CN101426636A - 生产大面积纤维合成结构组件的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于生产大面积纤维合成结构组件的装置和方法，尤其用于飞机部件，其包括：预定成形元件(1)；可控的铺设装置(4、5、6)，其用于将至少一个织物片(15)以限定方式铺设到所述预定成形元件(1)的上方或之中；可控翻转装置(10)，其将预定成形元件(1)和铺设装置(4，5，6)进行一预定翻转角度的翻转，该预定翻转角度是该翻转控制装置相对于该铺设装置而言的；以及中央控制装置，其连接到所述铺设装置(4、5、6)和用于控制其的所述翻转装置(10)。

Description

生产大面积纤维合成结构组件的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种生产大面积纤维合成结构组件的装置和方法，尤其是为飞机部件(aircraft sector)。
背景技术
尽管本发明能应用于任何需要大面积纤维合成结构组件的地方，但是下文将结合飞机的后压力圆拱顶，即后压力舱壁的圆拱顶，更加详细地解释本发明及其所基于的问题。
在飞机部件中结构组件的生产中，一方面，必须保持一定的重量规格，而另一方面，该结构组件的生产也必须是经济的。在航天工业中，由于比金属材料轻的多，合成材料正日益取代金属材料。节省的每一千克重量都有利于降低燃料成本或者增加净负载。
例如，轻重量的碳纤维强化塑料(CRP)用于生产翼机架(wingtrusses)、着陆襟翼(landing flaps)、具有水平和垂直尾翼的后机身部分以及上述的压力圆拱顶。出于经济的原因，客机在约10km至15km的高度飞行。为了能够承受这种高度，需要加压机舱。因此，可以保持对应于约3km飞行高度的压力。压力圆拱顶形成了该加压机舱的后端部分。在飞行过程中，它承受了全部的内机舱压力。圆拱顶以夹紧方式安装在垂直尾翼前面指定的环上，与例如钛环以及许多角度一起，将力引入机身结构。
对于大面积和小曲率的组件而言，例如，尾翼面板，目前使用的是注胶碳纤维片(resin-impregnated carbon fibre strips)(称为聚酯胶片)。对其进行塑形状并且通过称为热压处理的压力和热量进行修正十分费力。
然而，目前申请人所知道的用于手工铺设聚酯胶片的方法主要适合于简单且具有小曲率的几何体。在铺设更加复杂几何体的情况下，铺设速度降低到了不再经济的值。此外，预注聚酯胶片相对昂贵且仅能在一定条件下储存。
对于具有较大曲率或者更加复杂的结构而言，申请人已经研究了一种新型的生产概念，其在商业杂志《高效能》(HIGH PERFORMANCE)合刊2003年5月第45页，商业杂志《论坛》2004年7月第8页和商业杂志《创新》第24页的“使用针线和新型材料的飞机构造”(Flugzeugbau mit Nadel und Fadenund neuen Werkstoffen)中提及。相应地，在干燥状态下可以将不含树脂质的碳纤维织物形成所需的形状，随后仅仅将树脂加工成织物。与粘性聚酯胶片相比，可以更容易地处理不含树脂质的碳纤维织物。就单个而言，通过自动缝制的方法将多轴碳纤维无纺织物缝合在一起以形成所谓的无纺地毯。在这种无纺地毯中，沿纵向和横向设置碳纤维。因此，通过例如缝制的方法，单个的多轴碳纤维无纺织物或半成品织物片接合在一起，以形成大面积平面无纺地毯，在辊上卷起来，并且在成形元件上铺开。
使用前述的铺设技术和安装方法来铺设由单个多轴无纺片构成的缝制地毯时，当无纺地毯铺设在高曲率成形元件上，会产生一个问题，即形成不期望的折叠或波纹，尤其在边缘部分。该折叠的形成使得在最后装配的过程中倚靠指定安装部分放置成品结构组件相当地困难。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种开始提到的装置和方法，其可以防止在铺设无纺地毯的过程出现覆合且确保无纺结构组件的生产。
通过具有权利要求1的特征的装置和具有权利要求14的特征的方法，根据本发明实现了该目的。
本发明所基于的思想是，通过借助于中央控制装置控制的相应装置和自动展开方法取代了织物片或无纺地毯的手工铺设。在这种情况下，提供了预定成形元件，通过可控的铺设装置将织物片以限定的方式铺设在预定成形元件的上方或其中；通过可控翻转装置将预定成形元件和铺设装置进行一预定翻转角度的翻转，该预定翻转角度是该翻转控制装置相对于该铺设装置而言的；而且，通过可控的铺设装置，以限定的方式将另一织物片铺设在已铺设织物片的顶部。
