专利名称：用于自动复合带铺设机的带移除装置和方法
用于自动复合带铺设机的带移除装置和方法
背景技术：
存在一个或多于一个装置和方法来自动准备初始背纸(backingpaper)上缠绕有 例如预浸料(Pr印eg)单向带的带材的卡带卷轴(cassettespool)。这种带材可用来形成 层压板。在一种现有的装置/方法中，背纸上的带材从供带盘展开，带材被剪切成所需的构 型，从初始背纸上移除并且然后转移到另一释放背纸上且缠绕到卡带卷轴上。然而，将带材 转移到另一背纸可能产生问题。带材可能损失其一些粘性性能，在新背纸上不能很好地对 齐，不能很好地粘着到新背纸上，以及当放置在工作表面上时可能有放置问题。此外，新背 纸可能撕裂，可能与带/胶带分层剥离，可能拉伸和/或有张力问题，当胶带放置到工作表 面上时可能形成折皱，和/或不能允许带材很好地粘着到工作表面上。这可能产生胶带从 工作表面隆起的问题，或者可能产生带材叠合过程中在层压板中形成的折皱。此外，将带材 贴合到新背纸上的过程可能需要不止一个机器，可能增加成本，可能增加所需时间，可能降 低效率，和/或引起一个或多于一个其他问题。需要从背纸上移除复合废带材料的装置和/或方法来减少与一个或多于一个现 有装置和/或方法有关的一个或多于一个问题。
发明内容
在本公开的一个方面，公开一种附连到复合带层压机以便从背纸上移除复合废带 材料的装置。该装置包括将该装置附连到复合带层压机的至少一个附连构件。该装置进一 步包括将复合废带材料从背纸上移除的至少一个移除构件。该装置另外还包括至少一个可 移动构件。当可移动构件处在一个位置时，背纸上的复合非废带材料沿一个路径被引导以 避开至少一个移除构件并且将复合非废带材料保持在背纸上。当可移动构件处在另一个位 置时，背纸上的复合废带材料沿不同的路径被引导以接触至少一个移除构件并且从背纸上 移除复合废带材料。该装置还包括处理已从背纸上移除的复合废带材料的废料处理构件。 该装置另外还包括卷起附连有复合非废带材料和没有附连复合废带材料的背纸的卷轴辊 筒。在本公开的另一个方面，公开一种从背纸上移除复合废带材料的方法。在一个步 骤中，提供包括至少一个附连构件、至少一个移除构件、至少一个可移动构件、废料处理构 件和卷轴辊筒的装置。在另一个步骤中，使用至少一个附连构件将该装置附连到复合带层 压机。在又一个步骤中，使用复合带层压机在背纸上剪切复合带材。在又一个步骤中，沿一 个路径移动背纸上的复合非废带材料以避开与至少一个移除构件接触，此时至少一个可移 动构件处在一个位置。在另一步骤中，用卷轴辊筒卷起背纸上的复合非废带材料。在又一 个步骤中，至少一个可移动构件移动到另一个位置，从而复合废带材料与至少一个移除构 件接触。在又另一个步骤中，使用至少一个移除构件从背纸上移除复合废带材料。在另一 步骤中，已经从背纸上移除的复合废带材料被处理到废料处理构件中。在又一个步骤中，用 卷轴辊筒卷起没有复合废带材料的背纸。通过参考以下附图、说明书和权利要求书，本公开的这些和其他特征、方面和优点将更加容易理解。
图1显示附连到复合带层压机的装置的一个实施例的局部侧透视图，其中该装置 的一些内部部件暴露出来；图2显示通过图1的实施例的线2-2的局部横截面图，其中该装置的一个或多于一个可移动构件处在升起位置，并且该装置的一些部件和复合带层压机没有示出；图3显示通过图1的实施例的线3-3的局部横截面图，其中该装置的一个或多于 一个可移动构件处在另一个降低位置，并且该装置的一些部件和复合带层压机未示出；图4仅显示图1的实施例的装置的梳状构件、高粘性辊筒以及粘合带/胶带的局 部上侧透视图；图5显示将复合废带材料从背纸上移除的方法的实施例；图6是飞机生产和维修方法的流程图；以及图7是飞机的框图。
