柔性材料傳送設備、柔性真空壓實設備、旋轉材料傳送組件及相關方法技術

本發明專利技術提供柔性材料傳送設備、柔性真空壓實設備、旋轉材料傳送組件及相關方法。柔性材料傳送設備包括柔性基板，柔性基板構造為選擇性地并反復地在收起構型以及展開構型之間變換。柔性基板限定了材料接觸表面，材料接觸表面構造為接觸復合材料裝料并且選擇性地及操作地附接至復合材料裝料。柔性基板進一步限定了多個固位導管，所述多個固位導管至少局部由材料接觸表面限定并且構造為被施加固位真空。柔性材料傳送設備進一步包括固位歧管，固位歧管提供了所述多個固位導管與真空源之間的流體連通。

【技術實現步驟摘要】

本公開基本針對用于傳送和/或壓實復合材料裝料的系統和方法，尤其涉及利用柔性基板傳送和/或壓實復合材料裝料的系統和方法。
技術介紹
歷史上，鋪層心軸上的復合結構的構造和/或總成是一系列處理，這些處理涉及：在鋪層心軸的表面順序形成多個支撐結構，諸如縱梁和/或間隔件；之后將復合材料纖維的連續或者至少大致連續的長度繞鋪層心軸的表面以形成復合結構的表皮。該定位可以通過將復合材料纖維的長度包繞在鋪層心軸的表面上實現，諸如通過相對于分配復合材料纖維長度的鋪層頭旋轉鋪層心軸來進行，和/或通過相對于鋪層心軸移動鋪層頭來進行。通常，支撐結構由多個復合材料板層或者復合材料層(諸如預漬料坯(或者預浸漬)材料)形成，多層中的每層可以獨立施加和/或順序施加至鋪層心軸的表面。類似地，表皮典型地包括多個層，多層中的每層獨立施加和/或順序施加至鋪層心軸的表面。復合結構越來越大越來越復雜，對于用于飛機機身的復合材料圓筒組件來說就可能是這種情況，執行以上描述的系列處理所需的時間很多。此外，用于大型和/或復雜復合結構的鋪層心軸的成本也很高。因而，需要可以用來組裝復合結構的改進的材料傳送設備、真空壓實設備和/或真空卡盤。
技術實現思路
提供了柔性材料傳送設備、包括柔性材料傳送設備的柔性真空壓實設備、包括柔性真空壓實設備的柔性真空卡盤，以及包括這些的系統和方法。柔性材料傳送設備包括柔性基板，柔性基板構造為選擇性地以及反復地在收起構型以及展開構型之間變換。柔性基板限定了材料接觸表面，材料接觸表面構造為接觸復合材料裝料以及以選擇性地以及操作地附接至復合材料裝料。柔性基板進一步限定了多個固位導管，固位導管至少局部由材料接觸表面限定并且構造為具有施加在其上的固位真空。柔性材料傳送設備進一步包括固位歧管，固位歧管提供了多個固位導管以及真空源之間的流體連通。在一些實施例中，柔性基板包括第一壁、第二壁以及在第一壁和第二壁之間延伸的多個細長腹板以限定多個細長通道。在一些實施例中，固位歧管至少局部由多個細長通道限定。在一些實施例中，柔性材料傳送設備進一步包括懸掛結構，其操作地附接至柔性基板。在一些實施例中，懸掛結構形成固位歧管的一部分。在一些實施例中，柔性真空壓實設備包括至少局部由材料接觸表面限定的多個抽空導管。在一些實施例中，柔性真空壓實設備包括密封結構，其構造為形成柔性基板以及鋪層心軸的支撐表面之間的流體密封，支撐表面構造為接收復合材料裝料。在一些實施例中，柔性真空壓實設備進一步包括提供了多個抽空導管和真空源之間的流體連通的抽空歧管。在一些實施例中，抽空歧管至少局部由多個細長通道限定。在一些實施例中，懸掛結構形成抽空歧管的一部分。附圖說明圖1是飛行器的示例性非排他實施例，其包括可以使用根據本公開的系統和方法形成的復合結構。圖2是機身圓筒的示例性非排他實施例，其包括可以使用根據本公開的系統和方法形成的復合結構。圖3是根據本公開的柔性材料傳送設備的示例性非排他實施例的示意圖。圖4是根據本公開的系統和方法可以利用的柔性基板的示例性非排他實施例的示意圖。圖5是根據本公開的柔性材料傳送設備的簡略示意但仍是示例性非排他實施例，其可以形成根據本公開的柔性真空壓實設備的一部分。圖6是沿著線6-6截取的圖5的柔性材料傳送設備的示意截面圖。圖7是根據本公開的第一處理流的示例性非排他實施例的示意圖，其可以用來限定復合結構。圖8是第一處理流的另一示意圖。