因此，利用预定方位的方向，可以以自动的且限定的方式将多个织物片或无纺地毯铺设在其他的织物片或无纺地毯的顶部，从而，由于铺设操作的精确控制，可以有利地防止折叠或波纹的形成，尤其是在结构组件边缘部分。通过新型铺设方法和新型装置，可以生产任何可想象的几何形状的结构组件，尤其是具有高曲率表面的结构组件。而且，由于自动化铺设，方便的提高了铺设速度，并且，减少了装置处于忙碌的时间。
在权利要求1中说明的装置以及在权利要求18中说明的方法，其有利改善和提高可以在从属权利要求中找到。
根据优选的研究，所述预定成形元件具有待生产结构组件的形式，例如，为了生产压力圆拱顶，需要具有椭圆或圆形截面的放大浅盘的形式。所述成形元件用于相应树脂层和各个织物片的铺设，并且提前限定待生产结构组件的形式。在经济且没有折叠形成的情况下，自动铺设方法和可控的铺设装置也使得非常高曲率的成形元件由相应的织物片覆盖。
根据进一步优选的研究，所述铺设装置具有四个提升柱，其围绕所述成形元件成对地设置，并且能够由所述中央控制装置同步地控制。优选地，为每对提升柱分别指定了垂直可调整的交叉构件，其包含能分别沿所述各个交叉构件同步位移并且用于接收预定织物片辊的两个接收小车。可以通过所述中央控制装置横向与纵向地调整在一面的所述接收小车和另一面的所述交叉构件，从而实现所述成形元件上方所述织物片辊的自动且限定的引导，并且，最后实现所述成形元件上的所述织物片的限定铺设。所述中央控制装置激活所述提升柱以用于沿所述提升柱进行指定交叉构件的同步垂直调整，激活所述接收小车以用于以适当的预定方式沿所述交叉构件进行所述接收小车、所述织物片辊的同步横向调整。
有利地，通过由所述中央控制装置控制的所述铺设装置，从所述预定成形元件的中心向其边缘均匀且同步地引导两个织物片辊，用于将所述织物片均匀地铺设在其上方的所述预定成形元件上方或其中。出于此目的，通过所述中央控制装置进行所述接收小车和所述提升柱的同步控制。
优选地，通过所述中央控制装置的激励，将例如为六个的多个织物片叠加铺设到位于所述预定成形元件上方或其中，在每铺设一织物片后，翻转装置以相对于所述铺设装置的一例如为30度的预定翻转角度翻转并且捕获所述预定成形元件。结果，在将所述织物片铺设到所述成形元件的上方或其中的过程中，通过所述中央控制装置可以方便的控制待铺设织物片的预定卷起速度、预定前进速度和/或预定前进量。
根据另一优选示例性实施例，在通过所述中央控制装置进行的自动控制故障的情况下，以应急模式操作所述铺设装置，用于所述织物片的手动铺设。基于此，为了防止组件的损耗，可以手动完成已经开始的铺设操作。
下面，参考附图的所附图形，根据示例性实施例，更加详细地解释本发明。
附图说明
图1示出了处于辊接收状态的本发明的优选示例性实施例的装置的主视图。
图2示出了处于第一辊移动状态下，以实例给出的图1中装置的左视图。
图3示出了在辊接收状态和第一辊移动状态下，以实例给出的图1和2中装置的主视图。
图4示出了处于第二辊移动状态下，以实例给出的图1至3中装置的左视图。
图5示出了处于第三辊移动状态下，以实例给出的图1至4中装置的左视图。
图6示出了根据本发明的另一优选示例性实施例的装置的左视图。
1：成形元件                      2：无纺辊
3：无纺辊                        4：提升柱
5：交叉构件                      6：接收小车
7：中心销                        8：传送小车
9：定位装置                      10：转盘
11：电动驱动器                   12：转盘定位装置
13：平台                         14：平台
15：织物片
具体实施方式
除非特别说明，在图中相同的参考数字指的是相同的或功能上相同的组件。
在图1至图5中，根据本发明的优选示例性实施例，描述了用于从例如为碳纤维强化塑料(CRP)的纤维合成材料生产结构组件的装置。其中，图1和图3为主视图，而图2、图4和图5为处于不同移动状态下装置的左视图。
