Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7612840B2 - Automatic threading fiber placement head - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7612840B2 - Automatic threading fiber placement head - Google Patents

Automatic threading fiber placement head Download PDF

Info

Publication number
JP7612840B2
JP7612840B2 JP2023514746A JP2023514746A JP7612840B2 JP 7612840 B2 JP7612840 B2 JP 7612840B2 JP 2023514746 A JP2023514746 A JP 2023514746A JP 2023514746 A JP2023514746 A JP 2023514746A JP 7612840 B2 JP7612840 B2 JP 7612840B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
composite tape
fiber placement
placement head
outlet
inlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2023514746A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023545353A (en
Inventor
グリムショー,マイケル・エヌ
ニコルソン,クリストファー・ディー
Original Assignee
フィブ・マシニング・システムズ,インコーポレーテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by フィブ・マシニング・システムズ,インコーポレーテッド filed Critical フィブ・マシニング・システムズ,インコーポレーテッド
Publication of JP2023545353A publication Critical patent/JP2023545353A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7612840B2 publication Critical patent/JP7612840B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/30Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/38Automated lay-up, e.g. using robots, laying filaments according to predetermined patterns
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H51/00Forwarding filamentary material
    • B65H51/02Rotary devices, e.g. with helical forwarding surfaces
    • B65H51/04Rollers, pulleys, capstans, or intermeshing rotary elements
    • B65H51/08Rollers, pulleys, capstans, or intermeshing rotary elements arranged to operate in groups or in co-operation with other elements
    • B65H51/10Rollers, pulleys, capstans, or intermeshing rotary elements arranged to operate in groups or in co-operation with other elements with opposed coacting surfaces, e.g. providing nips
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H51/00Forwarding filamentary material
    • B65H51/16Devices for entraining material by flow of liquids or gases, e.g. air-blast devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H59/00Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
    • B65H59/10Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by devices acting on running material and not associated with supply or take-up devices
    • B65H59/36Floating elements compensating for irregularities in supply or take-up of material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00Handled material; Storage means
    • B65H2701/30Handled filamentary material
    • B65H2701/37Tapes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Description

[0001]本出願は、繊維配置機に関し、より詳細には、複合材テープをスプールからヘッドに通す繊維配置ヘッドに関する。 [0001] This application relates to a fiber placement machine, and more particularly to a fiber placement head that threads a composite tape from a spool through the head.

[0002]繊維配置機は、複合材ワークピースを作り出すために使用される。樹脂が浸透した繊維状物質の形態の複合材テープまたは複合材料が、複合材ワークピースを集団的に形成するために、正確な位置および長さで機械により型またはマンドレルに適用される。繊維配置機は、複合材ワークピースの最終的な形状に複合材テープを正確に適用するために、繊維配置ヘッドを型の上で移動させる。繊維配置ヘッドは、移動するにつれて、連続体(course)またはトウ(tow)とも呼ばれる複数の複合材テープセグメントを型に残す。複合材テープセグメントが型に適用されるときに、スプール上の複合材テープの供給源からセグメントを分離する切断作用により、セグメントの長さが定められる。一部のワークピースは、他のスプールおよび/もしくは繊維配置ヘッド上に保管され得るかまたは他のスプールおよび/もしくは繊維配置ヘッドによって運ばれ得る異なるサイズの複合材テープの適用を伴う。異なる複合材テープが必要とされる場合、ロボットアームが、あるタイプまたはサイズの複合材テープを通された既存の繊維配置ヘッドを解放し、異なるタイプまたはサイズの複合材テープを通された新たな異なる繊維配置ヘッドを選択することができる。各繊維配置ヘッドは、複合材テープの一端をスプールから繊維配置ヘッドに手作業で通す機械オペレータなどの人物により、複合材テープを事前に通され得る。しかし、手作業で通された特有の複合材テープをそれぞれが有する複数の繊維配置ヘッドを維持することは、費用および複雑さを増大させ得る。 [0002] Fiber placement machines are used to create composite workpieces. Composite tape or composite material in the form of resin-impregnated fibrous material is applied by machine to a mold or mandrel in precise locations and lengths to collectively form the composite workpiece. The fiber placement machine moves a fiber placement head over the mold to precisely apply the composite tape to the final shape of the composite workpiece. As the fiber placement head moves, it leaves a number of composite tape segments, also called courses or tows, on the mold. As the composite tape segments are applied to the mold, the length of the segments is defined by a cutting action that separates the segments from the source of composite tape on the spool. Some workpieces involve the application of different sizes of composite tape that may be stored on or carried by other spools and/or fiber placement heads. If a different composite tape is needed, the robotic arm can release an existing fiber placement head that is threaded with one type or size of composite tape and select a new, different fiber placement head that is threaded with a different type or size of composite tape. Each fiber placement head can be pre-threaded with composite tape by a person, such as a machine operator, who manually threads one end of the composite tape from a spool into the fiber placement head. However, maintaining multiple fiber placement heads, each with a unique composite tape manually threaded, can increase cost and complexity.

[0003]1つの実施態様では、複数の複合材テープセグメントを型に適用するための繊維配置ヘッド組立体であって、複合材テープ供給源から複合材テープを受け取って型に適用するように構成された繊維配置ヘッドを含む、繊維配置ヘッド組立体である。組立体はまた、繊維配置ヘッドと連結された1つまたは複数の空気動作式コンベヤを含み、空気動作式コンベヤのそれぞれは、複合材テープ供給源から複合材テープの一端を受け取るように構成された入口と、上記複合材テープの一端を繊維配置ヘッドに提供するように構成された出口と、供給源から圧縮流体を受け取って出口の方へ向かわせることにより上記複合材テープの一端を入口から出口へさらには繊維配置ヘッド内へ搬送するように構成された1つまたは複数の直列真空コンベヤと、を有する。 [0003] In one embodiment, a fiber placement head assembly for applying a plurality of composite tape segments to a mold includes a fiber placement head configured to receive and apply a composite tape from a composite tape source to the mold. The assembly also includes one or more pneumatically operated conveyors coupled to the fiber placement head, each having an inlet configured to receive an end of a composite tape from a composite tape source, an outlet configured to provide the end of the composite tape to the fiber placement head, and one or more in-line vacuum conveyors configured to receive compressed fluid from the source and direct it toward the outlet to transport the end of the composite tape from the inlet to the outlet and into the fiber placement head.

