用于制造预制壳体的组件、设备和方法与流程

本发明的目的是一种用于预制增强织物片材的组件以及包括所述组件的设备。

特别地，本发明涉及一种复合材料的预制组件，所述复合材料例如包括诸如玻璃纤维或碳纤维的纤维，所述纤维均被模制但优选地紧密地编织，以形成浸渍有例如热塑性材料的树脂的织物，但是同样地，所述复合材料也包括多层复合物或具有例如诸如聚氨酯片材的成形片材的插入物的夹层织物。

本发明还涉及一种用于预制增强织物片材的方法。

特别地，所述方法允许制造预制壳体。

背景技术：

允许制造复合材料面板或壳体的方法是众所周知的。已知类型的复合材料提供了包含紧密编织增强物的基质的制备，所述基质例如通过将预浸渍的碳纤维(“预浸料”)束与热塑性材料(例如，其中分散有所述增强物的无定形或半结晶聚合物材料)交织或相交而制成，所述增强物例如可以呈一个片材或多个片材的碳纤维织物或其他增强物材料的形状，这给予了复合材料所期望的机械性能，但通常主要是所期望的外观(美观碳纤维织物)。

已知的待预制的增强织物片材可以浸渍有热塑性粘合剂，或者可选地，可以不具有热塑性浸渍剂并且可以是干式预制的。

越来越需要诸如车身面板或头盔面板、行李箱、设备零件、车架或船体的护罩或者飞机机身的部件的组件，所述组件可以用于结构功能，它们主要用于美学功能。因此，作为美学组件，在材料形成之后，这些组件中的增强纤维或织物或材料的可见设计在美学上应是平常的或舒适的，或者在其期望的设计中未扭曲。

在特定情况下，增强物呈精细元素的形状，诸如被收集在成束的增强纤维中的呈矮胖形的颗粒或细长状的纤维，或者增强物可以由已对齐且已彼此相交的纤维组成，以形成具有纬线和经线的织物，所述织物形成美学设计或效果，或者增强物可以包括例如铝的金属板或膜。某些已知类型的增强纤维是碳纤维、玻璃纤维和芳族聚酰胺纤维。

具有包括板或膜的增强物的增强复合材料的示例是由玻璃纤维复合材料和铝膜制成的隔热罩的产物，以使得例如适合用于涂覆机动车辆的消声器的隔热。由于形成铝皮的膜在成型期间不应被撕裂或破裂，从而为热量创造了进入到车辆后部部分的通道，因此这里的问题反而是功能上的。

用于复合材料的增强步骤的所有这些组件或元件稍后用术语“增强织物”或“增强织物片材”来定义，组件或元件诸如以下列项为例：包括例如玻璃纤维、塑料纤维、碳纤维、钢纤维和/或其他纤维或纤维束的单个纤维和/或纤维束的片材；以及非织造织物、与上面所列的所述纤维或纤维束交织的织物、膜、它们的组合以及它们的具有成形片材的多层或夹层，例如成形片材为由聚氨酯制造或由蜂窝状材料等制成。

在特定的典型实施方式中，增强复合材料例如通过使用特定的模具被制造成预制片材的形状，所述预制片材形成例如摩托车的头盔的保护壳体的芯，以及行李箱的保护壳体的芯，或者专业设备的零件、高性能车辆框架的护罩或船体的护罩、以及专业飞机机身或车辆车身面板的部件。

尽管这样的增强复合材料片材并非仅用于解决美学功能，但是它们通常位于可见的部分，因此，这样的增强复合材料片材的主要任务之一是呈现美学的重要元素，这两方面都借助于以下方式实现：形成交织织物的纤维束的纬线和经线的有序排列，并且具有通过布置纤维或纤维束或增强织物而专门制成的任何设计。例如，增强复合材料片材的某些已知实施方式具有网格或鱼骨或方格类型的交织。

通常，增强复合材料片材通过在炉中预热预浸渍有热塑性材料的织物制成，在所述炉中，由于温度升高，使得材料是可塑性变形的，例如橡胶状的或具有延展性，从而形成预浸渍的织物片材，然后其被插入模具中进行预制，只要其表现得类似易延展材料即可。

在预制之后，通过冷却下来，预浸渍的织物片材成为保持由模具或预制而设定的形状的壳体，然后其可以通过通常用一个或多个层涂覆预制壳体来加固并锁定其形状，以使如此获得的加固的壳体在大于构成热塑性步骤的材料的玻璃化转变温度的温度条件下也保持所期望的形状。

在使用未预浸渍的织物片材的情况下，即，在使用将要干式预制的类型的织物片材的情况下，通常还提供预热增强织物片材以使其更容易变形的步骤。

通常已知的是通过定位框架来进行预制步骤，在所述框架上，待在预制件模具的半模之间预制的增强织物被拉伸开。然而，这种系统至少在形成增强织物的增强元件的相互布置中必然会产生缺陷，这是由于待预制的增强织物片材的过度起伏和/或拉伸所导致的，从而导致在美学上不舒适的不令人满意的外观或开裂或拉伸或折痕，有时甚至导致将复合材料片材隐藏在待销售的产品中，以隐藏由于预制而产生的诸如折痕和拉伸的缺陷。

为了减少这样的美学缺陷的出现，通常指定一个或多个专家操作员来进行这样的任务：在预制期间在模具逐渐闭合的同时，通过手动握住增强织物片材的某些翼片来手动保持它们的拉伸，同时检查设计是否是有序的。对于这样的人员来说并不少见的是，不得不在特别注意避免变形和折痕的同时通过手动将增强织物片材布置在模具的腔中来进行干涉。这样的策略强加了专家人员的使用，并且使得不可能实现生产过程的自动化。

从文献ep-2875931中已知一种自动预制方法，该方法使用矩形框架，所述矩形框架设置有用于夹持安装在相互滑动的相对的异型型材上的预浸渍的织物片材的翼的钳子，所述型材形成矩形框架的两个相对的侧并且滑动，使得当它们被致动器移动时它们可彼此靠近地移动，从而在模具闭合期间使织物松弛。通过测量上半模的下降冲程或两个半模的闭合速度来控制这种相对的型材的相关的接近冲程。