优选地，以实例形式给出的装置设有成形元件1，其形成是作为例如结构钢等诸如此类的正极粘合装置。成形元件1的尺寸规格适应于待生产结构组件例如压力圆拱顶的的期望尺寸规格。优选地，在成形元件1的结构设计中，已经适当地补偿了不同于组件材料热膨胀系数的模制材料热膨胀系数。
对于飞机的压力圆拱顶的生产，有利地，成形元件1形成为放大的浅盘。成形元件1可以根据飞机的型号具有例如为椭圆或圆形的截面形式。
优选地，首先将聚酯胶片贴合机(prepreg doublers)和/或边缘强化层铺设到成形元件1表面上的预定位置，铺设到，例如后面将设置在压力圆拱顶中的强化开口等。部分贴合机和边缘强化层包含聚酯胶片胚(prepregblanks)，其以例如超声波切割器的方式供应，并且定位于成形元件的相应位置处。随后，通过模板的尺寸将适合的树脂膜相应地切割并且铺设在整个成形元件1的上方。
通过适当的接合方法，例如，缝合、定位铆、编织、粘合等，将优选的是碳纤维强化塑料的各无纺片接合在一起，以形成大面积无纺地毯15。通过熟练的线导引，例如，在缝合的过程中，对于组件的每个位置而言，可以最大程度地适应后面将在该位置处出现的负载。优选地，不用前面以合成树脂膜的方法，将无纺片接合在一起。与粘性聚酯胶片相比，可以更容易的处理不含树脂质的碳纤维织物。
通过这种接合方法，从例如优选地沿纵向和横向设置碳纤维的碳纤维材料预先生产大的无纺地毯15。为了达到碳材料结构上适应的长度，后面，沿不同的方向将多个这种无纺地毯15，优选的为6个，堆叠铺设，在下面更加详细地进一步解释这部分。
为了尽量使产生的废料最小化，每次都将无纺地毯15预编织成待生产结构组件的形式。每次都将缝合在一起待铺设的无纺地毯15均匀、对称地缠绕到包括优选为两个的无纺辊的辊系统上去，从而，在缠绕状态下，无纺地毯15的对称轴优选地设置在两个无纺辊之间。设置的无纺辊在图中以参考数字2和3表示。
随后，通过装置将卷在无纺辊上的无纺地毯15铺设到指定的成形元件1上去，下面将参考附图更加详细地解释这点。
从图1至图5中进一步明显的看到，除了成形元件1，装置还设有铺设装置，其包括围绕成形元件1且优选地包括4个提升柱4的提升柱系统。在成形元件1的两侧，例如，分别设置两个提升柱4用于形成一对提升柱，如图2中具体的表示。优选地，两对提升柱彼此对称设置，并且，其具有指定的交叉构件5。
在每个交叉构件5中集成了例如两个同步电动驱动接收小车6，其为可滑动安装，从而通过中央控制装置的控制可以沿指定的交叉构件5在横向滑动。优选地，可以通过提升柱4轮流地垂直调整交叉构件5，其可由中央控制装置同步控制，从而，可以通过适当的控制，沿横向和纵向同步地调整接收小车6。
在图1至3显然可知，优选地，在关于接收小车6通过适当的定位装置9进行定位的适当的传送小车6中，无纺辊2、3设置为卷起状态。
根据该示例性实施例，从图1中显然可知，在限定的传送位置从传送小车8接收无纺辊2、3，并且将无纺辊2、3可以从图1中所示的接收位置移动到图2中所示的位置。出于此目的，通过中央控制装置控制提升柱4，在接收辊之后，可以将指定的交叉构件调整到预定的高度。
随后，通过适当的控制，使得每个具有连接到用于控制其的中央控制装置的例如电动驱动器的接收小车6沿交叉构件5从图2所示的位置移动到根据图4的初始铺设位置。在该初始铺设位置中，优选地，铺设辊2、3设置在成形元件1的中心的上方。例如，通过使用标志和/或例如为光学定位装置的附加定位装置的方法，可以完成关于成形元件的待铺设无纺辊2、3或无纺地毯15的精确定位。
无纺辊2、3的全部移动顺序是由交叉构件5的垂直调整和接收小车6的横向调整组成的，在程序控制下通过中央控制装置完成全部铺设操作和无纺辊的引导操作。优选地，以同步和限定的方式由中央控制装置控制提升柱4和接收小车6，从而，可以以预设的限定的卷起速度，前进速度和/或前进量，以自动的方式将卷在无纺辊2、3上的无纺地毯15铺设到成形体1上。
从图4所示的状态开始，如图4和图5中无纺辊2、3的状态示意性所表示的，例如，从成形元件1的中心到其边缘均匀地带起两个无纺辊2、3。
为了避免已经铺设的无纺地毯的位移，优选地，在成形元件1的上方约50mm处，以自我支撑的方式引导无纺辊2、3。这里，有利的是，无纺辊2、3的辊驱动器不会在无纺地毯15施加任何附加力。在无纺辊2、3端部的适当的中心销7用于确保将它们精确地连接到指定的接收小车6上，并且将无纺辊2、3精确地引导在成形元件1的上方。
