垫片制造系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了垫片制造系统，以及用于形成垫片的方法。将带有导磁材料的液体垫片材料施加在多个复合部件之间的垫片的位置中。对在该位置中的导磁材料施加磁场。磁场配置为加热液体垫片材料至这样的温度，该温度使得液体垫片材料成为固体并形成垫片。
【专利说明】垫片制造系统
【技术领域】
[0001]本公开一般涉及制造，并且具体涉及制造复合结构。仍然更具体地，本公开涉及用于组装复合结构与液体垫片的方法和设备。
【背景技术】
[0002]在制造复合结构中，不同的部件彼此相连以便形成复合结构。例如，可将复合材料堆叠成复合部件的形状。这些部件的尺寸是经过精心设计的，并且复合材料的布局经配置使得当复合部件固化或合并时产生期望的尺寸。
[0003]在一些情况下，不是总能获取期望的厚度水平。例如，当形成复合部件时，复合部件的实际尺寸可以不如期望地接近指定的尺寸。因此，当复合部件与其它复合部件组装时，可能存在间隙。
[0004]一种解决方案是丢弃该复合部件并制造新的复合部件作为代替。这种解决方案可提供具有期望尺寸的复合部件，当该复合部件与其它复合部件组装时，减少或消除了间隙。
[0005]然而，当复合部件被丢弃并重新制造时，这种解决方案可能需要比预期更多的时间。另外，这种类型的解决方案还可增加制造复合结构的费用至高于期望的水平。
[0006]另一种解决方案涉及创建复合部件来填充间隙。复合部件可为了美观的目的填充间隙，并且还可提供复合结构内的结构特征。
[0007]可使用的一种垫片类型是液体垫片。用液体垫片将流体材料放置到间隙中。然后流体材料可以被固化。这种固化通常在室温下发生。但室温固化所需要的时间可以比预期更久。例如，固化可需要2至3小时。在形成复合结构和使用该复合结构形成组件或一些其它物体的不同操作之间等待的时间量可以比预期更多。
[0008]应用加热可加快液体垫片固化的速度。但是，如果所施加的热量的温度不是正确的温度或在不同的位置不具有期望的温度，则液体垫片在固化之后可能不按预期执行。因此，如果未按照预期方式实施加热，则可产生额外的时间和费用。
[0009]因此，期望具有考虑至少一些上面讨论的问题以及其它可能的问题的方法和设备。
【发明内容】
[0010]本公开的实施例提供了用于形成垫片的方法。将带有导磁材料的液体垫片材料施加在多个复合部件之间的垫片位置中。对在该位置中的导磁材料施加磁场。磁场经配置加热液体垫片材料至这样的温度，该温度引起液体垫片材料变成固体并形成垫片。
[0011]本公开的另一个实施例提供了用于形成垫片的另一种方法。将带有导磁材料的液体垫片材料施加在多个部件之间的垫片位置中。对在该位置的导磁材料施加磁场。磁场经配置加热液体垫片材料至这样的温度，该温度引起液体垫片材料变成固体并形成垫片。
[0012]本公开的又一个实施例提供了一种设备，该设备包括:带有导磁材料的液体垫片材料，该液体垫片材料被施加在多个复合部件之间的垫片位置中；以及磁场发生器。磁场发生器经配置对在该位置中的导磁材料施加磁场。磁场经配置加热液体垫片材料至这样的温度，该温度使得液体垫片材料变成固体并形成垫片。
[0013]在又一个说明性的实施例中，飞机包括第一部件、第二部件和垫片。第二部件包括经配置通过其附接件与第一部件相邻的部分，其中由于制造差异导致的间隙，第二部件至少部分地与第一部件分离。垫片布置在第一部件和第二部件之间的间隙中，其中垫片包含布置在其中的导磁材料，并且垫片被固结在第一部件和第二部件之间的间隙中的合适位置中，以使导磁材料暴露于磁场中。
[0014]所述特征和功能可以在本公开的多个实施例中独立实现，或可以在其它实施例中组合，其中本发明的进一步细节可参考下面的说明和附图可见。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]说明性实施例的被确信具有新颖性特征的特性在所附权利要求中提出。然而，当结合附图来阅读时通过参照以下本公开的说明性实施例的【具体实施方式】，将最好地理解说明性实施例，以及优选使用模式，进一步的目标以及它们的特征，其中:
[0016]图1是根据说明性实施例的框图形式的制造环境的说明；
[0017]图2是根据说明性实施例的复合机翼的说明；
[0018]图3是根据说明性实施例的复合机翼的横截面的说明；
[0019]图4是根据说明性实施例的一部分复合机翼的更详细的说明；
[0020]图5是根据说明性实施例的在间隙中的液体垫片材料的说明；
[0021]图6是根据说明性实施例的带有导磁材料的液体垫片材料的展示图的说明；
[0022]图7是根据说明性实施例的由液体垫片材料形成的垫片的说明；
[0023]图8是根据说明性实施例的在间隙中的液体垫片材料的说明；
[0024]图9是根据说明性实施例的由液体垫片材料形成的垫片的说明；
[0025]图10是根据说明性实施例的用于形成垫片的方法的流程图的说明；
[0026]图11是根据说明性实施例的利用智能感受器形成垫片的方法的流程图的说明；
[0027]图12是根据说明性实施例的利用智能感受器形成垫片的方法的流程图的另一个说明；
[0028]图13是根据说明性实施例的框图形式的飞机制造和维护方法的说明；以及
[0029]图14是可以实现说明性实施例的框图形式的飞机的说明。