[0004]別の実施態様では、複数の複合材テープセグメントを型に適用するための繊維配置ヘッド組立体が、複合材テープ供給源から複合材テープを受け取って型に適用するように構成された繊維配置ヘッドと、繊維配置ヘッドと連結された1つまたは複数の空気動作式コンベヤであって、それぞれが、複合材テープの一端を受け取るように構成された入口、上記一端を繊維配置ヘッドに提供するように構成された出口、および、供給源から圧縮流体を受け取って出口の方へ向かわせることにより上記複合材テープの一端を入口から出口へさらには繊維配置ヘッド内へ搬送するように構成された1つまたは複数の直列真空コンベヤを有する、1つまたは複数の空気動作式コンベヤと、複数の複合材テープ供給源であって、それぞれが、繊維配置ヘッドと解放可能に連結するように構成され、かつ、空気動作式コンベヤの入口に選択的に複合材テープを供給するピンチローラ組立体を含む、複数の複合材テープ供給源と、を含む。 [0004] In another embodiment, a fiber placement head assembly for applying a plurality of composite tape segments to a mold includes a fiber placement head configured to receive and apply a composite tape from a composite tape source to the mold, one or more pneumatically operated conveyors coupled to the fiber placement head, each having an inlet configured to receive an end of the composite tape, an outlet configured to provide the end to the fiber placement head, and one or more in-line vacuum conveyors configured to receive compressed fluid from a source and direct the compressed fluid toward the outlet to convey the end of the composite tape from the inlet to the outlet and into the fiber placement head, and a plurality of composite tape sources, each configured to releasably couple to the fiber placement head and including a pinch roller assembly that selectively supplies composite tape to the inlet of the pneumatically operated conveyor.

[0005]さらに別の実施態様では、複数の複合材テープセグメントを型に適用するための繊維配置ヘッド組立体が、複合材テープ供給源から複合材テープを受け取って型に適用するように構成された繊維配置ヘッドと、繊維配置ヘッドと連結された複数の空気動作式コンベヤであって、それぞれが、複合材テープの一端を受け取るように構成された入口、上記一端を繊維配置ヘッドに提供するように構成された出口、および、供給源から圧縮流体を受け取って出口の方へ向かわせることにより上記複合材テープの一端を入口から出口へさらには繊維配置ヘッド内へ搬送するように構成された少なくとも1つの直列真空コンベヤを有する、複数の空気動作式コンベヤと、複数の複合材テープ供給源であって、それぞれが、繊維配置ヘッドと解放可能に連結するように構成され、かつ、複合材テープを保管するスプール、空気動作式コンベヤの入口に選択的に複合材テープを供給するピンチローラ組立体、および、供給源とピンチローラ組立体との間で複合材テープに接触する少なくとも1つの方向変更ローラを含む、複数の複合材テープ供給源と、を含む。 [0005] In yet another embodiment, a fiber placement head assembly for applying a plurality of composite tape segments to a mold includes a fiber placement head configured to receive and apply a composite tape from a composite tape source to the mold; a plurality of pneumatically operated conveyors coupled to the fiber placement head, each having an inlet configured to receive an end of the composite tape, an outlet configured to provide the end to the fiber placement head, and at least one in-line vacuum conveyor configured to receive compressed fluid from the source and direct it toward the outlet to transport the end of the composite tape from the inlet to the outlet and into the fiber placement head; and a plurality of composite tape sources, each configured to releasably couple to the fiber placement head and including a spool for storing the composite tape, a pinch roller assembly for selectively supplying the composite tape to the inlet of the pneumatically operated conveyor, and at least one direction change roller for contacting the composite tape between the source and the pinch roller assembly.

[0006]繊維配置機の一実施態様を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of one embodiment of a fiber placement machine. [0007]繊維配置ヘッドの一部分の一実施態様を示す斜視図である。[0007] FIG. 1 is a perspective view of one embodiment of a portion of a fiber placement head. [0008]繊維配置ヘッドの一部分の一実施態様を示す別の斜視図である。FIG. 2 is another perspective view of an embodiment of a portion of a fiber placement head. [0009]繊維配置ヘッドの一部分の一実施態様を示す別の斜視図である。FIG. 2 is another perspective view of an embodiment of a portion of a fiber placement head. [0010]複合材テープ供給源および空気動作式コンベヤの一実施態様を示す断面図である。FIG. 1 illustrates a cross-sectional view of one embodiment of a composite tape supply and pneumatically operated conveyor. [0011]空気動作式コンベヤに対する複合材テープ供給源の一実施態様を示す別の断面図である。FIG. 2 is another cross-sectional view illustrating an embodiment of a composite tape supply for an air-operated conveyor. [0012]複合材テープ供給源および空気動作式コンベヤの別の実施態様を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating another embodiment of a composite tape supply and pneumatically operated conveyor. [0013]空気動作式コンベヤに対する複合材テープ供給源の別の実施態様を示す別の断面図である。FIG. 11 is another cross-sectional view illustrating another embodiment of a composite tape supply for an air-operated conveyor. [0014]空気動作式コンベヤの一実施態様を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of one embodiment of an air-operated conveyor.

[0015]繊維配置機が、繊維配置ヘッドを担持するロボットアームを使用することができ、繊維配置ヘッドは、複数の複合材テープ供給源と解放可能に接続し、かつ、複合材テープを複合材テープ供給源から繊維配置ヘッドへ自動的に送る。繊維配置ヘッドは、空気動作式コンベヤから圧縮空気を受け取りかつ複合材テープ供給源から繊維配置ヘッドまで延在する配管を含み得る。配管は、複合材テープを供給源から繊維配置ヘッドへ送ることができる。繊維配置ヘッドが複合材テープ供給源に取り付いた後、複合材テープの一端が、配管の入口に位置決めされ得る。空気動作式コンベヤは、繊維配置ヘッドに向かって一方向に圧縮空気または流体を配管内に供給することにより、配管の入口において複合材テープ供給源から複合材テープを引き込んで、複合材テープ端部を繊維配置ヘッドのローラへの配管の出口へ送ることができ、繊維配置ヘッドでは、複合材テープは、複合材ワークピースの形成中にヘッドによって制御されて型に適用され得る。複合材ワークピースを作り出すために使用される複合材テープは、樹脂が含浸された繊維状物質で構成されることが多く、樹脂は、熱で活性化された後に複合材ワークピースに強度を与える。これは、「プリプレグ」複合材と呼ばれることが多い。複合材料の1つの例は、炭素繊維である。 [0015] A fiber placement machine may employ a robotic arm carrying a fiber placement head that releasably connects to a plurality of composite tape sources and automatically delivers composite tape from the composite tape sources to the fiber placement head. The fiber placement head may include piping that receives compressed air from an air-operated conveyor and extends from the composite tape source to the fiber placement head. The piping may deliver the composite tape from the source to the fiber placement head. After the fiber placement head attaches to the composite tape source, one end of the composite tape may be positioned at an inlet of the piping. The air-operated conveyor may draw the composite tape from the composite tape source at the inlet of the piping by supplying compressed air or fluid into the piping in one direction toward the fiber placement head and deliver the composite tape end to an outlet of the piping to rollers of the fiber placement head, where the composite tape may be applied to a mold controlled by the head during formation of a composite workpiece. Composite tapes used to create composite workpieces are often composed of fibrous material impregnated with resin, which gives the composite workpiece its strength after being heat activated. This is often referred to as a "prepreg" composite. One example of a composite material is carbon fiber.

