종 위치가 상기 커빙 장치를 떠난 직후까지의 시간(period)동안 상기 시스템(100)속으로 공급되는 전체 재료 시트가 오직 회전운동을 하도록 배열되는 것이 바람직하다. 유입과정동안 상기 조건을 달성하면, 재료의 변부들은 결국 상기 커빙장치를 통해 이전에 공급된 이전 재료의 해당 변부들과 근접하게 배열된다. 상기 조건은, 원추대 구조체의 구성과 관련하여 도 6A 내지 도 6C에 추가로 도시된다. 부분적으로 형성된 원추대 구조체(600)는 점(P)에서 (가상) 피크를 가지고 점선에 대해 접선을 이루는 측면들을 가진다. "오직 회전운동"하는 상태를 명확하게 설명하기 위해 구성 시스템(100)은 도시되지 않는다.

재료(602)의 시트(sheet)가 도 6A 및 도 6B에 도시되고 시트상의 임의 점이 "A"로 표시된다. 상기 점(A) 및 가상 피크(P)사이의 거리는 실선(R)으로 표시된다. 상기 시트(602)가 도 6C에 도시된 것처럼 상기 시스템속으로 공급됨에 따라, 심지어 시트(602)가 상기 시스템(100)의 커빙장치에 의해 변형될 때에도 상기 점(A) 및 피크(P)사이의 거리(R)는 일정하게 유지된다. 물론, 상기 시트(602)로부터 상기 피크(P)까지의 거리는 시트(602)의 점들 중에서 변화한다. 그러나 상기 시트(602)가 상기 점(P)에 대해 오직 회전운동을 하면, 상기 시트(602)상의 모든 고정 점에 대해 상기 점으로부터 상기 점(P)까지의 거리는 상기 시트(602)가 변형되더라도 일정하게 유지된다.

도 6D는, 점(P) 주위에서 재료의 회전운동을 도시한 운동역학적 선도이다. 도 6D에서, 임의의 점(A)이 재료상에서 확인되고 점(A)은 상기 재료가 점(P) 주위에서 회전함에 따라 점(P)으로부터 일정한 거리(R)를 유지한다. 장치구조와 무관하게, 회전운동을 구현하는 것은 초기에 특정 요인들을 요구한다. 우선, 점(P)에 중심을 둔 반경(R)의 원을 따라 접선 병진운동을 형성하는 능력, 다음에, 상기 재료의 기하학적 중심 주위에서 적합한 방향으로 회전을 형성하는 능력.

또한, 접선방향은 재료의 운동에 따라 변화하기 때문에, 두 개의 고정된 방향들(예를 들어, 공급 방향 및 다른 방향)이 서로 다르다면 상기 방향들로 병진운동을 구현할 때 회전운동의 상기 특징이 구현될 수 있다. 이것이 가능하면, 임의의 병진운동은 고정된 방향들의 적합한 선형 조합에 의해 달성될 수 있다.

오직 회전운동하는 것에 관한 상기 설명은 정지된 피크(P)에 대해 제시되었다. 그러나, 일부 실시예에서, 상기 점(P)은 구성과정동안 이동할 수 있다. 예를 들어, 커빙장치(106)가 지면에 대해 고정되면, 각각의 새로운 재료는 상기 점(P)을 커빙장치로부터 더욱 멀어지게 가압한다. 상기 점(P)이 특정 시간동안 특정 방향으로 이동할 때 재료는 또한 "오직 회전" 조건을 만족시키기 위해 동시에 동일한 방향으로 이동하고 오직 회전성분을 가진다.

상기 "오직 회전"운동이 사용될지라도, 순수한 회전운동으로부터 경미한 이탈(즉, 서로에 대해 재료 또는 피크의 경미한 병진운동)은 허용될 수 있다. 상기 재료가 공급과정동안 상기 피크에 대해 병진운동을 하게 되면, 결과적인 구조체는 이상적인 원추대 형상으로부터 벗어날 수 있다. 특히, 재료의 이전 부분들(predecessor portions)의 해당 변부들과 만나지 못하고 재료가 자체 또는 모두가 오버랩(overlap)될 수 있는 간격들이 존재할 수 있다.