具体实施例方式以下详细描述是实施本公开的当前最佳预期模式。描述不具有限制意义，而仅仅 是为了说明本公开的一般原理，因为公开的范围由随附的权利要求最好地限定。图1显示附连到复合带层压机12的装置10的一个实施例的局部侧透视图。为了 解释装置10的运转，在这个视图中正常情况下被隐藏的装置10的一些内部部件已经显示 出来。图2显示通过图1的实施例的线2-2的局部横截面图，其中装置10的一个或多于一 个可移动构件14处在升起(或收缩)位置16，而且为了解释装置10的运转，装置10的一 些部件和复合带层压机12未示出。如图1和图2所示，装置10可使用一个或多于一个附连构件18改装附连到现有 的复合带层压机12上。附连构件18可包括螺栓、夹紧构件或其他类型的附连构件。复合 带层压机12可包括供带卷轴20、至少一个剪切构件22、第二卷动卷轴24以及伺服驱动器 26。供带卷轴20可提供在背纸30上的带材28，该带材可从该供带卷轴20展开且穿过至少 一个剪切构件22。带材28可包括例如且不限于合成预浸料(用树脂预浸饱的)单向带、石 墨、陶瓷制品、石墨环氧复合材料、芳香族聚酰胺、玻璃或其他带材。复合带层压机12的至 少一个剪切构件22可以预先确定的构型剪切仍在背纸30上的供给带材28。装置10可包括一个或多于一个附连构件18、圆弧表面(radius surface) 32、检测 系统34、气压缸36、一个或多于一个可移动构件14、一个或多于一个移除构件40、梳状构件 42、一个或多于一个轧辊44、废料处理构件46、计算机48、卷轴辊筒50以及齿轮构件52和 54。在被至少一个剪切构件22剪切后，背纸30上的带材28可沿圆弧表面32移动。随着 背纸30上的带材28沿圆弧表面32移动，检测系统34可检测背纸30上的带材28的前缘 和切割线中至少一个。检测系统34可包括传感器阵列35和计算机48中至少一个。检测 系统34可利用算法来检测带材28的前缘和/或切割线。如果检测系统34检测到经过圆弧表面32的背纸30上的带材28包括非废带材料 56，则可使用气压缸36和/或计算机48将可包括一个或多于一个可移动指状构件的一个或多于一个可移动构件14放入图2的一个升起(或收缩)位置16。在正常运行中，一个或 多于一个可移动构件14可保持在升起位置16，除了当如图3所示检测系统34检测到废带 材了 72正通过时，此时如本文下面所述可移动构件14可伸展开。当一个或多于一个可移 动构件14处在位置16时，背纸30上的非废带材料56可沿路径58被引导以避开一个或多 于一个移除构件40，以便将非废带材料56保持在背纸30上。由于非废带材料56围绕卷轴 20和50盘绕，因此背纸30上的非废带材料56可能总是保持张紧。背纸30上的非废带材 料56可沿圆弧表面32上的路径58行进并且然后可通过卷轴辊筒50卷起。卷轴辊筒50可由齿轮构件52和54驱动。该装置的齿轮构件52通过将其附连到 第二卷动卷轴24的轮毂60可被改装附连到复合带层压机12的第二卷动卷轴24上。齿轮 构件54可由齿轮构件52驱动。装置10的卷轴辊筒50可通过带62由齿轮构件54驱动。 复合带层压机12的伺服驱动器26可通过带64驱动第二卷动卷轴24。当伺服驱动器26沿 顺时针方向66驱动第二卷动卷轴24时，附连的齿轮构件52也可沿顺时针方向66被驱动。 齿轮构件52可沿逆时针方向68驱动齿轮构件54。齿轮构件54可沿逆时针方向68驱动卷 轴辊筒50，卷轴辊筒50相对于第二卷动卷轴24的顺时针运动66被可逆地驱动。以这种方 式，装置10的卷轴辊筒50可由复合带层压机12的伺服驱动器26可逆地驱动，以便在背纸 30上的非废带材料56经过路径58之后将其卷起。图3显示通过图1的实施例的线3-3的局部横截面图，其中装置10的一个或多于 一个可移动构件14处在另一个降低(或伸展)位置70，并且为了解释装置10的运转，装置 10的一些部件和复合带层压机12未示出。当检测系统34检测到经过圆弧表面32的背纸 30上的带材28包括废带材料72时，可使用气压缸36和/或计算机48将一个或多于一个 可移动构件14放入图3的另一个降低(或伸展)位置70。当一个或多于一个可移动构件 14处在位置70时，可沿不同的路径74引导背纸30上的废带材料72接触一个或多于一个 移除构件40，以便将废带材料72从背纸30上移除。