KR20230121031A - 테이프 배치 헤드 - Google Patents

Abstract

복합 구조물의 시공에서 주형 상에 토우 재료를 배치하도록 구성된 테이프 배치 헤드에 있어서, 상기 테이프 배치 헤드는, 토우 공급원으로부터 토우 재료를 수용하고 전단 메커니즘에 의해 규정된 한 쌍의 전단 경계들 사이에서 상기 토우 재료에 전단 변형을 가함으로써 상기 토우 재료를 조향하도록 구성된 전단 메커니즘에 있어서, 상기 전단 메커니즘은 상기 토우 재료에 구동력을 가해지도록 더 구성되고, 상기 구동력은 상기 토우 재료의 조향 동안 상기 토우 재료에 대한 종방향 성분 및 횡방향 성분을 갖는 전단 메커니즘; 및 긴장 제어 시스템에 의해 상기 토우 재료에 가해지는 긴장력을 변화시키고 상기 구동력을 모니터링함으로써 상기 토우 재료 상에 작용하는 상기 구동력의 횡방향 성분이 상기 전단 메커니즘과 연관된 최대 횡방향 마찰력보다 같거나 작도록 제어하도록 구성된 긴장 제어 시스템;을 포함한다.

Description

테이프 배치 헤드

본 발명의 실시예들은 복합 구조물의 시공에서 주형 상에 토우(tow) 재료를 배치하도록 구성된 테이프 배치 헤드(tape laying head), 테이프 배치 시스템의 긴장 제어 시스템(tension control system)에 사용하기 위한 제어기; 관련 제어 방법; 및 관련 컴퓨터 판독가능 매체에 관련된다.

세장형(elongate) 보강 요소들(예: 탄소 섬유들)을 유지하는 매트릭스를 형성하는 매트릭스 재료(예: 열경화성(thermosetting) 수지(resin))를 갖는 복합 재료는 일반적으로 강하고 가벼운 구조물들을 제공하는 데 사용된다. 이러한 재료들을 이제 스포츠 장비에서 항공우주 산업에 이르기까지 다양한 응용 분야에서 광범위하게 사용된다.

복합 구조물들은 실질적으로 평행한 탄소 섬유들의 테이프(tape)들 또는 토우들을 사용하여 형성될 수 있다(테이프는 복수의 토우들을 포함할 수 있지만 용어 "테이프" 및 "토우"는 본 명세서에서 동의어로 사용됨). 토우는 매트릭스 재료로 사전-함침(pre-impregnated)될 수 있거나 매트릭스 재료는 제조 공정에서 나중에 추가될 수 있다. 토우들은 주형 구조물 상에 층으로 배치된다. 배치된 주형 구조물은 매트릭스 재료를 중합(polymerise)하고 복합 구조물(나중에 주형에서 제거됨)를 형성하기 위해 압력 하에서 예를 들어 오토클레이브(autoclave)에서 가열된다.

주형 구조물 상에 토우를 배치하기 위해서는 토우가 하나 이상의 굽은 곳(bend)들이나 커브(curve)들을 통과해야 할 수 있다. 이것은 섬유의 경로 길이가 토우의 폭에 대한 위치(예: 굽힘 또는 곡선의 내부 또는 외부)에 따라 달라지기 때문에 토우에서 탄소 섬유의 평행 배열에 영향을 미칠 수 있다. 그 영향에는 예를 들어 탄소 섬유의 좌굴(buckling) 또는 비평행 배열로의 이동 또는 의도한 토우 경로와의 오정렬과 같은 구조적 결함이 포함될 수 있다. 이러한 문제는 결과 복합 구조물의 특성들에 해로운 영향을 미칠 수 있다.

일반적으로 토우 배치 작업(일반적으로 감속 및 가속이 필요한 여러 정지-시작 프로세스들을 포함함)의 전체 속도에 상당한 영향을 미칠 수 있으므로 토우 배치 프로세스의 가속 및 선언 시간을 개선하려는 요구도 있다.

US6453962는 물결 모양의 사전-함침 토우 재료를 형성하는 데 사용되는 장치를 개시한다. 그러나, 상기 문헌은 주형 구조물 상에 생성된 토우를 배치하는 것에 관한 교시를 제공하지 않으며, 따라서 교시는 결과적인 토우를 배치하기 위한 배열 및 기술과 관련이 없으며 개시된 장치는 그러한 목적에 적합하지 않는다. 또한 다양한 롤러 회전 속도 요구 사항으로 인해 보강 요소들의 느슨함과 관련된 문제를 완화하기 위해 복잡한 배열들이 필요한다. 또한, 조합 및 핀치 롤러들의 고정된 폭은 이 장치를 사용하여 생산된 사전-함침된 재료에서 달성될 수 있는 웨이브의 정도를 제한한다. 또한, 구조물 내의 각 예인 경로가 기준축에 대해 서로 다른 각도 변화를 갖도록 하는 방법이 개시되어 있지 않는다.

FR2539122는 스트립 형태의 섬유/수지 복합 재료로 표면을 코팅하는 기계에 관한 것이다. 상기 문헌에 따르면, 표면 상에 스트립을 배치하기 위한 헤드는 지지부에 대해 피봇할 수 있도록 장착되어 중간 수직면이 표면의 불규칙성에 관계없이 스트립과 표면의 접촉선에 항상 수직을 유지한다. 이 기계는 항공 건설 분야에서 다양한 구조물을 제작하는 데 사용된다고 한다.

US2009/032195는 테이프 공급 릴(supply reel) 및 테이프 압축 롤러(compaction roller)를 포함하는 다축 테이프 배치 기계용 자동 테이프 헤드 어셈블리를 개시한다. 공급 릴로부터의 테이프는 테이프의 제로 가우시안 곡률(zero Gaussian curvature)을 실질적으로 유지하는 테이프 경로를 규정하는 압축 롤러와 공급 릴의 두 독립 구조물들 사이의 공간을 통과한다. 테이프 경로는 공급 릴과 압축 롤러 사이의 실질적으로 또는 부분적으로 제한되지 않은 곡선 경로로 인해 발생한다고 하는 컴플라이언스 루프(compliance loop)라고 하는 곡선 경로이다. 이 구조물은 공급 릴이 일반적으로 테이프 헤드 어셈블리에 대해 고정된 위치에 있는 동안 압축 롤러가 공급 릴에 대해 측방향으로 및 수직으로 이동하도록 허용한다고 한다. 이 구조물은 또한 압축 롤러가 공급 릴로부터 독립된 상태에서 섬유 테이프의 자연 경로를 따라 구르고, 조향(steer)하고, 따를 수 있도록 한다.

EP2508327은 스트립을 가압하고 단부에서 비틀림 섹션을 제한하는 처리 요소를 사용하는 것을 포함하는 방법을 교시한다. 스트립은 스트립이 처리 요소에서 측방향 곡률을 얻도록 비틀림 섹션에서 편심적으로 비틀린다. 비틀림의 방향과 정도는 비틀림 구간의 종방향 차이가 보상되도록 선택된다고 한다.

US2005/139324는 타이어를 제조하는 동안 회전 수용 표면 상에 배치되는 강화 스트립을 교시한다. 스트립은 스트립의 이동 경로에 대해 교대로 횡방향으로 이동되는 가이드를 통과하고, 이에 의해 스트립은 수용 표면 상에 기복 패턴(undulating pattern)으로 놓이게 된다. 교차 횡방향 이동의 진폭은 (a) 가이드에 접근하는 스트립 부분의 속도 및 (b) 수용 표면의 속도 비율의 함수로 변경된다. 가이드와 수용 표면 사이에서 스트립은 수용 표면 상에 접선 방향으로 배치되도록 스트립의 길이 방향 축에 대해 90도 회전한다.

GB2492594는 보강 섬유(reinforcement fibre)들 및 매트릭스 또는 바인더 재료를 포함하는 토우 테이프를 배치하기 위한 토우 설치(placement) 헤드 부재를 개시하고, 토우 설치 헤드 부재는 가변 각도 토우 복합 구조물의 형성에 사용하기 위한 것이며, 토우 테이프를 수용하고 토우 테이프가 통과할 수 있도록 구성된 핀치 배열, 상기 핀치 배열은 토우 공급 롤러 및 토우 테이프를 압축 슈 쪽으로 안내하도록 구성된 토우 공급 슈를 포함함; 및 핀치 배열로부터 토우 테이프를 수용하고 토우 테이프를 토우 테이프가 배치될 표면에 대해 가압하도록 구성된 압축 슈를 포함하고, 핀치 배열은 압축 슈와 핀치 배열 사이의 토우 테이프의 일부에 전단 변형을 가하도록(apply) 구성된다.

US2009/0229760은 복합 재료로 만든 부품 생산용 도포(application) 롤러가 있는 도포 헤드를 포함하는 섬유 도포 기계를 개시한다. 섬유 도포 헤드는 섬유를 도포 롤러로 안내하는 가이드 시스템 및/또는 섬유가 가이드 시스템을 떠날 때 각 섬유에 수지를 도포하는 수단을 더 포함한다. 섬유 도포 기계는 또한 섬유 저장 시스템 및 섬유 저장 시스템으로부터 도포 헤드로 섬유들을 운반하기 위한 운반 수단을 포함할 수 있다. 운반 수단은 각 튜브가 내부 채널에 섬유를 수용할 수 있는 가요성 튜브를 포함할 수 있다. 운반 수단은 도포 헤드와 저장 시스템 사이에 위치한 긴장 제한 시스템을 더 포함할 수 있다. 섬유 도포 기계는 도포 헤드를 이동시키기 위한 시스템을 추가로 포함할 수 있다.

US8012291은 테이프 배치 또는 섬유 설치에 사용되는 테이프 롤로부터 받침(backing) 필름을 제거하는 방법을 교시하며, 이는 받침 필름이 여전히 테이프에 부착되어 있는 동안 스풀로부터 테이프를 푸는 단계; 테이크업 롤러 주위에 여전히 부착된 받침 필름으로 테이프의 일부를 연장하는 단계; 테이프에서 받침 필름을 부분적으로 제거하고 받침 필름을 테이크업 롤러에 부착하는 단계; 테이크업 롤러에서 제거된 받침 필름을 갖는 테이프의 일부를 댄서 롤러로 연장하는 단계; 및 테이프가 스풀로부터 댄서 롤러로 이동함에 따라 테이크업 롤러 주위의 테이프의 이동에 의해 테이크업 롤러가 구동됨에 따라 테이크업 롤러 주위에 받침 필름을 연속적으로 감는 단계를 포함하고, 여기서 테이크업 롤러는 테이크업 롤러 주변의 테이프 움직임에 의해서만 구동되는 자유롭게 회전하는 테이크업 롤러로 구성된다.

US8308101은 섬유가 당겨지는 섬유의 스풀과 함께 사용하기 위한 섬유 인장 디바이스(fibre tensioning device)를 개시하며, 이는 지지부; 지지부 상에 회전 가능하게 장착되는 허브로서, 상기 허브는 상기 지지대 상에서 상기 허브와 함께 회전하도록 상기 섬유 스풀이 장착되도록 되고, 상기 허브는 상기 샤프트 주위로 회전하도록 회전 가능하게 장착되며, 상기 샤프트는 상기 허브가 상기 샤프트 주위로 회전하는 것에 대하여 고정된 허브; 스풀로부터 당겨지는 섬유에 항력을 가하는 수단, 상기 항력을 가하는 수단은 허브에 위치하며, 상기 편향 수단의 일부가 상기 샤프트에 고정되는 편향 수단을 포함한다.

전단 메커니즘을 사용할 수 있는 시스템들에서는, 토우 재료의 파손 위험을 낮추면서 더 높은 전단 각도를 달성하고 다양한 배치 작업을 쉽게 조율(tune)할 수 있기를 원한다.

토우 재료 전단 강성이 높을수록, 효과적인 전단 메커니즘을 구현하기가 더 어렵고 결함 위험이 높아진다.

실시예들은 종래 기술과 관련된 하나 이상의 문제들을 완화하고자 한다.

따라서, 일 실시예는 복합 구조물의 구성에서 주형 상에 토우 재료를 배치하도록 구성된 테이프 배치 헤드를 제공하며, 테이프 배치 헤드는, 토우 공급원으로부터 토우 재료를 수용하고 전단 메커니즘에 의해 규정(define)된 한 쌍의 전단 경계들 사이에서 상기 토우 재료에 전단 변형을 가함으로써 상기 토우 재료를 조향하도록 구성된 전단 메커니즘에 있어서, 상기 전단 메커니즘은 상기 토우 재료에 구동력을 가해지도록 더 구성되고, 상기 구동력은 상기 토우 재료의 조향 동안 상기 토우 재료에 대한 종방향 성분 및 횡방향 성분을 갖는 전단 메커니즘; 긴장 제어 시스템에 의해 상기 토우 재료에 가해지는 긴장력(tensioning force)을 변화시키고 상기 구동력을 모니터링함으로써 상기 토우 재료 상에 작용(act)하는 상기 구동력의 횡방향 성분이 상기 전단 메커니즘과 연관된 최대 횡방향 마찰력보다 같거나 작도록 제어하도록 구성된 긴장 제어 시스템;을 포함한다.

긴장 제어 시스템은 상기 토우 공급원과 상기 전단 메커니즘 사이의 상기 토우 재료의 긴장(tension)을 나타내는 제1 로드 센서(load sensor) 신호를 생성하도록 구성된 제1 로드 센서를 더 포함할 수 있고, 상기 제1 로드 센서 신호는 상기 구동력을 모니터링하는 데 사용될 수 있다.

상기 토우 재료에는 받침 재료가 제공될 수 있고, 상기 전단 메커니즘은 상기 받침 재료로부터 상기 토우 재료를 분리하도록 구성될 수 있고, 상기 긴장 제어 시스템은 상기 전단 메커니즘과 받침 재료 수집기 사이의 상기 받침 재료의 긴장을 나타내는 제2 로드 센서 신호를 생성하도록 구성된 제2 로드 센서를 더 포함할 수 있고, 상기 제2 로드 센서 신호는 상기 구동력을 모니터링하는 데 사용될 수 있다.

전단 메커니즘은 토우 가이드 롤러와 그립 슈(gripping shoe) 또는 롤러를 더 포함하고, 상기 긴장 제어 시스템은 상기 토우 가이드 롤러의 회전을 구동하도록 구성된 제1 모터를 더 포함할 수 있으며, 상기 긴장력(tension force)은 상기 제1 모터에 의해 적어도 부분적으로 가해질 수 있다.

긴장 제어 시스템은 상기 받침 재료 수집기의 작동을 구동하도록 구성된 제2 모터를 더 포함할 수 있으며, 상기 긴장력은 상기 제2 모터에 의해 적어도 부분적으로 가해질 수 있다.

긴장 제어 시스템은 상기 테이프 공급원과 연결된 브레이크를 더 포함할 수 있으며, 상기 테이프 공급원으로부터 상기 전단 메커니즘으로 토우 재료의 전달을 제동하도록 구성될 수 있고, 상기 긴장력은 상기 브레이크에 의해 적어도 부분적으로 가해질 수 있다.

긴장 제어 시스템은 긴장력을 변경함으로써 구동력을 최소 임계값 이상으로 유지하도록 추가로 구성될 수 있다.

토우 재료는 사전-함침된 토우 재료일 수 있다.

전단 메커니즘은 압축 롤러와 그립 슈 또는 롤러를 포함할 수 있고, 한 쌍의 전단 경계들 중 첫 번째는 정상 작동 시 상기 압축 롤러와 상기 주형 사이의 접촉 지점(contact point)에 의해 규정되고, 한 쌍의 전단 경계들 중 두 번째는 상기 압축 롤러와 상기 그립 슈 또는 롤러 사이의 접촉 지점에 의해 규정될 수 있다.

테이프 배치 헤드는 웹 메커니즘을 더 포함할 수 있고, 토우 재료의 전단 변형 전에 상기 토우 재료에는 상기 웹이 제공되고 상기 웹 메커니즘은 상기 토우 재료가 상기 주형 상에 배치된 후 상기 토우 재료로부터 상기 웹을 제거하도록 구성될 수 있다.

웹 메커니즘은 상기 토우 재료의 전단 변형 전에 상기 웹을 상기 토우 재료에 추가하도록 더 구성될 수 있다.

웹 메커니즘은 웹 재료의 소스 및 모터와 연관된 웹 재료 수집기를 포함할 수 있고, 상기 모터는 상기 웹 재료 수집기를 작동시켜 상기 웹 재료의 소스로부터 상기 웹을 끌어당기도록 구성될 수 있다.

테이프 배치 헤드는 토우 재료의 소스 및/또는 받침 재료 수집기; 및 상기 토우 재료의 측방향 슬립이 보상(compensate)되도록, 토우 재료의 상기 소스 및/또는 상기 받침 재료 수집기에 대해 상기 전단 메커니즘을 측방향으로 이동하도록 구성된 슬립 보상 메커니즘;을 더 포함할 수 있다.

슬립 보상 메커니즘은: 상기 전단 메커니즘 또는 토우 가이드 롤러와 그립 슈 중 하나 이상의 상기 헤드의 일부에 대한 움직임이 가능하도록 구성된 하나 이상의 레일들; 및 상기 전단 메커니즘 또는 상기 토우 가이드 롤러와 상기 그립 슈의 움직임을 구동하기 위한 구동 배열;을 포함할 수 있다.

슬립 보상 메커니즘은 상기 토우 재료의 측방향 슬립을 감지하도록 구성된 센서를 더 포함할 수 있다.

다른 양태는 상기와 같은 복수의 테이프 배치 헤드들을 포함하는 테이프 배치 시스템을 제공한다.

다른 양태는 테이프 배치 시스템의 긴장 제어 시스템에서 사용하기 위한 제어기를 제공하며, 테이프 배치 시스템은 토우 공급원으로부터 토우 재료를 수용하고 전단 메커니즘에 의해 규정된 한 쌍의 전단 경계들 사이에서 상기 토우 재료에 전단 변형을 가함으로써 상기 토우 재료를 조향하도록 구성된 전단 메커니즘에 있어서, 상기 전단 메커니즘은 상기 토우 재료에 구동력을 가해지도록 더 구성되고, 상기 구동력은 상기 토우 재료의 조향 동안 상기 토우 재료에 대한 종방향 성분 및 횡방향 성분을 갖는 전단 메커니즘을 포함하고, 상기 제어기는 상기 토우 재료에 가해지는 긴장력의 변화를 야기하고 상기 구동력을 모니터링하여 상기 토우 재료 상에 작용하는 상기 구동력의 횡방향 성분이 상기 전단 메커니즘과 연관된 최대 횡방향 마찰력보다 같거나 작도록 제어하도록 구성된다.

제어기는 상기 토우 공급원과 상기 전단 메커니즘 사이의 상기 토우 재료의 긴장을 나타내는 제1 로드 센서 신호를 수용하도록 더 구성될 수 있으며, 상기 제1 로드 센서 신호는 구동력을 모니터링하는 데 상기 제어기에 의해 사용될 수 있다.

상기 토우 재료에는 받침 재료가 제공될 수 있고, 상기 전단 메커니즘은 상기 받침 재료로부터 상기 토우 재료를 분리하도록 구성될 수 있고, 상기 제어기는 상기 전단 메커니즘과 상기 받침 재료 수집기 사이에서 상기 받침 재료의 긴장을 나타내는 제2 로드 센서 신호를 수용하도록 더 구성되고, 제2 로드 센서 신호는 상기 구동력을 모니터링하는 상기 제어기에 의해 사용될 수 있다.

제어기는 제1 모터 신호를 출력하도록 더 구성될 수 있고, 상기 전단 메커니즘은 토우 가이드 롤러와 그립 슈 또는 롤러를 더 포함할 수 있고, 제1 모터는 토우 가이드 롤러의 회전을 구동할 수 있고, 제1 모터 신호는 제1 모터의 작동을 제어할 수 있으며, 상기 긴장력은 제1 모터에 의해 적어도 부분적으로 가해질 수 있다.

제어기는, 상기 제2 모터 신호를 출력하도록 더 구성되고, 상기 제2 모터는 상기 받침 재료 수집기의 작동을 구동하고, 상기 제2 모터 신호는 상기 제2 모터의 작동을 제어하고, 상기 긴장력은 상기 제2 모터에 의해 적어도 부분적으로 가해질 수 있다.

브레이크는 상기 테이프 공급원과 연관될 수 있고, 상기 테이프 공급원으로부터 상기 전단 메커니즘으로 토우 재료가 전달되는 것을 제동하도록 구성될 수 있으며, 상기 제어기는 상기 브레이크를 제어하기 위해 브레이크 신호를 생성하고, 상기 긴장력은 상기 브레이크에 의해 적어도 부분적으로 가해질 수 있도록 구성될 수 있다.

제어기는 상기 긴장력을 변화시켜 상기 구동력을 최소 임계값 이상으로 유지하도록 더 구성될 수 있다.

테이프 배치 시스템은 웹 메커니즘을 더 포함할 수 있고, 상기 토우 재료의 전단 변형 전에 상기 토우 재료에는 웹이 제공될 수 있고, 상기 제어기는 상기 토우 재료가 상기 주형 상에 배치된 후 상기 토우 재료로부터 상기 웹을 제거하기 위해 상기 웹 메커니즘을 작동하도록 더 구성될 수 있다.

제어기는 상기 토우 재료의 전단 변형 전에 상기 토우 재료에 상기 웹을 추가하기 위해 상기 웹 메커니즘을 작동하도록 더 구성될 수 있다.

웹 메커니즘은 웹 재료의 소스 및 모터와 연관된 웹 재료 수집기를 포함할 수 있으며, 상기 제어기는 웹 재료의 상기 소스로부터 웹을 당기기 위해 상기 모터를 작동하도록 더 구성될 수 있다.