【具体实施方式】
[0030]说明性的实施例认识到并考虑了一种或多种不同的考虑因素。例如，说明性的实施例认识到并考虑了将一个或多个加热元件放置在相对于液体垫片材料的一个或多个位置上可允许按期望加热液体垫片材料。例如，当一个或多个加热元件放置在一个或多个预期位置中时，液体垫片材料可以更均匀地加热到相同的温度。
[0031]因此，说明性的实施例提供用于形成垫片的方法和设备。将带有导磁材料的液体垫片材料施加在多个复合部件之间的垫片位置中。对在该位置中的导磁材料施加磁场，其中所述磁场经配置加热液体垫片材料至这样的温度，该温度引起液体垫片材料变成固体并形成垫片。通过这种方式，可以形成垫片，从而提供多个复合部件之间的期望的贴合性。
[0032]现在参照附图，并且具体参照图1，根据说明性实施例以框图的形式示出制造环境的说明。如图所示，制造环境100可用于由多个部件104构成的制造结构102。在该说明性的示例中，结构102可采取复合结构106的形式并且多个部件104是多个复合部件108。在这些说明性的实施例中，复合部件108可包含纤维增强材料，例如纤维增强聚合物，并且具体地，碳纤维增强塑料(CFRP)。
[0033]在该说明性的示例中，在多个复合部件108之间的位置112中可存在间隙110。如图所示，间隙110可具有不期望的尺寸。间隙110可导致多个复合部件108当被组装成复合结构106时不具有期望的性能水平。
[0034]在该说明性的示例中，多个复合部件108的期望性能水平可采取各种形式。例如，期望的性能水平可以是负载、空气动力学配置的精确度、表面之上的气流、以及其它合适类型的性能中的至少一种。
[0035]在该说明性的示例中，垫片制造系统116可用于在多个复合部件108之间的位置112中形成垫片118。具体地，可形成垫片118以填充多个复合部件108之间的位置112中的间隙110。
[0036]如图所示，垫片制造系统116包括操纵器120和加热系统122。如图所示，操纵器120是硬件组件，其经配置施加液体垫片材料124到多个复合部件108之间的垫片118的位置112。在这些说明性的示例中，当液体垫片材料124被施加到位置112时可具有形状125。换言之，在液体垫片材料124被施加到位置112之前可以预成形为垫片118的形状125。
[0037]进一步地，在一些说明性的示例中，液体垫片材料124的应用可包括在液体垫片材料124内的导磁材料130。形状可利用结构来维持，所述结构如离型膜、塑胶条、以及可有助于形成液体垫片材料124的形状125的其它合适的结构。
[0038]在说明性的示例中，操纵器120可采取各种形式。例如，操纵器120可包括人类操作员、机械臂、履带或一些其它合适类型的装置中的至少一个。
[0039]液体垫片材料124可以是可被加热以形成用于垫片118的固体的任何材料。例如，液体垫片材料124可以是可成形的在液体中的环氧树脂。根据【具体实施方式】，该液体可具有不同的粘度。例如，液体可具有与糊剂相似的粘度。在这些说明性的示例中，液体垫片材料124可被选择为可在环境温度下约6小时至约24小时中固化的材料。根据所使用的具体材料，液体垫片材料124在从约150 T (华氏度)加热到约220 T时可以更短时间固化。
[0040]在该说明性的示例中，加热系统122采取感应加热系统126的形式。加热系统122包括磁场发生器128和导磁材料130。
[0041]磁场发生器128可包括感应线圈132和控制器134。感应线圈132是硬件装置，其经配置在控制器134的控制下生成磁场136。控制器134是硬件装置并控制被施加到感应线圈132的电流从而控制磁场136的生成。
[0042]在该说明性的示例中，磁场136与导磁材料130相互作用，从而引起导磁材料130产生热量138。具体地，磁场136可以是与导磁材料130相互作用的电磁通量场。
[0043]在一些说明性的示例中，导磁材料130可以是具有约0.003英寸至约0.020英寸的直径的导线的形式。当然，针对不同的应用，直径可改变。当磁场136在约20kHz至约500kHz的频率内波动时，导磁材料130可产生热量。磁场136的波动可导致由在导磁材料130内感应出的电流的流动引起的来自电阻的热量。根据在这些说明性的示例中所选择的具体材料，加热不导通的温度可以是从约140 °F至约420 °F。例如，加热可减少到约零，使得温度在当时基本上保持在相同的温度。当然，根据【具体实施方式】，可使用其它直径和其它温度。
[0044]在该说明性的示例中，导磁材料130位于液体垫片材料124内。导磁材料130可以下述至少一种方式放置，即在液体垫片材料124被施加到位置112之前被置于位置112中的液体垫片材料124中、在液体垫片材料124被施加到位置112之后被置于液体垫片材料124上、或以一些其它方式放置。
[0045]如本文所使用的，当与一列项目一起使用时，短语“至少一个”指的是可使用一个或多个列表项目的不同组合，并且可以仅需要列表中的每个项目中的一个。例如，“项目A，项目B或项目C中的至少一个”可包括但不限于，项目A或项目A和项目B。该示例还可包括项目A，项目B，和项目C或项目B和项目C。项目可以是具体的对象，事物或类别。换言之，至少一个指的是可使用的来自列表的任何组合和数量的项目，但不是列表中的所有项目均是必需的。