일부 실시예에서, 이상적인 원추대 구조체로부터 벗어나는 특정 편차(deviation) 정도는 허용될 수 있다. 예를 들어, 재료의 변부들이 용접, 코킹(caulking), 에폭시 등에 의해 연결되면, 용접 또는 접착제를 수용하기 위한 경미한 간격이 바람직할 수 있다. 유사하게, 재료의 변부들이 리벳, 볼트, 나사 또는 다른 기계적 고정구, 접착 등에 의해 연결되며, 경미한 오버랩 정도는 바람직할 수 있다.

본 출원에서 이용되는 것처럼, "사실상 회전"운동은, 제조과정에서 나중에 이용할 수 있는 경미한 편차를 허용하는 것을 제외하면, 상기 설명과 같이 오직 회전운동을 의미한다. 일반적으로, 상기 허용가능한 편차의 정도는, 원하는 원추대 구조체의 치수(dimension) 및 편차를 수용하는 제조단계에 따라 변화할 수 있다. 본 출원에서 이용되는 것처럼, "회전 운동"은 사실상 회전운동 또는 오직 회전운동하는 것을 의미하는 것으로 이해해야 한다. 반대로, 재료의 운동이 추후의 제조단계를 위해 필요하거나 요구되는 것을 초과하여 상당한 병진운동 성분뿐만 아니라 피크(P) 주위에서 회전운동 성분을 포함하면, 상기 운동은 본 출원의 의미에서 "피크주위의 회전운동(rotational about the peak)"이 아니다.

도 7A는, 구성 시스템의 실시예를 도시한 사시도이고 도 7B는 상기 실시예의 해당 평면도이다.

일부 실시예에서, 상기 커빙장치는 삼중 롤(triple roll)(700)을 포함한다. 상기 삼중 롤은, 제어시스템(110)(도 1)의 제어에 따라 또는 수동으로- 수직방향으로 관절연결될 수 있는 상측 부분(701)을 포함한다. 상기 상측 부분의 관절연결은, 재료(102)와 연결되거나 상기 재료가 삼중 롤(700)을 통과할 때 재료(102)에 형성되는 곡률의 크기를 제어하기 위해 이용할 수 있다. 일반적으로, 서로 다른 부분들이 관절연결될 수 있고, 상기 롤들의 상대위치의 제어가능한 변화가 상기 재료(102)에 대한 곡률의 해당 크기를 형성하기 위해 이용할 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 삼중 롤(700)은 열을 이루며 배열된 복수 개의 개별 롤러(712)들을 포함한다. 다양한 실시예에서, 상기 롤러(712)들은 개별적으로 구동되거나 단체로 구동되거나 전혀 구동되지 않을 수 있다. 상기 열들이 평행할 필요는 없다.

일부 실시예에서, (도 1의) 공급 시스템(104)은 구동시스템(704)을 포함한다. 상기 구동시스템은 복수 개의 롤러(706a, 706b, 706c, 706d), 위치설정기(708) 및 휠(710)들을 포함한다. 상기 롤러(706a, 706b, 706c, 706d)들은 (도 1의) 제어시스템(110)에 의해 개별적으로 구동될 수 있다. 특히, 상기 롤러(706a, 706b, 706c, 706d)들은, 재료가 롤러(706a, 706b, 706c, 706d)들을 통과함에 따라 재료(102)가 회전하도록 (예를 들어, 롤러(706b,706d)들과 다른 속도(rate)로 구동되는 롤러(706a, 706c)들을 가지고) 차동구동(differentailly driven)될 수 있다. 롤러들의 회전속도를 제어( 본 출원에 설명된 다른 변수들과 조합하여)하면, 원추대 구조체(702)의 피크 주위에서 재료(102)의 회전운동이 수행될 수 있다.

상기 구동 시스템(704)은 위치설정기(708)에 의해 삼중 롤(700)( 또는 다른 편리한 대상물)에 연결된다. 상기 위치설정기(708)는, (도 1의) 제어시스템(110)의 제어에 의해 삼중 롤(700)에 대해 상기 구동 시스템(704)(구동 시스템과 함께 상기 재료(102))을 이동시키도록 작동할 수 있다. 상기 위치설정기(708)는, 유압 피스톤, 공압 피스톤, 서보, 나사, 액추에이터, 랙 및 피니온, 케이블 및 풀리 시스템, 캠(cam), 전자석 구동장치 또는 원하는 운동을 발생시킬 수 있는 다른 장치를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 구동 시스템(704)은 피봇 점(711) 주위에서 회전가능하게 고정되어, 상기 위치설정기(708)를 작동시키면 피봇 점 주위에서 회전운동이 발생된다. 일부 실시예에서, 상기 구동 시스템(704)은, 상기 구동 시스템(704)이 더욱 용이하게 이동할 수 있도록 휠(710)들을 포함한다.

