KR20220084191A - 테이퍼 구조체 구성을 위한 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

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로사린드 케이. 타카타
에릭 디. 스미스
다니엘 로렌 브리드거스
다니엘 에인저
알렉산더 에이치. 슬로쿰
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키스톤 타워 시스템스, 인코포레이티드
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Abstract

테이퍼 구조체를 형성하기 위한 제어 시스템은 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 기계에 대해 피드백을 제공하기 위한 센서를 포함한다. 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 기계는 2개 이상의 가이드 롤 및 하나 이상의 굽힘 롤을 포함하는 3개 이상의 롤을 포함할 수 있다. 가이드 롤은 복수의 롤레트를 갖는 롤레트 뱅크를 포함할 수 있다. 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 기계는 또한 형성되는 테이퍼 구조체의 직경이 롤의 상대 위치에 의해 제어되는 하나 이상의 롤을 배치하도록 구성된 조절 메커니즘을 포함할 수 있다. 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 기계는 또한 재료의 스톡이 테이퍼 구조체를 형성하기 위하여 롤을 통하여 롤링됨에 따라 재료의 스톡의 에지를 서로 결합하도록 구성된 결합 요소를 포함할 수 있다. 제어 시스템은 하나 이상의 롤을 배치하기 위하여 조절 메커니즘에 피드백을 기초로 한 제어 신호를 전송하고 센서로부터 피드백을 수신하도록 구성된 컨트롤러를 추가로 포함할 수 있다.

Description

테이퍼 구조체 구성을 위한 제어 시스템 및 방법{CONTROL SYSTEM AND METHOD FOR TAPERED STRUCTURE CONSTRUCTION}
본 출원은 그 전체가 참조로 인용되는 2014년 3월 28일자 출원된 미국 특허 출원 제14/228,481호를 우선권 주장한다.
이 출원은 2011년 9월 20일자에 출원된 미국 가특허 출원 제61/537,013호를 우선권 주장하는 2012년 9월 20일자에 출원된 미국 특허 출원 제13/623,817에 관한 것으로, 이들 각각은 그 전체가 참조로 인용된다.
이 출원은 그 전체가 참조로 인용되는, 2010년 1월 25일자에 출원된 미국 특허 출원 제12/693,369호에 관한 것이다.
본 출원은 에너지부(Department of Energy)에 의해 수여된 콘트랙트 DE-SC0006380 하에서 정부 지원으로 발명되었다. 정부는 본 출원의 특정 권리를 갖는다.
본 출원은 미국 국립 과학 재단에 의해 수여된 NSF SBIR PI 어워드(award) 1248182 하에서 정부 지원으로 발명되었다. 상기 미국 국립 과학 재단은 본 출원의 특정 권리를 갖는다.
본 출원은 일반적으로 테이퍼 구조체용 제어 시스템 및 테이퍼 구조체를 구성하기 위한 기계를 제어하는 방법에 관한 것이다.
원추 또는 원추대 구조체와 같은 테이퍼 구조체들을 생산하기 위한 다양한 기술과 장치들이 존재한다. 테이퍼 구조체들을 구성하는 일반적인 방법은, 금속 스톡을 굽히거나 그렇지 않으면 원하는 방법으로 변형시키고 다음에, 스톡을 특정 위치들에서 자신에게 결합시키거나 특정 위치들에서 다른 구조체들에 상기 스톡을 결합하는 것을 포함한다. 이러한 기술을 위한 제어 시스템은 테이퍼 구조체, 예를 들어 윈드 터빈 타워로서 사용하기 위한 테이퍼 구조체의 실질적으로 연속적이고 정확한 구조체를 이용하지 못한다.
일정한 직경의 튜브, 예를 들어, 파이프 등을 형성하는 나선형 접합 기계가 존재한다. 이들 기계는 조작자가 튜브 직경의 측정을 기초로 나선형 접합 기계의 매개변수를 조절하는 제어 시스템을 포함할 수 있다. 그러나, 테이퍼 구조체의 제조는 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 기계가 실질적으로 오차부가 없는 테이퍼 구조체를 형성하기 위하여 연속적으로 그리고 자동으로 조절되는 테이퍼 구조체에 대한 제어 시스템 및 방법이 필요하며, 추가 제어가 곤란한 자유도를 갖는다.
일반적으로, 일 양태에서, 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 제어 시스템은 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 기계에 대해 피드백을 제공하기 위한 센서를 포함한다. 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 기계는 2개 이상의 가이드 롤 및 하나 이상의 굽힘 롤을 포함하는 3개 이상의 롤을 포함할 수 있다. 가이드 롤은 복수의 롤레트를 갖는 롤레트 뱅크를 포함할 수 있다. 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 기계는 또한 형성되는 테이퍼 구조체의 직경이 롤의 상대 위치에 의해 제어되는 하나 이상의 롤을 배치하도록 구성된 조절 메커니즘을 포함할 수 있다. 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 기계는 또한 재료의 스톡이 테이퍼 구조체를 형성하기 위하여 롤을 통하여 롤링됨에 따라 재료의 스톡의 에지를 서로 결합하도록 구성된 결합 요소를 포함할 수 있다. 제어 시스템은 하나 이상의 롤을 배치하기 위하여 조절 메커니즘에 피드백을 기초로 한 제어 신호를 전송하고 센서로부터 피드백을 수신하도록 구성된 컨트롤러를 추가로 포함할 수 있다.
일반적으로, 일 양태에서, 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 제어 시스템은 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 기계에 대해 피드백을 제공하는 센서, 및 센서로부터 피드백을 수용하도록 구성된 컨트롤러를 포함한다. 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 상기 기계는 2개 이상의 가이드 롤 및 하나 이상의 굽힘 롤을 포함하는 3개 이상의 롤을 포함하고, 상기 2개 이상의 가이드 롤은 복수의 롤레트를 포함하는 롤레트 뱅크를 포함한다. 또한 이는 재료의 스톡이 3개 이상의 롤 내로 공급됨에 따라 재료의 스톡을 배치하도록 구성된 공급 조절 메커니즘을 포함하고, 재료의 스톡은 3개 이상의 롤을 통하여 롤링됨에 따라 테이퍼 구조체를 형성한다. 또한 이는 재료의 스톡이 테이퍼 구조체를 형성하기 위하여 3개 이상의 롤을 통하여 롤링됨에 따라 재료의 스톡의 에지들을 서로 결합하도록 구성된 결합 요소를 포함하고, 상기 컨트롤러는 재료의 스톡이 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 기계 내로 또는 이를 통하여 공급됨에 따라 재료의 스톡을 배치하기 위하여 공급 조절 메커니즘 내로 피드백을 기초로 한 제어 신호를 전송하도록 추가로 구성된다.
일반적으로, 또 다른 양태에서, 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 제어 시스템은 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 기계 내에서 테이퍼 구조체 내로 형성되는 재료의 스톡의 에지의 위치를 포함하는 피드백을 제공하도록 구성된 에지 위치 센서, 및 에지 위치 센서로부터 피드백을 수용하도록 구성된 컨트롤러를 포함한다. 상기 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 기계는 복수의 롤을 포함하는 롤링 조립체, 재료의 스톡이 테이퍼 구조체를 형성하기 위하여 롤링 조립체를 통하여 롤링됨에 따라 재료의 스톡의 에지들을 서로 결합하도록 구성된 결합 요소, 에지들이 결합된 후에 테이퍼 구조체를 지지하도록 구성된 런아웃 시스템, 및 롤링 조립체에 대해 테이퍼 구조체를 배치하도록 구성된 조절 메커니즘을 포함하고, 상기 컨트롤러는 테이퍼 구조체의 부분들 사이에서 목표 상대 운동을 수행하기 위하여 조절 메커니즘에 피드백을 기초로 한 제어 신호를 전송하도록 추가로 구성된다.
일반적으로 또 다른 양태에서, 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 제어 시스템은 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 기계 내에서 사용하기 위한 모델을 포함한다. 상기 시스템은 모델을 구현하기 위한 컴퓨터, 및 모델을 기초로 명령을 수신하도록 구성된 컨트롤러를 포함한다. 상기 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 기계는 2개 이상의 가이드 롤 및 하나 이상의 굽힘 롤을 포함하는 3개 이상의 롤을 포함하되 상기 2개 이상의 가이드 롤은 복수의 롤레트를 포함하는 롤레트 뱅크를 포함하고, 3개 이상의 롤들 중 하나 이상의 롤을 배치하도록 구성된 조절 메커니즘을 포함하되 상기 형성되는 테이퍼 구조체의 직경은 3개 이상의 롤의 상대 위치에 의해 제어되고, 재료의 스톡이 테이퍼 구조체를 형성하기 위하여 3개 이상의 롤을 통하여 롤링됨에 따라 재료의 스톡의 에지들을 서로 결합하도록 구성된 결합 요소를 포함하고, 상기 모델은 목표 테이퍼 구조체 직경에 대해 3개 이상의 롤의 상대 위치를 포함하고, 상기 컨트롤러는 하나 이상의 롤들 중 하나 이상의 롤을 배치하기 위하여 조절 메커니즘에 대해 명령을 기초로 한 제어 신호를 전송하도록 추가로 구성된다.
일반적으로, 또 다른 양태에서, 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 제어 시스템은 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 기계 내에서 사용하기 위한 모델, 모델을 구현하기 위한 컴퓨터, 및 모델을 기초로 명령을 수신하도록 구성된 컨트롤러를 포함한다. 상기 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 기계는 2개 이상의 가이드 롤 및 하나 이상의 굽힘 롤을 포함하는 3개 이상의 롤을 포함하되 상기 2개 이상의 가이드 롤은 복수의 롤레트를 포함하는 롤레트 뱅크를 포함하고, 3개 이상의 롤 내로 재료의 스톡이 공급됨에 따라 재료의 스톡을 배치하도록 구성된 공급 조절 메커니즘을 포함하되 재료의 스톡은 이 재료의 스톡이 3개 이상의 롤을 통하여 롤링됨에 따라 테이퍼 구조체를 형성하고, 재료의 스톡이 테이퍼 구조체를 형성하기 위하여 3개 이상의 롤을 통하여 롤링됨에 따라 재료의 스톡의 에지들을 서로 결합하도록 구성된 결합 요소를 포함하고, 상기 모델은 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 기계를 통하여 또는 이 내로 재료의 스톡이 공급됨에 따라 재료의 스톡의 상대 위치를 포함하고, 상기 컨트롤러는 3개 이상의 롤들 중 하나 이상의 롤을 배치하기 위하여 조절 메커니즘에 대해 명령을 기초로 한 제어 신호를 전송하도록 추가로 구성된다.
일반적으로, 또 다른 양태에서, 테이퍼 구조체의 형성을 제어하기 위한 방법은 형성되는 테이퍼 구조체의 힘 속성 및 형성되는 테이퍼 구조체의 기하학적 형상 속성 중 하나 이상을 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 시스템 상에서 센서를 이용하여 감지하는 단계, 힘 속성과 기하학적 형상 속성 중 하나 이상을 기초로 한 피드백을 센서로부터 컨트롤러로 전송하는 단계, 피드백을 기초로 한 조절 명령을 컨트롤러로부터 조절 메커니즘으로 전송하는 단계, 및 조절 명령을 기초로 한 조절 메커니즘으로 3개 이상의 롤들 중 하나 이상의 롤의 위치를 조절하는 단계를 포함한다. 상기 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 시스템은 2개 이상의 가이드 롤 및 하나 이상의 굽힘 롤을 포함하는 3개 이상의 롤을 포함하되 2개 이상의 가이드 롤은 복수의 롤레트를 포함하는 롤레트 뱅크를 포함하고, 3개 이상의 롤들 중 하나 이상의 롤을 배치시키도록 구성된 조절 메커니즘을 포함하되 형성되는 테이퍼 구조체의 직경은 3개 이상의 롤의 상대 위치에 의해 제어되고, 재료의 스톡이 테이퍼 구조체를 형성하기 위하여 3개 이상의 롤을 통하여 롤링됨에 따라 재료의 스톡의 에지들을 서로 결합하도록 구성된 결합 요소를 포함한다.
일반적으로, 또 다른 양태에서, 테이퍼 구조체의 형성을 제어하기 위한 방법은 테이퍼 구조체 내로 형성되는 재료의 스톡의 위치를 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 시스템 상에서 센서를 이용하여 감지하는 단계, 재료의 스톡의 위치를 기초로 한 피드백을 센서로부터 컨트롤러로 전송하는 단계, 피드백을 기초로 한 조절 명령을 컨트롤러로부터 공급 조절 메커니즘으로 전송하는 단계, 및 조절 명령을 기초로 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 시스템 내로 또는 이를 통하여 재료의 스톡이 공급됨에 따라 재료의 스톡의 위치를 조절 메커니즘을 이용하여 조절하는 단계를 포함한다. 상기 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 시스템은 2개 이상의 가이드 롤 및 하나 이상의 굽힘 롤을 포함하는 3개 이상의 롤을 포함하되 2개 이상의 가이드 롤은 복수의 롤레트를 포함하는 롤레트 뱅크를 포함하고, 3개 이상의 롤들 중 하나 이상의 롤 내로 재료의 스톡이 공급됨에 다라 재료의 스톡을 배치시키도록 구성된 공급 조절 메커니즘을 포함하고, 재료의 스톡이 테이퍼 구조체를 형성하기 위하여 3개 이상의 롤을 통하여 롤링됨에 따라 재료의 스톡의 에지들을 서로 결합하도록 구성된 결합 요소를 포함한다.
일반적으로, 또 다른 양태에서, 테이퍼 구조체의 형성을 제어하기 위한 방법은 테이퍼 구조체 내로 형성되는 재료의 스톡의 에지의 위치를 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 시스템 상에서 에지 위치 센서를 이용하여 감지하는 단계, 재료의 스톡의 에지의 위치를 기초로 한 피드백을 에지 위치 센서로부터 컨트롤러로 전송하는 단계, 피드백을 기초로 한 조절 명령을 컨트롤러로부터 조절 메커니즘으로 전송하는 단계, 및 조절 명령을 기초로 조절 메커니즘을 이용하여 롤링 조립체에 대해 테이퍼 구조체의 위치를 조절하는 단계를 포함하고, 상기 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 시스템은 복수의 롤을 포함하는 롤링 조립체, 재료의 스톡이 테이퍼 구조체를 형성하기 위하여 롤링 조립체를 통하여 롤링함에 따라 재료의 스톡의 에지들을 결합하도록 구성된 결합 요소, 에지들이 결합된 후에 테이퍼 구조체를 지지하도록 구성된 런아웃 시스템, 및 롤링 조립체에 대해 테이퍼 구조체를 배치시키도록 구성된 조절 메커니즘을 포함한다.
일반적으로, 또 다른 양태에서, 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 방법은 공급 시스템을 이용하여 재료의 스톡을 구동하는 단계, 2개 이상의 가이드 롤 및 하나 이상의 굽힘 롤을 포함하는 3개 이상의 롤을 포함하는 롤링 조립체를 통하여 재료의 스톡을 공급하는 단계 - 2개 이상의 가이드 롤은 복수의 롤레트를 포함하는 롤레트 뱅크를 포함함 - , 재료의 스톡이 테이퍼 구조체를 형성하기 위하여 롤링 조립체를 통하여 롤링됨에 따라 재료의 스톡의 에지들을 서로 결합하는 단계, 런아웃 시스템으로 롤링 조립체로부터 재료의 스톡을 유도하는 단계, (i) 형성되는 테이퍼 구조체의 기하학적 형상 속성, (ii) 형성되는 테이퍼 구조체의 힘 속성, (iii) 재료의 스톡의 위치, (iv) 재료의 스톡 내에서 접합 간격의 불일치, (v) 재료의 스톡 내에서 평면형 정렬 오차부, 및 (vi) 재료의 스톡 내에서 각 정렬 오차부 중 하나 이상을 포함하는 센서 데이터를 센서를 이용하여 감지하는 단계, 센서 데이터를 기초로 한 피드백을 센서로부터 컨트롤러에 전송하는 단계, 피드백을 기초로 한 조절 명령을 컨트롤러로부터 조절 메커니즘으로 전송하는 단계, 및 조절 명령을 기초로 한 조절 메커니즘을 이용하여 재료의 스톡의 위치를 조절하는 단계를 포함한다.
상기 모든 특징들을 가진 다른 실시 형태들이, 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.
도 1은 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 구성 시스템의 블록도.
도 2는 3개의 롤을 도시하는 도면.
도 3은 롤레트 뱅크의 도면.
도 4a 및 도 4b는 롤레트 뱅크의 상면도.
도 5a는 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 구조 시스템의 도면.
도 5b는 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 구성 시스템의 상면도.
도 6은 커빙 장치의 도면.
도 7은 형성되는 테이퍼 구조체의 곡률 반경 및 롤레트 뱅크 위치들 사이의 관계를 도시하는 도면.
도 8은 3개의 롤의 도면.
도 9는 간격 오차부가 있는 구조물 및 간격 오차부가 없는 구조물의 상면도.
도 10은 상이한 각도로 재료를 공급함으로써 형성된 구조물의 상면도.
도 11a 및 도 11b는 시트 조종의 도식적 도면.
도 12a 및 도 12b는 평면 내 간격 오차부의 도식적 도면.
도 13a 및 도 13b는 평면 외 간격 오차부의 도식적 도면.
도 14a 및 도 14b는 접촉상태 정렬 오차부의 도식적 도면.
도 15는 인보드 서브시스템의 확대도.
도 16은 아웃보드 서브시스템의 확대도.
도 17은 접합 간격 조절을 위한 방법의 흐름도.
도 18은 제어 시스템의 블록도.
도 19는 테이퍼 구조체의 형성을 제어하기 위한 방법의 흐름도.
도 20은 테이퍼 구조체의 형성을 제어하기 위한 방법의 흐름도.
도 21은 테이퍼 구조체의 형성을 제어하기 위한 방법의 흐름도.
도 22는 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 방법의 흐름도.
도 23은 중실 롤러 및 롤레트 뱅크의 도식적 도면.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소들을 나타낸다.
실시 형태는 선호되는 실시 형태가 도시되는 첨부된 도면에 관하여 하기에서 더욱 상세히 기재될 것이다. 그러나, 본 명세서에 기재된 시스템 및 방법은 많은 다양한 형태로 구성될 수 있고, 본 명세서를 기초로 한 도시된 실시 형태를 제한하지 않는다. 게다가, 이들 도시된 실시 형태는 본 개시가 당업자에게 의도를 전달하도록 제공된다.
본 명세서에서 언급된 모든 문헌은 그 전체가 참조로 인용된다. 단수형은 달리 명시적으로 언급되지 않는 한 복수형을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 문법적 결합은 달리 명시적으로 언급되지 않는 한 결합된 절, 문장, 단어 등의 임의의 그리고 모든 이접적 및 접속사적 조합을 나타내는 것으로 의도된다. 따라서, 용어 "또는"은 "및/또는" 등을 의미하는 것으로 일반적으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 수치 범위의 열거는 본 명세서에서 달리 언급되지 않는 한 이 범위 내에 있는 임의의 그리고 모든 값을 지칭하며, 제한하는 것으로 의도되지 않고, 이러한 범위 내의 각각의 개별 값은 본 명세서에서 개별적으로 언급되는 경우에 본 명세서에 포함된다. 용어 "약", "대략" 등은 수치 값을 수반할 때 의도된 목적을 위해 만족스럽게 작용하도록 당업자에게 이해되는 바와 같이 편차를 지칭하는 것으로 해석된다. 값의 범위 및/또는 수치 값은 단지 예시로서 본 명세서에서 제공되며, 기재된 실시 형태의 범위를 제한하는 것으로 구성되지 않는다. 본 명세서에 제공된 임의의 및 모든 예시 또는 예시적인 용어("예를 들어", "예컨대" 등)의 사용은 단지 실시 형태를 더욱 명확히 하기 위한 의도이며, 실시 형태의 범위를 제한하지 않는다. 실시 형태의 실시에 필수적인 임의의 청구되지 않은 요소를 나타내는 것과 같이 명세서에서의 용어가 한정되어서는 안된다.