当在位置70时，可包括一个或多于一个可移动指状构件的一个或多于一个可移 动构件14可靠近一个或多于一个移除构件40设置。以这种方式，如图3所示，一个或多于 一个可移动构件14可紧靠具有光滑的低摩擦表面的背纸30，迫使废带材料72沿路径74移 动以紧靠和/或紧贴一个或多于一个移除构件40。图4仅显示图1的实施例的装置10的梳状构件42、高粘性辊筒76以及粘合带和 /或胶带78的局部上侧透视图。如图3和图4所示，一个或多于一个移除构件40可包括按 顺时针方向66转动的至少一个高粘性辊筒76，并且至少部分地被围绕该高粘性辊筒76的 多个间隔部分80缠绕的多个粘合带和/或胶带78覆盖。在其他实施例中，一个或多于一 个粘合带和/或胶带78可被附连到高粘性辊筒76的任何部分。当粘合带和/或胶带78 的粘性耗尽后它们可从高粘性辊筒76上移除以提供更新带。装置10的梳状构件42可设置在高粘性辊筒76的部分82上方。梳状构件42可 包括弯曲表面84和多个间隔指状物86。所述多个间隔指状物86可设置在高粘性辊筒76 上方，而多个粘合带和/或胶带78可设置在多个间隔指状物86之间。
如图3和图4所示，当沿路径74移动的废带材料72接触转动的高粘性辊筒76的 粘合带和/或胶带78时，由于伸展的可移动构件14紧靠背纸30，粘合带和/或胶带78的 粘性将使得废带材料72粘着到该粘合带和/或胶带78上并且由于高粘性辊筒76的转动而与背纸30分离。由于转动的高粘性辊筒76的旋转，分离的废带材料72于是可以沿顺时针方向66转动。随着转动的高粘性辊筒76降低到梳状构件42的表面路径以下，粘性引起 的粘着力被破坏从而将废带材料72从高粘性辊筒76上释放。梳状构件42的间隔指状物 86然后可迫使分离的废带材料72沿梳状构件42的弯曲表面84沿路径74移动，这些间隔 指状物可覆盖有低摩擦的塑料或由低摩擦的塑料制造以减小废带材料72的粘性。然后分离的废带材料72可在一个或多于一个轧辊44与梳状构件42的弯曲表面 84之间沿路径74继续行进。轧辊44可按逆时针方向68转动，这可迫使分离的废带材料72 紧靠并且沿着弯曲表面84继续行进且进入废料处理构件46。在其他实施例中，可使用一个 或多于一个轧辊44，只要轧辊44每分钟的转数等于或稍大于废带材料72的进给率(feed rate)的转数。废料处理构件46可包括处理已经从背纸30上移除的废带材料72的废料处 理包和废料处理容器中的至少一种。已经与废带材料72分离的背纸30可沿路径58在圆弧表面32上移动并且然后可 由卷轴辊筒50卷起，该卷轴辊筒50可由复合带层压机12的伺服驱动器26可逆地驱动。以 这种方式，卷轴辊筒50可卷起背纸30，而废带材72已脱离该背纸30。通过将装置10附连到现有复合带层压机12，废带材料72可以低成本、低耗时和/ 或更及时的方式从背纸30上移除。装置10的使用还可减少与一个或多于一个现有复合带 层压机相关的一个或多于一个其他类型的问题。图5显示从背纸30上移除复合废带材料72的方法188的一个实施例的流程图。 在一个步骤189中，提供包括至少一个附连构件18、至少一个移除构件40、至少一个可移动 构件14、废料处理构件46和卷轴辊筒50的装置10。在其他实施例中，包括其部件在内的 装置10可包括本文公开的任何实施例。此外，包括其部件在内的装置10可以本文描述的 任何方式运行。在另一个步骤190中，可使用至少一个附连构件18将装置10附连到复合带层压 机12上。包括其部件在内的复合带层压机12可包括本文公开的任何实施例。此外，包括 其部件在内的复合带层压机12可以本文描述的任何方式运行。步骤190可包括使用至少 一个附连构件18将装置10改装到复合带层压机12上。在另外的步骤191中，可使用复合 带层压机12剪切背纸30上的复合带材28。在又一个步骤192中，背纸30上的复合非废带材料56可沿一个路径58移动以避 免与至少一个移除构件40接触，同时至少一个可移动构件14处在一个位置16。当处在位 置16时，该至少一个可移动构件14可远离至少一个移除构件40设置。在另一步骤193中， 可用卷轴辊筒50卷起背纸30上的复合非废带材料56。