待铺设到成形元件1上去的无纺地毯15的这种限定的、自动的展开使得可以实现高铺设速度和免折叠或免波纹的铺设，即使在边缘部分。这种自动化的铺设操作还确保了可重复的铺设过程，从而，在没有折叠形成的情况下，可以完成甚至具有高曲率表面的结构组件以良好的连接于指定的安装部分。
此外，根据该优选示例性实施例的装置还具有转盘10，其上安装有成形元件1。优选地，转盘10同样连接到用于翻转控制其的中央控制装置。优选地，通过电动驱动器11完成该翻转移动，其可以本质上已知的方式通过中央控制装置进行控制。转盘10还具有例如定位装置12，其用于以规定的翻转角度精确地定位转盘10。相应地，适当的控制使得转盘10可以将成形元件1移入任何翻转的位置。
优选地，在根据上述方法将无纺地毯15铺设到成形元件1上之后，通过控制电动驱动器11将成形元件1相对于提升柱系统以例如30度的角度在转盘10上翻转，并且适当地固定。
随后，以上述方式将另一无纺地毯15铺设到前面已经施加的一无纺地毯15或或多个地毯15的顶部。
以适当的方式，可以连续地重复几次该操作。为了达到纤维材料的结构上适应的强度，以例如沿不同方向翻转30度，将6个这种无纺地毯15彼此叠加铺设。对于本领域的技术人员而言，显然，除了6个以外的多个无纺地毯15可以彼此叠加铺设，优选地，翻转装置的翻转角度也与待铺设的无纺地毯15的数量相适应。
在将所有无纺地毯15铺设到成形元件1之后，优选的是，在成形元件1的预定区域中，相对于后者以对称方式轮流铺设例如那些一开始铺设的聚酯胶片加强件。
最后，成形元件1连同铺设的无纺地毯15以及加强件和/或施加的硬化剂一起进入称为蒸压器的适当的烤箱。这样，作为膜铺设的例如为环氧树脂的合成树脂通过真空被压在各无纺地毯15之间并且凝固。通过这种方式，在从成形元件1移除之后，可以获得例如用于飞机的压力圆拱顶的期望的结构组件。
由于高度的自动化，上述方法和所述装置非常经济且非常可靠。有利的是，无纺辊的适当的引导控制避免了铺设过程中对无纺地毯15的纤维的损坏。
装置额外具有例如定位装置，其用于形成例如线性激光投影机。特别地，结合限定的转盘位置，该定位装置用于将待铺设聚酯胶片加强件或者是另外待施加的硬化剂定位在成形元件1上。
所有安装组件部分，预先设计形成接触的或到达无纺地毯15上方，从而，预先排除无纺地毯15变脏以及任何未完全凝固的硬化剂，例如，起毛、研磨事件、油或颜色颗粒变脏。特别地，这适用于铺设装置4、5、6和下面进一步说明的不包含例如为油、油脂或包含硅树脂的润滑和滑动物质的任何润滑剂的平台的所有组件部分。优选地，转盘10以及全部铺设装置4、5、6的全部驱动装置都覆有片状金属盖以防止操作人员进入其中。而且，这些盖防护无纺地毯15，防止可能出现的任何操作流体或材料的漏出。
在正常操作中，上面更加详细解释了装置在自动模式下操作，其中，中央控制装置控制用于将无纺地毯15铺设到成形元件1上去的无纺辊的导向。在自动控制或某些驱动装置故障的情况下，为了防止结构部件的损耗，优选地设置了应急模式，在该模式可以手动地完成已经开始的铺设操作。为了避免或消除操作人员的危险和装置的损坏，根据安全规章优选地安装了应急装置。
图6示意性地示出了根据本发明的另外优选示例性实施例的用于生产大面积纤维合成结构组件的装置的左视图。从图6中显然可知，除了上述的组件部分，该装置具有移动平台13，例如，其形成为具有可折叠平台14的梯台。在图6中，通过示出的箭头示意性地示出了可能的调整和折叠移动。然而，对于本领域的技术人员而言，显然的是，可以对平台13进行进一步的改善。
例如，平台13为铁轨引导的，从而使得处于工作位置的翻转力矩被吸收，有利的是，铁轨系统凹陷到制造厂的地板中，从而避免边缘造成的绊倒。例如，通过指定的控制装置，可以使平台13手动地或电动地移动，并且可以停止在各个服务和/或工作位置。基于此，操作人员能够在任何时间和任何地点到达成形元件1。
尽管基于优选的示例性实施例说明了本发明，不限于这些，而是可以以各种广泛的方式对其进行修改。
例如，铺设装置还可以包括方形框架，其通过多个辊安装到环形铁轨上。例如，为了通过停止销以各种期望的方位角度固定框架，环形铁轨设有多个钻孔。成形元件固定地安装在环形铁轨的中间，例如，可用螺栓将其连接到地板，从而，通过沿环形铁轨翻转方形框架，可以完成相对于成形元件的框架的相对翻转。
优选地，紧固到可旋转的安装部件上的方形框架，为两个拱式运转铁轨，在每个拱式运转铁轨上面，可调整地安装了两个可控小车。无纺辊的一端可旋转安装到每个小车上。通过适当地控制小车，沿拱式运转铁轨同步地引导无纺辊，从而，无纺辊从例如成形元件的中心的上方铺至其边缘。这里，拱式运转铁轨的形式将适应于成形元件的形式或待生产结构组件的形式。