하기 기재에서, 용어 "상부", "하부", "위", "아래", "제1", "제2", "상향", "하향", "좌측", "우측" 등은 제한하기 위함은 아니고 편의상의 용어이다.
종종, 사실상 스톡에 대해 면내 변형(in-plane deformation)을 발생시키기지 않고 실질적으로 평면형 스톡으로부터 원추형 또는 원추대 형상의 구조체와 같은 테이퍼 구조체(tapered structure)를 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, "테이퍼 나선형 접합 구조체"라는 명칭의 미국 특허 출원 제12/693,369호는 이러한 구조체의 일부 응용을 언급한다. 추가로, "테이퍼 구조체 구성"이라는 명칭의 미국 특허 출원 제13/623,817호는 이러한 구조체에 대한 일부 구성 시스템을 언급한다. 특히, 후술된 기술은 이들 응용에 기재된 시스템, 장치 및 방법과 관련하여 사용될 수 있고, 이는 그 전체가 참조로 인용된다. 추가로, 본 명세서에 기재된 제어 시스템 및 방법이 이들 응용에 기재된 임의의 제어부에 추가로, 이와 함께, 또는 이의 대체로 사용될 수 있다.
도 1은 구성 시스템의 블록도이다. 시스템(100)은 스톡 재료 공급원(102)(금속일 수 있음), 공급 시스템(infeed system, 104), 커빙 장치(curving device, 106), 결합 요소(108), 런아웃 시스템(110), 및 제어 시스템(112)을 포함한다. 본 명세서에서 기재된 바와 같이, 시스템(100)은 테이퍼 구조체를 구성한다. 일 양태에서, 제어 시스템(112)은 스톡 재료 공급원(102), 공급 시스템(104), 커빙 장치(106), 결합 요소(108), 및 런아웃 시스템(110)들 중 하나 이상을 제어한다. 그러나, 다른 양태에서, 제어 시스템(112)은 구성 시스템(100)의 더 많거나 또는 적인 구성요소, 및 이의 임의의 조합을 제어할 수 있다. 추가로, 구성요소 또는 이의 조합은 개별 제어부/제어 시스템을 포함할 수 있고, 일 양태에서 제어 시스템들이 서로 연통한다.
스톡 재료 공급원(102)은 테이퍼 구조체가 형성되는 가공되지 않은 금속을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 상기 스톡 재료 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. 이 명세서 전체에 걸쳐서 사용된 바와 같이, "스톡", "재료의 스톡", 등은 본 명세서에서 명시적으로 달리 언급되지 않는 한 테이퍼 구성 시스템 내로 형성되는 재료를 지칭한다. 전술된 바와 같이, 일부 응용에서, 스톡은 재료의 롤 또는 다른 재료를 포함할 수 있다. 일부 응용에서, 스톡은 사전-절단된 개별 시트를 포함한다.
상기 공급 시스템(104)은, 상기 스톡 재료 공급원(102)으로부터 상기 커빙 장치(106)까지 (일부 실시 형태에서 커빙 장치를 통해) 금속을 전달하도록 작동할 수 있다. 상기 공급 시스템(104)은, 종래 기술을 따라 원하는 시트를 이송하기에 적합한 설비를 포함할 수 있다. 상기 설비는 예를 들어, 로봇 암(robotic arm), 피스톤, 서보(servo), 스크류, 액추에이터, 롤러, 드라이버(driver), 전자석(electromagnet) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 기재된 바와 같이, 제어 시스템은 목표 테이퍼 구조체가 형성될 수 있도록 스톡 재료를 커빙 장치(106) 내로 공급하기 위한 제어부를 포함하는 공급 제어 시스템을 포함할 수 있다.
상기 커빙 장치(106)는, 재료에 대해 평면내 변형(in-plane deformation)을 발생시키지 않고 커빙 장치 내부로 공급된 재료를 구부리도록 작동할 수 있다. 또한, 상기 커빙 장치(106)는 재료에 대해 제어할 수 있는 정도의 곡률을 발생시킬 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 상기 커빙 장치(106)는 복수의 롤을 포함한다. 본 명세서에 기재된 바와 같이 롤은 롤러(실질적으로 원통형 롤러, 실질적으로 원추형 롤러, 불규칙적인 형태의 롤러, 구형 롤러 등을 포함함), 대응 중실 구조체의 외측과 종합적으로 유사한 복수의 롤레트(rollette)를 포함하는 롤레트 뱅크(rollette bank)(예를 들어, 소형 롤러, 휠, 베어링, 구형 롤러 등) 또는 테이퍼 구조체 내로 재료의 스톡을 구부리고/롤링하며/조절하기 위해 사용될 수 있는 임의의 다른 요소를 포함할 수 있다. 커빙 장치(106)는 도 2에 도식적으로 도시된 바와 같이 3개의 롤(triple roll, 200)을 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 사용된 바와 같이, "커빙 장치", "롤링 조립체", "3개의 롤" 등은 본 명세서에서 달리 언급되지 않는 한 내부에 공급된 재료를 구부리기 위해 사용되는 임의의 장치 또는 구성요소를 지칭한다.
결합 요소(108)는 공급 스톡의 시트를 공급 스톡의 다른 시트(또는 이들 자체 또는 다른 구조체)에 결합하도록 구성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 결합 요소(108)는 하나 이상의 접합 헤드를 포함하는 접합기이고, 이의 위치와 작동은 제어 시스템에 의해 제어될 수 있다. 일반적으로, 결합 요소(108)는 접합, 접착제, 에폭시, 크림프, 리벳, 볼트, 체결구, 상보적인 기하학적 특징부(예를 들어, 홀과 정합되는 핀, 서로 정합되는 톱니, 스냅 등) 등을 포함하는 임의의 공지된 수단에 의해 스톡을 결합하기 위한 임의의 구성요소 또는 장치를 포함할 수 있다. 결합 요소(108)는 커빙 장치(106)를 통하여 재료의 스톡이 롤링됨에 따라 재료의 스톡의 에지들을 서로 결합하도록 구성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 다수의 결합 요소 및/또는 재료의 스톡의 에지들을 서로 결합하기 위한 다수의 스텝이 있을 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 긴 측면 및 한 쌍의 짧은 측면을 갖는 스톡의 사다리꼴 형상의 시트의 경우에, 짧은 측면이 우선 결합되고(예를 들어, 스톡의 다른 시트와), 그 뒤에 스톡이 변형되며, 그 뒤에 긴 측면이 결합된다.
런아웃 시스템(110)은 결합 요소(108) 및 커빙 장치(106)로부터 재료를 이동하도록 구성될 수 있다(즉, 형성되거나 또는 형태를 갖는 구조체). 이는 형성되는 구조체를 지지, 보유, 이송, 이동, 유도, 조정, 가압, 당김, 트위스팅 등을 포함할 수 있다. 런아웃 시스템(110)은 종래의 기술에 따른 임의의 적합한 설비를 포함할 수 있다. 이러한 설비는 예를 들어, 로봇 팔, 피스톤, 서보, 스크류, 액추에이터, 롤러, 드라이버, 전자석, 서브시스템 등, 또는 임의의 이의 조합을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 기재된 바와 같이, 제어 시스템은 재료의 스톡의 에지가 결합된 후에 형성되는 테이퍼 구조체를 지지 및 배치하기 위한 제어부를 포함하는 런아웃 제어 시스템을 포함할 수 있다.
제어 시스템(112)은 공급 시스템(104)의 작동, 커빙 장치(106)의 작동, 결합 요소(108)의 작동 및 런아웃 시스템(110)의 작동을 포함하지만 이에 제한되지 않는 본 명세서에 기재된 다양한 임무를 제어 및 조정하도록 작동될 수 있다. 제어 시스템(112)은 컴퓨터 하드웨어, 소프트웨어, 회로 또는 원하는 임무를 수행하기 위하여 본 명세서에서 기재된 구성요소 및 시스템에 제어 신호를 통합하여 생성 및 전달할 수 있는 것들을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 기재된 제어 시스템과 방법은 일반적으로 본 명세서에서 참조로 인용되는 인용에 기재된 기계 및 시스템을 포함하는 본 명세서에서 기재된 구성 기계에 대해 사용될 수 있다. 일반적으로 "제어 시스템"은 기계의 개별 구성요소/부분에 대한 개별 제어 시스템, 또는 제어 시스템의 조합, 또는 기계 및/또는 시스템의 다수의 구성요소/부분을 제어하는 제어 시스템을 지칭한다.
본 명세서에서 언급된 바와 같이, 공급 공정 중에 오직 회전 운동만을 수행하도록 시스템(100) 내로 공급되는 스톡을 배열하는 것이 선호될 수 있다. 구체적으로, 오직 회전 운동은 스톡이 커빙 장치(106) 내로 공급됨에 따라 수행될 수 있다. 본 명세서에서 기재된 제어 시스템 및 방법이 기능을 수행하도록 설계될 수 있다.
상기 "오직 회전" 운동이 사용될지라도, 오직 회전 운동으로부터 경미한 이탈(즉, 서로에 대해 스톡 또는 피크의 경미한 병진운동)은 허용될 수 있다. 상기 스톡이 공급 과정 동안 상기 피크에 대해 병진운동을 하게 되면, 결과적인 구조체는 이상적인 원추대 형상으로부터 벗어날 수 있다. 특히, 스톡의 이전 부분들(predecessor portions)의 해당 에지들과 만나지 못하고 스톡이 자체 또는 모두가 오버랩(overlap)될 수 있는 간격들이 존재할 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 기재된 바와 같이 제어 시스템은 피크에 대한 병진운동을 방지하기 위하여 재료의 스톡을 제어할 수 있다. 그러나, 약간의 병진 운동은 예를 들어, 간격이 허용가능한 범위 내에서 유지되는 경우에 허용될 수 있다.
본 출원에서 이용되는 것처럼, "사실상 회전" 운동은, 원추 기하학적 형상, 버클링 강도, 피로 강도 등에 부정적인 영향을 미치지 않도록 충분히 작거나 또는 원하는 범위/공차 내에서 구조체 기하학적 형상이 유지될 수 있기 때문에 허용될 수 있거나 또는 제조 과정에서 나중에 이용할 수 있는 경미한 편차를 허용하는 것을 제외하면, 상기 설명과 같이 오직 회전운동을 의미한다. 일반적으로, 상기 허용가능한 편차의 정도는, 원하는 원추대 구조체의 치수 및 편차를 허용하는 제조 단계에 따라 변화할 수 있다. 본 출원에서 이용되는 것처럼, "회전 운동"은 사실상 회전 운동 또는 오직 회전 운동하는 것을 의미하는 것으로 이해해야 한다.
이제 3개의 롤(triple roll)이 기재될 것이다.
도 2는 기본적인 3개의 롤(200)이 작용하는 방식의 단순화된 도면을 도시한다. 3개의 롤(200)은 점선 화살표(206)의 방향으로 롤러(204)를 통해 공급되는 재료(202)의 스톡에 곡률을 제공하고 서로 실질적으로 평행하고 실질적으로 원통형의 롤러(204)를 포함할 수 있다. 3개의 롤은 또한 또는 대신에 중실 롤러(204)와 동일한 방식으로 재료의 스톡에 곡률을 제공하는 롤레트의 하나 이상의 뱅크를 포함할 수 있다. 곡률도는 예를 들어 롤러(204) 또는 롤레트 뱅크 등의 상대 위치를 동적으로 조절함으로서 제어될 수 있다.
도 3, 도 4a 및 도 4b는 캠 플레이트 조종을 포함하는 롤레트 조종 메커니즘을 갖는 롤레트 뱅크의 예시를 도시한다. 구체적으로, 도 3은 롤레트 뱅크(300)의 예시를 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 롤레트 뱅크(300)는 복수의 롤레트(302)를 포함할 수 있다. 롤레트(302)는 회전 축이 3개의 롤 내에서 다른 회전 축에 대해 조절가능한 롤러를 포함할 수 있다. 롤레트(302)는 후술된 바와 같이 캠 플레이트 조종 시스템을 사용함으로써 조종될 수 있다. 롤레트(302)는 롤러(304)(예를 들어, 원통형 롤러, 구형 롤러, 슬라이딩 패드 등) 및 롤러(304)를 지지/보유할 수 있는 몸체(306) 또는 하우징을 포함할 수 있다. 롤레트 뱅크(300)는 또한 기저(308)를 포함할 수 있고, 몸체(306)는 기저(308)와 접할 수 있어서 예를 들어 롤레트 뱅크(300)의 기저(308)에 대한 회전을 허용하는 방식으로 롤레트 뱅크(300)에 롤레트(302)가 결합된다. 롤레트 뱅크(300)에 롤레트(302)를 연결하기 위한 다른 수단이 있을 수 있다.
롤레트 뱅크(300)는 또한 롤레트 조종 메커니즘을 포함할 수 있다. 롤레트(302)는 롤레트 조종 메커니즘과 접할 수 있어서 이러한 접함(interface with)은 롤레트 뱅크(300)의 기저(308) 또는 몸체(306)에 의해 구현될 수 있다. 조종 메커니즘은 제한 없이 캠, 4-바 링키지 또는 다른 링키지, 개별 조종 액추에이터 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 3은 롤레트(302)를 조종할 수 있는 조종 캠 플레이트(312)를 구동하는 조종 액추에이터(310)를 포함한 롤레트 조종 메커니즘을 도시한다. 롤레트 조종 메커니즘은 또한 또는 대신에 롤레트 뱅크(300)의 롤레트(302)의 앵글을 배치하도록 구성된 임의의 형태의 롤레트 조절 메커니즘을 포함할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 롤레트 조종 메커니즘을 갖는 롤레트 뱅크(400)를 도시한다. 롤레트 뱅크(400)는 롤러(404) 및 롤러 하우징(406)을 갖는 롤레트를 포함한다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 롤레트 뱅크(400)는 또한 기저(408)를 포함한다. 도 4b에 가장 잘 도시된 바와 같이, 롤레트 조종 메커니즘은 화살표(414)로 도시된 방향으로 캠 플레이트(412)를 이동시키도록 구성된 캠 플레이트 액추에이터(410)를 포함할 수 있다. 롤레트(402)는 대응 캠 슬롯(420)을 통하여 캠 플레이트(412)에 연결되는 캠 매칭 핀(cam mating pin, 418)을 포함한 롤레트 암(416)을 통해 제한 없이 당업자에게 공지된 임의의 수단에 의해 캠 플레이트(412)와 결합될 수 있다. 캠 매칭 핀(418)은 대신에 롤러, 캠 팔로워 등에 의해 대체될 수 있다. 캠 슬롯(420)은 캠 플레이트(412)가 이동할 때 캠 슬롯(420)의 기하학적 형상이 캠 매칭 핀(418)을 이동시켜 롤레트(402)를 회전시키도록 하는 형상으로 절단된다. 캠 플레이트(412) 내의 캠 슬롯(420)들은 각각의 롤레트(402)에 대해 상이할 수 있거나 또는 모두가 동일할 수 있다. 롤레트(402)들이 서로 동일한 경우에, 캠 플레이트(412) 상의 캠 슬롯(420)은 동일하고, 롤레트(402)들은 함께 이동할 것이며 실질적으로 동일한 각도로 형성될 것이다. 롤레트(402)가 서로 상이하고(즉, 롤레트(402)들 사이에서 롤러 축에 대해 롤레트 암(416)의 각도가 변화하는 경우), 캠 플레이트(412) 내의 캠 슬롯(420)이 동일한 경우에, 그 뒤에 롤레트(402)들은 함께 이동하지만 서로 상이한 각도로 형성될 수 있다. 캠 플레이트(412) 내의 캠 슬롯(420)은 하나 이상의 롤레트(402)에 대해 상이한 경우, 그 뒤에 롤레트(402)의 이동은 일부 일치되지만(캠 슬롯(420)의 기하학적 형상으로부터), 이는 필수적으로 함께 이동할 필요는 없다. 예를 들어, 캠은 일부 롤레트가 전혀 이동하지 않는 반면 다른 롤레트가 회전하도록 구성될 수 있다. 다수의 구성이 가능한 것은 당업자에게 자명하다.
캠 플레이트(412) 자체는 롤레트(402)를 회전시키기 위하여 롤레트(402)에 대해 구동될 수 있다. 캠 플레이트(412)는 제한 없이 캠 플레이트 홀드 다운(422), 캠 플레이트 가이드(424) 또는 슬라이드, 베어링, 롤러, 핀, 링키지 등을 포함하는 임의의 공지된 수단에 의해 제 위치에서 유도 또는 보유될 수 있다. 캠 플레이트 액추에이터(410)가 구동함에 따라 화살표(414)로 도시된 방향으로 캠 플레이트(412)가 이동할 수 있고 결국 캠 플레이트(412)와 롤레트 암(416)의 결합에 의해 도 4a에 도시된 회전 축(426)을 따라 롤레트(402)를 회전시킨다. 캠 플레이트(412)는 제한 없이 전기 모터, 유압장치, 공압장치 등을 포함하는 당업자에게 공지된 임의의 수단에 의해 구동될 수 있다.
실질적으로 연속적으로 변화하는 직경을 갖는 테이퍼 형상을 형성하고 재료의 스톡을 롤링하기 위한 제어 시스템 및 이의 기계 구성요소가 언급될 것이다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 "실질적으로 연속적으로" 변화하는 직경을 가는 구조체는 일반적으로 원추, 원추대 등과 같은 테이퍼 구조체를 지칭한다. 유사하게, 본 명세서에 사용된 바와 같이, 직경(등)을 "실질적으로 연속적으로" 조절하는 것은 일반적으로 원추, 원추대, 등과 같은 테이퍼 구조체를 형성하는 것을 지칭한다. 테이퍼 구조체는 실제 피크(actual peak) 또는 가상의 피크(virtual peak)를 포함한다. 실제 피크는, 상기 직경이 사실상 영으로 감소되는 위치(point)이다. 예를 들어, 원추는 원추의 정점에서 실제 피크를 가진다. 원추대 구조체와 같은 절두체 구조체를 위해, "가상 피크"는, 상기 구조체가 절두 구조를 가지지 않는다면, 직경이 사실상 영으로 감소되는 위치이다. 본 출원에서, "피크(peak)"는 실제 피크와 가상 피크를 모두 포함한다.
테이퍼 구조체에 대한 기계의 구현은 도 5a 내지 도 6에 도시되며 이는 하기에서 더욱 상세히 기재될 것이다.
도 5a 및 도 5b는 본 실시 형태에 따른 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 구성 시스템(500)을 도시하고, 도 5a는 시스템(500)의 도면이고 도 5b는 시스템(500)의 상면도를 도시한다. 구체적으로, 도 5a 내지 도 5b는 윈드 터빈 타워로서 사용될 수 있는 절두 원추(502)와 같은 재료(501)의 스톡으로부터 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 구성 시스템(500)을 도시한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "테이퍼 구조체", "원추", "절두 원추" 등은 본 명세서에 기재된 장치, 시스템 및 방법에 의해 형성된 구동 롤러를 지칭한다. 시스템(500)은 스톡 재료 공급원(도시되지 않음)을 포함하는 복수의 서브시스템, 공급 시스템(504), 커빙 장치(506), 결합 요소(도시되지 않음), 제어 시스템(도시되지 않음), 및 런아웃 시스템(508)을 포함할 수 있다.