상기 테이프 배치 시스템은, 토우 재료의 소스 및/또는 받침 재료 수집기; 및 슬립 보상 메커니즘;을 더 포함할 수 있고, 상기 제어기는, 상기 토우 재료의 측방향 슬립이 보상되도록, 토우 재료의 상기 소스 및/또는 상기 받침 재료 수집기에 대해 상기 전단 메커니즘을 측방향으로 이동하도록 상기 슬립 보상 메커니즘을 작동하도록 더 구성될 수 있다.

상기 슬립 보상 메커니즘은, 상기 전단 메커니즘 또는 토우 가이드 롤러와 그립 슈 중 하나 이상의 상기 시스템의 일부에 대한 움직임이 가능하도록 구성된 하나 이상의 레일들; 및 구동 배열;을 포함할 수 있고, 상기 제어기는 상기 전단 메커니즘 또는 상기 토우 가이드 롤러와 상기 그립 슈의 움직임을 구동하기 위해 상기 구동 배열을 작동하도록 구성될 수 있다.

제어기는 센서로부터 신호를 수용하도록 더 구성될 수 있으며, 상기 신호는 상기 토우 재료의 측방향 슬립을 나타낼 수 있다.

또 다른 양태는 테이프 배치 시스템의 긴장 제어 시스템에 사용하기 위한 제어 방법을 제공하며, 상기 테이프 배치 시스템은, 토우 공급원으로부터 토우 재료를 수용하고 전단 메커니즘에 의해 규정된 한 쌍의 전단 경계들 사이에서 상기 토우 재료에 전단 변형을 가함으로써 상기 토우 재료를 조향하도록 구성된 전단 메커니즘에 있어서, 상기 전단 메커니즘은 상기 토우 재료에 구동력을 가해지도록 더 구성되고, 상기 구동력은 상기 토우 재료의 조향 동안 상기 토우 재료에 대한 종방향 성분 및 횡방향 성분을 갖는 전단 메커니즘을 포함하고, 상기 방법은, 상기 토우 재료에 가해지는 긴장력의 변화를 유발하고 상기 구동력을 모니터링함으로써 상기 토우 재료 상에 작용하는 상기 구동력의 상기 횡방향 성분이 상기 전단 메커니즘과 연관된 최대 횡방향 마찰력보다 작거나 같도록 제어하는 단계를 포함한다.

제어 방법은 상기 토우 공급원과 상기 전단 메커니즘 사이의 상기 토우 재료의 긴장을 나타내는 제1 로드 센서 신호를 수용하는 단계; 및 상기 구동력을 모니터링하는 것에 제1 로드 센서 신호를 사용하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 토우 재료에는 받침 재료가 제공되고 상기 전단 메커니즘은 상기 받침 재료로부터 상기 토우 재료를 분리하도록 구성되고, 상기 제어 방법은, 상기 전단 메커니즘과 받침 재료 수집기 사이의 상기 받침 재료의 긴장을 나타내는 제2 로드 센서 신호를 수용하는 단계; 및 상기 구동력을 모니터링하는 것에 제2 로드 센서 신호를 사용하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

제어 방법은 제1 모터 신호를 출력하는 단계에 있어서, 상기 전단 메커니즘은 토우 가이드 롤러와 그립 슈 또는 롤러를 더 포함하고, 제1 모터는 상기 토우 가이드 롤러의 회전을 구동하고, 상기 제1 모터 신호는 상기 제1 모터의 작동을 제어하고, 상기 긴장력은 적어도 부분적으로 제1 모터에 의해 가해지는 단계를 더 포함할 수 있다.

제어 방법은 제2 모터 신호를 출력하는 단계에 있어서, 제2 모터는 상기 받침 재료 수집기의 작동을 구동하고, 상기 제2 모터 신호는 상기 제2 모터의 작동을 제어하고, 상기 긴장력은 상기 제2 모터에 의해 적어도 부분적으로 가해지는 단계를 더 포함할 수 있다.

브레이크는 상기 테이프 공급원과 연관되고, 상기 테이프 공급원으로부터 상기 전단 메커니즘으로 토우 재료가 전달되는 것을 제동하도록 구성될 수 있으며, 상기 제어 방법은, 상기 브레이크를 제어하기 위해 브레이크 신호를 생성하는 단계에 있어서, 상기 긴장력은 상기 브레이크에 의해 적어도 부분적으로 가해지는 단계를 더 포함할 수 있다.

제어 방법은 상기 긴장력을 변화시켜 상기 구동력을 최소 임계값 이상으로 유지하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 테이프 배치 시스템은 상기 토우 재료의 전단 변형 전에 상기 토우 재료에 웹이 제공되는 웹 메커니즘을 포함하고, 상기 방법은 상기 토우 재료가 주형 상에 배치된 후 상기 토우 재료로부터 상기 웹을 제거하기 위해 상기 웹 메커니즘을 작동하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 방법은 상기 토우 재료의 전단 변형 전에 상기 토우 재료에 상기 웹을 추가하기 위해 상기 웹 메커니즘을 작동하는 단계를 더 포함할 수 있다.

웹 메커니즘은 웹 재료의 소스 및 모터와 연관된 웹 재료 수집기를 포함할 수 있고, 상기 방법은 웹 재료의 상기 소스로부터 상기 웹을 당기기 위해 상기 모터를 작동하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 테이프 배치 시스템은, 토우 재료의 소스 및/또는 받침 재료 수집기; 및 슬립 보상 메커니즘;을 더 포함할 수 있고, 상기 방법은, 상기 토우 재료의 측방향 슬립이 보상되도록, 토우 재료의 상기 소스 및/또는 상기 받침 재료 수집기에 대해 상기 전단 메커니즘을 측방향으로 이동하도록 상기 슬립 보상 메커니즘을 작동하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 슬립 보상 메커니즘은, 상기 슬립 보상 메커니즘은, 상기 전단 메커니즘 또는 토우 가이드 롤러와 그립 슈 중 하나 이상의 상기 시스템의 일부에 대한 움직임이 가능하도록 구성된 하나 이상의 레일들; 및 구동 배열;을 포함할 수 있고, 상기 방법은 상기 전단 메커니즘 또는 상기 토우 가이드 롤러와 상기 그립 슈의 움직임을 구동하기 위해 상기 구동 배열을 작동하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 방법은 센서로부터 신호를 수용하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 신호는 상기 토우 재료의 측방향 슬립을 나타낼 수 있다.

또 다른 양태는 컴퓨터 판독가능 매체에 있어서, 실행될 때, 제30항 내지 제42항 중 어느 한 항에 따른 상기 제어 방법의 상기 작동을 유발하고, 상기 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장된 명령어들을 갖는, 컴퓨터 판독가능 매체를 제공한다.

또 다른 양태는 복합 구조물의 시공에서 주형 상에 토우 재료를 배치하도록 구성된 테이프 배치 헤드를 제공하며, 테이프 배치 헤드는 토우 공급원으로부터 토우 재료를 수용하고 전단 메커니즘에 의해 규정된 한 쌍의 전단 경계들 사이에서 상기 토우 재료에 전단 변형을 가함으로써 상기 토우 재료를 조향하도록 구성된 전단 메커니즘에 있어서, 상기 전단 메커니즘은 상기 토우 재료에 구동력을 가해지도록 더 구성되고, 상기 구동력은 상기 토우 재료의 조향 동안 상기 토우 재료에 대한 종방향 성분 및 횡방향 성분을 갖는 전단 메커니즘을 포함하고, 상기 전단 메커니즘은 압축 롤러와 그립 슈 또는 롤러를 포함하고, 한 쌍의 전단 경계들 중 첫 번째는 정상 작동 시 상기 압축 롤러와 상기 주형 사이의 접촉 지점에 의해 규정되고, 한 쌍의 전단 경계들 중 두 번째는 상기 압축 롤러와 상기 그립 슈 또는 롤러 사이의 접촉 지점에 의해 규정된다.

또 다른 양태는 복합 구조물의 시공에서 주형 상에 토우 재료를 배치하도록 구성된 테이프 배치 헤드를 제공하며, 테이프 배치 헤드는 토우 공급원으로부터 토우 재료를 수용하고 전단 메커니즘에 의해 규정된 한 쌍의 전단 경계들 사이에서 상기 토우 재료에 전단 변형을 가함으로써 상기 토우 재료를 조향하도록 구성된 전단 메커니즘에 있어서, 상기 전단 메커니즘은 상기 토우 재료에 구동력을 가해지도록 더 구성되고, 상기 구동력은 상기 토우 재료의 조향 동안 상기 토우 재료에 대한 종방향 성분 및 횡방향 성분을 갖는 전단 메커니즘; 및 웹 메커니즘에 있어서, 상기 토우 재료의 전단 변형 전에 상기 토우 재료에는 웹이 제공되고 상기 토우 재료가 상기 주형 상에 배치된 후 상기 토우 재료로부터 상기 웹을 제거하도록 상기 웹 메커니즘이 구성되는 웹 메커니즘;을 포함한다.

웹 메커니즘은 상기 토우 재료의 전단 변형 전에 상기 웹을 상기 토우 재료에 추가하도록 더 구성될 수 있다.

웹 메커니즘은 웹 재료의 소스 및 모터와 연관된 웹 재료 수집기를 포함할 수 있고, 상기 모터는 상기 웹 재료 수집기를 작동시켜 상기 웹 재료의 소스로부터 상기 웹을 끌어당기도록 구성될 수 있다.

또 다른 양태는 복합 구조물의 시공에 있어서 주형 상에 토우 재료를 배치하도록 구성된 테이프 배치 헤드에 를 제공하며, 상기 테이프 배치 헤드는, 토우 공급원으로부터 토우 재료를 수용하고 전단 메커니즘에 의해 규정된 한 쌍의 전단 경계들 사이에서 상기 토우 재료에 전단 변형을 가함으로써 상기 토우 재료를 조향하도록 구성된 전단 메커니즘에 있어서, 상기 전단 메커니즘은 상기 토우 재료에 구동력을 가해지도록 더 구성되고, 상기 구동력은 상기 토우 재료의 조향 동안 상기 토우 재료에 대한 종방향 성분 및 횡방향 성분을 갖는 전단 메커니즘; 및 토우 재료의 소스 및/또는 받침 재료 수집기; 및 상기 토우 재료의 측방향 슬립이 보상되도록, 토우 재료의 상기 소스 및/또는 상기 받침 재료 수집기에 대해 상기 전단 메커니즘을 측방향으로 이동하도록 구성된 슬립 보상 메커니즘;을 포함할 수 있다.

슬립 보상 메커니즘은: 상기 전단 메커니즘 또는 토우 가이드 롤러와 그립 슈 중 하나 이상의 상기 헤드의 일부에 대한 움직임이 가능하도록 구성된 하나 이상의 레일들; 및 상기 전단 메커니즘 또는 상기 토우 가이드 롤러와 상기 그립 슈의 움직임을 구동하기 위한 구동 배열;을 포함할 수 있다.

슬립 보상 메커니즘은 상기 토우 재료의 측방향 슬립을 감지하도록 구성된 센서를 더 포함할 수 있다.

다른 양태는 상기와 같은 복수의 테이프 배치 헤드들을 포함하는 테이프 배치 시스템을 제공한다.

다른 양태는 테이프 배치 시스템의 긴장 제어 시스템에서 사용하기 위한 제어기를 제공하며, 테이프 배치 시스템은, 토우 공급원으로부터 토우 재료를 수용하고 전단 메커니즘에 의해 규정된 한 쌍의 전단 경계들 사이에서 상기 토우 재료에 전단 변형을 가함으로써 상기 토우 재료를 조향하도록 구성된 전단 메커니즘에 있어서, 상기 전단 메커니즘은 상기 토우 재료에 구동력을 가해지도록 더 구성되고, 상기 구동력은 상기 토우 재료의 조향 동안 상기 토우 재료에 대한 종방향 성분 및 횡방향 성분을 갖는 전단 메커니즘; 및 상기 토우 재료의 전단 변형 전에 상기 토우 재료에 웹이 제공되는 웹 메커니즘에 있어서, 상기 제어기는 상기 토우 재료가 주형 상에 배치된 후 상기 토우 재료로부터 상기 웹을 제거하기 위해 상기 웹 메커니즘을 작동하도록 구성되는 웹 메커니즘;을 포함할 수 있다.

제어기는 상기 토우 재료의 전단 변형 전에 상기 토우 재료에 상기 웹을 추가하기 위해 상기 웹 메커니즘을 작동하도록 더 구성될 수 있다.

웹 메커니즘은 웹 재료의 소스 및 모터와 연관된 웹 재료 수집기를 포함할 수 있으며, 상기 제어기는 웹 재료의 상기 소스로부터 웹을 당기기 위해 상기 모터를 작동하도록 더 구성될 수 있다.

다른 양태는 테이프 배치 시스템의 긴장 제어 시스템에서 사용하기 위한 제어기를 제공하며, 테이프 배치 시스템은, 토우 공급원으로부터 토우 재료를 수용하고 전단 메커니즘에 의해 규정된 한 쌍의 전단 경계들 사이에서 상기 토우 재료에 전단 변형을 가함으로써 상기 토우 재료를 조향하도록 구성된 전단 메커니즘에 있어서, 상기 전단 메커니즘은 상기 토우 재료에 구동력을 가해지도록 더 구성되고, 상기 구동력은 상기 토우 재료의 조향 동안 상기 토우 재료에 대한 종방향 성분 및 횡방향 성분을 갖는 전단 메커니즘; 토우 재료의 소스 및/또는 받침 재료 수집기; 및 슬립 보상 메커니즘;을 포함할 수 있고, 상기 제어기는, 상기 토우 재료의 측방향 슬립이 보상되도록, 토우 재료의 상기 소스 및/또는 상기 받침 재료 수집기에 대해 상기 전단 메커니즘을 측방향으로 이동하도록 상기 슬립 보상 메커니즘을 작동하도록 더 구성될 수 있다.

슬립 보상 메커니즘은: 상기 전단 메커니즘 또는 토우 가이드 롤러와 그립 슈 중 하나 이상의 상기 테이프 배치 시스템의 일부에 대한 움직임이 가능하도록 구성된 하나 이상의 레일들; 구동 배열;을 포함할 수 있고, 상기 제어기는 상기 전단 메커니즘 또는 상기 토우 가이드 롤러와 상기 그립 슈의 움직임을 구동하기 위해 상기 구동 배열을 작동하도록 구성될 수 있다.

제어기는 센서로부터 신호를 수용하도록 더 구성될 수 있으며, 상기 신호는 상기 토우 재료의 측방향 슬립을 나타낼 수 있다.

또 다른 양태는 테이프 배치 시스템의 긴장 제어 시스템에 사용하기 위한 제어 방법을 제공하며, 상기 테이프 배치 시스템은, 토우 공급원으로부터 토우 재료를 수용하고 전단 메커니즘에 의해 규정된 한 쌍의 전단 경계들 사이에서 상기 토우 재료에 전단 변형을 가함으로써 상기 토우 재료를 조향하도록 구성된 전단 메커니즘에 있어서, 상기 전단 메커니즘은 상기 토우 재료에 구동력을 가해지도록 더 구성되고, 상기 구동력은 상기 토우 재료의 조향 동안 상기 토우 재료에 대한 종방향 성분 및 횡방향 성분을 갖는 전단 메커니즘을 포함하고, 상기 테이프 배치 시스템은 상기 토우 재료의 전단 변형 전에 상기 토우 재료에 웹이 제공되는 웹 메커니즘을 더 포함하고, 상기 방법은, 상기 토우 재료가 주형 상에 배치된 후 상기 토우 재료로부터 상기 웹을 제거하기 위해 상기 웹 메커니즘을 작동하는 단계를 포함한다.

상기 방법은 상기 토우 재료의 전단 변형 전에 상기 토우 재료에 상기 웹을 추가하기 위해 상기 웹 메커니즘을 작동하는 단계를 더 포함할 수 있다.

웹 메커니즘은 웹 재료의 소스 및 모터와 연관된 웹 재료 수집기를 포함할 수 있고, 상기 방법은 웹 재료의 상기 소스로부터 상기 웹을 당기기 위해 상기 모터를 작동하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또 다른 양태는 테이프 배치 시스템의 긴장 제어 시스템에 사용하기 위한 제어 방법을 제공하며, 테이프 배치 시스템은 토우 공급원으로부터 토우 재료를 수용하고 전단 메커니즘에 의해 규정된 한 쌍의 전단 경계들 사이에서 상기 토우 재료에 전단 변형을 가함으로써 상기 토우 재료를 조향하도록 구성된 전단 메커니즘에 있어서, 상기 전단 메커니즘은 상기 토우 재료에 구동력을 가해지도록 더 구성되고, 상기 구동력은 상기 토우 재료의 조향 동안 상기 토우 재료에 대한 종방향 성분 및 횡방향 성분을 갖는 전단 메커니즘을 포함하고, 상기 테이프 배치 시스템은 웹 메커니즘; 토우 재료의 소스 및/또는 받침 재료 수집기; 및 슬립 보상 메커니즘;을 더 포함하고, 상기 방법은, 상기 토우 재료의 측방향 슬립이 보상되도록, 토우 재료의 상기 소스 및/또는 상기 받침 재료 수집기에 대해 상기 전단 메커니즘을 측방향으로 이동하도록 상기 슬립 보상 메커니즘을 작동하는 단계를 더 포함한다.

슬립 보상 메커니즘은: 상기 전단 메커니즘 또는 토우 가이드 롤러와 그립 슈 중 하나 이상의 상기 테이프 배치 시스템의 일부에 대한 움직임이 가능하도록 구성된 하나 이상의 레일들; 및 구동 배열;을 포함할 수 있고, 상기 방법은 상기 전단 메커니즘 또는 상기 토우 가이드 롤러와 상기 그립 슈의 움직임을 구동하기 위해 상기 구동 배열을 작동하는 단계를 더 포함한다.

상기 방법은 센서로부터 신호를 수용하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 신호는 상기 토우 재료의 측방향 슬립을 나타낼 수 있다.

또 다른 양태는 컴퓨터 판독가능 매체에 있어서, 실행될 때, 제30항 내지 제42항 중 어느 한 항에 따른 상기 제어 방법의 상기 작동을 유발하고, 상기 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장된 명령어들을 갖는, 컴퓨터 판독가능 매체를 제공한다.

실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 단지 예로서 본 명세서에 기술된다.
도 1은 일부 실시예들의 긴장 제어 시스템의 개략도를 도시한다.
도 2는 일부 실시예들의 테이프 배치 시스템의 개략도를 도시한다.
도 3은 일부 실시예들의 테이프 배치 헤드의 개략도를 도시한다.
도 4는 인트라(intra) 및 인터(inter) 토우 재료 전단에 대한 개략적인 설명을 보여준다.
도 5 내지 8은 힘 벡터들을 수반하는 전단 메커니즘의 일부를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 9는 일부 실시예들의 긴장 제어 시스템에 의해 사용될 수 있는 제어 체제를 도시한다.
도 10은 일부 실시예들의 테이프 공급원의 개략도를 도시한다.
도 11은 일부 실시예들의 받침 재료 수집기의 개략도를 도시한다.
도 12는 일부 실시예들의 테이프 배치 헤드의 개략도를 도시한다.
도 13 내지 도 15는 일부 실시예들의 압축 롤러들 및 그립 슈들을 도시한다.
도 16은 일부 실시예들의 테이프 배치 헤드의 개략도를 도시한다.
도 17은 테스트 장치를 갖는 일부 실시예들의 테이프 배치 헤드의 개략도를 도시한다.
도 18은 크릴(creel) 유닛이 식별된 일부 실시예들의 테이프 배치 헤드의 개략도를 도시한다. 그리고
도 19 내지 도 21은 슬립 보상 메커니즘을 갖는 일부 실시예들의 테이프 배치 헤드의 개략도를 도시한다.

실시예들은 테이프 배치 헤드(1)를 포함한다 - 예를 들어, 도 2 및 도 3 참조. 테이프 배치 헤드(1)는 주형(3) 상에 테이프(2)를 배치하도록 구성된다. 테이프 배치 헤드(1)는 테이프 배치 시스템(100)의 일부일 수 있고 일부 실시예들는 테이프 배치 시스템(100)을 포함할 수 있으며, 예를 들어 여기에 설명된 바와 같은 복수의 테이프 배치 헤드(1)들을 포함할 수 있다.

테이프 배치 헤드(1)는 예를 들어 복합 구조물의 구성의 일부로서 주형(3) 상에 테이프(2)를 배치하도록 구성될 수 있다.

테이프 배치 시스템(100)은 예를 들어 로봇 암 또는 갠트리(gantry)를 사용하여 주형(3)을 가로질러 상기 또는 각각의 테이프 배치 헤드(1)를 이동시키도록 구성된다. 상기 또는 각각의 테이프 배치 헤드(1)는 주형(3)이 상기 또는 각각의 테이프 배치 헤드(1)에 의해 횡단될 때 주형(3) 상에 테이프(2)를 배치하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 테이프 배치 시스템(100)은 실질적으로 고정된 주형(3)을 가로질러 상기 또는 각각의 테이프 배치 헤드(1)를 이동시키도록 구성되지만, 동등하게 테이프 배치 시스템(100)은 실질적으로 정지되어 있는 하나 이상의 테이프 배치 헤드(1)에 대해 주형(3)을 이동시키도록(또는 주형(3) 및 상기 또는 각각의 테이프 배치 헤드(1)를 모두 이동시키도록) 구성될 수 있다. 어쨌든, 테이프 배치 시스템(100)은 주형(3)에 대해 상기 또는 각각의 테이프 배치 헤드(1)를 이동시키도록 구성될 수 있지만, 이는 달성될 수 있다.

테이프 배치 헤드(1)는 주형(3) 상에 배치하기 위해 테이프 공급원(4)으로부터 테이프(2)를 수용하도록 구성된다. 테이프 공급원(4)은 예를 들어 테이프 배치 헤드(1)의 일부를 형성하거나 더 넓은 테이프 배치 시스템(100)의 일부일 수 있다.

테이프 공급원(4)으로부터의 테이프(2)는 테이프 배치 헤드(1)에 의해 전단 메커니즘(5)으로 전달되도록 구성된다. 전단 메커니즘(5)은 테이프 공급원(4)로부터 테이프(2)를 수용하고 테이프(2)를 주형(3) 상에 배치하도록 구성된다.

