用于制造气球囊的系统的制作方法
【专利摘要】一种组合装置(500)，其包括具有第一和第二水平面(402和404)的工作台(400)、设置在第一水平面(402)上的指示器(406)和密封部件(450)。第一水平面(402)布置成容放材料的第一片部分。指示器(406)沿工作台(400)的长度方向轴线布置以指示将加强筋附连到第一片部分上的位置。第二水平面(404)布置成容放气球囊的包括第一片部分、加强筋和材料的第二片部分的组装好的三角布部分。密封部件(450)被配置成沿着工作台(400)移动，并施加热密封以将设置于其上的第一和第二片部分结合到一起，以形成气球囊的至少一部分，在该部分，加强筋被布置成靠近三角布的中心线。
【专利说明】用于制造气球囊的系统
[0001]对相关申请的交叉引用
[0002]本申请是2014年7月23日提交的美国专利申请第14/338，756号的继续申请，该美国专利申请要求2013年12月20日提交的美国临时专利申请第61/918，772号的申请日的权益，其公开特此通过引用被合并于此。
【背景技术】
[0003]计算装置，诸如个人计算机、膝上型计算机、平板计算机、蜂窝电话和无数类型的能够上网的装置，在现代生活的许多方面逐渐盛行。这样，对借助互联网、蜂窝数据网络和其他这样的网络的数据连接的需求不断增长。但是，有世界上的很多地方数据连接仍不可用，或者即使可用，也是不可靠的和/或昂贵的。于是，额外的网络基础设施是所期望的。
[0004]—些系统可以通过在平流层运行的气球网络提供网络访问。由于这些气球在部署和运行期间经历的各种力，存在材料的柔性和稳定性之间的需求的平衡。这样，气球包括许多部件，诸如由可以被构造成为片或瓣以形成“南瓜状”或有瓣的气球的材料制成的柔性囊、以及多个支撑所述瓣的加强筋(tendon)。
[0005]通常，气球囊的这些部件在气球能飞行之前被组装。当此组装技术被手工执行时，工作会变得极其耗时且缺乏一致性。
【发明内容】
[0006]本公开的多方面有利于提供用于在气球囊的制造过程中使用的组合装置。在一个实施方式中，该组合装置包括具有第一和第二水平面的工作台部件、设置在第一水平面的指示器和密封部件。所述第一水平面布置成容放材料的第一片部分。指示器沿着所述工作台部件的长度方向轴线布置，以指示用于将加强筋附连到第一片部分上的位置。所述第二水平面布置成容放气球囊的组装好的三角布(gore)部分，所述三角布部分包括第一片部分、加强筋和材料的第二片部分。密封部件被配置成沿着工作台移动，并施加热密封以将设置于其上的第一和第二片部分结合在一起。这可以形成气球囊的三角布部分的至少一部分，使得加强筋被布置成靠近三角布的中心线。
[0007]在一个示例中，密封部件被进一步配置成在每个片的边缘处切割第一和第二片部分。轨道可以沿着工作台部件的长度方向轴线布置。密封部件能被配置成沿着所述轨道移动，以将第一和第二片部分热密封到一起。
[0008]在另一示例中，工作台部件包括覆层材料，该覆层材料允许第一片部分在第一水平面各处滑动。所述组合装置也可以包括气流单元。气流单元在被启动时导致一定量气流从而将第一片部分相对于工作台部件的第一水平面暂时保持在适当位置。在这点上，覆层材料能被配置成允许来自气流单元的气流到达设置在工作台部件的第一水平面上的第一片部分。
[0009]在再一示例中，供给轨道可以附连到工作台部件的第一水平面上。所述供给轨道能布置成在设置在第一水平面的指示器之内引导给定加强筋长度。
[0010]在另一实施方式中，可以提供一种系统。该系统包括具有气球囊的气球和用于在气球囊的制造过程中使用的组合装置。所述组合装置包括具有第一水平面和第二水平面的工作台部件、设置在第一水平面上的指示器和密封部件。所述第一水平面布置成容放材料的第一片部分。所述指示器沿着工作台部件的长度方向轴线布置，以指示用于将加强筋附连到第一片部分上的位置。所述第二水平面布置成容放气球囊的包括第一片部分、加强筋和材料的第二片部分的组装好的三角布部分。密封部件被配置成沿着工作台移动并施加热密封，以将设置在其上的第一片部分和第二片部分结合在一起。这可以形成气球囊的三角布部分的至少一部分，使得加强筋靠近三角布的中心线布置。
[0011]在再一实施方式中，可以提供一种制造气球囊的方法。所述方法包括横过具有第一水平面和第二水平面以及设置在第一水平面上的指示器的工作台布置材料的第一片部分。第一水平面可以布置成容放材料的第一片部分。指示器可以沿着工作台的长度方向轴线布置，以指示用于将加强筋附连到第一片部分上的位置。所述第二水平面可以布置成容放气球囊的组装好的三角布部分，该组装好的三角布部分包括至少第一片部分、加强筋和材料的第二片部分。第一片部分可以固定到工作台的第一水平面上。其中设置有加强筋的管子部分可以粘接到第一片部分上，使得管子部分与指示器对齐。材料的第二片部分可以定位在布置在工作台上的第一片部分和管子部分上。利用热密封装置，第一和第二片部分被连接到一起。连接好的第一和第二片部分形成气球囊的三角布部分的至少一部分，使得在管子部分内的加强筋布置成靠近三角布部分的中心线。