공급 시스템(504)은 제한 없이 커빙 장치(506)로(일부 실시 형태에서, 이를 통하여) 재료(501)의 스톡을 공급, 이송, 유도, 가압, 배치 등을 포함하는 기능을 수행하도록 작동될 수 있다. 도 5A-B에 도시된 바와 같이, 공급 시스템(504)은 공급 롤러(512) 및 공급 액추에이터(514)를 갖는 구동 롤러(510)를 포함할 수 있다. 공급 시스템(504)의 구성요소는 배치될 수 있는 프레임을 포함할 수 있는 공급 기저(528)에 의해 지지될 수 있다. 구동 롤러(510)는 커빙 장치(506)에 재료(501)의 스톡을 공급할 수 있고, 구동 롤러(510)는 커빙 장치(506) 내로 재료(501)의 스톡을 조종할 수 있다. 재료(501)의 스톡의 조종은 재료(501)의 스톡의 위치, 구동 롤러(510)의 위치, 공급 롤러(512)의 위치, 공급 기저(528)의 위치, 및 전체 공급 시스템(504)의 위치 중 하나 이상을 조절할 수 있는 공급 액추에이터(514)에 의해 구현될 수 있다. 공급 액추에이터(514)는 전술된 구성요소의 각도를 조절할 수 있다. 단일의 구동 롤러("롤"이 아닐 수 있음), 더 많거나 또는 적은 개수의 액추에이터를 갖는 구현, 또는 공급 시스템(504)에 대해 조절 메커니즘을 제공하기 위한 다른 수단을 갖는 구현을 포함하는 공급 시스템(504)의 다른 구성이 가능하다. 일반적으로, 공급 시스템(504)은 구동 롤러(510)의 위치 및 각도를 조절하도록 구성되는 구동 롤러 조절 메커니즘을 포함할 수 있다. 공급 조절 메커니즘 및 구동 롤러 조절 메커니즘의 조합은 재료(501)의 스톡을 배치할 수 있다. 실시 형태에서, 공급 시스템(504)은 스톡의 운동에 대한 제약을 제공하지 않을 수 있고, 재료(501)의 스톡은 공급 시스템(504) 내에서 임의의 다른 지점에 대해 회전할 필요가 없다.
커빙 장치(506)는 일반적으로 상부 롤(518) 및 2개의 하부 롤(520)을 포함한 3개의 롤(516)을 포함할 수 있다. 3개의 롤(516)의 롤은 일반적으로 롤러의 형태일 수 있는 복수의 롤레트(524)를 포함한 롤레트 뱅크(522)를 포함할 수 있다.
공급 시스템(504)과 커빙 장치(506)는 공급 시스템(504)과 커빙 장치(506)가 함께 이동하도록 허용하는 단일의 프레임(도시되지 않음) 상에 있을 수 있거나 또는 자체 프레임 상에서 개별적으로 지지될 수 있다. 대안으로, 공급 시스템(504) 및 커빙 장치(506) 중 하나 또는 둘 모두가 정지될 수 있다. 또한, 공급 시스템(504) 및 커빙 장치(506) 중 하나 또는 둘 모두가 독립적으로 이동할 수 있다. 지지부(및/또는 도시되지 않은 실시 형태에서 단일의 프레임)는 예를 들어, 절두 원추(502)의 중심 축에 대해 평행한 방향(원추(502)의 피크(503)를 향하고 이로부터 이격되는 x-방향), 원추(502)의 중심 축에 수직인 방향(런아웃 시스템(508)의 트랙(526)을 향하고 그리고 이로부터 이격되는 y-방향), 상하(z-방향)을 다수의 자유도에 따라 조절가능하고, x, y, 및 z 축 주위에서 회전하며 다양한 축 주위에서 프레임을 회전시킨다(예를 들어, 간격 제어를 위해 런-아웃 위치 이외에 롤 위치를 조절). 이들 구성요소의 움직임은 제한 없이, 유압 피스톤, 공압 피스톤, 서보, 스크류, 액추에이터, 랙 및 피니언 시스템, 케이블 및 풀리 시스템, 캠, 전자기 드라이드, 로봇 팔, 롤러, 드라이버 등 또는 원하는 운동을 부여할 수 있는 임의의 상기 또는 다른 장치를 포함하는 당업자에게 공지된 수단에 의해 구현될 수 있다. 게다가, 본 명세서에서 기재되지 않을지라도, 도시된 구성요소의 서브시스템은 이동식일 수 있다(예를 들어, 특정 팔 및 지지부가 당업자의 고려에 따라 임의의 방식으로 배열될 수 있음).
도 6은 커빙 장치(600), 즉 롤 형성 시스템의 구현의 확대도이다. 본 명세서에서 기재된 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 커빙 장치(600)는 3개의 롤(602)을 포함한다. 3개의 롤(602)은 상부 롤(604), 및 2개의 하부 롤(606)을 포함할 수 있다(또는 역으로 하부 롤 및 2개의 상부 롤 - 도시되지 않음 - ). 상부 롤(604)은 커빙 장치 제어 시스템 또는 다른 제어 시스템의 방향으로 또는 수동으로 수직 방향으로 관절연결될 수 있다. 상부 롤(604)을 관절연결함에 따라 예를 들어 재료의 스톡이 결합될 수 있거나 또는 3개의 롤(602)을 통과함에 따라 재료의 스톡에 제공된 곡률의 크기가 조절될 수 있다. 하부 롤(606)은 또한 또는 대신에 예를 들어, 하부 롤(606)을 지지하는 경사진 표면(608)을 따라, 또 다른 경사진 표면 또는 경로를 따라, 또는 만곡된 표면 또는 경로를 따라 관절연결될 수 있다. 하부 롤(606)을 이동시킴에 따라 형성되는 테이퍼 구조체의 직경이 조절되고 재료의 스톡을 공급하기에 더 용이해지도록 상부 롤(604)이 이동될 수 있다. 일반적으로, 3개의 롤(602)의 임의의 롤은 관절연결될 수 있고 롤의 상대 위치의 임의의 제어가능한 변화가 재료의 스톡에 대응 곡률의 크기를 제공하기 위하여 사용될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 전술된 바와 같이, 3개의 롤(602)은 뱅크 내에 배열된 복수의 개별 롤레트(610)를 포함한다. 일반적으로, 롤레트의 뱅크에 따라 3개의 롤을 통하여 재료의 스톡의 이동 방향이 재료의 스톡이 롤링됨에 따라 굽힘 축에 수직인 방향 이외의 각도로 형성될 수 있다. 예를 들어, 3개의 중실 롤을 갖는 3개의 롤 내에서, 굽힘 축의 방향은 기본적으로 롤의 축에 평행하고, 재료의 스톡은 상기 방향에 수직인 방향으로 이동하도록 롤의 회전에 의해 강제되어 재료의 스톡이 롤백(roll back)된다. 매우 큰 측력(side force)이 이 배향을 변경하기 위하여 필요할 수 있다. 원통형 또는 테이퍼 형상을 연속적으로 롤링하기 위하여, 재료의 스톡은 재료의 스톡이 롤레트 뱅크가 이용될 수 있는 나선 내로 형성되도록 허용할 수 잇는 각도로 3개의 롤 내에서 공급되어야 한다.
롤레트의 뱅크가 사용될 때, 굽힘 축은 롤레트의 배향에 실질적으로 평행할 수 있고, 재료의 스톡은 롤레트의 방향으로 이동하도록 강제될 수 있다. 롤레트 뱅크의 사용 및 중실 롤러의 사용 간의 차이를 명시하기 위하여, 도 23은 중실 롤러(2302)에 따른 제1 형상(2300)을 도시한다. 제1 형상(2300)에서, 재료(2304)의 스톡은 굽힘 축(2308)에 대해 수직일 수 있는 제1 공급 방향(2306)으로 중실 롤러(2302)를 통하여 공급된다. 이는 제1 형상(2300)으로 위에서 도시된 것과 유사하게 제1 굽힘 롤(2301)을 형성할 수 있다(즉, 굽힘 축(2308)의 방향은 중실 롤러(2302)의 축에 실질적으로 평행하고, 재료(2304)의 스톡은 중실 롤러(2302)의 회전에 의해 강제되어 이 방향에 수직인 방향으로 이동하고, 이에 따라 재료(2304)의 스톡은 제1 굽힘 롤(2310)에 의해 도시된 바와 같이 자체적으로 롤백된다). 대안으로, 제2 형상(2312)으로 도시된 바와 같이, 롤레트 뱅크(2314) 상의 롤레트(2316)의 각도는 롤레트 뱅크(2314)의 위치에 독립적일 수 있다. 재료(2318)의 스톡은 재료(2318)의 스톡의 방향이 일반적으로 롤레트(2316)의 롤링 방향을 따르는 한 굽힘 축(2320)에 대해 임의의 각도로 공급될 수 있다. 따라서, 굽힘 축(2320)의 방향과는 독립적으로 롤레트(2316)의 헤딩(heading)을 구현하는 것이 바람직하며, 시스템은 동일한 굽힘 축(2320)을 갖지만 롤레트(2316)를 회전시켜서 공급 각도(infeed angle)는 변화할 수 있고 이는 재료(2318)의 스톡을 롤링함으로써 형성된 나선의 각도를 변화시킨다. 예를 들어, 재료(2318)의 스톡은 제2 공급 방향(2322)을 따라 공급될 수 있다. 이는 제2 형상(2312)에 대해 상기에서 도시된 형상과 유사한 형상, 즉 제1 형상(2300)에 의해 형성된 제1 굽힘 롤(2310)보다 많은 나선 형상으로 제2 굽힘 롤(2324)을 형성할 수 있다. 이는 실질적으로 연속적인 롤링 및 접합 공정에 대해 선호될 수 있고, 여기서 재료의 스톡은 원하는 각도로 롤링 장치 내로 공급되고, 중실 형상으로 그 뒤에 결합되는 더 많거나 또는 더 적은 나선을 갖도록 형성된다(즉, 이는 원통에 대한 나선일 수 있고, 원추에 대한 나선-형 구조체일 수 있음).
다양한 구현에서, 롤은 개별적으로 구동될 수 있거나, 공동을 구동될 수 있거나 또는 구동되지 않을 수 있다. 유사하게, 다양한 실시 형태에서, 롤레트는 개별적으로 구동될 수 있거나, 공동을 구동될 수 있거나 또는 구동되지 않을 수 있다. 롤레트는 또한 개별적으로 조종될 수 있거나, 공동으로 조종될 수 있거나, 또는 조종되지 않을 수 있다. 실시 형태에서, 뱅크는 실질적으로 평행하다. 또 다른 실시 형태에서, 뱅크는 평행할 필요가 없다.
도 6을 참조하면, 실시 형태에서 하부 롤(606)은 각을 이루어 그리고 병진 운동할 수 있는 하부 롤레트 뱅크이다. 즉, 하부 롤(606)은 평행하게 유지되는 상태에서 더 근접하게 그리고 더 떨어져 이동할 수 있고, 이에 따라, 예를 들어 커빙 장치(600)의 스로트(throat, 610)에 인접한 각각의 롤레트 뱅크의 대응 롤레트(610)들 사이의 거리는 스로트(612)로부터 가장 떨어져 대응 롤레트(610)들 사이의 거리보다 더 크다. 이는 시스템이 형성되는 구조체의 테이퍼 및 직경을 제어하고 테이퍼 구조체를 형성하는데 도움이 될 수 있다. 도 6의 실시 형태에서, 롤레트 뱅크의 구동은 롤레트 뱅크가 일련의 가이드(618)들 사이에서 저-마찰 표면(616) 상에서 슬라이딩하는 상태에서 전기 모터에 의해 구동되는 4개의 스크류 잭(614)을 이용하여 수행된다. 롤레트 뱅크를 이동시키기 위한 다른 수단이 가능한 것은 당업자에게 자명하며, 예를 들어 롤레트 뱅크는 또한 프로파일 레일, 다른 타입의 레일, 슬라이드, 부싱, 링키지 등에 의해 유도될 수 있고, 구동은 볼 스크류, 스크류 잭, 랙 및 피니언, 벨트, 피스톤 등을 이용하여 수행될 수 있다.
형성되는 테이퍼 구조체의 곡률 반경 및 롤 위치(예를 들어, 롤레트 뱅크 위치)들 사이의 관계가 이제 언급될 것이다.
도 7은 하부 롤레트 뱅크, 예를 들어 도 8의 하부 롤(802)들 사이의 주어진 거리에 대해 롤링된 직경을 나타내는 모델 결과의 예시를 도시한다. 구체적으로, 도 7은 재료의 스톡이 50 ksi의 근사 항복 강도를 갖는 대략 0.075" 두께의 스틸인 그래프(700)를 나타낸다. 예를 들어, 이 그래프(700)(시험 결과에 따라 구현된 경험적 조절과 같이)는 3개의 롤의 롤레트 뱅크의 위치를 실질적으로 연속적으로 조절함으로서 형성되는 테이퍼 구조체의 직경을 연속적으로 제어하는 제어 시스템에 대한 기초로서 사용될 수 있다. 이 제어 시스템은 추가 피드백 시스템과 함께 또는 이 시스템이 없이 사용될 수 있다.
구체적으로, 도 7은 형성되는 테이퍼 구조체의 곡률 반경과 롤레트 뱅크 위치 간의 관계에 대한 예시적인 결과를 포함하는 그래프(700)를 도시한다. 그래프(700)는 x-축을 따라 3개의 롤 내에서 하부 롤들(예를 들어, 하부 롤레트 뱅크) 사이의 거리를 포함하고, x-축이 7-13 인치의 거리를 포함한다. 그래프(700)는 y-축을 따라 형성되는 테이퍼 구조체의 곡률 반경을 추가로 포함하고, y-축은 0-20 인치의 곡률 반경을 포함한다.
도 8은 2개의 하부 롤(802) 및 상부 롤(804)를 포함하는 3개의 롤(800) 내의 롤을 나타내는 도면이며, 여기서 롤은 롤레트 뱅크일 수 있다. 제1 및 제2 화살표(806, 808)는 경사진 표면(810, 812)을 따라 서로 이격되는 방향으로 이동하는 하부 롤(802)을 나타낸다. 제1 이중 화살표(814)는 하부 롤(802)들 간의 거리를 나타낸다. 제2 이중 화살표(816)는 상부 롤(804)과 하부 롤(802) 사이의 거리를 나타낸다.
전술된 바와 같이 실시 형태에서, 커빙 장치(예를 들어, 3개의 롤)로부터 부여된 곡률도는 연속적으로 제어될 수 있다. 원추 또는 원추대 구조체를 형성하기 위하여 재료의 유입되는 스톡 상의 주어진 지점이 변형되는 곡률은 주어진 지점이 배열되는 결과적인 원추의 축을 따른 높이와 함께 선형으로 변화할 수 있다. 다른 테이퍼 구조체가 다른 부여된 곡률도를 포함할 수 있다. 도 7 및 도 8은 테이퍼 구조체 직경을 제어하기 위해 3개의 롤의 롤 또는 롤레트 뱅크가 조절될 수 있는 방법을 도시한다. 실시 형태에서, 3개의 롤(804)은 제 위치에 고정되고 2개의 하부 롤(802)은 3개의 롤들 간의 상대 거리를 변경하기 위하여 이동한다(즉, 화살표(806, 808)로 도시된 방향을 따라). 하부 롤(802)은 도 8에 도시된 바와 같이 경사진 표면(810, 812)을 따라 이동할 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 하부 롤(802)과 상부 롤(804)들 사이의 거리는 하부 롤(802)들 사이의 거리가 변화함에 따라 변화할 수 있고, 하부 롤(802)은 경사진 표면(810, 812) 상에 있고, 상부 롤(804)은 고정될 수 있다. 즉, 실시 형태에서, 하부 롤(802)들 사이의 거리가 더 커질수록 상부 롤(804)과 하부 롤(802) 사이의 거리가 더 짧아진다. 이 양태에서(예를 들어, 완만한 슬로프), 하부 롤(802)이 서로 더 이동할 때, 재료의 스톡은 롤러들 사이를 지나감에 따라 더 작은 곡률도가 제공되며, 하부 롤(802)이 서로 더 근접하게 이동할 때 재료의 스톡은 곡률이 더 커진다. 경사진 표면(810, 812)에 따라 시스템은 롤 배치의 오차에 덜 영향을 받을 수 있고, 하부 롤(802)들이 서로 더 멀어지게 이동함에 따라 이는 상부 롤(804)에 더 근접하게 이동하며, 이에 따라 평평한 표면을 따른 움직임에 대해 롤링된 직경에서의 이 움직임의 효과가 감소된다. 일 양태에서, 또한 하부 롤(802)이 롤링된 직경이 더 작아지도록 서로에 대해 이격되게 이동함에 따라 더 가파른 경사를 가질 수 있고, 이는 더 가파른 경사에 따라 하부 롤(802)이 서로로부터 너무 떨어지도록 멀어지지 않지만 상부 롤(804)에 더 근접해진다.
시트 조종(즉, 재료의 스톡의 조종)이 이제 언급될 것이다.
일반적으로, 시트 조종은 공급 시스템 및/또는 롤링 조립체의 구성요소를 이용하여 달성될 수 있다. 형성되는 테이퍼 구조체의 직경 제어에 추가로, 시스템은 또한 재료의 스톡이 커빙 장치 내로 공급되는 공급 각도에 대한 제어를 포함할 수 있다. 이는 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 일반적으로, 적어도 2의 자유도가 존재하며, 이는 전형적으로 재료 위치의 제어 없이 공급 각도를 제어하기에 충분하지 않다(예를 들어, 원통형 나선 밀에서와 같이 공급 기저를 스윙운동시킬 수 있는 시스템에 따라). 여기에 포함된 도면에 도시된 구현(예를 들어, 도 5a 내지 도 5b)은 원하는 공급 운동을 구현하기 위하여 조종가능한 롤레트 뱅크 및 구동식 구동 시스템의 조합을 이용한다.
시트 조종은 테이퍼 구조체 내에 간격이 형성되는 것을 방지한다. 테이퍼 구조체 내에서 간격의 예시가 도 9에 도시된다. 구체적으로, 도 9는 간격 오차부(gap error, 902)를 갖는 테이퍼 구조체(900) 및 간격 오차부가 없는 테이퍼 구조체(904)를 도시한다.
