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用于拼接桁条板中的层板的系统和方法

文献发布时间:2023-06-19 09:44:49


用于拼接桁条板中的层板的系统和方法

技术领域

本发明涉及用于制造复合面板结构的系统和方法,并且更具体地,实施方式涉及用于在桁条板的构建期间将材料的多个层板层拼接在一起的系统和方法,桁条板比如用在飞行器的机身和机翼中或车辆的其他车身部件中。

背景技术

桁条是用于对面板、比如在飞行器的机身和机翼中使用的面板中的蒙皮进行加强的纵向构件。桁条的功能是将蒙皮分成不同的部分,这允许蒙皮安全地弯曲、控制对蒙皮的周向损害并提供抵抗机体弯曲载荷的刚度。在一个实现方式中,各个桁条构造为不同的件,这些不同的件使用紧固件、焊接或粘接而附接至蒙皮。在另一实现方式中,在桁条板或“板桁条”中构建多个桁条。通过桁条板,一个或更多个复合层板被连续地结合至蒙皮的内侧,除了层板定形状成相对于蒙皮形成凹部或凸部以产生桁条之外。

通过将层板铺设到带轮廓部的工具上、并且将层板按压到轮廓部中以形成实际的桁条来构建桁条板。然而,上述方法将层板材料的边缘拉动在一起,这改变了工具上层板的宽度。绕一个桁条形成层板总是会缩短层板的板,这会拉动其他桁条处的层板。另外,层板弯曲到工具的轮廓部中的确切深度会导致所要求的层板的总体宽度发生变化。更详细地,如果使用跨越多个桁条的单个大型材料板,则整个板在整个板被推动到每个轮廓部中以形成桁条时将会移动,从而导致总体尺寸的不期望的变化。如果使用较小的板并且较小的板在轮廓部上居中,则板的位于桁条之间的区域中的边缘将被向内拉动,从而再次导致相邻板之间的尺寸和间隙的变化。一种解决方案是使这些相邻板的边缘重叠,但这导致了桁条之间的区域的附加厚度,该附加厚度不提供其他益处并且增加了不期望的额外重量。

该背景论述意在提供与本发明有关的信息,该信息不一定是现有技术。

发明内容

实施方式通过提供用于在桁条板的构建期间将材料的多个层板层拼接在一起的系统和方法来解决现有技术的上述及其他问题以及局限性,桁条板比如用在飞行器的机身和机翼或车辆的其他车身部件中。

在第一实施方式中,提供了一种用于在桁条板的构建期间将材料的多个层板拼接在一起的方法。广泛地,该方法可以包括以下内容。可以将第一层板层铺设到工具的表面的第一部分上,该表面具有限定桁条板中的桁条的轮廓部。可以将第一层板层按压到轮廓部上,使得第一层板层的第一边缘位于轮廓部上。可以将第二层板层铺设到工具的表面的第二部分上,其中,第二部分与工具的表面的第一部分相邻。可以将第二层板层按压到轮廓部上,使得第二层板层的第二边缘以使第二层板层与第一层板层在轮廓部上重叠的方式位于轮廓部上。

第一实施方式的各个实现方式可以包括以下特征中的任何一个或更多个特征。第一层板层的第一边缘可以沿第一方向延伸超过轮廓部的中心,并且第二层板层的第二边缘可以沿第二方向延伸超过轮廓部的中心,使得第一层板层和第二层板层在轮廓部的中心处重叠。第一层板层的第一边缘可以沿第一方向延伸超过轮廓部的中心,并且第二层板层的第二边缘可以沿第二方向不延伸超过轮廓部的中心,使得第一层板层和第二层板层在轮廓部的一个侧部处重叠。可以重复该方法以将第三层板层铺设在第一层板层上,以及将第四层板层铺设在第二层板层上,并且其中,第三层板层的第三边缘可以沿第一方向不延伸超过轮廓部的中心,并且第四层板层的第四边缘可以沿第二方向延伸超过轮廓部的中心,使得第三层板层和第四层板层在轮廓部的与第一层板层和第二层板层相反的侧部处重叠。可以在将第一层板层和第二层板层从工具移除之前使第一层板层和第二层板层至少部分地固化。可以对至第一层板层的第一边缘施用粘合剂,使得第二层板层的第二边缘与粘合剂重叠。第一层板层和第二层板层可以被直接分配到工具的表面上。第一层板层可以被分配到平坦表面上然后被输送至工具的表面,并且第二层板层可以被分配到平坦表面上然后被输送至工具的表面。

