(57)【要約】      （修正有）【課題】精度が高く、ストリンガプリフォーム間の寸法のばらつきを最低限に抑えた、時間が短縮された、ストリンガプリフォームを形成するシステム及び方法の提供。【解決手段】三次元乾燥繊維プリフォームを製造するプリフォーム形成機であって、形成ブロックアセンブリ及びクランピングプレートアセンブリを含み、形成ブロックアセンブリは、形成テーブル及び形成ブロックを有し、形成ブロックアセンブリの列に位置決め可能なクランピングプレートアセンブリは、クランピングテーブル及びクランピングプレートを有すことができ、形成ブロックアセンブリの列に対して向かい合うように配置されるクランピングテーブルアセンブリの列に位置決め可能である。各形成ブロックは、プリフォームのウェブを形成するために、重なり合うようにプライスタックを折り重ねるように構成されるプリフォーム形成機。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元乾燥繊維プリフォーム（１００）を製造するプリフォーム形成機（２００）であって、
形成テーブル（２２２）および形成ブロック（２０６）を有する形成ブロックアセンブリ（２０４）であり、形成ブロックアセンブリ（２０４）の列に位置決め可能な形成ブロックアセンブリ（２０４）と、
クランピングテーブル（２６４）およびクランピングプレート（２５２）を有するクランピングプレートアセンブリ（２５０）であり、前記形成ブロックアセンブリ（２０４）の列に対して向かい合うように配置されるクランピングプレートアセンブリ（２５０）の列に位置決め可能なクランピングプレートアセンブリ（２５０）と
を備え、
前記形成ブロック（２０６）が、プリフォーム（１００）のウェブ（１３０）を形成するために重なり合うようにプライスタック（１２４）を折り重ねるように構成され、
前記クランピングプレート（２５２）が、前記プライスタック（１２４）を折り重ねる間、前記プライスタック（１２４）を前記形成テーブル（２２２）にクランプするように構成される、
プリフォーム形成機（２００）。
【請求項２】
前記形成ブロック（２０６）が、前記ウェブ（１３０）を前記形成テーブル（２２２）にクランプするように構成される、
請求項１に記載のプリフォーム形成機（２００）。
【請求項３】
前記形成ブロック（２０６）が、引込み位置（２５４）から展開可能であり、
前記形成ブロック（２０６）が前記引込み位置（２５４）にあるとき、形成ブロック外側面（２１６）が形成テーブル外側面（２２４）と実質的に同一平面上にある、
請求項１に記載のプリフォーム形成機（２００）。
【請求項４】
前記形成ブロック（２０６）が、前記プライスタック（１２４）上に位置決め可能な引出しワイヤ（１３６）に沿って前記プライスタック（１２４）を折り重ねるように構成される、
請求項１に記載のプリフォーム形成機（２００）。
【請求項５】
前記形成ブロック（２０６）が、前記クランピングプレート（２５２）のプレート縁部（２６０）に沿って前記プライスタック（１２４）を折り重ねるように構成される、
請求項１に記載のプリフォーム形成機（２００）。
【請求項６】
前記形成ブロック（２０６）および前記形成テーブル（２２２）が、前記クランピングプレートアセンブリ（２５０）に対して回転可能である、
請求項１に記載のプリフォーム形成機（２００）。
【請求項７】
前記クランピングプレートアセンブリ（２５０）に動作可能に結合され、前記クランピングテーブル（２６４）の高さを、形成テーブル端面（２２６）および形成ブロック端面（２１８）と実質的に同一高さになるように調節するように構成される、リフト機構（２８０）
をさらに備える、請求項１に記載のプリフォーム形成機（２００）。
【請求項８】
前記形成ブロック（２０６）および前記形成テーブル（２２２）が端面（２１８、２２６）を有し、前記端面（２１８、２２６）は、前記形成ブロック（２０６）と前記形成テーブル（２２２）の間で前記ウェブ（１３０）がクランプされている間、前記ウェブ（１３０）の突出部（１４２）が前記端面（２１８、２２６）に対して折り重ねられて前記プリフォーム（１００）の１つまたは複数のフランジ（１４８）を形成するように構成されており、前記クランピングプレート（２５２）が、前記フランジ（１４８）の上のティアストラップ（１５６）を前記形成ブロック端面（２１８）および前記形成テーブル端面（２２６）にクランプするように構成される、
請求項１に記載のプリフォーム形成機（２００）。
【請求項９】
対応する複数の前記形成ブロックアセンブリ（２０４）および前記クランピングプレートアセンブリ（２５０）に動作可能に結合される複数のリフト機構（２８０）であって、
前記形成ブロックアセンブリ（２０４）および前記クランピングプレートアセンブリ（２５０）を順次変位させ、ステッチ機構（３０４）のための移動機械用ギャップ（２３６）を作り出すように構成される、複数のリフト機構（２８０）
をさらに備える、請求項１に記載のプリフォーム形成機（２００）。
【請求項１０】
前記形成ブロック（２０６）および前記クランピングプレート（２５２）の対応するものに動作可能に結合される複数のアクチュエータ（２８４）であって、
前記リフト機構（２８０）による前記形成ブロックアセンブリ（２０４）および前記クランピングプレートアセンブリ（２５０）の変位と協調して、前記ウェブ（１３０）から前記形成ブロック（２０６）および前記クランピングプレート（２５２）を順次クランプ解除するように構成される、複数のアクチュエータ（２８４）
をさらに備える、請求項１に記載のプリフォーム形成機（２００）。
【請求項１１】
三次元乾燥繊維プリフォーム（１００）を製造する方法（４００）であって、
形成ブロックアセンブリ（２０４）の列と、前記形成ブロックアセンブリ（２０４）の列に対して向かい合うように位置決めされるクランピングプレートアセンブリ（２５０）の列とによって画成されるレイアップ面（２３４）上にファブリックプライ（１１８）のプライスタック（１２４）をレイアップするステップと、
クランピングプレート（２５２）を使用して、前記プライスタック（１２４）を前記レイアップ面（２３４）にクランプするステップと、
形成ブロック（２０６）を使用して、プリフォーム（１００）のウェブ（１３０）のオーバーラップ層（１４０）を形成するようにウェブ折り線（１３２）まわりに前記プライスタック（１２４）を折り重ね、前記形成ブロック（２０６）を使用して、前記ウェブ（１３０）の突出部（１４２）が形成ブロック端面（２１８）を越えて突き出るように、前記ウェブ（１３０）を前記レイアップ面（２３４）にクランプするステップと
を含む方法（４００）。
【請求項１２】
形成テーブル端面（２２６）および形成ブロック端面（２１８）がクランピングテーブル外側面（２６６）に概ね平行になるように、形成テーブル（２２２）を回転させることと、
リフト機構（２８０）を使用して、前記クランピングテーブル外側面（２６６）が前記形成ブロック端面（２１８）および前記形成テーブル端面（２２６）と実質的に同一平面上になるように、前記クランピングプレートアセンブリ（２５０）の高さを調節することと
をさらに含む、請求項１１に記載の方法（４００）。
【請求項１３】
前記ウェブ折り線（１３２）まわりに前記プライスタック（１２４）を折り重ねる前記ステップが、
前記ウェブ折り線（１３２）を画成するように前記プライスタック（１２４）に沿って長手方向に引出しワイヤ（１３６）を位置決めすることと、
前記形成ブロック（２０６）を使用して、前記引出しワイヤ（１３６）の上に前記プライスタック（１２４）を折り重ね、ステッチ機構（３０４）を使用して、ウェブシーム（１６０、１６２）に沿って前記ウェブ（１３０）の前記オーバーラップ層（１４０）をステッチすることと、
前記ウェブシーム（１６０、１６２）をステッチする間、前記リフト機構（２８０）を使用して、前記ウェブ（１３０）から遠ざけるように前記形成ブロックアセンブリ（２０４）および前記クランピングプレートアセンブリ（２５０）を動かすことと
を含む請求項１１に記載の方法（４００）。
【請求項１４】
１つまたは複数のフランジ（１４８）を形成するようにウェブ−フランジ折り線（１５４）に沿って前記ウェブ（１３０）の前記突出部（１４２）を折り重ね、前記１つまたは複数のフランジ（１４８）の上にティアストラップ（１５６）を張り付けることと、
前記クランピングプレート（２５２）を使用して、前記ティアストラップ（１５６）および前記１つまたは複数のフランジ（１４８）を前記形成ブロック端面（２１８）および前記形成テーブル端面（２２６）にクランプすることと