圖9是第一處理流的另一示意圖。圖10是第一處理流的另一示意圖。圖11是第一處理流的另一示意圖。圖12是第一處理流的另一示意圖。圖13是根據本公開的旋轉材料傳送組件處于收起構型的簡略示意但仍是示例性非排他實施例。圖14是圖13的旋轉材料傳送組件處于展開構型的示例性非排他實施例的示意圖。圖15是圖13、14的旋轉材料傳送組件的示意俯視圖。圖16是根據本公開的第二處理流的示例性非排他實施例的示意圖，可以用來限定復合結構。圖17是第二處理流的另一示意圖。圖18是第二處理流的另一示意圖。圖19是第二處理流的另一示意圖。圖20是第二處理流的另一示意圖。圖21是第二處理流的另一示意圖。圖22是第二處理流的另一示意圖。圖23是根據本公開的雙側旋轉材料傳送組件處于收起構型的簡略示意但仍是示例性非排他實施例。圖24是圖23的雙側旋轉材料傳送組件的一部分的示意圖。圖25是圖示根據本公開的組裝以及壓實復合結構的方法的流程圖。圖26是飛行器生產以及維護方法的流程圖。圖27是飛行器的框圖。具體實施方式圖1至圖24提供了根據本公開的復合結構800、復合結構制造組件20、柔性材料傳送設備100、柔性真空壓實設備90、旋轉材料傳送組件80和/或其部件的示例性非排他實施例。用作類似或者至少大致類似目的的元件在每個圖1至圖24中標以類似標記，不再參考每個圖1至圖24詳細討論這些元件。類似地，不是所有元件都在每個圖1至圖24中標出，但是可以為了一致性而在這里使用其關聯的附圖標記。這里參考一個或多個圖1至圖24討論的元件、部件和/或特征可以包括和/或利用在圖1至圖24的任何圖中，這并不超出本公開的范圍。總之，能夠包括在給定(即，具體)實施方式中的元件以實線圖示，而對于給定實施方式來說任選的元件以虛線圖示。但是，以實線圖示的元件并不是所有實施方式都必需的，特定實施方式可以省略以實線圖示的元件，這并不超出本公開的范圍。圖1是飛行器700的示例性非排他實施例，其包括可以使用根據本公開的系統和方法形成的復合結構800，圖2是機身圓筒730的示例性非排他實施例，其可以形成飛行器700的一部分并且包括復合結構800。飛行器700和/或其復合結構800可以包括多個表皮段790，這些表皮段790可以形成、覆蓋和/或是飛行器700的任何合適部分的外表面。如更清楚圖示于圖2的，飛行器700還可以包括多個縱梁770，多個縱梁770與多個框架780一起可以支撐表皮段790的內表面792。多個填充料760可以在框架780與內表面792之間延伸，并且可以形成復合結構800的一部分。這在本公開的范圍內：飛行器700的任何合適部分可以由復合結構800形成和/或是復合結構800。作為示例性非排他實施例，復合結構800可以形成飛行器700的機體710、機身720、機身圓筒730、翼740和/或穩定器750，或者形本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種柔性材料傳送設備(100)，其構造為選擇性地并且操作地附接至復合材料裝料(810)以允許傳送該復合材料裝料(810)，所述柔性材料傳送設備包括：柔性基板(110)，該柔性基板構造為選擇性地并反復地在收起構型(104)和不同于收起構型(104)的展開構型(108)之間變換，其中，所述柔性基板(110)限定了：(i)材料接觸表面(114)，該材料接觸表面構造為接觸所述復合材料裝料(810)；以及(ii)多個固位導管(126)，所述固位導管至少局部由所述材料接觸表面(114)限定，其中，所述多個固位導管(126)構造為被施加固位真空，并且進一步其中，所述柔性材料傳送設備(100)構造為當所述復合材料裝料(810)接觸所述材料接觸表面(114)并且所述固位真空施加至所述多個固位導管(126)時，將所述復合材料裝料(810)保持在所述材料接觸表面(114)上；以及固位歧管(140)，該固位歧管提供所述多個固位導管(126)和真空源(150)之間的流體連通，以選擇性地施加所述固位真空。