상기 위치설정기(708)(본 출원에 설명된 다른 변수들과 조합하여)에 의해 상기 구동 시스템(704)의 운동을 제어하면, 구성과정동안 상기 원추대 구조체(702)의 피크 주위에서 상기 재료(102)의 회전운동을 발생시킬 수 있다.

도 8A는, 구성 시스템(100)의 또 다른 실시예를 도시한 사시도이고, 도 8B는 상기 실시예의 정면도이다. 상기 실시예는, 상기 설명과 같이 상측 부분(801)을 가진 삼중 롤(800) 및 구동 시스템(804)을 포함한다.

상기 구동 시스템(804)은, 조인트(807a,809a)에서 지면( 또는 다른 편리한 대상물)과 회전가능하게 연결되고 조인트(807b,809b)에서 회전가능하게 연결된 두 개의 위치설정기(806,808)들을 포함한다. 상기 설명과 같이, 상기 위치설정기는 피스톤, 서보, 나사, 액추에이터, 캠, 전자석 구동장치 또는 원하는 운동을 발생시키는 다른 장치를 포함할 수 있다. 인장 막대(tension bar)(812)는 조인트(813)에서 테이블(810)과 피봇운동가능하게 장착되고 조인트(811)에서 지면( 또는 다른 편리한 대상물)에 피봇운동가능하게 장착된다. 인장 막대(812)는 상기 테이블(810)을 상기 위치설정기(806,808) 및 구동시스템(804)으로 편향시킨다.

일부 실시예에서, 상기 테이블(810)은 재료(102)가 삼중 롤로 이동하는 것을 돕거나 안내하는 특징부(features)를 포함한다. 예를 들어, 상기 테이블(810)은, 한 개이상의 롤러(814), 공기 베어링, 전자석 시스템들, 저마찰 코팅 또는 처리(treatment), 휠, 볼 트랜스퍼(ball transfer) 등을 포함할 수 있다.

각각의 위치설정기(806,808)는, 테이블(810)( 및 재료(102))의 운동을 발생시키는 제어시스템(110)에 의해 제어된다. 다양한 운동이 가능하다. 예를 들어, 한 개의 위치설정기를 작동(다른 한개를 작동시키지 않아서)시키면, 작동하지 않는 위치설정기가 테이블과 만나는 조인트 주위에서 상기 테이블(810)이 회전운동한다. 양쪽의 위치설정기(806,808)들을 동일 속도로 평행한 방향으로 이동하도록 작동시키면, 상기 운동방향과 평행하게 상기 테이블(810)이 병진운동한다. 양쪽의 위치설정기들을 서로 다른 속도 또는 서로 다른 방향으로 작동시키면, 혼합된 병진/회전운동이 발생된다. (본 출원에서 설명되는 다른 변수들과 조합하여) 상기 운동을 제어하면, 원추대 구조체(802)의 피크 주위에서 재료(102)의 회전운동을 용이하게 형성할 수 있다.

도 9A 및 도 9B는 구성 시스템의 또 다른 실시예을 도시하는 사시도 및 해당 정면도이다. 일부 실시예에서, 상기 삼중 롤(900)은 상기 설명과 같이 열(bank)을 이루며 배열된 복수 개의 개별 롤러(1200)들을 포함한다. 상기 열들이 평행할 필요는 없다. 하기 설명과 같이다. 상기 롤러(1200)들은 개별적으로 조종될 수 있다.

일부 실시예에서, (도 1의) 공급시스템(104)은 구동시스템(904)을 포함한다. 상기 구동 시스템(904)은, 롤러(918), 위치설정기(906) 및 휠(916)을 포함한다. 상기 위치설정기(906)는, 조인트(908)에서 상기 구동 시스템(904)에 회전가능하게 장착되고 조인트(910)에서 지면 ( 또는 편리한 대상물)에 회전가능하게 장착된다. 상기 롤러(918)는, 재료를 상기 삼중 롤(900)을 향해 구동(즉 병진운동)하도록 (도 1)의 제어시스템(110)에 의해 작동된다.