をさらに含む請求項１１に記載の方法（４００）。
【請求項１５】
ステッチ機構（３０４）を使用して、前記ティアストラップ（１５６）をフランジシーム（１６４）に沿って前記１つまたは複数のフランジ（１４８）にステッチし、前記フランジシーム（１６４）をステッチする間、前記リフト機構（２８０）を使用して、前記ウェブ（１３０）から遠ざけるように前記形成ブロックアセンブリ（２０４）および前記クランピングプレートアセンブリ（２５０）を動かすこと
をさらに含む請求項１４に記載の方法（４００）。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
複合材料は、多種多様な用途に使用されている。例えば、航空機構造において、従来の胴部と翼からなる航空機の胴体、翼および尾部を形成するのにますます多くの複合材料が使用されてきている。複合材料は、胴体が翼と混和されて一体になったハイブリッド翼／ボディ航空機にも使用可能である。複合材構造体は、その全体的な強度および剛性を上げるために補強要素を含むことができる。例えば、複合材パネルは、その全体的な強度および剛性を上げるために、複合材外板部材に結合され得るフレームおよびストリンガなどの多数の複合材補剛材を含むことができる。複合材パネルの一つの製作方法では、複数の三次元ストリンガは、乾燥ファブリック材料のプリフォームとして形成され得る。ストリンガプリフォームは、比較的平らまたは曲がった外板プリフォームにアセンブルされ得る。外板とストリンガプリフォームの組み立て体には樹脂が注入され、硬化され、それによって航空機の機体の形成に使用することができる最終的な複合材パネルを形成することができる。
【０００２】
三次元ストリンガプリフォームを形成する従来の方法は、乾燥ファブリックのアセンブル、折り重ねおよびステッチという多数の手作業を含む。例えば、ストリンガプリフォームを形成する従来の方法では、乾燥ファブリックの個々の片またはプライをプライスタックに手作業でレイアップすなわち積み重ねる必要がある。方法は、さらに、ファブリックプライのダブラをプライスタックの長さに沿って１つまたは複数の場所に手作業で位置決めすることを含む。次いで、プライスタックを手作業で折り重ねてウェブを形成し、そのウェブを手作業で鋲でとじて１つまたは複数のウェブシームを挿入するステッチングジグ（ｓｔｉｔｃｈｉｎｇ  ｊｉｇ）に装入する。ウェブをステッチした後、部分的に形成されたストリンガを圧縮（ｄｅｂｕｌｋ）し、手作業でプリフォーム組み立てジグ内に位置決めする。組み立てジグに取り付けた後、ストリンガフランジを手作業で形成し、ラジアスフィラを装着し、ティアストラップをフランジの上に手作業で張り付けることができる。
【０００３】
残念ながら、上述のプリフォーム形成プロセスは、熟練した技量労働（ｓｋｉｌｌｅｄ  ｔｏｕｃｈ  ｌａｂｏｒ）に大きく依存しており、したがって欠点がいくつかある。例えば、乾燥ファブリックを手作業でレイアップし、折り重ね、鋲でとじるには非常に多くの作業が必要となるので、結果的に、それぞれのストリンガプリフォームを製造するサイクルタイムが非常に長くなる。ある種の複合材構造の場合、複合材構造体の製造計画に、大量のストリンガプリフォームをかなり追加することがある。ストリンガ断面のバリエーション、フランジ幅のバリエーション、およびストリンガの長さに沿った局部的なプライダブラ増強によって、複雑性が増し、それぞれのストリンガプリフォームの製作に必要な時間も増加する。加えて、各ストリンガプリフォームの形成に要求される精度が高いので、ストリンガプリフォーム間の寸法のばらつきが重大な意味を持つことになり、作り直しの必要がある不合格率が非常に高くなり、したがって製造コストが増大することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第８，０４２，７６７号、２０１１年１０月２５日発行、Ｖｅｌｉｃｋｉら、ＣＯＭＰＯＳＩＴＥ  ＦＡＢＲＩＣ  ＷＩＴＨ  ＲＩＧＩＤ  ＭＥＭＢＥＲ  ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のように、当業界では、熟練した技量労働の繰り返しを最小限しか必要としない、ストリンガプリフォームを形成するシステムおよび方法が必要とされている。加えて、当業界では、時間が短縮されコストが削減されるかたちでストリンガプリフォームを形成するシステムおよび方法が必要とされている。さらに、当業界では、精度が高く、ストリンガプリフォーム間の寸法のばらつきを最低限に抑えた、ストリンガプリフォームを形成するシステムおよび方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した三次元乾燥繊維プリフォームの形成に関して必要とされる事柄は、具体的に、プリフォーム形成機を提供する本開示によって対処され軽減される。プリフォーム形成機は、形成ブロックアセンブリおよびクランピングプレートアセンブリを含むことができる。形成ブロックアセンブリは、形成テーブルおよび形成ブロックを有することができ、形成ブロックアセンブリの列に位置決め可能であってよい。クランピングプレートアセンブリは、クランピングテーブルおよびクランピングプレートを有することができ、形成ブロックアセンブリの列に対して向かい合うように配置されるクランピングプレートアセンブリの列に位置決め可能であってよい。各形成ブロックは、プリフォームのウェブを形成するように、重なり合うようにプライスタックを折り重ねるように構成され得る。各クランピングプレートは、プライスタックの折り重ねの間、プライスタックを形成テーブルにクランプするように構成され得る。
【０００７】
さらなる一実施形態では、形成ブロックアセンブリの列およびクランピングプレートアセンブリの列を有するプリフォーム形成機が開示される。形成ブロックアセンブリの列は、互いに隣り合うように配置され得る。同様に、クランピングプレートアセンブリの列は、形成ブロックアセンブリの列に対して向かい合うように、互いに隣り合うように配置され得る。各形成ブロックアセンブリは、形成テーブルおよび形成ブロックを有することができる。各クランピングプレートアセンブリは、クランピングテーブルおよびクランピングプレートを有することができる。各形成ブロックは、プリフォームのウェブを形成するように、重なり合うようにプライスタックを折り重ねるように構成され得る。各クランピングプレートは、プライスタックの折り重ねの間、プライスタックを形成テーブルにクランプするように構成され得る。
【０００８】
さらに、三次元乾燥繊維プリフォームを製造する方法が開示される。方法は、形成ブロックアセンブリの列および、形成ブロックアセンブリの列に対して向かい合うように位置決めされるクランピングプレートアセンブリの列によって画成されるレイアップ面上にファブリックプライのプライスタックをレイアップすることを含むことができる。方法は、さらに、クランピングプレートを使用して、プライスタックをレイアップ面にクランプし、形成ブロックを使用して、プリフォームのウェブのオーバーラップ層を形成するように、ウェブ折り線まわりにプライスタックを折り重ねることを含むことができる。
【０００９】
論じられた特徴、機能および利点は、本開示の様々な実施形態において独立に達成することができ、または他の実施形態では、論じられた特徴、機能および利点を組み合わせることができる。それらの実施形態のさらなる詳細は、以下の説明および図面を参照すれば理解することができる。
【００１０】
本開示の上記その他の特徴は、図面を参照すればより明らかになるであろう。図面を通して同じ番号は同じ部分を示している。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】プリフォーム形成機の単一ユニットの一実施形態の斜視図である。
【図２】図１のプリフォーム形成機のさらなる斜視図である。
【図３】図１のプリフォーム形成機一式のうちの形成ブロックアセンブリの側面図である。
【図４】図１のプリフォーム形成機一式のうちのクランピングプレートアセンブリの側面図である。
【図５】プリフォームを製作するためにプリフォーム形成機上でプライスタックにレイアップされ得る、乾燥繊維プライ材料で形成されるベースプライの平坦パターンの平面図である。