在步骤194中，至少一个可移动构件14可移动到另一个位置70，以便复合废带材 料72与至少一个移除构件40接触。当处在位置70时，该可移动构件14可靠近至少一个 移除构件40设置。在另外的步骤195中，使用至少一个移除构件40从背纸30中移除复合 废带材料72。在又一步骤196中，已从背纸30移除的复合废带材料72被处理到废料处理 构件46中。在另一步骤197中，用卷轴辊筒50卷起没有复合废带材料72的背纸30。本公开的一个或多于一个实施例可减少和/或消除一个或多于一个现有装置 或方法已经遇到的一个或多于一个问题。例如，本公开的一个或多于一个实施例可减 少所需背纸的数目和数量、可降低成本、可减少所需机器的数量、由于无需将剪切带转移到新背纸上而可大量地减少时间、由于不需要新背纸而可导致紧贴背纸的带材的较少折皱和/或张紧、由于不需要新背纸而可提高剪切带与背纸的粘着性、可减少粘性问题 (tackingproblem)、可减少将胶带胶质(tape resin)转移到新背纸上的问题、可提高效率、 可不太复杂、可更可靠、可更精确、可通过提供改进的跟踪和导引容易地将带材紧靠工作表 面放置、可减少带材从工作表面的抬升以及/或者可减少和/或消除一个或多于一个现有 装置和/或方法中的一个或多于一个其他类型的问题。更具体地参考附图，本公开的实施例在图6所示的飞机制造和维修方法201和图 7所示的飞机203的背景下进行描述。在生产前的过程中，示例性方法201可包括飞机203 的详细说明与设计205和材料采购207。在生产过程中，进行飞机203的部件和子组件的制 造209和系统集成211。之后，飞机203可经历认证和交付213从而投入使用215。当用户 使用时，飞机203被安排常规维护和保养217 (其还可包括改装、重新配置、翻新等等)。方法201的每个步骤可由系统集成商、第三方和/或操作者(如用户)执行或实 现。为了本说明书的目的，系统集成商可包括但不限于任何数量的飞机制造商和主系统分 包商；第三方可包括但不限于任何数量的卖方、分包商和供应商；以及操作者可以是航空 公司、租赁公司、军事部门、服务组织等等。如图7所示，通过示例性方法201生产的飞机203可包括飞机机身219以及多个系 统221和内部223。高级系统221的示例包括一个或多于一个推进系统225、电力系统227、 液压系统229和环境系统231。也可包括任何数量的其他系统。虽然示出了航空示例，但本 发明的原理适用于其他行业，例如汽车工业。本文所表现的装置和方法可在生产和维修方法201的任何一个或多于一个阶段 中使用。例如，对应于生产过程209的部件和子组件可以与当飞机203投入使用时生产的 部件和子组件相似的方式加工或制造。另外，一个或多于一个装置实施例、方法实施例或其 组合可通过例如显著地加快飞机203的组装或减少飞机203的成本在生产阶段209和211 过程中被使用。类似地，当飞机203投入使用时，一个或多于一个装置实施例、方法实施例 或其组合可被用来例如但不限于维护和保养217。当然，应该理解的是上述内容涉及本公开的示例性实施例，并且在不背离随附权 利要求限定的本公开的范围和精神的前提下可进行修改。
权利要求
一种附连到复合带层压机以便从背纸上移除复合废带材料的装置，其包括将所述装置附连到复合带层压机的至少一个附连构件；将复合废带材料从背纸上移除的至少一个移除构件；至少一个可移动构件，其中当所述可移动构件处在一个位置时，沿一个路径引导背纸上的复合非废带材料以避开所述至少一个移除构件并且将复合非废带材料保持在背纸上，以及当所述可移动构件处在另一个位置时，沿不同的路径引导背纸上的复合废带材料以接触所述至少一个移除构件并且从背纸上移除复合废带材料；处理已经从背纸上移除的复合废带材料的废料处理构件；以及卷起附连有复合非废带材料且没有附连复合废带材料的背纸的卷轴辊筒。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置被改装到复合带层压机。