[0016]繊維配置機10の一実施態様が、図1に示されている。繊維配置機10は、繊維配置ヘッド14と分離可能に連結されたロボットアーム12を含む。ロボットアームは、ベース16によって支持されてよく、ロボットアームは、ベース16上で軸(x)の周りで直線的に移動する。例えば枢動、回転、または伸縮によって移動することができる複数の可動セグメント18が、ベース16から外方に延在し得る。ロボットアーム12は、ベース16に対して複数の軸の周りで移動することができる。例えば、第1のセグメント18aが、ロボットアーム12がベース16を中心として回転することができるように、一方の端部においてベース16に回転可能に連結してよい。第2のセグメント18bが、第1のセグメント18aと枢動可能に連結してよく、第3のセグメント18cが、第2のセグメントと枢動可能に連結してよい。第4のセグメント18dが、第3のセグメント18cに連結されて、第3のセグメントから離れるようにまた第3のセグメントに向かうように伸縮自在に移動してよい。セグメント18は、ワークピースを作り出すために使用される型20またはマンドレルに対してロボットアーム12の遠位端部を移動させるために、流体ラム(fluidic ram)、電気モータ、もしくはそれらの組合せ、または他の駆動要素を使用して、互いに対して移動され得る。 [0016] One embodiment of a fiber placement machine 10 is shown in FIG. 1. The fiber placement machine 10 includes a robot arm 12 detachably coupled to a fiber placement head 14. The robot arm may be supported by a base 16 on which the robot arm moves linearly about an axis (x). A number of movable segments 18 may extend outwardly from the base 16, which may move, for example, by pivoting, rotating, or telescoping. The robot arm 12 may move about a number of axes relative to the base 16. For example, a first segment 18a may be rotatably coupled to the base 16 at one end such that the robot arm 12 may rotate about the base 16. A second segment 18b may be pivotally coupled to the first segment 18a, and a third segment 18c may be pivotally coupled to the second segment. A fourth segment 18d may be coupled to the third segment 18c and telescopically move away from and toward the third segment. The segments 18 may be moved relative to one another using a fluidic ram, an electric motor, or a combination thereof, or other drive elements to move the distal end of the robot arm 12 relative to a mold 20 or mandrel used to create a workpiece.

[0017]複数の複合材テープ供給源24(クリールと呼ばれることもある)が、繊維配置ヘッド14と解放可能に連結され得る。この実施形態では、ロボットアーム12は、繊維配置ヘッド14が第1の複合材テープ供給源24aに近接するように、軸(a)に沿って移動することができる。ロボットアーム12は、アーム12が軸(a)に沿って移動するときに供給源24aがアーム12とともに移動するように、第1の複合材テープ供給源24aと連結し得る。第1の複合材テープ供給源24aは、1つのタイプまたはサイズの複合材テープを繊維配置ヘッド14に供給することができる。図2により詳細に示される繊維配置ヘッド14は、第1の複合材テープ供給源24aによって供給される複合材テープの一端を、圧縮空気などの圧縮流体によって供給されかつヘッド14によって担持される空気動作式コンベヤを使用して、その圧縮ローラに向かって引き込むことができる。空気動作式コンベヤについては、以下でより詳細に論じられる。繊維配置ヘッド14は、異なるタイプの複合材テープが所望されるまで、第1の複合材テープ供給源24aから複合材テープを受け取る。次いで、ロボットアーム12は、軸(a)に沿ったその利用可能な行程範囲の一方の端まで軸(a)に沿って移動し、複合材テープを切断し、軸(a)の端に供給源24aを残して第1の複合材テープ供給源24aから分離することができる。次いで、ロボットアーム12は、軸(a)のもう一方の端に向かって第1の複合材テープ供給源24aから離れるように移動してよく、軸(a)のもう一方の端では、アーム12は、第2の複合材テープ供給源24bと連結することができる。繊維配置ヘッド14は、第2の複合材テープ供給源24bによって供給される複合材テープの一端を、上記のように圧縮空気によって供給されかつヘッド14によって担持される空気動作式コンベヤを使用して、その圧縮ローラに向かって引き込むことができる。 [0017] A number of composite tape sources 24 (sometimes referred to as creels) may be releasably coupled to the fiber placement head 14. In this embodiment, the robot arm 12 may move along an axis (a) such that the fiber placement head 14 is proximate to a first composite tape source 24a. The robot arm 12 may be coupled to the first composite tape source 24a such that the source 24a moves with the arm 12 as the arm 12 moves along the axis (a). The first composite tape source 24a may supply one type or size of composite tape to the fiber placement head 14. The fiber placement head 14, shown in more detail in FIG. 2, may draw one end of the composite tape supplied by the first composite tape source 24a toward its compression roller using an air-operated conveyor supplied by a compressed fluid, such as compressed air, and carried by the head 14. The air-operated conveyor is discussed in more detail below. The fiber placement head 14 receives composite tape from the first composite tape source 24a until a different type of composite tape is desired. The robot arm 12 can then move along the axis (a) to one end of its available travel range along the axis (a) and cut the composite tape and separate it from the first composite tape source 24a leaving the source 24a at the end of the axis (a). The robot arm 12 can then move away from the first composite tape source 24a towards the other end of the axis (a) where the arm 12 can couple with the second composite tape source 24b. The fiber placement head 14 can pull one end of the composite tape provided by the second composite tape source 24b towards its compression roller using an air-operated conveyor provided by compressed air and carried by the head 14 as described above.