【図６】１つまたは複数のベースプライとともにプライスタックに含まれ得る、乾燥繊維プライ材料で形成されるダブラの平坦パターンの一実施形態の平面図である。
【図７】１つまたは複数のベースプライとともにプライスタックに含まれ得る、乾燥繊維プライ材料で形成されるダブラの平坦パターンのさらなる一実施形態の平面図である。
【図８】形成ブロックアセンブリの列およびクランピングプレートアセンブリの列からなるプリフォーム形成機の図であり、形成ブロックアセンブリの列およびクランピングプレートアセンブリの列によって画成されたレイアップ面上でプライスタックにレイアップされているダブラおよび１または複数のベースプライをさらに示す図である。
【図９】プライスタックが、クランピングプレートアセンブリの複数のクランピングプレートによって所定位置にクランプされている、プリフォーム形成機の図である。
【図１０】プライスタックがそれに沿って折り重ねられ得るウェブ折り線を画成するようにプライスタック上に位置決めされている引出しワイヤの図である。
【図１１】ウェブ折り線に沿ってプライッスタックを折り重ねる初期段階にある、形成ブロックアセンブリのそれぞれから展開している複数の形成ブロックの図である。
【図１２】ウェブ折り線に沿ってプライスタックを折り重ねるさらなる段階にある、形成ブロックの図である。
【図１３】ウェブ折り線に沿ってプライスタックを折り重ねている形成ブロックのさらなる図である。
【図１４】ウェブを形成するようにウェブ折り線に沿って重なり合うようにプライスタックを折り重ねる最終段階にある形成ブロックの図であり、プライスタックを所定位置にクランプしている形成ブロックをさらに示す図である。
【図１５】形成ブロックアセンブリおよびクランピングプレートアセンブリが上に取り付けられている一対の独立して動作するリフト機構を示す、プリフォーム形成機の図である。
【図１６】ウェブに沿って内側ウェブシームをステッチするステッチ機構のための機械用ギャップを一時的に作り出すように形成ブロックアセンブリとクランピングプレートアセンブリを順次変位させるリフト機構の図である。
【図１７】ウェブに沿って外側ウェブシームをステッチするステッチ機構の図である。
【図１８】ステッチされたウェブを所定位置にクランプする形成ブロックの図であり、引込み位置にあるクランピングプレートをさらに示す図である。
【図１９】テーブル回転軸まわりの形成テーブルおよび形成ブロックの初期回転の図である。
【図２０】回転後の形成テーブルおよび形成ブロックの最終位置の図であり、形成テーブルおよび形成ブロックの端面から外側に突き出たウェブの突出部をさらに示す図である。
【図２１】クランピングプレートアセンブリを下げる初期段階の図である。
【図２２】クランピングテーブルが形成テーブル端面と実質的に同一平面上になるようにクランピングプレートアセンブリを下げた最終段階の図である。
【図２３】形成テーブルおよび形成ブロックの端面から外側に突き出たウェブの突出部を示す、プリフォーム形成機の図である。
【図２４】形成テーブルの端面と形成部ブロックの端面の間から外側に突き出たウェブの突出部を示す、プリフォーム形成機の一部のさらなる図である。
【図２５】プリフォームの一対のフランジを形成するために形成ブロックの端面および形成テーブルの端面の上に折り重ねられた後の突出部の図である。
【図２６】プリフォームのフランジの上に初めにレイアップされるティアストラップの図である。
【図２７】プリフォームのフランジの上に同時に装着された、ティアストラップおよび一体になったラジアスフィラを備える一体のティアストラップアセンブリの図である。
【図２８】フランジの間の溝内に装着され、ティアストラップで覆われるラジアスフィラを示す、ストリンガプリフォームの端面図である。
【図２９】ティアストラップをレイアップする間、ティアストラップをフランジの上にクランプするクランピングプレートのうちのいくつかの図である。
【図３０】プリフォームフランジの上に装着されている一体のティアストラップアセンブリおよび、ティアストラップの上におけるクランピングプレートによる順次的なクランプの図である。
【図３１】フランジのうちの１つに沿ってフランジシームをステッチするステッチ機構、クランピングプレートの順次的なクランプ解除、およびステッチ機構のための機械用ギャップを作り出すための形成ブロックアセンブリとクランピングプレートアセンブリの変位の図である。
【図３２】フランジシームのステッチの間の形成ブロックアセンブリとクランピングプレートアセンブリの順次的な変位によりステッチ機構のために作り出された機械用ギャップのさらなる図である。
【図３３】ストリンガプリフォーム形成機を使用して製作されたストリンガプリフォームのブレード断面実施形態の断面図である。
【図３４】ウェブのウェブ折り線にロッドが挿入された、ストリンガプリフォームの球部断面実施形態の断面図である。
【図３５】球部断面ストリンガプリフォームの一部の斜視図である。
【図３６】ウェブのウェブ折り線にロッドが挿入されたストリンガプリフォームのブレード断面実施形態の断面図である。
【図３７】ストリンガプリフォームのさらなるブレード断面実施形態の断面図である。
【図３８】ストリンガプリフォームのＪ字形断面実施形態の断面図である。
【図３９】ストリンガプリフォームのＩ字形断面実施形態の断面図である。
【図４０】本発明の一実施形態に従って製造された複数のストリンガを含む一体的に強化された複合材パネルの斜視図である。
【図４１】プリフォームを形成する方法に含まれ得る１つまたは複数の動作を含む流れ図である。
【図４２】航空機製造および点検の方法論の流れ図である。
【図４３】航空機のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本開示の様々な実施形態の例示を目的とした図面を参照すると、図１には、プリフォーム形成機２００の単一のユニットの一実施形態が示されている。以下により詳細に説明するように、プリフォーム形成機２００は、連続的な三次元乾燥繊維プリフォーム１００（図３５）の自動製造のために列をなして配置される単一ユニットの１つまたは複数を備えることができる。プリフォーム形成機２００は、乾燥ファブリック材料を折り重ねて三次元形状を形成する自動化された方法で動作可能である。加えて、プリフォーム形成機２００は、三次元形状の乾燥ファブリック材料を保持またはクランプする自動化された方法で動作し、その一方、ロボットステッチ機構３０４がステッチのシーム１６０、１６２、１６４をプリフォーム１００に挿入することができる。
【００１３】
有利には、プリフォーム形成機２００によって、三次元プリフォーム１００（図３５）の製造に必要な材料の取り扱い作業の大部分が機械化され自動化される。この点に関連して、本明細書に開示されるプリフォーム形成機２００および自動化された方法によって、繰り返しの熟練した技量労働のかなりの部分、およびプリフォームの製作に関する関連の品質問題がなくなる。さらに、プリフォーム形成機２００によって、有利には、手作業で製造されるプリフォームに比べて時間が著しく短縮され、またコストも著しく削減されるかたちで、プリフォーム１００を製造できるようになる。加えて、プリフォーム形成機２００は、プリフォーム１００間の寸法のばらつきを最低限に抑えた、高い精度のプリフォーム１００を製造する。そうしたプリフォーム１００は、他のプリフォーム幾何形状とともに後でアセンブルされてプリフォームアセンブリが形成され、それに樹脂が注入されて硬化され、１つのまとまりに一体化され強化された複合材構造（例えば、図４０）が形成され得る。
【００１４】
図１において、プリフォーム形成機２００の単一ユニットは、形成ブロックアセンブリ２０４およびクランピングプレートアセンブリ２５０を含むことができる。形成ブロックアセンブリ２０４は、プリフォーム形成機２００の動作中、形成テーブル２２２の垂直方向の高さを制御および／または調節するリフト機構２８０上で支持される形成テーブル２２２を含むことができる。クランピングプレートアセンブリ２５０は、クランピングテーブル２６４を含むことができ、やはりまた、クランピングテーブル２６４の垂直方向の高さを制御および／または調節するリフト機構２８０上で支持され得る。クランピングテーブル２６４用のリフト機構２８０は、形成テーブル２２２用のリフト機構２８０とは独立して動作可能である。形成テーブル２２２用のリフト機構２８０およびクランピングテーブル２６４用のリフト機構２８０は、図１に示されるように共通の基部２０２上に取り付けられ得る。しかし、リフト機構２８０は、別個の基部上に取り付けられてもよい。あるいは、リフト機構２８０のそれぞれが作業現場または他の支持構造上に直接取り付けられてもよい。