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个附连构件包括夹紧构件和螺栓中的 至少一种。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置被用于附连到复合带层压机，该复合带 层压机包括供应在背纸上的带材的供带卷轴和剪切背纸上的带材的至少一个剪切构件。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个移除构件包括至少一个高粘性辊筒。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述至少一个高粘性辊筒至少局部被粘合带和胶 带中的至少一种覆盖。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述至少一个高粘性辊筒至少局部被多个粘合带 和胶带中的至少一种覆盖，所述粘合带和胶带围绕所述至少一个高粘性辊筒的多个间隔部 分缠绕。
8.根据权利要求6所述的装置，其中所述粘合带和胶带中的至少一种能够从所述至少 一个高粘性辊筒上移除。
9.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置进一步包括梳状构件，该梳状构件包括 弯曲表面和多个间隔指状物。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述至少一个移除构件包括至少一个高粘性辊 筒，且所述多个间隔指状物设置在所述至少一个高粘性辊筒上，其中多个粘合带、高粘性表 面和胶带中的至少一个设置在所述多个间隔指状物之间。
11.根据权利要求9所述的装置，其中至少一个轧辊靠近所述梳状构件的所述弯曲表 面设置。
12.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个可移动构件包括至少一个指状构件。
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述至少一个移除构件包括至少一个高粘性辊 筒，其中当所述至少一个指状构件远离所述至少一个高粘性辊筒设置时，沿所述路径引导 背纸上的复合物非废带材料以避开所述至少一个高粘性辊筒并将复合非废带材料保持在 背纸上，以及其中当所述至少一个指状构件靠近所述至少一个高粘性辊筒设置时，沿所述 不同的路径引导背纸上的复合废带材料以接触所述至少一个高粘性辊筒并将复合废带材 料从背纸上移除。
14.根据权利要求1所述的装置，其中所述废料处理构件包括废料处理包和废料处理容器中的至少一种。
15.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置进一步包括适于驱动所述卷轴辊筒的至少一个齿轮构件。
16.根据权利要求15所述的装置，其中所述装置进一步包括两个齿轮构件，其中所述 齿轮构件中的一个适于被附连到复合带层压机的第二卷轴辊筒，以便所述装置的所述卷轴 辊筒被驱动所述复合带层压机的所述第二卷轴辊筒的驱动构件可逆地驱动。
17.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括检测背纸上的带材的前缘和切割线中 至少一个的检测系统。
18.根据权利要求17所述的装置，其中所述检测系统包括传感器阵列和计算机中至少 一种。
19.一种从背纸上移除复合废带材料的方法，该方法包括提供包括至少一个附连构件、至少一个移除构件、至少一个可移动构件、废料处理构件 和卷轴辊筒的装置；使用所述至少一个附连构件将所述装置附连到复合带层压机； 使用所述复合带层压机剪切所述背纸上的复合带材；沿一个路径移动所述背纸上的复合非废带材料以避免与所述至少一个移除构件接触， 此时所述至少一个可移动构件处在一个位置；用所述卷轴辊筒卷起所述背纸上的所述复合非废带材料；移动所述至少一个可移动构件到另一个位置，以便所述复合废带材料接触所述至少一 个移除构件；使用所述至少一个移除构件将所述复合废带材料从所述背纸上移除； 将已经从所述背纸上移除的所述复合废带材料处理到所述废料处理构件中；以及 用所述卷轴辊筒卷起没有所述复合废带材料的所述背纸。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述附连步骤包括使用所述至少一个附连构件 将所述装置改装到所述复合带层压机。