일반적으로, 스톡의 일부는 회전부(turn)들 간의 간격 또는 중첩 없이 목표 테이퍼 구조체를 형성하기 위하여 정확한 각도 및 위치에서 커빙 장치(예를 들어, 3개의 롤) 내로 공급될 수 있다. 이 개시에서 사용된 바와 같이, "간격 없이"(등)은 예를 들어, 접합 등을 위한 의도적으로 조절된 간격을 갖는 스톡을 포함하는 것으로 당업자에게 이해된다. 도 10은 상이한 각도로 재료의 스톡을 공급함으로써 형성된 테이퍼 구조체(1000)의 예시를 도시한다. 도 10의 원리가 원통뿐만 아니라 테이퍼 구조체에 적용되기 때문에 도 10은 테이퍼 구조체(1000)에 대해 언급되며 원통을 도시한다. 원통은 후술된 관계를 명확히 도시하기 위하여 사용된다(예를 들어, 원통으로 직선형 시트가 동일한 공급 각도를 갖는 반면 테이퍼 구조체의 경우 공급 각도는 이의 롤링에 따라 변화하여 하기의 관계는 테이퍼 구조체를 이용하는 특정의 경우에 보이지 않을 수 있다). 도 10은 정확한 각도로 재료의 스톡(1002)이 커빙 장치 내로 공급되는 테이퍼 구조체(1000)를 도시하며, 테이퍼 구조체(1004) 내에서 재료의 스톡(1002)이 너무 가파른 각도로 커빙 장치 내로 공급되며, 테이퍼 구조체(1006) 내에서 재료의 스톡(1002)이 너무 작은 각도로 커빙 장치 내로 공급된다. 도 10에서 테이퍼 구조체(1006)로 도시된 바와 같이, 비교적 작은 공급 각도에 따라 스톡(1002)의 일부가 자체적으로 더욱 타이트하게 감겨질 수 있고 이에 따라 중첩부(1008)가 형성될 수 있다. 도 10에서 테이퍼 구조체(1004)로 도시된 바와 같이, 비교적 가파른 공급 각도에 따라 스톡(1002)의 감겨진 섹션이 더 멀어지게 이동하여 스톡(1002)의 대응 에지(1012, 1014) 사이에 간격(1010)이 형성될 수 있다. 정확한 공급 각도에 따라 조종 메커니즘은 원하는 형상으로 감겨지고 이에 따라 스톡의 결합 에지에 대한 원하는 간격이 유지된다(도 10에서 테이퍼 구조체(1000) 참조). 테이퍼 구조체의 경우, 이 공급 각도는 스톡이 커빙 장치 내로 공급됨에 따라 변화할 수 있다. 본 명세서에서 기재된 일부 기술은 각각 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 원하는 구조체(904, 1000)를 형성하기 위하여 스톡의 에지가 결합되도록 서로 인접하게 배열하기 위하여(예를 들어, 서로 접합된 에지를 갖는 금속 시트) 공급 각도(및 본 명세서에서 기재된 다른 매개변수)를 변화시킬 수 있는 제어 시스템을 포함한다.
일 양태에 따른 제어 시스템은 재료의 스톡의 접근을 제어함으로써 공급 각도를 변화시킬 수 있으며, 이에 따라 스톡이 커빙 장치 내로 공급됨에 따라 스톡은 테이퍼 구조체의 피트에 대해 단지 회전한다(즉, 병진운동하지 않음). 이 상태는 스톡이 커빙 장치 내로 공급됨에 따라 테이퍼 구조체의 피크로부터 일정 거리에 있는 스톡의 유입 시트 상에 각각의 지점을 갖는 것과 균등하다. 그러나, 테이퍼 구조체 자체의 피크는 후술된 바와 같이 시스템의 다른 부분에 대해 이동할 수 있다. 전술된 단지 회전 상태는 피크의 위치에 대한 공급 스톡의 상대 운동과 관련된다. 즉, 스톡과 피크는 또한 시스템의 다른 구성요소에 대해 더욱 복잡한 운동 또는 병진운동할 수 있다. 이 상태가 부합되는 경우, 그 뒤에 심지어 불규칙적인 형상의 스톡이 테이퍼 구조체 내로 결합될 수 있다.
전술된 바와 같이, 공급 시스템은 커빙 장치 내로 스톡 재료를 공급할 수 있다. 실시 형태는 공급 시스템을 제어함으로써 커빙 장치 내로 스톡 재료의 공급을 제어하는 공급 제어 시스템을 포함한다. 공급 제어 시스템은 제한 없이 공급 속도, 공급 각도, 공급 재료의 방향(예를 들어, 커빙 장치의 내부로 또는 외부로), 공급력, 재료의 스톡의 위치, 공급 시스템의 다양한 구성요소의 위치, 공급 시스템 및/또는 재료의 스톡의 구성요소의 오프셋 등을 포함하는 커빙 장치 내로 공급되는 재료의 스톡의 다양한 양태를 제어할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 공급 시스템은 원하는 공급 상태를 구현하기 위하여 공급 제어 시스템에 의해 공동으로 제어가능하고 커빙 장치 내로 스톡의 각각의 시트를 공급하는 하나 이상의 포지셔너, 캐리지, 관절연결 암, 롤러 등을 포함한다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 일부 실시 형태에서, 공급 시스템(504)은 공급 롤러(512)와 함께 구동 롤러(510)를 포함할 수 있는 구동 시스템을 포함한다. 공급 롤러(512)는 자체 제어 시스템 또는 다른 제어 시스템으로부터 독립적인 구성요소일 수 있는 구동 시스템 제어 시스템에 의해 개별적으로 구동될 수 있다. 특히, 공급 롤러(512)는 스톡이 공급 롤러(512)를 통과함에 따라 스톡이 회전하도록 하기 위하여 구동 시스템 제어 시스템(예를 들어, 다른 공급 롤러(512) 이외의 상이한 속도로 일부 공급 롤러(512)가 구동함)에 의해 상이하게 구동할 수 있다. 공급 롤러(512)의 회전 속도의 제어(본 명세서에 기재된 다른 매개변수와 조합하여)는 형성되는 절두 원추(502)의 피크 주위에서 재료의 스톡(501)의 회전 운동의 구현을 도울 수 있다. 공급 롤러(512)는 원하는 회전 방식으로 재료의 스톡(501)을 조종하기 위하여 조종가능 롤레트와 커빙 장치와 함께 사용될 수 있다.
도 5a 내지 도 5b에 도시된 실시 형태에서, 공급 시스템(504)은 평면 내에서 회전하고 상부 롤(516)의 축(즉, 굽힘 축)에 평행한 방향을 따라 병진운동할 수 있다. 공급 시스템(504)은 자유롭게 회전할 수 있는 스큐잉 링(slewing ring)(도시되지 않음, 도 5b에서 재료의 하부에 그리고 도 5a에서 재료의 스톡(501)의 뒤에 위치됨)에 의해 전방에서 지지될 수 있다(즉, 커빙 장치(506)에 더 근접하게). 스큐잉 링은 상부 롤(516)의 축에 평행한 배향을 가질 수 있는 샤프트 상에서 구동하는 베어링(또한 도시되지 않음, 도 5a에서 재료의 스톡(501) 뒤에 위치됨)에 의해 지지되는 회전부 내에 있을 수 있다. 이에 따라 공급 시스템(504)은 회전하고 상부 롤(516)의 축에 평행한 방향을 따라 병진운동할 수 있다. 공급 시스템(504)은 저 마찰 상태에서 회전 및 병진운동이 허용되면서 공급 시스템(504)을 지지하는 에어 베어링(530)(또는 다른 저마찰 운동 장치)에 의해 후방(커빙 장치(506)로부터 더 이격됨)에서 지지될 수 있다.
도 5a 내지 도 5b에 도시된 실시 형태에서, 공급 시스템(504)의 위치는 공급 조절 메커니즘으로 기능을 하는 2개 이상의 공급 액추에이터(514)를 이용하여 제어될 수 있다(포지셔너의 다른 개수 및 형태가 사용될 수 있을지라도). 공급 액추에이터(514)는 공급 시스템 제어 시스템의 제어 하에서 수행될 수 있는 공급 시스템(504)의 각도를 설정하고 x-축을 따라 포지셔너의 위치를 설정하도록 작동될 수 있다. 공급 액추에이터(514)는 유압 피스톤, 공압 피스톤, 서보, 스크류, 액추에이터, 랙 및 피니언 시스템, 케이블 및 풀리 시스템, 캠, 전자기 드라이드, 로봇 팔, 롤러, 드라이버 등 또는 원하는 운동을 부여할 수 있는 다른 장치를 포함할 수 있다. 공급 액추에이터(514)를 통하여 공급 시스템(504)의 운동의 제어(본 명세서에서 기재된 다른 매개변수와 조합하여)는 제조 공정 중에 절두 원추(502)의 피크(503) 주위에서 재료의 스톡(501)의 회전 운동의 구현을 도울 수 있다.
재료의 스톡(501)의 운동의 제어를 돕기 위하여, 3개의 롤(516) 내에서 롤레트 뱅크(522)의 개별 롤레트(524)는 다양한 방식으로 제어될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 개별 롤레트(524)가 제어 시스템에 의해 조종될 수 있다. 즉, 롤레트(524)에 의해 재료의 스톡(501)에 부여된 운동의 방향은 3개의 롤(516)의 새시에 대해 개별 롤레트(524)의 각도를 설정함으로써 제어될 수 있다. 특히, 롤러는 공급 시스템(504)에 의해 재료의 스톡에 부여된 운동을 변경할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 롤레트 뱅크(524)는 고정되게 장착되지만 롤레트 뱅크(524)의 롤러의 회전 속도는 제어가능하다. 일부 실시 형태에서, 롤레트 뱅크(524)의 롤러의 상대 속도를 제어하는 것은 절두 원추(502)의 피크(503) 주위에서 재료의 스톡(501)의 회전 운동을 일괄하여 부여할 수 있다.
도 11a는 조종가능 롤레트 뱅크(1106)의 뱅크(1104) 및 구동 롤러(1102)를 사용하여 시트를 조종하기 위한 시스템(1100)을 도시한다. 구체적으로, 도 11a는 스톡(1108)의 시트가 조종가능 롤레트(1106) 및 배치가능 구동 시스템(예를 들어, 배치가능 구동 롤러(1102))을 갖는 시스템을 이용하여 회전 운동(1110)을 제공할 수 있는 시스템(1100)의 도면을 도시한다. 롤레트(1106)에 대한 롤링 방향은 제1 화살표(1112)로 도시되고(롤링 방향은 각각의 롤레트(1106)에 대해 약간 상이할 수 있음), 구동 롤러(1102)에 대한 롤링 방향은 제2 화살표(1114)로 도시된다. 추가로, 도 11a는 롤레트(1106) 상의 접촉 영역(1116)(즉, 예를 들어, 롤레트(1106)가 크라운형 롤러를 포함하는 경우 롤레트(1106)가 매우 좁은 영역일 수 있는 스톡(1108)과 접촉할 수 있음), 구동 롤러(1102) 상의 접촉 영역(1118)(구동 롤러(1102)가 스톡(1108)과 접촉할 수 있음), 롤레트(1106)의 접촉 영역(1116)으로부터 연장되는 제1 화살표(1112)에 수직인 선(1120), 및 구동 롤러(1102)의 접촉 영역(1118)으로부터 연장되는 제2 화살표(1114)에 수직인 선(1122)을 도시한다. 실시 형태에서, 슬립이 전혀(또는 아주 작게 있거나) 없는 경우, 스톡(1108)의 시트는 개별 롤레트(1106)와 구동 롤러(1102)를 포함하는 시스템 내에서 모든 롤의 롤링 방향을 따라(즉, 제1 및 제2 화살표(1112, 1114)의 방향으로) 구동할 수 있다. 일반적으로, 단지 이 시스템(1100)을 구현하기 위하여 2개의 비-평형 롤을 가질 필요가 있다. 즉, 스톡(1108)의 단일의 시트가 2개의 비-평행 롤 상에서 작용할 때, 슬립 없이 양 롤의 롤링 방향을 따라 이동할 수 있는 방법은 회전이다. 특히, 스톡(1108)의 시트는 도 11a에 도시된 바와 같이 롤링 방향(1112, 1114)에 대해 수직이고 접촉 영역(1116, 1118)을 통과하는 교차 선(1120, 1122)에 배열된 지점(1124) 주위에서 회전할 수 있다. 2개 초과의 롤러가 시스템 내에 존재하는 경우(예를 들어, 뱅크(1104)는 다수의 롤레트(1106)를 갖는 것으로 도시됨) 단지 하나의 회전 중심이 있거나 또는 하나 이상의 롤러에서 슬립이 발생되도록 배열되어야 하고, 이에 따라 스톡(1108)이 빈약하게 제어된다. 2개의 구동 롤러(1102)가 도 11b에 도시된 바와 같이 사용되는 경우, 2개의 구동 롤러(1102)는 또한 배치되고 이의 속도가 제어되어 지점(1124)에는 단지 하나의 회전 중심이 있다. 즉, 2개 이상의 구동 롤러(1102)가 사용되는 경우, 구동 롤러(1102)의 상대 속도는 단일의 지점(1124) 주위에서 회전을 유지시키도록 조절되어야 한다. 구체적으로, 속도는 회전 축으로부터 각각의 구동 롤러(1102)의 거리에 비례할 수 있다. 또한, 롤레트(1106)의 각도는 단일의 지점(1124) 주위에서 회전을 유지시키기 위하여 구동 롤러(1102) 및 서로 호환되어야 한다. 일반적으로, 시스템의 구성요소(이 문헌에서 언급된 모든 구성요소를 포함할 수 있음)는 단일의 지점 주위에서 재료의 스톡을 다소 회전시키는 목적에 따라 조절될 수 있다. 즉, 시스템의 구성요소 및 재료의 스톡을 완벽히 정렬시킬 수 없고(예를 들어, 항시 일부 슬립이 있음), 이에 따라 구성요소는 단일의 지점에서 재료의 스톡이 다소 회전하는 최적의 정렬을 구현하기 위하여 조절된다.
롤레트(1106)의 조종은 예를 들어, 도 3, 도 4a 및 도 4b에 대해 전술된 캠 플레이트 조종을 이용하여 구현될 수 있다.
본 명세서에서의 구현은 커빙 장치를 통하여 이동함에 따라 테이퍼 구조체의 피크에 대해 재료의 스톡이 회전 이동하는 것이 최종적인 결과이도록 재료의 스톡의 이동에 기여하거나 또는 재료의 스톡을 이동시키기 위하여 다양한 구조체 - 포지셔너, 단일의 롤러, 롤러의 쌍 또는 시스템 등 - 를 이용한다. 이들 구현은 이 결과를 구현하기 위하여 실제로 무한한 개수의 가능성의 단지 일부만을 나타낸다. 특히, 상기 구현은 본 발명의 완전한 범위를 전적으로 나타내지 못한다. 게다가, 설비의 특정 형상의 경우에도, 일반적으로 다양한 구성요소를 제어하기 위한 하나 초과의 방법이 있을 수 있고, 이에 따라 최종 효과는 커빙 장치에 대해 테이퍼 구조체의 피크 주위에서 스톡을 회전가능하게 이동시킨다. 다른 제어 기술이 쉽사리 식별될 수 있다. 게다가, 설비의 특정 형상의 경우에, 일반적으로 다양한 구성요소를 제어하기 위한 하나 초과의 방법이 있을 수 있고, 이에 따라 순수 효과는 커빙 장치에 대해 테이퍼 구조체의 피크 주위에서 스톡을 회전 이동시킨다. 다른 제어 기술이 용이하게 식별될 수 있다.
간격 제어 시스템의 구성이 기재된다. 본 명세서에 걸쳐 사용된 "간격 제어 시스템"은 재료의 스톡이 커빙 장치의 일부를 통하여 롤링된 후에 기계 및/또는 재료의 스톡 및/또는 테이퍼 구조체를 배치하고 재료의 스톡의 에지들을 결합한 후에 재료의 스톡의 에지들 간의 간격을 수정하고, 재료의 스톡의 에지들을 결합한 후에 재료의 스톡의 에지의 정렬 오차를 수정하기 위한 임의의 제어 시스템을 지칭한다.
재료의 스톡이 커빙 장치(예를 들어, 3개의 롤 내의 굽힘 롤)를 통하여 정확히 공급될지라도, 에지들이 롤링된 후에 그리고 이들이 서로 결합되기 전에 재료의 스톡의 대응 에지들 간의 간격 및 정렬 시의 작은 오차를 수정하는 것이 선호될 수 있다. 이는 스톡 재료의 시트의 기하학적 형상의 불일치, 예를 들어 재료 형성 공정의 공차, 공급 조종 시의 작은 오차부, 롤링 공정에서의 작은 오차부 등으로 인함이다. 재료의 스톡의 에지들을 결합하기에 앞서 그리고 롤링 이후에 간격 및 정렬 오차를 해결하는 추가 시스템을 갖는 것이 선호될 수 있다.
간격 제어 시스템의 목적들 중 하나는 결합됨에 따라 부분적으로 완성된 테이퍼 구조체와 재료의 스톡의 시트 사이의 간격 및 정렬을 제어하는 데 있다. 예를 들어, 이는 평면 내 간격 오차부, 평면 외 간격 오차부, 및 접촉상태 정렬 오차부를 해결하기 위한 적어도 3가지의 오차부가 있을 수 있다. 그러나, 간격 제어 시스템은 많거나 또는 적은 오차부, 또는 이의 임의의 조합을 해결하기 위하여 사용될 수 있다.
평면 내 간격 오차부의 예시가 도 12a 및 도 12b에 도시된다. 도 12a는 오차부가 없는 테이퍼 구조체(1200)(예를 들어, 절두 원추)의 예시를 도시하며, 도 12b에서의 테이퍼 구조체(1200)는 간격 오차부를 포함한다. 도 12a 및 도 12b에서 제1 화살표(1201)는 동일한 위치를 향하며, 이 위치에서 도 12b에서 오차부가 있다. 오차부는 평면 내 접합 오차부(1202)일 수 있다. 도 12a에서, 간격(1204)은 평평하고 결합되는(예를 들어, 접합되는) 재료의 스톡(1206)은 존재하는 형상에 따라 정렬된다. 도 12b에서, 평면 내 간격 오차부(1202)가 있는 것은 이 위치에서 결합이 수행된 후에 결합되는 재료의 스톡(1206)이 간격이 커지도록 하는 각도로 배열되는 것을 의미한다. 간격이 줄어들고 중첩부가 발생되는 경우에, 그리고 간격이 존재하는 곡선의 평면 내에 있는 경우, 즉 롤링된 재료가 이미 결합된 부분과 일치되는 정확한 곡률을 갖지만 너무 떨어지지 않는(또는 너무 가깝지 않는) 경우에 오차부가 발생된다.
평면 외 간격 오차부의 예시가 도 13a 및 도 13b에 도시된다. 도 13a는 오차부가 없는 예시를 도시한다(도 13a 및 도 13b는 원추 이외의 원통(1300)을 나타내며, 이에 따라 단부로부터 구조체를 볼 때 오차부를 더 용이하게 볼 수 있음). 도 13a에서, 단부로부터 본 섹션은 원전한 원으로 보이며, 이는 원통(1300) 상의 모든 것들이 정렬되기 때문이다. 도 13b는 평면 외 간격 오차부(1302)의 예시를 나타내는 원통(1300)을 도시한다. 평면 외 간격 오차부(1302)는 이 위치에서 결합이 수행된 후에 결합되는 재료의 스톡(1306)이 존재하는 원통으로부터 만곡되고 원통(1300)의 표면의 "평면"으로부터 외부에서 간격(1304)이 개방되며, 리지, 덤프, 덴트(예를 들어, 덴트 등을 야기하는 만곡), 또는 테이퍼 구조체의 표면 상에 표면 오차부를 발생시키기 때문에 형성된다.
접촉상태 정렬 오차부의 예시가 도 14a 및 도 14b에 도시된다. 도 14a는 오차부가 없는 테이퍼 구조체(1400)(예를 들어, 절두 원추)의 예시를 도시하며, 도 14b에서 테이퍼 구조체(1400)는 접촉상태 정렬 오차부(1402)를 포함한다. 접촉상태 정렬 오차부(1402)는 간격을 포함할 필요는 없지만 테이퍼 구조체(1400) 내의 존재하는 시트 표면(1406)와 결합되는 시트 표면(1404)의 정렬의 오차부를 포함할 수 있다. 도 14b에 도시된 바와 같이, 이 타입의 오차부는 표면 오정렬이 있을 때 발생된다. 즉, 오차부가 남겨지고 시트가 제 위치에 결합되는 경우에, 최종 구조체(예를 들어, 윈드 터빈 타워)가 구부러진 것으로 보이거나 또는 덴트, 벌지 등을 가질 수 있다.