Claims (19)

1、用于生产大面积纤维合成结构组件的装置，尤其用于飞机部件，其包括：
预定成形元件(1)；
可控的铺设装置(4、5、6)，其用于将至少一个织物片(15)以限定方式铺设到所述预定成形元件(1)的上方或之中，所述铺设装置(4、5、6)具有四个同步可控的提升柱(4)，其成对围绕所述成形元件(1)设置，每对所述提升柱(4)分别指定了垂直可调整的交叉构件(5)，其中，在每个该交叉构件(5)中，分别集成了两个接收小车(6)，其用于接收沿各个该交叉构件(5)同步位移的预定织物片辊(2、3)；
可控翻转装置(10)，其将该预定成形元件(1)和该铺设装置(4，5，6)进行一预定翻转角度的翻转，该预定翻转角度是该翻转控制装置相对于该铺设装置而言的；以及
中央控制装置，其连接到所述铺设装置(4、5、6)和用于控制其的所述翻转装置(10)。
2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预定成形元件(1)具有大致为放大浅盘的形式。
3、根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述预定成形元件(1)具有椭圆或圆形截面。
4、根据上述权利要求中至少一项所述的装置，其特征在于，所述预定成形元件(1)适当地形成为飞机的压力圆拱顶的形式。
5、根据上述权利要求中至少一项所述的装置，其特征在于，每一所述接收小车(6)具有电驱动装置，可以通过所述中央控制装置控制其与其他接收小车(6)同步。
6、根据上述权利要求中至少一项所述的装置，其特征在于，所述中央控制装置连接到所述提升柱(4)，用于沿所述提升柱(4)的纵向对指定的交叉构件(5)进行同步的纵向调整，并且连接到所述接收小车(6)，用于沿所述交叉构件(5)对所述接收小车(6)进行同步的横向调整。
7、根据上述权利要求中至少一项所述的装置，其特征在于，所述铺设装置(4、5、6)具有用于在限定的传送位置从传送小车(8)接收卷在所述两个织物片辊(2、3)上的织物片(15)的传送装置。
8、根据上述权利要求中至少一项所述的装置，其特征在于，所述翻转装置具有一可控转盘(10)，其用于接收和相对于所述铺设装置(4、5、6)定位所述预定成形元件(1)。
9、根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述转盘(10)具有电驱动装置(11)，其可由所述中央控制装置进行控制。
10、根据上述权利要求中至少一项所述的装置，其特征在于，所述装置具有可调整平台(13)，其使得操作人员进入所述成形元件(1)的任何区域。
11、根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述平台(13)可沿铁轨系统调整，并且具有至少一个可枢接的平台(14)。
12、根据上述权利要求中至少一项所述的装置，其特征在于，所述装置具有定位装置，例如，标志装置、线性激光投影机系统等，其结合所述翻转装置(10)的限定位置将待铺设的所述织物片(15)和/或任何附加的加强装置进行定位。
13、根据上述权利要求中至少一项所述的装置，其特征在于，在由所述中央控制装置的自动控制故障的情况下，所述装置具有应急操作装置，其用于以手动应急模式执行所述织物片(15)的限定铺设。
14、用于生产大面积纤维合成结构组件的方法，尤其为飞机部件，其包括以下方法步骤：
提供预定成形元件(1)；
提前将待铺设的织物片(15)卷到由可控的铺设装置(4、5、6)接收的两个织物片辊(2、3)上；
通过沿纵向和横向调整所述两个织物片辊(2、3)且通过所述可控的铺设装置(4、5、6)从所述预定成形元件(1)的中心向其边缘均匀、同步地引导所述两个织物片辊(2、3)，以限定方式将所述织物片(15)铺设在所述预定成形元件(1)的上方或其中；
通过可控翻转装置(10)将预定成形元件(1)和铺设装置(4，5，6)进行一预定翻转角度的翻转，该预定翻转角度是该翻转控制装置相对于该铺设装置而言的；以及
通过所述可控的铺设装置(4、5、6)，以限定方式将另外的织物片铺设到已铺设织物片(15)的顶部。
15、根据权利要求14所述的方法，其特征在于，通过中央控制装置控制所述铺设装置(4、5、6)和所述翻转装置(10)。