在第二实施方式中,提供了一种用于在桁条板的构建期间将材料的多个层板拼接在一起的系统。该系统可以包括末端执行器和运动机构。末端执行器可以包括:分配器,该分配器构造成将材料的层板层自动地分配到工具的表面上;以及辊,该辊构造成将层板层自动地按压到工具的表面上,并且将层板层的边缘自动地按压到工具的表面的轮廓部上,其中,轮廓部限定桁条板中的桁条。运动机构可以构造成使末端执行器在工具上自动地移动。在操作中,系统构造成以如下方式作用。当运动机构使末端执行器在工具上移动时,分配器可以将第一层板层分配到工具的表面的第一部分上,并且辊可以将第一层板层按压到轮廓部上,使得第一层板层的第一边缘位于轮廓部上。运动机构可以改变末端执行器相对于工具的位置。当运动机构使末端执行器在工具上移动时,分配器可以将第二层板层分配到工具的表面的第二部分上,其中,第二部分可以与工具的表面的第一部分相邻,并且辊可以将第二层板层按压到轮廓部上,使得第二层板的第二边缘以使第二层板层与第一层板层在轮廓部上重叠的方式位于轮廓部上。

在第三实施方式中,提供了一种用于在桁条板的构建期间将材料的多个层板拼接在一起的系统。该系统可以包括分配器、输送机构和成形机构。分配器可以构造成将第一层板层自动地铺设到平坦表面上。输送机构可以构造成将第一层板层从平坦表面输送至工具的工具表面,该工具表面具有限定桁条板中的桁条的轮廓部,使得第一层板层的第一边缘位于轮廓部上。成形机构可以构造成将第一层板层按压到轮廓部上。分配器还可以构造成将第二层板层自动地铺设到平坦表面上。输送机构还可以构造成将第二层板层从平坦表面输送至工具的工具表面,其中,第一层板层的第二边缘位于轮廓部上并且与第一层板层的第一边缘重叠。成形机构还可以构造成将第二层板层按压到轮廓部和第一层板层的第一边缘上。

第二实施方式和第三实施方式的各个实现方式可以包括以下特征中的任何一个或更多个特征。第一层板层的第一边缘可以沿第一方向延伸超过轮廓部的中心,并且第二层板层的第二边缘可以沿第二方向延伸超过轮廓部的中心,使得第一层板层与第二层板层在轮廓部的中心处重叠。第一层板层的第一边缘可以沿第一方向延伸超过轮廓部的中心,并且第二层板层的第二边缘可以沿第二方向不延伸超过轮廓部的中心,使得第一层板层与第二层板层在轮廓部的一个侧部处重叠。该系统还可以构造成将第三层板层分配/输送在第一层板层上,以及将第四层板层分配/输送在第二层板层上,并且其中,第三层板层的第三边缘可以沿第一方向不延伸超过轮廓部的中心,并且第四层板层的第四边缘可以沿第二方向延伸超过轮廓部的中心,使得第三层板层和第四层板层在轮廓部的与第一层板层和第二层板层相反的侧部处重叠。该系统还可以包括粘合剂施用器,该粘合剂施用器构造成将粘合剂施用至第一层板层的第一边缘,使得第二层板层的第二边缘与粘合剂重叠。该系统还可以包括加热器机构,该加热器机构构造成在层板层被分配时自动加热层板层,使得层板层粘贴至工具的表面并相对于工具的表面成形。

该发明内容并不意在标识本发明的必要特征,也不意在用于限制权利要求的范围。下面更详细地对本发明的这些及其他方面进行描述。

附图说明

下面参照附图对本发明的各实施方式进行详细描述,在附图中:

图1是具有结合有示例面板结构的机身的示例飞行器的局部立体图,其中,该示例面板结构包括示例桁条板;

图2是图1的机身的一部分的分解立体图,其示出了包括示例桁条板的示例面板结构的细节;