간격과 정렬은 결합 위치에 근접한 위치에서 측정될 수 있고, 조절이 결합에 앞서 수행될 수 있도록 측정이 결합의 업스트림에 있는 거리에서 수행될 수 있다. 측정 방법은 제한 없이 레이저 선 스캐너(간격 유도 자동 접합 시스템 내에서 사용되는 유사 레이저 시스템), 접촉 센서(예를 들어, LVDT 등), 비디오 카메라 등을 이용하년 비젼 시스템 등으로 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어 레이저 선 스캐너를 이용하여 결합으로부터 에지들 중 하나의 위치를 측정할 수 있다. 이 경우에, 단지 하나의 에지만이 측정될 수 있고, 간격은 측정되지 않는다.
런아웃 시스템의 구현이 기재된다. 일반적으로, 간격 및 오정렬은 롤링되지만 결합되지 않은 커빙 장치(예를 들어, 3개의 롤) 내에 보유된 시트에 대해 미리 형성된 테이퍼 구조체를 병진운동 및/또는 회전시킴으로써 수정될 수 있다. 이를 위해, 롤링되고 결합된 테이퍼 구조체 또는 롤링되지만 결합되지 않은 시트를 조종할 수 있다. 하나의 가능한 방법은 결합 이후에 테이퍼 구조체를 지지하는 런아웃 시스템 내에 테이퍼 구조체를 고정하고 롤링되지만 결합되지 않은 시트를 고정함에 따라 커빙 장치를 병진운동 및 회전시키는 것이다. 이를 수행하기 위한 또 다른 방법은 런아웃 시스템을 이용하여 롤링되고 결합된 테이퍼 구조체를 조정하고 고정된 상태로 커빙 장치를 유지시키는 것이다.
런아웃 시스템은 전술된 오차부를 방지 및/또는 수정하는 다수의 메커니즘을 가질 수 있다. 실시 형태에서, 런아웃 시스템은 2개의 서브시스템, 즉 "인보드" 서브시스템 및 "아웃보드" 서브시스템을 갖는다. 인보드 서브시스템은 커빙 장치 및 결합 요소에 인접하게 배열될 수 있다. 아웃보드 서브시스템은 단부를 지지하고 형성된 테이퍼 구조체의 단부에 인접하게 배열될 수 있다.
도 15 및 도 16은 런아웃 시스템의 서브시스템의 구현의 개관을 도시하며, 여기서 도 15는 인보드 서브시스템(1500) 및 도 16은 아웃보드 서브시스템(1600)을 도시한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 인보드 서브시스템(1500)은 3개의 롤(1504)이 이의 중량을 지지하는 것을 방지하기 위해 형성됨에 따라 테이퍼 구조체(1502)(예를 들어, 절두 원추)를 지지할 수 있다. 인보드 지지 메커니즘(1506)은 평면 외 간격 오차부 또는 접촉상태 오차부를 해결하기 위하여 사용될 수 있는 조절가능 높이를 가질 수 있다. 평면 외 간격 오차부의 경우, 인보드 서브시스템(1500) 및 아웃보드 서브시스템(1600)(실시 형태에서 상하로 이동할 수 있음)은 함께 상하로 이동할 수 있고, 이에 따라 테이퍼 구조체(1502, 1602)의 기울기가 유지되고 실질적으로 동일하지만 변경되는 평면외 간격이 존재한다. 접촉상태 오차부의 경우에, 인보드 서브시스템(1500) 및 아웃보드 서브시스템(1600)은 서로 수직방향으로 이동될 수 있고, 이에 따라 테이퍼 구조체(1502, 1602)의 각도가 변화한다.
인보드 지지 메커니즘(1506)은 지지부, 예컨대 지지 롤러(1508) 등(예를 들어, 패드, 슬라이더, 베어링, 댐퍼 등)을 포함할 수 있다. 지지 롤러(1508)는 제어부(자동식 또는 수동식)를 통하여 배치될 수 있거나 또는 수동적일 수 있다. 지지부는 댐퍼 등을 포함할 수 있고, 이는 수직 지지부 상의 피벗 지점 주위에서 피벗회전할 수 있다. 지지 롤러(1508)는 테이퍼 구조체(1502)가 지지 롤러(1508)에 대해 쉽사리 회전할 수 있도록 한다. 지지 롤러(1508)는 원통형, 구형(예를 들어, 테이퍼 구조체(1502)의 직경이 변화함에 따라 지지 롤러(1508)에 대한 테이퍼 구조체(1502)의 표면의 방향의 각도가 변화하기 때문에 구형 롤러는 이 변화를 고려할 수 있음) 등일 수 있다. 지지부는 샤프트(1510) 등 상에 배열될 수 있고 샤프트(1510)는 좌우로 이동할 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 지지부는 지지 롤러(1508) 등이 좌우로 이동하도록 허용하는 레일(1512) 상에 배열될 수 있다. 예를 들어, 샤프트(1510)는 볼 스크류 등을 포함할 수 있고 여기서 지지 롤러(1508)는 레일(1512)을 따라 미끄러질 수 있고 볼 스크류에 의해 배열된다. 볼 스트류를 따른 지지 롤러(1508)의 위치는 지지 롤러(1508)의 높이, 이에 따라 테이퍼 구조체(1502)의 높이를 결정할 수 있다. 이 자유도는 또한 형성되는 테이퍼 구조체(1502)이 위치의 변화를 수동적으로 조절하기 위하여 사용될 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 위치 변화를 수동적으로 조절하기 위하여 사용될 수 있는 자유도는 레일(1512) 상에서 전체 지지 구조체(1506)가 좌우로 이동하도록 할 수 있다. 지지부는 테이퍼 구조체의 위치를 조절하기 위하여 함께 이동할 수 있거나 또는 테이퍼 구조체(1502) 상에 힘을 가하고 및/또는 테이퍼 구조체(1502)의 변화하는 직경을 조절하기 위하여 서로에 대해 이동할 수 있다. 지지부는 수동적일 수 있고 또는 이는 지지부의 좌우 이동을 제어하기 위하여 하나 이상의 액추에이터 등을 포함할 수 있다. 액추에이터는 서로에 대해 지지부를 이동시킴으로써 테이퍼 구조체(1502)의 수평 및/또는 수직 위치를 제어하기 위하여 사용될 수 있다(예를 들어, 지지부가 서로 더 근접해지면 테이퍼 구조체(1502)가 더 높아짐). 액추에이터는 또한 또는 대신에 지지부를 함께 이동시킴으로써 테이퍼 구조체(1502)의 좌/우 위치를 제어하기 위하여 사용될 수 있다.
도 16에 도시된 바와 같이, 아웃보드 서브시스템(1600)은 테이퍼 구조체(1602)의 단부(1604)를 지지할 수 있고, 간격 및 정렬 오차부를 해결하기 위한 메커니즘을 포함할 수 있다. 일부 이들 메커니즘이 후술된다.
아웃보드 서브시스템(1600)의 아웃보드 지지부(1606)는 상하로 이동할 수 있다. 이는(인보드 시스템(1500)의 높이 조절과 협력하여) 평면 외 간격 오차부를 해결할 수 있다. 이 운동은 또한 예를 들어, 인보드 시스템(1500)의 높이가 고정된 상태로 유지될 때 접촉상태 오차부를 해결하기 위하여 사용될 수 있으며, 이에 따라 아웃보드 지지부(1606)의 높이가 조절되어 테이퍼 구조체(1502, 1602)의 각도가 변경될 수 있고, 이로 인해 정렬될 수 있다.
아웃보드 서브시스템(1600)의 아웃보드 지지부(1606)는 좌우로 이동할 수 있다(도 16에 도시된 트랙(1608)에 대해 수직, 즉 좌우). 이 운동은 평면 내 간격 오차부를 수정하기 위하여 사용될 수 있다.
아웃보드 서브시스템(1600)의 아웃보드 지지부(1606)는 이의 축 주위에서 테이퍼 구조체(1602)를 트위스팅하거나 또는 이에 토크를 제공하기 위하여 사용될 수 있다. 이 트위스팅은 평면 외 오차부를 수정하기 위한 또 다른 방법이며, 즉 트위스팅은 결합되는 시트를 "감고" 또는 풀기 위하여 사용될 수 있고 이에 따라 이의 직경이 변화하고 정렬된다. 아웃보드 서브시스템(1600)은 또한 테이퍼 구조체(1602)가 형성됨에 따라 커빙 장치로부터 이의 이동의 능동 제어를 구현한다. 예를 들어, 또 다른 가능한 자유도는 트랙(1608)을 따라 아웃보드 카트(1610)의 이동을 제어한다. 이 제어는 간격을 개방 및 밀폐할 수 있는 커빙 장치로부터 이격되고 이를 향하여 테이퍼 구조체(1602)를 이동시킴으로써 평면 내 간격을 잠재적으로 해결할 수 있다. 이 운동은 또한 커빙 장치로부터 당김력 또는 커빙 장치를 향하여 가압력일 수 있는 테이퍼 구조체(1602) 상에 힘을 제공할 수 있다. 카트(1610)는 능동 제어식 브레이크일 수 있는 브레이크를 포함할 수 있다. 또한 실시 형태는 또한 수동 런아웃 시스템을 포함할 수 있다. 아웃보드 서브시스템(1600)의 구성요소가 본 명세서에서 구체적으로 언급된 오차부 이외의 오차부를 수정하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 아웃보드 지지부(1606)를 상승 및 하강시킴에 따라 평면 외 오차부 및 평면 내 오차부를 수정할 수 있다. 추가로, 본 명세서에서 기재된 다른 시스템의 구성요소는 본 명세서에서 구체적으로 언급된 오차부 이외의 오차부를 수정하기 위하여 사용될 수 있다.
실시 형태에서, 아웃보드 지지부(1606)는 도 16에 도시된 바와 같이 테이퍼 구조체(1602)의 단부(1604)를 향하여 배열된다. 그러나, 다른 실시 형태에서, 아웃보드 지지부는 제한없이 테이퍼 구조체의 중심을 향하여 또는 커빙 장치에 가장 근접한 테이퍼 구조체의 단부를 향하는 다른 위치(도시되지 않음)에 배열될 수 있다.
아웃보드 지지부(1606)는 지지 포스트(1612)가 카트(1610)와 결합되는 수평 지지 암(1614) 및 수직 지지 포스트(1612)를 포함할 수 있다. 수평 지지 암(1614)의 단부에는 테이퍼 구조체(1602)를 파지하고 및/또는 테이퍼 구조체(1602)를 지지하기 위한 지지 구조체를 포함하는 원추 결합 메커니즘(1616)이 제공될 수 있다.
실시 형태에서, 원추 결합 메커니즘(1616)은 이 메커니즘이 결합해제 없이 테이퍼 구조체(1200)를 이동 및/또는 트위스팅할 수 있도록 테이퍼 구조체(1602) 상으로 결합된다. 이는 스핀들 또는 스핀들형 구조체를 통하여 및/또는 클램프, 볼트, 케이블, 클립, 커플링, 독, 다월, 마찰 피트, 깁(gib), 후크, 조인트, 래치, 로크, 러그, 핀, 스크류, 슬라이더, 스냅 등을 이용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 회전을 허용하여 내부로부터 테이퍼 구조체(1602)를 지지하는 그래버(grabber)가 제공될 수 있다. 그래버는 테이퍼 구조체(1602)를 고정하고, 테이퍼 구조체(1602)를 분리하며, 테이퍼 구조체(1602)를 회전시키고 등을 하기 위하여 제어될 수 있다.
아웃보드 서브시스템(1600)은 아웃보드 서브시스템(1600)이 이동하도록 허용하는 카트(1610)를 포함할 수 있다. 카트(1610)는 트랙(1608) 등을 따라 이동할 수 있는 휠(1618) 등을 포함할 수 있다. 실시 형태가 임의의 트랙(도시되지 않음) 없이 휠(1618) 등을 포함할 수 있다. 카트(1610)는 또한 또는 대신에 트랙 또는 슬라이드를 따라 자유롭게(즉, 플로어 상에서) 슬라이딩할 수 있는 슬라이드를 포함할 수 있다. 슬라이드는 스라이딩 마찰을 감소시키기 위한 메커니즘, 예컨대 저 마찰 재료(예를 들어, 테프론), 그리스, 롤링 요소 베어링, 에어 베어링 등을 포함할 수 있다.
제어 시스템의 추가 실시 형태가 언급될 것이다.
테이퍼 구조체를 형성하기 위하여 본 명세서에 기재된 구성 시스템은 구동 롤러의 하나 이상의 구성요소를 제어할 수 있는 제어 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 시스템은 형성되는 테이퍼 구조체 상에서 및/또는 구성 시스템의 구성요소 또는 다수의 구성요소 상에서 피드백을 제공하는 센서, 또는 다수의 센서를 포함할 수 있다. 구성 시스템은 형성되는 테이퍼 구조체 상에서 및/또는 구성 시스템의 구성요소 또는 다수의 구성요소를 자동을 배치할 수 있는 하나 이상의 조절 메커니즘을 포함할 수 있다. 명시적으로 언급되지 않는 한, 또는 본 문헌으로부터 명확하게, 본 명세서 전체에 걸쳐 사용된 바와 같이, 테이퍼 구조체의 조절 또는 재료의 스톡의 조절은 테이퍼 구조체의 제조 동안에 임의의 단계에서(테이퍼 구조체의 형성 이전에, 동안에 또는 이후에) 재료에 대한 임의의 조절부를 포함할 수 있다. 자동 배치는 목표 테이퍼 구조체를 형성하기 위하여 사용된 모델을 기초로 할 수 있고 및/또는 센서로부터 수득된 피드백을 기초로 할 수 있다. 3개의 롤을 포함하는 실시 형태에서, 조절 메커니즘은 형성되는 테이퍼 구조체의 형상을 조절하기 위하여 3개의 롤의 롤들 중 하나 이상의 롤을 자동 배치할 수 있다. 자동 배치는 테이퍼 구조체가 테이퍼지도록 형성되는 구조체의 직경을 실질적으로 연속적으로 변화시킬 수 있다. 조절 메커니즘은 제한 없이 유압 피스톤, 공압 피스톤, 서보, 스크류, 액추에이터, 랙 및 피니언 시스템, 케이블 및 풀리 시스템, 캠, 전자기 드라이드, 로봇 팔, 롤러, 드라이버 등 또는 원하는 운동을 부여할 수 있는 다른 장치를 포함할 수 있다.
센서로부터의 피드백은 구동 롤러의 구성요소, 예를 들어 3개의 롤들 중 롤들의 하나의 롤을 자동 배치하기 위하여 조절 메커니즘(또는 다수의 조절 메커니즘)에 신호를 전송할 수 있는 컴퓨터 및/또는 컨트롤러에 제공될 수 있다. 피드백은 다음 중 하나 이상을 포함하는 많은 다른 타입의 피드백을 포함할 수 있다(제한 없이): 구성 시스템의 구성요소의 위치(예를 들어, 3개의 롤의 롤들 중 하나의 롤 및/또는 3개의 롤의 2개 이상의 롤들 사이의 거리, 또 다른 구성요소에 대한 구동 롤러의 구성요소의 각도 및/또는 형성되는 테이퍼 구조체 등), 형성되는 테이퍼 구조체의 기하학적 형상 데이터(예를 들어, 테이퍼 구조체의 축으로부터 테이퍼 구조체의 임의의 섹션의 직경, 곡률 반경, 테이퍼 각도, 평면 내 접합 간격, 평면 외 접합 간격, 에지 위치, "중심"의 거리 등), 힘 데이터(예를 들어, 테이퍼 구조체를 형성하기 위하여 장치의 동작을 완료하기 위해 필요한 힘, 여기서 동작은 제한 없이 접합 간격의 밀폐, 접촉상태 중에 테이퍼 구조체의 교정(straightening), 복수의 롤들 중 하나 이상의 롤의 각도 조절, 복수의 롤들 중 하나 이상의 롤의 이동, 테이퍼 구조체를 형성하기 위하여 장치 내로 또는 이를 통하여 재료의 스톡의 이동) 등.
제어 시스템은 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 모델을 추가로 포함할 수 있다. 모델은 수리적 및/또는 컴퓨터 모델일 수 있다. 언급된 바와 같은 모델은 경험적 모델(예를 들어, 순수하게 경험적 모델), 모델을 기초로 한 룩-업 테이블, 기초 컨셉 모델, 또는 이들 모델들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 모델 출력은 이론적 또는 수리적 분석, 경험적 측정, 피팅 인자, 다른 인자 및/또는 기계 작동에 영향을 미칠 수 있는 다른 매개변수를 기초로 할 수 있다. 모델은 기계 작동 중에 결과를 연산할 수 있다. 모델은 기계 작동 중에 저장하고 액세스되는 이전의 연산된 결과를 포함할 수 있다. 모델은 구동 롤러의 구성요소들 중 하나 이상에 대한 위치를 포함할 수 있다(예를 들어, 3개의 롤 내에 포함된 롤의 위치). 모델은 또한 또는 대신에 구성 시스템의 구성요소의 하나 이상에 대한 위치를 포함할 수 있다(예를 들어, 3개의 롤 내에 포함된 롤의 위치). 모델은 또한 또는 대신에 형성되는 테이퍼 구조체에 대한 기하학적 형상 정보를 포함한다. 기하학적 형상 정보는 서로에 대한 및/또는 구성 시스템의 하나 이상의 구성요소에 대한 테이퍼 구조체의 테이퍼 구조체의 특징부 및/또는 좌표의 위치를 포함할 수 있다. 모델은 재료의 스톡의 이상적인 에지 위치에 대한 모델을 포함할 수 있고 여기서 모델은 에지 위치 센서에 의해 제공된 피드백을 기초로 테이퍼 구조체 및 커빙 장치의 위치를 포함한다. 조절 메커니즘은 모델로부터의 출력을 기초로 구성 시스템의 하나 이상의 구성요소(예를 들어, 3개의 롤의 하나 이상의 롤)를 자동으로 배치하도록 구성될 수 있다. 조절 메커니즘은 또한 모델 및 센서로부터 피드백의 조합을 기초로 구성 시스템의 하나 이상의 구성요소를 자동으로 배치하도록 구성될 수 있다.
조절 메커니즘은 경사진 경로를 따라 구성 시스템의 하나 이상의 구성요소(예를 들어, 3개의 롤의 하나 이상의 롤)를 배치하도록 구성될 수 있다. 조절 메커니즘은 구부러진 경로를 따라 구성 시스템의 하나 이상의 구성요소(예를 들어, 3개의 롤의 하나 이상의 롤)를 배치하도록 구성될 수 있다. 조절 메커니즘은 구성 시스템의 하나 이상의 구성요소의 각도를 배치하도록 구성될 수 있다(예를 들어 3개의 롤의 하나 이상의 롤). 조절 메커니즘은 당업자에게 자명할 수 있거나 또는 본 명세서에 기재된 바와 같이 임의의 방식으로 테이퍼 구조체를 배치하도록 구성될 수 있다.
구성 시스템은 3개의 롤을 포함할 수 있고, 3개의 롤은 3개의 롤레트 뱅크를 포함하며, 롤레트 뱅크는 실시 형태에서 롤러를 포함할 수 있는 복수의 개별 롤레트 뱅크를 포함한다. 조절 메커니즘은 롤레트 뱅크의 각도를 조절하도록 구성될 수 있다. 조절 메커니즘은 복수의 롤레트 뱅크의 각도롤 조절하도록 구성될 수 있다. 각각의 개별 롤레트 뱅크는 조종될 수 있고 조절 메커니즘은 조종을 수행하도록 구성될 수 있다.