일부 실시예들에서, 테이프 공급원에 의해 제공된 테이프(2)는 받침 재료(21) 및 토우 재료(22)를 가질 수 있고, 받침 재료(21)는 토우 재료(22)를 지지한다(예를 들어, 테이프(2)가 테이프 공급원(4)으로부터 또는 전단 메커니즘(5)으로 전달됨). 토우 재료(22)는 주형(3) 상에 놓이고 받침 재료(21)는 예를 들어 폐기하기 위한 것일 수 있다. 토우 재료(22)는 하나 이상의 보강 섬유를 포함할 수 있고 여기에서 더 상세히 설명된다. 일부 실시예들에서, 받침 재료(21)는 토우 재료(22)로부터 하나 이상의 보강 섬유와 결합될 수 있는 바인딩 또는 수지 재료를 제공한다. 바인딩 또는 수지 재료는 예를 들어 받침 재료(21) 상의 층으로서 제공될 수 있다.

전단 메커니즘(5)의 영역에서 또는 그 영역에서, 받침 재료(21)는 토우 재료(22)로부터 제거될 수 있다. 이는 토우 재료가 주형(3)에 배치되기 전이나 배치될 때 발생할 수 있다. 토우 재료(22), 특히 바인더 또는 수지 재료를 가열하기 위해 히터(미도시)가 제공될 수 있다. 히터는 예를 들어 전단 메커니즘(5)의 상류에서 토우 재료(22)의 경로에 제공될 수 있다.

토우 배치 헤드(1)는 일단 토우 재료(22)로부터 분리되면 받침 재료 수집기(6)로 받침 재료(21)를 전달하도록 구성될 수 있다. 받침 재료 수집기(6)는 추후 폐기(예를 들어, 재활용을 포함할 수 있음)를 위해 받침 재료(21)를 수집하도록 구성될 수 있다. 받침 재료 수집기(6)는 예를 들어 테이프 배치 헤드(1)의 일부를 형성하거나 더 넓은 테이프 배치 시스템(100)의 일부일 수 있다.

따라서 작동 중에 테이프(2)는 테이프 공급원(4)으로부터 전단 메커니즘(5)으로 통과할 수 있다. 테이프(2) 및/또는 받침 재료(21)의 이동 방향은 도 1의 실선 화살표를 참조하십시오. 전단 메커니즘(5)의 영역에서 또는 그 영역에서, 테이프(2)의 받침 재료(21)는 토우 재료(22)로부터 분리될 수 있다. 전단 메커니즘(5)은 토우 재료(22)를 주형(3)에 적용할 수 있고(도 1의 파선 화살표는 주형(3)에 대한 전단 메커니즘(5)의 이동 방향을 나타낸다) 받침 재료(21)는 수집을 위해 받침 재료 수집기(6)로 전달될 수 있다. 이러한 작업들의 전부 또는 일부는 테이프 배치 헤드(1)의 작업의 일부로서 수행될 수 있지만, 설명된 바와 같이 일부 부품들(예: 테이프 공급원(4) 및/또는 받침 재료 수집기(6))은 더 넓은 테이프 배치 시스템(100)의 일부일 수 있으므로 전달 및/또는 수집 작업은 경우에 따라 더 넓은 테이프 배치 시스템(100)에 의해 수행되는 작업일 수 있다.

실시예들은 긴장 제어 시스템(7)을 포함한다 - 예를 들어, 도 1 및 도 3 참조. 긴장 제어 시스템(7)은 토우 재료(22)가 주형(3)에 배치되기 직전 단계에서 토우 재료(22)의 긴장을 제어하도록 구성된다. 즉, 긴장 제어 시스템(7)은 전단 메커니즘(5)에서 토우 재료(22)의 긴장을 제어하도록 구성될 수 있다.

테이프

기술된 바와 같은 테이프(2)는 받침 재료(21) 및 토우 재료(22)를 포함한다. 받침 재료(21)는 예를 들어 종이계 받침 재료(21)일 수 있다. 받침 재료(21)는 예를 들어 토우 재료(22)를 주형(3) 상에 배치하기 전에 토우 재료(22)를 지지하도록 구성될 수 있다. 받침 재료(21)는 또한 테이프(2)가 보빈(41)(예를 들어, 테이프 공급원(4)의 - 예를 들어, 도 10 참조) 둘레에 감길 수 있도록 테이프(2)의 보관을 돕도록 구성될 수 있다.

토우 재료(22)는 다수의 상이한 형태들을 취할 수 있지만, 예를 들어 탄소 섬유 또는 유리 섬유일 수 있는 하나 이상의 보강 섬유(22a)(예를 들어, 도 4 참조)들을 포함한다. 보강 섬유(22a)는 세장형 섬유일 수 있고 토우 재료(22)에서 직포 또는 부직포 구성일 수 있다. 보강 섬유(22a)는 복수가 제공되는 경우 토우(22b)로 알려진 하나 이상의 다발로 제공될 수 있다.

토우 재료(22)는 바인더 재료를 포함할 수 있다. 바인더 재료는 서로에 대한 보강 섬유(22a)의 상대적 배열을 유지하는 것을 돕고/하거나 예를 들어 토우 재료(22)를 주형(3)(또는 주형(3) 상에 이미 놓인 토우 재료(22)의 다른 층들)에 부착하는 것을 돕도록 구성될 수 있다. 바인더 재료는 토우 재료(22)로부터 복합 구조물을 형성하기 위한 수지 재료로서 부적절할 수 있다. 따라서, 토우 재료(22)는 예를 들어 주형(3) 상에 토우 재료(22)를 배치한 후에 열경화성 수지 재료로 함침되도록 구성 및/또는 의도될 수 있다. 이러한 토우 재료(22)는 공급된 형태에 적절한 수지 재료가 없기 때문에 건조 토우 재료(22)로 설명될 수 있다.

토우 재료(22)는 사전-함침된 토우 재료(22)일 수 있다. 사전-함침된 토우 재료(22)는 공급된 형태로 토우 재료(22)로부터 복합 구조물을 형성하기에 적절한 수지 재료(즉, 열경화성 수지 재료)를 포함한다. 따라서, 예를 들어 더 이상의 열경화성 수지 재료를 적용할 필요가 없다. 따라서 사전-함침된 토우 재료(22)는 하나 이상의 보강 섬유(22a)들 및 수지 재료를 포함한다. 수지 재료는 매트릭스 재료라고도 하며 다른 형태들을 취할 수 있다.

사전-함침된 토우 재료(22)는 건조 토우 재료(22)보다 높은 전단 강성을 갖는 경향이 있다.

일부 실시예들에서, 토우 재료(22)는 두 부분들로 제공된다: 하나 이상의 보강 섬유들 및 바인더 또는 수지 재료. 두 부분들은 예를 들어 테이프 배치 헤드(1) 또는 더 넓은 테이프 배치 시스템(100)에서 결합될 수 있다. 바인더 또는 수지 재료는 예를 들어 받침 재료(21) 상에 제공될 수 있다.

일부 실시예들에서, 무한 받침 재료(21)가 제공될 수 있고(테이프 배치 헤드(1)의 일부로서), 이는 토우 재료(22)를 지지하는 것과 관련하여 본 명세서에 기술된 받침 재료(21)와 동일한 목적을 수행한다(단, 토우 재료(22)의 보관 또는 바인딩 또는 수지 재료의 제공과 관련되지 않음). 따라서 토우 재료(22)는 이러한 실시예들에서 테이프 공급원(4)으로부터 테이프 배치 헤드(1) 내의 무한 받침 재료(21)까지 제공될 수 있다. 이들 실시예들에서, 테이프 공급원(4)에 대한 테이프(2)에 대한 언급은 (예를 들어, 토우 재료(22)가 보빈(41) 상에 제공될 수 있도록) 토우 재료(22)에 대한 언급이다.

실시예들은 제공된 형태로 받침 재료(21)를 포함하는 테이프(2)와 관련하여 설명되지만, 받침 재료(21)가 테이프 배치 헤드(1)에 제공되는 무한 받침 재료(21)의 형태인 실시예 또는 토우 재료(22)가 테이프 배치 헤드(1) 또는 더 넓은 테이프 배치 시스템(100)의 수지 재료에 첨가되는 실시예에도 동일하게 적용되는 것으로 이해되어야 한다.

일반적으로, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 테이프(2)는 하나 이상의 토우들(각각 하나 이상의 보강 섬유(22a)를 포함할 수 있음)에 대한 참조로 해석될 수 있다. 따라서, 테이프(2)에 대한 언급은 토우에 대한 언급일 수 있으며, 그 용어는 달리 명시되지 않는 한 여기에서 어떤 뚜렷한 효과를 내기 위해 사용되지 않는다.

테이프 공급원

테이프 공급원(4)은 테이프(2)가 감길 수 있는 보빈(41)을 포함할 수 있다. 테이프 공급원(4)은 보빈(41)을 수용하고 지지하도록 구성될 수 있는 크릴(42)을 포함할 수 있다(예를 들어, 도 10 참조). 일부 실시예들에서 복수의 보빈(41)들이 있고 각각의 보빈(41)들은 크릴(42)에 의해 수용 및 지지된다.

기술된 바와 같이, 테이프 공급원(4)은 테이프 배치 헤드(1)의 일부 또는 더 넓은 테이프 배치 시스템(100)의 일부를 형성할 수 있다.

테이프 공급원(4)은 테이프(2)를 전단 메커니즘(5)에 공급하도록 구성될 수 있고, 이와 같이 테이프 경로는 테이프 공급원과 전단 메커니즘(5) 사이에 규정될 수 있다. 이 테이프 경로는 테이프 배치 헤드(1)에 의해 적어도 부분적으로 형성될 수 있다. 이 테이프 경로의 하나 이상의 부분들은 예를 들어 테이프(2)가 통과할 수 있는 튜브에 의해 규정될 수 있다.

일부 실시예들에서, 테이프 공급원(4)은 테이프 배치 시스템(100)의 복수의 테이프 배치 헤드(1)들에 테이프(2)를 공급하도록 구성된다(예를 들어, 테이프 배치 시스템(100)의 일부로서 복수의 테이프 배치 헤드(1)들이 있는 실시예에서). 따라서, 테이프 공급원(4)은 각각의 테이프 배치 헤드(1)에 대해 적어도 하나의 보빈(41)을 포함할 수 있어 - 별도의 테이프(또는 토우)(2)들은 각각의 테이프 배치 헤드(1)에 공급될 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 테이프(또는 토우)(2)가 단일(즉, 오직 하나의) 테이프 배치 헤드(1)에 병렬로 공급된다(그리고 테이프 공급원(4)으로부터 각각 복수의 테이프(2)들을 병렬로 수용하는 복수의 테이프 배치 헤드(1)들이 존재할 수 있다).

상기 또는 각각의 보빈(41)은 테이프 공급원(4)이 하나 이상의 보빈(41)들을 수용하도록 구성된 크릴(42)을 포함할 수 있도록 제거 가능할 수 있다. 테이프 공급원(4)은 테이프(2)가 전단 메커니즘(5)(또는 경우에 따라 메커니즘(5))을 향해 통과하도록 구성되는 하나 이상의 테이프 경로들을 적어도 부분적으로 한정할 수 있다.

테이프 공급원(4)에 의해 공급되는 테이프(2)는 본 명세서에 기술된 임의의 테이프(2)일 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 이 테이프(2)는 토우 재료(22) 및 받침 재료(21)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 테이프 공급원(4)에 의해 공급되는 테이프(2)는 토우 재료(22)를 포함하지만 받침 재료(21)는 예를 들어 무한 루프로서 별도로 제공된다. 토우 공급원(4)은 일부 이러한 실시예에서 토우 재료(22)를 받침 재료(21)로 - 예를 들어 무한 루프로 통과시키도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 무한 루프는 테이프 공급원(4)의 일부로 간주될 수 있다. 일부 실시예들에서, 무한 루프는 예를 들어 테이프 배치 헤드(1)의 일부일 수 있다.

전단 메커니즘

전단 메커니즘(5)은 일반적으로 GB2492594에 기술된 것과 같은 메커니즘일 수 있다.

전단 메커니즘(5)은 토우 재료(22)를 주형(3) 상에 가압하도록 구성된 압축 슈(51)를 포함할 수 있다(여기서, 토우 재료(22)와 같은 재료를 주형(3) 상에 놓는 것에 대한 언급은 주형(3) 상에 재료를 간접적으로 놓는 것(예를 들어, 이미 주형(3) 상에 놓인 재료의 층에 재료를 놓는 것)을 포함한다는 것을 이해할 것이다.

압축 슈(51)는 압축 슈(51)의 폭을 가로질러 제2 측(51b)에 대향하는 제1 측(51a)을 가질 수 있다. 제1 측(51a)은 도시된 바와 같이 일반적으로 편평하거나 평평한 표면을 가질 수 있거나 다른 형태의 표면을 가질 수 있다. (압축 슈(51)의 베이스에 있을 수도 있는) 제1 측(51a)의 베이스에서 압축 슈(51)의 실질적으로 직선인 트레일링 에지(trailing edge)가 있을 수 있다. 트레일링 에지는 압축 슈(51)의 제1 측(51a) 및 압축 슈(51)의 압축 측(51c)을 묘사한다. 압축 측(51c)은 압축 표면(51c)을 포함하고 용어는 본 명세서에서 동의어로 사용된다.

압축 표면(51c)은 주형(3)에 대해 토우 재료(22)를 가압하도록 구성된다. 압축 표면(51c)은, 예를 들어, 압축 슈(51 및 테이프 배치 헤드(1)가 토우 재료(22)를 배치하기 위해 주형(3)을 가로질러 이동할 때, 토우 재료(22)가 압축 슈(51)와 주형(3) 사이를 통과할 수 있도록 구성될 수 있다. 압축 표면(51c)은 실질적으로 매끄러운 표면일 수 있고 압축 슈(51)가 놓인 토우 재료(22) 위로 미끄러질 수 있도록 비교적 낮은 마찰 계수를 가질 수 있다.

압축 슈(51)의 트레일링 에지는 정상적인 배치 작업 동안 압축 슈(51)가 주형(3)에 대해 이동할 때 토우 재료(22)를 주형(3)에 대해 누르는 압축 슈(51)의 마지막 부분을 나타낸다. 따라서 이것은 또한 압축 슈(51)의 후방 에지, 또는 보다 구체적으로 압축 표면(51c)의 후방 에지라고 불린다(후방(및 전방)은 주형(3)에 대한 압축 슈(51)의 진행 방향에 의해 규정된다).

압축 슈(51)는 또한 선단 에지(leading edge)를 포함할 수 있다. 선단 에지는 압축 슈(51)의 폭을 가로질러 트레일링 에지에 대향할 수 있다(그리고 그 폭은 압축 슈(51)의 베이스에 있을 수 있다). 선단 에지는 압축 슈(51)의 제2 측(51b)과 압축 슈(51)의 압축 측(51c) 사이에 윤곽을 그릴 수 있다.

압축 슈(51)의 선단 에지는 정상적인 배치 작업 동안 압축 슈(51)가 주형(3)에 대하여 이동함에 따라 토우 재료(22)를 주형(3)에 대하여 누르는 압축 슈(51)의 첫 번째 부분을 나타낸다(이는 본 명세서에서 설명하는 바와 같이 전단 경계일 수 있다). 따라서, 이것은 또한 압축 슈(51)의 전방 에지 또는 보다 구체적으로, 압축 표면(51C)의 전방 에지(다시 말해서, 주형(3)에 대한 압축 슈(51)의 이동 방향에 의해 규정되는 전방(및 후방)을 포함)라고 불릴 수도 있다.

일부 실시예들에서, 트레일링 에지는 상대적으로 날카로운 에지일 수 있다 - 제1 측(51a)이 얇은 에지를 따라 압축 측(51c)과 만날 수 있다는 점에서(즉, 상대적으로 작은 반경을 가짐). 일부 실시예들에서, 선단 에지는 상대적으로 둥근 에지일 수 있다 - 제2 측(51b)은 (앞서 언급한 얇은 에지에 비해) 상대적으로 큰 반경을 갖는 곡선 에지(단면에서)를 따라 압축 측(51c)을 만날 수 있다는 점에서.

트레일링 에지 및 선단 에지는 둘 다 실질적으로 직선 에지일 수 있다. 즉, 2개의 에지들은 각각 실질적으로 직선인 축을 따라 연장될 수 있다. 선단 에지 및 트레일링 에지는 서로에 대해 실질적으로 평행할 수 있다(즉, 실질적으로 직선인 축은 서로에 대해 실질적으로 평행할 수 있다).

제2 측(51b)은 예를 들어 도시된 바와 같이 만곡된 표면을 가질 수 있거나 다른 형태의 표면을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 예를 들어 도시된 바와 같이, 제2 측(51b)은 일반적으로 평평한 부분과 일반적으로 만곡된 부분을 둘 다 가질 수 있다.

제2 측(51b)은 토우 가이드 롤러(52)를 - 적어도 부분적으로 - 수용하도록 구성(예를 들어, 형상 및 크기)될 수 있다. 따라서 토우 가이드 롤러(52)는 전단 메커니즘(51)의 일부일 수 있고 압축 슈(51)에 인접하게 위치될 수 있다. 특히, 토우 가이드 롤러(52)는 압축 슈(51)의 제2 측(51b)에 인접하게 위치될 수 있다.

토우 가이드 롤러(52)는 토우 재료(22)가 압축 슈(51)에 도달하기 전에 토우 재료(22)가 압축 슈(51)에 인접한 토우 가이드 롤러(52)의 일부를 통과할 수 있도록 위치될 수 있다. 즉, 토우 가이드 롤러(52)는 전단 메커니즘(5)을 통한 토우 재료(22)의 경로에 관하여 압축 슈(51)의 상류에 위치될 수 있다.

토우 재료(22)는 테이프 공급원(4)으로부터 전단 메커니즘(5)까지의 이동 경로를 갖고 이 경로는 테이프 배치 헤드(1)를 통해 다양한 부품으로부터 형성된다는 것을 이해해야 한다. 토우 재료 경로는 장소에서 테이프 경로와 동일할 수 있으며 용어는 동의어일 수 있다. 그러나, 일반적으로 테이프 경로는 테이프(2)의 경로(즉, 제공되는 경우 토우 재료(22) 및 받침 재료(21)의 경로)에 대한 기준인 반면, 토우 재료 경로는 받침 재료에 대한 경로일 수도 있고 아닐 수도 있다. 경로(토우 재료 또는 테이프)들은 상류 및 하류 방향을 가지며, 이는 토우 재료(22) 또는 테이프(2)의 정상적인 이동 방향에 의해 규정되는 경우, 배치 작업 중, 즉 일반적으로 테이프 공급원(4)에서 전단 메커니즘(5) 방향(특히 압축 슈(51) 방향)으로 규정될 수 있다.

토우 가이드 롤러(52)는 압축 슈(51)의 선단 에지와 일반적으로 평행한 축을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 토우 가이드 롤러(52)는 일부 실시예들에서 실리콘으로 만들어진 외부 표면을 가질 수 있다.

전단 메커니즘(5)은 그립 슈(53)(예를 들어, 토우 피드 슈(tow feed shoe)라고도 불릴 수 있음)를 포함할 수 있다. 그립 슈(53)는 토우 재료가 그립 슈(53)와 토우 가이드 롤러(52) 사이를 통과할 수 있도록 토우 가이드 롤러(52)에 인접하게 위치될 수 있다. 즉, 토우 재료 경로(및 일부 경우에는 테이프 경로)의 적어도 일부가 토우 가이드 롤러(52)와 그립 슈(53) 사이에 형성될 수 있다.

그립 슈(53)는 토우 가이드 롤러(52)에 대하여 회전 가능하게 장착되는 일반적으로 세장형 부재로 형성될 수 있으며, 그립 슈(53)의 적어도 일부와 토우 가이드 롤러(52)의 적어도 일부 사이의 거리는 그립 슈(53)가 피봇가능한 마운트(53a)에 대하여 회전함으로써 변화될 수 있다(피봇가능한 마운트(53a)는 전단 메커니즘(5)의 일부를 형성할 수 있다). 도시된 바와 같이, 예를 들어, 그립 슈(53)는 토우 가이드 롤러(52)에 인접한 원위 단부 및 (원위 단부에 대향하는) 근위 단부를 가질 수 있다. 피봇가능한 마운트(53a)는 그립 슈(53)의 근위 단부와 원위 단부 사이에 위치될 수 있다.

그립 슈(53)의 원위 단부는 토우 가이드 롤러(52)와 그립 슈(53) 사이에서 토우 재료(22)(또는 테이프(2))가 끼일 수 있는 표면적을 증가시키도록 형상화될 수 있다. 따라서 그립 슈(53)의 원위 단부는 만곡될 수 있고 곡률 정도는 토우 가이드 롤러(52)의 적어도 일부의 원주 형상과 일반적으로 일치할 수 있다.

피봇가능한 마운트(53a)에 대한 그립 슈(53)의 회전 운동은 그립 슈(53)의 적어도 일부(예를 들어, 그 원위 단부의 일부)와 토우 가이드 롤러(52) 사이의 거리를 변화시킬 수 있다. 피봇가능한 마운트(53a)에 대한 그립 슈(53)의 회전 운동은 그립 슈(53)의 적어도 일부(예를 들어, 그 원위 단부의 일부)와 토우 가이드 롤러(52) 사이에서 토우 재료(22) 또는 테이프(2)에 가해지는 힘을 변화시킬 수 있다(이 힘은 압축력, 즉 그립 또는 꼬집는 힘일 수 있다).

그립 슈(53)는 예를 들어 나선형으로 감긴 스프링과 같은 탄성 편향 배열(54)을 포함할 수 있으며, 이는 그립 슈(53)의 원위 단부를 가이드 롤러(52)를 향해 편향하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 탄성 편향 배열(54)은 공압식 또는 유압식 램(ram)을 포함한다.