[0018]実行可能命令を有するコンピュータ可読記憶媒体と通信しているマイクロプロセッサ(図示せず)が、流体ラム、電気モータ、または他の駆動要素の動きを制御し、それによりロボットアーム12の可動セグメント18の動作および位置を制御し得る。マイクロプロセッサはまた、ローラ組立体のみならず空気動作式コンベヤへの圧縮流体の供給をも制御し得る。マイクロプロセッサは、マイクロコントローラ、ホストプロセッサ、コントローラ、および特定用途向け集積回路(ASIC)を含む、電子命令を処理することができる任意のタイプのデバイスであってよい。マイクロプロセッサは、ロボットアーム12の制御を行うためだけに使用される専用プロセッサであってよく、または、他の機械機能と共有されてもよい。マイクロプロセッサは、メモリに格納されたソフトウェアまたはファームウェアプログラムなどの、様々なタイプのデジタル記録された命令を実行する。ロボットアームを動かす流体ラムまたは電気モータなどの機構とマイクロプロセッサとの間の通信は、通信バスを介して行われ得る。ロボットアーム12は、点検修理のためにヘッド14を位置決めするために、または複合材テープを型20に適用するために、繊維配置ヘッド14を3つの軸に沿って移動させることができる。これは、繊維配置ヘッドとともに使用され得るロボットアーム12の1つの実施態様であるが、複合材テープを適用するロボットアームまたは機械的デバイスの他の実施態様も、同様に使用され得る。 [0018] A microprocessor (not shown) in communication with a computer readable storage medium having executable instructions may control the movement of the fluid ram, electric motor, or other drive elements, thereby controlling the operation and position of the movable segment 18 of the robot arm 12. The microprocessor may also control the supply of compressed fluid to the pneumatically operated conveyor as well as the roller assemblies. The microprocessor may be any type of device capable of processing electronic instructions, including microcontrollers, host processors, controllers, and application specific integrated circuits (ASICs). The microprocessor may be a dedicated processor used solely to provide control of the robot arm 12, or may be shared with other machine functions. The microprocessor executes various types of digitally recorded instructions, such as software or firmware programs stored in memory. Communication between the microprocessor and mechanisms, such as the fluid ram or electric motor, that move the robot arm may be via a communication bus. The robot arm 12 may move the fiber placement head 14 along three axes to position the head 14 for servicing or to apply composite tape to the form 20. This is one embodiment of a robotic arm 12 that may be used with a fiber placement head, but other embodiments of robotic arms or mechanical devices that apply composite tape may be used as well.

[0019]ベース16に対して遠位のロボットアーム12の端部は、繊維配置ヘッド14と解放可能に係合するチャック22を含み得る。チャック22および繊維配置ヘッド14の一部分は、チャック22が繊維配置ヘッド14を解放可能に掴むことができるように、対応する特徴を有し得る。1つの実施態様では、繊維配置ヘッド14は、ヘッド14の表面に対して直角に延在する円筒形シャンクを含む。ロボットアーム12は、チャック22がシャンクと係合しまた繊維配置ヘッド14がアーム12に弾性的に連結されるように、チャック22を位置決めすることができる。 [0019] The end of the robot arm 12 distal to the base 16 can include a chuck 22 that releasably engages the fiber placement head 14. The chuck 22 and a portion of the fiber placement head 14 can have corresponding features such that the chuck 22 can releasably grip the fiber placement head 14. In one embodiment, the fiber placement head 14 includes a cylindrical shank that extends perpendicular to a surface of the head 14. The robot arm 12 can position the chuck 22 such that the chuck 22 engages the shank and the fiber placement head 14 is resiliently coupled to the arm 12.

[0020]図3~4に示されるように、繊維配置ヘッド14は、空気動作式コンベヤ26と、切断挟持再始動(cut, clamp, restart)(CCR)組立体32(図4により詳細に示される)とを含み得る。CCR組立体32は、空気動作式コンベヤ26を介して複合材テープ供給源24から複合材テープを受け取って型20に適用して複合材部品を作り出す圧縮ローラ34(あるいは、圧縮摺動部)を含み得る。複合材テープは、型20への最終的な適用のために、複合材テープ供給源24によって供給されて、圧縮ローラ34内へ移動し得る。本実施形態では、繊維配置ヘッド14の1つのレーンに複合材テープを供給する空気動作式コンベヤ26が示される。しかし、図4に示されるように繊維配置ヘッド14の別々のレーンまたは個別の繊維経路にさらなる複合材テープを供給するためにさらなる空気動作式コンベヤ26が繊維配置機10に含まれ得ることが、理解されるべきである。 [0020] As shown in Figures 3-4, the fiber placement head 14 may include an air operated conveyor 26 and a cut, clamp, restart (CCR) assembly 32 (shown in more detail in Figure 4). The CCR assembly 32 may include a compression roller 34 (or compression slide) that receives composite tape from the composite tape source 24 via the air operated conveyor 26 and applies it to the mold 20 to create the composite part. The composite tape may be fed by the composite tape source 24 and moved into the compression roller 34 for eventual application to the mold 20. In this embodiment, the air operated conveyor 26 is shown feeding composite tape to one lane of the fiber placement head 14. However, it should be understood that additional air operated conveyors 26 may be included in the fiber placement machine 10 to feed additional composite tape to separate lanes or separate fiber paths of the fiber placement head 14 as shown in Figure 4.

[0021]繊維配置ヘッド14は、繊維配置ヘッド14の構成要素と、CCR組立体32と、最終的に複合材テープの連続体を型20に押し付ける圧縮ローラ34とを支持するための、CCRフレーム40を含み得る。圧縮ローラ34に到達する前に、複合材テープの一部分は、上部送り部分42を通過することができ、複合材テープの別の部分は、下部送り部分44を通過することができる。上部送り部分42は、偶数番目の複合材テープを処理することができ、下部送り部分44は、圧縮ローラ34において出会う奇数番目の複合材テープを処理することができる。例として、8つの繊維経路またはレーンを有する繊維配置ヘッド14の場合、上部送り部分42は、番号2、4、6、および8によって識別される複合材テープを処理することができ、一方で、下部送り部分44は、番号1、3、5、および7によって識別される複合材テープを処理することができる。上部送り部分42および下部送り部分44は、角度(α)だけ離隔され得る。複数のレーン組立体54が、上部送り部分42および下部送り部分44に含まれ得る。上部送り部分42および下部送り部分44のそれぞれは、複数の取付けベース52を受け入れるためのマニホルド64を含むことができ、取付けベース52は、複数のレーン組立体54を解放可能に受け入れることができる。取付けベース52は、弁取付け具68を含むことができ、弁取付け具68は、ベース52をマニホルド64に対して位置合わせし、かつ、複数のレーン組立体54を繊維配置ヘッド14に対して解放可能に連結する。ボールロックなどの弁取付け具68は、取付けベース52からマニホルド64まで流体経路66を位置合わせし、かつ、ベース52とともに流体密シールを形成するのに役立つ。 [0021] The fiber placement head 14 may include a CCR frame 40 for supporting the components of the fiber placement head 14, the CCR assembly 32, and the compression roller 34 that ultimately presses the composite tape web against the mold 20. Before reaching the compression roller 34, a portion of the composite tape may pass through an upper feed section 42 and another portion of the composite tape may pass through a lower feed section 44. The upper feed section 42 may process the even numbered composite tapes and the lower feed section 44 may process the odd numbered composite tapes that meet at the compression roller 34. As an example, for a fiber placement head 14 having eight fiber paths or lanes, the upper feed section 42 may process the composite tapes identified by numbers 2, 4, 6, and 8, while the lower feed section 44 may process the composite tapes identified by numbers 1, 3, 5, and 7. The upper feed section 42 and the lower feed section 44 may be separated by an angle (α). A plurality of lane assemblies 54 may be included in the upper and lower feed portions 42, 44. Each of the upper and lower feed portions 42, 44 may include a manifold 64 for receiving a plurality of mounting bases 52, which may releasably receive the plurality of lane assemblies 54. The mounting bases 52 may include a valve fitting 68, which aligns the bases 52 with respect to the manifold 64 and releasably couples the plurality of lane assemblies 54 to the fiber placement head 14. The valve fitting 68, such as a ball lock, serves to align a fluid path 66 from the mounting bases 52 to the manifold 64 and to form a fluid-tight seal with the bases 52.