【００１５】
図１において、交差した斜め部材を備えたシザーリフト２８２として構成されている各リフト機構２８０が図示されている。各リフト機構２８０は、基部２０２と、平行な一対の斜め部材の間に取り付けられた構造的つなぎ材（図示せず）との間に延在する持ち上げアクチュエータ２８４を含むことができる。一実施形態では、持ち上げアクチュエータ２８４は、形成テーブル２２２および／またはクランピングテーブル２６４を上げ下げするための空気圧アクチュエータまたは空気シリンダを備えることができる。リフト機構２８０の下端は、制御されたやり方でリフト機構２８０の降下を減速させて止める１つまたは複数の緩衝器２８６を含むことができる。しかし、各リフト機構２８０は、形成テーブル２２２および／またはクランピングテーブル２６４の垂直方向の高さを調節する様々な異なる構成のうちのいずれで提供されてもよく、図１のシザーリフト２８２の構成に限定されない。例えば、リフト機構２８０は、空気圧ジャッキ、油圧ジャッキ、電動機で動くねじジャッキのような機械式ジャッキ、または形成テーブル２２２およびクランピングテーブル２６４の垂直方向の高さを制御および／もしくは調節する様々な他のリフト機構構成のいずれかなど、１つまたは複数のジャッキ（図示せず）を備えることもできる。
【００１６】
図１において、クランピングプレートアセンブリ２５０は、クランピングテーブル２６４に対して移動可能なクランピングプレート２５２を含むことができる。クランピングテーブル２６４は、クランピングテーブル外側面２６６を有することができる。クランピングテーブル外側面２６６は、概ね水平方向に向けられ得るが他の向きも企図される。クランピングプレート２５２は、クランピングプレート下側面２５８（図７）を有することができ、プレート縁部２６０（図２）で終端することができる。クランピングプレート２５２は、一実施形態では図１に示されるようにクランピングテーブル外側面２６６の下に取り付けられ得る、少なくとも１つのクランピングプレートアクチュエータ２６２に結合され得る。クランピングプレートアクチュエータ２６２は、クランピングテーブル外側面２６６に沿ってクランピングプレート２５２を動かし、ファブリックプライ１１８（図８）のプライスタック１２４（図８）をクランピングテーブル外側面２６６および／または形成テーブル２２２外側面にクランプするように構成され得る。一実施形態では、クランピングプレートアクチュエータ２６２は、クランピングテーブル外側面２６６に対してクランピングプレート２５２を水平方向に動かす電気機械装置または空気圧装置として構成され得る垂直方向アクチュエータおよび水平方向アクチュエータを備えることができる。クランピングプレートアクチュエータ２６２は、さらに、プライスタック１２４の上にクランピングプレート２５２を垂直方向に動かし、プライスタック１２４をクランピングテーブル外側面２６６および／または形成テーブル外側面２２４にクランプするように下方にクランピングプレート２５２を動かすように構成され得る。
【００１７】
図２を参照すると、形成ブロックアセンブリ２０４は、形成テーブル２２２に対して移動可能であってよい形成ブロック２０６を含むことができる。形成テーブル２２２は、クランピングテーブル外側面２６６に概ね平行に向けられ得る形成テーブル外側面２２４を有することができる。形成テーブル外側面２２４およびクランピングテーブル外側面２６６は、水平方向に向けられて図示されているが、水平方向ではない向きに向けられてもよい。さらに、本開示の図面（例えば、図８）には、形成ブロックアセンブリ２０４およびクランピングプレートアセンブリ２５０の列に沿って同じ水平方向の向きを有する形成テーブル外側面２２４およびクランピングテーブル外側面２６６が示されているが、形成テーブル外側面２２４およびクランピングテーブル外側面２６６の向きは列の長さに沿って変えることができる。
【００１８】
図２において、形成テーブル２２２は、引込み位置２０８の形成ブロック２０６を受容するためのテーブル開口２２８（図１０、１１）またはくぼみを含むことができる。形成ブロック２０６は、形成ブロック２０６が引込み位置２０８にあるときに形成テーブル外側面２２４と実質的に同一平面上すなわち同一高さにある形成ブロック外側面２１６を有することができる。一実施形態では、形成ブロック２０６は、形成ブロックシャフト２１２（図１２）を介して形成ブロックアクチュエータ２１４に結合され得る。一実施形態では、形成ブロックアクチュエータ２１４は、形成テーブル外側面２２４の下に取り付けられ得る。形成ブロックアクチュエータ２１４には、以下により詳細に説明するように、プライスタック１２４を折り重ねてクランプするプロセスの間、形成ブロック２０６を垂直方向に展開し、形成テーブル外側面２２４に対して水平方向、垂直方向、対角線方向および／または他の方向に形成テーブル外側面２２４に対して形成ブロック２０６を動かす、電気機械装置、空気圧装置または他のアクチュエータ構造が含まれ得る。
【００１９】
図２において、形成ブロックアセンブリ２０４は、さらに、回転軸２３２まわりに形成ブロック２０６および形成テーブル２２２を回転させるように構成されるテーブル回転アクチュエータ２３０を含むことができる。以下により詳細に説明するように、テーブル回転アクチュエータ２３０は、形成テーブル外側面２２４がクランピングテーブル外側面２６６に概ね平行になっている向きから、形成テーブル端面２２６がクランピングテーブル外側面２６６に概ね平行になる向きへと形成テーブル２２２を回転させるように構成され得る。一実施形態では、テーブル回転アクチュエータ２３０は、プーリとベルトからなる構成を介して形成テーブル２２２に結合され得るモータが付いた直角ギアボックスを備えることができる。しかし、テーブル回転アクチュエータ２３０は、クランピングプレートアセンブリ２５０に対して形成ブロック２０６および形成テーブル２２２を回転させる様々な異なる構造のいずれで提供されてもよく、図２に示される構成に限定されない。
【００２０】
図３には、形成ブロックアセンブリ２０４の一実施形態が示されている。上述したように、形成ブロックアセンブリ２０４は、クランピングプレートアセンブリ２５０に対する形成テーブル２２２の高さを垂直方向に制御および／または調節するための持ち上げアクチュエータ２８４を有するシザーリフト２８２のようなリフト機構２８０上に支持され得る。リフト機構２８０は、形成ブロックアセンブリ２０４の降下を減速させる１つまたは複数の緩衝器２８６を含むことができる。形成テーブル２２２は、テーブル回転アクチュエータ２３０によってテーブル回転軸２３２まわりに回転可能であってよい。形成テーブル２２２は、図３では水平方向に向いて示されている形成テーブル外側面２２４を含むことができる。形成テーブル２２２は、さらに、図３では垂直方向に向いて示されている形成テーブル端面２２６を含むことができる。
【００２１】
図４には、図１のプリフォーム形成機２００一式のうちのクランピングプレートアセンブリ２５０の一実施形態が示されている。クランピングプレートアセンブリ２５０は、やはりまた、形成ブロックアセンブリ２０４用のリフト機構２８０の構成と同様に構成され得るリフト機構２８０上で支持され得る。しかし、形成ブロックアセンブリ２０４用のリフト機構２８０は、クランピングプレートアセンブリ２５０用のリフト機構２８０と異なるように構成されてもよい。クランピングテーブル２６４は、初めに形成テーブル外側面２２４に概ね平行に向けられそれとほぼ同じ高さに同一平面上にあり得るクランピングテーブル外側面２６６を含むことができる。形成テーブル外側面２２４は、クランピングテーブル外側面２６６と相まって、乾燥ファブリックプライ１１８が上にレイアップされるレイアップ面２３４を画成することができる。
【００２２】
図４において、クランピングプレート２５２は、上述のように、プライスタック１２４を三次元形状に折り重ねる間プライスタック１２４を所定位置にクランプするために、クランピングテーブル外側面２６６に対して移動可能であってよい。クランピングプレート２５２は、プライスタック１２４のステッチの間、プライスタック１２４のクランプおよびクランプ解除を交互に行うように移動することができる。この点に関連して、クランピングプレートアセンブリ２５０は、以下に説明するように、プライスタック１２４をクランプするために、図８に示されるような引込み位置２５４と図９に示されるようなクランプ位置２５６の間でクランピングプレート２５２を動かすために協調的なやり方で動作することができる、水平方向アクチュエータおよび垂直方向アクチュエータなどの１つまたは複数のクランピングプレートアクチュエータ２６２を含むことができる。