【附图说明】
[0012]图1是根据本公开的多方面的系统的功能图。
[0013]图2是根据本公开的多方面的气球的一示例。
[0014]图3是根据本公开的多方面的气球囊三角布的一示例。
[0015]图4A是根据本公开的多方面的工作台部件的一示例。
[0016]图4B是根据本公开的多方面的密封部件的一示例。
[0017]图5是根据本公开的多方面的一系统的一不例。
[0018]图6是根据本公开的多方面的用于组装气球囊三角布的工艺的一示例。
[0019]图7是根据本公开的多方面的工作台部件的另一示例。
[0020]图8是根据本公开的多方面的工作台部件的再一示例。
[0021]图9是根据本公开的多方面的流程图的一示例。
【具体实施方式】
[0022]本公开总地涉及提供一种制造气球囊的系统，该气球囊用于通信网络中的高海拔气球。在一些情况下，该通信网络可以包括几千个气球，它们同时部署在平流层中。为了提高制造大量气球的整体效率，在此描述的特征可以提供一种可重复的且自动的工艺。这些特征也有助于最小化可能由人接触造成的不精确和损坏。
[0023]在一个实施方式中，气球的每个气球囊包括多个气球囊三角布。每个气球囊三角布可以包括轻重量膜材料的第一和第二片部分。片部分可以在每个片的边缘处被热密封在一起，以形成多个气球囊三角布中的至少一个三角布部分。使加强筋设置于其中的管子部分可以被粘合到第一片部分，使得管子部分中的加强筋笔直布置在三角布的中心线处。在一些方面中，三角布可以利用下面更详细描述的制造工艺来建造。
[0024]为了提高用于气球囊的三角布的制造工艺的自动化，制造方法可以包括紧凑的组装工作台。此工作台通过允许气球囊整个在工作台的表面上被制造可以用于最小化气球囊与不受控制的表面的接触。工作台的此表面可以为了清洁而被严格控制，以防止对气球囊的损坏。
[0025]根据多方面，工作台可以包括第一和第二水平面(例如工作水平面和搁置水平面)。工作台的第一水平面被布置成容放材料的第一片部分。指示器可以设置在第一水平面的表面上。指示器沿着工作台的长度布置，作为用于加强筋的固持位置。例如，指示器可以包括线标记，该线标记用来指示用于将加强筋附连到材料的第一片部分上的位置。
[0026]工作台的第二水平面或低高度槽可以被布置成托住气球囊的包括第一片部分、加强筋和材料的第二片部分的组装好的三角布部分。这可以允许在制造给定三角布部分过程中气球囊膜的堆叠，而不影响工作台的第一水平面上的膜材料的顶层片。
[0027]为了组装气球囊的给定三角布部分，工作台上拉伸开的材料的第一和第二片部分可以例如利用热结合而被密封到一起。材料的此热结合能够用各种技术实现。在一个示例中，可以使用具有轨道的热密封器。该热密封器可以被配置成通过在轨道上来回移动而沿着工作台的长度行进。热密封器可以使用热结合密封，以在按压运动中将第一片部分和第二片部分连接到一起，一次一段。所述一段可以是片部分的对应于给定长度诸如一米的段。在此示例中，热密封器移动、密封、再次移动，直到它完成通过将第一和第二片部分结合到一起而制成的三角布部分的整个长度。
[0028]在制造工艺期间，膜材料的第一片部分可以横跨工作台的第一水平面在指示器上面被铺开。此第一片部分可以使用例如一个或更多个夹紧装置被固定到工作台上。使加强筋设置在其中的管子部分可以粘合到第一片部分，使得管子部分与工作台内的指示器对准。膜材料的第二片部分可以被供给到铺设在工作台上的第一片和管子部分之上。此时，这两个片可以被连接到一起。
[0029]为了连接膜材料的片，可以使用若干技术。在一个示例中，一种热密封装置能被用来将膜材料热结合到一起。替代地，可以使用其他类型的装置，诸如利用连续滚转热密封器，或各种其他类似和不同的热密封装置。
[0030]被连接的第一和第二片部分可以形成气球囊的三角布部分的至少一部分，其中管子部分内的加强筋大体布置到三角布部分的中心线上。热密封能被进一步配置成在每个片的边缘处切割第一和第二片部分，使得任何剩余物，诸如第一和第二片的未使用部分，可以被毫无困难地去除和丢弃。
[0031]一旦热密封装置已经将第一和第二片部分连接到一起，则完整的三角布可以以一种方式折叠在加强筋上并被放置在工作台的第二水平面上。这使得组装好的三角布部分能够放在工作台之下，以致不影响将被拉伸到工作台的第一水平面上的材料的下一顶部片的密封几何形状。然后，制造气球囊的三角布部分的上述工艺可以被一再重复，直到具有足够完成气球囊组件的三角布部分为止。
[0032]为了帮助将第一片部分布置在工作台上，在一些实施方式中，工作台可以被紧绷地覆盖以有弹性的材料，该有弹性的材料允许第一片部分的膜材料横跨工作台滑动，而不钩破或打褶。