따라서, 토우 재료(22)는 토우 가이드 롤러(52)와 그립 슈(53) 사이의 토우 재료 경로를 따라(그립 영역에서), 압축 슈(51)로 전달되기 전에, 압축 영역에서, 토우 재료(22)를 주형(3) 상에 누를 수 있다(즉, 토우 재료(22)를 주형(3) 상에 놓을 수 있다).

일부 실시예들에서, 토우 재료(22)는 토우 가이드 롤러(52)와 그립 슈(53) 사이의 경로(즉, 그립 영역에서)를 통해 받침 재료(21)를 수반할 수 있다. 따라서 경로의 이 부분은 테이프 경로로도 설명될 수 있다. 테이프(2)가 토우 가이드 롤러(52)와 그립 슈(53) 사이에 규정된 경로를 떠날 때, 받침 재료(21)는 토우 재료(22)로부터 제거될 수 있다. 다시 말해서, 테이프(2)가 그립 영역을 떠날 때, 받침 재료(21)는 토우 재료(22)로부터 분리될 수 있다. 받침 재료(21)는 일부 실시예들에서(도시된 것과 같은) 그립 슈(53)의 극단(extreme) 원위 단부 주위를 통과할 수 있다.

그립 슈(53)의 극단 원위 단부는 그 원위 단부의 극단 부분일 수 있다. 그립 슈(53)의 극단 원위 단부는 토우 재료(22)로부터 받침 재료(21)의 분리를 돕기 위한 크기 및/또는 형상(예를 들어, 적절한 반경을 가질 수 있음)일 수 있다.

따라서 받침 재료(21)는 그립 슈(53)로부터 받침 재료 경로를 따를 수 있다. 이 경로는 전단 메커니즘(5)의 하류(경로 및 받침 재료(21)의 정상적인 이동 방향에 대해)일 수 있는 받침 재료 수집기(6)로 또는 이를 향해 연장될 수 있다.

토우 재료(22)가 (압축 슈(51)로 향하는 도중에) 접촉하는 그립 슈(53)의 마지막 부분은 일부 실시예에서 그립 에지로 지칭될 것이고, 그립 슈(53)의 선형 부분일 수 있으며, 이는 압축 슈(51)의 선단 에지와 평행하게 연장될 수 있으며, 이 에지는 본 명세서에 기술된 바와 같이 전단 경계일 수 있다.

이해되는 바와 같이, 전단 메커니즘(5)은 제1 방향으로 주형(3)에 대해 이동하도록 구성될 수 있다. 제1 방향은 예를 들어 배치하는 방향일 수 있고 일반적으로 도 3의 도시된 예에서 왼쪽에서 오른쪽이다.

전단 메커니즘(5)은 주형(3)에 대해 제2 방향으로 이동하도록 추가로 구성될 수 있으며, 제2 방향은 일반적으로 제1 방향에 수직이다(예를 들어, 도 3의 도시된 예에서 페이지 안팎으로). 이 제2 방향은 전단 방향일 수 있고 토우 재료(22)가 전단 변형되도록 의도된다. 이해할 수 있는 바와 같이, 이 제2 방향은 토우 가이드 롤러(52)의 트레일링 에지, 선단 에지 및/또는 회전축에 평행한 방향일 수 있다.

제1 방향으로의 전단 메커니즘(5)의 이동은 제1 방향으로 주형(3)에 대해 이동하는 테이프 배치 헤드(1)에 의해 구동될 수 있다. 주형(3)에 대한 제1 방향으로의 테이프 배치 헤드(1)의 이동은 (주형(3)에 대한) 테이프 배치 헤드(1)가 장착되는 테이프 배치 시스템(100)의 일부의 이동에 의해 구동될 수 있다. 이를 위해 테이프 배치 시스템(100)은 테이프 배치 헤드(1)가 장착되는 갠트리(동일한 갠트리에 복수의 테이프 배치 헤드(1)들이 장착될 수 있음)를 포함할 수 있다.

제2 방향으로의 전단 메커니즘(5)의 이동은 제2 방향으로 주형(3)에 대해 이동하는 테이프 배치 헤드(1)에 의해 구동될 수 있다. 주형(3)에 대한 제 2 방향으로의 테이프 적층 헤드(1)의 이동은 테이프 적층 헤드(1)가 장착된 테이프 적층 시스템(100)의 일부(예컨대, 갠트리)의 이동(주형(3)에 대한 기준)에 의해 구동될 수 있다. 일부 실시예들에서, 전단 메커니즘(5)의 제2 방향으로의 이동은 테이프 배치 헤드(1)에 대한 전단 메커니즘(5)의 제2 방향으로의 구동 이동일 수 있다.

따라서, 전단 메커니즘(5)은 예를 들어 토우 조향 또는 전단 토우 조향으로 지칭되는 토우 재료(22)의 전단 변형을 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 전단 메커니즘(5)은 다른 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 압축 슈(51)는 롤러 형태일 수 있다. 유사하게, 그립 슈(53)도 마찬가지로 예를 들어 롤러의 형태일 수 있다. 어쨌든, 전단 메커니즘(5)은 한 쌍의 전단 경계들을 제공할 수 있다.

받침 재료 수집기

받침 재료 수집기(6)는 보빈(61)을 포함할 수 있다(예를 들어, 이 보빈(61)을 보빈(41)과 구별하기 위해, 다른 보빈(41)을 공급 보빈(41)으로 지칭할 수 있다) - 예를 들어, 도 11 참조. 수집 보빈(61)은 토우 재료(22)로부터 분리된 후 받침 재료(21)를 수용하고 수집하도록 구성될 수 있다. 즉, 사용된 받침 재료(21)는 테이프 배치 헤드(1) 및/또는 시스템(100)의 작동 중에 수집 보빈(61) 주위에 감길 수 있다.

받침 재료 수집기(6)는 수집 보빈(61)을 수용하고 지지하도록 구성될 수 있는 크릴(62)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서 복수의 수집 보빈(61)들이 있고 각각의 수집 보빈(61)들은 크릴(62)에 의해 수용되고 지지된다. 크릴(62)은 테이프 공급원(4)의 것과 별개의 크릴(62)일 수 있고 따라서 수집 크릴(62)로 불릴 수 있다(다른 크릴(42)은 공급원 크릴(42)로 지칭함). 그러나 일부 실시예들에서, 공급 크릴(42)과 수집 크릴(62)이 동일한 크릴(즉, 동일한 크릴 구조)이도록 크릴이 공유된다.

설명된 바와 같이, 받침 재료 수집기(6)는 테이프 배치 헤드(1)의 일부 또는 더 넓은 테이프 배치 시스템(100)의 일부를 형성할 수 있다.

받침 재료 수집기(6)는 전단 메커니즘(5)으로부터 받침 재료(21)를 수용하도록 구성될 수 있으며, 따라서, 전단 메커니즘(5)과 받침 재료 수집기(6) 사이에 받침 재료 경로가 규정될 수 있다. 이 받침 재료 경로는 테이프 배치 헤드(1)에 의해 적어도 부분적으로 형성될 수 있다. 이 받침 재료 경로의 하나 이상의 부분들은 예를 들어 받침 재료(21)가 통과할 수 있는 튜브에 의해 규정될 수 있다.

일부 실시예들에서, 받침 재료 수집기(6)는 테이프 배치 시스템(100)의 복수의 테이프 배치 헤드(1)들로부터 받침 재료(21)를 수용하도록 구성된다(예를 들어, 테이프 배치 시스템(100)의 일부로서 복수의 테이프 배치 헤드(1)들이 있는 실시예에서). 따라서 받침 재료 수집기(6)는 각각의 테이프 배치 헤드(1)에 대해 적어도 하나의 보빈(61)을 포함할 수 있어 - 별도의 받침 재료(21)가 각 테이프 배치 헤드(1)로부터 수용될 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 받침 재료(2)의 스트립은 단일(즉, 단 하나뿐인) 테이프 배치 헤드(1)로부터 병렬로 수용된다(그리고 각각 받침 재료 수집기(6)로부터 복수의 받침 재료 스트립(21)들을 병렬로 제공하는 이러한 테이프 배치 헤드(1)들이 다수 존재할 수 있다).

상기 또는 각각의 보빈(61)은 받침 재료 수집기(6)가 하나 이상의 보빈(61)들을 수용하도록 구성된 크릴(62)을 포함할 수 있도록 제거 가능할 수 있다. 받침 재료 수집기(6)는 받침 재료(21)가 받침 재료 수집기(6)(또는 경우에 따라 수집기(6))를 향해 통과하도록 구성되는 하나 이상의 받침 재료 경로를 적어도 부분적으로 규정할 수 있다.

받침 재료(21)가 무한 루프인 실시예에서, 받침 재료 경로는 전단 메커니즘(5)으로부터 받침 재료 수집기(6)로, 그리고 다시 전단 메커니즘(5)으로 통과할 수 있다(전단 메커니즘(5)에서, 그 경로는 받침 재료(21)가 무한 루프가 아닌 테이프(2)의 일부인 실시예와 관련하여 설명한 대로 토우 가이드 롤러(52)와 그립 슈(53) 사이를 통과할 수 있다).

긴장 제어 시스템

토우 재료(22)의 보다 이상적인 전단 변형을 촉진하기 위해서는 전단 메커니즘(5)에서 토우 재료(22)의 긴장 제어가 중요하다는 것이 밝혀졌다. 특히, 그립 영역과 가압 영역 사이의 토우 재료(22)의 긴장(그립 슈(53)의 그립 에지와 압축 슈(51)의 선단 에지 사이, 즉 전단 경계 사이에 있을 수 있음)이 중요하다.

기술된 바와 같이, 토우 재료(22)는 하나 이상의 보강 섬유(22a)들을 포함할 수 있다. 설명을 통해, 토우 재료(22)가 복수의 보강 섬유(22a)들을 포함하고, 이들 섬유 중 적어도 일부가 토우 재료(22)의 길이(그 길이는 일반적으로 토우 재료 경로를 따라)를 따라 평행선으로 배열되는 실시예들이 고려된다(예를 들어, 도 4 참조).

이상적으로, 전단 메커니즘(5)의 사용을 통해 적용된 전단 변형은 토우 재료(22)의 폭을 가로질러 모든 보강 섬유(22a)의 전단 변형 - 인트라 토우 전단 변형을 야기한다(도 4 참조). 이 전단 변형은 이상적으로는 실질적으로 균일한다. 이는 서로에 대해 토우 재료(22) 내의 보강 섬유(22a)의 슬라이딩을 필요로 한다.

그러나 실제로는 이러한 슬리피지(slippage)가 토우 재료(22)의 보강 섬유들 사이에서 균일하게 쉽게 발생하지 않고 인터 토우 전단이 발생한다(도 4 참조). 이로 인해 국부적인 좌굴 또는 주름(wrinkling)(또는 기타 결함)이 발생한다. 이러한 결함은 일반적으로 전단 변형의 경계(본원에 설명된 그립 및 압축 영역들, 즉 전단 경계들에 의해 규정됨)의 경계들에 인접하여 발생할 것이다.

또한, 슬리피지가 배치된 토우 재료(22)가 주형(3) 상에 의도된 배치된 토우 재료 경로와 오정렬되게 한다.

압축 영역과 그립 영역 사이(즉, 전단 경계 사이)의 토우 재료(22)의 긴장 제어는 이러한 결함 발생의 위험을 감소시킬 수 있는 것으로 결정되었다. 특히, 토우 재료(22)를 전단하는 동안 긴장을 가하면 토우 재료(22)가 인트라 토우 전단으로 변형되며, 이는 (최적 품질을 제공하기 위해) 전단 변형의 바람직한 모드이다.

따라서, 실시예는 테이프 배치 헤드(1)의 작동 중에 이 긴장을 제어하도록 구성된 긴장 제어 시스템(7)을 포함한다.

긴장 제어 시스템(7)은 제1 로드 센서(71) 및 제2 로드 센서(72)를 포함할 수 있다(도 1 및 3 참조). 제1 및 제2 로드 센서(71, 72)는 긴장 제어 시스템(7)의 제어기(73)에 통신적으로 커플링된다.

제어기(73)는 하나 이상의 프로세서(73a), 메모리(73b), 컴퓨터 판독가능 매체(73c) 및 입력/출력 인터페이스(73d)를 포함할 수 있으며, 이들 모두는 제어기(73)를 형성하기 위해 함께 통신적으로 커플링될 수 있다.

제1 및 제2 로드 센서(71)는 제어기(73)의 입출력 인터페이스(73d)에 통신 가능하게 커플링될 수 있다. 따라서, 제어기(73)는 제1 로드 센서(71)로부터 제1 로드 센서 신호를 수용하고 제2 로드 센서(72)로부터 제2 로드 센서 신호를 수용하도록 구성될 수 있다. 이들 신호는 예를 들어 입력/출력 인터페이스(73d)에서 수용될 수 있다.

제1 로드 센서 신호는 제1 로드 센서(71)가 감지한 하중(load)을 나타내는 신호일 수 있다. 제2 로드 센서 신호는 제2 로드 센서(72)에서 감지된 하중을 나타내는 신호일 수 있다.

제1 로드 센서(71)는 전단 메커니즘(5)의 토우 재료 경로 상류에서 토우 재료(22)의 긴장을 감지하도록 구성될 수 있다. 따라서, 제1 로드 센서 신호는 테이프 공급원(4)와 전단 메커니즘(5) 사이의 토우 재료(22)의 긴장을 나타내는 신호일 수 있다. 본 명세서의 논의로부터 이해되는 바와 같이, 토우 재료(22)의 이러한 긴장은 테이프(2)(예를 들어, 토우 재료(22) 및 받침 재료(21)를 포함함)의 긴장일 수 있다.

제2 로드 센서(72)는 전단 메커니즘(5)의 받침 재료 경로 하류에서 받침 재료(71)의 긴장을 감지하도록 구성될 수 있다. 따라서, 제2 로드 센서 신호는 전단 메커니즘(5)과 받침 재료 수집기(6) 사이의 받침 재료(21)의 긴장을 나타내는 신호일 수 있다.

다시 말해, 제1 및 제2 로드 센서 신호들은 토우 재료(22) 및 받침 재료(21) 각각의 긴장을 이들 재료들의 경로들에 관하여 전단 메커니즘(51)의 어느 한 측에서 나타낸다. 이들은 마찬가지로 입력 긴장(제1 로드 센서 신호에 의해 표시된 긴장에 관련됨) 및 출력 긴장(제2 로드 센서 신호에 의해 표시되는 긴장에 관련됨)으로 볼 수 있다.

제1 및 제2 로드 센서(71, 72)들은 다양한 형태를 취할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 및 제2 로드 센서(71, 72)들은 각각 한 쌍의 슬레이브 롤러(71a, 72a)들을 포함한다. 따라서, 제1 로드 센서(71)의 제1쌍의 슬레이브(slave) 롤러(71a)들이 있을 수 있다. 제2 로드 센서(72)의 제2쌍의 슬레이브 롤러(72a)들이 있을 수 있다.

제1쌍의 슬레이브 롤러(71a)들의 각각의 슬레이브 롤러는 일반적으로 서로 평행할 수 있고 토우 재료(22)의 이동 방향에 수직일 수 있는 각각의 축 주위를 회전하도록 구성될 수 있다.

제2쌍의 슬레이브 롤러(72a)의 각각의 슬레이브 롤러는 일반적으로 서로 평행할 수 있고 받침 재료(21)의 이동 방향에 수직일 수 있는 각각의 축 주위를 회전하도록 구성될 수 있다.

제1 슬레이브 롤러 쌍(71a)은 토우 재료(22)(테이프(2)일 수 있음)의 일 측에 위치할 수 있다. 제1 로드 센서(71)는 제1 슬레이브 롤러 쌍(71a)으로부터 오프셋되고 제1 슬레이브 롤러 쌍(71a)에 대해 토우 재료(22)의 타 측에 위치될 수 있는 제1 로드 셀(load cell)(71b)을 포함할 수 있다. 토우 재료 경로는 제1 슬레이브 롤러 쌍(71a)의 롤러 중 하나 주위를 적어도 부분적으로, 제1 로드 셀(71b) 주위를 통과한 다음, 제1 슬레이브 롤러 쌍(71a)의 다른 롤러 주위를 적어도 부분적으로 통과할 수 있다.

제1 로드 셀(71b)은 축에 장착된 롤러 형태일 수 있으며, 예를 들어 로드 셀 부재는 축에 가해지는 힘을 측정하기 위해 축과 연관된다.

제2 슬레이브 롤러 쌍(72a)은 받침 재료(21)의 일측에 위치할 수 있다. 제2 로드 센서(72)는 제2 슬레이브 롤러 쌍(72a)과 옵셋되어 제2 슬레이브 롤러 쌍(72a)에 대해 받침 재료(21)의 타 측에 위치하는 제2 로드 셀(72b)을 포함할 수 있다. 받침 재료 경로는 제2 슬레이브 롤러 쌍(72a)의 롤러 중 하나 주위를 적어도 부분적으로, 제2 로드 셀(72b) 주위를 통과한 다음, 제2 슬레이브 롤러 쌍(72a)의 다른 롤러 주위를 적어도 부분적으로 통과할 수 있다.

제2 로드 셀(72b)은 축에 장착된 롤러의 형태일 수 있으며, 여기서 로드 셀 부재는 예를 들어 축에 가해지는 힘을 측정하기 위해 축과 연관된다.

긴장 제어 시스템(7)은 받침 재료 수집기(6)와 관련된 제1 모터(74), 전단 메커니즘(5)과 관련된 제2 모터(75), 및 테이프 공급원(4)과 관련된 브레이크(76)를 포함할 수 있다.

제1 모터(74)는 수집 보빈(61)의 회전을 구동하도록 구성될 수 있다. 이것은 예를 들어 수집 보빈(61)이 장착되거나 장착되는 크릴(62)의 적어도 일부의 구동 회전(직접 또는 간접적)에 의해 달성될 수 있다. 간접 운전은 예를 들어 하나 이상의 기어들을 포함할 수 있다.

제1 모터(74)는 제어기(73)에 통신 가능하게 결합될 수 있고, 따라서 입출력 인터페이스(73d)에 통신 가능하게 결합될 수 있다. 제1 모터(74)는 통신 결합을 통해 제어기(73)로부터 제1 모터 제어 신호를 수용하도록 구성될 수 있다. 제1 모터 제어 신호는 제1 모터(74)의 동작을 제어할 수 있다.

제2 모터(75)는 토우 가이드 롤러(52)의 회전을 구동하도록 구성될 수 있다. 이것은 예를 들어 토우 가이드 롤러(52)가 장착될 수 있는 스핀들(spindle)의 구동 회전(직접 또는 간접적으로)에 의해 달성될 수 있다(스핀들은 전단 메커니즘(5)의 일부임). 간접 운전은 예를 들어 하나 이상의 기어들을 포함할 수 있다.

제2 모터(75)는 제어기(73)에 통신 가능하게 커플링될 수 있고, 따라서 입출력 인터페이스(73d)에 통신 가능하게 커플링될 수 있다. 제2 모터(75)는 통신 커플링을 통해 제어기(73)로부터 제2 모터 제어 신호를 수용하도록 구성될 수 있다. 제2 모터 제어 신호는 제2 모터(75)의 동작을 제어할 수 있다.

일부 실시예들에서, 테이프 공급원(4)와 관련된 모터가 없다(또는 토우 재료(22) 또는 테이프(2)의 전달에서 테이프 공급원(4)의 회전을 구동하도록 구성된 모터가 없다). 테이프 공급원(4)은 그러한 실시예들에서 수동적으로 작동되는 것으로 간주될 수 있는데, 테이프(2) 또는 토우 재료(22)는 테이프 배치 헤드(1)의 다른 부분에 의해(예를 들어, 제1 및/또는 제2 모터(74,75)의 작동을 통해) 테이프 공급원(4)으로부터 인출될 수 있기 때문이다.

브레이크(76)는 제동 토크와 같은 제동력을 테이프 공급원(4)에 적용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 브레이크(76)는 공급 보빈(41)의 회전 속도를 가변시키기 위해 공급 보빈(41)에 제동력을 가하도록 구성될 수 있다. 이를 달성하기 위해, 브레이크(76)는 공급 보빈(41) 및/또는 공급 보빈(41)이 장착 및/또는 장착 가능한 크릴(42)과 연관될 수 있다.

브레이크(76)는 다양한 형태를 취할 수 있다. 브레이크(76)는 전자적으로 작동될 수 있고 따라서 제어기(73)에 통신적으로 커플링될 수 있고 제어기(73)로부터 브레이크 신호를 수용하도록 구성될 수 있다. 따라서 브레이크(76)는 입력/출력 인터페이스(73d)에 통신 가능하게 커플링될 수 있다.

브레이크(76)는 브레이크 신호의 제어 하에 다양한 제동력을 적용하도록 구성될 수 있다. 따라서, 테이프 공급원(4)(예: 크릴(42) 및/또는 보빈(41))에 가해지는 제동 토크는 제동 신호에 따라 달라질 수 있다.

일부 실시예들에서, 브레이크(76)는 자기 브레이크의 형태이다. 따라서, 테이프(2)가 분배될 때 회전하는 테이프 공급원(4)의 일부(보빈(41) 또는 크릴(42)의 일부와 같은)는 영구 자석일 수 있는 적어도 하나의 제1 자석을 지닐 수 있다. 제1 자석은 브레이크(76)의 일부를 형성할 수 있다. 브레이크(76)는 전자석일 수 있는 제2 자석을 포함할 수 있다. 제2 자석은 제1 자석의 자기장 내에 위치할 수 있고 그와 연관될 수 있다. 제2 자석은 제1 자석과 함께 움직임에 대해 고정될 수 있다. 즉, 제2 자석은 실질적으로 고정된 자석일 수 있다. 제동 신호는 제1 자석에 대해 제2 자석에 의해 생성된 자기장을 변경하여 제동력을 가하거나 해제하도록 구성될 수 있다. 브레이크(76)는 예를 들어 모터일 수 있다(이 모터는 단지 제동력을 제공하도록 구성될 수 있지만 테이프 공급원(4)로부터 토우 재료(22)의 공급을 구동하지 않도록 구성될 수 있다). 알 수 있는 바와 같이, 제동력을 변경하기 위해 제2 및 제1 자석이 제동 신호에 따라 서로에 대해 물리적으로 이동하는 실시예를 포함하여, 자기 제동의 상이한 구성이 가능하다. 예를 들어, 보빈(41) 또는 크릴(42)과 회전을 위해 결합된 브레이크 디스크가 브레이크 패드 사이에서 선택적으로 그립되어 제동력을 가하는 기계식 브레이크(그립력은 브레이크 신호에 따라 달라짐)를 포함하여 다른 형태의 브레이크가 가능하다. 다른 형태의 마찰 브레이크도 브레이크(76)로서 고려된다.