【００２３】
図５には、乾燥ファブリック材料で形成され、プリフォーム１００を製作するように、プリフォーム形成機２００上でプレイスタック１２４にレイアップされ得る、ベースプライ１２６の平坦パターン１２２が示されている。一実施形態では、乾燥ファブリック材料は、複合材プライ材料を構成し、それには、非限定的に、織布、二方向性ファブリック、一方向性テープ、組紐状ファブリック、ステッチ付きファブリックおよび／または他のファブリック構造が含まれ得る。乾燥ファブリック材料は、炭素繊維材料または他の材料を含む任意の適当な材料から形成されてもよい。一実施形態では、１つまたは複数のベースプライ１２６は、所望の幾何形状にプリカットされ、プリフォーム一式（図示せず）内にアセンブルされ得る。ベースプライ１２６のそれぞれは、単一のファブリックプライ１１８からなってよく、所定の繊維角度１２０または繊維の向きを有することができる。ベースプライ１２６の１つまたは複数は、プライスタック１２４にレイアップされ得る。例えば、複数のベースプライ１２６は、レイアップ面２３４上における所定のプライ積み重ね順序に従って互いに位置合わせされてレイアップされ得る。レイアップ面２３４は、図８に示されるように互いに隣り合うように配置される形成ブロックアセンブリ２０４とクランピングプレートアセンブリ２５０の列によって画成され得る。異なる長さ、幅および形状のベースプライ１２６が重なり合うように積み重ねられてプライスタック１２４が形成され得る。
【００２４】
図６、７には、プリカットされ、プリフォーム形成機２００のレイアップ面２３４上にレイアップのために１つまたは複数のベースプライ１２６が装備され得る、乾燥繊維ファブリックのダブラ１２８の構成が示されている。ダブラ１２８は、プライスタック１２４内にレイアップされ、それによって、ストリンガ上の局部荷重領域など、複合材プライの厚さの局部的なプライ増強が可能になる。例えば、１つまたは複数の構造のダブラ１２８は、ストリンガ１０２がフレーム、リブもしくは隔壁などの他の構造体に取り付けられる場所、またはシステムブラケット（例えば電気のブラケット）がストリンガに取り付けられ得る場所に位置決めされ得る。ダブラ１２８の幅は、ベースプライ１２６の幅とは異なってよい。例えば、図６、７に示されるダブラ１２８の幅はベースプライ１２６よりも大きい。しかし、ダブラ１２８の幅は、ベースプライ１２６の幅よりも小さくてもよい。ダブラ１２８は、プライ積み重ね順序（図示せず）に従って任意の垂直方向位置（すなわち、厚さ方向）に配置されてよい。
【００２５】
図８には、形成ブロックアセンブリ２０４の列およびクランピングプレートアセンブリ２５０の列からなる、プリフォーム形成機２００が示されている。クランピングプレート２５２のそれぞれは、１つまたは複数のベースプライ１２６およびオプションで１つまたは複数のダブラ１２８の形成テーブル２２２とクランピングテーブル２６４の列によって画成されるレイアップ面２３４上でのプライスタック１２４へのレイアップを可能にする、引込み位置２５４に図示されている。プライスタック１２４は、それぞれのベースプライ１２６の幅および長さが同じである実質的に全く同一のベースプライ１２６に限定されないことに留意されたい。例えば、ベースプライ１２６の長さは異なってもよく、その結果、プライスタック１２４の長さに沿った異なる場所でプライ増加部（ｐｌｙ  ａｄｄｉｔｉｏｎ）（図示せず）およびプライドロップ（ｐｌｙ  ｄｒｏｐ）（図示せず）が生じてもよい。一実施形態では、プライスタック１２４は、プリフォーム１００の長さに沿ったプライ増加部またはプライドロップにより、プリフォーム１００の一方端に、プリフォーム１００の反対端にあるベースプライ１２６の数に比べてより多い数のベースプライ１２６を含むことができる。加えて、任意の構造のダブラ１２８は、プライスタック１２４に沿って任意の場所に位置決めされてよく、図８に示される位置に限定されない。
【００２６】
図９には、クランピングプレート２５２のそれぞれが、クランピングプレートアセンブリ２５０の列の一端部にあるクランピングプレート２５２の２つを除いて、クランプ位置２５６にある、プリフォーム形成機２００が示されている。上に示したように、形成ブロックアセンブリ２０４のそれぞれは、プリフォーム１００のウェブ１３０を形成するようにウェブ折り線１３２（図１１）に沿って重なり合うようにスタック１２４を折り重ねるように構成される、形成テーブル２２２および形成ブロック２０６を有することができる。クランピングプレートアセンブリ２５０は、形成ブロックアセンブリ２０４に対して向かい合うように位置決め可能であってよい。例えば、図示の実施形態では、各クランピングプレートアセンブリ２５０は、形成ブロックアセンブリ２０４に対して１対１の関係に向かい合うように位置決め可能であり、したがって、クランピングプレートアセンブリ２５０と形成ブロックアセンブリ２０４の数は等しい。しかし、図示されないが、プリフォーム形成機２００は、クランピングプレートアセンブリ２５０の数と形成ブロックアセンブリ２０４の数が等しくない構成で提供されてもよい。
【００２７】
図９において、クランピングプレートアセンブリ２５０のそれぞれのクランピングプレート２５２は、プライスタック１２４を形成テーブル２２２および／またはクランピングテーブル２６４にクランプするように構成され得る。例えば、各クランピングプレート２５２は、プライスタック１２４がレイアップ面２３４上でレイアップされるとき、プライスタック１２４を形成テーブル２２２および／またはクランピングテーブル２６４に連続的にクランプするように構成され得る。加えて、各クランピングプレート２５２は、形成ブロック２０６によるプライスタック１２４の折り重ねの間、プライスタック１２４を所定位置にクランプするように構成され得る。以下により詳細に説明するように、各形成ブロック２０６は、ウェブ１３０の突出部１４２（図１９）が形成ブロックの形成ブロック端面２１８を越えて延在するように、ウェブ１３０を形成テーブル２２２にクランプするように構成され得る。
【００２８】
図１０〜１５には、プレイスタック１２４を折り重ねてストリンガプリフォーム１００のウェブ１３０にするプロセスが示されている。本明細書に開示されるプリフォーム形成機２００および方法は、ストリンガプリフォーム１００の形成に限定されないことに留意されたい。この点に関連して、プリフォーム形成機２００によって、補剛材、フレームまたは桁などの三次元プリフォーム１００および他の三次元のプリフォーム１００の自動形成が実施可能になる。加えて、プリフォーム形成機２００によって、乾燥ファブリック以外の材料の三次元形状の形成も実施可能である。
【００２９】
図１０には、プライスタック１２４の上に位置決めされた引出しワイヤ１３６が示されている。引出しワイヤ１３６は、形成ブロックアセンブリ２０４およびクランピングプレートアセンブリ２５０の列の長さに沿って延在することができる。引出しワイヤ１３６は、プライスタック１２４上の所定の場所に一時的に置かれ、プリフォーム１００のウェブ１３０のためのウェブ折り線１３２を画成することができる。引出しワイヤ１３６は、金属材料、セラミック材料または他の材料など、乾燥ファブリック材料に適合する材料で形成され得る。引出しワイヤ１３６は、三次元プリフォーム１００の完成後に除去されてよい。
【００３０】
図１０において、一実施形態では、引出しワイヤ１３６は、形成ブロック２０６の列の形成ブロック端面２１８に隣接して、プライスタック１２４上に置かれ得る。クランピングプレート２５２は、プライスタック１２４を下の形成ブロック２０６にクランプするように、プライスタック１２４上またはその上方に位置決めされ得る。この点に関連して、クランピングプレート２５２が図１０に示されるようにプライスタック１２４の上にクランプされるとき、クランピングプレート２５２のプレート縁部２６０は、形成ブロック端面２１８に隣接して配置され得る。しかし、クランピングプレート２５２は、クランピングプレート２５２のプレート縁部２６０がクランピングテーブル端面２６８に隣接して配置されるように、位置決めされてもよい。一実施形態では、引出しワイヤ１３６は、プレート縁部２６０と形成ブロック端面２１８の間に横方向に位置決めされ得る。しかし、引出しワイヤ１３６は、プライスタック１２４上の任意の場所に置かれてよい。あるいは、引出しワイヤ１３６は、省略され、形成ブロック２０６が、ウェブ折れ線１３２を画成することができるプレート縁部２６０の列に沿ってプライスタック１２４を折り重ねるように構成されてもよい。