[0033]为了将第一片部分保持在工作台上，在一些实施方式中，可以使用真空装置。例如，有弹性的材料也可以允许诸如来自工作台之下放置的真空装置的气流穿过所述材料流动到铺设在工作台上的第一片部分。在此示例中，当真空装置被启动时，气流可以将第一片部分临时保持在工作台上适当位置。在此方面，有弹性的材料可以是可透气的或包括多个孔，所述多个孔允许空气穿过该材料流动。
[0034]当参照下面的对实施方式的描述和附图考虑时，本公开的特征和优点将被理解。不同附图中相同的附图标记可以标识相同或类似的元件。此外，下面的描述不是限制性的；本技术的范围由所附的权利要求及其等价物限定。虽然根据示例实施方式的某些工艺在图中被示为按线性方式发生，但是这不是必须的，除非在此明确表示。不同的工艺可以按不同顺序或同时被执行。除非另有说明，步骤也可以被增加或省略。
[0035]示例系统
[0036]图1示出示例系统100，其中可以使用如上所述的气球。此示例不应被解释为限制本公开的范围或本公开的特征的可用性。例如，在此描述的技术能被用在各种类型的单独的气球或与其他类型的系统一起使用的气球上。在此示例中，系统100可以被考虑为“气球网络”。气球网络100包括多个装置，诸如气球102A-F、地面基站106和112和链路104、108、110和114，它们被用于促进气球间的通信以及基站和气球之间的通信。气球的一个示例在下面参照图2被非常详细地讨论。
[0037]示例气球
[0038]图2是示例气球200，其可以代表气球网络100中的任何气球。如图所示，气球200包括气球囊210、有效载荷220和附连到气球囊210的多个加强筋230以及末端板240。
[0039]气球囊210可以采取各种形式。在一种情况下，气球囊210可以由诸如聚乙烯的材料构造，该材料在气球200在飞行期间漂浮在空中的同时不具有大的负载。附加地或替代地，一些或全部气球囊210可以由高柔性乳胶材料或橡胶材料诸如氯丁二烯构造。也可以采用其他材料或其组合。此外，气球囊210的形状和尺寸可以根据特定的实施改变。另外，气球囊210可填充以各种气体或其混合物，诸如氦、氢或任何其他比空气轻的气体。气球囊210由此被设置成在有效载荷220的部署期间具有相关的向上的浮力。
[0040]气球200的有效载荷220通过诸如缆绳(未示出)的连接被固定至气球囊。有效载荷220可以包括计算机系统(未示出)，该计算机系统具有一个或更多个处理器和板载数据存储器。有效载荷220也可以包括各种其它类型的设备和系统(未示出)。例如，有效载荷220可以包括光通信系统、导航系统、定位系统、照明系统、海拔高度控制系统和向气球200的各种部件供电的电源。
[0041 ]气球囊210内的加压升力气体可以导致力或负载施加到气球200上。在此方面，加强筋230向气球200提供强度以承载气球囊210内的加压气体产生的负载。在一些示例中，使用多个垂直和水平附连的加强筋可以形成加强筋的笼(未示出)。每个加强筋可以被形成为附连到各气球囊三角布上的纤维负载带。替代地，管状套管可以被粘接到各气球囊上，加强筋位于该管状套管中。
[0042]每个加强筋可以被形成为纤维负载带，其被粘接到各气球囊三角布上。替代地，一种套管或管子可以粘接到各气球囊，且加强筋位于其中。在一些实施方式中，加强筋230可以从气球囊210的顶部延伸到底部，以承受负载。在通常的操作中，这些加强筋230在气球飞行期间需要被保持在适当位置，以持续应付负载并维持气球囊的形状。
[0043]加强筋230的顶端可以用一种装置诸如末端板240被联接在一起，该装置可以位于气球囊210的顶部。在一些示例中，加强筋230的底端也可以彼此连接。例如，相应的板(未示出)可以设置在气球囊210的基部或底部。在一些示例中，顶部的末端板240可以与气球囊210的底部的板尺寸和形状相同。两个板可以包括用于将加强筋230附连于其上的相应的部件。
[0044]鉴于使气球囊210尽可能重量轻的目标，它可以由多个气球囊瓣或三角布构成，该气球囊瓣或三角布具有诸如聚乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯的薄膜，所述薄膜重量轻，但是具有适当的强度性能以用作可在平流层部署的气球囊。在此示例中，气球囊210由多个气球囊三角布构成。
[0045]在图3中，气球囊三角布300的一示例被示出。如图所示，气球囊三角布300可以被成形，使得用于连接气球囊的相邻三角布的边缘接缝302的长度大于三角布300的中心线。当气球囊被以升力气体充气时，可以存在过多的气球囊三角布材料，该过多的气球囊三角布材料可以在气球囊材料上具有任何应力之前稍微向外凸出。由于此，负载可以被施加到气球囊三角布300的最短部分上，例如三角布300的中心线部分上。
[0046]为了帮助抵御气球囊内升力气体导致的负载，加强筋304可以附连到气球囊的每个三角布的中心线上。如图所示，加强筋304可以沿中心线纵向定位。在一些实施方式中，加强筋可以穿过加强筋管子延伸。加强筋管子可以是预定厚度的重量轻的透明塑料套管(例如I密耳(mil)的聚乙烯)。虽然加强筋304能在加强筋管子内移动，但是管子能限制此移动，使得加强筋304停留在气球囊三角布302的中心线附近。