图3是用于在桁条板、比如图2的示例桁条板的构造期间将材料的多个层板拼接在一起的方法的第一实施方式中的步骤的流程图;

图4是用于构造桁条板的工具的局部横截面正视图;

图5是铺设到图4的工具上的第一层板层的局部横截面正视图;

图6是铺设到图4的工具上并与第一层板层重叠的第二层板层的局部横截面正视图;

图7是示出了桁条板的局部横截面正视图,其示出了用于拼接层板的第一实现方式;

图8是桁条板的局部横截面正视图,其示出了用于拼接层板的第二实现方式;

图9是桁条板的局部横截面正视图,其示出了用于拼接层板的第三实现方式;

图10是桁条板的局部横截面正视图,其示出了用于铺设多个层板以形成多个桁条的瓦式方法;

图11是桁条板的局部横截面正视图,其示出了用于铺设多个层板以形成多个桁条的交替式方法;以及

图12是用于在桁条板、比如图2的示例桁条板的构造期间将材料的多个层板拼接在一起的系统的第一实施方式的局部立体图;

图13是用于在桁条板、比如图2的示例桁条板的构造期间将材料的多个层板拼接在一起的方法的第二实施方式中的步骤的流程图;

图14是用于在桁条板、比如图2的示例桁条板的构造期间将材料的多个层板拼接在一起的系统的第二实施方式的立体图,其中,该系统被示出为将层板层从平坦表面取出;以及

图15是图14的系统的立体图,其中,该系统被示出为将取出的层板层放置到工具上。

附图不意在将本发明限制于附图描绘的特定实施方式。附图不一定按比例绘制。

具体实施方式

对本发明的实施方式的以下详细描述是参照附图进行的。各实施方式意在足够详细地描述本发明的各方面,以使本领域普通技术人员能够实践本发明。本发明的各实施方式是通过说明性而非限制性的方式说明的。在不背离权利要求的范围的情况下,可以利用其他实施方式并且可以进行改变。因此,以下描述不是限制性的。本发明的范围仅由所附权利要求以及这些权利要求所享有的等同方案的全部范围来限定。

在本说明书中,提及“一个实施方式”、“一实施方式”或“各实施方式”是指所提及的特征或多个特征包括在本发明的至少一个实施方式中。除非另有说明,否则本说明书中对“一个实施方式”,“一实施方式”或“各实施方式”的单独提及不一定指相同的实施方式并且不是互相排斥的。具体地,在一个实施方式中描述的特征、部件、动作、步骤等也可以被包括在其他实施方式中,但不是必须被包括。因此,本发明的特定实现方式可以包括本文中描述的各实施方式的各种组合和/或结合。

广泛地,实施方式涉及用于在桁条板的构建期间将材料的多个层板层拼接在一起的系统和方法,所述桁条板比如用在飞行器的机身和机翼中或车辆的其他车身部件中。桁条板可以通过将多个层板层铺设在工具的表面上来构建。工具的表面可以具有多个间隔开的轮廓部,所述轮廓部可以是凹部、凸部或它们的某种组合,并且所述轮廓部在成品桁条板中形成多个桁条。更详细地,桁条可以采取与波状面板类似的间隔开的形状变化的形式,该形式会导致成品桁条板的平面内刚度及平面外刚度的离散变化。拼接多个层板层可以涉及将多个层板或层板组铺设到工具上,同时将层板或层板组中的至少一些层板或层板组重叠特定量。各个实现方式可以涉及不同的重叠和错开的构型。在一个实现方式中,这可以通过两个层板或层板堆叠件的重叠来完成。在另一实现方式中,这可以通过将以任意顺序交替的多个层交错来完成。在任何一种情况下,重叠部可以形成在一个位置处、比如在桁条中居中的位置处,或者重叠部也可以被错开。每个层板或层板组的边缘可以被向下按压到工具中的凹部中,这减少了过度重叠以实现期望的最终量的重叠。如果最终量的重叠不是期望的,则可以在形成桁条时减少初始重叠以将初始重叠减小至对接型拼接。