【００３１】
図１１には、例えば垂直方向などにテーブル開口２２８から外に初めに展開されている形成ブロック２０６が示されている。形成ブロックアクチュエータ２１４は、プライスタック１２４上に位置決めされた引出しワイヤ１３６に沿ってプライスタック１２４を折り重ねるようなやり方で形成ブロック２０６を移動させることができる。図１０〜１５において、プライスタック１２４のベースプライ１２６および／またはダブラ１２８は、プライスタック１２４の少なくとも一部が形成ブロック２０６にオーバーラップするように、クランピングテーブル２６４および形成テーブル２２２に全体的に広がるように構成され得る。しかし、ベースプライ１２６および／またはダブラ１２８は、形成テーブル２２２および形成ブロック２０６だけにオーバーラップしクランピングテーブル２６４にはオーバーラップしないようなやり方でレイアップされてもよい。
【００３２】
図１２には、形成ブロック２０６の垂直方向展開の終わりにおける形成ブロック２０６が示されている。先に示したように、形成ブロック２０６のそれぞれは、垂直方向アクチュエータに動作可能に結合され得る。それぞれの形成ブロック２０６の垂直方向アクチュエータは、プライスタック１２４を折り重ねてクランプする間形成ブロック２０６を動かす形成ブロック２０６の水平方向アクチュエータと協調したやりかたで動作され得る。
【００３３】
図１３には、形成ブロック端面２１８および形成ブロック下側面２２０が引出しワイヤ１３６まわりにその上方にプライスタック１２４を折り重ねるように、水平方向に動いている形成ブロック２０６が示されている。引出しワイヤ１３６は、折り重ねるプロセスの間、プライスタック１２４に対して動かないように、クランピングプレート２５２のプレート縁部２６０によって所定位置に固定的に保持され得る。一実施形態では、引出しワイヤ１３６は、プレート縁部２６０におけるクランピングプレート２５２の厚さを補完する太さで提供され得る。例えば、引出しワイヤ１３６は、少なくともプレート縁部２６０ではクランピングプレート２５２の厚さと実質的に等しい太さで提供され得る。
【００３４】
図１４には、ウェブ折り線１３２に沿ったプライスタック１２４の折り重ねが完了した後、クランプ位置２１０まで水平方向に移動している形成ブロック２０６が示されている。折り重ねられたプライスタック１２４は、ウェブ１３０の折り重なった部分１３８を含むオーバーラップ層１４０を形成する。引出しワイヤ１３６は、オーバーラップ層１４０の突出部１４２が形成ブロック端面２１８および形成テーブル端面２２６を越えて突き出るように位置決めされ得る。ウェブ１３０を折り重ねた後、クランピングプレート２５２は、オーバーラップ層１４０の間に依然として挟まっており、折り重なった部分１３８のオーバーラップ層１４０のうちの１つを形成テーブル外側面２２４およびクランピングテーブル外側面２６６に対してクランプすることができる。
【００３５】
図１４において、形成ブロック下側面２２０は、オーバーラップ層１４０とクランピングプレート２５２を形成テーブル外側面２２４にクランプするように構成され得る。形成ブロック２０６がクランプ位置２１０にある場合、形成ブロック端面２１８は、形成テーブル端面２２６に対して実質的に同一平面上にあるすなわち平行であってよい。しかし、形成ブロック端面２１８およびクランピングテーブル端面２６８は、互いに平行でない（図示せず）フランジ１４８（図３０）を形成するのが望ましい場合、互いに非平行関係（図示せず）に向けられてもよい。加えて、形成ブロック端面２１８およびクランピングテーブル端面２６８は、互いに同一平面上になくてもよい（図示せず）。
【００３６】
図１５には、それぞれのクランプ位置２１０、２５６にある形成ブロック２０６およびクランピングプレート２５２によってウェブ１３０が所定位置にクランプされている、ウェブ１３０形成後のプリフォーム形成機２００が示されている。上に示したように、形成ブロックアセンブリ２０４およびクランピングプレートアセンブリ２５０のそれぞれは、図３、４に示されるようなリフト機構２８０上に個別に取り付けられ得る。リフト機構２８０によって、有利には、ステッチ機構３０４（図１５）により実施され得るステッチ動作など、後で行われる形成動作の間に必要とされ得るような、形成ブロックアセンブリ２０４とクランピングプレートアセンブリ２５０のそれぞれの垂直位置の互いに独立した調節が可能になる。
【００３７】
図１６には、リフト機構２８０に動作可能にそれぞれ結合された形成ブロックアセンブリ２０４およびクランピングプレートアセンブリ２５０の独立した垂直方向の動きが示されている。リフト機構２８０は、形成ブロックアセンブリ２０４とクランピングプレートアセンブリ２５０の列内に移動機械用ギャップ２３６を作り出すように、形成ブロックアセンブリ２０４とクランピングプレートアセンブリ２５０を順次変位させるように構成される。移動機械用ギャップ２３６は、ウェブ１３０のオーバーラップ層１４０をまとめてステッチするプロセスの間、ステッチ機構３０４のためのクリアパスを提供する。リフト機構２８０は、形成ブロックアクチュエータ２１４およびクランピングプレートアクチュエータ２６２と協調して動作するように構成される。形成ブロックアクチュエータ２１４およびクランピングプレートアクチュエータ２６２は、持ち上げアクチュエータ２８４のうちの対応するものによる形成ブロックアセンブリ２０４とクランピングプレートアセンブリ２５０の垂直方向移動（例えば、下方移動）の直前に、順次、ウェブ１３０から形成ブロック２０６とクランピングプレート２５２を解放すなわちクランプ解除し、形成ブロック２０６とクランピングプレート２５２をそれぞれのクランプ位置２１０、２５６からそれぞれの引込み位置２０８、２５４に向けて動かすように構成される。
【００３８】
図１６において、移動機械用ギャップ２３６の両側に配置されている形成ブロック２０６とクランピングプレート２５２は、ステッチプロセスの間もウェブ１３０を所定位置にクランプし続ける。ステッチ機構３０４によって機械用ギャップ２３６内のウェブ１３０のそれぞれの部分にシーム１５８が挿入された後、リフト機構２８０は、順次、形成ブロックアセンブリ２０４とクランピングプレートアセンブリ２５０をそれらの元の垂直方向位置へと戻す。形成ブロックアクチュエータ２１４およびクランピングプレートアクチュエータ２６２は、さらに、順次、形成ブロック２０６およびクランピングプレート２５２をそれぞれの引込み位置２０８、２５４からそれぞれのクランプ位置２１０、２５６へと動かして戻す。図１６には、ウェブ１３０の折り重ねられたウェブ縁部１３４に沿って内側ウェブシーム１６０を挿入しているステッチ機構３０４が示されている。
【００３９】
図１７には、ウェブ１３０のウェブ−フランジ折り線１５４に沿って外側ウェブシーム１６２を挿入しているステッチ機構３０４が示されている。ステッチ機構３０４は、ロボット装置３００のマニピュレータアーム３０６上に取り付けられたエンドエフェクタ３０２として提供され得る。一実施形態では、ステッチ機構３０４は、自由度が６度のマニピュレータアーム３０６上に取り付けられ、プリフォーム形成機２００の長さに沿って長手方向に動くように構成され得る。あるいは、ステッチ機構３０４は、オーバーヘッドガントリまたは他の支持システムに取り付けられてもよい。ステッチ機構３０４は、図１６、１７に示されるような両側ステッチプロセス用に構成された単一の針３０８とフックを含むことができる。あるいは、ステッチ機構３０４は、例えばエンドエフェクタ３０２に動作可能に結合された２本の針（図示せず）を使用してなど、片側ステッチプロセス用に構成されてもよい。
【００４０】
図１８には、引込み位置２５４にあるクランピングプレート２５２、およびステッチ動作の後に形成ブロック２０６によって所定位置にクランプされているウェブ１３０が示されている。ウェブ１３０の突出部１４２は、形成ブロック端面２１８および形成テーブル端面２２６を越えて突き出ている。形成テーブル外側面２２４は、クランピングテーブル外側面２６６と同じ垂直方向の高さにおいて水平方向の向きである。