따라서, 제어기(73)는 제1 및 제2 로드 센서 신호를 수용하도록 구성될 수 있다. 제어기(73)는 제1 및 제2 모터 제어 신호 및 브레이크 신호를 출력하도록 구성될 수 있다.

상기 또는 각각의 프로세서(73a)는 명령을 실행하도록 구성될 수 있고 그 명령은 컴퓨터 판독가능 매체(73c)에 저장될 수 있다. 이러한 명령의 실행은 테이프 배치 헤드(1)와 관련하여 본 명세서에 기술된 바와 같이 하나 이상의 긴장 제어 동작의 수행을 야기할 수 있다. 이러한 긴장 제어 동작은 제1 모터(74), 제2 모터(75) 및/또는 브레이크(76)의 동작을 제어하는 것을 포함할 수 있다.

상기 또는 각각의 프로세서(73a)는 메모리(73b)에 통신가능하게 커플링될 수 있고 상기 또는 각각의 프로세서(73a)는 명령의 실행에서 메모리(73b)를 사용할 수 있다. 메모리(73b)는 예를 들어 휘발성 메모리일 수 있다.

제어기(73)는 테이프 배치 헤드(1) 및/또는 더 넓은 테이프 배치 시스템(100)의 하나 이상의 다른 동작을 제어하도록 구성되는 공유 제어기일 수 있다. 이것은 예를 들어 주형(3)에 대한 전단 메커니즘(5)의 이동을 포함할 수 있다(이는 예를 들어 주형(3)에 대한 테이프 배치 헤드(1)의 이동을 포함할 수 있다).

제어기(73)는 하나 이상의 동작 파라미터를 수용하도록 구성될 수 있다. 상기 또는 각각의 동작 파라미터는 테이프 배치 헤드(1)의 다른 부분 및/또는 테이프 배치 시스템(100)으로부터 수용될 수 있다.

하나 이상의 작동 파라미터는, 예를 들어, 테이프 배치 헤드(1)의 작동 특성을 나타내는 파라미터, 토우 재료(22)의 긴장에 대한 설정점(즉, 전단 메커니즘(51)에서의 원하는 토우 재료 긴장(예컨대, 압축 슈(51)와 그립 슈(53) 사이)) 및/또는 토우 재료(22)의 전단 각도(즉, 주형(3) 위에 놓이는 토우 재료(22) 전단 각도 - 이하 설명한다) 및/또는 테이프 배치 헤드(1)가 주형(3)에 대하여 움직이는 속도 등을 포함할 수 있다.

하나 이상의 동작 파라미터들은 입력/출력 인터페이스(73d)를 통해 수용될 수 있고, 상기 또는 각각의 프로세서(73a)에 제공되고/되거나 메모리(73b) 내에 저장되고/되거나 컴퓨터 판독가능 매체(73c) 상에 저장될 수 있다.

제어기(73)는 상기 또는 각각의 긴장 제어 작동의 수행에서 상기 또는 각각의 수용된 작동 파라미터를 사용하도록 구성될 수 있다.

긴장 제어

종래의 테이프 배치 장치를 사용하여 토우 재료(22)를 주형(3) 상에 직선으로 배치하는 경우, 작용하는 모든 힘들(예를 들어, 마찰력)의 합인 장치 저항력(Tl)이 있다. 기존의 테이프 배치 헤드를 통과할 때 토우 재료에 적용된다. 이러한 힘은 예를 들어 토우 재료를 위한 공급 메커니즘의 보빈과 관련된 마찰, 토우 재료가 통과하는 임의의 롤러와 관련된 마찰 및 토우 재료가 통과하는 헤드 내의 임의의 표면과 관련된 마찰을 포함할 수 있다. 예를 들어.

종래의 장치에 토우 재료(22)를 배치하는 동안, 헤드는 주형(3)에 대해 이동되고 이것은 구동력(P)을 제공한다.

장치 저항력(Tl)과 구동력 P는 서로 반대이며 서로 평행하다(즉, 정렬됨) - 도 5 참조. 구동력 P는 또한 배치되는 토우 재료의 긴장을 나타낸다.

장치 저항력(Tl)이 구동력(P)과 같으면 (주형(3) 상의 토우 재료(22)의) 일정한 배치 속도가 달성되며, 이는 토우 재료(22)의 공급 속도이기도 하다.

즉, 다음과 같은 경우:

그런 다음 토우 재료(22)의 직선 배치에서 일정한 배치 속도가 달성된다. 도 5도 참조(점선 화살표는 토우 재료(22)의 이동 방향을 나타냄).

전단 메커니즘이 제공되고(예를 들어, 본 명세서에 기재된 전단 메커니즘(5)과 유사함) 사용되는 테이프 배치 장치에서, 구동력(P)은 더 이상 장치 저항력(Tl)과 정렬되지 않는다. 특히, 구동력(P)은 장치 저항력(Tl)에 대해 기울어져 있다. 구동력 P가 장치 저항력(Tl)에 대해 작용하는 각도는 전단각에 의해 결정된다. 전단각은 주형(3)에 대한 헤드의 주 이동 방향(즉, 세로 방향)에 대해 배치되는 토우 재료(22)의 각도이다. 알 수 있는 바와 같이, 전단 메커니즘은 헤드를 주형(3)에 대해 횡방향 방향(길이 방향에 수직)으로 이동시킴으로써 작동한다.

따라서 그러한 경우 구동력 P는 종방향 성분(Pl)과 횡방향 성분(Pt)을 갖는 것으로 간주될 수 있다. 전형적으로, 전단각에 관계없이 장치 저항력(Tl)은 실질적으로 일정하게 유지된다.

따라서 일정한 배치 속도에서:

따라서 전단각이 증가하면 구동력 P의 크기가 증가하므로 이 힘의 횡방향 성분도 증가한다.

O는 전단 각도(예를 들어, 파선 화살표가 토우 재료(22)의 이동 방향을 나타내는 도 6 참조)이다.

그립 슈와 토우 가이드 롤러(그 그립 슈(53) 및 토우 가이드 롤러(52)를 갖는 본 명세서에 기재된 전단 메커니즘(5)와 같은)를 갖는 전단 메커니즘에서, 토우 재료(22)에 대한 그립 슈 및 토우 가이드 롤러의 작용은 그립 슈를 가로지르는 토우 재료의 측방향 이동을 방지한다. 다시 말해, 전단각이 증가함에 따라 그립 슈를 가로지르는 토우 재료(22)의 슬리피지를 방지하는 역할을 한다. 따라서 그립 슈와 토우 가이드 롤러는 횡방향 마찰력 Tt를 제공한다.

구동력(P)의 횡방향 성분(Pt)이 최대 횡방향 마찰력(Tt, max) 미만으로 유지되면, 그립 슈를 가로지르는 토우 재료(22)의 측방향 슬리피지가 없다.

따라서, 다음과 같은 경우:

그러면 그립 슈를 가로지르는 토우 재료(22)의 측방향 슬리피지가 없다.

슬리피지가 발생하면 토우 재료(22)는 원하는 토우 경로를 따르지 않을 것이다. 이는 슬리피지가 발생하지 않는다고 가정하는 주형(3)에 대한 헤드의 움직임에 의해 결정된다. 결국, 토우 재료(22)는 그립 슈(53) 및/또는 토우 가이드 롤러(52)의 에지에 도달할 것이고 그 에지에서 찌그러지거나 헤드의 작동을 방해할 것이다.

따라서, 전단 메커니즘을 갖는 종래의 장치에서는 달성될 수 있는 전단각에 한계가 있고 이 한계는 최대 횡방향 마찰력 Tt, max에 의해 결정된다. 최대 횡방향 마찰력은 토우 가이드 롤러(52) 표면의 마찰 계수 및 그립 슈(53)에 의해 가해지는 압력과 같은 파라미터에 의해 영향을 받을 수 있다.

많은 종래의 장치들에서 토우 재료(22)가 배치되는 지점(즉, 퇴적(deposition) 지점)에서 토우 재료(22)의 긴장을 최소화하는 데 설계 초점이 있다. 이는 종래의 장치들에서 토우 재료(22)의 공급을 적극적으로 구동함으로써(예를 들어, 제공되는 경우 전단 메커니즘에 토우 재료(22)를 과도하게 공급함으로써) 추구될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 종래의 장치에서, 이것은 장치를 통한 토우 재료(22)에 대한 총 마찰력, 특히 장치 저항력(Tl)을 최소화함으로써 추구될 수 있다.

본 명세서에 기술된 것과 유사한 전단 메커니즘(즉, 전단 메커니즘(5)) 또는 GB2492594의 전단 메커니즘을 갖는 장치에서, 장치 저항력(Tl)의 상당 부분은 토우 재료(22) 상의 그립 슈(53) 및 토우 가이드 롤러(52)의 작용의 결과이다. 이는 횡방향 마찰력 Tt를 제공하기 위해 필요한다.

예를 들어 GB2492594의 장치에서 토우 재료(22)의 공급 속도는 받침 재료(21)의 수집 속도와 (예를 들어 기계적으로) 동기화된다. 이 동기화는 토우 재료(22)의 긴장을 최소화하려고 한다. 보빈에서 토우 재료(22)가 고갈되거나 받침 재료(21)가 축적됨에 따라 재료(21, 22)의 전달 및 수집의 다양한 길이를 설명하기 위해 전자 동기화가 구현될 수 있다. 그러나 이러한 전자 동기화는 어떤 경우에는 안정적으로 구현하기 어려운 것으로 입증되었으며, 이는 배치 실패, 헤드 걸림 및 배치된 토우 재료(22)의 결함으로 이어질 수 있다. 이러한 문제는 예를 들어 배치 작업의 속도 증가와 배치 작업에서 중지-시작 주기의 증가로 악화될 수 있다. 그러한 시스템은 또한 토우 재료(22)의 긴장이 배치 작업(및 특히 토우 재료(22)의 전단을 포함하는 배치 작업) 동안 변경될 수 있는 임의의 메커니즘을 제공하지 못한다.

따라서, 일부 실시예들의 긴장 제어 시스템(7)은 헤드(1)의 작동에 추가 힘(Pm)을 도입하고자 한다(이러한 추가 힘은 긴장력 또는 추가적인 긴장력으로도 지칭될 수 있음). 이 추가 힘 Pm은 토우 재료(22) 및/또는 받침 재료(21)를 당기도록 작용하여 토우 재료(22)의 공급을 돕는 힘일 수 있다.

따라서 토우 재료의 직선 배치 동안 긴장 제어 시스템(7)의 작동에 따른 힘은 다음과 같이 표현될 수 있다(일정한 배치 속도에 대해).

즉, 장치 저항력(Tl)은 구동력(P)과 추가 힘(Pm)을 합한 값(즉, 추가된 값)과 같다 - 도 7 참조(파선 화살표는 토우 재료(22)의 이동 방향을 나타냄).

전단 작업(즉, 전단 메커니즘(5)을 사용하는 전단 작용을 통한 토우 재료(22)의 조향) 동안, 힘은 다음과 같이 표현될 수 있다:

즉, 장치 저항력(Tl)은 구동력의 종방향 성분(Pl)과 추가 힘(Pm)을 합한(즉, 추가된) 것과 같다(도 8 참조)(파선 화살표는 토우 재료(22)의 이동 방향을 나타냄).

긴장 제어 시스템(7)은 본 명세서에 기술된 능동 제어를 통해 추가 힘(Pm)을 제어하고자 할 수 있다. 따라서, 긴장 제어 시스템(7)은 그립 슈(53)를 가로지르는 토우 재료(22)의 실질적인 측방향 슬리피지 없이 달성될 수 있는 최대 전단 각도를 증가시키기 위해 이 추가 힘(Pm)을 조절(regulate)하는 것을 추구하는 것이 가능하다:

긴장 제어 시스템(7)은 또한 본 명세서에 기술된 능동 제어를 통해 장치 저항력(Tl)을 제어하려고 할 수 있다(따라서 장치 저항력(Tl)은 추가 힘(Pm)에 더하여 제어기(73)에 의해 변화될 수 있는 장력인 것으로 간주될 수도 있다.).

즉, 다음과 같이 규정된 슬립 방지 상태를 유지하기 위해 구동력 횡방향 성분 Pt를 제어할 수 있다.

추가 힘(Pm)을 조정(adjust)함으로써, 긴장 제어 시스템(7)은 또한 전단 메커니즘(5)에서(예를 들어, 압축 슈(51)와 그립 슈(53) 사이) 토우 재료(22)의 긴장을 조정할 수 있다.

따라서, 긴장 제어 시스템(7)은 구동력 횡방향 성분(Pt)이 최대 횡방향 마찰력(Tt, max)을 초과하지 않도록 하기 위해 추가 힘(Pm)을 조정하도록 구성될 수 있다.

장력 제어 시스템(7)은 전단 메커니즘(5)에서 토우 재료(22)의 사전결정된(predetermined) 최소 긴장을 유지하기 위해(예를 들어, 압축 슈(51)와 그립 슈(53) 사이) 추가 힘(Pm)을 조정하도록 추가적으로 구성될 수 있다. 이 사전결정된 최소값은 예를 들어, 하나 이상의 작동 파라미터들 중 하나(예: 토우 재료(22)의 긴장에 대한 설정 포인트)일 수 있다.

배치된 토우 재료(22)의 결함을 줄이기 위해 전단 메커니즘(5)에서 토우 재료(22)의 최소 긴장이 요구될 수 있다. 이것은 예를 들어 토우 재료(22)의 보강 섬유(22a)가 서로에 대해 미끄러지는 것을 보장하는 것을 추구하는 것을 포함할 수 있다.

이해될 바와 같이, 전단 메커니즘(5) 내의 토우 재료(22)의 최소 긴장은 토우 재료(22)의 전단 강성, 서로에 대한 보강 섬유(22a)의 슬리피지에 대한 저항(섬유(22a) 및/또는 바인더 또는 수지 재료의 특성일 수 있음), 토우 재료(22)의 폭(즉, 전단 메커니즘(5)을 가로지르는 깊이(토우 재료(22)의 종축에 수직), 압축 슈(51)와 그립 슈(53) 사이의 거리와 같은 요인들 및/또는 유사한 요인들에 따라 달라질 수 있다.

추가 힘(Pm)은 일부 실시예들에서 긴장 제어 시스템(7)에 의해 조정되어 토우 재료(22)의 사전결정된 긴장 프로파일을 제공할 수 있다. 이 긴장 프로파일은 토우 재료(22), 주형(3)에 대한 헤드의 이동 속도, 전단 각도 또는 토우 재료(22)의 기타 특성 또는 배치 공정과 같은 파라미터에 따라 달라질 수 있다.

도 9를 참조하면, 긴장 제어 시스템(7)은 전단 메커니즘(5)에서 토우 재료(22)의 사전결정된 긴장(즉, 원하는 긴장) 및 전단 각도를 사용하도록 구성될 수 있으며, 이 둘은 본 명세서에서 논의되는 작동 파라미터의 예일 수 있다.

전단 메커니즘(5) 내의 토우 재료(22)의 사전결정된 긴장은 본 명세서에서 논의된 최소 긴장에서 슬립 방지 상태를 유지하는 데 필요한 긴장 이하일 수 있는 최대 긴장에 이르는 긴장의 범위일 수 있다. 그립 슈(53)를 가로지르는 토우 재료(22)의 슬리피지가 없는 것이 이상적이지만, 이해되는 바와 같이 특정 용도(예를 들어 결과적인 결함이 허용될 수 있음)에서 약간의 슬리피지를 허용하는 것이 허용될 수 있다. 일부 응용 분야에서는 슬리피지 없는 것이 중요할 수 있으며, 따라서 최대 긴장은 슬립 방지 상태를 유지하는 데 필요한 이론적 긴장보다 안전 마진(예를 들어 이론적 긴장의 1% 이상, 이론적 긴장의 5% 이상, 이론적 긴장의 10% 이상 또는 이론적 긴장의 20% 이상)이 더 낮을 수 있다.

최대 긴장(사전결정된 긴장 자체 또는 사전결정된 긴장(범위일 수 있음)의 설정에 사용되는 긴장)을 결정하기 위해, 토우 배치 헤드(1) 및/또는 토우 배치 시스템(100)의 작동의 하나 이상의 특성을 결정할 필요가 있을 수 있다.

예를 들어, 최대 횡방향 마찰력(Tt, max) 및/또는 장치 저항력(Tl)의 하나 이상의 성분들을 결정하는 것이 필요할 수 있다.

상기 또는 각각의 특성은 예를 들어, 토우 배치 헤드(1) 및/또는 시스템(100)을 사용하여 토우 재료(22)를 배치한 다음, 배치된 토우 재료(22)에 결함이 있는지 검사하는 등의 실험을 통해 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 최대 횡방향 마찰력(Tt, max)은 하나 이상의 테이프 에지 검출기의 제공을 통해 결정될 수 있다.

상기 또는 각 테이프 에지 검출기(2개가 있을 수 있음)는 예를 들어, 토우 재료(22)가 그립 영역에 진입하거나 이탈하는 지점에서, 또는 대신(예를 들어, 테이프 재료(22)로부터 받침 재료(21)가 제거된 후) 검출기와 토우 재료의 충돌을 감지하도록 그립 슈(53)(및/또는 압축 슈(51) 및/또는 토우 가이드 롤러 52)에 대하여 위치할 수 있다.

따라서 테이프 에지 검출기는 그립 슈(53)(또는 다른 구성요소)의 일 단부에 또는 이를 향하여 위치될 수 있고 검출기에 충돌하도록 토우 재료(22)의 슬리피지를 검출하도록 구성될 수 있다. 쌍으로 배열된 테이프 에지 검출기는 예를 들어 그립 슈(53)(또는 다른 구성요소)의 대향 단부에 또는 그 단부를 향하여 위치될 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 또는 각각의 특성(및 따라서 최대 긴장), 일부 실시예들는 앵커(501) 및 로드 셀(502)을 포함하는 테스트 장치를 포함할 수 있다(도 17 참조). 토우 재료(22)는 앵커(501)에 묶일 수 있고 앵커(501)와 압축 메커니즘(5) 사이의 로드 셀(502)을 통과할 수 있다. 이것은 다양한 상이한 작동 조건(예를 들어, 앵커(501)에 대한 압축 메커니즘(5)의 상이한 이동 속도)에 대한 테이프 긴장(즉, 토우 재료(22)의 긴장)을 결정하는 데 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 테스트 장치는 앵커(501) 대신에 모터로 구동되는 크릴을 포함할 수 있다 - 이 경우 크릴이 토우 재료(22)에 긴장을 가하기 위해 회전될 수 있기 때문에 크릴에 대한 압축 메커니즘(5)의 움직임이 요구되지 않는다.

따라서, 시스템(100) 및/또는 헤드(1)의 사용 중에 슬리피지가 감지될 수 있고, 이는 슬리피지가 발생하는 횡방향 마찰력을 식별하는 데 사용될 수 있으며, 따라서 최대 횡방향 마찰력(Tt, 최대)을 식별하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 시스템(100) 및/또는 헤드(1)의 작동 파라미터(예: 주형(3)에 대한 헤드의 속도)와 관련하여 최대 횡방향 마찰력(Tt, 최대)을 모델링할 수 있다.

이러한 하나 이상의 특성들은 긴장 제어 시스템(7)에 대한 입력으로서 수용될 수 있고(예를 들어, 제어기(73)(예를 들어, 입/출력 인터페이스(73d)를 경유할 수 있는 상기 또는 각각의 프로세서(73a)로)), 긴장 제어 시스템(7)에 통신적으로 커플링될 수 있는 사용자 인터페이스 디바이스(8)로부터 수동으로 입력될 수 있다(예를 들어, 유선 또는 무선 통신 링크를 통해).

상기 또는 각각의 특성은 예를 들어 프로세서(들)(73a)에 의한 나중에 검색 및 사용을 위해 컴퓨터 판독가능 매체(73c)에 저장될 수 있다.

마찬가지로, 사전결정된 긴장(예컨대, 범위의 최소 긴장 또는 사전결정된 긴장 자체)을 결정하기 위해, 긴장 제어 시스템(7)(예컨대, 제어기(73)(예컨대, 입/출력 인터페이스(73d)를 통한 상기 또는 각각의 프로세서(73a))이 토우 재료(22)의 하나 이상의 특성들(예컨대, 전단 강성)을 수용하는 것이 필요할 수 있다. 이들 하나 이상의 특성은 긴장 제어 시스템(7)(예를 들어, 상기 또는 각각의 프로세서(73a)를 사용하는 제어기(73))이 사전결정된 긴장을 결정하도록 할 수 있거나 사전결정된 긴장 자체일 수 있다(예를 들어 범위의 최소 긴장일 수 있음) ).

다시, 이러한 하나 이상의 특성은 사용자 인터페이스 디바이스(8)를 통해 수동으로 입력될 수 있고 예를 들어 프로세서(들)(73a)에 의한 나중에 검색 및 사용을 위해 컴퓨터 판독가능 매체(73c)에 저장될 수 있다.