[0022]電気機械式弁62が、レーン組立体54に当接し、かつ、取付けベース52に連結され得る。各レーン組立体54は、弁62が作動のために組立体54に選択的に圧縮空気を供給するように、電磁弁62に当接し得る。取付けベース52は、マニホルド64と連結することができ、流体経路は、供給源(図示せず)から電気機械式弁62を通って最終的にはベース52に連結されたレーン組立体54に到達する圧縮空気を送る。圧縮空気は、マニホルド64からの空気を送る電磁弁62により、レーン組立体54に選択的に供給され得る。1つの実施態様では、電磁弁62は、レーン組立体54の作動を制御するためにマイクロプロセッサが開閉するスイッチによって制御される電圧を受け取るソレノイドを含む。複数のチューブを含む空気動作式コンベヤ26が、チューブの出口またはアウトプット90がマニホルド64に流体密に接続されるように、マニホルド64に連結され得る。空気動作式コンベヤ26のチューブは、オペレータによる手作業での支援を伴わずに、CCR組立体32へ繊維トウを送ることができる。いくつかの実施態様では、複数の通気穴100が、マニホルド64に隣接してチューブの出口90に形成され得る。これらの通気穴100は、チューブを通る圧縮空気の流れを促進し、かつ、チューブを通る繊維トウの移動を支援することができる。 [0022] An electromechanical valve 62 may abut the lane assembly 54 and may be coupled to the mounting base 52. Each lane assembly 54 may abut a solenoid valve 62 such that the valve 62 selectively supplies compressed air to the assembly 54 for actuation. The mounting base 52 may be coupled to a manifold 64, with a fluid path directing compressed air from a source (not shown) through the electromechanical valve 62 and ultimately to the lane assembly 54 coupled to the base 52. The compressed air may be selectively supplied to the lane assembly 54 by the solenoid valve 62 directing air from the manifold 64. In one embodiment, the solenoid valve 62 includes a solenoid that receives a voltage controlled by a switch that a microprocessor opens and closes to control actuation of the lane assembly 54. An air-operated conveyor 26 including a plurality of tubes may be coupled to the manifold 64 such that the outlet or output 90 of the tube is fluid-tightly connected to the manifold 64. The tubes of the air-operated conveyor 26 can deliver fiber tows to the CCR assembly 32 without manual assistance from an operator. In some embodiments, a number of vent holes 100 can be formed at the tube outlet 90 adjacent the manifold 64. These vent holes 100 can facilitate the flow of compressed air through the tubes and aid in the movement of the fiber tows through the tubes.

[0023]図5~6に目を向けると、複合材テープ供給源24および空気動作式コンベヤ26の一実施態様が示されている。複合材テープ供給源24は、複合材テープを担持する供給スプール70と、定置式方向変更ローラ72と、ダンサ取付け式(dancer-mounted)方向変更ローラ74と、ピンチローラ組立体76と、切断組立体78とを含む。複合材テープは、供給スプール70に巻回されてよく、供給スプール70は、複合材テープ供給源24によって担持されたスピンドル(図示せず)に取り付けられる。スピンドルは、複合材テープ供給源24に対して位置を固定され得る。スピンドルの回転を選択的に可能にし、また、供給スプール70から離れる複合材テープにかかる望ましい量の張力を維持するために、クラッチがスピンドルと連結され得る。ピンチローラ組立体76は、制動ローラ(braked roller)78および動力ローラ80を含み、それらのうちの少なくとも一方は、複合材テープストランドの両側と係合するために制動ローラ80の径方向外側表面が動力ローラ82の径方向外側表面に近づけられるように、可動回転軸を有し得る。つまり、回転軸は、線形経路に沿って摺動することができる。制動ローラ80は、複合材テープが空気動作式コンベヤ26に提供されているかどうかに応じて、回転することを可能とされ得るか、または、回転を伴わずに不動に保持され得る。クラッチが制動ローラ80に含まれて、制動ローラ80が回転することを可能にするかまたは制動ローラ80を不動に保持するように選択的に作動され得る。動力ローラ82は、電気モータと連結されてよく、電気モータは、複合材テープを空気動作式コンベヤ26に向かって移動させるために、動力ローラ82を選択的に回転させる。ダンサ取付け式方向変更ローラ74は、スピンドル(図示せず)に取り付けられてよく、スピンドルは、軸(d)に沿って移動可能であり、かつ、ピンチローラ組立体76と複合材テープ供給源24との間の複合材テープにかかる望ましい量の張力を維持するために一方向に付勢される。付勢は、ばねなどにより受動的に生成されるか、または、流体ラムもしくはソレノイドなどの様々な機構のうちのいずれかによって能動的に生成され得る。ダンサ取付け式方向変更ローラ74は、供給スプール70から取り出された複合材テープにかかる望ましい量の張力を維持することができる。 5-6, one embodiment of the composite tape source 24 and the pneumatically operated conveyor 26 is shown. The composite tape source 24 includes a supply spool 70 carrying the composite tape, a stationary direction changing roller 72, a dancer-mounted direction changing roller 74, a pinch roller assembly 76, and a cutting assembly 78. The composite tape may be wound on the supply spool 70, which is mounted on a spindle (not shown) carried by the composite tape source 24. The spindle may be fixed in position relative to the composite tape source 24. A clutch may be coupled to the spindle to selectively enable rotation of the spindle and to maintain a desired amount of tension on the composite tape leaving the supply spool 70. The pinch roller assembly 76 includes a brake roller 78 and a motive roller 80, at least one of which may have a movable axis of rotation such that a radially outer surface of the brake roller 80 may be brought close to a radially outer surface of the motive roller 82 for engagement with both sides of the composite tape strand. That is, the axis of rotation may slide along a linear path. The brake roller 80 may be allowed to rotate or may be held stationary without rotation depending on whether the composite tape is being presented to the air operated conveyor 26. A clutch may be included in the brake roller 80 and selectively actuated to allow the brake roller 80 to rotate or to hold the brake roller 80 stationary. The motive roller 82 may be coupled with an electric motor that selectively rotates the motive roller 82 to move the composite tape toward the air operated conveyor 26. The dancer-mounted direction-changing roller 74 may be mounted on a spindle (not shown) that is movable along an axis (d) and biased in one direction to maintain a desired amount of tension on the composite tape between the pinch roller assembly 76 and the composite tape supply 24. The bias may be generated passively, such as by a spring, or actively by any of a variety of mechanisms, such as a fluid ram or a solenoid. The dancer-mounted direction-changing roller 74 may maintain a desired amount of tension on the composite tape removed from the supply spool 70.