[0047]在一些实施方式中，加强筋管子可以围绕加强筋304充分地紧，如4mm直径加强筋304的每一侧的2mm间隙。这使得加强筋304由于加强筋304和管子之间的摩擦而能被保持在适当位置。由于此，可以需要较少的管子材料以将加强筋304保持在适当位置，由此减小由于将管子粘接至三角布材料上而导致的气球囊三角布300的损坏的可能性。
[0048]在另外的实施方式中，加强筋可以在最少数量的固定点306(例如五个)处被固定至加强筋管子304的内部。固定点用于将加强筋304保持在适当位置，直到加强筋管子被粘接到气球囊三角布300上为止。例如，一种胶带能用于固定点，其中胶带可以被设计成在管子与气球囊三角布300的连接之前失效。
[0049]为了将加强筋304粘接到气球囊三角布300上，可以采用若干技术。在一个示例中，包括加强筋304的加强筋管子可以包括压敏粘合剂(PSA)背衬。在此示例中，用于PSA背衬的覆层可以被去除，使得加强筋管子能沿着三角布302的整个长度粘贴。在另外的示例中，能使用热密封方法。例如，自动化密封单元(未示出)能够沿着加强筋管子运行，以施加一定温度的热以将加强筋管子热密封到气球囊三角布300上。加强筋304可以在某制造工艺期间被粘接到气球囊三角布300上。用于在此制造工艺期间使用的装置的示例在下面被进一步描述。
[0050]示例组合装置
[0051 ]本技术的一个方面提供一种用于制造用于气球的气球囊三角布的自动化组合装置。在此示例中，该组合装置包括特定的机器部件，如紧凑的组装工作台和密封装置。
[0052]在图4A中，示出用于该组合装置的工作台部件400的一个示例。如图所示，工作台部件400包括第一水平面402和第二水平面404以及设置在第一水平面402的表面403上的指示器406。指示器406可以用于标记工作台400上用于在正被制造的气球囊三角布上放置加强筋的位置。工作台400可以使之用于成形气球囊三角布并将单个气球囊三角布热密封在一起，该气球囊三角布由气球材料408的片(被显示为卷绕的)制造。在此方面，工作台部件400还包括弯曲带410，弯曲带410能用于指示热密封可以在哪里发生，例如在由气球材料408的卷形成的气球囊三角布的边缘处。
[0053]材料408的片可以供给到工作台400上，以形成给定的气球囊三角布。例如，气球材料408的连续片可以手动展开到工作台上。如上所述，气球材料408可以是重量轻的材料，诸如聚乙烯，由此允许操作者的容易的操纵。
[0054]在一些实施方式中，气球材料408可以例如附连到带驱动轨道(未示出)上以展开材料。带驱动轨道可以包括轮，该轮能被手动或自动操作，从而对准一定距离的材料从而将其展开。此一定距离可以对应于要从卷上切割的气球材料408的预定长度。带驱动轨道的一个优点在于它有助于为每个三角布展开正确量的材料的精度以及限制人与材料接触的量，该接触能造成损坏。
[0055]一旦气球材料408被展开，则利用一系列的约束件或夹子412，它可以被限制在工作台部件400上。该系列的夹子412可以帮助保持气球材料408在其被加工同时不偏移。虽然夹子412可以用于限制气球材料408，但是某些夹子可以挤压材料408，由此导致一定量的损坏。因为此原因，夹子412的使用可以被限制于工作台400的一侧。例如，夹子可以沿着工作台400的一侧布置，在该侧过多的片材料将被切掉以将片成形为气球囊三角布。
[0056]如图4中所示，指示器406可以沿着工作台部件400的长度方向轴线布置。如上面指出的，指示器406可以用于指示用于将加强筋附连到展开到第一水平面402上的气球材料408的片上的位置。例如，指示器406可以包括一个或更多个线标记。所述线标记可以用于笔直地对准加强筋，使得加强筋靠近气球囊三角布的中心线定位。例如，如果加强筋放置在线标记之内，则加强筋可以处于正被制造的气球囊三角布的中心线处。在此示例中，指示器406横跨工作台对角地延伸。此对角布置可以帮助减少气球材料408的浪费。例如，通过将加强筋线对角地布置，为了形成气球囊三角布，较少的材料将需要被切去。
[0057]第一水平面402可以是工作台部件400的工作区域。第一水平面402可以包括某种材料的平滑顶层。例如，顶层材料可以覆盖工作台的第一水平面402的表面403，并且在一些实施方式中覆盖第二水平面404的表面405。顶层材料可以是光滑材料，其减小或甚至消除工作台400内的粗糙起伏。在一个示例中，工作台部件400的顶层覆层可以是诸如玻璃纤维和/或硅树脂的柔顺材料的厚层(例如3/8英寸)，或者具有一定程度热弹性的其他类型的类似材料。此顶层的优点在于它有助于形成用于铺展气球材料408的片的工作台400的平放部分。