상기 또는 각각의 이들 특성들은 예를 들어, 예컨대 토우 배치 헤드(1) 및/또는 시스템(100)을 사용하여 토우 재료(22)를 배치한 다음 배치된 토우 재료(22)에 결함이 있는지 검사를 통해 결정될 수 있다. 다른 옵션에는 테스트 리그(rig) 및/또는 실험 결과에서 생성된 모델의 사용이 포함된다.

또한, 시스템(100) 또는 긴장 제어 시스템(7)의 일부 버전은 고정 토크로 구동되는 받침 재료 수집기(6) 또는 마찰 클러치일 수 있는 클러치 메커니즘(도시되지 않음)을 통해 크릴(62)과 커플링되는 받침 재료 수집기(6)를 포함할 수 있다. 그러한 경우에 받침 재료 수집기(6)의 저항력 및 구동력은 시스템(100)을 보정(calibrate)하기 위해 실험적으로 측정될 수 있다.

이들 및 다른 시스템(100,7)들은 (재료가 방출되거나 수집될 때) 크릴의 직경의 변화를 감지하는 하나 이상의 센서들(예컨대, 초음파 및/또는 접촉 센서)을 포함할 수 있고, 필요한 견인 재료(22)의 긴장을 달성하기 위해 시스템(100,7)의 작동을 그에 따라 조정할 수 있다.

긴장 제어 시스템(7)에 대한 입력으로 사용되는 전단각은 예인 헤드(1)의 특정 작동을 위한 고정된 전단각일 수 있거나 예인 헤드(1)의 작동 중에 변경될 수 있다. 따라서, 이 전단각은 토우 배치 헤드(1)의 특정 작동에 필요한 최대 전단각일 수 있거나 토우 배치 헤드(1)의 작동 중에 실질적으로 실시간으로 변경될 수 있다.

이들 입력은 긴장 제어 시스템(7)의 제어기(73)에 의해 수용될 수 있고 프로세서(들)(73a)로 전달될 수 있다. 따라서 제어기(73)의 동작은 프로세서(들)(73a)의 동작의 결과인 것으로 이해될 것이며, 이러한 동작은 컴퓨터 판독가능 매체(73c)에 저장된 명령의 실행 결과일 수 있다.

제어기(73)는 또한 설명된 바와 같이 제1 및 제2 로드 센서 신호를 수용하도록 구성될 수 있다. 이들은 예를 들어 제어기(73)에 대한 피드백으로 사용될 수 있다.

이러한 입력 중 하나 이상을 사용하여 제어기(73)는 설명된 바와 같이 전단 메커니즘(5)에서 토우 재료(22)의 긴장을 제어하기 위해 제1 및 제2 모터 제어 신호 및 브레이크 신호를 생성하도록 구성될 수 있다.

전단 메커니즘(5)의 토우 재료(22)의 실제 긴장은 전단 작업을 방해하므로 직접 측정할 수 없다. 그러나 긴장은 다음 방정식을 사용하여 추정하거나 결정할 수 있다.

특히, 장치 저항력(Tl)은 알려질 수 있다(예를 들어 테이프 배치 헤드(1)의 실험적으로 결정된 특성으로서 그리고 전단 메커니즘(5) 상류의 토우 재료(22)의 긴장의 결과로서)(예를 들어 제1 로드 센서 71)). 장치 저항력은 룩업 테이블에 저장될 수 있고 시스템(100) 및/또는 헤드(1)의 상이한 각각의 작동 파라미터에 대해(예를 들어, 주형에 대한 헤드의 상이한 이동 속도에 대해) 상이한 저항력이 있을 수 있다. 룩업 테이블 대신에, 장치 저항력은 상이한 작동 파라미터 하에서의 저항력 모델을 사용하여 결정될 수 있다. 전단 각도Oμ설명된 바와 같이 제어기(73)에 제공되는 파라미터일 수 있다. 추가 힘(Pm)은 긴장 제어 시스템(7)의 작동에 의해 제공되는 힘이며 전단 메커니즘(5) 하류의 받침 재료의 긴장으로 나타낼 수 있다.

전단 경계 사이의 토우 재료(22)의 긴장은 구동력(P)으로 나타낼 수 있다.

따라서, 제어기(73)는 제1 및/또는 제2 모터 제어 신호 및/또는 브레이크 신호를 제어하여 전단 경계 사이의 토우 재료(22)의 긴장을 조절(즉, 변경)하도록 구성될 수 있다. 제어기(73)는 토우 재료(22)에서 이러한 긴장을 모니터링할 수 있다(즉, 구동력(P)을 모니터링함으로써). 제1 및/또는 제2 모터 제어 신호 및/또는 브레이크 신호의 제어는 장치 저항력(Tl) 및/또는 추가 힘(Pm)을 조절(즉, 변화)할 수 있으며, 이는 차례로 전단 경계 사이의 토우 재료(22)의 긴장을 조절한다. 이 조절은 테이프 배치 헤드(1)의 작동 중에 활성 조절이 될 수 있다.

조절의 효과는 제1 및 제2 로드 센서 신호를 사용하여 결정될 수 있으며, 이 신호는 장치 저항력(Tl) 및/또는 추가 힘(Pm)과 관련하여 피드백을 제공한다. 이 피드백은 전단 경계들(구동력 P로 표시됨) 사이의 토우 재료(22) 긴장의 간접적인 측정으로 사용될 수 있으며, 따라서 모니터링된다.

이 피드백은 제어기(73)에 의한 제1 및/또는 제2 모터 제어 신호 및/또는 브레이크 신호의 추가 변화를 초래할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기(73)는 제2 로드 센서 신호에 기초하여 제1 및/또는 제2 모터 제어 신호와 관련하여 그러한 변동을 하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기(73)는 제1 로드 센서 신호에 기초하여 브레이크 신호와 관련하여 그러한 변동을 하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기(72)는 받침 재료 수집기(6) 및/또는 테이프 공급원(4)(및/또는 관련 크릴(42/62))의 직경에 적어도 부분적으로 기초하여 그러한 변동을 하도록 구성된다.

이미 기술된 바와 같이, 긴장 제어 시스템(7)은 일부 실시예들에서 받침 재료(21)를 포함하지 않는 테이프(2)와 함께 사용될 수 있다(즉, 테이프 배치 시스템(100)은 받침 재료 수집기(6)를 포함하지 않을 수 있다). 이러한 실시예에서 토우 재료(22)는 예를 들어 바인더를 사용하여 주형의 표면에 부착될 수 있다.

긴장 영역 격리

일부 실시예들에 따르면, 토우 재료(22) 및 받침 재료(21)의 긴장은 토우 배치 헤드(1) 내의 상이한 영역에서 격리되고 실질적으로 독립적으로 제어될 수 있다.

특히, 이들 영역은 테이프 공급원(4)으로부터 전단 메커니즘(5)까지(특히 그립 영역까지), 전단 메커니즘(5) 내에서(특히 전단 경계 사이), 전단 메커니즘(5)과 받침 재료 수집기(6) 사이에서(특히 압축 슈(51)로부터) 제 1 영역을 포함할 수 있다. 이것은 예를 들어 제1 영역과 관련하여 토우 가이드 롤러(52)와 그립 슈(53)에 의해 토우 재료(22)에 적절한 힘을 가하여 격리를 야기함으로써 달성될 수 있다.

따라서 일부 실시예들에서, 토우 재료(22)의 긴장 및 받침 재료(21)의 긴장은 전단 경계 사이의 토우 재료(22)의 긴장과 실질적으로 독립적으로 제어될 수 있다. 즉, 제2 영역에서 토우 재료(22)의 긴장은 제1 및 제3 영역에서 토우 재료(22) 또는 받침 재료(21)의 긴장과 실질적으로 독립적으로 제어될 수 있다.

이는 예를 들어, 배치 작업에 실질적으로 영향을 미치지 않고(즉, 제2 영역에서 과도한 긴장 없이) 주형(3)에 대한 압축 슈(51)의 움직임의 더 높은 가속 및 선언을 허용할 수 있다.

따라서, 일부 실시예들는 제1 및/또는 제3 영역의 긴장으로부터 제2 영역의 긴장을 분리하기에 충분한 힘으로 토우 가이드 롤러(52)에 대해 그립 슈(53)를 가압하는 것을 포함할 수 있다. 그러면 제1 및/또는 제3 영역의 긴장이 증가되어 압축 슈(51) 이동의 더 높은 가속 및/또는 감속이 전단 작업에 대한 실질적인 영향 없이 달성될 수 있다.

웹 메커니즘

본 명세서에 기술된 바와 같이, 토우 재료(22)는 결합제 또는 수지 재료를 포함할 수 있고 이것은 토우 재료를 점착성으로 만들어 압축 슈(51)에 부착되기 쉽게 할 수 있다. 이것은 다시 압축 슈(51) 구성을 위한 재료가 부주의한 부착의 위험이 감소되도록 하는 것이 필요하다는 것을 의미할 수 있다. 또한, 토우 재료(22)의 배치 및 토우 재료(22)의 전단 동안, 재료(22) 두께가 증가하고 그 폭이 감소하여 토우 재료(22)에 측방향 압축 응력을 가한다(토우 재료(22)의 전단 변형으로 인해). 이로 인해 좌굴 및 결함(예: 주름)이 발생할 수 있다.

따라서 일부 실시예들는 웹 메커니즘(200)을 포함할 수 있다. 웹 메커니즘(200)은 압축 슈(51)와 접촉하는 토우 재료(22)의 측에 재료의 웹(201)을 적용하도록 구성된다. 이러한 추가는 압축 슈(51) 및/또는 토우 가이드 롤러(52) 및/또는 그립 슈(53)에 토우 재료가 도달하기 전에 웹 메커니즘(200)에 의해 수행될 수 있다.

웹(201)은 토우 재료(22)의 측방향 좌굴 저항을 증가시킬 수 있고/있거나 접착할 가능성이 적은 압축 슈(51)와 접촉하는 표면을 제공할 수 있다(그리고 웹(201)은 바인더를 포함할 필요가 없다).

웹 메커니즘(200)은 예를 들어 도 12에 도시되어 있다. 알 수 있는 바와 같이, 도 12는 도 3을 참조하여 설명된 실시예의 변형이고 간결함을 위해 다시 설명되지 않을 것이다(또한 많은 참조 번호가 단순함을 위해 도 12에서 생략됨). 따라서 도 3과 관련 설명 부분을 참조해야 한다.

웹 메커니즘(200)은 웹 재료의 소스(202) 및 웹 재료 수집기(203)를 포함할 수 있다. 웹 재료의 소스(202)는 소스(202)로부터 웹(201)의 해제를 제동하도록 구성된 브레이크(202a)와 연관될 수 있다. 웹 재료의 소스(202)는 예를 들어 크릴(creel)의 형태일 수 있고, 그 주위에 웹(201)의 공급원이 감긴다. 웹 재료의 소스(202)는 일반적으로 (토우 재료(22)의 이동에 관하여) 전단 메커니즘(5)의 상류측을 향하여 위치될 수 있다. 웹 재료의 소스(202)는 일반적으로 주형(5)에 대한 이동 방향과 관련하여 전단 메커니즘(5) 뒤에 위치할 수 있다.

웹 재료 수집기(203)는 소스(202)로부터 웹(201)을 끌어당기도록 구성된 모터(203a)와 연관될 수 있다. 웹 재료 수집기(203)는 예를 들어 사용된 웹(201)가 감긴 크릴(creel) 형태일 수 있다. 웹 재료 수집기(203)는 일반적으로 주형(5)에 대한 이동 방향과 관련하여 전단 메커니즘(5) 앞에 위치할 수 있다.

웹(201)은 토우 재료(22)가 그립 영역(예컨대, 토우 가이드 롤러(52)와 그립 슈(53) 사이의 경로)에 진입하기 전에 웹 재료의 소스(202)로부터 (관련 경로를 따라) 통과하여 토우 재료(22)와 만날 수 있다. 웹(201)은 토우 가이드 롤러(52) 및 그립 슈(53)의 작용에 의해 토우 재료(22) 상에 가압될 수 있다. 웹(201)은 토우 재료(22)와 토우 가이드 롤러(52) 사이에 있도록 위치될 수 있다.

웹(201)의 경로는 토우 재료(22)의 경로를 따라 압축 슈(51)를 통과할 수 있다. 압축 슈(52)에 의해 토우 재료(22)가 주형(3) 상에 놓여진 후, 웹(201)은 토우 재료(22)로부터 제거되고 웹 재료 수집기(203)로 전달될 수 있다. 이는 웹(201)이 토우 재료(22)(및 웹(201))가 압축 슈(51)를 떠날 때 토우 재료(22)로부터 들어올려지도록 압축 슈(51)에 대해 웹 재료 수집기(203)를 위치시킴으로써 달성될 수 있다. 이와 같이, 웹 재료 수집기(203)는 압축 슈(51)가 주형(53)로부터 떨어져 있는 것보다 주형(3)로부터 더 멀리 위치될 수 있다.

웹 메커니즘(200)의 브레이크(202a) 및 모터(203a)의 동작은 제어기(73)에 의해 제어될 수 있다(또는 별도의 제어기가 마련될 수 있음).

이해되는 바와 같이, 웹(201)은 토우 재료(22)와 압축 슈(51) 사이에 위치된다. 이와 같이, 압축 슈(51)에 대한 토우 재료(22)의 부주의한 부착의 위험이 감소된다. 또한, 웹(201)은 토우 재료(22)에 대한 구조적 지지를 제공한다. 이는 섬세한(예를 들어, 얇은) 토우 재료(22)와 관련하여 특히 유용할 수 있다.

웹(201)의 이상적인 특성은 다음과 같다.

- 낮은 전단 강성 및 우수한 전단 품질을 나타냄(즉, 전단 동안 주름 또는 기타 결함이 거의 없거나 실질적으로 없음);

- 높은 측방향 압축 좌굴 저항을 나타냄(예: 토우 재료(22)의 경로에 대해 수직 방향으로 섬유들 또는 보강 부재들을 가짐)(측방향 압축 좌굴 저항은 예를 들어 토우 재료(22)의 저항과 같거나 더 높을 수 있음);

- 토우 재료(22)에 접착되고 필요에 따라 분리됨;

- 마찰 계수가 낮은 상부 표면; 그리고

- 토우 재료(22) 또는 경로의 최대 전단 각도(둘 중 가장 높은 것)보다 더 높은 전단 잠금 한계를 나타냄.

전단 고정 한계는 변형 중에 섬유가 더 이상 재배열될 수 없는(즉, 섬유가 고정됨) 전단 각도로 규정될 수 있다. 따라서 더 많은 전단 변형(전단 각도를 더 증가시키면)은 주름과 같은 결함을 형성하게 된다. 인트라 토우 전단은 전단 잠금 한계를 넘어서는 불가능하다(즉, 섬유가 미끄러지거나 재배열될 수 없음).

웹(201)은 필-플라이(peel-ply) 테이프일 수 있다. 웹(201)은 직조 재료일 수 있고 저마찰 섬유들로 형성될 수 있다. 웹(201)은 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)(테플론(RTM)과 같은)으로 형성될 수 있다. 웹(201)은 서로 실질적으로 수직일 수 있는 종방향 및 횡방향 섬유들을 가질 수 있다.

웹(201)은 그 일면에 접착제를 포함할 수 있고, 그 측은 사용시 토우 재료(22)와 접촉하는 측일 수 있다.

압축 롤러

본 명세서의 실시예는 압축 슈(52)를 참조하여 일반적으로 설명되었다. 그러나 일부 실시예들에서 압축 롤러(300). 이와 관련하여 도 13-15를 참조하십시오. 이러한 일부 실시예들에서, 압축 롤러(300)는 압축 슈(51)를 대신할 수 있고 토우 가이드 롤러(52)는 존재하지 않을 수 있다. 대신에, 그립 슈(53)는 압축 슈(51)와 맞물릴 수 있다 - 즉, 압축 롤러(300)는 압축 슈(51)와 토우 가이드 롤러(52) 모두의 역할을 수행할 수 있다. 이러한 실시예는 예를 들어 설명된 바와 같이 토우 재료(22)의 긴장 및/또는 긴장 영역 격리를 제어하기 위해 본 명세서에 설명된 다른 실시예와 함께 구현될 수 있다.

특히, 도 13 및 도 14에서 볼 수 있는 바와 같이, 압축 롤러(300)를 통과하는 단면의 반경은 그립 슈(53)의 접촉 지점(예컨대, 그 극단 원위 단부)과 압축 롤러(300) 사이의 거리보다 클 수 있다. 이 접촉 지점은 압축 롤러(300)의 중간 지점 아래에 있을 수 있다(이는 압축 롤러(300)의 중심축일 수 있고 이는 압축 롤러(300)의 회전축일 수 있음). 압축 롤러(300)는 토우 재료(22)의 경로에 일반적으로 수직인 축을 중심으로 회전하도록 구성된다. 압축 롤러(300)는 토우 재료(22)를 주형(3) 상에 가압하기 위해 주형(3)와 접촉하도록 구성될 수 있다.

이해될 바와 같이, 토우 재료(22)의 전단은 그러한 실시예에서 그립 슈(53)와 압축 롤러(300)의 접촉 지점 및 압축 롤러(300)와 주형(3) 사이의 접촉 지점 사이에서 발생할 수 있다(물론, 그러한 점들은 일부 실시예들에서는 선들이다).

일부 실시예들에 따르면, 압축 롤러(300)를 통과하는 단면의 반경은 최소 전단 갭(즉, 2개의 전단 경계 사이의 거리)을 제공하도록 감소될 수 있다. 이는 인접한 섬유들 사이의 유효 접촉 길이가 최소화되고(전단되는 토우 재료(22)의 일부를 말함), 인트라 토우 전단을 촉진하여 관련 마찰을 줄이고 섬유들의 슬라이딩 또는 재배열을 허용한다.

본 명세서에 기술된 바와 같이, 압축 롤러(300)는 그립 슈(53) 및 주형(3)에 대해 회전하도록 구성될 수 있다. 이러한 회전은 주형(3) 위의 압축 롤러(300)의 이동에 의해 구동될 수 있고 및/또는 모터에 의해 직접 구동될 수 있다. 그러나 일부 실시예들에서 압축 롤러(300)는 그립 슈(53) 및 주형(3)에 대한 회전으로부터 고정되며, 이 경우 압축 롤러(300)는 주형(3) 위로 미끄러질 수 있다.

압축 롤러(300)는 예를 들어 PTFE로 형성(또는 코팅)될 수 있다. 압축 롤러(300)는 비교적 마찰이 적은 재료로 형성될 수 있다. 압축 롤러(300)는 실질적으로 단단한 외부 표면을 가질 수 있거나 비교적 부드러운 외부 표면을 가질 수 있다. 압축 롤러(300)는 일부 실시예들에서 PTFE 슬리브(sleeve)를 갖는 실리콘 롤러로 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 압축 롤러(300)는 압축 롤러(300)가 주형(3)의 표면 변동에 일치하도록 변형함으로써 평평하지 않고 불균일한 표면에 순응할 수 있도록 충분히 연성이다.

이러한 실시예의 장점은 전단되는 토우 재료(22)의 부분에 멤브레인 응력을 가하여, 토우 재료의 전단으로 인해 토우 재료가 경험할 수 있는 측방향 압축 응력을 상쇄하는 것을 포함할 수 있다(토우 재료가 전단되는 동안 압축 롤러(300)의 표면 주위로 늘어나기 때문이다). 응력은 압축 롤러(300)의 반경(더 높은 응력을 초래하는 더 작은 반경), 전단 갭(즉, 전단 경계들 사이의 거리) 및 토우 재료 긴장에 의존할 것이다.

평면 외 전단 응력의 부족 또는 감소(예를 들어, 압축 롤러(300)의 슬라이딩 동작이 압축 슈(51 실시예들에 비해 최소화됨으로써 토우 재료(22)에 부과됨)는 섬유 분열로 인한 결함의 위험을 감소시킬 수 있다(특히 점착성이 있는 토우 재료에서). 압축 롤러(300)는 전단을 가능하게 하는데 필요한 측방향 이동(즉, 압축 롤러(300)의 회전축과 평행한 운동)을 생성하기 위해 슬라이드하는 것만이 요구될 수 있다. 압축 롤러(300)는 일부 실시예들에서 (즉, 압축 슈(51) 실시예와 달리) 그 회전축을 중심으로 회전할 수 있다.

일부 실시예들에서(도 15 참조), 압축 롤러(300)는 압축 롤러(300)가 곡선을 형성할 수 있도록 그 길이를 따라 가요성일 수 있다. 그립 슈(53)는 마찬가지로 곡선을 형성하기 위해 그 길이를 따라 그에 상응하는 유연성을 가질 수 있다(이 경우, 압축 롤러(300)와의 접촉을 유지하기 위해 가요성 그립 슈(53)의 길이를 따라 탄성 편향 부재가 제공될 수 있으며, 각 탄성 편향 부재는 스프링 피스톤을 포함할 수 있다). 이는 예를 들어 단일 또는 이중 곡선 주형(3) 상에 토우 재료의 배치를 허용할 수 있다. 즉, 이러한 실시예는 더 복잡한 주형(3)와 관련하여 사용을 허용할 수 있다.

이들 실시예는 웹 메커니즘(200)과 함께 또는 없이 사용될 수 있다.

또한, 그립 슈(53)가 설명되지만, 이들 실시예는 그립 롤러를 사용할 수 있다.

슬립 보상 메커니즘

일부 실시예들는 슬립 보상 메커니즘(400)을 포함할 수 있다(도 16 참조). 슬립 보상 메커니즘(400)은 그립 슈(53)에 대한 토우 재료(22)의 측방향 슬립에 대한 일부 보상을 제공하도록 구성될 수 있으며, 압축 슈(51) 또는 압축 롤러(300)(웹 메커니즘(200)를 포함하거나 포함하지 않는)를 갖는 실시예에서 사용될 수 있고, 예를 들어 긴장 제어 및/또는 긴장 영역 격리 절차와 같이 기술된 다른 실시예와 조합하여 구현될 수 있다. 실제로, 일부 실시예들에서, 슬립 보상 메커니즘(400)은 GB2492594에 교시된 것을 포함하는 다른 토우 재료 배치 장치들에 적용될 수 있다.