[0024]複合材テープ供給源24は、供給スプール70によって担持されてダンサ取付け式方向変更ローラ74、定置式方向変更ローラ72の周りを通って制動ローラ80および動力ローラ82の両方と係合する複合材テープの一端を通され得る。複合材テープ供給源24がヘッド14と連結されるようにロボットアーム12が繊維配置ヘッド14を移動させた後、ピンチローラ組立体78は、供給源24に最も近い空気動作式コンベヤ26の端部における入口82まで複合材テープの一端を移動させることができる。空気動作式コンベヤ26は、複合材テープ供給源24から繊維配置ヘッド14まで延在する配管86の少なくとも1つのセグメントを含み得る。配管は、プラスチックなどの様々な材料のうちのいずれかとして実装されてよく、一例は、PTFEを含む。コンベヤ26は、配管86のセグメントのどこかに1つまたは複数の直列真空コンベヤ88を含み、直列真空コンベヤ88は、供給源(図示せず)から圧縮流体を受け取って繊維配置ヘッド14の方へ向かわせる。空気動作式コンベヤ26は、繊維配置ヘッド14の近くに出口90(図3に示される)を含み、出口90は、複合材テープが送達され得る場所である。1つの実施形態では、出口90は、上部送りローラ46または下部送りローラ48に隣接して位置決めされる。 [0024] The composite tape source 24 may be carried by a supply spool 70 and threaded around a dancer mounted redirecting roller 74, a stationary redirecting roller 72 with one end of the composite tape engaging both a brake roller 80 and a motive roller 82. After the robotic arm 12 moves the fiber placement head 14 so that the composite tape source 24 is coupled with the head 14, a pinch roller assembly 78 may move one end of the composite tape to an inlet 82 at the end of the air operated conveyor 26 closest to the source 24. The air operated conveyor 26 may include at least one segment of tubing 86 extending from the composite tape source 24 to the fiber placement head 14. The tubing may be implemented as any of a variety of materials, such as plastic, one example includes PTFE. The conveyor 26 includes one or more in-line vacuum conveyors 88 somewhere in the segment of piping 86 that receive compressed fluid from a source (not shown) and direct it toward the fiber placement head 14. The pneumatically operated conveyor 26 includes an outlet 90 (shown in FIG. 3) near the fiber placement head 14, where the composite tape can be delivered. In one embodiment, the outlet 90 is positioned adjacent to the upper feed rollers 46 or the lower feed rollers 48.

[0025]図7~8には、複合材テープ供給源24および空気動作式コンベヤ26の別の実施態様が示されている。図7~8に示された実施態様は、図5~6に示されているものに類似しているが、ピンチローラ組立体76を有さない。代わりに、ピンチローラ組立体は、受動方向変更ローラ82’に置き換えられ得る。 [0025] Another embodiment of the composite tape source 24 and pneumatically operated conveyor 26 is shown in Figures 7-8. The embodiment shown in Figures 7-8 is similar to that shown in Figures 5-6, but does not have the pinch roller assembly 76. Instead, the pinch roller assembly may be replaced with a passive direction changing roller 82'.

[0026]図9に目を向けると、直列真空コンベヤ88の一実施態様が、入口92と、出口94と、流体供給孔96と、流体供給孔96において圧縮流体を受け取って繊維配置ヘッド14およびコンベヤ26の出口90の方へ向かわせる複数の流体ジェット(図示せず)と、を含み得る。出口90および/または入口92は、配管86の内径の内側に収まり、かつ、ホースクランプと連結され得る。または、他の実施態様では、出口90および/または入口92は、配管86上の対応するねじ山と螺合され得る。直列真空コンベヤ88によって生成される圧縮流体の繊維配置ヘッド14へ向かう流れは、複合材テープ供給源24に隣接する空気動作式コンベヤ26の入口において真空を作り出すことができ、真空は、人の支援なしに複合材テープの端部を繊維配置ヘッド14へ運んで出口から出すことができる。直列真空コンベヤ88の1つの実施態様は、「ラインバック(Line Vac)(登録商標)」という名称を使用して説明され、かつ、エグザイアー(Exair)社によって市販されている。上記の実施形態は1つの空気動作式コンベヤおよび1つの供給源を示すが、異なる実施態様は、繊維配置ヘッドにより型に同時に適用される複数の複合材テープのそれぞれにつき1つの空気動作式コンベヤなどの複数の空気動作式コンベヤを使用し得ることが、理解されるべきである。または、いくつかの実施態様では、配管86の1つのセグメントが、2つ以上の直列真空コンベヤ88を含み得る。 9, one embodiment of the in-line vacuum conveyor 88 may include an inlet 92, an outlet 94, a fluid feed hole 96, and a number of fluid jets (not shown) that receive compressed fluid at the fluid feed hole 96 and direct it towards the fiber placement head 14 and the outlet 90 of the conveyor 26. The outlet 90 and/or the inlet 92 may fit inside the inner diameter of the tubing 86 and be coupled with a hose clamp. Or, in other embodiments, the outlet 90 and/or the inlet 92 may be threaded with corresponding threads on the tubing 86. The flow of compressed fluid generated by the in-line vacuum conveyor 88 towards the fiber placement head 14 may create a vacuum at the inlet of the pneumatically operated conveyor 26 adjacent the composite tape source 24, which may carry the end of the composite tape to the fiber placement head 14 and out the outlet without human assistance. One embodiment of the in-line vacuum conveyor 88 is described using the name "Line Vac®" and is commercially available from Exair. While the above embodiment shows one air-operated conveyor and one supply source, it should be understood that different embodiments may use multiple air-operated conveyors, such as one air-operated conveyor for each of multiple composite tapes that are simultaneously applied to the mold by the fiber placement head. Or, in some embodiments, one segment of piping 86 may include two or more in-line vacuum conveyors 88.

[0027]アンビル98および往復式切刃100を含む切断組立体78は、ピンチローラ組立体76と空気動作式コンベヤ26との間に位置決めされ得る。切刃100がアンビル98から離隔されているときに、複合材テープは、空気動作式コンベヤ26へ向かう途中でそれらの間を通過し得る。ピンチローラ組立体76は、複合材テープ26を切刃100とアンビル98との間に移動させることができる。切刃100は、複合材テープを切断するために、アンビル98に対してテープを通過させられ得る。複合材テープは、ロボットアーム12が複合材テープ供給源24から分離してそれを保管位置に移すときに、切断され得る。 [0027] A cutting assembly 78 including an anvil 98 and a reciprocating cutting blade 100 may be positioned between the pinch roller assembly 76 and the air-operated conveyor 26. When the cutting blade 100 is spaced apart from the anvil 98, the composite tape may pass therebetween on its way to the air-operated conveyor 26. The pinch roller assembly 76 may move the composite tape 26 between the cutting blade 100 and the anvil 98. The cutting blade 100 may be passed against the anvil 98 to cut the composite tape. The composite tape may be cut when the robotic arm 12 separates from the composite tape source 24 and transfers it to a storage position.