16、根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，将例如为六个的多个织物片(15)叠加铺设到位于预定成形元件(1)上方或其中，在所述织物片(15)的每次铺设之后，翻转装置(10)以相对于所述铺设装置(4、5、6)的一例如30度的预定翻转角度翻转并且捕获所述预定成形元件(1)。
17、根据权利要求14至16中至少一项所述的方法，其特征在于，以自我支撑的方式将所述两个织物片辊(2、3)引导到所述预定成形元件(1)上方约50mm处。
18、根据权利要求14至17中至少一项所述的方法，其特征在于，在将所述织物片铺设到所述成形元件(1)上方或其中的过程，由所述中央控制装置控制待铺设织物片(15)的预定展开速度、预定前进速度和/或预定前进量。
19、根据权利要求14至18中至少一项所述的方法，其特征在于，在通过所述中央控制装置的自动控制故障的情况下，在应急模式下操作所述铺设装置(4、5、6)以进行所述织物片(15)的手动铺设。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103507277A (zh) * 2013-10-23 2014-01-15 连云港中复连众复合材料集团有限公司 一种风力发电机叶片根部铺层的改良方法
CN104936769A (zh) * 2012-12-21 2015-09-23 肖特兄弟公司 织物搬运设备
CN107176285A (zh) * 2016-03-10 2017-09-19 高级航空技术有限责任公司 结构件、用于制造结构件的方法、包括结构件的用于交通工具的增压机身

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2128017B1 (en) * 2007-01-30 2013-07-24 Airbus Operations S.L. Structure of composite material for aircraft fuselages and method for manufacture thereof
DE102010040970A1 (de) 2010-09-17 2012-03-22 Airbus Operations Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung eines trockenen textilen Vorformlings
DE102012219267A1 (de) * 2012-10-22 2014-04-24 Wobben Properties Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Vorformlingen zum Herstellen eines Rotorblattes
CA2933229C (en) 2013-12-19 2021-08-10 Short Brothers Plc Fabric positioning apparatus
DE102014107290A1 (de) * 2014-05-23 2015-11-26 Ssc Swiss Shielding Corporation Ag Thermisches Isolierelement und Verfahren zur Montage eines thermischen Isolierelements an eine Innenraumoberfläche eines Schienenfahrzeugs
US10112348B2 (en) 2015-03-02 2018-10-30 Ingersoll Machine Tools, Inc. Fiber placement system
RU2632864C2 (ru) * 2015-06-25 2017-10-11 Владимир Николаевич Фетисов Способ изготовления оболочек пневмоконструкций и полотен большой площади из пленочного материала