[0046]换言之，液体垫片材料124的应用可通过多种方式执行。液体垫片材料124可以形状125置于位置112中。在其它说明性示例中，液体垫片材料124可以从容器倒出或挤出到位置112中，并使用模具或其它结构成形。
[0047]在该说明性示例中，液体垫片材料124可被选择为允许液体垫片材料124成形。换言之，液体垫片材料124的粘度可使得液体垫片材料124可以这样的速率流动，该速率允许以期望的方式在间隙110内施加并加热液体垫片材料124。换言之，液体垫片材料124可以流动得非常慢，使得液体垫片材料124在被加热以形成垫片118时可保持大致期望的形状。
[0048]导磁材料130可由各种类型的材料组成。例如，导磁材料130可选自合金、钴、铁合金、镍和铁的合金、铁和硅的合金、非晶磁性合金、结晶磁性合金或一些其它合适的材料中的至少一种。进一步地,在该说明性的示例中，导磁材料130可采取智能感受器140的形式。
[0049]如图所示，智能感受器140可以是具有被选择用于具体应用的居里温度的导磁材料。居里温度可被选择为使得响应于交变的磁场由导磁材料产生的热量充分地减少，使得温度达到平衡。所产生的热量可以约为零。例如，选择可以使得温度基本上保持为液体垫片材料124的固化温度。
[0050]进一步地，导磁材料130可具有各种形式的形状。例如，导磁材料130可具有选自导线、条、板、片或一些其它合适的形状中的至少一种的形状。所选择的具体形状可根据【具体实施方式】而改变。例如，对于期望避免过量加热的应用，可使用板形。当形状的轮廓可能存在一些大规模的复杂性时，可使用导线形。进一步地，这些不同的组件可以被分割，而不是成为一个组件。进一步地，可以同时使用不同的形状。
[0051]在这些说明性示例中，导磁材料130可经配置产生热量138，从而至少达到固化温度142。固化温度142是液体垫片材料124变成固体以形成垫片118的温度。具体地，导磁材料130具有居里温度144。在该说明性示例中，导磁材料130的居里温度144被选择成至少是液体垫片材料124的固化温度142。
[0052]如图所示，居里温度144是导磁材料130的磁特性降低时的温度。具体地，在居里温度144，磁特性可以基本上消失。因此，导磁材料130的温度可能不会上升到远远超过居里温度144。在这些说明性示例中，导磁材料130以期望的速率加热达到居里温度144。
[0053]通过根据固化温度142选择的居里温度144，导磁材料130可以是基本上自控的。换言之，通过居里温度144的选择，导磁材料130所达到的温度可以是自限制的。通过这种方式，控制器134的设计和实施方式可以更简单。
[0054]因此，垫片制造系统116可以在间隙110中形成具有期望性能水平的垫片118。在这些说明性示例中，具有感应加热系统126的形式的加热系统122可以在位置112内以期望的温度产生热量138。换言之，在全部的液体垫片材料124中，固化温度142可具有期望的剖面图。剖面图可以是液体垫片材料124的部分的温度。在这些说明性示例中，在被施加到存在间隙110的位置112的所有液体垫片材料124中，固化温度142可以是相同的。
[0055]通过使用导磁材料130，液体垫片材料124的加热可以比利用当前使用的系统执行的更快，当前使用的系统如加热毯、加热灯或其它设备。进一步地，液体垫片材料124的加热可以相对于固化液体垫片材料124的温度进行得更均匀。在说明性示例中，垫片是通过使用导磁材料130加热的，同时在区域中的其它结构可以比当前使用的加热系统更凉。
[0056]图1中的制造环境100的说明并不意味着暗示对可实现说明性实施例的方式的物理或结构限制。除了所示的组件以外，或代替所示的组件，其它组件可以被使用。一些组件可以是不必要的。同样，示出框来说明一些功能性组件。当在说明性实施例中实施时，这些框中的一个或多个可以被组合、划分、或组合并划分为不同的框。
[0057]例如，尽管加热系统122已被示出为包括磁场发生器128，其具有控制器134和感应线圈132，但磁场发生器128可包括除了图示组件之外或代替图示组件的其它组件。例如，磁场发生器128还可包括电源。
[0058]在另一个说明性示例中，导磁材料130可具有一个或多个除居里温度144之外的居里温度。因此，根据【具体实施方式】，导磁材料130可被控制为达到不同的温度。
[0059]现在参照图2，示出了根据说明性实施例的复合机翼的说明。在该说明性示例中，复合机翼200是在图1中以框的形式示出的复合结构106的示例。
[0060]如图所示，复合机翼200被显示为部分完成的状态。如图所示，复合机翼200包括蒙皮面板202和支撑结构204。支撑结构204可包括肋状物和翼梁以及其它部件。如图所示，在复合机翼200中的这些不同的部件是复合部件。
[0061]在该说明性示例中，当制造复合机翼200时，在一个或多个蒙皮面板202和支撑结构204之间可存在间隙。可使用根据说明性实施例形成的垫片填充该间隙。
[0062]接着参照图3，示出根据说明性实施例的复合机翼的横截面的说明。在该说明性示例中，复合机翼200的剖面图被示出为沿着图2中的线3-3获取。
[0063]在该视图中，间隙300存在于多个蒙皮面板202中的蒙皮面板302与支撑结构204之间。区段304的更详细的视图在下面的图4中示出。