尽管在提供可以自动化的工艺方面是部分有利的，但是这种方案基本上不能解决问题。通过在相对的侧上以同步的方式控制预浸渍的织物片材的夹持，这种方案使得必须移动在相对的两侧上的所有夹持件。实际上，当模具具有复杂的空间形状而不具有呈正方形或矩形形状的规则平面时，不适于设置具有相关的同步接近的相对的滑动侧的框架。

从文献de102012024060a1、wo2014/064085、wo2017/140752、us9393746b2和ep2616233b1中也已知类似的方案。

这样的方案控制预浸渍的织物片材在形成片材表面的连续性的工作平面上、或沿着牵拉电缆所指示的方向的单独的夹持和拉动，这完全不能确保片材将会遵循模具中的成型空腔的复杂形状(例如凹型)，其通过进入也由壁界定的相对于模具本身的边缘突然下降的腔而迫使待成型的织物片材相对于模具的边缘或半模自身折叠(以及突然折叠)。

已经证明，这些成型条件很难优化为既避免织物片材形成折痕又能保持规则的交织纤维排列(因此具有与模具的形状的曲线和角平行排列的纤维束的纬线或经线，而不会朝向彼此聚集/相对于彼此分散)，从而使织物或布置在其上的设计或具有所创建的织物的设计令人不满意地变形。

此外，这些已知方法中没有能够在没有操作员干预的情况下确保在模具的腔中的织物片材的自动化拉伸，由于安全原因，所述干预不应且必须不能在模具移动时发生，因此实际上不可能在不使织物片材的纤维或纤维束的排列变形的情况下形成特定的特别深入的成型形状。

因此，非常需要提供一种成型方法，其能够消除或至少最小化预制壳体上的美学缺陷的存在，并且尤其是在成型发生在例如在模具或凹半模中制成的底座中的情况下。

非常需要提供一种组件和一种自动化方法，其允许控制增强织物片材的张紧和/或释放，以确保增强织物片材在预制期间(以及当利用具有复杂三维空间形状的模具预制时)不会经受拉伸或局部折痕。

还非常需要提供一种组件和一种自动化方法，其允许控制预浸渍的增强织物片材的张紧和/或释放，以确保预浸渍的增强织物片材在预制期间(以及当利用具有复杂三维空间形状的模具预制时)不会经受拉伸或局部折痕。

技术实现要素：

本发明的目的在于消除现有技术的缺点并提供一种参考现有技术所提到的需求的解决方案。

该目的和其他目的通过根据权利要求1的组件、通过根据权利要求10的设备、以及通过根据权利要求11的方法来实现。

附图说明

组件、设备和方法的另外的特征和优点将通过下面参照附图以非限制性示例的方式给出的其优选实施方式的描述而变得显而易见，在附图中：

-图1是示意性示出根据一个实施方式的包括预热工位和预制件工位的设备的轴测图，其中，为了清楚起见，未示出下预制件半模，并且其中，为了清楚起见，也未示出增强织物片材；

-图2是根据一个实施方式的安装在组件上的增强织物片材的轴测图；

-图3是示出根据一个实施方式的设备的预热工位的透视图；

-图4是示出根据一个实施方式的布置在预制件工位中的组件的透视图，其中，模具是打开的，并且为了清楚起见，未示出增强织物片材；

-图5是在预制件模具的闭合期间根据一个实施方式的安装于布置在预制件工位中的组件上的增强织物片材的轴测图；

-图6和图7是示出根据特定实施方式的可操作地连接到移动系统的控制和操作单元的框图；

-图8是示出根据一个实施方式的安装在组件上的增强织物片材的轴测图；

-图9是根据一个实施方式的安装在组件上的增强织物片材的俯视图；

-图10和图11是根据一个实施方式的与相应的移动装置相关联以及与支撑件相关联的夹持装置的轴测图；

-图12是示出安装在根据一个实施方式的组件上并且在预制件模具的闭合期间布置在预制工位中的增强织物片材的一部分的透视图；

-图13是根据一个实施方式的与相应的移动装置相关联以及与支撑件相关联的夹持装置的轴测图；

-图14是根据一个实施方式的组件的一部分的透视图；

-图15示出组件的另一实施方式的轴测图，其中，拟人机器人连接到框架并且支撑并控制多个夹持装置，所述夹持装置利用其第二钳口、特别是其第二几何联接表面来限定框架平面；

-图16描绘了单独的框架以及图1中的组件的多个夹持装置的轴测图或俯视图，其中标出了框架平面；

-图17以不同的轴测图或从底部描绘了图16中的组件；

-图18示出图15中的组件的夹持装置的细节的轴测图；

-图19、图20和图21示出图18中的细节的各种轴测图，其中，已去除用于添加移动装置和致动器的供应流体的导管；

-图22、图23、图24、图25示出相对于框架平面处于倾斜位置的夹持装置的细节的各种轴测图，其中，整个夹持装置被摆动或倾斜以引导增强织物片材在框架平面外的方向上的作用；

-图26描绘了图15中的组件在操作步骤中的示意性轴测图，具体是在框架旋转以使夹持装置及其钳口处于打开位置并准备面对待被抓住和操纵的增强织物片材期间；

-图27示出图26中的组件的不同的轴测图和示意图，其中，框架几乎完全旋转；

-图28描绘了图26中的组件的轴测图，其中，框架完全旋转并且面对用于拾取待操纵的至少一个增强织物片材的装载工位的支撑表面；

-图29和图30描绘了两个连续处理步骤的示意性轴测图，其中，当通过夹持装置夹持时，拾取的片材上下翻转并被带到预热工位，在预热工位处，框架围绕相对的加热板布置，所述相对的加热板紧靠至少一个增强织物片材的通过布置在框架上的夹持装置夹持的相对的面；

-图31和图32示出两个连续处理步骤的示意性轴测图，其中，一旦完成增强织物片材的预热，就打开预热炉板，通过夹持装置夹持的片材被移动并被带向半模打开的预制件工位；

-图33示出图26中的组件的示意性轴测图，其中，框架被放置成围绕下半模或凹半模，并且夹持装置布置在半模的边缘上并且准备在半模闭合时通过在初始成型步骤期间调节增强织物片材的边缘部分的拉力，而将预热的增强织物片材引导到由两个闭合半模形成的间隙中，从而局部避免织物的折痕和变形；