[0058]虽然工作台部件的顶层能是耐热的，但是直接抵靠此材料将气球囊三角布热密封到一起可以不是可行的，因为三角布可能在此工艺中被损坏。例如，作为将热密封装置压靠在工作台部件400上以形成三角布的结果，气球囊三角布的边缘可以变弯曲和变形。结果，工作台部件400可以在热密封发生处，诸如在弯曲带410处，包括额外的材料。
[0059]弯曲带410可以在工作台400上指示用于气球材料408的热密封发生的地方。在一些实施方式中，弯曲带410可以包括额外材料，诸如浸渍有聚四氟乙烯(PTFE)涂层的玻璃纤维，其具有比工作台部件400的顶层涂层更高的熔点。此额外涂层也可以有助于防止材料408因为在带410处进行的热密封而粘到工作台400上。
[0060]工作台部件400的第二水平面404可以被配置以堆积气球囊的组装好的气球囊三角布。例如，第二水平面404可以包括用于在制造过程中保持气球囊三角布的槽状搁置区域。第二水平面404的表面405可以被配置，使得该表面足够宽以堆放多个组装好的气球囊三角布，该组装好的气球囊三角布包括附连到每个三角布部分的加强筋。在第二水平面404处，三角布可以在用于给定气球囊的三角布的不同部分在第一水平面402处正被加工的同时搁置。使工作台400被配置有两个水平面的优点是在气球材料408的片被热密封到一起之后，它们能被移开，而不影响气球材料的顶部片平铺在第一水平面上。
[0061]为了将气球材料408的片热密封到一起，该组合装置可以包括密封机器部件。仅作为示例，图4B是用于该组合装置的密封部件450的一示例。在此示例中，密封部件450包括密封装置452，该密封装置452通过致动臂454被联接至轨道456。在一些实施方式中，控制单元460可以被用于使用通信链路462控制密封部件450的操作，该通信链路462能是有线或无线链路。
[0062]为了利用通信链路462与密封部件450通信，部件450可以包括通信电路(未示出)。此通信电路可以包括用于处理往来于控制单元460的信号的接收器/发射器。在一些示例中，这些信号可以包括用于密封部件450的命令，例如启动致动臂456和/或启动密封装置452的热密封操作。
[0063]密封装置452可以包括设置在该装置上的可电加热元件451。可加热元件451可以为预定宽度和长度，该预定宽度和长度可以用来接合气球材料的层。例如，在例如通过电力的流动被启动时，可加热元件451可以达到某温度，该温度足够热以热结合或以其他方式将气球材料的两个片的一段熔化到一起。在这点上，为了热结合起动，密封装置452可用于将片压到一起。在一些实施方式中，可加热元件451可以具有大体平坦的表面，使得热结合可以在气球材料的正被结合的段的各处被一致地施加。虽然热触发粘合剂或其他类型的类似粘合剂可以用于热密封气球材料，但是将片熔化到一起的优点在于它以最少的部件导致更快和更容易的工艺，并且可以在被结合材料各处形成更好的热膨胀系数(CTE)匹配。
[0064]在一些实施方式中，密封装置452可以提供用于气球材料408的热密封和切割的操作的组合。例如，密封装置452可以被配置成在进行密封的同时通过利用热和一定量的压力切割气球材料408。替代地，密封装置452可以包括附连到可加热元件451上的刀刃状切割构件(未示出)。在一些实施方式中，切割构件可以直接附连到密封装置452上，或可以与密封装置452分离，并且在热结合完成之后被使用。配置密封装置452以用于切割的益处在于气球材料可以在被热结合之后被立即切割。例如，随着密封装置452压到气球材料上，该密封装置可以被配置成自动移动，从而导致切割构件切去部分额外材料。
[0065]为了移动密封装置452，可以使用轨道456。轨道456能被安装在任何适当的支撑件上。如图4中所示，轨道456安装在顶置支撑件457上。在一些实施方式中，轨道456可以被配置，使得密封装置452能沿着水平轴线相对于支撑件457被引导。此水平轴线可以对应于展开到工作台400上的气球材料的片的长度方向。轨道456能被配置，使得密封装置452能够通过利用致动臂454水平地前后移动。密封装置452沿着轨道456的此前后移动能手动或自动操作，例如通过使用来自通信单元460的命令。
[0066]密封装置452能被安装到致动臂454上。如上面指出的，臂454可以允许密封装置452沿着轨道456的水平移动的一些自由。在一些实施方式中，致动臂454也能被起动从而引起密封装置452垂直移动。例如，致动臂454可以包括壳体(未示出)，该壳体能在第一位置和第二位置之前伸出和收缩臂。在一些方面，致动臂454的伸出允许密封装置452被压靠在气球材料上，以导致热结合起动。如同沿着轨道452的移动一样，致动臂454能被手动地、自动地或手动与自动某种组合地伸出和/或收缩，例如通过使用来自通信单元460的命令。