[0064]在图4中，示出根据说明性实施例的复合机翼的部分的更详细的说明。区段304的更详细的视图在该图中示出。
[0065]如图所示，间隙300在蒙皮面板302和支撑结构204中的肋状物402之间的位置400中。根据说明性实施例，间隙300可以被修改，以使间隙300最小或将其消除。通过这种方式，可以在蒙皮面板302和肋状物402之间提供更好的贴合性。
[0066]接着转到图5，示出根据说明性实施例的在间隙中的液体垫片材料的说明。在该示出的示例中，液体垫片材料500被示出为置于间隙300内以及多个复合部件之间的位置400中。在本示例中，多个复合部件包括蒙皮面板302和肋状物402。
[0067]另外，导线504形式的导磁材料502位于液体垫片材料500内。在该说明性示例中，导线504可以是智能感受器。在该说明性示例中可以看到，感应线圈506置于间隙300内的位置400中的液体垫片材料500的上方。在本示例中，感应线圈506被放置成基本平行于蒙皮面板302的表面508。
[0068]感应线圈506经配置生成磁场510。在该具体示例中可以看到,磁场510延伸通过蒙皮面板302并包围液体垫片材料500。在该说明性示例中，导线504基本平行于磁场510延伸。
[0069]导线504中的导磁材料502可由各种材料组成。在该说明性示例中，例如，导磁材料502可以是具有镍水平的铁磁材料，所述镍水平提供期望水平的耐腐蚀性。进一步地，导线504可具有不同的直径。在该说明性示例中，多条导线504中的导线可具有从约0.003英寸至约0.020英寸的直径。当然，也可使用其它直径。
[0070]另外，在该说明性示例中，导线504具有圆形横截面。在其它说明性示例中，导线504可具有其它的横截面形状，例如三角形、梯形、椭圆形或一些其它合适的形状。横截面的选择可取决于在液体垫片材料500已经固化之后，导线504是否将被保持在液体垫片材料500内。固化引起液体垫片材料500表现为固体的形式。
[0071]由感应线圈506生成的磁场510引起导线504生成热量。然后该热量可加热液体垫片材料500，以便将液体垫片材料500固化成固体的形式。具体地,该热量经配置引起液体垫片材料500形成固体。加热可以是通过磁场510中的波动导致的。
[0072]如图所示，感应线圈506可在从约20kHz至约500kHz的频率下运转。在这些说明性的示例中，频率可控制导线504中的电流深度。随着温度升高，在某一时刻，导线504从磁性状态变成非磁性状态。因此，在导线504中产生的电力减少并且导线504不因为加热而升温。
[0073]具体地，通过导线504中的导磁材料502产生的热量可使温度至少达到液体垫片材料500的固化温度，从而当液体垫片材料500固化成固体形式时形成垫片。该温度可通过控制磁场510、用于导线504中的导磁材料502的居里温度的选择、或它们的一些组合而被选择。在这些说明性示例中，导线504不升温时的温度还可以依据导线504的直径。增加导线504的直径升高导线504停止加热时的温度。
[0074]在该说明性示例中，通过选择具有基本上接近液体垫片材料500的固化温度的居里温度的导磁材料502，液体垫片材料500的固化可以更容易地进行。液体垫片材料500的固化还可以更稳定地进行。例如，通过使用导磁材料502，相比于其它的加热系统，可产生更均匀的加热。通过其它的加热系统例如加热毯，液体垫片材料500的一些部分可加热至不同的温度。例如，相比于当使用加热毯时的液体垫片材料500的其它部分，液体垫片材料500靠近散热器的部分的温度可以比预期更低。
[0075]导磁材料502的居里温度的选择可为通过导磁材料502产生的热量达到的温度提供自控机制。一旦居里温度被确定，则根据该温度选择导磁材料502。
[0076]换言之，可以不需要控制磁场发生器来控制由导线504产生的温度。磁场发生器可以仅需要被控制以使得导线504产生热量以便达到最高温度，而不需要调节器或反馈系统。在这些说明性示例中，居里温度被选择为大于固化温度。居里温度的这种选择类型可被执行以使得导线504产生预期的热量。预期热量可以具有对可以从液体垫片材料500传导至其它结构例如支撑结构204和/或蒙皮面板302中的热量进行补偿的水平。
[0077]例如，居里温度可被选择为高于期望发生固化的温度约50 T至约75 T。当然，所选择的具体温度可根据材料而改变。在说明性示例中，该温度可取决于选择用在导线504中的合金的类型。
[0078]接着转到图6，示出根据说明性实施例的带有导磁材料的液体垫片材料的展示图。在本示例中，示出在图5中的线6-6的方向上的展示图。在该展示图中，未示出蒙皮面板302和感应线圈506。
[0079]在该视图中，导线504中的导磁材料502被示出为基本彼此平行地放置。在该具体示例中，导线504位于液体垫片材料500内。
[0080]接下来参照图7，根据说明性实施例描述了由液体垫片材料形成的垫片的说明。在该说明性的示例中，垫片700是由图5中的液体垫片材料500的固化产生的。在该具体示例中，导磁材料502保持在垫片700内。
[0081]现在转到图8，根据说明性实施例描述了在间隙中的液体垫片材料的说明。如图所示，液体垫片材料800被置于位置400处的间隙300中。