-图34示出多层复合片材的示意性侧视图；

-图35描绘了预制设备的示意性俯视图，其中，提供了待预制的片材的装载工位、两个相对的预热工位、包括支撑其上布置有多个夹持装置的框架的拟人机器人的机器人中央组件、具有预制半模的压力机、预制片材的卸载机器人、预制片材的运输工位和控制工位；

-图36示出另一设备的细节的示意性轴测图，其中，在其中布置有半模的预制压力机周围设置适合于操纵支撑框架的三个拟人机器人，拟人机器人均适合于操纵多个夹持装置的支撑框架，所述多个夹持装置用于向模具供应用于制造夹层组件的两个或多个预成形片材或芯。

具体实施方式

根据一般的实施方式，提供用于预制增强织物片材2的组件1。术语“片材”意为处于例如可塑性变形的柔性结构状态的中间过程产品。

优选地，所述增强织物片材2是预浸渍织物片材(预浸料)。术语“预浸渍织物”意为浸渍有热塑性材料的增强织物。根据一个实施方式，所述增强织物片材2是浸渍有热塑性粘合剂的织物片材。根据一个实施方式，所述增强织物片材2是干织物片材。

所述增强织物片材2将要经受至少一个变形作用，以制成预制壳体。术语“预制壳体”意为具有薄的厚度但被锁定在其形状中的例如呈片状或圆顶状或贝壳状的预制面板，其可以是成品，或者其可以是中间过程产品，例如适合于形成成品的芯的中间过程产品。

根据一个实施方式，所述预制壳体形成成品的芯，例如机动车辆头盔的圆顶的芯、行李箱的壳体的芯、诸如以滑雪橇为例的运动设备的芯、车身面板的芯、由美观碳纤维制成的壳体的芯。根据一个实施方式，所述预制壳体借助于用热硬化材料(优选为网状材料)涂覆而被加固，从而成为加固的壳体。

所述组件1包括至少一个框架4。根据一个实施方式，所述框架4包括框架横梁9，例如截面横梁，每个框架横梁9具有细长的形状，其根据横梁t-t的纵向延伸方向延伸，所述框架横梁9形成适合于为所述组件1提供结构稳定性的框架状结构。根据一个实施方式，所述框架4包括形成适合于围绕或至少部分地围绕所述增强织物片材2的外周结构的横梁。例如，如果所述增强织物片材具有四边形形状，则所述框架4围绕所述片材2并且具有四边形形状。然而，在特定实施方式中，所述框架围绕所述增强织物片材2，然而却不跟随增强织物片材的外周或边缘部分6，而是在任何情况下都围绕所述片材的至少大部分，因此在垂直于所述片材2的表面的方向上留有贯通开口。根据一个实施方式，所述框架4还包括框架立柱。根据一个实施方式，所述框架4包括适合于允许框架4例如在预制设备10中的相邻工位之间的运动的地面接触单元22，例如轮子或滚轮或靴。

根据一个实施方式，所述框架4包括框架夹持元件40，所述框架夹持元件适合于将所述框架4选择性地连接或根据命令选择性地连接到机械手机器人41，所述机械手机器人适合于操纵所述框架4来通过装载工位42，以允许组件夹持例如搁置在支撑表面43上的所述片材2，从而可以在诸如以预热工位11和预制件工位13以及卸载工位44为例的连续工位中被夹持和操纵。

所述组件1包括适合于夹持增强织物片材2的多个夹持装置5。根据一个实施方式，每个夹持装置5包括两个相对的钳口19、20，所述相对的钳口通过在相对的侧上挤压所述增强织物片材来共同作用以夹持增强织物片材的一部分。优选地，所述相对的钳口19、20相对于彼此是可移动的，以实现对增强织物片材2的将要被夹持的部分的夹持作用和与所述夹持作用相对的释放作用二者。根据一个实施方式，所述夹持装置5包括锁定装置29，所述锁定装置适合于例如在张紧时锁定相对的钳口19、20的相关位置。优选地，所述锁定装置29包括安全旋钮30，所述安全旋钮适合于被操作者抓握，以例如在故障或紧急情况下手动致动或禁用锁定装置29。

所述多个夹持装置5例如借助于支撑件8直接或间接地与至少一个框架4相关联。

所述多个夹持装置5中的每个夹持装置5适合于夹持增强织物片材2的边缘部分6。优选地，所述多个夹持装置5大体上呈臂的形状，所述臂能彼此独立地移动，所述臂以与多个手相同的方式设置有适合于夹持增强织物片材2的边缘部分6的所述钳口19、20。

所述组件1还包括移动系统，所述移动系统包括多个第一移动装置7。

有利地，每个第一移动装置7的运动独立于所述移动系统的其他第一移动装置7。

甚至更有利地，所述多个夹持装置中的每个夹持装置5与第一移动装置7相关联。由此，每个夹持装置5与相应的第一移动装置7相关联。优选地，每个第一移动装置7与相应的夹持装置5相关联。

根据优选实施方式，每个第一移动装置7适合于使所述多个夹持装置中的所述相应的夹持装置5独立于其他夹持装置地移动。换句话说，每个夹持装置5将会通过相应的第一移动装置7而独立于其他夹持装置地移动。由此，当所述增强织物片材2通过所述多个夹持装置5夹持时，每个夹持装置5可以独立于其他夹持装置地移动，以引导增强织物片材2的局部变形(在增强织物片材2的变形作用期间出现的局部变形)。

例如在预制期间，通过所述夹持装置5夹持的增强织物片材2在预制件模具14中闭合，在所述预制件模具中，其经受所述变形作用，所述变形作用在此是由机械应力引起的。

由于包括彼此独立地可移动的夹持装置5的这种组件1，使得增强织物片材被允许在预制件模具14的闭合期间局部地变形。此外，通过接近预制件模具14，每个夹持装置5在不失去对相应的边缘部分6的夹持的情况下允许随附的增强织物片材的这种局部变形。同时，在预制期间，彼此独立地可移动的夹持装置5的设置允许增强织物片材2保持局部拉伸，即，保持预定的局部拉伸张力值。优选地，增强织物片材2的所述边缘部分6将会在预制期间保持在预制件模具14外部。