상기 위치설정기(906)는, (도 1의) 제어시스템(110)의 제어에 의해 삼중 롤(900)에 대해 상기 구동 시스템(904)( 및 구동시스템과 함께 재료(102))을 회전시키기 위해 작동할 수 있다. 상기 위치설정기(906)는, 유압 피스톤, 공압 피스톤, 서보, 나사, 액추에이터, 랙 및 피니온, 케이블 및 풀리 시스템, 캠(cam), 전자석 구동장치 또는 원하는 운동을 발생시킬 수 있는 다른 장치를 포함할 수 있다.

그러나, 상기 회전운동의 중심은 일반적으로 상기 원추대 구조체의 피크 위치가 아닌 조인트(914)이다.

재료가 원추대 구조체의 피크 주위에서 용이하게 회전하도록, 삼중 롤의 개별 롤(1200)들은 다양하게 제어될 수 있다. 일부 실시예들에서, 개별 롤(1200)들은 제어시스템에 의해 조종될 수 있다. 즉, 도 9B에서 화살표(X)로 도시되고 상기 롤(1200)들에 의해 재료에 발생되는 방향운동은, 삼중 롤 샤시에 대해 개별 롤(1200)들을 회전시켜서 제어될 수 있다. 특히, 화살표(X)의 방향은 공급방향- 즉 도 9B에서 화살표(Y)로 도시되고 롤러(918)들에 의해 발생되는 방향운동과 다르도록 형성될 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 롤(1200)들은 공급방향을 제외한 운동방향을 발생시키도록 고정되게 장착되고, 상기 롤(1200)의 회전속도는 제어될 수 있다. 일부 실시예에서, 롤(918) 및 롤(1200)의 상대속도를 제어하면, 원추대 구조체의 피크 주위에서 재료의 회전운동이 전체적으로 발생될 수 있다.

도 10A, 구성 시스템(100)의 또 다른 실시예를 도시한 사시도이고 도 10B는 상기 실시예의 해당 정면도이다. 상기 실시예는, 상기 설명과 같이 상측 부분(1001)을 가진 삼중 롤(1000) 및 구동시스템(1004)을 포함한다.

상기 구동시스템(1004)은 두 개의 위치설정기(1006, 1010)들을 포함하고, 상기 위치설정기들은 조인트(1008,1012)에서 각각 지면( 또는 다른 대상물)에 연결되며 조인트(1014)에서 구동시스템(1004)에 각각 연결된다. 상기 설명과 같이, 위치설정기들은 피스톤, 서보, 나사, 액추에이터, 캠, 전자석 구동장치 또는 원하는 운동을 발생시킬 수 있는 다른 장치를 포함할 수 있다.

상기 구동시스템(1004)은, 제어시스템(110)에 의해 제어될 수 있는 한 쌍의 롤(1020a,1020b)들을 포함한다. 상기 롤들은, 삼중 롤(1000)을 향해 상기 재료(102)를 구동( 즉 병진운동)시키도록 작동할 수 있다. 또한, 상기 위치설정기(1006, 1010)는, 롤(1020a,1020b)( 및 일부 실시예에서 재료(102))의 온동을 발생시키는 제어시스템(110)에 의해 제어된다. 오직 병진운동으로부터 오직 회전운동 및 혼합된 병진운동/회전운동까지 다양한 운동들이 가능하다. 상기 운동( 본 출원에서 설명된 다른 변수들과 조합하여) 원추대 구조체(802)의 피크 주위에서 재료(102)의 회전운동이 용이하게 형성될 수 있다.

도 11A는, 구성 시스템의 또 다른 실시예를 도시한 사시도이고 도 11B는 상기 실시예의 해당 정면도이다.

상기 구성 시스템은, 재료(102)를 상기 원추대 구조체(1102)속으로 변형시키고 제어될 수 있는 상기 상측 부분을 가진 삼중 롤(1100)을 포함한다. 상기 공급 시스템(104)은, 구동 시스템(1104)을 포함한다. 상기 구동시스템은, 두 개이상의 픽커(picker)(1108)를 가진 조립체(1106)를 포함한다. 각각의 픽커(1108)는 레일(1110)상에 미끄럼가능하게 장착되고 각각의 레일(1110)은 두 개의 트랙(1112a,1112b)들위에 미끄럼가능하게 장착된다. 제어시스템(110)의 제어에 의해 상기 픽커들은, 상기 레일(1110) 및 트랙(1112a,b)들에 의해 형성되는 접근 영역내부의 원하는 위치에 배열될 수 있다.