[0082]在该说明性示例中，感应线圈802和具有导线806形式的导磁材料804位于层808中。如图所示，层808被放置成接触液体垫片材料800。
[0083]在该说明性示例中，在层808中的感应线圈802经配置生成磁场809。响应于磁场809，在层808中的导线806产生热量，以用于固化液体垫片材料800。
[0084]在该说明性的示例中，导线806具有矩形形状的横截面。在该具体示例中，层808的厚度810可以相对于在间隙300中形成的垫片而被忽略不计。进一步地，在液体垫片材料800的固化过程中，可移除蒙皮面板302，使得液体垫片材料800具有厚度810，以便填充在蒙皮面板302和肋状物402之间的间隙300。
[0085]在其它说明性的示例中，感应线圈802可位于层808的外侧，同时导线806形式的导磁材料804可保持在层808中。感应线圈802的位置可以在蒙皮面板302的顶部上或在可通过感应线圈802产生磁场809的任何位置处，使得在层808中的导线806产生热量以用于固化液体垫片材料800。
[0086]现在参照图9，示出根据说明性实施例的由液体垫片材料形成的垫片的说明。在该说明性示例中，在液体垫片材料800固化之后，已经移除层808，以便形成垫片900。部件例如蒙皮面板302可连接到图2中的复合机翼200，以便完成复合机翼200的制造。在该具体示例中，可以看到，复合机翼200中没有层808。
[0087]利用图2-9中的液体垫片材料形成垫片的说明不意味着暗示对可以实现其它说明性实施例的方式的限制。例如，尽管垫片已被示出为在蒙皮面板和肋状物之间形成，但是垫片可根据说明性的实施例在其它部件之间形成。例如，垫片可以在蒙皮面板和翼梁之间的间隙中形成。垫片还可在其它组件之间形成，所述组件如翼身接合区域、水平尾翼至机身接合处、垂直尾翼至机身接合处、地板横梁至机身接合处以及其它合适的组件。
[0088]同样，在图2-9中示出的不同组件可与图1中的组件组合，与图1中的组件一起使用，或两者的组合。另外，图2-9中的一些组件可以是在图1中以框形式示出的组件如何可以实现为物理结构的说明性示例。
[0089]现在参照图10，示出根据说明性实施例的用于形成垫片的方法的流程图的说明。在图10中示出的方法可以在制造环境100中使用图1中的垫片制造系统116实现。
[0090]方法开始于将带有导磁材料的液体垫片材料施加在多个复合部件之间的垫片的位置中(操作1000)。在操作1000中，导磁材料以下面的方式中的至少一个设置，即在液体垫片材料被施加到该位置之前将导磁材料置于在该位置中的液体垫片材料124中，或在液体垫片材料被施加到该位置之后将导磁材料置于液体垫片材料之上。进一步地，当液体垫片材料被施加到该位置时，液体垫片材料可具有期望的垫片形状。
[0091]在其他说明性示例中，液体垫片材料可以形成期望的垫片形状的方式被施加到所述位置。例如，可使用离型膜、塑胶条或其他结构来形成用于垫片的模具。
[0092]然后方法对导磁材料施加磁场(操作1002)，之后方法终止。在操作1002中，磁场经配置加热液体垫片材料至引起液体垫片材料变成固体并形成垫片的温度。
[0093]现在转到图11，示出根据说明性实施例的利用智能感受器形成垫片的方法的流程图的说明。在图10中示出的方法可以在制造环境100中使用图1中的垫片制造系统116实现。
[0094]方法开始于确定在多个部件之间的间隙，所述部件已相对彼此定位以形成结构(操作1100)。然后方法形成带有智能感受器导线阵列的液体垫片材料(操作1102)。在该说明性示例中,可使用材料来形成液体垫片材料。这些材料可采取多种形式。例如,两种材料可以混合，使得它们在混合之后开始固化。作为另一个说明性示例，液体垫片材料可以是不发生固化的温度。当材料达到室温时，可发生液体垫片材料的固化。液体垫片材料可具有不同的粘度。例如，液体垫片材料可具有与粘土或糊剂相似的粘度。智能感受器导线阵列是包含导磁材料的导线的阵列。
[0095]将带有智能感受器导线阵列的液体垫片材料放置在位于不同部件之间的间隙的位置中(操作1104)。当然，其它材料例如离型膜、塑胶条或其它结构可用于为带有智能感受器导线阵列的液体垫片材料提供模具。
[0096]相对于带有智能感受器导线阵列的液体垫片材料所在的位置来放置感应线圈(操作1106)。方法利用感应线圈产生磁场，以使智能感受器导线阵列产生热量(操作1108)。方法持续产生磁场，直到液体垫片材料已经固化形成垫片(操作1110)。
[0097]然后方法拆卸部件(操作1112)。方法从垫片移除任何多余的材料以及离型膜或其它材料(操作1114)。然后重新组装不同的部件并使其彼此连接以形成结构(操作1116)，之后方法终止。
[0098]接下来参照图12，示出根据说明性实施例的使用智能感受器形成垫片的方法的流程图的另一个说明。在图12中示出的方法可以在制造环境100中使用图1中的垫片制造系统116实现。
[0099]方法开始于确定在多个部件之间的间隙，所述部件相对彼此定位以形成结构(操作1200)。然后方法形成液体垫片材料(操作1202)。