【技術特征摘要】
1.一種柔性材料傳送設備(100)，其構造為選擇性地并且操作地附接至復合材
料裝料(810)以允許傳送該復合材料裝料(810)，所述柔性材料傳送設備包括：
柔性基板(110)，該柔性基板構造為選擇性地并反復地在收起構型(104)和不
同于收起構型(104)的展開構型(108)之間變換，其中，所述柔性基板(110)限
定了：
(i)材料接觸表面(114)，該材料接觸表面構造為接觸所述復合材料裝料(810)；
以及
(ii)多個固位導管(126)，所述固位導管至少局部由所述材料接觸表面(114)
限定，其中，所述多個固位導管(126)構造為被施加固位真空，并且進一步其中，
所述柔性材料傳送設備(100)構造為當所述復合材料裝料(810)接觸所述材料接觸
表面(114)并且所述固位真空施加至所述多個固位導管(126)時，將所述復合材料
裝料(810)保持在所述材料接觸表面(114)上；以及
固位歧管(140)，該固位歧管提供所述多個固位導管(126)和真空源(150)之
間的流體連通，以選擇性地施加所述固位真空。
2.根據權利要求1所述的柔性材料傳送設備，其中，所述柔性基板(110)由柔
性材料以及彈力材料中的至少一種形成。
3.根據權利要求1所述的柔性材料傳送設備，其中，所述柔性基板(110)由第
一壁(130)、第二壁(132)以及在該第一壁(130)和該第二壁(132)之間延伸的
多個細長腹板(134)限定，其中，該第一壁(130)、該第二壁(132)和所述多個細
長腹板(134)限定多個細長通道(136)，并且進一步其中，所述固位歧管(140)的
至少一部分至少由所述多個細長通道(136)的固位部分限定。
4.根據權利要求1所述的柔性材料傳送設備，其中，所述柔性材料傳送設備進
一步包括懸掛結構(160)，該懸掛結構操作地附接至所述柔性基板(110)，其中，該
懸掛結構(160)包括操作地附接至該柔性基板(110)的第一側的第一懸掛構件(162)
和操作地附接至該柔性基板(110)的第二側的第二懸掛構件(164)。
5.根據權利要求4所述的柔性材料傳送設備，其中，所述懸掛結構(160)形成
所述固位歧管(140)的至少一部分。
6.根據權利要求4所述的柔性材料傳送設備，其中，所述懸掛結構(160)是限
定有內體積的管狀懸掛結構，其中，該管狀懸掛結構進一步包括懸掛結構固位開口
(166)，其中，所述柔性基板(110)的背面限定有背面固位開口(166)，并且進一
步其中，所述懸掛結構固位開口(166)對準所述背面固位開口以提供所述懸掛結構
的內體積與所述多個固位導管(126)之間的流體連通。
7.一種柔性真空壓實設備(90)，其用于將復合材料裝料(810)壓實在鋪層心
軸的支撐表面(202)上，該支撐表面構造為接收所述復合材料裝料(810)，其中，
所述柔性真空壓實設備(90)構造為相對于所述支撐表面(202)操作地定位以限定
封閉體積，所述柔性真空壓實設備(90)包括：
權利要求1的柔性材料傳送設備(100)；
多個抽空導管(144)，所述抽空導管至少局部由所述材料接觸表面(114)限定；
密封結構(170)，該密封結構構造為當被壓縮在所述支撐表面(202)和所述柔
性基板(110)之間時形成所述支撐表面(202)和所述柔性基板(110)之間的流體
密封；以及
抽空歧管(144)，該抽空歧管提供所述多個抽空導管(122)和所述真空源(150)
之間的流體連通以選擇性地施加抽空真空至所述封閉體積。
8.根據權利要求7所述的柔性真空壓實設備，其中，所述柔性基板(110)由第
一壁(130)、第二壁(132)以及在該第一壁和該...

【專利技術屬性】
技術研發人員：S·L·美特斯漢，R·V·菲利普斯，D·M·羅特，
申請(專利權)人：波音公司，
類型：發明
國別省市：美國;US