[0028]これまで述べてきたことは、本発明の1つまたは複数の実施形態に関する説明であることが、理解されるべきである。本発明は、本明細書において開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、むしろ、以下の特許請求の範囲によってのみ定められる。さらに、上記の説明に含まれる記述は、特定の実施形態に関するものであり、また、用語もしくは語句が上記で明確に定義されている場合を除き、本発明の範囲への制限または特許請求の範囲において使用される用語の定義への制限と解釈されるべきではない。様々な他の実施形態、ならびに開示された実施形態に対する様々な変更および修正が、当業者には明らかになるであろう。すべてのそのような他の実施形態、変更、および修正は、添付の特許請求の範囲に記載の範囲に含まれることが意図されている。 [0028] It should be understood that the foregoing is a description of one or more embodiments of the present invention. The present invention is not limited to the specific embodiments disclosed herein, but rather is defined solely by the following claims. Furthermore, the statements contained in the above description are of specific embodiments and should not be construed as limitations on the scope of the present invention or on the definition of terms used in the claims, unless the term or phrase is expressly defined above. Various other embodiments, as well as various changes and modifications to the disclosed embodiments, will become apparent to those skilled in the art. All such other embodiments, changes, and modifications are intended to be included within the scope of the appended claims.

[0029]本明細書および特許請求の範囲において、用語「例えば(e.g.)」、「例えば(for example)」、「例として(for instance)」、「~などの(such as)」、および「~のような(like)」、ならびに動詞「備えている(comprising)」、「有している(having)」、「含んでいる(including)」、およびそれらの他の動詞の形態は、1つまたは複数の構成要素もしくは他の物品の列挙と併せて使用された場合、それぞれ無制限と解釈されるべきであり、つまり、列挙は、他の追加の構成要素または物品を除外すると見なされるべきではない。他の用語は、異なる解釈を必要とする文脈においてそれらの用語が使用される場合を除き、それらの用語の最も広い妥当な意味を使用して解釈されるべきである。 [0029] In this specification and claims, the terms "e.g.," "for example," "for instance," "such as," and "like," as well as the verbs "comprising," "having," "including," and other verb forms thereof, when used in conjunction with a list of one or more components or other items, should each be construed as open-ended, that is, the list should not be considered to exclude other additional components or items. Other terms should be construed using the broadest reasonable meaning of those terms, unless those terms are used in a context that requires a different interpretation.

Claims (8)

複数の複合材テープを型に適用するための繊維配置ヘッド組立体であって、
複合材テープ供給源から複合材テープを受け取って前記複合材テープを前記型に適用するように構成された繊維配置ヘッドと、
前記繊維配置ヘッドと連結された1つまたは複数の空気動作式コンベヤであって、前記空気動作式コンベヤの各々が、複合材テープの一端を受け取るように構成された入口、前記一端を前記繊維配置ヘッドに提供するように構成された出口、および、供給源から圧縮流体を受け取って前記圧縮流体を前記出口の方へ向かわせることにより前記複合材テープの前記一端を前記入口から前記出口へさらには前記繊維配置ヘッド内へ搬送するように構成された1つまたは複数のコンベヤを有する、1つまたは複数の空気動作式コンベヤと、
複数の複合材テープ供給源であって、前記複合材テープ供給源の各々が、前記繊維配置ヘッドと連結するように構成され、かつ、前記空気動作式コンベヤの前記入口に選択的に複合材テープを供給するピンチローラ組立体を含む、複数の複合材テープ供給源と、
を備える、繊維配置ヘッド組立体。
1. A fiber placement head assembly for applying a plurality of composite tapes to a mold, comprising:
a fiber placement head configured to receive a composite tape from a composite tape source and apply the composite tape to the form;
one or more pneumatically operated conveyors coupled to the fiber placement head, each pneumatically operated conveyor having an inlet configured to receive an end of a composite tape, an outlet configured to provide the end to the fiber placement head, and one or more conveyors configured to receive compressed fluid from a source and direct the compressed fluid toward the outlet to transport the end of the composite tape from the inlet to the outlet and into the fiber placement head;
a plurality of composite tape supplies, each of the composite tape supplies configured to couple with the fiber placement head and including a pinch roller assembly that selectively supplies composite tape to the inlet of the pneumatic conveyor;
1. A fiber placement head assembly comprising:
前記繊維配置ヘッドが、複数の繊維経路を備え、複数の空気動作式コンベヤに連結されている、請求項に記載の繊維配置ヘッド組立体 The fiber placement head assembly of claim 1 , wherein the fiber placement head comprises a plurality of fiber paths and is coupled to a plurality of pneumatically operated conveyors. 前記空気動作式コンベヤが、配管のセグメントを含み、前記配管のセグメントが、前記入口および前記出口を有し、前記入口に、前記出口に、または前記入口と前記出口との間に前記搬送するように構成された1つまたは複数のコンベヤを有する、請求項に記載の繊維配置ヘッド組立体 2. The fiber placement head assembly of claim 1, wherein the pneumatically operated conveyor comprises a segment of piping having the inlet and the outlet and having one or more conveyors configured to transport the material to the inlet , to the outlet, or between the inlet and the outlet. 前記複合材テープ供給源が、ピンチローラ組立体および切断組立体を備える、請求項に記載の繊維配置ヘッド組立体 The fiber placement head assembly of claim 1 , wherein the composite tape supply comprises a pinch roller assembly and a cutting assembly. 前記複合材テープ供給源が、前記ピンチローラ組立体と前記切断組立体との間で複合材テープに接触する方向変更ローラを備える、請求項に記載の繊維配置ヘッド組立体 The fiber placement head assembly of claim 4 , wherein the composite tape supply comprises a direction changing roller that contacts the composite tape between the pinch roller assembly and the cutting assembly. 複数の複合材テープを型に適用するための繊維配置ヘッド組立体であって、
複合材テープ供給源から複合材テープを受け取って前記複合材テープを前記型に適用するように構成された繊維配置ヘッドと、
前記繊維配置ヘッドと連結された複数の空気動作式コンベヤであって、前記空気動作式コンベヤの各々が、複合材テープの一端を受け取るように構成された入口、前記一端を前記繊維配置ヘッドに提供するように構成された出口、および、供給源から圧縮流体を受け取って前記圧縮流体を前記出口の方へ向かわせることにより前記複合材テープの前記一端を前記入口から前記出口へさらには前記繊維配置ヘッド内へ搬送するように構成された少なくとも1つのコンベヤを有する、複数の空気動作式コンベヤと、
複数の複合材テープ供給源であって、前記複合材テープ供給源の各々が、前記繊維配置ヘッドと連結するように構成され、かつ、複合材テープを保管するスプール、前記空気動作式コンベヤの前記入口に選択的に複合材テープを供給するピンチローラ組立体、および、前記供給源と前記ピンチローラ組立体との間で前記複合材テープに接触する少なくとも1つの方向変更ローラを含む、複数の複合材テープ供給源と、
を備える、繊維配置ヘッド組立体。
1. A fiber placement head assembly for applying a plurality of composite tapes to a mold, comprising:
a fiber placement head configured to receive a composite tape from a composite tape source and apply the composite tape to the form;
a plurality of pneumatically operated conveyors coupled to the fiber placement head, each of the pneumatically operated conveyors having an inlet configured to receive an end of a composite tape, an outlet configured to provide the end to the fiber placement head, and at least one conveyor configured to receive compressed fluid from a source and direct the compressed fluid toward the outlet to transport the end of the composite tape from the inlet to the outlet and into the fiber placement head;
a plurality of composite tape supplies, each of the composite tape supplies configured to couple with the fiber placement head and including a spool for storing a composite tape, a pinch roller assembly for selectively supplying a composite tape to the entrance of the pneumatic conveyor, and at least one direction change roller for contacting the composite tape between the supply and the pinch roller assembly;
1. A fiber placement head assembly comprising:
前記繊維配置ヘッドが、複数の繊維経路を備える、請求項に記載の繊維配置ヘッド組立体 The fiber placement head assembly of claim 6 , wherein the fiber placement head comprises a plurality of fiber paths. 前記空気動作式コンベヤが、配管のセグメントを含み、前記配管のセグメントが、前記入口および前記出口を有し、前記入口に、前記出口に、または前記入口と前記出口との間に前記搬送するように構成された少なくとも1つのコンベヤを有する、請求項に記載の繊維配置ヘッド組立体 7. The fiber placement head assembly of claim 6, wherein the pneumatically operated conveyor comprises a segment of piping having the inlet and the outlet and having at least one conveyor configured to transport the inlet , to the outlet , or between the inlet and the outlet.
JP2023514746A 2020-09-03 2020-09-03 Automatic threading fiber placement head Active JP7612840B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2020/049133 WO2022050942A1 (en) 2020-09-03 2020-09-03 Automatically-threading fiber placement head