根据一个实施方式，在预制期间，所述第一移动装置7使相应的夹持装置5沿着靠近和远离所述模具14的局部移动方向m-m移动。

例如，在预制之前，通过所述夹持装置5夹持的增强织物片材2(例如，预浸渍的增强织物片材)被加热，从而经受所述变形作用，所述变形作用在此由热引起。根据一个实施方式，所述第一移动装置7移动相应的夹持装置5，以伴随通过加热而热引起的变形作用。

根据优选实施方式，所述多个夹持装置中的每个夹持装置5的独立运动根据增强织物片材2所经受的局部力或局部拉压力来控制，以在增强织物片材2上获得局部应力分布的期望值。由此，避免了例如在预制期间在局部上并且因此在整体上对增强织物片材2施加过大的应力。

根据优选实施方式，所述组件1包括至少一个传感器，所述至少一个传感器局部地检测增强织物片材2所经受的拉压力的力。

所述至少一个传感器的设置允许基于关于增强织物片材的局部应力状态的信息来控制所述夹持装置5的独立运动。

根据优选实施方式，所述组件1包括至少一个控制和操作单元3，所述至少一个控制和操作单元接收来自所述至少一个传感器的信息并且将至少一个控制信号发送到移动系统。优选地，所述至少一个控制和操作单元3包括至少一个可编程逻辑控制器或plc。优选地，所述至少一个控制和操作单元3包括至少一个数据处理控制单元以及可操作地连接到所述移动系统的至少一个控制单元。

根据一个实施方式，所述第一移动装置7包括至少一个气动致动器15。换句话说，所述第一移动装置7包括至少一个气动操作的致动器，优选地包括至少一个气缸-活塞组件。例如，所述气动致动器15是包括气缸-活塞组件的空气操作致动器，其中，在气缸-活塞组件的气缸内的空气压力局部地平衡增强织物片材2(优选地，增强织物片材2的通过所述夹持装置5夹持的部分)所经受的拉压力的力。

根据一个实施方式，所述气动致动器15与所述传感器相关联，其中，所述传感器检测气缸内的空气压力。换句话说，当气动致动器15是空气操作的时，所述传感器是用于调节致动器的供应空气的压力的压力计。

根据一个实施方式，所述移动装置7包括至少一个电致动器。换句话说，所述移动装置7包括至少一个电动或机电致动器。例如，所述电致动器是永磁线性电动机，或者是旋转螺杆电动机。根据一个实施方式，所述机电致动器与所述传感器相关联，其中，所述传感器是检测由机电致动器施加的力或压力的测力传感器。

根据一个实施方式，所述至少一个传感器可操作地连接到所述控制和操作单元3。

根据一个实施方式，所述控制和操作单元3以闭环反馈方式控制所述移动系统的致动。例如，反馈控制基于通过所述传感器检测的关于局部应力状态的信息。优选地，所述反馈控制包括可操作地连接到位置传感器37的反馈分支，所述位置传感器检测关于所述夹持装置5的位置的信息。

根据一个实施方式，所述控制和操作单元3以开环方式控制所述以移动系统的致动。

根据一个实施方式，所述第一移动装置7与压缩空气致动回路相关联，所述压缩空气致动回路包括至少一个阀35(优选为电磁阀)，所述至少一个阀与所述控制和操作单元3可操作地连接并且与适合于向所述第一移动装置7提供加压空气的压缩机36可操作地连接。根据一个实施方式，所述第一移动装置7借助于两个致动分支可操作地连接到所述控制和操作单元3，所述两个致动分支中的每个包括至少一个阀36，其中，所述两个致动分支形成两个反向分支。

根据一个实施方式，所述至少一个传感器可操作地连接到至少一个显示元件31，所述显示元件31适合于示出关于增强织物片材2的局部张力状态的信息。

根据一个实施方式，所述第一移动装置7包括两个致动器，例如包括第一致动器38和第二致动器39的两个反向致动器38、39，所述第一致动器通过在预热步骤期间保持增强织物片材2被拉伸而对所述增强织物片材施加初始预加载，所述第二致动器在预制中操作受控的释放。

根据一个实施方式，所述第一移动装置7包括至少一对反向致动器38、39。例如，所述至少一对反向致动器包括第一致动器38或接近致动器38及作为相对于所述接近致动器的反向致动器的至少第二致动器39或远离致动器39，所述第一致动器或接近致动器适合于在所述增强织物片材2的预制期间移动所述夹持装置5靠近所述预制件模具14，所述第二致动器或远离致动器适合于在所述增强织物片材2的预制期间移动所述夹持装置5远离所述预制件模具14。换句话说，形成所述至少一对反向致动器的反向致动器38、39适合于共同作用以使夹持装置5在沿着所述局部移动方向m-m的相对的方向上移动。

根据一个实施方式，所述框架4是固定框架，其中，形成框架4的框架横梁9的相互位置和定向被严格地预定。根据一个实施方式，所述框架4包括两对相对的框架横梁9，所述两对相对的框架横梁形成四边形框架的；换句话说，形成四边形的框架状结构，其中，每个框架横梁9支撑至少一个夹持装置5，并且优选地，支撑彼此并排放置且至少沿着所述局部移动方向m-m彼此独立地可移动的多个夹持装置5。

根据一个实施方式，所述框架横梁9限定适合于围绕或至少部分地围绕并且优选地完全围绕所述增强织物片材2的框架，换句话说，框架状结构。由此，由于所述夹持装置5的设置，增强织物片材2可以在预制步骤之前被拉伸。

优选地，与所述夹持装置5相关联的所述框架横梁9形成限定框架平面的框架，当所述增强织物片材2通过在预制步骤之前保持其被拉伸的所述夹持装置夹持时，并且优选地，当所述增强织物片材2在预制件模具14外部时，所述框架平面与所述增强织物片材大体上平行或重合。优选地，所述框架平面大体上是水平的或近于水平的。