【００４１】
図１９には、テーブル回転軸２３２まわりに一斉に回転されている形成ブロック２０６および形成テーブル２２２が示されている。上述したように、形成ブロックアセンブリ２０４のそれぞれは、クランピングプレートアセンブリ２５０に対して形成テーブル２２２を回転させるテーブル回転アクチュエータ２３０を含むことができる。図１９において、ウェブ１３０は、形成テーブル２２２の回転の間、形成ブロック２０６と形成テーブル２２２の間にクランプされたままになっている。図面には、形成ブロック端面２１８および形成テーブル端面２２６から外側に突き出ているウェブ１３０の突出部１４２が示されている。
【００４２】
図２０には、クランピングプレートアセンブリ２５０に対して回転された後の形成ブロック２０６と形成テーブル２２２が示されている。形成ブロック端面２１８および形成テーブル端面２２６は、概ね水平方向に向けられている。ウェブ１３０の突出部１４２は、形成ブロック端面２１８および形成テーブル端面２２６から垂直方向に上方に突き出ている。
【００４３】
図２１には、クランピングテーブル２６４のそれぞれに結合され得るリフト機構２８０によって下方に動かされているクランピングテーブル２６４の初期段階が示されている。クランピングテーブル端面２６８は、形成テーブル端面２２６に対して向かい合うように位置決めされる。クランピングプレート２５２は、引込み位置２５４にある。
【００４４】
図２２、２３には、クランピングテーブル外側面２６６が形成テーブル端面２２６および形成ブロック端面２１８とほぼ同じ高さすなわち同一平面上になるように下げられたクランピングテーブル２６４が示されている。形成ブロック端面２１８および形成テーブル端面２２６は、突出部１４２が形成ブロック端面２１８および形成テーブル端面２２６に対して折り重ねられてプリフォーム１００の一対のフランジ１４８が形成されるように構成され得る。例えば、形成ブロック端面２１８と形成テーブル端面２２６は、突出部１４２のオーバーラップ層１４０が一対のウェブ−フランジ折り線１５４に沿って互いに反対方向に遠ざかるように下方に折り重ねられ得るように構成され得る。ウェブ−フランジ折り線１５４は、形成ブロック端面２１８と形成テーブル端面２２６の角によって画成され得る。一実施形態では、形成ブロック端面２１８および形成テーブル端面２２６の角はある半径で設けられ、したがって対応する半径（図示せず）がウェブ−フランジ折り線１５４に沿ってプリフォーム１００に形成され得るようになる。一実施形態では、形成ブロック端面２１８と形成テーブル端面２２６の角は、約０．０６インチ〜０．２５インチの範囲内またはそれより大きい半径で設けられ得る。
【００４５】
図２４は、図２３のプリフォーム形成機２００の一部の拡大図である。図２４には、クランピングプレート２５２が引込み位置２５４にある、クランピングプレートアセンブリ２５０のいくつかが示されている。突出部１４２は、形成ブロック端面２１８および形成テーブル端面２２６（図示せず）から上方に突き出ている。
【００４６】
図２５には、互いに反対に位置する一対のフランジ１４８を形成するように、形成ブロック２０６端面およびクランピングプレート２５２端面の角の上に折り重ねられた後の突出部１４２が示されている。形成ブロック端面２１８および形成テーブル端面２２６の角は、ウェブ−フランジ折り線１５４をそれぞれ画成することができる。この点に関連して、突出部１４２のオーバーラップ層１４０の一つは、形成ブロック端面２１８の上に折り重ねられ、突出部１４２のオーバーラップ層１４０の残りの一つは、形成テーブル端面２２６の上に折り重ねられ得る。ウェブ１３０とフランジ１４８の間のラジアス１５０には楔形の溝が形成され得る。
【００４７】
図２６には、フランジ１４８の上へのティアストラップ１５６の張り付けが示されている。一実施形態では、断面が楔形のヌードルまたはラジアスフィラ１５２が、ウェブ−フランジ折り線１５４の間にあるラジアス１５０すなわち溝に挿入され得る。ティアストラップ１５６は、ラジアスフィラ１５２の上に装着され得る。クランピングプレート２５２は、ティアストラップ１５６およびラジアスフィラ１５２が装着される間、引込み位置２５４に留まることができる。一実施形態では、ティアストラップ１５６は、プリフォーム１００の互いに反対に位置するフランジ１４８のプロファイルを実質的に複製したプロファイル（例えば、長さおよび幅）で提供され得る。
【００４８】
図２７は、フランジ１４８の上に張り付けられているティアストラップ１５６を示す拡大図である。ティアストラップ１５６およびラジアスフィラ１５２がフランジ１４８の上に装着される間、クランピングプレート２５２は引込み位置２５４にある。一実施形態では、ラジアスフィラ１５２は、ティアストラップ１５６およびラジアスフィラ１５２が一体のティアストラップアセンブリ１５３を形成するように、ティアストラップ１５６に一体にされ、それによってティアストラップ１５６とラジアスフィラ１５２を同時に装着することが可能になる。
【００４９】
図２８は、プレフォーム形成機２００内にクランプされているストリンガ１０２プリフォーム１００の端面図である。図面には、単一のファブリックプライ１１８を有するティアストラップ１５６が示されている。しかし、ティアストラップ１５６は、多数のファブリックプライ１１８からなってもよい。図面には、ティアストラップ１５６と互いに反対に位置するフランジ１４８の間のラジアス１５０すなわち溝内に捕えられているラジアスフィラ１５２が示されている。上に示したように、ラジアスフィラ１５２は、ティアストラップ１５６と一体に形成される、またはティアストラップ１５６に予めアセンブルされて一体のティアストラップアセンブリ１５７を形成することができる。
【００５０】
図２９には、ティアストラップ１５６およびラジアスフィラ１５２をフランジ１４８の長さに沿って所定位置にクランプする、ティアストラップ１５６の上におけるクランピングプレート２５２の順次的なクランプが示されている。ティアストラップ１５６は、ベースプライ１２６およびダブラ１２８の形成と同じまたは異なる乾燥繊維材料であってよい乾燥繊維材料で形成され得る。ティアストラップ１５６は、さらに、プライスタック１２４のファブリックプライ１１８と同様または異なる厚さで提供されてよい。加えて、ティアストラップ１５６は、フランジ１４８のファブリックプライの繊維角度１２０を補完することができる繊維角度１２０を有することができる。
【００５１】
図３０は、ティアストラップ１５６の上におけるクランピングプレート２５２による順次的なクランプの間のティアストラップアセンブリ１５７の拡大図である。ラジアスフィラ１５２は、ティアストラップアセンブリ１５７を形成するようにオフラインの場所でティアストラップ１５６にアセンブルされ得る。あるいは、ラジアスフィラ１５２は、ティアストラップ１５６とは別個の構成要素（図示せず）として張り付けられてもよい。ラジアスフィラ１５２は、フランジ１４８間の溝に挿入され得る。別になったラジアスフィラ１５２の装着後、ティアストラップ１５６をラジアスフィラ１５２およびフランジ１４８の上に張り付けることができる。クランピングプレート２５２は、ティアストラップ１５６が装着されると、順次、フランジ１４８の上の所定位置にティアストラップ１５６をクランプすることができる。
【００５２】
図３１、３２には、ティアストラップ１５６とフランジ１４８のうちの１つをまとめてステッチするようにフランジシームを挿入するステッチ機構３０４のための移動機械用ギャップ２３６を作り出す、リフト機構２８０による形成ブロックアセンブリ２０４とクランピングプレートアセンブリ２５０の独立した垂直方向の移動すなわち変位が示されている。ブロックアセンブリ２０４およびクランピングプレートアセンブリ２５０を垂直方向に動かすリフト機構２８０の動作は、ステッチプロセスの間、順次、ウェブ１３０から形成ブロック２０６をクランプ解除しフランジ１４８からクランピングプレート２５２をクランプ解除するように構成され得る形成ブロックアクチュエータ２１４およびクランピングプレートアクチュエータ２６２と協調され得る。１つまたは複数のフランジシーム１６４のフランジ１４８およびティアストラップ１５６への挿入に関して、ステッチ機構３０４は、上述したステッチ機構３０４と同様に構成されてよい。一実施形態では、ステッチ機構３０４は、フランジ１４８のそれぞれの側においてウェブ−フランジ折り線１５４に近接して内側フランジシーム１６４を挿入するように構成され得る。オプションとして、ステッチ機構３０４は、各フランジ１４８のフランジ縁部に近接して配置される外側フランジシーム１６４を挿入するように実施されてもよい。