조절 메커니즘은 3개의 롤의 롤들을 독립적으로 배치하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 다수의 조절 메커니즘이 존재하며 이들 각각은 3개의 롤의 대응 롤을 배치하도록 구성된다.
실시 형태는 테이퍼 구조체 내로 형성하기 위한 재료의 스톡을 포함할 수 있고, 재료의 스톡은 3개의 롤에 의해 테이퍼 구조체 내로 형성되고 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 장치 내로 공급된다. 조절 메커니즘은 테이퍼 구조체 내로 형성하기 위한 적절한 위치 내에 재료의 스톡을 유지하기 위하여 하나 이상의 롤레트의 각도를 자동 조절하도록 구성될 수 있다. 조절 메커니즘은 재료의 스톡의 슬립을 보상하기 위하여 하나 이상의 세트의 롤레트의 각도를 자동으로 조절하도록 구성될 수 있다.
실시 형태에서, 공급 시스템은 스톡 재료 공급원, 스톡 시트의 롤, 스톡의 보관함 등으로부터 커빙 장치로 스톡 재료를 수용한다. 따라서, 공급 시스템과 커빙 장치는 이의 길이를 통해 변화하는 반경을 갖는 실질적으로 원추 형상일 수 있는 원하는 형상으로 재료를 구부리고 재료의 스톡을 취할 수 있다. 실시 형태에서, 커빙 장치는 3개의 롤을 포함하고, 3개의 롤은 복수의 롤레트를 포함하는 3개 이상의 롤레트 뱅크를 포함한다. 3개의 롤의 3개의 롤레트 뱅크는 둘 이상의 하부 롤레트 뱅크를 포함할 수 있고 하나는 입구 롤레트 뱅크로서 기능을 하고 다른 하나는 출구 롤레트 뱅크로서 기능을 한다. 실시 형태에서, 입구 및 출구 롤레트 뱅크는 형성되는 재료의 형상을 조절하기 위하여 이동될 수 있다. 형성되는 재료의 형상 제어는 형성되는 재료의 직경 제어를 통하여 구현될 수 있다.
실시 형태의 제어 시스템은 다수의 기준 중 임의의 하나 또는 기준의 임의의 조합을 기초로 할 수 있는 피드백을 포함한다. 예를 들어, 피드백은 기하학적 형상 데이터를 기초로 할 수 있다. 기하학적 형상 데이터는 형성되는 형상으로부터 수득될 수 있고, 이는 테이퍼 구조체이다(예를 들어, 원추). 기하학적 형상 데이터는 제한 없이 직경, 곡률 반경, 테이퍼 각도, 접합 간격(결합되는 재료의 평면 내, 또는 평면 외 또는 둘 모두인 간격일 수 있음), 및 테이퍼 구조체의 축으로부터 테이퍼 구조체의 섹션의 거리(임의의 섹션의 "중심"으로부터 축까지 측정될 수 있음)의 측정을 포함할 수 있다. 제어 시스템에 대한 피드백으로서 이들 측정의 임의의 다른 조합이 사용될 수 있거나 또는 임의의 이들 측정이 사용될 수 있다.
피드백은 또한 제한 없이 롤, 롤러, 롤레트 뱅크, 롤레트, 포지셔너, 휠, 구동 시스템 등을 포함하는 커빙 장치의 구성요소의 하나 이상으로부터 기하학적 형상 데이터를 포함할 수 있다. 피드백은 본 명세서로부터 고찰될 수 있거나 또는 본 명세서에 기재된 바와 같이 런아웃 시스템 또는 공급 시스템의 하나 이상의 구성요소로부터 기하학적 형상 데이터를 포함할 수 있다. 이 기하학적 형상 데이터는 또한 하나의 구성요소의 또 다른 구성요소에 대한 상대 데이터, 예를 들어, 구성요소들 간의 거리, 구성요소들 간의 각도 등을 포함할 수 있다.
실시 형태에서, 피드백은 또한 또는 대신에 힘 데이터를 포함할 수 있다. 힘 데이터는 테이퍼 구조체(예를 들어 원추)일 수 있는 형성되는 형상으로부터 수득될 수 있다. 힘 데이터는 또한 또는 대신에 구성 시스템의 구성요소로부터 수득된 힘 데이터를 포함할 수 있다. 힘 데이터의 예시는 제한 없이 테이퍼 구조체를 형성하기 위하여 구성 시스템의 동작을 완료하는데 필요할 수 있는 힘, 예컨대 접합 간격을 밀폐하고 접촉상태 중에 테이퍼 구조체를 교정하고 롤 또는 롤들의 각도를 조절하며 롤 또는 롤들의 이동시키고 재료를 구성 시스템 내로 또는 이를 통하여 구동하며 등을 위해 필요한 힘을 포함한다. 이들 힘들 중 임의의 하나 또는 모두가 사용될 수 있거나 또는 이들 힘의 임의의 다른 조합이 제어 시스템에 대한 피드백으로서 사용될 수 있다.
실시 형태에서, 피드백 데이터는 센서에 의해 수득된다. 다양한 센서가 당업자에게 자명한 바와 같이 본 명세서에 기재된 제어 시스템 내로 통합될 수 있다. 예를 들어, 센서는 제한 없이 위치 센서(예를 들어 에지 위치 센서), 각 센서, 변위 센서, 거리 센서, 속도 센서, 가속도 센서, 광학 센서, 광 센서, 이미징 센서, 압력 센서, 힘 센서, 토크 센서, 레벨 센서, 중량 센서, 근접 센서, 존재(또는 부재) 센서, 자기 센서, 라디오 센서, 음향 센서, 진동 센서 등을 포함할 수 있다. 센서는 단일 센서 또는 복수 센서를 포함할 수 있다.
센서는 또한 구성 시스템의 구성요소 또는 형성되는 테이퍼 구조체의 형상, 위치 등을 평가하기 위하여 이미지를 분석하고 구성 시스템의 구성요소 또는 형성되는 테이퍼 구조체의 이미지를 캡춰하기 위하여 이미징 장치 및 이미지 처리 회로를 포함할 수 있다. 센서는 또한 또는 대신에 하나 이상의 비디오 카메라를 포함한다. 비디오 카메라는 일반적으로 형성되는 테이퍼 구조체 및/또는 구성 시스템의 이미지를 캡춰할 수 있다. 비디오 카메라는 네트워크 인터페이스를 통하여 원격 디디오 피드를 제공할 수 있으며 상기 피드는 웹 서버에 의해 제공된 웹 페이지 내에 또는 서버와 같은 원격 하드웨어에 의해 유지되는 사용자 인터페이스를 통하여 조작자가 이용가능하다.
구성 시스템은 시스템의 임의의 영역에서의 위치 또는 구조체의 경로를 따라(공급 시스템으로부터, 커빙 장치로, 런아웃 시스템으로) 재료의 스톡의 위치를 감지하는 센서를 포함할 수 있다.
센서는 더욱 복합적인 감지 및 처리 시스템 또는 서브시스템, 예컨대 광학 기술을 이용한 3-차원 스캐너(예를 들어, 입체적 이미징 또는 운동 이미징으로부터의 형상), 구조화 광 기술, 또는 구조체 시스템 및/또는 테이퍼 구조체로부터 3-차원 정보를 추출할 수 있는 임의의 다른 적합한 감지 및 처리 하드웨어를 포함할 수 있다. 또 다른 양태에서, 센서는 정보, 예를 들어, 형성되는 테이퍼 구조체의 상태를 수득하기 위하여 이미지 콘텐츠를 분석하고 이미지를 캡춰하는 머신 비젼 시스템을 포함할 수 있다. 머신 비젼 시스템은 제한 없이 통과/실폐 결정, 오차부 검출(대응 응향 또는 시각 경고), 형상 검출, 위치 검출, 배향 검출, 충돌 경고등을 포함하는 구성 시스템에 대한 다양한 이미징-기반 자동 검사, 처리 제어 및/또는 로봇 유도 기능을 지지할 수 있다.
실시 형태에서, 센서는 형성되는 테이퍼 구조체의 반경을 포함하는 피드백을 제공한다. 구성 시스템은 실질적으로 원추형 대상물을 형성하기 위하여 테이퍼 구조체 내에서 실질적으로 연속적인 반경 조절을 유지하기 위하여 제어 시스템에 의해 제어될 수 있다. 즉, 반경 조절은 테이퍼 형상에 대해 수행된 바와 같이 일정하게 변화하는 직경을 형성하기 위하여 자동으로 제어될 수 있다.
실시 형태는 테이퍼 원추를 롤링하기 위한 조절가능 3개의 롤 뱅크를 포함한다. 실시 형태는 형성되는 테이퍼 구조체의 직경을 실질적으로 연속적으로 조절하기 위하여 롤링 처리 중에 3개의 롤 뱅크를 조절하는 것을 포함할 수 있는 장치를 실질적으로 연속적으로 조절하는 것을 포함한다. 형성되는 테이퍼 구조체의 직경은 롤을 이동시킴으로써 변화할 수 있고 롤을 이동시키는 것은 변화하는 직경에 대한 반응일 수 있다.
실시 형태는 롤레트의 각도를 제어하는 것을 포함할 수 있다. 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 3개의 롤은 다수의 개별 롤러 또는 롤레트로 구성되는 롤레트를 포함할 수 있다. 이들 롤레트 뱅크는 통상적인 롤 굽힘 공정에서 롤을 대신할 수 있다. 개별 롤레트의 헤딩 각도는 실시 형태에서 조종될 수 있고, 롤레트는 실시 형태에서 스톡 온동의 연속적인 제어를 제공함으로써 능동 및 연속적으로 조종된다. 실시 형태에서, 롤레트는 또한 3개의 롤을 통과함에 따라 재료를 조종하기 위하여 제공된다.
롤레트는 하기 요인으로 제어될 수 있다. 3개의 롤(롤레트를 통하여 재료의 스톡/시트와 접함)은 형성된 테이퍼 구조체 및 유입되는 피드 스톡의 벌크 운동을 제어하기 위한 수단 중 하나이다. 적절한 방식으로 롤레트를 조종함으로써(단독으로 또는 다른 모듈과 함께) 유입되는 피드 스톡은 테이퍼 구조체를 롤링하기 위하여 특정 운동을 수행한다.
실시 형태에서, 롤레트는 접합 간격을 제어하도록 조종될 수 있다. 실시 형태에서, 롤레트는 3개의 롤 내에서 적절한 시트 위치를 유지시키기 위하여 3개의 롤의 스로트를 향하여 또는 이로부터 이격되도록 스톡을 이동시키기 위해 조종될 수 있다. 롤레트는 또한 측면 슬립(side slip)을 보상하기 위하여 조종될 수 있다.
롤레트는 전기 모터, 기어, 랙, 캠, 링키지, 스크류, 체인, 벨트, 유압장치, 공압장치, 자기, 수동, 마찰 드라이브, 트랙션 드라이브, 열 등으로 개별적으로 조종될 수 있다.
롤레트의 뱅크 상의 모든 또는 일부 롤레트가 각각의 롤레트에 대해 개별적으로 각도를 통하여 서로 조종될 수 있다. 구체적으로, 실시 형태에서, 함께 구동하는 롤레트의 경우에, 각각의 개별 롤레트 각도는 특히 모든 롤레트에 대해 동일한 각도로 대응한다. 이들 롤레트 그룹은 모터, 기어, 랙, 캠, 링키지, 스크류, 체인, 벨트, 유압장치, 공압장치, 자기, 수동, 마찰 드라이브, 트랙션 드라이브, 열 등으로 조종될 수 있다.
특정 롤레트의 뱅크 상의 모든 또는 일부 롤레트가 각각의 롤레트에 대해 개별적으로 각도를 통하여 조종될 수 있다. 이들 롤레트 그룹은 모터, 기어, 랙, 캠, 링키지, 스크류, 체인, 벨트, 유압장치, 공압장치, 자기, 수동, 마찰 드라이브, 트랙션 드라이브, 열 등으로 조종될 수 있다.
실시 형태에서, 특정 롤레트 뱅크 상의 롤레트는 전술된 바와 같이 캠 플레이트를 사용하여 조종될 수 있다. 캠 플레이트는 대응 롤레트에 대해 동일한 조종 운동을 야기하는 하나 이상의 캠에 대해 동일한 프로파일 또는 각각의 롤레트에 대해 상이한 운동을 야기하는 각각의 캠에 대한 상이한 프로파일을 가질 수 있다. 캠 플레이트 내의 프로파일은 특정 원추를 롤링하기 위하여 요구된 롤레트 운동(모델을 기초로)에 대응할 수 있다. 또는, 프로파일은 제어 시스템이 롤레트 각도를 조절할 수 있도록 허용하는 롤레트 각도 및 캠 플레이트 위치 사이에 또 다른 상관관계에 대응할 수 있고, 즉 선형 상관관계가 있을 수 있다(캠을 특정 거리만큼 이동시켜 롤레트 헤딩 각도가 비례적으로 변화함).
실시 형태에서, 하나 또는 모든 공급 배치 시스템, 커빙 장치 배치 시스템, 및 런아웃 배치 시스템은 에지들이 결합됨에 따라 스톡의 대응 에지들 사이의 각도 및 거리를 제어하기 위하여 사용될 수 있다. 실시 형태에서, 형성되고 결합된 테이퍼 구조체는 런아웃 시스템 내에 고정된 상태로 유지되고, 커빙 장치 내에 보유되는 스톡의 섹션과 함께 커빙 장치는 형성되고 결합된 구성 시스템에 대해 배열된다. 커빙 장치는 스톡의 에지들 사이에서 평면 내 간격을 밀폐하기 위하여 형성되고 결합된 구조체에 대해 병진운동할 수 있어서 이들은 결합될 수 있다. 커빙 장치는 또한 에지들 사이의 접촉상태 부조화를 수정하고 평면 외 간격을 밀폐하기 위하여 형성되고 결합된 구조체에 대해 회전할 수 있다.
도 17은 실시 형태에 따른 접합 간격 조절을 위한 방법의 흐름도(1700)를 도시한다.
단계(1702)에 도시된 바와 같이, 방법은 커빙 장치 내로 그리고 이를 통하여 재료의 스톡을 공급하는 단계를 포함할 수 있다. 재료의 스톡의 공급은 제한 없이 공급 조절 메커니즘 및 구성 시스템을 포함할 수 있는 공급 시스템을 포함한 본 명세서에 기재된 임의의 수단을 통하여 구현될 수 있다. 커빙 장치는 3개의 롤을 포함할 수 있다.
단계(1704)에 도시된 바와 같이, 방법은 재료의 스톡의 위치를 감지하는 단계를 포함할 수 있다. 이는 재료의 스톡의 하나 이상의 에지를 감지하는 단계를 포함할 수 있다. 이 감지는 센서에 의해 수행될 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 이 단계는 공급 시스템 또는 커빙 장치의 구성요소의 위치를 감지하는 단계를 포함할 수 있다.
단계(1706)에 도시된 바와 같이, 방법은 위치가 바람직하지 못한 간격 상태를 나타내는 것을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 이 단계는 컨트롤러가 위치가 바람직하지 못한 간격 상태를 나타내는 것을 결정하는 간격 오차부 컨트롤러에 위치를 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 결정은 또한 알려진 이상적인 위치에 대해 감지/검출된 위치를 비교함으로써 수행될 수 있고, 상기 알려진 이상적인 위치는 모델, 알려진 측정값, 소정의 값, 시스템 또는 방법의 사전 작업으로부터의 위치의 일부일 수 있다. 바람직하지 못한 간격 위치는 본 명세서에 기재된 임의의 오차부, 예를 들어, 접합 간격의 불일치, 각 정렬 오차부, 평면형 정렬 오차부 등일 수 있다.
바람직하지 못한 간격 위치가 감지되면, 방법은 단계(1708)로 진행할 수 있고, 바람직하지 못한 간격 위치가 감지되지 않으면, 방법은 단계(1702)를 스킵할 수 있다.
단계(1708)에 도시된 바와 같이, 간격 조절 메커니즘에 조절 명령을 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 조절 명령은 컨트롤러, 예를 들어, 간격 오차부 컨트롤러에 의해 전송될 수 있다. 조절 명령은 시스템의 구성요소(예를 들어 공급 시스템 또는 커빙 장치)의 위치, 재료의 스톡의 위치, 조절 메커니즘의 피스톤 또는 운동 등을 포함할 수 있다. 간격 조절 메커니즘은 제한 없이 공급 조절 메커니즘, 구성 시스템 조절 메커니즘, 롤레트 조종 메커니즘, 런아웃 조절 메커니즘 등을 포함하는 시스템의 구성요소를 조절할 수 있는 본 명세서에 기재된 임의의 조절 메커니즘(또는 이의 조합)일 수 있다. 즉, 조절 명령은 배치 오차부를 보상할 수 있다. 예를 들어, 배치 오차부는 재료의 스톡 내에 포함된 접합 간격의 불일치를 포함할 수 있고, 조절 명령은 일정하지 않은 접합 간격이 재료의 스톡의 접합 중에 형성되는 재료의 스톡을 배치하기 위한 명령을 포함할 수 있다. 배치 오차부는 재료의 스톡 내의 평면형 정렬 오차부를 포함할 수 있고, 조절 명령은 재료의 스톡의 에지들을 서로 결합하면서 재료의 스톡의 에지가 재료의 스톡의 마주보는 에지와 실질적으로 인접하도록 재료의 스톡을 배치하기 위한 명령을 포함할 수 있다. 배치 오차부는 재료의 스톡 내에서 감지된 각 정렬 오차부를 포함할 수 있고, 조절 명령은 재료의 스톡의 에지들을 서로 결합하면서 재료의 스톡의 에지들이 서로 실질적으로 평행하도록 재료의 스톡을 배치하기 위한 명령을 포함할 수 있다.
단계(1710)에 도시된 바와 같이, 방법은 간격 조절 메커니즘과 재료의 스톡을 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 이 단계는 본 명세서에 기재된 배치 구성요소, 시스템 및 방법을 포함할 수 있다.
단계(1712)에 도시된 바와 같이, 방법은 결합 요소를 사용하여 재료의 스톡을 결합하는 단계를 포함할 수 있다. 이는 예를 들어, 접합기를 이용하여 재료의 스톡의 대응 에지들을 서로 결합하는 단계를 포함할 수 있다. 결합은 런아웃 시스템 내에서 테이퍼 구조체를 형성하기 위하여 런아웃 시스템 내로 그리고 커빙 장치를 통하여 롤링된 후에 또는 커빙 장치를 통하여 롤링됨에 따라 재료의 스톡을 실질적으로 연속적으로 접합하는 단계를 포함할 수 있다.
도 18은 본 발명에 따른 제어 시스템(1800)에 대한 블록도를 도시한다. 구체적으로, 도 18은 컨트롤러(1808) 및 모델(1806)을 포함할 수 있는 컴퓨터(1804), 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 기계일 수 있는 기계(1802)를 도시한다.
기계(1802)는 커빙 장치(1810), 조절 메커니즘(1812), 결합 요소(1814), 공급 시스템(1816), 런아웃 시스템(1818), 및 하나 이상의 센서(1820)를 포함할 수 있다.
커빙 장치(1810)는 예를 들어, 3개의 롤일 수 있다. 3개의 롤은 2개 이상의 가이드 롤 및 하나 이상의 굽힘 롤을 포함하는 3개 이상의 롤을 가질 수 있다. 가이드 롤은 복수의 롤레트를 갖는 롤레트 뱅크를 포함할 수 있다.