根据一个实施方式，所述框架4包括至少一个伸缩延伸框架立柱33，并且优选地包括至少一对伸缩延伸框架立柱33。由此，框架4、特别是所述框架平面可以当例如在设备10的预制件工位13中时通过使其相对于水平方向预定定向而自由地取向。这种伸缩延伸框架立柱33的设置允许改善的通用性，用于制造具有复杂或不规则形状的预制壳体，同时确保在预制壳体的预制期间增强织物片材2的纬线和经线的分布具有舒适美学美感的令人满意的特征。

根据一个实施方式，所述组件1包括与所述框架4直接或间接相关联、优选地与框架横梁9相关联的多个支撑件8，所述多个支撑件8中的每个支撑件8还与至少一个夹持装置5直接或间接相关联，以支撑所述至少一个夹持装置5。每个支撑件优选地直接与所述框架4相关联并且直接与所述夹持装置相关联。

优选地，所述组件包括多个支撑件8，其中，每个支撑件8与相应的夹持装置5和相应的第一移动装置7相关联、优选地直接相关联，以支撑它们。

根据一个实施方式，所述至少一个支撑件8铰接到框架4。

根据一个实施方式，所述至少一个支撑件8借助于球形接头与框架4相关联。

优选地，所述组件1包括多个支撑件8，其中，每个支撑件8与相应的夹持装置5和至少相应的第一移动装置7相关联。

根据一个实施方式，所述第一移动装置7紧固到所述支撑件8，并且每个夹持装置5还包括托架21，所述托架与所述支撑件8相关联，并且适合于当被所述第一移动装置7移动时相对于所述支撑件8平移。优选地，所述托架21装配在所述支撑件8上。

根据优选实施方式，所述第一移动装置7包括至少一个线性致动器，例如线性气动致动器15，其中，当所述线性气动致动器被致动时，气缸-活塞组件的活塞28对夹持装置5的所述托架21施加至少推力作用。优选地，所述线性致动器还适合于施加与上述推力作用相对的拉力作用。

根据一个实施方式，所述托架21包括至少一个接合部分34，当所述第一移动装置7被致动时，所述至少一个接合部分形成用于所述第一移动装置7的抵接。根据一个实施方式，所述至少一个接合部分34与第一移动装置7的推力部分一体地紧固，例如与气动致动器15的气缸-活塞组件的活塞28一体地紧固。

根据一个实施方式，所述组件1的所述移动系统还包括至少第二移动装置或支撑件移动装置，所述第二移动装置或支撑件移动装置适合于相对于所述框架4独立于其他支撑件地移动每个支撑件8。根据一个实施方式，所述第二支撑件移动装置适合于相对于所述框架4独立于其他支撑件地移动每个支撑件8，并且所述第一移动装置7适合于相对于所述支撑件8独立于其他夹持装置地移动每个夹持装置5。

优选地，每个第一移动装置7能独立于每个第二移动装置移动。

根据一个实施方式，所述第二移动装置和所述第一移动装置7是相同的移动装置。换句话说，根据一个实施方式，所述第一移动装置7和所述第二移动装置例如以套筒的形式集成在单个组件中。

根据一个实施方式，所述第二移动装置通过相对于所述框架4在滑动方向上的滑动运动来移动所述支撑件8。例如，所述滑动方向与所述局部移动方向m-m正交。例如，所述滑动方向与所述局部移动方向m-m平行或重合。例如，所述滑动方向与框架横梁9的纵向延伸方向正交且共面，夹持装置5的所述支撑件8与所述框架横梁相关联。

优选地，通过所述第二移动装置限定的所述滑动方向大体上平行于框架横梁9的纵向延伸方向t-t，夹持装置5的所述支撑件8与所述框架横梁相关联。根据一个实施方式，所述框架横梁9包括适合于引导由所述第二移动装置引起的所述支撑件8相对于框架4的滑动运动的引导元件32，例如轨道32。

根据一个实施方式，所述第二移动装置通过相对于所述框架4围绕至少一个旋转轴线x-x或y-y的旋转平移运动来移动所述支撑件8。根据一个实施方式，所述旋转轴线x-x或y-y相对于所述框架4是可移动的，从而限定相对于所述框架4的旋转平移运动。根据一个实施方式，所述旋转轴线x-x或y-y是固定的，并且所述旋转平移运动是相对于所述框架4围绕所述固定轴线的旋转运动。

根据一个实施方式，所述支撑件8包括至少一个支撑接头16。优选地，所述支撑接头16是以下项中的至少一者：铰链、轴套、适合于形成球接头的球形接头以及万向接头。

根据一个实施方式，所述支撑件8借助于所述支撑接头16与所述框架4相关联，所述支撑接头引导支撑件8相对于框架4的旋转。例如，支撑件8相对于框架4的所述旋转在操作状态下围绕横向的轴线发生，并且优选地围绕正交于通过所述夹持装置5夹持的增强织物片材的边缘部分6的轴线发生。

根据一个实施方式，所述支撑件8包括与所述框架4相关联的第一板17以及与至少所述夹持装置5相关联的第二板18。优选地，所述支撑件8还包括所述至少一个支撑接头16，例如支撑件铰链16，所述至少一个支撑接头将所述第一板17和所述第二板18彼此连接，因此围绕所述第一板17和所述第二板18的运动轴线x-x或y-y引导相关的旋转平移运动，从而形成铰接的支撑件8并且在支撑件8的所述第一板17与所述第二板18之间限定倾斜角α。根据一个实施方式，当被致动时，所述移动系统、优选地所述第二移动装置以受控的方式相对于所述第一板17移动所述第二板18，从而影响倾斜角α。

根据一个实施方式，所述至少一个支撑接头16包括限定旋转轴线x-x或y-y的至少一个支撑铰链，所述旋转轴线位于大体上与所述框架横梁9平行并且优选地与支撑件8所关联的框架横梁9平行的平面上。由此，所述倾斜角α是在与支撑件8的第一板17所关联的框架横梁9平行的所述平面与局部移动方向m-m之间形成的角。

根据一个实施方式，所述移动系统包括提供弹性作用的至少一个弹性元件，所述弹性作用通过保持所述增强织物片材2被局部拉伸来保持以预定的预拉伸值预加载的所述增强织物片材。优选地，由至少一个弹性元件提供的所述弹性作用影响相应的夹持装置5在预制期间移动远离预制件模具14，以保持所述增强织物片材被局部拉伸。