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023545353A JP2023545353A (en) 2023-10-30
JP7612840B2 true JP7612840B2 (en) 2025-01-14

Family

ID=80491356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023514746A Active JP7612840B2 (en) 2020-09-03 2020-09-03 Automatic threading fiber placement head

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4208330A4 (en)
JP (1) JP7612840B2 (en)
CN (1) CN116018252A (en)
WO (1) WO2022050942A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12391010B2 (en) 2023-01-13 2025-08-19 Rtx Corporation Methods of manufacture for composite blades

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010520379A (en) 2007-02-28 2010-06-10 コリオリ コンポジテ Fiber sticking machine provided with a flexible conveying rod for fibers
JP2015534914A (en) 2012-11-05 2015-12-07 トウホウ テナックス ユーロップ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングToho Tenax Europe GmbH Method for producing a fiber preform
WO2020203686A1 (en) 2019-03-29 2020-10-08 東レ株式会社 Fiber placement device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2882681B1 (en) * 2005-03-03 2009-11-20 Coriolis Composites FIBER APPLICATION HEAD AND CORRESPONDING MACHINE
FR2937582B1 (en) * 2008-10-28 2010-12-17 Coriolis Composites FIBER APPLICATION MACHINE WITH FLEXIBLE FIBER DELIVERY TUBES PLACED IN A COLD SHEATH
FR2972672B1 (en) * 2011-03-18 2013-03-15 Coriolis Composites Attn Olivier Bouroullec FIBER APPLICATION MACHINE WITH SAFETY SYSTEM
FR2975335B1 (en) * 2011-05-20 2013-05-17 Coriolis Composites Attn Olivier Bouroullec FIBER APPLICATION MACHINE WITH FLEXIBLE FIBER DELIVERY TUBES WITH FLEXIBLE BLADES
DE102013109170B3 (en) * 2013-08-23 2014-10-16 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. fiber feeding
US11117333B2 (en) * 2016-11-11 2021-09-14 Rolls-Royce Plc Composite material lay-up equipment
FR3084278B1 (en) * 2018-07-25 2020-07-17 Coriolis Group FIBER APPLICATION MACHINE WITH FLEXIBLE FIBER TUBES HAVING SPECIFIC FLEXIBLE BLADES

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010520379A (en) 2007-02-28 2010-06-10 コリオリ コンポジテ Fiber sticking machine provided with a flexible conveying rod for fibers
JP2015534914A (en) 2012-11-05 2015-12-07 トウホウ テナックス ユーロップ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングToho Tenax Europe GmbH Method for producing a fiber preform
WO2020203686A1 (en) 2019-03-29 2020-10-08 東レ株式会社 Fiber placement device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023545353A (en) 2023-10-30
EP4208330A1 (en) 2023-07-12
WO2022050942A1 (en) 2022-03-10
CN116018252A (en) 2023-04-25
EP4208330A4 (en) 2024-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3329845B2 (en) Delivery head
US11135787B1 (en) Automatically-threading fiber placement head
JP7612840B2 (en) Automatic threading fiber placement head
CN100465363C (en) Texturing machine and method for initially feeding a thread into a winding device of a texturing machine
JP2023507992A (en) Resistance fiber placement head with fiber tow winding
JP7656484B2 (en) AUTOMATED REMOVAL DEVICE, SYSTEM, AND METHOD FOR SELECTIVELY REMOVING TRIMMATED PORTIONS OF LAMINATE PLY IN A PLY-BY-PLY MANUFACTURING PROCESS - Patent application
US12544991B2 (en) Fiber placement machines with scrap recovery
JP7550220B2 (en) W-axis fiber placement head
JP7478758B2 (en) Modular Fiber Placement Head
US11872775B2 (en) Fiber placement head with augmented restart
CA2839039A1 (en) Pneumatically actuated redirect surface
RU2800813C1 (en) Head for fiber laying (embodiments)
EP4698372A1 (en) Fiber placement machines with scrap recovery
US20220396040A1 (en) Fiber placement machine with composite tape film removal
JP2024022928A (en) Thread attachment device
KR20090122578A (en) Feeding device of paper roll for paper pipe manufacturing

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230808

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240711

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240723

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20241018

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20241127

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20241225

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7612840

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150