조절 메커니즘(1812)은 본 명세서에 기재된 조절을 위한 임의의 수단일 수 있고, 기계(1802)의 임의의 구성요소, 예를 들어, 커빙 장치(1810)의 구성요소(예를 들어, 3개의 롤의 하나 이상의 롤)를 조절하기에 적합할 수 있다. 3개의 롤을 포함하는 실시 형태에서, 조절 메커니즘(1812)은 형성되는 테이퍼 구조체의 직경이 롤의 상대 위치에 의해 제어되는 하나 이상의 롤을 배치하도록 구성될 수 있다. 조절 메커니즘(1812)은 형성되는 테이퍼 구조체의 직경을 실질적으로 연속적으로 조절하기 위하여 롤의 각도를 변화시키지 않고 롤들 중 또 다른 하나의 롤에 대해 3개의 롤 내의 롤들 중 하나 이상의 롤을 병진운동시키도록 구성될 수 있다. 조절 메커니즘(1812)은 또한 또는 대신에 3개의 롤 내의 롤들 중 하나의 롤에 대해 롤들 중 하나 이상의 롤의 각도를 배치하도록 구성될 수 있다. 조절 메커니즘(1812)은 다수의 조절 메커니즘, 3개의 롤 내의 대응 롤을 배치하도록 구성된 하나의 조절 메커니즘을 포함할 수 있다. 조절 메커니즘(1812)은 테이퍼 구조체의 단부 또는 테이퍼 구조체의 피크 주위에서 재료의 스톡의 회전하도록 재료의 스톡를 배치하기 위하여 구성될 수 있다.
결합 요소(1814)는 예를 들어, 접합기일 수 있다. 결합 요소(1814)는 제어가능하고 이동가능할 수 있다.
공급 시스템(1816)은 전술된 조절 메커니즘(1812)을 사용할 수 있거나 또는 자체 조절 메커니즘(1822)을 포함할 수 있다(예를 들어, 커빙 장치 내로 공급됨에 따라 재료의 스톡을 배치하도록 구성된 공급 조절 메커니즘). 공급 시스템(1816)은 예를 들어 구성 시스템과 같은 본 명세서에서 기재된 구성요소를 포함할 수 있다. 공급 시스템(1816)은 조절 메커니즘(1822)이 에지 롤러(1824)를 배치하도록 구성되는 커빙 장치(1810) 내로 또는 이를 통하여 공급된 재료의 스톡의 에지의 위치를 구속하도록 구성된 하나 이상의 에지 롤러(1824)를 포함할 수 있다.
런아웃 시스템(1818)은 전술된 조절 메커니즘(1812)을 이용할 수 있거나 또는 자체 조절 메커니즘(1826)을 포함할 수 있다. 런아웃 시스템(1818)은 아웃보드 서브시스템(1830) 및 인보드 서브시스템(1828)과 연계된 임의의 구성요소를 포함할 수 있다.
센서(1820)는 본 명세서에서 기재된 임의의 센서일 수 있고, 센서(1820)는 개별 구성요소 또는 기계(1802)의 일부일 수 있다. 센서(1820)는 기계(1802)의 구성요소에 제어 신호를 전송하기 위하여 피드백을 이용할 수 있는 컨트롤러(1808)에 피드백을 제공할 수 있다.
피드백은 기하학적 형상 데이터가 제한 없이 직경, 곡률 반경, 테이퍼 각도, 접합 간격, 테이퍼 구조체의 축으로부터 테이퍼 구조체의 섹션의 거리 등을 포함하는 형성되는 테이퍼 구조체의 기하학적 형상 데이터를 포함할 수 있다. 피드백은 또한 또는 대신에 제한 없이 동작을 완료하기 위해 필요한 힘을 포함하는 힘 데이터를 포함할 수 있고, 동작은 접합 간격의 밀폐, 접촉 상태 중에 테이퍼 구조체의 교정, 3개의 롤 내에서 롤들 중 하나의 롤의 각도 조절, 롤의 이동 및 테이퍼 구조체를 형성하기 위하여 장치 내로 또는 이를 통하여 재료의 스톡의 이동을 포함한다.
모델(1806)은 본 명세서에서 기재된 임의의 모델일 수 있고, 모델(1806)은 컴퓨터(1804)에 의해 구현되거나 또는 상부에 배열될 수 있다. 대안으로, 모델(1806)은 컨트롤러(1808)와 연계된 프로세서 또는 컨트롤러(1808)에 의해 구현되거나 또는 이에 저장될 수 있다. 모델(1806)은 기계(1802)의 구성요소에 제어 신호를 전송하기 위하여 정보를 이용할 수 있는 컨트롤러(1808)에 정보를 전송할 수 있다. 모델(1806)은 일반적으로 제한 없이 목표 테이퍼 구조체 직경에 대한 3개의 롤의 롤의 상대 위치, 테이퍼 구조체를 형성하기 위하여 기계 내로 또는 이를 통하여 공급됨에 따라 재료의 스톡의 상대 위치, 등을 포함하는 테이퍼 구조체를 형성하는 모델을 포함할 수 있다.
컨트롤러(1808)는 센서(1820)로부터의 피드백, 모델(1806)로부터의 정보, 하나 초과의 센서 또는 모델로부터의 정보 또는 이의 임의의 조합을 기초로 기계(1802)의 하나 이상의 구성요소에 제어 신호를 전송할 수 있다. 컨트롤러(1808)는 센서(1820)로부터 피드백을 수신하도록 구성될 수 있다. 컨트롤러(1808)는 시스템(1800)의 임의의 구성요소, 예를 들어 테이퍼 구조체 내로 형성되는 재료의 스톡 또는 기계(1802)의 구성요소를 배치하기 위한 조절 메커니즘(1812, 1822, 1826)에 대한 피드백을 기초로 제어 신호를 전송하도록 구성될 수 있다.
컨트롤러(1808)는 시스템(1800)의 하나 이상의 구성요소와 통신하도록 결합되거나 또는 전기적으로 결합될 수 있다. 컨트롤러(1808)는 소프트웨어 및/또는 제한 없이 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 어플리케이션 특정(application specific) 집적회로, 프로그램가능한 게이트 어레이(gate array)들, 및 임의의 다른 디지털 및/또는 아날로그 구성요소뿐만 아니라 이의 조합을 포함하는 본 명세서에서 기재된 시스템(1800)의 다양한 구성요소를 제어하기에 적합한 처리 회로 및 제어 신호, 출력 신호, 센서 신호 등을 송수신하기 위한 입력부 및 출력부의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일 양태에서, 이는 프로세서와 같이 시스템(1800)의 구성요소와 직접 및 물리적으로 연계된 회로를 포함할 수 있다. 또 다른 양태에서, 이는 예를 들어 유선 또는 무선 연결을 통하여 시스템(1800)의 구성요소에 결합된 개인용 컴퓨터 또는 다른 연산 장치와 연계될 수 있는 프로세서일 수 있다. 유사하게, 본 명세서에서 기재된 다양한 기능이 컨트롤러, 프로세서, 및 개별 컴퓨터들 사이에 제공될 수 있다. 이러한 연산 장치 및 환경이 달리 명시적으로 언급되지 않는 한 "컨트롤러" 또는 "프로세서"를 의미한다.
도 19는 테이퍼 구조체의 형성을 제어하기 위한 방법(1900)을 도시한다.
단계(1902)에 도시된 바와 같이, 방법(1900)은 테이퍼 구조체를 형성하기 위하여 시스템 상의 센서와의 속성을 감지하는 단계를 포함할 수 있다. 속성은 형성되는 테이퍼 구조체의 기하학적 형상 속성, 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 시스템의 기하학적 형상 속성, 형성되는 테이퍼 구조체의 힘 속성, 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 시스템의 힘 속성 등, 또는 이의 임의의 조합일 수 있다. 센서는 본 명세서에서 기재되거나 또는 이와는 달리 당업자에게 공지된 임의의 센서를 포함할 수 있다.
테이퍼 구조체를 형성하기 위한 시스템은 둘 이상의 가이드 롤 및 하나 이상의 굽힘 롤을 포함하는 3개 이상의 롤을 갖는 3개의 롤일 수 있는 커빙 장치를 포함할 수 있고, 가이드 롤은 복수의 롤레트를 갖는 롤레트 뱅크를 포함할 수 있다. 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 시스템은 추가로 하나 이상의 롤을 배치하도록 구성되는 조절 메커니즘을 추가로 포함할 수 있고, 형성되는 테이퍼 구조체의 직경은 롤의 상대 위치에 의해 제어된다. 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 시스템은 테이퍼 구조체를 형성하기 위하여 커빙 장치를 통해(예를 들어, 3개의 롤) 재료의 스톡이 롤링됨에 따라 재료의 스톡의 에지들을 결합하기 위한 결합 요소를 추가로 포함할 수 있다.
단계(1904)에 도시된 바와 같이, 방법(1900)은 컨트롤러로 센서로부터 피드백을 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 피드백은 전술된 감지된 속성을 기초로 할 수 있다. 컨트롤러는 본 명세서에서 기재되거나 또는 당업자에게 공지된 것일 수 있다. 컨트롤러는 시스템과 통합되거나 또는 시스템과 떨어져 있을 수 있다. 피드백은 센서 신호를 통하여 컨트롤러에 전송될 수 있고, 피드백은 컨트롤러 또는 또 다른 위치/장치에서 처리/분석될 수 있다.
단계(1906)에 도시된 바와 같이, 방법(1900)은 조절 메커니즘에 조절 명령을 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 조절 명령은 컨트롤러로부터 전송될 수 있거나 또는 시스템의 또 다른 구성요소로부터 전송될 수 있다. 조절 명령은 피드백을 기초로 할 수 있다. 조절 메커니즘은 테이퍼 구조체를 형성하기 위하여 시스템/기계의 구성요소 및/또는 재료의 스톡(형성 이전, 형성 중에, 및 이후에 테이퍼 구조체를 포함함)의 위치를 조절할 수 있는 본 명세서에 언급된 조절 메커니즘일 수 있다.
단계(1908)에 도시된 바와 같이, 방법(1900)은 롤의 위치를 조절하는 단계를 포함할 수 있다. 이는 조절 명령을 기초로 조절 메커니즘과 함께, 커빙 장치의 임의의 임의의 구성요소 또는 3개의 롤의 롤 중 하나 이상의 위치를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
도 20은 테이퍼 구조체의 형성을 제어하기 위한 방법(2000)을 포함할 수 있다.
단계(2002)에 도시된 바와 같이, 방법(2000)은 테이퍼 구조체를 형성하기 위하여 시스템 상의 센서로 재료의 스톡의 위치를 감지하는 단계를 포함할 수 있다. 재료의 스톡은 테이퍼 구조체 또는 테이퍼 구조체 자체 내로 형성되는 스톡일 수 있다(형성 이전, 중에 및 이후에 테이퍼 구조체를 포함함).
테이퍼 구조체를 형성하기 위한 시스템은 예를 들어 도 19를 참조하여 본 명세서에서 기재된 것과 유사할 수 있고, 또한 또는 대신에 하나 이상의 롤에 공급됨에 따라 재료의 스톡을 배치하도록 구성된 공급 조절 메커니즘을 포함할 수 있고, 재료의 스톡은 커빙 장치를 통하여 롤링됨에 따라 테이퍼 구조체를 형성한다. 공급 조절 메커니즘은 커빙 장치 내로 공급됨에 따라 재료의 스톡을 배치하기 위하여 시스템의 또 다른 구성요소를 이동시키거나 또는 재료의 스톡을 포함하는 공급 시스템의 임의의 구성요소를 조절하기 위한 임의의 수단을 포함할 수 있다.
단계(2004)에 도시된 바와 같이, 방법(2000)은 센서로부터 컨트롤러로 피드백을 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 피드백은 재료의 스톡의 위치를 기초로 할 수 있다.
단계(2006)에 도시된 바와 같이, 방법(2000)은 공급 조절 메커니즘에 조절 명령을 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 조절 명령은 시스템의 또 다른 구성요소로부터 또는 컨트롤러로부터 전송될 수 있다. 조절 명령은 피드백을 기초로 할 수 있다.
단계(2008)에 도시된 바와 같이, 방법(2000)은 재료의 스톡의 위치를 조절하는 단계를 포함할 수 있다. 이는 조절 명령을 기초로 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 시스템 내로 또는 이를 통하여 재료의 스톡이 공급됨에 따라 재료의 스톡의 위치를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
도 21은 테이퍼 구조체의 형성을 제어하기 위한 방법(2100)을 도시한다.
단계(2102)에 도시된 바와 같이, 방법(2100)은 에지 위치 센서로 재료의 스톡의 에지의 위치를 감지하는 단계를 포함할 수 있다. 재료의 스톡은 테이퍼 구조체 또는 테이퍼 구조체 자체 내로 형성하기 위한 스톡일 수 있다(형성 이전, 중에 및 이후에 테이퍼 구조체를 포함함). 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 시스템은 롤링 조립체, 결합 요소, 런아웃 시스템, 및 조절 메커니즘을 포함할 수 있다.
단계(2104)에 도시된 바와 같이, 방법(2100)은 에지 위치 센서로부터 컨트롤러로 피드백을 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 피드백은 재료의 스톡의 에지의 위치를 기초로 할 수 있다.
단계(2106)에 도시된 바와 같이, 방법(2100)은 조절 메커니즘에 조절 명령을 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 조절 명령은 시스템의 또 다른 구성요소로부터 또는 컨트롤러로부터 전송될 수 있다. 조절 명령은 피드백을 기초로 할 수 있다.
단계(2108)에 도시된 바와 같이, 방법(2100)은 테이퍼 구조체의 위치를 조절하는 단계를 포함할 수 있다(형성 이전, 중에 및 이후에 테이퍼 구조체를 포함함). 이는 재료의 스톡이 롤링 조립체를 통과한 후에 조절 명령을 기초로 조절 메커니즘을 사용하여 롤링 조립체에 대해 테이퍼 구조체의 위치를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
도 22는 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 방법(2200)을 도시한다.
단계(2202)에 도시된 바와 같이, 방법(2200)은 센서를 이용하여 센서 데이터를 감지하는 단계를 포함할 수 있다. 센서 데이터는 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 형성되는 테이퍼 구조체의 기하학적 형상 속성, 기계 구성요소의 기하학적 형상 속성, 형성되는 테이퍼 구조체의 힘 속성, 기계 구성요소의 힘 속성, 재료의 스톡의 위치, 기계 구성요소의 위치, 재료의 스톡 내에서 접합 간격의 불일치(inconsistency), 재료의 스톡 내에서 평면형 정렬 오차부, 재료의 스톡 내에서 각 정렬 오차부. 감지는 2200으로 도시된 방법 중에 임의의 단계에서 수행될 수 있고 임의의 단계에서 조절은 센서 데이터 내에서 기초로 구성될 수 있다.
단계(2204)에 도시된 바와 같이, 방법(2200)은 센서로부터 컨트롤러로 피드백을 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 피드백은 센서 데이터를 기초로 할 수 있다.
단계(2206)에 도시된 바와 같이, 방법(2200)은 조절 명령을 조절 메커니즘에 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 조절 명령은 컨트롤러로부터 또는 시스템의 또 다른 구성요소로부터 전송될 수 있다. 조절 명령은 피드백을 기초로 할 수 있다.
단계(2208)에 도시된 바와 같이, 방법(2200)은 조절 명령을 기초로 조절 메커니즘을 이용하여 재료의 스톡의 위치를 조절하는 단계를 포함할 수 있다. 재료의 스톡의 위치 조절은 공급 시스템, 3개 이상의 롤, 런아웃 시스템 및 형성되는 테이퍼 구조체 중 하나 이상을 배치하는 조절 메커니즘을 포함할 수 있다.
단계(2210)에 도시된 바와 같이, 방법(2200)은 공급 시스템 내에서 재료의 스톡을 구동하는 단계를 포함할 수 있다. 공급 시스템은 본 명세서에서 기재된 공급 시스템일 수 있다.
단계(2212)에 도시된 바와 같이, 방법(2200)은 롤링 조립체를 통하여 재료의 스톡을 공급하는 단계를 포함할 수 있다. 롤링 조립체는 2개 이상의 가이드 롤 및 하나 이상의 굽힘 롤을 갖는 3개 이상의 롤을 포함하는 3개의 롤일 수 있다. 가이드 롤은 복수의 롤레트를 갖는 롤레트 뱅크를 포함할 수 있다.
단계(2214)에 도시된 바와 같이, 방법(2200)은 재료의 스톡이 테이퍼 구조체를 형성하기 위하여 롤링 조립체를 통해 롤링함에 따라 재료의 스톡의 에지를 서로 결합하는 단계를 포함할 수 있다. 결합은 본 명세서에서 기재된 바와 같이 결합 요소를 이용할 수 있다.
단계(2216)에 도시된 바와 같이, 방법(2200)은 런아웃 시스템으로 롤링 조립체로부터 재료의 스톡을 유도하는 단계를 포함할 수 있다. 런아웃 시스템은 본 명세서에서 기재된 런아웃 시스템일 수 있다.
본 명세서에서 기재된 제어 시스템은 제한 없이 공급 시스템, 커빙 장치 결합 요소, 및 런아웃 시스템을 포함하는 전체 구성 시스템 또는 이의 일부에 유도된 제어 시스템을 포함한다. 본 명세서 전체에 걸쳐 사용된 바와 같이, "제어 시스템"은 특정 구성요소/기계가 달리 본 명세서에서 언급되지 않는 한 임의의 및 모든 전술된 시스템 또는 조합에 대한 제어 시스템을 언급한다.
상기에서 용어 "기계" 및 "구성요소"는 본 명세서에서 언급되지 않는 본 명세서에서 기재된 바와 같이 구성요소의 요소 또는 요소들의 조합을 지칭한다. 이들 용어는 또한 전체적으로 구성요소를 지칭한다.
상기 제어 시스템들, 장치들, 방법들, 공정들 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 개 이상의 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러들, 임베디드(embedded) 마이크로컨트롤러, 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 구성요소들 또는 전자신호들을 처리하도록 구성될 수 있는 장치들 또는 다른 장치를 포함할 수 있다. 또한 상기 장치와 공정의 실현은, C 와 같은 구조적 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(process 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 범위 내에 있다. 본 명세서에에 공개된 일부 실시 형태에서 컴퓨터 프로그램 제품들은, (상기 장치/시스템과 같은) 한 개 이상의 컴퓨팅 장치들을 실행할 때, 상기 단계들 및/또는 모든 단계들을 수행하는 컴퓨터 실행 코드 또는 컴퓨터 이용가능한 코드를 포함한다. 상기 코드는, 컴퓨터 메모리 내에서 비-일시적으로(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.
테이퍼 구조체를 구성하기 위한 시스템, 방법, 및 장치와 제어 시스템 및 이의 방법이 본 명세서에서 기재된다. 예시적인 실시 형태가 테이퍼 구조체의 구조체를 강조하고 이를 제어할지라도 본 발명의 원리는 다른 제작 공정에 적용된다. 모든 이러한 변형은 본 발명이 범위 내에 있는 본 명세서에서 기재된 바와 같은 시스템, 방법 및 장치를 이용할 수 있다.