각각의 픽커(1108)는, 재료(102)를 붙잡거나 연결하거나 부착하기 위해 작동될 수 있다. 일부 실시예에서, 픽커(1108)는 제어될 수 있는 전자석, 흡인장치, 클램프(clamp), 플랜지, 접착제 등을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 로보틱 암들은 상기 픽커(1108)를 원하는 위치로 이동시키기 위해 상기 조립체(1106)대신에 이용될 수 있다.

(회전운동 및/또는 병진운동을 포함한) 복합 운동이, 두 개이상의 위치들에 부착되거나 연결되거나 고정되어 상기 재료에 대해 형성될 수 있다. 특히, 상기 방법에 의해 상기 픽커(1108)들을 이용하면, 상기 원추대 구조체의 피크 주위에서 상기 재료(102)의 회전운동이 용이하게 형성될 수 있다.

도 12는, 구성 시스템의 다른 실시예와 일치하는 삼중 롤내부의 단일 열 롤들을 개략적으로 도시한다. 도 12에서, 개별 롤(1200)의 화살표는, 재료가 상기 롤을 통과함에 따라 상기 롤(1200)에 의해 상기 재료에 대해 형성되는 운동성분을 나타낸다. 각각의 화살표는, 롤이 구동되는 롤의 방향과 속도의 함수이다. 따라서, 예를 들어, 롤(1200a)은 롤(1200a)의 위치에서 상기 재료에 대해 상대적으로 작은 수평 운동을 발생시키고, 롤(1200g)은 롤(1200g)의 위치에서 상대적으로 큰 수평운동을 발생시킨다.

정확하게 두 개의 차동구동되는 롤(1200)들에 의해, 회전운동 성분( 또는 혼합된 회전운동/병진운동 성분)이 재료에 대해 형성될수 있다. 두 개이상의 롤(1200)에 의해 각각의 롤은 재료에 대해 지속적으로 동일한 벌크 운동(bulk motion)을 형성하도록 배열되는 것이 바람직하다. 예를 들어, (수직으로 이동하는) 피크 위치(P) 주위에서 화살표(X)방향으로 회전운동을 형성하기 위하여, 각각의 롤(1200)은, 피크 위치(P)의 수직운동과 동일한 수직운동 및 상기 피크위치(P)로부터 롤러의 거리에 따라 (점선으로 도시된 것처럼) 선형으로 증가하는 어느 정도의 수평 운동을 발생시키도록 구성된다.

상기 실시예들이 이용되는 다양한 구조체들- 위치설정기들, 단일 롤러들, 차동구동되는 롤러들의 시스템들과 쌍들, 픽커들 등-은 재료를 이동시키거나 재료를 이동시키도록 기여하여, 재료가 커빙 장치를 통과하여 이동함에 따라 상기 피크에 대해 회전하여 운동하는 재료가 결과로서 형성된다. 상기 실시예들은, 상기 결과를 달성하기 위한 사실상 무한한 가능성들 중 단지 몇 개를 도시한다. 특히 상기 실시예들은 본 발명의 전체 범위를 철저하게 설명하지 않는다.

또한, 심지어 장치의 특정 구조를 위하여 다양한 부품들을 제어하기 위한 한 개이상의 방법이 존재할 수 있어서, 커빙장치로 재료가 이동할 때 피크 주위에서 재료를 회전하며 이동시키는 순수 효과(net effect)를 가진다. 도 13에 도시된 그래프는, 도 7과 일치하는 실시예와 관련하여 특정 제어 시나리오를 도시한다. 외측 구동휠 쌍(예를 들어, 롤러(706a, 706c)과 내측 구동휠 쌍(예를 들어, 롤러(706b,706d))의 회전속도가 도 13에 도시된 것처럼 변화할 때, 피크 위치 주위의 회전운동이 형성된다.

다른 제어기술들이 용이하게 확인될 수 있다.

도 14는, 각각의 하기 실시예에 따라 테이퍼 구조체를 구성하기 위한 방법을 도시하는 플로우 차트이다. 단계(1402)에서 재료가 확인된다. 상기 설명과 같이, 일부 실시예에서, 재료는 금속 또는 다른 재료의 롤을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서 재료는 미국 특허출원 제 12/693,369 호에 설명된 것처럼 미리 절단된 개별 시트들을 포함한다.