各实施方式有利地通过将层板层以下述方式拼接在一起来提供更可靠且稳固的桁条板:该方式更好地导致层板层的平面尺寸因层板层的中间部分适应工具形状的变化而变化。特别地,各实施方式避免了可能原本由于相邻层板的边缘因将层板层铺设到工具的表面上的轮廓部中、铺设在该轮廓部上或铺设到该轮廓部上被拉开而产生的间隙或其他潜在的弱化点。此外,沿着重叠部得到的增加的厚度有利地增加了横截面的惯性矩,由此增加了桁条的可用刚度和轴向强度。因此,与将重叠部定位在桁条之间的区域中——将重叠部定位在桁条之间的区域中不提供其它益处并且增加了不期望的额外重量——相比,将重叠部定位在桁条中增加了桁条的厚度和强度。

尽管本文中是在制造桁条板的示例上下文中进行描述的,但是本技术可以用于将从中受益的基本上任何产品的制造,包括产品比如各个桁条、混合桁条蒙皮、叶片框架或底梁、以及翼梁或具有一体式加强件的蒙皮。

参照图1和图2,示例性飞行器20示出为具有结合有示例性面板结构24的机身22。示例性面板结构24可以包括蒙皮26、具有多个桁条30的桁条板28以及多个框架构件32。参照图3和图4,示出了用于在桁条板比如图2的示例桁条板28的构建期间将材料的多个层板层拼接在一起的方法110的第一实施方式。方法110可以利用工具34,工具34可以具有表面36,并且表面36可以具有轮廓部38,轮廓部38限定了桁条板38中的桁条30中的一个桁条,如图4中所看到的。表面36可以具有第一部分40和第二部分42,并且第一部分40可以邻近于第二部分42。轮廓部38可以是凹部、凸部或它们的某种组合。广泛地,该方法可以包括以下步骤。

如在112中所示,可以将第一或其他在前层板层50铺设到工具34的表面36的第一部分40上。如在114中所示并且如图5中所图示的,第一/在前层板层50可以包括单个层板、多个层或层板组。可以将第一/在前层板层50按压到轮廓部38中、按压在轮廓部38上或按压到轮廓部38上,使得第一/在前层板层50的第一边缘52位于轮廓部38内或者位于轮廓部38上。在一个实现方式中,如在116中所示,可以对第一/在前层板层50的第一边缘52的暴露表面施加粘合剂。如在118中所示,可以将第二层或其他随后层板层54铺设在工具34的表面36的第二部分42上。第二层/随后层板层54可以类似地包括单个层板、多个层板或层板组。如在120中所示,可以将第二/随后层板层54按压到轮廓部38中、按压在轮廓部38上或按压到轮廓部38上,使得第二/随后层板层54的第二边缘56以使第二/随后层板层54与第一/在前层板层50在轮廓部38内或轮廓部38上重叠的方式位于轮廓部38内或轮廓部38上。在各个实现方式中,第一/在前层板层50与第二层/随后层板层54的重叠可以是至少四分之一英寸、不多于两英寸、不多于一英寸、不多于二分之一英寸、介于四分之一英寸与一英寸之间、或者介于四分之一英寸与二分之一英寸之间。根据需要或期望,对于附加的层板层可以重复该过程。在一个实现方式中,如在122中所示,可以在将层板层50、54从工具34移除之前使层板层50、54至少部分地固化。

层板50、54相对于特定轮廓部铺设的图案可以取决于特定应用,该特定应用包括桁条板被结合到其中的结构的性质要求和性能要求。在图6中所示的实现方式中,第一/在前层板层50的第一边缘52可以沿第一方向延伸超过轮廓部38的中心,并且第二/随后层板层54的第二边缘56可以沿第二方向延伸超过轮廓部38的中心,使得第一/在前层板层50与第二层/随后层板层54在轮廓部的中心处重叠。参照图7,示出了该实现方式的方案,在该方案中,用于桁条板的整个厚度的层板层50、54可以被分组为“层板组”。这些层板组然后可以布置成使得相邻的层板组彼此重叠。重叠部可以居中在轮廓部内或居中在轮廓部上,其中,每个层板组的少量(例如,八分之一英寸)延伸超过轮廓部的中心以产生重叠部(例如,四分之一英寸)。