根据一个实施方式，所述多个夹持装置5沿着增强织物片材2的外周分布，优选地以均匀的方式分布。根据一个实施方式，所述多个夹持装置5彼此之间大体上等距地布置，以在分别夹持增强织物片材2的边缘部分6的同时围绕所述增强织物片材2。

根据一般的实施方式，用于预制增强织物片材2的设备10包括根据上述任何实施方式的至少一个组件1。

根据优选实施方式，所述设备10包括至少一个预热工位11，所述至少一个预热工位包括至少一个预热炉12。

根据优选实施方式，所述设备10包括至少一个预制件工位13，所述至少一个预制件工位包括至少一个预制件模具14。

根据一个实施方式，所述至少一个预制件模具14包括形成预制形状的至少两个半模23、24；在预制期间，所述至少两个半模23、24收紧并引起增强织物片材2的随后变形，以形成所述预制壳体。优选地，所述两个半模互相成形。优选地，所述预制形状具有弯曲形状。换句话说，所述至少两个半模23、24中的至少一个包括至少一个凸面25。

根据一个实施方式，所述至少一个预热工位11与所述至少一个预制件工位13集成。例如，所述半模23、24中的至少一个包括例如通过散热和/或通过导热的至少一个加热元件。

根据一个实施方式，所述设备10包括自动进给装置，所述自动进给装置适合于将所述增强织物片材2从所述预热工位11输送到所述预制件工位13。优选地，所述自动进给装置适合于将所述组件1从所述预热工位11输送到所述预制件工位13。例如，所述自动进给装置包括例如scara类型的至少一个机械臂和/或至少一个传送带。

根据一个实施方式，所述框架4限定穿过所述框架的框架平面p，并且所述框架平面限定增强织物片材2在通过所述多个夹持装置5夹持时所放置的平面，该增强织物片材被保持拉伸、抬离所有其他支撑件或模具或半模。

根据一个实施方式，第二钳口49的第二几何联接表面限定框架平面p。

根据一个实施方式，所述框架4适合于围绕所述增强织物片材2，以利用所述多个夹持装置5夹持增强织物片材的边缘部分6并且在框架平面p的方向和在框架平面p外部的方向上施加受控的拉力和/或推力作用(不同于弹簧或重物的作用，其在时间上是恒定的)，从而允许增强织物片材2相对于所述框架4倾斜布置，特别是，相对于所述框架平面p倾斜布置。

根据一个实施方式，所述多个夹持装置5中的每个所述夹持装置5连接到所述框架4。

根据一个实施方式，第一支撑板17被包括在所述夹持装置5与所述框架4之间。所述第一支撑板17连接到所述框架4。

根据一个实施方式，第二支撑板18被包括在所述夹持装置5与所述第一支撑板17之间。

根据一个实施方式，所述第二支撑板18旋转地连接到所述第一支撑板17，以摆动并且也相对于所述框架4和/或相对于所述框架平面p倾斜地定位。

根据一个实施方式，至少一个支撑靴45被包括在所述夹持装置5与所述第二支撑板18之间。

根据一个实施方式，所述夹持装置5连接到支撑引导件46。

根据一个实施方式，所述支撑引导件46可滑动地容纳在所述支撑靴45中。

根据一个实施方式，所述夹持装置5包括与第二夹持装置钳口20共同作用的至少第一夹持装置钳口19。所述第一夹持装置钳口19和第二夹持装置钳口20中的至少一者是可移动的，以移动远离和/或靠近另一夹持装置钳口20、19，从而打开和闭合所述夹持装置5。

根据一个实施方式，所述组件还包括钳口控制装置47。所述第一夹持装置钳口19和第二夹持装置钳口20中的所述至少一者连接到用于以受控的方式打开所述第一夹持装置钳口19和第二夹持装置钳口20中的所述至少一者的所述钳口控制装置47。

根据一个实施方式，所述第一支撑板17以旋转的方式连接到所述框架4。

根据一个实施方式，所述第一支撑板17围绕正交于所述框架平面p布置的旋转轴线y-y以旋转的方式连接到所述框架4。

根据一个实施方式，所述第一支撑板17以旋转的方式连接到所述框架4，并且在预定的角度位置上被弹性且恒定地施力。

根据一个实施方式，所述第一支撑板17以旋转的方式连接到所述框架4，并且其角旋转被控制。

根据一个实施方式，所述第一支撑板17以旋转的方式连接到所述框架4，并且其角旋转以受控的方式被操作。

根据一个实施方式，所述第二支撑板18被朝向所述第一支撑板17恒定地施力。

根据一个实施方式，所述第二支撑板18被弹性且恒定地朝向所述第一支撑板17施力。

根据一个实施方式，所述第二支撑板18的摆动相对于所述第一支撑板17被控制。

根据一个实施方式，所述第二支撑板18的摆动相对于所述第一支撑板17以受控的方式被操作。

根据一个实施方式，所述组件1包括支撑板弹簧53，并且其中，所述弹簧53的第一端连接到所述第一支撑板17，并且其相对端连接到所述第二支撑板18。

根据一个实施方式，所述第一夹持装置钳口19包括第一钳口48的第一几何联接表面。

根据一个实施方式，所述第二夹持装置钳口20包括第二钳口49的第二几何联接表面。当所述夹持装置5处于闭合位置时，第一钳口48的所述第一几何联接表面与第二钳口49的所述第二几何联接表面几何联接，因此在它们之间形成用于夹持或抓紧所述增强织物片材2的卷绕夹紧路径。

根据一个实施方式，所述框架3包括框架上边缘50、面对所述增强织物片材并且邻近所述框架上边缘50的框架内边缘51以及与所述框架上边缘50相对并且邻近所述框架内边缘51的框架下边缘52。

根据一个实施方式，所述多个夹持装置5布置在所述框架上边缘50上。

根据一个实施方式，所述多个夹持装置5均包括第一夹持装置钳口19，所述第一夹持装置钳口适合于与第二夹持装置钳口20共同作用，以夹持增强织物片材2的边缘部分6。所述第二夹持装置钳口20从所述框架上边缘50悬置地突出，以当所述夹持装置5处于准备移动靠近所述边缘部分6的打开位置时形成悬置的支撑表面。