단계(1404)에서, 재료는 커빙장치로 전단된다. 이것은 공지된 수단에 의해 이루어질수 있다. 특히, 상기 단계에서 재료의 운동에 관한 제약은 없으며 다른 점들에 대해 회전할 필요는 없다.

단계(1406)에서 재료는 커빙장치속으로 공급된다. 상기 단계에서, 재료는 공급과정동안 원추대 구조체의 피크에 대해 회전운동을 유지한다. 단계(1406)는, 특정 곡률을 발생시키기 위해 재료를 변형시킨다. 그러나 일부 실시예에서, 재료의 내면 변형이 발생되지 않는다.

단계(1408)에서, 테이퍼 구조체를 형성하기 위해 재료의 변부들은 변부들이 만나는 위치에서 서로 연결된다. 일부 실시예에서, 별도의 연결단계가 단계(1406) 전에 발생될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 긴 변들과 한 쌍의 짧은 변들을 가진 평행사변형의 재료 시트들이 우선(예를 들어, 재료의 다른 시트들과) 연결될 수 있고 다음에 재료가 변형되며 다음에 긴 변들이 연결된다.

재료의 연결은, 용접, 접착제, 에폭시, 시멘트(cement), 모타르(mortar), 리벳, 볼트, 테이프(tape), 브레이징(brazing), 솔더링(soldering) 또는 짝을 이루는 기하학적 구성부들(예를 들어, 구멍들과 짝을 이루는 핀(pin)들, 서로 짝을 이루는 치형부(teeth), 스냅(snap )등)을 포함한 공지 수단에 의해 이루어질 수 있다.

상기 시스템들, 장치들, 방법들, 과정들 등은, 하드웨어, 소프트 웨어 또는 본 출원에서 설명되는 제어, 데이터 수집 및 데이터 처리에 적합한 이들의 조합으로 실현될 수 있다. 이것은, 내부 및/또는 외부 메모리와 함께, 한 개이상의 마이크로 프로세서, 마이크로 콘트롤러들, 임베디드(embedded) 마이크로콘트롤러, 프로그램가능한 디지털 신호 프로세서 또는 다른 프로그램가능한 장치들 또는 프로세싱 회로로 실현된다. 이것은 또한 어플리케이션 특정(application specific) 집적회로, 프로그램가능한 게이트 어레이(gate array)들, 프로그램가능한 어레이 로직 부품들 또는 전자신호들을 처리하도록 구성될 수 있는 장치들 또는 다른 장치를 포함할 수 있다. 또한 상기 장치와 과정의 실현은, C 와 같은 구조적(structured) 프로그램밍 언어, C⁺⁺ 와 같은 객체지향형(object oriented) 프로그램밍 언어 또는 상기 장치들 중 한 개에서 작동하도록 저장되거나 컴파일링(compiled)되거나 해석될 수 있는 (어셈블리 언어(assembly languages), 하드웨어 표현 언어(hardware description languages) 및 데이터베이스 프로그램밍 언더 및 기술을 포함한) 다른 높은 수준 또는 낮은 수준의 프로그램밍 언어 및, 프로세서, 프로세서 아키텍쳐(processor architectures) 또는 서로 다른 하드웨어와 소프트 웨어의 이종간 조합(heterogeneous combination)을 포함할 수 있다. 동시에, 프로세싱은, 상기 다양한 시스템들과 같은 장치들에 걸쳐서 배포될 수 있거나 모든 기능(functionality)이 전용 독립장치속으로 일체화될 수 있다. 상기 모든 조합과 순열(permutation)은 본 공개내용의 범위내에 있다. 본 출원에 공개된 일부 실시예에서 컴퓨터 프로그램 제품들은, (상기 장치/시스템과 같은) 한 개이상의 컴퓨팅 장치들을 실행할 때, 상기 단계들 및/또는 모든 단계들을 수행하는 컴퓨터 실행 코드 또는 컴퓨터 이용가능한 코드를 포함한다. 상기 코드는, 컴퓨터 메모리내에서 계속적으로(non- transitory) 저장될 수 있고, 상기 컴퓨터 메모리는 (프로세서와 관련된 랜덤 액세스 메모리(ramdom access momory)와 같이) 프로그램을 실행하는 메모리 또는 디스크 드라이브와 같은 저장장치, 플래시 메모리 또는 다른 광학적, 전자기적, 자기적, 적외선 또는 다른 장치 또는 장치들의 조합일 수 있다. 다른 측면에서, 상기 과정들은 상기 컴퓨터 실행 코드를 수행하는 적합한 전송 또는 전파 매체 및/또는 이들의 입력 또는 출력내에 형성될 수 있다.