参照图8,示出了该实现方式的另一方案,在该方案中,各个层板层50A、54A、50B、54B、50C、54C可以交替以产生交错的重叠部。重叠部可以居中在轮廓部内或居中在轮廓部上,其中,每个层板的少量延伸超过轮廓部的中心的以产生重叠部。层板可以被交替地安置,因此可以安置桁条一侧的层板,然后可以安置另一侧的层板,依此类推,直到所有层板被安置为止。

在另一实现方式中,第一层板层的第一边缘可以沿第一方向延伸超过轮廓部的中心,并且第二层板层的第二边缘可以沿第二方向不延伸超过轮廓部的中心,使得第一层板层和第二层板层在轮廓部的一个侧部处重叠。这导致类似于在图7和图8中所示的重叠,但是其中,重叠部的中心位于轮廓部的中心的一侧。在该实现方式的扩展中,可以将第三层板层铺设在第一层上,并且可以将第四层板层铺设在第二层板层上。第三层板层的第三边缘可以沿第一方向不延伸超过轮廓部的中心,并且第四层板层的第四边缘可以沿第二方向延伸超过轮廓部的中心,使得第三层板层与第四层板层在轮廓部的与第一层板层和第二层板层相反的侧部处重叠。这导致错开的重叠部,其中,第一对层板层的重叠部位于轮廓部的中心的一侧,而第二对层板层的重叠部位于轮廓部的第二侧部上。

参照图9,在另一实现方式中,错开的对接型拼接可以通过使内层和外层重叠来形成。层板层可以利用下述顺序铺设。长度是示例性并且可以根据期望或需要进行改变。第一层板层50A可以在工具上铺设成延伸超过中心线约一英寸。第二层板层54A可以铺设成与中心线相距约二分之一英寸。第三层板层50B可以铺设成延伸超过中心线略小于二分之一英寸,使得第三层板层50B接触或几乎接触第二层板层54A的边缘。第四层板层54B可以铺设成延伸至中心线。第五层板层50C可以铺设成靠近中心线,以使得第五层板层50C接触或几乎接触第四层板层54B的边缘。第六层板层54C可以铺设成延伸超过中心线约二分之一英寸。这些距离可以根据用于特定应用的期望或需要而进行调整。例如,层板可以重新定位成使得第二层板层54A与第三层板层50B之间的对接接合部以及第四层板层54B与第五层板层50C之间的对接接合部居中在桁条上,其中,第二层板层54A与第三层板层50B之间的对接接合部在中心线的一个侧部上为约二分之一英寸,并且第四层板层54B与第五层板层50C在中心线的另一个侧部大为约二分之一英寸。

在前述实现方式中的每个实现方式中,将层板层重叠有利地避免了可能原本由于相邻层板的边缘因将层板层铺设到工具的表面上的轮廓部中、铺设在该轮廓部上被拉开而产生的间隙或其他潜在的弱化点。此外,沿着重叠部的增加的厚度有利地增加了横截面的惯性矩,由此增加了桁条的可用刚度和轴向强度。

除了层板层可以相对于特定轮廓部铺设的不同图案之外,典型的桁条板的多个桁条允许层板层可以相对于典型工具的多个轮廓部而铺设的不同图案。参照图10,“瓦式方法”可以如下进行。桁条板可以通过在面板的同一侧部处开始每个层板层50、54并且铺设一系列紧邻的部段来构建。因此,每个桁条重叠区域往往具有相同的左至右的图案。参照图11,“交替式方法”可以如下进行。桁条板可以通过每隔一个层板层铺设第一系列的层板层然后每隔一个层板层铺设第二系列的层板层来构建,其中,第二系列的层板层将填充未被覆盖的部段。此方法构造对于避免在同一时间从同一辊铺设相邻部段的情况下的干扰会是有用的。如果层板垂直于桁条中心线或与桁条中心线成角度地展开,则该交替方法可以避免必须反转方向来实现相邻部段之间的重叠。