제어 시스템의 다른 구성요소는 키보드, 터치패드, 마우스, 스위치, 다이얼, 버튼 등을 포함하는 입력 장치 및 디스플레이, 스피커, 또는 다른 음향 트랜스듀서, 광 방출 다이오드 등과 같은 출력 장치로서 포함될 수 있다. 다른 하드웨어는 또한 또는 대신에 예를 들어, 외부 컴퓨터, 외부 하드웨어, 외부 설비 또는 데이터 획득 시스템 등에 연결하기 위한 다양한 케이블 연결부 및/또는 하드웨어 어댑터를 포함할 수 있다.
제어 시스템은 네트워크 인터페이스와 통신하도록 연결될 수 있거나 또한 이를 포함할 수 있다. 네트워크 인터페이스는 데이터 네트워크를 통하여 통신하는 원격 컴퓨터에 제어 시스템 및 구성 시스템을 결합하기에 적합한 소프트웨어 및 하드웨어의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 제한 없이 예시로서, 이는 IEEE 802.11 표준(또는 이의 임의의 변형)에 따라 작동하는 유선 또는 무선 이터넷(Ethernet) 연결을 위한 전자장치 또는 임의의 다른 단거리 또는 장거리 우선 네트워킹 구성요소 등을 포함할 수 있다. 이는 인터넷과 같이 데이터 네트워크에 결합된 회전부 내에 있는 로컬 영역 네트워크 등에 결합되는데 사용될 수 있는 블루투스 또는 적외선 트랜스시버와 같은 단거리 데이터 통신용 하드웨어를 포함할 수 있다. 이는 또한 또는 대신에 와이맥스(WiMax) 연결 또는 셀룰러 네트워크 연결(CDMA, GSM, LTE, 또는 임의의 다른 적합한 프로토콜 또는 프로토콜의 조합을 이용하여)을 위한 하드웨어/소프트웨어를 포함할 수 있다. 일관되게, 제어 시스템은 네트워크 인터페이스가 연결되는 임의의 네트워크 내에서 구성 시스템에 의해 제어하도록 구성될 수 있다.
상기 설명에서, 다양한 구성요소들의 상대운동을 포함하는 다양한 작업들이 설명되었다. 그러나, 변화하는 설계상 제약 또는 다른 실시 고려사항이 일부 구성요소들이 (지면에 대해) 고정된 상태로 유지하거나 단지 최소 운동을 하도록 요구할 수 있는 것으로 알려져 있다. 예를 들어, 상기 구성 시스템은, 하기 구성요소들 중 어느 한 개가 지면에 대해 고정된 상태로 유지되도록 설계될 수 있다: 조종 메커니즘의 공급원, 공급 시스템의 임의의 원하는 구성요소, 커빙 장치의 임의의 원하는 구성요소, 접합기의 임의의 원하는 구성요소, 런아웃 시스템의 임의의 원하는 구성요소, 구조체 하에서 테이퍼 구조체의 피크/상부/단부 등.
유사하게, 상기 시스템은, 상기 구성요소들이 지면에 대해 (또는 상기 설명된 것을 제외하고, 서로에 대해) 고정된 상태를 유지하지 못하도록 설계될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 구성요소를 이동시키기 위해 가장 무겁거나 가장 강한 것이 지면에 대해 고정된 상태를 유지한다. 일부 실시 형태에서, 상기 구성요소들의 상대운동은, 상기 시스템과 근접한 구성요소들에 대한 손상위험을 가장 양호하게 감소시키도록 선택된다. 일부 실시 형태에서, 상기 구성요소의 상대운동은, 전체적으로 상기 시스템의 기대수명 또는 한 개 이상의 구성요소들의 기대 수명을 최대화하도록 선택된다
특정 실시 형태가 도시 및 기재될지라도, 형상 및 세부사항의 다양한 변경 및 개조가 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 구현될 수 있고, 법률에 의해 광범위한 방식으로 해석되는 청구항에 의해 정의된 바와 같이 본 발명의 일부를 구성하는 것은 것은 당업자에게 자명하다.

Claims (14)

  1. 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 제어 시스템으로서,
    테이퍼 구조체를 형성하기 위한 커빙 장치에 대해 이동하는 스톡 재료의 에지의 위치를 측정하도록 배열된 센서, 및
    센서와 통신하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 하나 이상의 프로세서 및 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함하고, 상기 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 하나 이상의 프로세서가
    센서로부터 스톡 재료의 에지의 위치를 나타내는 피드백 신호를 수신하고,
    센서로부터의 피드백 신호에 기초하여 제어 신호를 결정하고,
    커빙 장치의 적어도 2개의 가이드 롤 및 적어도 하나의 굽힘 롤 내로 이동하는 스톡 재료를 위치시키기 위해 공급 조절 메커니즘에 제어 신호를 전송하는 공정을 수행하도록 하는 명령을 갖는 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 센서는 변위 센서를 포함하는 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 제어 신호는 커빙 장치 내로 이동하는 스톡 재료의 각도를 조절하기 위하여 공급 조절 메커니즘의 적어도 하나의 공급 액추에이터를 구동하는 제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 제어 신호는 커빙 장치 내로 이동하는 스톡 재료의 에지의 위치를 구속하기 위해 공급 조절 메커니즘의 에지 롤러를 구동하는 제어 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 하나 이상의 프로세서가 제어 신호의 결정을 수행하도록 하는 명령은 커빙 장치 내로 이동하는 스톡 재료의 이상적인 에지 위치에 대한 모델에 대해 센서로부터의 피드백 신호를 비교하는 것을 포함하는 제어 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 하나 이상의 프로세서가 스톡 재료를 위치시키기 위해 공급 조절 메커니즘에 제어 신호를 전송하도록 하는 명령은 테이퍼 구조체를 형성하기 위하여 커빙 장치 내로 스톡 재료가 이동함에 따라 스톡 재료를 연속적으로 배열하는 것을 포함하는 제어 시스템.
  7. 테이퍼 구조체를 형성하기 위한 제어 시스템으로서,
    커빙 장치에 대해 이동하는 스톡 재료의 위치 정보를 측정하도록 배열된 센서, 및
    센서와 통신하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 하나 이상의 프로세서 및 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함하고, 상기 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 하나 이상의 프로세서가
    센서로부터 위치 정보를 수신하고,
    커빙 장치 내로 이동하는 스톡 재료의 상대 위치를 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 모델로부터 수신하고,
    센서에 의해 측정된 스톡 재료의 위치 정보 및 모델에 기초하여 제어 신호를 결정하고,
    커빙 장치의 적어도 2개의 가이드 롤 및 적어도 하나의 굽힘 롤을 포함하는 적어도 3개의 롤 내로 이동하는 스톡 재료를 위치시키기 위해 공급 조절 메커니즘에 제어 신호를 전송하는 공정을 수행하도록 하는 명령을 갖는 제어 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 센서는 변위 센서를 포함하는 제어 시스템.
  9. 제7항에 있어서, 컨트롤러의 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 모델은 커빙 장치 내로 스톡 재료가 이동함에 따라 형성되는 테이퍼 구조체의 피크에 대해 스톡 재료의 회전 동작을 추가로 포함하는 제어 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 테이퍼 구조체의 피크에 대한 스톡 재료의 회전 동작은 커빙 장치 내로 이동하는 스톡 재료의 형상의 불규칙성을 조절하는 제어 시스템.
  11. 제7항에 있어서, 커빙 장치 내로 이동하는 스톡 재료의 상대 위치는 커빙 장치 내로 이동하는 스톡 재료의 이상적인 에지 위치를 포함하는 제어 시스템.
  12. 제7항에 있어서, 하나 이상의 프로세서가 공급 조절 메커니즘에 제어 신호를 전송하는 것을 포함하는 공정을 수행하도록 하는 명령은 커빙 장치 내로 이동하는 스톡 재료의 각도를 조절하기 위하여 공급 조절 메커니즘의 적어도 하나의 공급 액추에이터를 구동하는 것을 포함하는 공정을 하나 이상의 프로세서가 수행하도록 하는 명령을 포함하는 제어 시스템.
  13. 제7항에 있어서, 하나 이상의 프로세서가 공급 조절 메커니즘에 제어 신호를 전송하는 것을 포함하는 공정을 수행하도록 하는 명령은 하나 이상의 프로세서가 커빙 장치 내로 이동하는 스톡 재료의 공급 속도를 조절하도록 하는 명령을 포함하는 제어 시스템.
  14. 제7항에 있어서, 하나 이상의 프로세서가 공급 조절 메커니즘에 제어 신호를 전송하는 것을 포함하는 공정을 수행하도록 하는 명령은 공급 조절 메커니즘의 공급 롤러를 상이하게 구동하는 것을 포함하는 제어 시스템.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8720153B2 (en) 2010-01-25 2014-05-13 Keystone Tower Systems, Inc. Tapered spiral welded structure
US10189064B2 (en) 2010-01-25 2019-01-29 Keystone Tower Systems, Inc. Control system and method for tapered structure construction
DK2760629T3 (da) 2011-09-20 2020-02-03 Keystone Tower Systems Inc Konstruktion med kegleformet struktur
US10493509B2 (en) * 2015-06-26 2019-12-03 Keystone Tower Systems, Inc. Spiral forming
AU2017321698B2 (en) * 2016-08-31 2022-12-01 Keystone Tower Systems, Inc. Sheet transitioning in spiral formed structures
EP3911455A4 (en) * 2019-01-20 2022-11-30 Techreo LLC PROCESS FOR MAKING LAYERED TUBULAR STRUCTURES
JP2023512202A (ja) 2020-01-28 2023-03-24 キーストーン タワー システムズ インコーポレイテッド 管状構造体
CN113441547B (zh) * 2021-07-02 2022-08-16 太原理工大学 一种头部预弯曲改善镁/铝复合板波平连续轧制的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01278911A (ja) * 1988-05-02 1989-11-09 Sumitomo Metal Ind Ltd テーパ管の製造方法
US20010018839A1 (en) * 1998-01-27 2001-09-06 Miller Robert E. Apparatus for forming tapered spiral tubes

Family Cites Families (74)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1498176A (en) 1920-03-22 1924-06-17 Electro Steel Products Corp Tapered metal pole
US1659792A (en) 1925-06-03 1928-02-21 California Corrugated Culvert Machine for making spiral pipe
US2054153A (en) 1935-01-07 1936-09-15 Samuel C Awbrey Cove base dividing strip
US2355707A (en) 1941-03-22 1944-08-15 Engineering & Res Corp Structural member and method of making same
US2593714A (en) 1943-06-30 1952-04-22 Roy H Robinson Method of making cellular structures
US2412678A (en) 1943-08-21 1946-12-17 Plymold Corp Telescopic, tubular plywood mast and method of making the same
US2584074A (en) 1949-08-19 1952-01-29 George C Wilkins Wrapping strip
US2567020A (en) 1950-02-11 1951-09-04 George B Kueter Apparatus for forming continuous welded tubing
US2706851A (en) 1950-09-26 1955-04-26 Richard E Stout Method for spirally constructing buildings
DE1098478B (de) 1957-01-15 1961-02-02 Wilhelm Eckhardt Einrichtung zum Herstellen geschweisster Schraubennahtrohre
DE1075530B (de) 1958-10-08 1960-02-18 Hamburg Alexander Kückens Vorrichtung zum Herstellen von Rohren mit wendeiförmiger Schweißnaht
US3227345A (en) 1962-01-03 1966-01-04 Driam Sa Apparatus for feeding strip stock to a helical seam pipe making machine
LU47290A1 (ko) 1963-11-08 1965-05-05
FR1382331A (fr) 1963-11-08 1964-12-18 Aluminium Francais Procédé pour la fabrication des tubes coniques et tubes fabriqués par ce procédé
US3383488A (en) 1964-06-09 1968-05-14 Raymond Int Inc Spiral tube forming and welding apparatus
JPS427145Y1 (ko) 1964-07-03 1967-04-05
US3300042A (en) 1964-07-30 1967-01-24 Henry D Gordon Resilient units
DE1243131B (de) 1964-10-31 1967-06-29 Lothar Kehne Maschine zur Herstellung zylindrischer und konischer Rohre verschiedener Durchmesser aus wendelfoermig gewickeltem Band
US3472053A (en) * 1967-02-10 1969-10-14 Yoder Co Tube mill
US4082211A (en) 1967-06-16 1978-04-04 Lloyd Elliott Embury Method for fabricating tapered tubing
US3650015A (en) 1969-02-04 1972-03-21 Pacific Roller Die Co Inc Helical pipe making method
US3606783A (en) * 1969-04-01 1971-09-21 Armco Steel Corp Segmented roll for forming helically corrugated pipe
DE2053266B2 (de) * 1970-10-30 1973-04-26 Blohm + Voss Ag, 2000 Hamburg Vorrichtung zur schraubenlinienfoermigen verformung eines bandes zu einem rohr
JPS5042135Y2 (ko) * 1971-06-30 1975-11-29
US3775835A (en) 1971-09-07 1973-12-04 F Cauffiel Tapered pole construction and manufacture of same
US3888283A (en) 1971-12-27 1975-06-10 Ford B Cauffiel Tapered pole made of variable width metal strips
DE2361992B2 (de) 1973-12-13 1975-11-27 Blohm + Voss Ag, 2000 Hamburg Vorrichtung zum Einstellen des Anstellwinkels der Verformungsrollen eines Schraubennahtrohrwerkes
US4147454A (en) 1975-10-23 1979-04-03 Nor-Am Resources Technology Incorporated Method of and apparatus for construction of pipes for marine use, as for ocean mining and the like
AU530251B2 (en) 1978-10-06 1983-07-07 Rib Loc International Limited Forming tubes from strip (helically)
SE424047B (sv) 1978-12-22 1982-06-28 Hedlund Kurt Maskin for framstellning av skruvlinjefalsade ror
US4261931A (en) 1979-08-03 1981-04-14 Chicago Bridge & Iron Company Cooling tower with fluted wall
US4367640A (en) 1980-01-28 1983-01-11 Heitzman Steven C Apparatus for forming sheet metal duct work
JPS5870918A (ja) 1981-10-23 1983-04-27 Rokuzo Seto 電柱用円錐管の製造方法と装置
JPS5956934A (ja) 1982-09-27 1984-04-02 Toshiba Corp 鉄板送り装置
US4945363A (en) 1984-05-25 1990-07-31 Revlon, Inc. Conical spiral antenna
JPS6192783A (ja) * 1984-10-13 1986-05-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 多層スパイラル管製造装置
CN1006570B (zh) 1985-07-24 1990-01-24 索福斯国际有限公司 管道卷绕及密封的方法及设备
US4927050A (en) 1985-09-12 1990-05-22 Palazzo David T Method of making double wall storage tank for liquids from a metal tank having a patterned surface
US5139603A (en) 1989-07-10 1992-08-18 Core Craft Technologies, Inc. Apparatus for making nested honeycomb structures
CA2046317C (en) * 1989-12-04 1998-06-23 Takaaki Toyooka Machine for manufacturing welded steel pipes and method for handling the same machine
US5063969A (en) 1990-02-27 1991-11-12 Ametek, Inc. Self-erecting spiral metal tube with one textured side
JPH0427145A (ja) 1990-05-22 1992-01-30 Seiko Epson Corp 半導体装置
US5266021A (en) 1991-10-10 1993-11-30 Jacobson Theodore L Apparatus for continuous forming of complex molded shapes
CN1091062A (zh) 1993-02-19 1994-08-24 休麦尔罗米尼斯有限公司 用金属板材制管的装置
US5326410A (en) 1993-03-25 1994-07-05 Timber Products, Inc. Method for reinforcing structural supports and reinforced structural supports
US5865053A (en) * 1996-02-20 1999-02-02 Abbey Etna Machine Company Transition beam forming section for tube mill
US5868888A (en) 1996-03-20 1999-02-09 Don; Jarlen Near net-shape fabrication of friction disk ring structures
US5862694A (en) * 1997-08-19 1999-01-26 Union Metal Corporation Tapered tube manufacturing apparatus and process
US6306235B1 (en) 1997-10-16 2001-10-23 Nomaco, Inc. Spiral formed products and method of manufacture
US6533749B1 (en) 1999-09-24 2003-03-18 Medtronic Xomed, Inc. Angled rotary tissue cutting instrument with flexible inner member
JP3484156B2 (ja) 1999-12-27 2004-01-06 構造品質保証研究所株式会社 構築物の補強方法及びその構造
US6732906B2 (en) 2002-04-08 2004-05-11 John I. Andersen Tapered tower manufacturing method and apparatus
AU2003256626A1 (en) 2002-07-17 2004-02-02 Musco Corporation Pole cover or sleeve
CA2500294C (en) 2002-10-01 2013-07-09 General Electric Company Modular kit for a wind turbine tower
AU2003212370B2 (en) 2003-03-19 2009-03-12 Vestas Wind Systems A/S Method of constructing large towers for wind turbines
ZA200606325B (en) 2004-02-04 2008-03-26 Corus Staal Bv Tower for a wind turbine, prefabricated metal wall part for use in a tower for a wind turbine and method for construction a tower for a wind turbine
JP4431455B2 (ja) 2004-07-16 2010-03-17 三洋電機株式会社 改質器
CN2848445Y (zh) 2005-12-06 2006-12-20 宁波燎原灯具股份有限公司 一种用于加工圆锥形管件的焊接机
GB2433453B (en) 2005-12-23 2010-08-11 Iti Scotland Ltd An apparatus for and method of manfacturing helically wound structures
US20070245789A1 (en) 2006-04-21 2007-10-25 Zepp William L Method of producing helically corrugated metal pipe and related pipe construction
DK2006471T3 (da) 2007-06-20 2009-12-14 Siemens Ag Vindmölletårn og fremgangsmåde til opbygning af et vindmölletårn
WO2009056898A1 (es) 2007-11-02 2009-05-07 Alejandro Cortina-Cordero Torre de concreto postensado para generadores eolicos
US20090320542A1 (en) * 2008-01-18 2009-12-31 William James Kephart Tube making machine with diameter control and method
NZ587002A (en) 2008-02-06 2012-01-12 Ib Andresen Ind As Tower element with multiple stacked segments
US20100095508A1 (en) 2008-10-22 2010-04-22 Lincoln Global, Inc. Spirally welded conical tower sections
US20120029294A1 (en) 2009-04-06 2012-02-02 Eric Smith Cannula
US8720153B2 (en) 2010-01-25 2014-05-13 Keystone Tower Systems, Inc. Tapered spiral welded structure
US10189064B2 (en) 2010-01-25 2019-01-29 Keystone Tower Systems, Inc. Control system and method for tapered structure construction
CN201613273U (zh) 2010-03-11 2010-10-27 淄博职业学院 自动薄壁螺旋管成型设备
US8196358B2 (en) 2010-08-25 2012-06-12 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Wind turbine generator tower
US8361208B2 (en) 2010-10-20 2013-01-29 Cameron International Corporation Separator helix
CN103492094A (zh) 2011-04-27 2014-01-01 乌兹特工业设施建设制造有限公司 塔的制造方法
DK2760629T3 (da) 2011-09-20 2020-02-03 Keystone Tower Systems Inc Konstruktion med kegleformet struktur
CN203343212U (zh) 2013-07-16 2013-12-18 中国石油集团渤海石油装备制造有限公司 一种新型刻度盘式螺旋焊管成型辊角度显示器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01278911A (ja) * 1988-05-02 1989-11-09 Sumitomo Metal Ind Ltd テーパ管の製造方法
US20010018839A1 (en) * 1998-01-27 2001-09-06 Miller Robert E. Apparatus for forming tapered spiral tubes

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Publication number Publication date
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AU2015236028A1 (en) 2016-11-10
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US11364527B2 (en) 2022-06-21
EP3122502A1 (en) 2017-02-01
AU2021212066A1 (en) 2021-08-26
KR102336823B1 (ko) 2021-12-08

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