[0067]图5是组合装置500的示例，其可以包括机器部件，诸如如上所述的工作台部件400和密封部件500。组合装置500可以用于制造用于气球的气球囊三角布。在制造工艺期间，膜材料的第一片部分可以被展开并放置到工作台400的第一水平面402上在指示器406之上。包括加强筋的加强筋套管部分可以与指示器406对准，并且例如通过热密封或替代地通过从加强筋套管上去除粘合剂背衬并将套管压到气球囊三角布上而被粘接到第一片上。材料408的第二片部分可以被供给到工作台400上，以将其与第一片连接。
[0068]为了将膜材料的片连接到一起，密封部件450可以从工作台400的一个端部到相反的端部前后移动，由此沿着工作台400的长度来回移动。密封部件450可以通过热密封搁置在第一水平面上的材料408的一段例如长度上一米左右来操作。例如，密封部件450可以下压在工作台400上以热密封气球囊三角布材料的特定段，随后被提升并移动到要被热密封的下一段。密封部件450的此向上、移位和向下运动能被重复，直到铺展的材料的整个长度按接连的段被热密封，导致完成的气球囊三角布。
[0069]在完成气球囊三角布之后，不用于三角布的额外片材料可以例如通过利用密封部件450的切割元件或通过其他技术被切除。此额外材料然后能被轻易地移开，从而被丢弃或回收。在一些实施方式中，吸收棍(uptake roll)能被用来捕获或供入过剩的或废弃的气球材料408，以进一步减少材料处理。
[0070]完成的气球囊三角布可以被移动且堆叠在工作台的第二水平面上。此时，气球材料408的相继的片能被展开到工作台400上，用于制造要被附连到气球囊上的另外的气球囊三角布。制造气球囊三角布的工艺能针对材料408的连续片重复，直到已经制造了足够数量的三角布为止。下面参照图6进一步描述此组装过程的一示例。
[0071]图6是用于例如通过使用如上所述的组合装置500组装气球囊三角布的工艺600的一示例。在步骤I，第一片材料602可以平铺在工作台400的第一水平面上。在步骤2，加强筋604可以粘接到第一片材料602的面向上的部分。如在步骤2所示，加强筋604可以最初在第一片材料602之上。来自此第一片的多余材料可以例如使用切割元件被切去。此多余材料可以被切去，使得片的初始边缘能被形成为单独的气球囊三角布的形状。如上所述，加强筋604被设置，使得在被完成时它将在此三角布的中心线附近。
[0072]在一些方面中，加强筋604也能用于帮助对准片。例如，在步骤3，第一片材料602能被围绕加强筋604旋转或以其他方式折叠。在步骤4，第一片602可以被翻转，使得片位于加强筋之上。结果，第一片602的具有气球囊三角布形状的边缘面向工作台400的第二水平面。包括加强筋的第一片的此成形的边缘可以堆叠到第二水平面上，使得第一片602的未成形的边缘仍搁置在第一水平面上。
[0073]在步骤5，第二片材料606可以平铺在工作台400的第一水平面上在第一片602的一部分上。第二加强筋608可以粘接到第二片材料606的面向上的部分。在步骤6，第一和第二片材料602和606可以例如利用密封装置被热结合到一起。在步骤7，按照气球囊三角布的形状多余材料被切去。应该指出的是，在一些实施方式中，例如通过使用密封装置，多余材料能在第一和第二片的热结合的同时被切去。在步骤8，包括附连的加强筋604和608的两个片602和606被堆叠在工作台的第二水平面上。如图所示，第二片602的一边缘仍搁置在第一水平面上。此未成形的边缘能被用于连接随后的气球囊三角布。
[0074]在步骤9，第三片材料610可以被平铺在工作台400的第一水平面上在第二片606的一部分之上。如前面那样，第三加强筋612可以被粘接至第三片610的上表面。在阶段10，第三片610可以被热结合到第二片610，并且通过切去材料的额外部分而被形成为成形的气球囊三角布。如上面指出的，这些步骤可以被一再重复，直到用于特定气球囊尺寸的足够数量(例如大约35个左右)的气球囊三角布被制造。
[0075]上述工艺仅是用于利用在此描述的技术制造气球囊三角布的一个示例性工艺，为了气球囊三角布制造，可以增加、去除或补充其他工艺、方法或步骤。此外，一些组装部件能被修改或以其他方式改变，以进一步增加气球囊三角布制造工艺的效率。这些不同的替代方式中的一些在下面被进一步描述。
[0076]图7是另一类似于工作台部件400的工作台部件700的示例，该工作台部件700可用于气球囊三角布的制造。在这点上，工作台部件700的特征可以结合如上所述的工作台部件400的特征被使用。在此示例中，工作台部件700被修改以便于气球材料408在工作台部件700上的展开。例如，如图7所示，工作台700可以包括覆层材料702。此覆层材料可以是一种有弹性的材料，诸如聚酯混合材料，或具有类似性能的其他类型的材料。覆层材料可以紧绷地覆盖工作台700的水平面，并允许气球材料408的第一片部分平滑地在该水平面上滑动，使得它能被快速地设置在工作台700上。