슬립 보상 메커니즘(400)은 그립 슈(53)에 대한 토우 재료(22)의 슬립을 나타내는 신호를 수용하도록 구성될 수 있고, 특히 임계 거리보다 큰 슬립을 나타내는 신호를 수용할 수 있다. 이러한 슬립은 이해되는 바와 같이 그립 슈(53)를 따라 측방향 슬립일 것이다.

일부 실시예들에서, 슬립 보상 메커니즘(400)은 토우 재료(22)의 슬립을 감지하고 신호를 생성하는 센서(401)를 포함한다. 그러나 일부 실시예들에서, 센서(401)는 별도로 제공된다. 두 개의 잠재적인 센서 위치들이 도 16에 개략적으로 묘사되어 있다.

센서(401)는 테이프 또는 웹 에지 센서일 수 있다.

센서(401)는 광학 센서를 포함할 수 있다. 광학 센서는 예를 들어 토우 재료(22)에 의해 (센서의 일부일 수 있는) 광원으로부터의 (적외선과 같은) 빛의 차단을 감지하도록 구성될 수 있다. 따라서, 센서(401)는 토우 재료(22)의 이동 방향에 대해 그립 슈(53)의 상류에 위치될 수 있고 토우 재료(22)의 정상 경로의 일 측으로 오프셋될 수 있다. 토우 재료(22)가 센서(401)를 트리거하는 경우, 이는 센서(41)의 위치로 인해 토우 재료(22)의 슬립을 나타낼 수 있다. 유사하게, 센서(401)는 동일한 방식이지만 그립 슈(53)의 하류에서 토우 재료(22) 대신에 받침 재료(21)의 측방향 이동을 감지하도록 구성될 수 있다. 물론, 토우 재료(22)의 측방향 이동을 감지할 때 이것은 일부 실시예들에서 토우 재료(22)와 받침 재료(21)의 조합일 수 있다.

센서(401)는 제1 방향 및 제2 방향으로 측방향 슬립을 검출하기 위한 서브 센서를 포함할 수 있다(각각의 서브 센서는 두 방향 중 하나의 슬립을 검출하도록 구성됨).

센서(401)는 다수의 상이한 형태들을 취할 수 있고 또 다른 유형의 가능한 광학 센서는 토우 재료(22)의 이미지를 캡처하고 분석할 수 있는 카메라이다. 비광학 센서들이 사용될 수 있으며 이들은 예를 들어 초음파 센서를 포함할 수 있다.

슬립 보상 메커니즘(400)은 감지된 슬립을 교정(correct)하기 위해(센서(401)로부터의 신호를 사용하여 감지된 바와 같이) 전단 메커니즘(5)(및 특히 전단 경계)을 테이프 공급원(4) 및/또는 받침 재료 수집기(6)에 대하여 측방향으로 이동하도록 구성될 수 있다. 따라서, 슬립 보상 메커니즘(400)은 전단 메커니즘(5)(특히, 전단 경계)을 주형(3)에 대하여 압축 슈(51)(또는 압축 롤러(300))의 진행 방향에 수직인 방향으로 이동하도록 구성될 수 있다. 테이프 공급원(4) 및/또는 받침 재료 수집기(6)는 크릴 유닛(600)으로 지칭될 수 있다(예를 들어, 도 18 참조). 크릴 유닛(600)은 제1 및 제2 로드 센서(71,72)를 포함할 수 있다. 따라서 슬립 보상 메커니즘(400)은 크릴 유닛(600)에 대해 전단 메커니즘(5)을 이동시키도록 구성될 수 있다.

압축 슈(51) 또는 압축 롤러(300)(경우에 따라)의 가압에 의해 생성된 전단 경계는 제1 전단 경계라고 할 수 있다. 제1 전단 경계는 놓인 토우 재료(22)의 표면에서 측방향으로 미끄러질 수 있다. 토우 재료(22)가 주형(3)의 표면에 접착되기 때문에 토우 재료(22)는 이 위치에서 (주형에 대해) 고정된 것으로 간주될 수 있다. 따라서, 전단 메커니즘(51)을 변위시킴으로써, 토우 재료(22)는 제2 전단 경계(즉, 그립 슈(53)와 토우 가이드 롤러(52)의 가압 또는 압축 롤러(300) 상에서의 그립 슈(53)의 가압에 의해 생성된 경계)에서 이동될 수 있다(경우에 따라서는, 이 경계). 그러나 일부 실시예들에서, 제2 전단 경계만이 이동된다.

압축 슈 또는 압축 롤러의 가압(어떤 전단 메커니즘이 사용되는지에 따라 다름)에 의해 생성된 전단 경계(첫 번째 전단 경계)는 테이프 재료의 표면 상에서 측방향으로 슬라이딩할 수 있다. 테이프가 주형 표면에 접착되어 있기 때문에 테이프 재료도 이 위치에 고정된 것으로 간주된다. 따라서 실제로 전단 메커니즘을 이동시킴으로써 테이프는 토우 가이드 롤러에서 그립 슈를 누르거나 압축 롤러에서 그립 슈를 누르면(사용되는 전단 메커니즘에 따라 다름) 생성되는 전단 경계(두 번째 전단 경계)에서 이동하며, 이는 오정렬의 원점이기도 합니다.

메커니즘의 다른 예에서는 두 번째 전단 경계만 작동될 수 있다. 그러나 이는 테이프 배치 시스템에서 필요한 모든 컴포넌트들을 패키징에 관하여 몇 가지 복잡한 문제들을 야기한다.

슬립 보상 메커니즘(400)은 하나 이상의 레일(402)들을 포함할 수 있고, 전단 메커니즘(5)은 함께 이동하기 위해 장착된다. 상기 또는 각각의 레일(402)은 헤드(1) 또는 시스템(100)의 다른 부분의 장착 배열(예컨대, 또는 상기 또는 각각의 레일(402)을 수용하는 하나 이상의 부재들, 도시되지 않음)에 의해 운반될 수 있으며, 이에 따라 상기 또는 각각의 레일(402)은 전술한 바와 같이 측방향 이동 중에 장착 배열에 대하여 이동 가능할 수 있다. 따라서, 전단 메커니즘(5)은 장착 배열에 대해(즉, 헤드(1) 또는 시스템(100)의 다른 부분에 대해) 이동 가능할 수 있다. 장착 배열에 대한 전단 메커니즘(5)의 이동은 다양한 방식으로 구동될 수 있다. 예를 들어, 슬립 보상 메커니즘(400)은 전단 메커니즘(5)의 측방향 이동을 구동하기 위해 벨트 또는 체인 구동 배열, 공압 또는 유압 램, 또는 랙 및 피니언 구동 배열을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 또는 각각의 레일(402)은 헤드(1) 또는 시스템(100)의 일부이고, 장착 배열은 전단 메커니즘(5)에 장착된다.

슬립은 일부 실시예들에서 그립 영역에서 발생하므로 테이프 공급원(4) 및/또는 받침 재료 수집기(6)에 대한 전단 메커니즘(5)의 움직임은 이러한 슬립을 교정하기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 토우 재료는 그립 영역에 도달하기 전에 전단 메커니즘(5)의 임의의 다른 부분과 접촉하지 않는다.

이것은 예를 들어 도 19 내지 21에 묘사되어 있다. 도 19에서, 전단 메커니즘(5)은 홈 위치(예를 들어 압축 슈(51)를 따라 실질적으로 중앙에 위치된 토우 재료(22)와 함께)에 있다. 도 20은 동일한 배열이지만 슬립이 발생한 경우를 보여준다(참조를 위해 원래 토우 재료가 파선으로 표시되어 있음). 도 21은 예를 들어 크릴 유닛(600)에 대한 그 위치의 한 극단에 있는 전단 메커니즘(5)을 도시한다.

이러한 방식으로 가능한 측방향 이동은 제한될 수 있다(예를 들어, 상기 또는 각각의 레일(402) 또는 구동 배열의 길이에 의해). 따라서, 작동 중에 테이프 공급원(4) 및/또는 받침 재료 수집기(6)에 대한 전단 메커니즘(5)의 위치를 재설정(또는 "홈")하는 것이 필요할 수 있다(재설정 작업에서). 이는 예를 들어, 압축 슈(51)(또는 압축 롤러 300)가 주형(3)과 접촉하지 않는 동안 그립 영역을 분리함으로써(즉, 토우 가이드 롤러(52) 및/또는 그립 슈(53)를 서로 분리함으로써) 달성될 수 있다. 그립 영역이 다시 맞물리기 전에 전단 메커니즘(5)이 이동될 수 있다. 이 작업이 완료된 후 토우 재료(22)의 배치를 시작(또는 재시작)하기 전에 받침 재료(21)의 긴장을 다시 증가시킬 수 있다.

일부 실시예들에서, 슬립 보상 메커니즘(400)은 하나 이상의 경계 부재(미도시)를 포함한다. 각각의 경계 부재는 재설정 작업 동안 토우 재료의 측방향 이동을 제한하거나 실질적으로 방지하도록 구성된다. 상기 또는 각각의 경계 부재는 토우 재료(22)가 측방향으로의 이동(또는 추가 이동)을 방지하기 위해 경계 부재에 인접하도록 위치될 수 있다. 상기 또는 각각의 경계 부재는 토우 재료(22)가 통과할 수 있는 가이드 부재의 일부일 수 있다(예를 들어, 그립 영역에 도달하기 전에). 가이드 부재는 쌍 중 하나가 토우 재료(22)의 양 측에 있도록 위치된 한 쌍의 직립 경계 부재를 포함할 수 있다. 가이드 부재는 토우 재료(22)가 통과할 수 있고 경계 부재가 연장하는 플레이트를 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 슬립 보상 메커니즘(400)은 슬립을 야기한 동작을 식별하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 이들은 시스템(100) 및/또는 헤드(1)의 작동 파라미터(예: 주형(3)에 대한 압축 슈(51) 또는 압축 롤러(300)의 이동 속도)일 수 있다. 슬립 보상 메커니즘(400)은 이러한 피드백을 제어기(73)에 피드백하도록 구성될 수 있으며, 제어기는 시스템(100) 및/또는 헤드(1)의 작동을 조정하여, 예를 들어 하나 이상의 작동을 피하거나 보상함으로써 슬립의 위험을 감소시킬 수 있다. 이것은 테이프 공급원(4)으로부터 토우 재료(22)의 방출 움직임을 늦추거나 토우 재료(22)의 긴장을 조정하는 것을 포함할 수 있다.

실시예들은 전체적으로 전단 메커니즘(5)이 상기 또는 각각의 레일(402)에 장착되고 슬립 보상 메커니즘(400)에 의해 이동되는 것과 관련하여 설명되었지만, 일부 실시예들에서는 그립 슈(53) 및 토우 가이드 롤러(54)만이 상기 또는 각각의 레일(402)에 장착되고 슬립 보상 메커니즘(400)에 의해 이동된다(이러한 이동은 예를 들어, 압축 슈(51)에 상대적인 것이다). 일부 실시예들에서, 그립 슈(53) 및 2개의 가이드 롤러(54)는 (압축 슈(51) 없이) 조합하여 핀치 어셈블리(pinch assembly)로 지칭될 수 있다.

배치 작업

알 수 있는 바와 같이, 실시예는 토우 재료(22)의 전단이 배치되는 토우 재료(22)를 조향하는 데 사용되는 주형(3) 상에 토우 재료(22)를 배치하는 방법을 포함한다. 배치 작업 동안 긴장 제어 시스템(7)은 설명된 바와 같이 전단 메커니즘(5)에서 토우 재료(22)의 긴장을 조정하도록 작용한다.

기타

장력 제어 시스템(7) 및/또는 웹 메커니즘(200) 및/또는 슬립 보상 메커니즘(400)의 동작들은 제어기(73)에 의해 제어될 수 있으며, 제어기(73)는 상기 또는 각각의 프로세서(73a)를 사용하여 명령을 실행할 수 있다(명령은 컴퓨터 판독가능 매체(73c)에 저장된다). 따라서 실시예는 컴퓨터 프로그램을 형성할 수 있는 명령어를 포함할 수 있다. 실시예는 또한 그러한 명령어를 저장하는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다.

전단 메커니즘(5)에서 토우 재료(22)의 긴장에 대한 참조는 전단 경계 사이의 토우 재료(22)의 긴장에 대한 참조이다. 도시된 실시예에서, 이들은 압축 슈(51)(예를 들어, 그 선단 에지) 및 그립 슈(53)(예를 들어, 그 극단 원위 단부)에 의해 규정되며; 그러나, 전단 메커니즘(5)의 다른 형태가 가능하며 이는 토우 배치 헤드(1)의 상이한 물리적 특징들에 의해 규정되는 전단 경계들을 초래할 수 있다. 본 명세서에 기술된 것과 동일한 제어 기술이 상이한 형태의 조향 메커니즘(전단 메커니즘(5)은 단지 하나의 예임)를 갖는 매우 다양한 상이한 토우 배치 헤드(1)들에 적용될 수 있음을 이해해야 한다.

본 명세서 및 청구범위에서 사용될 때, 용어 "포함하다" 및 "포함하는" 및 이들의 변형은 특정 특징들, 단계들 또는 정수들이 포함됨을 의미한다. 이 용어들은 다른 특징들, 단계들 또는 컴포넌트들의 존재를 배제하는 것으로 해석되지 않는다.

전술한 설명 또는 다음의 청구범위 또는 첨부된 도면에 개시된 특징들은, 특정 형태 또는 개시된 기능을 수행하기 위한 수단 또는 개시된 결과를 달성하기 위한 방법 또는 프로세스의 관점에서 적절하게 표현되며, 개별적으로 또는 그러한 특징들의 임의의 조합으로 다양한 형태로 본 발명을 실현하는 데 활용될 수 있다.

본 발명의 특정한 예시적 실시예들이 설명되었지만, 첨부된 청구범위의 범위는 이들 실시예에만 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 청구범위는 문자 그대로, 의도적으로 및/또는 등가물을 포함하도록 해석되어야 한다.

Claims (64)