CN109591323B (zh) * 2018-12-05 2020-10-20 中航复合材料有限责任公司 一种适用于z形复合材料机身隔框毛坯的铺放装置
EP4001128A1 (en) 2020-11-18 2022-05-25 The Boeing Company Contour enforcement for line assembled fuselage segments
US11724421B2 (en) * 2020-11-18 2023-08-15 The Boeing Company Demolding of large composite parts for aircraft
NL2027433B1 (en) * 2021-01-26 2022-08-19 Boeing Co Contour enforcement for line assembled fuselage segments
US11905038B2 (en) 2020-11-18 2024-02-20 The Boeing Company Contour enforcement for line assembled fuselage segments
US20230364867A1 (en) * 2022-05-11 2023-11-16 Airbus Operations Sl Device and method for manufacturing composite parts for an aircraft bulkhead

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3574040A (en) * 1967-06-29 1971-04-06 Gen Dynamics Corp Apparatus for making laminated structural shapes by the controlled detrusive placement and polymerization of tectonic filamentous tapes
US3810805A (en) * 1972-04-14 1974-05-14 Goldsworthy Eng Inc Geodesic path length compensator for composite-tape placement head
DE3273275D1 (en) * 1981-04-11 1986-10-23 Gkn Technology Ltd Manufacture of composite material articles
GB8305749D0 (en) * 1983-03-02 1983-04-07 British Aerospace Tape laying apparatus
US4588466A (en) * 1983-04-08 1986-05-13 Vektronics Manufacturing, Inc. Tape laying method and apparatus
FR2548084B1 (fr) 1983-06-28 1985-12-13 Ato Chimie Procede de fabrication d'objets composites et objets composites obtenus
DE3507720C2 (de) 1985-03-05 1997-08-14 Rieter Automotive Int Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Rohlings aus glasfaserverstärktem Kunststoff
JPS63114608A (ja) * 1986-10-31 1988-05-19 Mazda Motor Corp Ｆｒｐ製ホイ−ルデイスクの製造方法
FR2617468B1 (fr) * 1987-06-30 1989-12-15 Coopelin Procede et machine de formation d'un empilage a plat de feuilles de format predetermine
JPH04344225A (ja) * 1991-05-22 1992-11-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 複合材自動積層装置