层板层可以借助于装置手动地铺设或者通过机器自动地铺设。具有不同取向的宽的预堆叠的层板层可以被切割成期望的宽度以实现期望的重叠,然后这些层板层被铺设并按压到工具中或工具上。单个的层板层或堆叠的层板层可以被卷起并被运输至工具,然后在工具上展开。材料卷可以位于轨道或其他机构上,以便于在层板层离开辊或者在层板层到达工具上时重复地将层板层对准。实现不同的取向可以以若干方式中的任何一种方式来完成。例如,层板层可以单个地或堆叠地以一角度预先布置在大的平坦表面,然后沿着桁条中心线被切割。所得到的平行四边形形状的区段可以通过连续的背衬式胶带条被保持在一起。对于另一示例,层板层可以被铺设到工具上并且直接被切割,从而在层板层被放置时以一角度被切割。层板层在它们被铺设时可以被迫压到工具的轮廓部中或被迫压到工具的轮廓部上、或者通过后面的处理被迫压到工具的轮廓部中或被迫压到工具的轮廓部上。

在某些情况下,当桁条板被按压到凹形工具中、然后被移除并被安置在预先铺设的蒙皮上时,拼接的层板层可能会展开并且错开或交错的层板层可能会弹回至笔直而没有工具将层板层保持就位。这可以以多种方式解决。一种可能的解决方案是将最靠近凹形工具的层板层延伸至工具中的具有较小曲率的位置。例如,层板层可以延伸至桁条轮廓中的较直位置,或者延伸离开桁条至基部蒙皮区域。另一可能的解决方案可以是在将层板层从工具移除之前使凹形工具上的层板层固结或部分固化。另一可能的解决方案可以是在将第一(最靠近的)层板安置在工具上之前,在工具上施用粘合剂、表面涂料剂或其他材料,至少在围绕第一层板的边缘的区域中施用粘合剂、表面涂料剂或其他材料。这可以是在固化后或装袋前的飞离式材料或胶带。另一可能的解决方案是在第一层板层的边缘附近(在远离工具的侧部上)施用粘性粘合剂,使得第一层板层即使在被从工具移除时也会粘贴至相邻的层板层。另一可能的解决方案是将桁条铺设在凹形工具上,然后在不将桁条从工具移除的情况下,将叶片、芯或类似装置安装在桁条中,然后可以将蒙皮铺设至桁条板的内部。这样,拼接的层板边缘将始终被工具容纳。

如所提及的,可以使用部分自动化系统或完全自动化系统将层板施加至工具34,包括将层板层按压到工具34的轮廓部38中。参照图12,这样的系统210的第一实施方式可以包括安装在铰接式机械臂214上的末端执行器212。末端执行器212可以包括复合材料卷218的分配器216以及一组辊220。在操作中,系统210可以实现图3中所示及上面所描述的方法110的方案。分配器216可以承载并且分配材料卷218以形成层板层。材料卷218可以具有预切割的层板、或者可以使用类似于在美国专利No.9,023,176中描述的切割机构。材料卷218可以具有一个层板或者可以具有堆叠的层板,层板层可能准备好以彼此已经偏移的边缘进行切割以产生正确错开的层板。在一个实现方式中,可以使用多于一卷的一个或多个层板材料。

在一个实现方式中,加热器机构220可以对层板层进行加热以使层板层有粘性且柔韧,使得层板层粘贴至工具34的表面或粘附至已经铺设的其他层板层,并且形成形状。成组的辊220可以将层板层按压到工具34的表面上或按压到已经铺设的层板层上,并且将层板层按压到轮廓部38中。各个辊可以定形状为与工具的特定轮廓部相匹配。在一个实现方式中,切割机构可以将被铺设的层板的宽度调节成与桁条的位置和间距相匹配或者调节成改变层板层的重叠距离。通常,层板层可以沿与工具34中的轮廓部38相同的方向被铺设。铰接式机械臂214可以使末端执行器212沿工具34的长度移动。在一个实现方式中,除了沿与桁条相同的方向移动,末端执行器可以横过桁条移动或者以任何角度移动,但是辊可能必须被修改成能够形成工具的形状。在一个实现方式中,可以使用轨道或其他运动技术件来代替铰接式机械臂。