[0077]在一些实施方式中，修改的工作台部件700也可以包括气流单元704。气流单元704可以被配置成相对于工作台部件700的水平面临时将第一片部分保持在适当位置。例如，气流单元704可以包括位于工作台700之下的一个或更多个风扇。所述风扇能被配置成引发穿过工作台700起作用的一种真空效果，以暂时压紧气球材料408的第一片部分。为了气流穿过，工作台700可以包括多个开口 706或孔。在这点上，覆层材料702可以包括有弹性的材料的多孔织物，从而允许气流从工作台700之下穿过，以抵达设置在第一水平面上的第一片部分。
[0078]在图8中，示出可以用于气球囊三角布的制造的类似于工作台部件400的工作台部件800的再一示例。在这点上，工作台部件800的特征可以结合如上所述的工作台部件400的特征使用。在此示例中，工作台部件800被修改以便于加强筋的供给。如图8所述，加强筋轨道802可以被安装，以用于沿着气球囊三角布的中心线的加强筋输送。例如，某长度的加强筋材料804(被显示为卷)可以用轨道802被引导到工作台700上。轨道802可以在工作台中的凹陷或沟槽内，足以保持加强筋，使得气球材料408的片能够与工作台700的表面平齐。
[0079]一旦此加强筋材料804被供给而横跨工作台700，则加强筋可以被附连到气球囊三角布的中心线上。在一些方面中，轨道802通过帮助使用于在气球材料408在工作台700上的自动展开期间附连加强筋到气球囊三角布上的流水线工艺自动化，可以有效地促进气球囊三角布的制造。
[0080]示例流程图
[0081]图9是流程图900的一示例，其描绘了用于制造气球囊的上述方面中的一些的示例。如前面讨论的，以下操作不必按下面描述的精确顺序执行。而是，如上面提到的，各种操作能以不同顺序或同时被处理，并且多个操作可以被添加或省略。
[0082]在框910中，材料的第一片部分可以横跨具有第一和第二水平面和设置在第一水平面上的指示器的工作台布置。例如，第一片部分可以手动或自动地从材料卷设置到工作台上。
[0083]在框920中，第一片部分可以被暂时固定到工作台的第一水平面上。例如，第一片部分可以利用夹子或其他类型的装置被固定到工作台上，以防止第一片部分在它被加工的同时移动。
[0084]在框930中，其中设置有加强筋的管子部分可以粘接到第一片部分上，使得管子部分与指示器对准。例如，管子部分可以利用粘合剂或在一些实施方式中利用热密封技术被粘接到第一片部分上。指示器可以被使用，使得在形成气球囊三角布时，管子部分与三角布的中心线对准。
[0085]在框940中，材料的第二片部分可以设置在工作台上布置的第一片部分和管子部分之上。例如，在管子部分粘接到第一片上之后，第二片可以从材料卷展开。正如在第一片中那样，第二片部分可以从材料卷被手动或自动地展开到工作台上。
[0086]在框950中，第一和第二片部分可以利用热密封装置被连接到一起。被连接起来的部分形成气球囊三角布，使得加强筋布置成靠近三角布的中心线。在此框中，未用于气球囊三角布的多余材料可以利用切割元件切去。
[0087]在框960中，气球囊的三角布部分可以安置在工作台的第二水平面上，而不影响材料的额外片部分被布置在第一水平面上。
[0088]在框965中，可以确定是否已经制造了足够数量的气球囊三角布。例如，足够数量的气球囊三角布可以是足以形成完整气球囊的三角布。如果足够数量的气球囊三角布已经被制造，那么流程图900可以停止。否则，流程图900可以返回到步骤910，在该步骤910额外的气球囊三角布的制造可以继续，直到有足够的被组装以形成完整气球囊的三角布为止。
[0089]前面的替代示例中的大多数不是相互排斥的，而是可以以各种组合实施以实现独特优点。由于上面讨论的特征的这些和其他变型和组合能被使用而不背离权利要求限定的主题，所以前面对实施方式的描述应该被作为示范对待，而非被作为对权利要求限定的主题的限制对待。另外，在此描述的示例的条款以及措辞为“诸如”、“包括”等的语句不应被解释为将权利要求的主题限制于特定示例；而是，这些示例意在仅示范出很多可能的实施方式中的一个。此外，在不同附图中的相同附图标记能标识相同或类似的元件。
【主权项】
1.一种用于制造气球囊的组合装置，所述组合装置包括: 工作台部件，所述工作台部件具有第一水平面和第二水平面以及设置在所述第一水平面上的指示器，所述第一水平面布置成容放材料的第一片部分，所述指示器被沿着所述工作台部件的长度方向轴线布置以指示用于将加强筋附连到所述第一片部分上的位置，所述第二水平面被布置成容放所述气球囊的至少包括所述第一片部分、所述加强筋和材料的第二片部分的组装好的三角布部分；以及 密封部件，所述密封部件被配置成沿所述工作台部件移动并施加热密封以将所述第一片部分结合到设置在其上的所述材料的所述第二片部分上，以形成所述气球囊的三角布部分的至少一部分，使得所述加强筋被布置成靠近所述三角布部分的中心线。2.如权利要求1所述的组合装置，其中，所述密封部件被进一步配置成在每个片的边缘切割所述第一片部分和第二片部分。3.