상기 장치와 시스템들은 본 발명을 제한하지 않는 예로서 공개되는 것으로 이해된다. 다양한 변형, 추가, 생략 및 다른 수정이 당업자들에게 이해된다. 또한, 상기 설명과 도면의 방법 단계들의 순서와 표현은, 특정 순서가 명백히 요구되지 않거나 문맥으로부터 명백하지 않다면, 상기 단계들의 수행순서를 요구하지 않는다.

본 발명의 방법 단계들의 의미는, 문맥으로부터 명백하게 다른 의미가 제공되거나 이해되지 않는 한, 하나 이상의 당사자들 또는 주체는 하기 청구항들의 특성을 가진 단계들을 수행하기 위한 적합한 방법을 포함한다. 상기 당사자들 또는 주체는 다른 당사자 또는 주체의 지시 또는 제어를 따를 필요는 없고 특정 관할권(jurisdiction)에 있을 필요는 없다.

따라서 예를 들어, "제 1 내지 제 2를 추가"하는 설명은, 하나 이상의 당사자 또는 주체가 두 개의 숫자들을 함께 추가하는 것을 포함한다. 예를 들어, 한 사람(X)이 두 개의 숫자들을 추가하기 위해 사람(Y)과 공정거래에 관여하고 사람(Y)이 사실상 두 개의 숫자들을 추가하면, 양자(X, Y)는 언급된 단계를 수행한다: 사람(Y)이 사실상 숫자들을 추가한다는 사실에 의해 사람(X) 및, 사람(X)은 사람(Y)이 숫자들을 더하게 만드는 사실에 의해 사람(X). 또한 사람(X)이 미국내에 있고 사람(Y)이 미국밖에 있다면, 방법은 단계가 수행된다는 것을 사람(X)이 예상하여 미국내에서 수행된다.

100.....장치,
102.....금속 공급원(matal source),
104.....공급 시스템,
106.....커빙(curving)장치,
108.....용접기,
110.....제어 시스템.