[0100]液体垫片材料和感应加热系统被放置在不同部件之间的间隙所位于的位置中(操作1204)。当然，其它材料例如离型膜、塑料层以及其它结构可用于为带有接受器导线阵列的液体垫片材料提供模具。在该说明性的示例中，感应加热系统是包括智能感受器导线阵列和感应线圈的层。在该说明性示例中，该层可放置于液体垫片材料的顶部上。
[0101]方法使用感应线圈产生磁场，以使感应加热系统中的智能感受器导线阵列产生热量(操作1206)。方法持续产生磁场，直到液体垫片材料已经固化形成垫片(操作1208)。
[0102]然后方法拆卸部件(操作1210)。方法移除加热系统并从垫片移除任何多余的材料以及离型膜或其它材料(操作1212)。然后重新组装不同的部件并使其彼此相连以形成所述结构(操作1214)，之后方法终止。
[0103]在不同的图示实施例中的流程图和框图阐明了在说明性实施例中的结构、功能以及设备和方法的一些可能的实施方式的操作。鉴于此，流程图或框图中的每个框可表示模块、区段、功能和/或操作或步骤的一部分。
[0104]在说明性实施例的一些可替换的实施方式中，在框中提出的一个或多个功能可不以图中指出的顺序发生。例如，在一些情况下，连续显示的两个框可以基本上同时执行，或者有时框可以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。另外，除了在流程图或框图中示出的框外,还可添加其它框。
[0105]例如，尽管在图9中示出的不同操作已经相对复合部件进行了描述，但不同的说明性示例可应用于除了复合部件之外的其它类型的部件。进一步地，在说明性的实施例中，在结构中的部件可以在复合和非复合部件之间混合。
[0106]作为另一个示例，加热系统可以仅包括其中存在智能感受器导线阵列的层。感应线圈放置在部件上方。在本示例中，在已经由液体垫片材料形成垫片之后，该层仍然被移除。
[0107]本公开的说明性实施例可以在图13示出的飞机制造和维护方法1300以及图14示出的飞机1400的背景下描述。首先转到图13，示出了根据说明性实施例的框图形式的飞机制造和维护方法的说明。在预生产过程中，飞机制造和维护方法1300可包括图14中飞机1400的规格和设计1302以及材料采购1304。
[0108]在生产过程中，图14中的飞机1400的组件和子配件制造1306和系统集成1308发生。之后，图14中的飞机1400可经历认证和交付1310，以便投入使用1312。当由客户使用1312时，图14中的飞机1400定期进行常规维修和维护1314，其可包括修改、重新配置、翻新和其它维护或维修。
[0109]飞机制造和维护方法1300中的每个过程可由系统集成商，第三方和/或操作者执行或实施。在这些示例中，操作者可以是客户。出于本说明书的目的，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，任何数量的销售商，分包商和供应商；并且操作者可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织等。
[0110]现在参照图14，示出了可实现说明性实施例的飞机的框图形式的说明。在该示例中，飞机1400是通过图13中的飞机制造和维护方法1300生产的，并且可包括带有多个系统1404和内部1406的机身1402。系统1404的示例包括一个或多个推进系统1408、电气系统1410、液压系统1412和环境系统1414。任何数量的其它系统可被包括在内。尽管不出了航空示例，但不同的说明性实施例可应用到其它工业，如汽车工业中。
[0111]在飞机1400的不同系统中的不同部件可使用说明性实施例进行组装。由于制造差异，这些部件的组装可导致一个或多个间隙。这些差异可以是用于飞机1400的一个或多个部件的维度的差异。
[0112]例如但不限于，飞机1400可包括彼此相邻地组装的第一部件和第二部件。第二部件包括经配置通过其附接件与第一部件相邻的部分。由于制造差异，第二部件至少部分地与所述第一部件相隔一个间隙。垫片被布置在第一部件和第二部件之间的间隙中。垫片包含布置在其中的导磁材料，并且垫片材料被固结在第一部件和第二部件之间的间隙中的合适位置中，以使导磁材料暴露于磁场中。
[0113]在一些说明性示例中，第一部件和第二部件可选自不同类型的部件。例如，第一部件和第二部件可分别选自复合部件、金属部件、蜂窝状夹层面板、蒙皮面板、塑料部件、木质部件、陶瓷部件或其它合适类型的部件中的一种。
[0114]具体地，第一部件和第二部件可由相同或不同类型的材料制成。例如，第一部件可以是复合部件，而第二部件是金属部件。当然，根据说明性的实施例，可使用部件材料的任意组合。
[0115]本文所体现的设备和方法可在图13中的飞机制造和维护方法1300中的至少一个阶段期间采用。在一个说明性示例中，在图13中的组件和子配件制造1306中生产的组件或子配件可以按照与当图13中的飞机1400在投入使用1312时生产的组件或子配件类似的方式进行制作或制造。作为另一个示例，一个或多个设备实施例、方法实施例或它们的组合可在生产阶段期间使用，例如图13中的组件和子配件制造1306以及系统集成1308。在图13中，当飞机1400投入使用1312时和/或在维修和维护1314的过程中，可利用一个或多个设备实施例，方法实施例，或它们的组合。使用一些不同的说明性实施例可以明显加快飞机1400的组装和/或降低其成本。