如权利要求1所述的组合装置，还包括沿所述工作台部件的所述长度方向轴线布置的轨道，其中所述密封部件被配置成沿所述轨道移动，以将所述第一片部分和第二片部分热密封到一起。4.如权利要求1所述的组合装置，其中，所述工作台部件包括覆层材料，所述覆层材料允许所述第一片部分跨所述第一水平面滑动。5.如权利要求4所述的组合装置，还包括气流单元，所述气流单元在被启动时导致适量气流，所述适量气流暂时将所述第一片部分相对于所述工作台部件的所述第一水平面保持在适当位置。6.如权利要求5所述的组合装置，其中，所述覆层材料被配置成允许来自所述气流单元的气流抵达设置在所述工作台部件的所述第一水平面上的所述第一片部分。7.如权利要求1所述的组合装置，还包括供给轨道，所述供给轨道附连到所述工作台部件的所述第一水平面上，所述供给轨道被布置成在设置于所述第一水平面上的所述指示器内引导给定的加强筋长度。8.一种系统，包括: 具有气球囊的气球；以及 用于在所述气球囊的制造期间使用的组合装置，所述组合装置包括: 具有第一水平面和第二水平面以及设置在所述第一水平面上的指示器的工作台部件，所述第一水平面被布置成容放材料的第一片部分，所述指示器被沿着所述工作台部件的长度方向轴线布置以指示用于将加强筋附连到所述第一片部分上的位置，所述第二水平面布置成容放所述气球囊的至少包括所述第一片部分、所述加强筋和材料的第二片部分的组装好的三角布部分；以及 密封部件，所述密封部件被配置成沿着所述工作台部件移动并施加热密封以将所述第一片部分结合到设置在其上的所述材料的所述第二片部分上，以形成所述气球囊的三角布部分的至少一部分，使得所述加强筋布置成靠近所述三角布部分的中心线。9.如权利要求8所述的系统，还包括轨道，所述轨道沿着所述工作台部件的所述长度方向轴线布置，其中所述密封部件被配置成沿着所述轨道移动以将所述第一片部分和第二片部分热密封到一起。10.如权利要求9所述的系统，其中，所述密封部件被进一步配置成在每个片的边缘处切割所述第一片部分和第二片部分。11.如权利要求8所述的系统，其中，所述工作台部件包括覆层材料，所述覆层材料允许所述第一片部分跨所述第一水平面滑动。12.如权利要求11所述的系统，还包括气流单元，所述气流单元在被启动时导致适量气流，所述适量气流暂时将所述第一片部分相对于所述工作台部件的所述第一水平面保持在适当位置。13.如权利要求12所述的系统，其中，所述覆层材料被配置成允许来自所述气流单元的气流抵达设置在所述工作台部件的所述第一水平面上的所述第一片部分。14.如权利要求8所述的系统，还包括供给轨道，所述供给轨道附连到所述工作台部件的所述第一水平面，所述供给轨道被布置成在设置于所述第一水平面上的所述指示器内引导给定的加强筋长度。15.一种制造气球囊的方法，所述方法包括: 横跨具有第一水平面和第二水平面以及设置在所述第一水平面上的指示器的工作台布置材料的第一片部分，所述第一水平面布置成容放材料的第一片部分，所述指示器沿着所述工作台的长度方向轴线布置以指示用于将加强筋附连到所述第一片部分上的位置，所述第二水平面被布置成容放所述气球囊的包括至少所述第一片部分、所述加强筋和材料的第二片部分的组装好的三角布部分； 将所述第一片部分固定到所述工作台的所述第一水平面上； 将其中设置有所述加强筋的管子部分粘接到所述第一片部分上，使得所述管子部分与所述指示器对准； 将所述材料的所述第二片部分安置在布置在所述工作台上的所述第一片部分和管子部分之上；以及 使用热密封装置将所述第一片部分和第二片部分连接到一起，被连接起来的第一片部分和第二片部分形成所述气球囊的所述三角布部分的至少一部分，使得所述管子部分内的所述加强筋布置成靠近所述三角布部分的中心线。16.如权利要求15所述的方法，还包括: 将所述气球囊的所述三角布部分堆叠到所述工作台的所述第二水平面上；以及 横跨所述工作台的所述第一水平面布置材料的第三片部分，以形成所述气球囊的另外的三角布部分。17.如权利要求15所述的方法，其中，所述热密封装置被进一步配置成沿着每个片的边缘切割所述第一片部分和第二片部分。18.如权利要求15所述的方法，其中，所述工作台包括覆层材料，所述覆层材料允许所述第一片部分跨所述工作台的所述第一水平面滑动。19.如权利要求18所述的方法，其中，所述工作台包括气流单元，所述气流单元在被启动时导致适量气流，所述适量气流暂时将所述第一片部分相对于所述工作台的所述第一水平面保持在适当位置。20.如权利要求19所述的方法，其中，所述覆层材料被配置成允许来自所述气流单元的气流抵达设置于所述工作台的所述第一水平面上的所述第一片部分。
【文档编号】B64F5/00GK106029504SQ201480075881
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2014年12月12日
【发明人】K.罗奇, J.内里, D.H.福里
【申请人】谷歌公司