GB2268704B (en) 1992-07-16 1996-01-10 British Aerospace Layup preparation for fibre reinforced composites
US5746553A (en) * 1996-04-08 1998-05-05 The Boeing Company Dual purpose lay-up tool
US7640836B1 (en) * 1997-03-28 2010-01-05 Preco Industries, Inc. Method for simultaneous x, y and θ registration of segment of continuous web with a processing station
CN1103675C (zh) * 2000-02-22 2003-03-26 波音公司 手动辅助操作层压方法
US7008689B2 (en) 2001-07-18 2006-03-07 General Electric Company Pin reinforced, crack resistant fiber reinforced composite article
US7004219B2 (en) * 2002-10-11 2006-02-28 The Boeing Company Roller for automated fabric layup
US7137182B2 (en) * 2002-11-22 2006-11-21 The Boeing Company Parallel configuration composite material fabricator
JP3632177B2 (ja) * 2002-11-29 2005-03-23 川崎重工業株式会社 プリプレグ幅変更自動積層方法及びその装置
US7282107B2 (en) * 2003-08-22 2007-10-16 The Boeing Company Multiple head automated composite laminating machine for the fabrication of large barrel section components
US7341086B2 (en) * 2004-10-29 2008-03-11 The Boeing Company Automated fabric layup system and method
US7601237B2 (en) * 2006-02-01 2009-10-13 The Boeing Company Fabric handling apparatus and method for composite manufacture

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104936769A (zh) * 2012-12-21 2015-09-23 肖特兄弟公司 织物搬运设备
CN104936769B (zh) * 2012-12-21 2017-11-24 肖特兄弟公司 织物搬运设备
US10265940B2 (en) 2012-12-21 2019-04-23 Short Brothers Plc Fabric handling apparatus
CN103507277A (zh) * 2013-10-23 2014-01-15 连云港中复连众复合材料集团有限公司 一种风力发电机叶片根部铺层的改良方法
CN107176285A (zh) * 2016-03-10 2017-09-19 高级航空技术有限责任公司 结构件、用于制造结构件的方法、包括结构件的用于交通工具的增压机身
CN107176285B (zh) * 2016-03-10 2022-04-29 高级航空技术有限责任公司 结构件、用于制造结构件的方法、包括结构件的用于交通工具的增压机身

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CA2649070A1 (en) 2007-11-15

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