根据一个实施方式，所述第一钳口19远离所述第二钳口20移动，留出与第二钳口的第二几何联接表面正交而没有障碍物的路径，以允许增强织物片材2接近搁置在所述第二钳口20上。

根据一个实施方式，所述组件包括机械手机器人或装置54。所述机器人54连接到所述框架4，从而以受控的方式操纵所述框架。

根据一个实施方式，所述机器人54操作所述多个夹持装置5打开和闭合。

根据一个实施方式，所述机器人54操纵所述框架4，以拾取至少一个增强织物片材2和/或将所述片材2带到预热工位11和/或将所述片材2带到预制件工位13和/或从模具23、24中取出所述预制片材2。

下面描述一种用于预制用于制造预制壳体的增强织物片材的方法。

根据一般的实施方式，用于预制用于制造预制壳体的增强织物片材2的方法包括以下步骤。

-提供至少一个增强织物片材2。优选地，提供至少一个预浸渍或预浸料增强织物片材。优选地，所述至少一个增强织物片材包括增强织物的两个相对的面26、27、限定所述增强织物片材2的外周的增强织物边缘以及靠近所述增强织物边缘的多个局部边缘部分6。

-用多个夹持装置夹持增强织物片材2的多个相应边缘部分6。

-对增强织物片材2施加至少一个变形作用。-优选地，增强织物片材2的所述至少一个变形作用是塑性变形作用。例如，所述至少一个变形作用是例如使用预热炉12的热致塑性变形作用。例如，所述至少一个变形作用是预制作用。

-使至少一个夹持装置5移动，优选地使每个夹持装置5独立于其他夹持装置地移动，以引导增强织物片材2的在增强织物片材的变形作用期间出现的局部变形。优选地，该步骤通过在预定时间段内控制增强织物片材2的局部应力状态和/或通过在预定时间段内检测增强织物片材2的局部应力状态和/或通过在预定时间段内监测增强织物片材2的局部应力状态来进行。

根据另一不同的方法，包括对所述增强织物片材2施加至少一个拉压力和/或推压力作用的另外步骤。

根据另一不同的方法，另外步骤包括在布置在穿过所述增强织物片材2的支撑框架4的平面外的方向上对所述增强织物片材2施加至少拉压力和/或推压力作用。

根据另一不同的方法，另外步骤包括在布置在穿过所述增强织物片材2的平面p外的方向上对所述增强织物片材2施加至少拉压力和/或推压力作用，当所述片材2未搁置在任何其他支撑件上时，当通过所述多个夹持装置5夹持时，限定所述平面p，而当所述片材2与模具14或半模23、24相互作用时，施加所述拉力作用或推力作用。

根据另一不同的方法，另外步骤包括提供框架4，所述框架至少部分地围绕所述增强织物片材2并且提供布置在所述框架4上的多个夹持装置5。

根据另一不同的方法，包括将多个夹持装置5设置在打开位置的另外步骤。

根据另一不同的方法，另外步骤包括设置多个打开的夹持装置5，所述夹持装置具有限定框架平面p的多个表面或第二钳口49的第二几何联接表面。

根据另一不同的方法，包括将增强织物片材2布置在支撑表面或装载工位57上的另外步骤。

根据另一不同的方法，另外步骤包括将所述框架4移动靠近增强织物片材2，并且使第二钳口49的第二几何联接表面面对所述片材2。

根据另一不同的方法，另外步骤包括利用第一钳口48的第一几何联接表面使所述多个夹持装置5紧固或闭合并且夹持所述片材2。

根据另一不同的方法，包括使通过夹持装置5夹持的所述片材2升高的另外步骤。根据另一不同的方法，包括移动所述片材2的另外步骤。

根据另一不同的方法，包括将所述片材2带到预热工位12中的另外步骤。

根据另一不同的方法，另外步骤包括围绕所述预热工位11，使得夹持装置5可以保持所述片材2而不干涉预热炉12，例如不干涉将片材2的相对的表面26、27夹在中间的相对的加热板55、56。

根据另一不同的方法，包括将所述片材2带到凹半模24上的另外步骤。

根据另一不同的方法，另外步骤包括将框架4布置在所述凹半模24上和周围，以围绕或至少部分地围绕所述凹半模24，使得夹持装置5可以摆动、平移或旋转并且相对于所述框架平面p倾斜布置，因此保持在半模23、24的闭合轨迹外，但是面对在两个半模23、24之间逐渐闭合的间隙58，从而在所述片材2的成型期间张紧/拉动或推动所述片材。

根据另一不同的方法，另外步骤包括相对于所述框架平面p和/或相对于垂直于所述框架平面p的方向移动或摆动或旋转通过夹持装置5施加的拉力或推力方向。

根据另一不同的方法，包括在半模23、24完全闭合之前打开所述夹持装置5的另外步骤。

根据另一不同的方法，包括在半模23、24完全闭合时打开所述夹持装置5的另外步骤。

根据另一不同的方法，包括在半模23、24完全闭合之后打开所述夹持装置5的另外步骤。

由于这样的方法，可以获得预制壳体。

提供这样的方法允许在对增强织物片材2施加至少一个变形作用的步骤期间在增强织物片材2上获得期望的应力分布。换句话说，所述方法允许在预热步骤期间和在预制步骤期间都在增强织物片材2上获得期望的应力分布。

优选地，上述步骤将以所示的顺序依次提供。

根据可能的操作方法，所述方法包括对所述增强织物片材施加至少一个拉压力作用的另外步骤。优选地，所述拉压力是分布在所述增强织物片材2的主要部分上的作用。

根据可能的操作方法，对所述增强织物片材施加至少一个拉压力作用的所述步骤包括在预热炉12中执行的施加至少一个预热拉压力的子步骤。

根据可能的操作方法，对所述增强织物片材施加至少一个拉压力作用的所述步骤包括在预制件模具14中进行的施加至少一个预制拉压力的子步骤。

根据可能的操作方法，执行利用多个夹持装置5夹持增强织物片材2的多个边缘部分6的所述步骤，同时将增强织物片材的所述多个边缘部分5保持在预制件模具14外部。换句话说，通过夹持所述多个边缘部分6，所述组件1将它们保持在由至少两个模具半模23、24所限定的形状外。