21.根据权利要求19所述的方法，其中所述至少一个附连构件包括夹紧构件和螺栓的至少一种。
22.根据权利要求19所述的方法，其中所述复合带层压机包括供应在背纸上的所述复 合带材的供带卷轴和剪切所述背纸上的所述复合带材的至少一个剪切构件。
23.根据权利要求19所述的方法，其中所述至少一个移除构件包括至少一个高粘性辊筒。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述至少一个高粘性辊筒至少局部被粘合带和 胶带中的至少一种覆盖。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述至少一个高粘性辊筒至少局部被多个粘合 带和胶带中的至少一种覆盖，所述粘合带和胶带围绕所述至少一个高粘性辊筒的多个间隔 部分缠绕。
26.根据权利要求24所述的方法，其中所述粘合带和胶带中的至少一种能够从所述至 少一个高粘性辊筒移除。
27.根据权利要求19所述的方法，其中所述装置进一步包括梳状构件，该梳状构件包括弯曲表面和多个间隔指状物。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述至少一个移除构件包括至少一个高粘性辊 筒，且所述多个间隔指状物设置在所述至少一个高粘性辊筒上，其中多个粘合带和胶带中 的至少一种设置在所述多个间隔指状物之间。
29.根据权利要求27所述的方法，其中至少一个轧辊靠近所述梳状构件的所述弯曲表 面设置。
30.根据权利要求19所述的方法，其中所述至少一个可移动构件包括至少一个指状构件。
31.根据权利要求30所述的方法，其中所述至少一个移除构件包括至少一个高粘性辊 筒，其中当所述可移动构件处在所述一个位置时，所述至少一个指状物远离所述至少一个 高粘性辊筒设置。
32.根据权利要求30所述的方法，其中所述至少一个移除构件包括至少一个高粘性辊 筒，其中当所述可移动构件处在所述另一个位置时，所述至少一个指状物靠近所述至少一 个高粘性辊筒设置。
33.根据权利要求19所述的方法，其中所述废料处理构件包括废料处理包和废料处理 容器中的至少一种。
34.根据权利要求19所述的方法，其中所述装置进一步包括驱动所述卷轴辊筒的至少 一个齿轮构件。
35.根据权利要求34所述的方法，其中所述装置进一步包括两个齿轮构件，所述齿轮 构件之一被附连到所述复合带层压机的第二卷轴辊筒上，且所述装置的所述卷轴辊筒被驱 动所述复合带层压机的所述第二卷轴辊筒的驱动构件可逆地驱动。
36.根据权利要求19所述的方法，其中所述装置进一步包括检测所述背纸上的所述复 合带材的前缘和切割线中的至少一个的检测系统。
37.根据权利要求36所述的方法，其中所述检测系统包括传感器阵列和计算机中的至 少一种。
全文摘要
附连到复合带层压机(12)的装置(10)被提供以便将复合废带材料(72)从背纸(30)移除。当可移动构件(14)处在一个位置时，沿一个路径引导背纸上的复合非废带材料以避开移除构件并且使复合非废带材料(56)保持在背纸(30)上。当可移动构件(14)处在另一个位置时，沿不同路径引导背纸(30)上的复合废带材料(72)以接触移除构件(40)并且将复合废带材料(72)从背纸(30)上移除。复合废带材料(72)可在废料处理构件(46)中被处理。附连有复合非废带材料(36)和没有附连复合废带材料(72)的背纸(30)可用卷轴辊筒(50)卷起。
文档编号B29C70/38GK101815608SQ200880110163
公开日2010年8月25日 申请日期2008年8月7日 优先权日2007年8月10日
发明者P·D·麦克考威 申请人:波音公司