1. 복합 구조물의 시공에서 주형 상에 토우 재료를 배치하도록 구성된 테이프 배치 헤드에 있어서, 상기 테이프 배치 헤드는,
   토우 공급원으로부터 토우 재료를 수용하고 전단 메커니즘에 의해 규정된 한 쌍의 전단 경계들 사이에서 상기 토우 재료에 전단 변형을 가함으로써 상기 토우 재료를 조향하도록 구성된 전단 메커니즘에 있어서, 상기 전단 메커니즘은 상기 토우 재료에 구동력을 가해지도록 더 구성되고, 상기 구동력은 상기 토우 재료의 조향 동안 상기 토우 재료에 대한 종방향 성분 및 횡방향 성분을 갖는 전단 메커니즘; 및
   긴장 제어 시스템에 의해 상기 토우 재료에 가해지는 긴장력을 변화시키고 상기 구동력을 모니터링함으로써 상기 토우 재료 상에 작용하는 상기 구동력의 횡방향 성분이 상기 전단 메커니즘과 연관된 최대 횡방향 마찰력보다 같거나 작도록 제어하도록 구성된 긴장 제어 시스템;
   을 포함하는, 테이프 배치 헤드.
2. 제1항에 있어서,
   상기 긴장 제어 시스템은 상기 토우 공급원과 상기 전단 메커니즘 사이의 상기 토우 재료의 긴장을 나타내는 제1 로드 센서 신호를 생성하도록 구성된 제1 로드 센서를 더 포함하고, 상기 제1 로드 센서 신호는 상기 구동력을 모니터링하는 데 사용되는, 테이프 배치 헤드.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 토우 재료에는 받침 재료가 제공되고, 상기 전단 메커니즘은 상기 받침 재료로부터 상기 토우 재료를 분리하도록 구성되고, 상기 긴장 제어 시스템은 상기 전단 메커니즘과 받침 재료 수집기 사이의 상기 받침 재료의 긴장을 나타내는 제2 로드 센서 신호를 생성하도록 구성된 제2 로드 센서를 더 포함하고, 상기 제2 로드 센서 신호는 상기 구동력을 모니터링하는 데 사용되는, 테이프 배치 헤드.
4. 제3항에 있어서,
   상기 전단 메커니즘은 토우 가이드 롤러와 그립 슈 또는 롤러를 더 포함하고, 상기 긴장 제어 시스템은 상기 토우 가이드 롤러의 회전을 구동하도록 구성된 제1 모터를 더 포함하며, 상기 긴장력은 상기 제1 모터에 의해 적어도 부분적으로 가해지는, 테이프 배치 헤드.
5. 제4항에 있어서,
   상기 긴장 제어 시스템은 상기 받침 재료 수집기의 작동을 구동하도록 구성된 제2 모터를 더 포함하며, 상기 긴장력은 상기 제2 모터에 의해 적어도 부분적으로 가해지는, 테이프 배치 헤드.
6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 긴장 제어 시스템은 상기 테이프 공급원과 연결된 브레이크를 더 포함하며, 상기 테이프 공급원으로부터 상기 전단 메커니즘으로 토우 재료의 전달을 제동하도록 구성되고, 상기 긴장력은 상기 브레이크에 의해 적어도 부분적으로 가해지는, 테이프 배치 헤드.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 전단 메커니즘은 압축 롤러와 그립 슈 또는 롤러를 포함하고, 한 쌍의 전단 경계들 중 첫 번째는 정상 작동 시 상기 압축 롤러와 상기 주형 사이의 접촉 지점에 의해 규정되고, 한 쌍의 전단 경계들 중 두 번째는 상기 압축 롤러와 상기 그립 슈 또는 롤러 사이의 접촉 지점에 의해 규정되는, 테이프 배치 헤드.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   웹 메커니즘을 더 포함하고, 토우 재료의 전단 변형 전에 상기 토우 재료에는 상기 웹이 제공되고 상기 웹 메커니즘은 상기 토우 재료가 상기 주형 상에 배치된 후 상기 토우 재료로부터 상기 웹을 제거하도록 구성되는, 테이프 배치 헤드.
9. 제8항에 있어서,
   상기 웹 메커니즘은 상기 토우 재료의 전단 변형 전에 상기 웹을 상기 토우 재료에 추가하도록 더 구성되는, 테이프 배치 헤드.
10. 제9항에 있어서,
    상기 웹 메커니즘은 웹 재료의 소스 및 모터와 연관된 웹 재료 수집기를 포함하고, 상기 모터는 상기 웹 재료 수집기를 작동시켜 상기 웹 재료의 소스로부터 상기 웹을 끌어당기도록 구성되는, 테이프 배치 헤드.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    토우 재료의 소스 및/또는 받침 재료 수집기; 및
    상기 토우 재료의 측방향 슬립이 보상되도록, 토우 재료의 상기 소스 및/또는 상기 받침 재료 수집기에 대해 상기 전단 메커니즘을 측방향으로 이동하도록 구성된 슬립 보상 메커니즘;
    을 더 포함하는, 테이프 배치 헤드.
12. 제11항에 있어서,
    상기 슬립 보상 메커니즘은,
    상기 전단 메커니즘 또는 토우 가이드 롤러와 그립 슈 중 하나 이상의 상기 헤드의 일부에 대한 움직임이 가능하도록 구성된 하나 이상의 레일들; 및
    상기 전단 메커니즘 또는 상기 토우 가이드 롤러와 상기 그립 슈의 움직임을 구동하기 위한 구동 배열;
    을 포함하는, 테이프 배치 헤드.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 슬립 보상 메커니즘은 상기 토우 재료의 측방향 슬립을 감지하도록 구성된 센서를 더 포함하는, 테이프 배치 헤드.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 긴장 제어 시스템은 상기 긴장력을 변화시켜 상기 구동력을 최소 임계값 이상으로 유지하도록 더 구성되는, 테이프 배치 헤드.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 토우 재료는 사전-함침된 토우 재료인, 테이프 배치 헤드.
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 복수의 테이프 배치 헤드들을 포함하는, 테이프 배치 시스템.
17. 테이프 배치 시스템의 긴장 제어 시스템에 사용하기 위한 제어기에 있어서, 상기 테이프 배치 시스템은,
    토우 공급원으로부터 토우 재료를 수용하고 전단 메커니즘에 의해 규정된 한 쌍의 전단 경계들 사이에서 상기 토우 재료에 전단 변형을 가함으로써 상기 토우 재료를 조향하도록 구성된 전단 메커니즘에 있어서, 상기 전단 메커니즘은 상기 토우 재료에 구동력을 가해지도록 더 구성되고, 상기 구동력은 상기 토우 재료의 조향 동안 상기 토우 재료에 대한 종방향 성분 및 횡방향 성분을 갖는 전단 메커니즘을 포함하고,
    상기 제어기는 상기 토우 재료에 가해지는 긴장력의 변화를 야기하고 상기 구동력을 모니터링하여 상기 토우 재료 상에 작용하는 상기 구동력의 횡방향 성분이 상기 전단 메커니즘과 연관된 최대 횡방향 마찰력보다 같거나 작도록 제어하도록 구성되는, 제어기.
18. 제17항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 토우 공급원과 상기 전단 메커니즘 사이의 상기 토우 재료의 긴장을 나타내는 제1 로드 센서 신호를 수용하도록 더 구성되며, 상기 제1 로드 센서 신호는 구동력을 모니터링하는 데 상기 제어기에 의해 사용되는, 제어기.
19. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 토우 재료에는 받침 재료가 제공되고, 상기 전단 메커니즘은 상기 받침 재료로부터 상기 토우 재료를 분리하도록 구성되고, 상기 제어기는 상기 전단 메커니즘과 상기 받침 재료 수집기 사이에서 상기 받침 재료의 긴장을 나타내는 제2 로드 센서 신호를 수용하도록 더 구성되고, 제2 로드 센서 신호는 상기 구동력을 모니터링하는 상기 제어기에 의해 사용되는, 제어기.
20. 제19항에 있어서,
    상기 제어기는 제1 모터 신호를 출력하도록 더 구성되고, 상기 전단 메커니즘은 토우 가이드 롤러와 그립 슈 또는 롤러를 더 포함하고, 제1 모터는 토우 가이드 롤러의 회전을 구동하고, 상기 제1 모터 신호는 제1 모터의 작동을 제어하며, 상기 긴장력은 상기 제1 모터에 의해 적어도 부분적으로 가해지는, 제어기.
21. 제20항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 제2 모터 신호를 출력하도록 더 구성되고, 상기 제2 모터는 상기 받침 재료 수집기의 작동을 구동하고, 상기 제2 모터 신호는 상기 제2 모터의 작동을 제어하고, 상기 긴장력은 상기 제2 모터에 의해 적어도 부분적으로 가해지는, 제어기.
22. 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    브레이크는 상기 테이프 공급원과 연관되고, 상기 테이프 공급원으로부터 상기 전단 메커니즘으로 토우 재료가 전달되는 것을 제동하도록 구성되며, 상기 제어기는 상기 브레이크를 제어하기 위해 브레이크 신호를 생성하고, 상기 긴장력은 상기 브레이크에 의해 적어도 부분적으로 가해질 수 있도록 구성되는, 제어기.
23. 제17항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 긴장력을 변화시켜 상기 구동력을 최소 임계값 이상으로 유지하도록 더 구성되는, 제어기.
24. 제17항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 테이프 배치 시스템은 웹 메커니즘을 더 포함하고, 상기 토우 재료의 전단 변형 전에 상기 토우 재료에는 웹이 제공되고, 상기 제어기는 상기 토우 재료가 상기 주형 상에 배치된 후 상기 토우 재료로부터 상기 웹을 제거하기 위해 상기 웹 메커니즘을 작동하도록 더 구성되는, 제어기.
25. 제24항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 토우 재료의 전단 변형 전에 상기 토우 재료에 상기 웹을 추가하기 위해 상기 웹 메커니즘을 작동하도록 더 구성되는, 제어기.
26. 제25항에 있어서,
    상기 웹 메커니즘은 웹 재료의 소스 및 모터와 연관된 웹 재료 수집기를 포함하며, 상기 제어기는 웹 재료의 상기 소스로부터 웹을 당기기 위해 상기 모터를 작동하도록 더 구성되는, 제어기.
27. 제17항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 테이프 배치 시스템은,
    토우 재료의 소스 및/또는 받침 재료 수집기; 및
    슬립 보상 메커니즘;
    을 더 포함하고,
    상기 제어기는, 상기 토우 재료의 측방향 슬립이 보상되도록, 토우 재료의 상기 소스 및/또는 상기 받침 재료 수집기에 대해 상기 전단 메커니즘을 측방향으로 이동하도록 상기 슬립 보상 메커니즘을 작동하도록 더 구성되는, 제어기.
28. 제27항에 있어서,
    상기 슬립 보상 메커니즘은,
    상기 전단 메커니즘 또는 토우 가이드 롤러와 그립 슈 중 하나 이상의 상기 시스템의 일부에 대한 움직임이 가능하도록 구성된 하나 이상의 레일들; 및
    구동 배열;
    을 포함하고,
    상기 제어기는 상기 전단 메커니즘 또는 상기 토우 가이드 롤러와 상기 그립 슈의 움직임을 구동하기 위해 상기 구동 배열을 작동하도록 구성되는, 제어기.
29. 제27항 또는 제28항에 있어서,
    상기 제어기는 센서로부터 신호를 수용하도록 더 구성되며, 상기 신호는 상기 토우 재료의 측방향 슬립을 나타내는, 제어기.
30. 테이프 배치 시스템의 긴장 제어 시스템에 사용하기 위한 제어 방법에 있어서, 상기 테이프 배치 시스템은, 토우 공급원으로부터 토우 재료를 수용하고 전단 메커니즘에 의해 규정된 한 쌍의 전단 경계들 사이에서 상기 토우 재료에 전단 변형을 가함으로써 상기 토우 재료를 조향하도록 구성된 전단 메커니즘에 있어서, 상기 전단 메커니즘은 상기 토우 재료에 구동력을 가해지도록 더 구성되고, 상기 구동력은 상기 토우 재료의 조향 동안 상기 토우 재료에 대한 종방향 성분 및 횡방향 성분을 갖는 전단 메커니즘을 포함하고, 상기 방법은,
    상기 토우 재료에 가해지는 긴장력의 변화를 유발하고 상기 구동력을 모니터링함으로써 상기 토우 재료 상에 작용하는 상기 구동력의 상기 횡방향 성분이 상기 전단 메커니즘과 연관된 최대 횡방향 마찰력보다 작거나 같도록 제어하는 단계를 포함하는, 제어 방법.
31. 제30항에 있어서,
    상기 토우 공급원과 상기 전단 메커니즘 사이의 상기 토우 재료의 긴장을 나타내는 제1 로드 센서 신호를 수용하는 단계; 및
    상기 구동력을 모니터링하는 것에 제1 로드 센서 신호를 사용하는 단계;
    를 더 포함하는, 제어 방법.
32. 제30항 또는 제31항에 있어서,
    상기 토우 재료에는 받침 재료가 제공되고 상기 전단 메커니즘은 상기 받침 재료로부터 상기 토우 재료를 분리하도록 구성되고, 상기 제어 방법은,
    상기 전단 메커니즘과 받침 재료 수집기 사이의 상기 받침 재료의 긴장을 나타내는 제2 로드 센서 신호를 수용하는 단계; 및
    상기 구동력을 모니터링하는 것에 제2 로드 센서 신호를 사용하는 단계;
    를 더 포함하는, 제어 방법.
33. 제32항에 있어서,
    제1 모터 신호를 출력하는 단계에 있어서, 상기 전단 메커니즘은 토우 가이드 롤러와 그립 슈 또는 롤러를 더 포함하고, 제1 모터는 상기 토우 가이드 롤러의 회전을 구동하고, 상기 제1 모터 신호는 상기 제1 모터의 작동을 제어하고, 상기 긴장력은 적어도 부분적으로 제1 모터에 의해 가해지는 단계를 더 포함하는, 제어 방법.
34. 제33항에 있어서,
    제2 모터 신호를 출력하는 단계에 있어서, 제2 모터는 상기 받침 재료 수집기의 작동을 구동하고, 상기 제2 모터 신호는 상기 제2 모터의 작동을 제어하고, 상기 긴장력은 상기 제2 모터에 의해 적어도 부분적으로 가해지는 단계를 더 포함하는, 제어 방법.
35. 제32항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    브레이크는 상기 테이프 공급원과 연관되고, 상기 테이프 공급원으로부터 상기 전단 메커니즘으로 토우 재료가 전달되는 것을 제동하도록 구성되며, 상기 제어 방법은,
    상기 브레이크를 제어하기 위해 브레이크 신호를 생성하는 단계에 있어서, 상기 긴장력은 상기 브레이크에 의해 적어도 부분적으로 가해지는 단계를 더 포함하는, 제어 방법.
36. 제30항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 긴장력을 변화시켜 상기 구동력을 최소 임계값 이상으로 유지하는 단계를 더 포함하는, 제어 방법.
37. 제30항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 테이프 배치 시스템은 상기 토우 재료의 전단 변형 전에 상기 토우 재료에 웹이 제공되는 웹 메커니즘을 포함하고, 상기 방법은 상기 토우 재료가 주형 상에 배치된 후 상기 토우 재료로부터 상기 웹을 제거하기 위해 상기 웹 메커니즘을 작동하는 단계를 더 포함하는, 제어 방법.
38. 제37항에 있어서,
    상기 방법은 상기 토우 재료의 전단 변형 전에 상기 토우 재료에 상기 웹을 추가하기 위해 상기 웹 메커니즘을 작동하는 단계를 더 포함하는, 제어 방법.
39. 제38항에 있어서,
    상기 웹 메커니즘은 웹 재료의 소스 및 모터와 연관된 웹 재료 수집기를 포함하고, 상기 방법은 웹 재료의 상기 소스로부터 상기 웹을 당기기 위해 상기 모터를 작동하는 단계를 더 포함하는, 제어 방법.
40. 제30항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 테이프 배치 시스템은,
    토우 재료의 소스 및/또는 받침 재료 수집기; 및
    슬립 보상 메커니즘;
    을 더 포함하고,
    상기 방법은, 상기 토우 재료의 측방향 슬립이 보상되도록, 토우 재료의 상기 소스 및/또는 상기 받침 재료 수집기에 대해 상기 전단 메커니즘을 측방향으로 이동하도록 상기 슬립 보상 메커니즘을 작동하는 단계를 더 포함하는, 제어 방법.
41. 제40항에 있어서,
    상기 슬립 보상 메커니즘은,
    상기 전단 메커니즘 또는 토우 가이드 롤러와 그립 슈 중 하나 이상의 상기 시스템의 일부에 대한 움직임이 가능하도록 구성된 하나 이상의 레일들; 및
    구동 배열;
    을 포함하고,
    상기 방법은 상기 전단 메커니즘 또는 상기 토우 가이드 롤러와 상기 그립 슈의 움직임을 구동하기 위해 상기 구동 배열을 작동하는 단계를 포함하는, 제어 방법.
42. 제40항 또는 제41항에 있어서,
    상기 방법은 센서로부터 신호를 수용하는 단계를 더 포함하고, 상기 신호는 상기 토우 재료의 측방향 슬립을 나타내는, 제어 방법.
43. 컴퓨터 판독가능 매체에 있어서, 실행될 때, 제30항 내지 제42항 중 어느 한 항에 따른 상기 제어 방법의 상기 작동을 유발하고, 상기 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장된 명령어들을 갖는, 컴퓨터 판독가능 매체.
44. 복합 구조물의 시공에서 주형 상에 토우 재료를 배치하도록 구성된 테이프 배치 헤드에 있어서, 상기 테이프 배치 헤드는,
    토우 공급원으로부터 토우 재료를 수용하고 전단 메커니즘에 의해 규정된 한 쌍의 전단 경계들 사이에서 상기 토우 재료에 전단 변형을 가함으로써 상기 토우 재료를 조향하도록 구성된 전단 메커니즘에 있어서, 상기 전단 메커니즘은 상기 토우 재료에 구동력을 가해지도록 더 구성되고, 상기 구동력은 상기 토우 재료의 조향 동안 상기 토우 재료에 대한 종방향 성분 및 횡방향 성분을 갖는 전단 메커니즘을 포함하고,
    상기 전단 메커니즘은 압축 롤러와 그립 슈 또는 롤러를 포함하고, 한 쌍의 전단 경계들 중 첫 번째는 정상 작동 시 상기 압축 롤러와 상기 주형 사이의 접촉 지점에 의해 규정되고, 한 쌍의 전단 경계들 중 두 번째는 상기 압축 롤러와 상기 그립 슈 또는 롤러 사이의 접촉 지점에 의해 규정되는, 테이프 배치 헤드.
45. 복합 구조물의 시공에서 주형 상에 토우 재료를 배치하도록 구성된 테이프 배치 헤드에 있어서, 상기 테이프 배치 헤드는,
    토우 공급원으로부터 토우 재료를 수용하고 전단 메커니즘에 의해 규정된 한 쌍의 전단 경계들 사이에서 상기 토우 재료에 전단 변형을 가함으로써 상기 토우 재료를 조향하도록 구성된 전단 메커니즘에 있어서, 상기 전단 메커니즘은 상기 토우 재료에 구동력을 가해지도록 더 구성되고, 상기 구동력은 상기 토우 재료의 조향 동안 상기 토우 재료에 대한 종방향 성분 및 횡방향 성분을 갖는 전단 메커니즘; 및
    웹 메커니즘에 있어서, 상기 토우 재료의 전단 변형 전에 상기 토우 재료에는 웹이 제공되고 상기 토우 재료가 상기 주형 상에 배치된 후 상기 토우 재료로부터 상기 웹을 제거하도록 상기 웹 메커니즘이 구성되는 웹 메커니즘;
    을 포함하는, 테이프 배치 헤드.
46. 제45항에 있어서,
    상기 웹 메커니즘은 상기 토우 재료의 전단 변형 전에 상기 웹을 상기 토우 재료에 추가하도록 더 구성되는, 테이프 배치 헤드.
47. 제46항에 있어서,
    상기 웹 메커니즘은 웹 재료의 소스 및 모터와 연관된 웹 재료 수집기를 포함하고, 상기 모터는 상기 웹 재료 수집기를 작동시켜 상기 웹 재료의 상기 소스로부터 상기 웹을 끌어당기도록 구성되는, 테이프 배치 헤드.
48. 복합 구조물의 시공에 있어서 주형 상에 토우 재료를 배치하도록 구성된 테이프 배치 헤드에 있어서, 상기 테이프 배치 헤드는,
    토우 공급원으로부터 토우 재료를 수용하고 전단 메커니즘에 의해 규정된 한 쌍의 전단 경계들 사이에서 상기 토우 재료에 전단 변형을 가함으로써 상기 토우 재료를 조향하도록 구성된 전단 메커니즘에 있어서, 상기 전단 메커니즘은 상기 토우 재료에 구동력을 가해지도록 더 구성되고, 상기 구동력은 상기 토우 재료의 조향 동안 상기 토우 재료에 대한 종방향 성분 및 횡방향 성분을 갖는 전단 메커니즘; 및
    토우 재료의 소스 및/또는 받침 재료 수집기; 및
    상기 토우 재료의 측방향 슬립이 보상되도록, 토우 재료의 상기 소스 및/또는 상기 받침 재료 수집기에 대해 상기 전단 메커니즘을 측방향으로 이동하도록 구성된 슬립 보상 메커니즘;
    을 포함하는, 테이프 배치 헤드.
49. 제48항에 있어서,
    상기 슬립 보상 메커니즘은,
    상기 전단 메커니즘 또는 토우 가이드 롤러와 그립 슈 중 하나 이상의 상기 헤드의 일부에 대한 움직임이 가능하도록 구성된 하나 이상의 레일들; 및
    상기 전단 메커니즘 또는 상기 토우 가이드 롤러와 상기 그립 슈의 움직임을 구동하기 위한 구동 배열;
    을 포함하는, 테이프 배치 헤드.
50. 제48항 또는 제49항에 있어서,
    상기 슬립 보상 메커니즘은 상기 토우 재료의 측방향 슬립을 감지하도록 구성된 센서를 더 포함하는, 테이프 배치 헤드.
51. 제44항 내지 제50항 중 어느 한 항에 따른 복수의 테이프 배치 헤드들을 포함하는, 테이프 배치 시스템.
52. 테이프 배치 시스템의 긴장 제어 시스템에 사용하기 위한 제어기에 있어서, 상기 테이프 배치 시스템은,
    토우 공급원으로부터 토우 재료를 수용하고 전단 메커니즘에 의해 규정된 한 쌍의 전단 경계들 사이에서 상기 토우 재료에 전단 변형을 가함으로써 상기 토우 재료를 조향하도록 구성된 전단 메커니즘에 있어서, 상기 전단 메커니즘은 상기 토우 재료에 구동력을 가해지도록 더 구성되고, 상기 구동력은 상기 토우 재료의 조향 동안 상기 토우 재료에 대한 종방향 성분 및 횡방향 성분을 갖는 전단 메커니즘; 및
    상기 토우 재료의 전단 변형 전에 상기 토우 재료에 웹이 제공되는 웹 메커니즘에 있어서, 상기 제어기는 상기 토우 재료가 주형 상에 배치된 후 상기 토우 재료로부터 상기 웹을 제거하기 위해 상기 웹 메커니즘을 작동하도록 구성되는 웹 메커니즘;
    을 포함하는, 제어기.
53. 제52항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 토우 재료의 전단 변형 전에 상기 토우 재료에 상기 웹을 추가하기 위해 상기 웹 메커니즘을 작동하도록 더 구성되는, 제어기.
54. 제53항에 있어서,
    상기 웹 메커니즘은 웹 재료의 소스 및 모터와 연관된 웹 재료 수집기를 포함하며, 상기 제어기는 웹 재료의 상기 소스로부터 웹을 당기기 위해 상기 모터를 작동하도록 더 구성되는, 제어기.
55. 테이프 배치 시스템의 긴장 제어 시스템에 사용하기 위한 제어기에 있어서, 상기 테이프 배치 시스템은,
    토우 공급원으로부터 토우 재료를 수용하고 전단 메커니즘에 의해 규정된 한 쌍의 전단 경계들 사이에서 상기 토우 재료에 전단 변형을 가함으로써 상기 토우 재료를 조향하도록 구성된 전단 메커니즘에 있어서, 상기 전단 메커니즘은 상기 토우 재료에 구동력을 가해지도록 더 구성되고, 상기 구동력은 상기 토우 재료의 조향 동안 상기 토우 재료에 대한 종방향 성분 및 횡방향 성분을 갖는 전단 메커니즘;
    토우 재료의 소스 및/또는 받침 재료 수집기; 및
    슬립 보상 메커니즘;
    을 포함하고,
    상기 제어기는, 상기 토우 재료의 측방향 슬립이 보상되도록, 토우 재료의 상기 소스 및/또는 상기 받침 재료 수집기에 대해 상기 전단 메커니즘을 측방향으로 이동하도록 상기 슬립 보상 메커니즘을 작동하도록 더 구성되는, 제어기.
56. 제55항에 있어서,
    상기 슬립 보상 메커니즘은,
    상기 전단 메커니즘 또는 토우 가이드 롤러와 그립 슈 중 하나 이상의 상기 테이프 배치 시스템의 일부에 대한 움직임이 가능하도록 구성된 하나 이상의 레일들; 및
    구동 배열;
    을 포함하고,
    상기 제어기는 상기 전단 메커니즘 또는 상기 토우 가이드 롤러와 상기 그립 슈의 움직임을 구동하기 위해 상기 구동 배열을 작동하도록 구성되는, 제어기.
57. 제55항 또는 제56항에 있어서,
    상기 제어기는 센서로부터 신호를 수용하도록 더 구성되며, 상기 신호는 상기 토우 재료의 측방향 슬립을 나타내는, 제어기.
58. 테이프 배치 시스템의 긴장 제어 시스템에 사용하기 위한 제어 방법에 있어서, 상기 테이프 배치 시스템은, 토우 공급원으로부터 토우 재료를 수용하고 전단 메커니즘에 의해 규정된 한 쌍의 전단 경계들 사이에서 상기 토우 재료에 전단 변형을 가함으로써 상기 토우 재료를 조향하도록 구성된 전단 메커니즘에 있어서, 상기 전단 메커니즘은 상기 토우 재료에 구동력을 가해지도록 더 구성되고, 상기 구동력은 상기 토우 재료의 조향 동안 상기 토우 재료에 대한 종방향 성분 및 횡방향 성분을 갖는 전단 메커니즘을 포함하고, 상기 테이프 배치 시스템은 상기 토우 재료의 전단 변형 전에 상기 토우 재료에 웹이 제공되는 웹 메커니즘을 더 포함하고, 상기 방법은,
    상기 토우 재료가 주형 상에 배치된 후 상기 토우 재료로부터 상기 웹을 제거하기 위해 상기 웹 메커니즘을 작동하는 단계를 포함하는, 제어 방법.
59. 제58항에 있어서,
    상기 방법은 상기 토우 재료의 전단 변형 전에 상기 토우 재료에 상기 웹을 추가하기 위해 상기 웹 메커니즘을 작동하는 단계를 더 포함하는, 제어 방법.
60. 제59항에 있어서,
    상기 웹 메커니즘은 웹 재료의 소스 및 모터와 연관된 웹 재료 수집기를 포함하고, 상기 방법은 웹 재료의 상기 소스로부터 상기 웹을 당기기 위해 상기 모터를 작동하는 단계를 더 포함하는, 제어 방법.
61. 테이프 배치 시스템의 긴장 제어 시스템에 사용하기 위한 제어 방법에 있어서, 상기 테이프 배치 시스템은, 토우 공급원으로부터 토우 재료를 수용하고 전단 메커니즘에 의해 규정된 한 쌍의 전단 경계들 사이에서 상기 토우 재료에 전단 변형을 가함으로써 상기 토우 재료를 조향하도록 구성된 전단 메커니즘에 있어서, 상기 전단 메커니즘은 상기 토우 재료에 구동력을 가해지도록 더 구성되고, 상기 구동력은 상기 토우 재료의 조향 동안 상기 토우 재료에 대한 종방향 성분 및 횡방향 성분을 갖는 전단 메커니즘을 포함하고, 상기 테이프 배치 시스템은, 웹 메커니즘;
    토우 재료의 소스 및/또는 받침 재료 수집기; 및
    슬립 보상 메커니즘;
    을 더 포함하고,
    상기 방법은, 상기 토우 재료의 측방향 슬립이 보상되도록, 토우 재료의 상기 소스 및/또는 상기 받침 재료 수집기에 대해 상기 전단 메커니즘을 측방향으로 이동하도록 상기 슬립 보상 메커니즘을 작동하는 단계를 더 포함하는, 제어 방법.
62. 제61항에 있어서,
    상기 슬립 보상 메커니즘은,
    상기 전단 메커니즘 또는 토우 가이드 롤러와 그립 슈 중 하나 이상의 상기 테이프 배치 시스템의 일부에 대한 움직임이 가능하도록 구성된 하나 이상의 레일들; 및
    구동 배열;
    을 포함하고,
    상기 방법은 상기 전단 메커니즘 또는 상기 토우 가이드 롤러와 상기 그립 슈의 움직임을 구동하기 위해 상기 구동 배열을 작동하는 단계를 더 포함하는, 제어 방법.
63. 제61항 또는 제62항에 있어서,
    상기 방법은 센서로부터 신호를 수용하는 단계를 더 포함하고, 상기 신호는 상기 토우 재료의 측방향 슬립을 나타내는, 제어 방법.
64. 컴퓨터 판독가능 매체에 있어서, 실행될 때, 제58항 내지 제63항 중 어느 한 항에 따른 상기 제어 방법의 상기 작동을 유발하고, 상기 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장된 명령어들을 갖는, 컴퓨터 판독가능 매체.

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