参照图13至图15,示出了用于在桁条板比如图2的示例桁条板28的构建期间将材料的多个层板层拼接在一起的方法310和系统410的第二实施方式。方法310和系统410可以与上面描述的方法110和系统210基本类似或相同,方法310和系统410包括上面描述的不同实现方式,不同之处如下。总体上,方法310和系统410的不同之处在于,不是将各个层板直接分配在带轮廓部的工具上并且在带轮廓部的工具上组装各个层板,而是可以首先将各个层板分配在平坦表面上并且在该平坦表面上组装各个层板层,然后将各个层板输送(例如,通过自动输送机构输送)至带轮廓部的工具。对于至少一些应用,在平坦的工具中而不是在带轮廓部的工具上组装各个层板可以允许使用更简单且更牢固的设备进行更快的组装。广泛地,方法310和系统410可以包括下述步骤和部件。

如在312中所示,可以通过分配器将第一或其他在前层板层50铺设到平坦表面412上。第一/在前层板层50可以如上面所描述的那样包括单个层板、多个层板或层板组。如在314中所示,然后可以将第一/在前层板层50从平坦表面412取出并通过输送机构414将第一/在前层板层50输送至带轮廓部的工具434。工具434可以与上述工具34类似或相同,并且工具434具有表面436和表面轮廓部438,表面轮廓部438限定桁条板38中的桁条30中的一个桁条,如在图4中看出的。如上所述,轮廓部438可以是凹部、凸部或它们的某种组合。输送机构414可以构造成接合并保持层板层50。输送机构414可以使用用于实现该功能的基本上任何合适的技术、比如真空杯状件或静电垫。输送机构414可以使层板层50在工具434上移动,然后将层板层50放置到工具434的表面436上。

一旦层板层50被输送至工具434,如在316中所示,可以通过成形机构将层板层50按压到轮廓部438中、按压在轮廓部438上或按压到轮廓部438上,使得层板层50的边缘的重叠区域52位于轮廓部438内或位于轮廓部438上,如在316中所示。在第一实现方式中,成形机构可以是机械驱动元件,该机械驱动元件被结合到输送装置414中并且构造成机械地致动以将层板层50按压到轮廓部438上。在第二实现方式中,成形机构可以是弹性膜,该弹性膜在层板层50与工具434接触时密封至工具434。然后空气可以被从膜与工具434之间的间隔移除,从而使膜将层板层50按压到轮廓部438上。在又一实现方式中,一旦层板层50被安置到工具434的表面436上,可以使用一个或更多个辊将层板层50按压到轮廓部438上。在一个实现方式中,如在318中所示,可以对第一/在前层板层50的第一边缘52的暴露表面施用粘合剂。

如在322中所示,可以将第二或其他随后层板层54通过分配器412铺设到平坦表面412上。如在322中所示,然后可以将第二/随后层板层54通过输送机构414从平坦表面412输送至带轮廓部的工具434,使得第二/随后层板层54的第二边缘56与第一/在前层板层50的第一边缘52沿着重叠区域52重叠。在各个实现方式中,第一/在前层板层50与第二/随后层板层54的重叠可以为至少四分之一英寸、不多于两英寸、不多于一英寸、不多于二分之一英寸、介于四分之一英寸与一英寸之间、或介于四分之一英寸与二分之一英寸之间。一旦第二/随后层板层54被输送至工具434,如在324中所示,就可以通过成形机构将第二/随后层板层54按压到轮廓部438和第一/在前层板层50的边缘中、按压在轮廓部438和第一/在前层板层50的边缘上或按压到轮廓部438和第一/在前层板层50的边缘上。

根据需要或期望,对于附加的层板层可以重复该过程,以覆盖工具的表面436的一部分或全部。如在图14和图15中所示的示例性系统410中,工具434可以能够在输送机构414下方旋转,以便针对每个层板层呈现表面436的不同部分。在一个实现方式中,如在326中所示,可以在将层板层50、54从工具434移除之前使层板层50、54至少部分地固化。

尽管已经参照附图中图示出的一个或更多个实施方式对本发明进行了描述,但是应当理解的是,在不背离权利要求中所记载的本发明的范围的情况下,可以在本文中使用等同方案并进行替换。

已经如此描述了本发明的一个或更多个实施方式,新的并且期望受专利证书保护的权利要求书包括所附内容。

相关技术
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技术分类

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