[0116]例如，说明性实施例可以在组件和子配件制造1306的过程中实现。例如，说明性实施例可被实现以形成机翼组件中的垫片。说明性实施例还可在维修和维护1314的过程中实现。例如，在维修和维护1314期间制造的用于替换沉积结构，更新复合结构，整修复合结构或其它目的的复合结构可包括根据说明性实施例形成的垫片。
[0117]以此方式，通过说明性实施例可以在飞机1400的寿命周期中更快地执行制造、维修和其它操作。因此，可降低飞机1400的制造和维修成本。
[0118]因此，说明性示例提供了用于形成垫片的方法和设备。在说明性示例中，液体垫片材料被施加到部件之间的贴合性不如期望的那样大的位置。具体地，在若干个部件之间可存在间隙。感应加热用于对液体垫片材料加热，从而形成用于部件的垫片。
[0119]通过使用导磁材料，这些材料可放置在相对于液体垫片材料的位置中，以用于对全部的液体垫片材料提供期望的加热水平，从而形成垫片。如上所述，导磁材料可放置在液体垫片材料内或液体垫片材料外部。
[0120]根据本公开的发明主题的说明性的非排他性的示例在条款A1-D21中加以说明，以下:
[0121]Al.一种用于形成垫片(118)的方法，所述方法包括:
[0122]将带有导磁材料(130)的液体垫片材料(124)施加(1000)于在多个复合部件
(108)之间的所述垫片(118)的位置(112)中；以及
[0123]对在所述位置(112)中的所述导磁材料(130)施加(1002)磁场(136)，其中所述磁场(136)经配置加热所述液体垫片材料(124)至这样的温度，该温度使得所述液体垫片材料(124)变成固体并形成所述垫片(118)。
[0124]A2.如条款Al所述的方法，还包括:
[0125]定位磁场发生器(128)，使得所述磁场发生器(128)对导磁材料(130)施加磁场(136)。
[0126]A3.如条款Al至A2中任一项所述的方法，其中将带有所述导磁材料(130)的所述液体垫片材料(124)施加于在所述多个复合部件(108)之间的所述垫片(118)的所述位置
(112)中包括:
[0127]将所述液体垫片材料(124)施加到所述位置(112);以及
[0128]将所述导磁材料(130)放置在所述位置(112)中。
[0129]A4.如条款1-3中任一项所述的方法，其中所述导磁材料(130)以下述方式中的至少一种布置，即在所述液体垫片材料(124)被施加到所述位置(112)之前，将所述导磁材料(130)置于所述位置(112)中的所述液体垫片材料(124)中，或者在所述液体垫片材料
(124)被施加到所述位置(112)之后，将所述导磁材料(130)置于所述液体垫片材料(124)之上。
[0130]A5.如条款1-4中任一项所述的方法，还包括:
[0131]在加热所述液体垫片材料(124)之后移除所述导磁材料(130)，以便形成所述垫片(118)ο
[0132]A6.如条款1-5中任一项所述的方法，其中所述导磁材料(130)具有形状(125)，该形状选自导线、带、板或片中的至少一种。
[0133]A7.如条款6所述的方法，其中所述导线具有约0.003英寸至约0.020英寸的直径。
[0134]AS.如条款2-7中任一项所述的方法，其中所述磁场发生器(128)和所述导磁材料
(130)形成层(808)，其被放置成接触所述液体垫片材料(124)。
[0135]A9.如条款8所述的方法，其中所述层(808)经配置在所述液体垫片材料(124)变成固体之后被移除，以形成所述垫片(118)。
[0136]A10.如条款1-9中任一项所述的方法，其中所述导磁材料(130)是智能感受器(140)。
[0137]All.如条款1-10中任一项所述的方法，其中所述导磁材料(130)选自合金、钴、铁合金、镍和铁的合金、铁和硅的合金、非晶磁性合金或结晶磁性合金中的至少一种。
[0138]B12.一种用于形成垫片(118)的方法，所述方法包括:
[0139]将带有导磁材料(130)的液体垫片材料(124)施加(1000)于在多个部件(104)之间的所述垫片(118)的位置(112)中；以及
[0140]对在所述位置(112)中的所述导磁材料(130)施加(1002)磁场(136)，其中所述磁场(136)经配置加热所述液体垫片材料(124)至这样的温度，该温度使得所述液体垫片材料(124)变成固体并形成所述垫片(118)。
[0141]C13.—种设备，包括:
[0142]带有导磁材料(130)的液体垫片材料(124)，所述液体垫片材料被施加在多个复合部件(108)之间的垫片(118)的位置(112)中；以及
[0143]磁场发生器(128)，其经配置对在所述位置(112)中的所述导磁材料(130)施加磁场(136)，其中所述磁场(136)经配置加热所述液体垫片材料(124)至这样的温度，该温度使得所述液体垫片材料(124)变成固体并形成所述垫片(118)。
[0144]C14.如条款13所述的设备，其中所述磁场发生器(128)定位成使得所述磁场发生器(128)对导磁材料(130)施加所述磁场(136)。
[0145]C15.如条款13-14中任一项所述的设备，其中导磁材料(130)由以下至少一种方式放置，即在所述液体垫片材料(124)被施加到所述位置(112)之前，将所述导磁材料
