[發明專利]用于移動生產線中的復合部件的區域層壓

在審

• 申請號: 202111352680.X
• 申請日: 2021-11-16
• 公開（公告）號: CN114536812A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: D·R·史密斯;D·D·瓊斯;M·K-Q·路易;R·A·米勒二世;J·S·埃里克森
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B29C70/38
• 分類號: B29C70/38;B29C70/22;B29L31/30
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林;付林

本發明涉及用于移動生產線中的復合部件的區域層壓。用于制造復合部件的方法包括將層壓件細分成多個區域，經由多個層壓將用于層壓件的纖維增強材料的絲束鋪設在鋪設心軸之上，使得每個層壓頭在不同的區域中施加絲束，并且在絲束的鋪設期間將區域拼接在一起以形成層壓件。

技術領域

本公開涉及飛行器領域，并且特別地涉及飛行器部件的制造。

背景技術

大復合部件，例如跨越數十英尺的那些，占據工廠車間內的大量空間。用于這些部件的層壓件被鋪設在固定工作單元中的鋪設心軸上，其中包括用于大機器人臂的大末端執行器的自動纖維放置(AFP)機器繼續在絲束接著絲束的基礎上添加纖維增強材料。單獨的AFP機器根據優化的鋪設圖案單獨地橫穿整個部件。

專利文獻US 2010/193103 A1根據其摘要描述了：通過使用多個獨立控制的帶材施加車輛在工具表面的不同區段上施加復合帶材的不同構造的路線來鋪設復合層壓件。

專利文獻EP 3173218 A1根據其摘要描述了：一種用于制造纖維復合部件的裝置，該裝置包括成形工具和多個機械獨立的沉積單元，沉積單元中的每一個被設計成將纖維材料沉積在成形工具上，沉積單元均具有控制裝置，所述控制裝置被設計成控制相應的沉積單元以與至少一個另外的沉積單元自動相互作用，從而共同沉積預定的纖維布置。

專利文獻DE 102010015027 A1根據其摘要描述了：一種裝置具有鋪設纖維墊的工具和圍繞該工具的封閉導軌系統。兩個機器人由導軌系統可移動地引導，并且包括鋪設頭，該鋪設頭被設計成用于鋪設纖維墊。旋轉裝置將機器人從一個導軌區段移動到另一個導軌區段。布置接觸式自由輪廓檢測器，以用于檢測纖維墊和/或纖維復合模制坯料的輪廓。導軌區段圍成小于150度的角度。

專利文獻EP 3406431 A1根據其摘要描述了：用于鋪設層壓件的系統和方法。具體地，一種方法包括：通過將纖維增強材料的帶材供給到將帶材切割成小塊的帶材切割器而將纖維增強材料的多層層壓件鋪設到表面上，經由在行進方向上依次的多個層壓單元中的每一個處的拾取放置裝置拾取纖維增強材料的小塊，以及當表面和層壓單元相對于彼此改變位置并且多個小塊同時被鋪設時，經由拾取放置裝置來放置纖維增強材料的小塊以形成層壓件。

因此，用于制造大復合部件的現有技術需要大量的時間以便使鋪設心軸轉位并且然后使層壓件被鋪設。因此，期望具有一種考慮到上述問題中的至少一些以及其它可能的問題的方法和設備。

發明內容

本文描述的實施方式提供了經由多個層壓頭實現的基于區域的層壓。通過將層壓件細分成多個區域并將這些區域分配到一前一后地操作的不同層壓頭，提高了總體生產速度。此外，因為鋪設心軸在制造期間在處理方向上行進(例如，通過在處理方向上周期性地“脈動”，或在處理方向上連續移動)，所以增強了通過工廠車間的流動。也就是說，復合部件的傳輸時間可以用于對復合部件執行作業，這提高了效率。

一個實施方式是一種用于制造復合部件的方法。該方法包括將層壓件細分成多個區域，經由多個層壓頭將用于層壓件的纖維增強材料的絲束鋪設在鋪設心軸之上，使得每個層壓頭在不同的區域中施加絲束，以及在絲束的鋪設期間將區域拼接在一起以形成層壓件。

另一實施方式是一種實現編程指令的非瞬態計算機可讀介質，所述編程指令在由處理器執行時可操作以用于執行制造復合部件的方法。該方法包括將層壓件細分成多個區域，經由多個層壓頭將用于層壓件的纖維增強材料的絲束鋪設在鋪設心軸之上，使得每個層壓頭在不同的區域中施加絲束，以及在絲束的鋪設期間將區域拼接在一起以形成層壓件。