根据可能的操作方法，执行利用多个夹持装置5夹持增强织物片材2的多个边缘部分6的所述步骤，同时使所述多个夹持装置5沿着增强织物片材的整个外周分布、优选地均匀分布。

根据可能的操作方法，所述方法包括例如通过用至少一层热硬化材料(优选为网状材料)涂覆所述预制壳体来加固所述预制壳体的另外步骤。

由于在特定实施方式中彼此分开地或彼此一起地提供的上述特征，获得在提供上述优点的同时允许满足上述(有时相反的)需求的组件、设备以及方法，特别是：

-用于获得预制壳体的增强织物片材的预制过程可以是自动化的；

-可以局部控制在增强织物片材的变形作用期间的应力状态；

-可以在具有复杂三维形状的模具中以及从不规则形状的增强织物片中获得预制壳体，同时确保具有舒适美学美感的增强织物的最佳特征。

-由所述增强织物限定的美学设计或图案不会局部变形；

-制造用透明或半透明的热固性材料加固的预制壳体，使得预浸渍织物片材的美学图案或设计是可见的；

-预制壳体可以由预浸渍或预浸料类型的增强织物片材或由干式类型的增强织物片材自动制造。

在不脱离所附权利要求的保护范围的情况下，本领域技术人员可以对上述实施方式进行许多改变、变化和替换，或者可以用功能上等同的其他元件来替换元件，以满足可能的需要。

再根据另一实施方式，如图26所示，根据一个实施方式的组件1包括机器人54(例如，拟人机器人)，所述机器人的操纵端或操纵装置端连接到其上布置有多个夹持装置5的框架4。

由于该组件1，至少一个框架4可以以受控的方式被自动地操纵，并且多个夹持装置5可以以受控的方式被移动，例如，所述框架4可以被旋转，以使具有其钳口19、20的夹持装置5处于打开位置，例如，第二钳口20准备面对要被夹持和操纵的增强织物片材2。

再根据另一实施方式，框架4可以由于该组件1而完全旋转，因此，通过将夹持装置向下布置在预先布置的该表面上并且面对用于拾取待操纵的至少一个增强织物片材2的装载工位的支撑表面57。

再根据另一实施方式，如图29和图30所示，拟人机器人54或例如机器人的控制工位或拟人机器人60的控制工位移动框架4并且控制夹持装置5，以拾取至少一个增强织物片材2。在片材2通过夹持装置5夹持后，其被升高并上下翻转，以将夹持装置5布置在框架4的上侧上。然后，片材2被带到预热工位11，在所述预热工位处，框架4围绕相对的加热板55、56布置，所述相对的加热板在不与夹持装置5干涉的情况下相对于通过布置在框架4上的夹持装置5保持夹持的至少一个增强织物片材2的相对的面26、27闭合。

再根据另一实施方式，如图31和图32所示，一旦增强织物片材2的预热完成，则预热炉12的板26、27打开，并且通过夹持装置5夹持的片材2被移动并且被带向其中半模23、24打开的预制件工位13。

再根据另一实施方式，如图33所示，机器人54将框架4布置成围绕下半模或凹半模24，其中，夹持装置5布置成靠近半模24的边缘，并且所述机器人将所述框架布置成准备在半模23、24闭合时通过利用其夹持装置5运动在初始成型步骤期间调节增强织物片材2的边缘部分6的拉力而将预热的增强织物片材2引导到由两个闭合半模23、24形成的间隙58中，从而局部地避免织物2的折痕和变形。

根据本发明，还可以如图34所示地预制多层片材或夹层，其中，例如，成形片材(例如，成形聚氨酯片材)布置在两个增强织物片材之间。

再根据另一实施方式，如图35所示，预制设备10包括待预制的片材2的装载工位44、两个相对的预热工位12、包括拟人机器人54的机器人中央组件，所述拟人机器人支撑其上布置有多个夹持装置5的框架4。此外，设备包括预制件工位13，这里还包括具有预制半模23、24的压力机、用于卸载预制片材的机器人61、预制片材的运输工位62以及控制工位60。

由于该方案，预热增强织物片材2并连续进给预制件工位13所需的时间可以全部自动地优化。

再根据另一实施方式，如图36所示，设备10包括围绕预制件工位13的例如其中布置有半模23、24的预制压力机、适合于操纵支撑框架4的三个拟人机器人54、用于同时向模具14进给两个或多个预成形片材2或用于制造夹层组件的芯的多个夹持装置5中的每个。

附图标记列表

1组件

2增强织物片材

3控制和操作单元

4框架

5夹持装置

6增强织物片材的边缘部分

7第一移动装置

8支撑件

9框架横梁

10设备

11预热工位

12预热炉

13预制件工位

14预制件模具

15气动致动器

16支撑件铰链

17第一支撑板

18第二支撑板

19第一夹持装置钳口

20第二夹持装置钳口

21夹持装置托架

22框架地面接触单元

23第一半模

24第二半模或凹半模

25半模凸面

26增强织物片材的第一面

27增强织物片材的第二面

28推力元件或活塞

29锁定装置

30旋钮

31显示元件

32引导元件

33框架立柱

34托架接合部分

35阀

36压缩机

37位置传感器

38接近致动器

39远离致动器

40框架夹持元件

41机械手机器人

42增强织物片材装载工位

43用于装载片材的支撑表面

44成型片材的卸载工位

45支撑靴

46支撑引导件

47钳口控制装置

48第一钳口的第一几何联接表面

49第二钳口的第二几何联接表面

50框架上边缘

51框架内边缘

52框架下边缘

53支撑板弹簧

54机械手机器人或装置

55预热炉加热板

56相对的预热炉加热板

57支撑表面或装载工位

58半模闭合期间存在的间隙

59多层复合片材

60拟人机器人的控制工位

61预制片材卸载机器人

62运输工位

α倾斜角

m-m局部移动方向

t-t纵向横梁方向

x-x平行于框架平面的旋转轴线

y-y垂直于框架平面的旋转轴线

p框架平面