(130)置于所述位置(112)中的所述液体垫片材料(124)中，或者在所述液体垫片材料
(124)被施加到所述位置(112)之后，将所述导磁材料(130)置于所述液体垫片材料(124)上。
[0146]C16.如条款13-15中任一项所述的设备，其中所述导磁材料(130)在加热所述液体垫片材料(124)之后被移除，以便形成所述垫片(118)。
[0147]C17.如条款13-16中任一项所述的设备，其中所述导磁材料(130)具有形状
(125)，所述形状选自导线、带、板或片中的至少一种。
[0148]C18.如条款17所述的设备，其中所述导线具有约0.003英寸至约0.020英寸的直径。
[0149]C19.如条款13-18中任一项所述的设备，其中所述磁场发生器(128)和所述导磁材料(130)形成层(808)。
[0150]C20.如条款19所述的设备，其中所述层(808)经配置在所述液体垫片材料(124)变成固体之后被移除，以便形成所述垫片(118)。
[0151]D21.—种飞机(1400)，包括:
[0152]第一部件；
[0153]第二部件，其包括经配置通过其附接件与所述第一部件相邻的部分，其中由于制造差异，所述第二部件至少部分地与所述第一部件分离间隙(110);以及
[0154]垫片(118)，其被布置在所述第一部件和所述第二部件之间的所述间隙(110)中，其中所述垫片(118)包含布置在其中的导磁材料(130)，并且所述垫片(118)被固结在第一部件和第二部件之间的间隙(110)中的合适位置，以使导磁材料(130)暴露于磁场(136)中。
[0155]不同的说明性实施例的描述已被呈现用于说明和描述的目的，并且不旨在穷举或限制公开形式的实施例。对于本领域技术人员，许多修改和变化将是显而易见的。此外，相对于其他说明性的实施例，不同的说明性实施例可提供不同的特征。所选择的一个或多个实施例被选定和描述以便最好地解释实施例的原理，实际应用，以及使其他本领域技术人员能够理解具有适合于所涉及的具体用途的各种修改的各种实施例的公开。
【权利要求】
1.一种用于形成垫片(118)的方法，所述方法包括: 将带有导磁材料(130)的液体垫片材料(124)施加(1000)在多个复合部件(108)之间的所述垫片(118)的位置(112)中；以及 对在所述位置(112)中的所述导磁材料(130)施加(1002)磁场(136)，其中所述磁场(136)被配置为加热所述液体垫片材料(124)至这样的温度，该温度使得所述液体垫片材料(124)变成固体并形成所述垫片(118)。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述导磁材料(130)以下述至少一种方式放置，即在所述液体垫片材料(124)被施加到所述位置(112)之前将所述导磁材料(130)置于所述位置(112)中的所述液体垫片材料(124)中，或者在所述液体垫片材料(124)被施加到所述位置(112)之后将所述导磁材料(130)置于所述液体垫片材料(124)上。
3.如权利要求1-2中任一项所述的方法，还包括: 在加热所述液体垫片材料(124)以形成所述垫片(118)之后，去除所述导磁材料(130)。
4.如权利要求2-3中任一项所述的方法，其中所述磁场发生器(128)和所述导磁材料(130)形成层(808)，所述层(808)被放置成接触所述液体垫片材料(124)。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述导磁材料(130)为智能感受器(140)。
6.—种设备,包括: 带有导磁材料(130)的液体垫片材料(124)，所述液体垫片材料(124)被施加在多个复合部件(108)之间的垫片(118)的位置(112)中；以及 磁场发生器(128)，其配置为对在所述位置(112)中的所述导磁材料(130)施加磁场(136)，其中所述磁场(136)配置为加热所述液体垫片材料(124)至这样的温度，该温度使得所述液体垫片材料(124)变成固体并形成所述垫片(118)。
7.如权利要求6所述的设备，其中所述导磁材料(130)以下述至少一种方式放置，即在所述液体垫片材料(124)被施加到所述位置(112)之前，将所述导磁材料(130)置于在所述位置(112)中的所述液体垫片材料(124)中，或者在所述液体垫片材料(124)被施加到所述位置(112)之后，将所述导磁材料(130)置于到所述液体垫片材料(124)上。
8.如权利要求6-7中任一项所述的设备，其中所述导磁材料(130)在加热所述液体垫片材料(124)之后被去除，以便形成所述垫片(118)。
9.如权利要求6-8中任一项所述的设备，其中所述磁场发生器(128)和所述导磁材料(130)形成层(808)。
10.如权利要求9所述的设备，其中所述层(808)被配置为在所述液体垫片材料(124)变成固体之后被去除，以便形成所述垫片(118)。
【文档编号】B64F5/00GK104210671SQ201410244743
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年6月4日 优先权日:2013年6月4日
【发明者】M·R·玛特森, B·W·史密斯, R·J·米勒 申请人:波音公司