Claims

평평한 금속 스톡으로부터 원추대 구조체를 형성하기 위한 방법으로서, 상기 원추대 구조체는 상기 구조체가 절두 구조를 갖지 않는다면 상기 원추대 구조체의 테이퍼가 0으로 감소하는 지점에서 피크 위치를 갖는 가상 피크를 갖는, 상기 방법에 있어서,
상기 원추대 구조체를 형성하는데 사용되는 스톡을 커빙 장치에 공급하는 단계로서,
상기 커빙 장치에 의해 아직 변형되지 않은 스톡의 부분이 상기 스톡의 부분의 평면에서 상기 원추대 구조체의 상기 피크 위치를 중심으로 실질적인 회전 운동을 받아, 상기 아직 변형되지 않은 스톡의 부분 상의 각 지점이 공급되는 내내 상기 피크 위치로부터 일정한 거리를 유지하도록,
상기 스톡은 하나 이상의 인접한 변부를 따라 스톡의 선행 부분과 만나도록,
상기 원추대 구조체를 형성하는데 사용되는 스톡을 커빙 장치에 공급하는 상기 단계와,
상기 스톡의 부분을 상기 스톡의 공급 방향과 다른 방향으로 이동시켜, 상기 실질적인 회전 운동에 따라 상기 스톡의 부분의 공급 각도를 조절하는 단계
를 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서, 피크 위치가 고정된 축을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 스톡은 사다리꼴 형상인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 커빙 장치는 삼중 롤을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 스톡을 상기 커빙 장치에 공급하는 단계는 상기 스톡에 대해 내면 변형을 부여하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 하나 이상의 인접한 변부를 따라 이전 부분에 상기 스톡을 연결하는 단계를 추가로 포함하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 스톡을 연결하는 단계는 용접, 접착제의 도포 및 기계적 고정구의 부착을 포함한 군으로부터 선택되는 기술을 완성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
평평한 금속 스톡으로부터 원추대 구조체를 형성하기 위한 시스템으로서, 상기 원추대 구조체는 상기 구조체가 절두 구조를 갖지 않는다면 상기 원추대 구조체의 테이퍼가 0으로 감소하는 지점에서 피크 위치를 갖는 가상 피크를 갖는, 상기 시스템에 있어서,
스톡에 대해 제어 가능한 정도의 곡률을 부여하도록 구성된 커빙 장치,
상기 스톡의 제 1 지점에서 상기 스톡에 대해 제 1 병진 운동 성분을 부여하고,
상기 스톡의 제 2 지점에서 상기 스톡에 대해 제 2 병진 운동 성분을 부여하며,
공급 시스템의 한 지점 주위에서 상기 스톡을 회전시킬 수 있는 공급 시스템을 포함하고,
상기 스톡이 상기 커빙 장치에 의해 변형될 때 들어오는 상기 스톡 시트의 각 지점이 상기 피크 위치로부터 일정한 거리에 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 8 항에 있어서, 원추대 구조체의 피크 주위에서 스톡이 회전 운동을 하도록 상기 공급 시스템이 스톡을 상기 커빙 장치에 공급하게 하고,
상기 커빙 장치가 시간 경과에 따라 변화하는 곡률 정도를 상기 스톡에 부여하게 하도록
구성된 제어 시스템을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 8 항에 있어서, 상기 공급 시스템은,
공급 방향을 따라 상기 커빙 장치에 스톡을 공급하도록 작동할 수 있는 롤러 및,
상기 공급 방향과 다른 방향으로 상기 스톡을 병진 운동시키도록 작동할 수 있는 위치 설정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 8 항에 있어서, 상기 공급 시스템은, 이동 가능한 피봇 주위에서 스톡을 회전시키고 공급 방향으로 상기 스톡을 병진 운동시키도록 전체적으로 작동될 수 있는 차동 구동되는 한 쌍의 롤러들을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 8 항에 있어서, 상기 커빙 장치는, 이동 가능한 피봇 주위에서 상기 스톡을 회전시키고 공급 방향으로 상기 스톡을 병진 운동시키도록 전체적으로 작동될 수 있는 차동 구동되는 한 쌍의 롤러들을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 8 항에 있어서, 상기 공급 시스템은, 공급 방향을 따라 상기 커빙 장치에 상기 스톡을 병진 운동시키고, 피크 위치 주위에서 상기 스톡을 회전시키며, 공급방향과 다른 방향으로 상기 스톡을 병진 운동시키도록 전체적으로 작동 가능한 한 쌍의 위치 설정기들을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
삭제
제 8 항에 있어서, 상기 스톡이 상기 커빙 장치를 통해 공급될 때 피크의 위치는 상기 커빙 장치에 대해 이동하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 스톡을 커빙 장치로 공급하는 것은 상기 스톡의 각 지점이 피크 위치를 중심으로 하는 일정한 반경의 해당 가상 원에 대해 접하며 병진 운동하도록 공급 방향에 대해 스톡의 공급 각도를 변화시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 16 항에 있어서, 공급 각도의 변화는, 공급 방향에 대하여 병진 운동과 회전 운동 중 적어도 하나를 상기 스톡에 부여하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
평평한 금속 스톡으로부터 원추대 구조체를 형성하기 위한 시스템으로서, 상기 원추대 구조체는 상기 구조체가 절두 구조를 갖지 않는다면 상기 원추대 구조체의 테이퍼가 0으로 감소하는 지점에서 피크 위치를 갖는 가상 피크를 갖는, 상기 시스템에 있어서,
스톡에 대해 제어 가능한 정도의 곡률을 부여하도록 구성된 커빙 장치,
상기 원추대 구조체의 피크 위치를 중심으로 하는 회전 운동에 의해 스톡을 상기 커빙 장치를 통해 공급하기 위한 수단을 포함하고,
상기 스톡이 상기 시스템의 상기 커빙 장치에 의해 변형될 때 들어오는 상기 스톡 시트의 각 지점이 상기 피크 위치로부터 일정한 거리에 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 18 항에 있어서, 스톡이 상기 커빙 장치를 통해 공급되는 동안 피크의 위치가 상기 커빙 장치에 대해 이동하는 것을 특징으로 하는 시스템.