【００５３】
図３３は、本明細書に開示されるプリフォーム形成機２００を使用して製作され得るストリンガプリフォーム１００のブレード断面１０６の実施形態の概略図である。ストリンガプリフォーム１００の完成後、ブレード断面のストリンガプレフォーム１００を形成するために、引出しワイヤ１３６が除去され得る。一実施形態では、ストリンガプリフォーム１００は、ウェブ１３０と一対の互いに反対に位置するフランジ１４８に折り重ねられ得る単一のベースプライ１２６から形成され得る。しかし、ストリンガプリフォーム１００は、任意の数のベースプライ１２６および任意の数のダブラ１２８で形成されてよい。１つまたは複数の単一プライティアストラップ１５６は、フランジ１４８の上に張り付けられ、ウェブ１３０とフランジ１４８の交差部分にあるラジアスフィラ１５２を捕えることができる。外側ウェブシーム１６２は、例えばステッチ機構３０４を使用することによって、折り重ねられたウェブ縁部１３４に近接して挿入され得る。内側ウェブシーム１６０は、ウェブ−フランジ折り線１５４に近接して挿入され得る。同様に、フランジシーム１６４は、ティアストラップ１５６をフランジ１４８にしっかり固定するように、ラジアスフィラ１５２の両側に挿入され得る。
【００５４】
図３４、３５には、引出しワイヤ１３６が除去され元の引出しワイヤ１３６よりも直径が大きくてよいロッド１４４に入れ替えられている、ストリンガプリフォーム１００の球部断面１０６実施形態が示されている。ロッド１４４は、重ね合わせられたウェブ縁部１３４と外側ウェブシーム１６２の間の場所においてオーバーラップ層１４０の間に装着され得る。一実施形態では、ロッド１４４は、引き抜き成形された（ｐｕｌｔｒｕｄｅｄ）炭素繊維ロッド１４４として形成され、重ね合わせられたウェブ縁部１３４内に恒久的に装着され得る。しかし、ストリンガプリフォーム１００の球部断面１０６を形成するのに、他の球部形成装置が折り重ねられたウェブ縁部１３４に挿入されてもよい。
【００５５】
図３６には、プリフォーム形成機２００によって形成および／またはアセンブルされ得るストリンガプリフォーム１００のさらなるブレード断面１０４実施形態が示されている。ブレード断面１０４は、ストリンガプリフォーム１００のウェブ１３０およびフランジ１４８を形成する２つのファブリックプライ１１８を含む。ファブリックプライ１１８は、ウェブ折り線１３２に沿って互いに重ね合わせられる。ティアストラップ１５６は、単一のファブリックプライ１１８を含む。ラジアスフィラ１５２は、ティアストラップ１５６と互いに反対に位置するフランジ１４８の間に捕えられている。
【００５６】
図３７には、図３７のブレード断面１０４のウェブ１３０がウェブ折り線１３２の代わりに自由縁部を有することを除いて、図３６に示されるブレード断面１０４実施形態に類似するさらなるブレード断面１０４実施形態が示されている。内側ウェブシーム１６０および外側ウェブシーム１６２によって、ウェブ１３０に沿ってファブリックプライ１１８がまとめて保持される。一対のフランジシーム１６４によって、フランジ１４８に沿ってファブリックプライ１１８がまとめて保持される。
【００５７】
図３８にはプリフォーム形成機２００によって少なくとも部分的に形成および／またはアセンブルされ得る、ストリンガプリフォーム１００のＪ字形断面１６６実施形態が示されている。Ｊ字形断面１６６実施形態は、ウェブ１３０の縁部に沿って追加のフランジ１４８を含むことができる。ブレード断面１０４にプリフォーム１００を形成した後、追加のフランジ１４８を形成するように、ウェブ１３０が例えばウェブ１３０に対して９０度（または他の角度）に折り重ねられ得る。ファブリックプライ１１８は、内側ウェブシーム１６０、外側ウェブシーム１６２およびフランジシーム１６４によりまとめてステッチされ、それによってファブリックプライ１１８がＪ字形断面１６６形状に保持され得るようになる。
【００５８】
図３９には、プリフォーム形成機２００によって少なくとも部分的に形成および／またはアセンブルされ得る、ストリンガプリフォーム１００のＩ字形断面１６８実施形態が示されている。Ｉ字形断面１６８実施形態は、ウェブ１３０の両縁部のそれぞれに沿って、互いに反対に位置する対になったフランジ１４８、ラジアスフィラ１５２はおよびティアストラップ１５６を含むことができる。ファブリックプライ１１８は、内側ウェブシーム１６０、外側ウェブシーム１６２およびフランジシーム１６４に沿ってまとめてステッチされ、それによってファブリックプライ１１８がＩ字形に保持され得るようになる。
【００５９】
図４０には、本明細書に開示されるプリフォーム形成機２００の一実施形態に従って製造され得る複数の三次元ストリンガ１０２を含んだ一体的に強化された複合材パネル１１０が示されている。一体的に強化された複合材パネル１１０は、参照によりその全内容が本明細書に明白に組み込まれる、２０１１年１０月２５日に発行された、ＶｅｌｉｃｋｉらへのＣＯＭＰＯＳＩＴＥ  ＦＡＢＲＩＣ  ＷＩＴＨ  ＲＩＧＩＤ  ＭＥＭＢＥＲ  ＳＴＲＵＣＴＵＲＥという題名の米国特許第８，０４２，７６７号において開示されている複合材パネルに類似している。図４０において、三次元乾燥繊維ストリンガ１０２プリフォーム１００の１つまたは複数は、他のストリンガプリフォームおよび／または、同じもしくは異なる構成の他のタイプの乾燥繊維プリフォームとともにアセンブルされ得る。例えば、完成した複数のストリンガ１０２プリフォーム１００（例えば、図３５）は、フレーム１１２、隔壁キャップ（ｂｕｌｋｈｅａｄ  ｃａｐ）１１４およびリブキャップ（ｒｉｂ  ｃａｐ）１１６などの他のプリフォームを含む複合材アセンブリ１０８内にアセンブルされ得る。プリフォーム１００は、炭素繊維材料または他の材料のスタックとして形成され得る乾燥繊維プリフォームパネルにアセンブルされるおよび／またはステッチされ得る。プリフォームアセンブリは、樹脂注入プロセスのような樹脂の注入により強固にされおよび／または圧縮され、熱および／または圧力が加えられて硬化し最終的な複合材構造体が形成され得る。最終的な複合材構造体は、航空機の翼および／もしくは胴体などの航空機の複合材構造アセンブリ、または任意の他の輸送機関もしくは非輸送機関用途に使用可能である。
【００６０】
図４１は、本明細書に開示されるプリフォーム形成機２００を使用してプリフォーム１００を形成する方法４００に含まれ得る１つまたは複数の動作を含む流れ図である。上に示したように、プリフォーム形成方法４００によって、有利には、三次元プリフォーム１００を製作するのに必要な材料取り扱い作業の大部分が自動化される。自動化された方法によって、手作業で製造されるプリフォームに比べて時間が著しく短縮され、またコストも著しく削減されるかたちで、正確な寸法のプリフォーム１００が製造される。
【００６１】
図４１の方法４００のステップ４０２は、図８に示されるように、ファブリックプライ１１８のプライスタック１２４をレイアップ面２３４に張り付けることを含むことができる。上に示したように、レイアップ面２３４は、形成ブロックアセンブリ２０４の列およびクランピングプレートアセンブリ２５０の列によって画成され得る。クランピングプレートアセンブリ２５０の列は、形成ブロックアセンブリ２０４の列に向かい合うように位置決めされてよい。
【００６２】
図４１の方法４００のステップ４０４は、オプションとして、図１０に示されるようなウェブ折り線１３２を画成するようにプライスタック１２４に沿って長手方向に引出しワイヤ１３６を位置決めすることを含むことができる。一実施形態では、引出しワイヤ１３６は、形成ブロック２０６の形成ブロック端面２１８に近接しかつ／またはクランピングプレート２５２のプレート端部２６０に沿って位置決めされ得る。あるいは、引出しワイヤ１３６は省かれ、クランピングプレート２５２のプレート縁部２６０がウェブ折り線１３２を画成するのに使用されてもよい。
【００６３】
図４１の方法４００のステップ４０６は、図１０に示されるように、クランピングプレート２５２を使用してプライスタック１２４をレイアップ面２３４にクランプすることを含むことができる。上に示したように、クランピングプレート２５２は、プレート縁部２６０がウェブ折り線１３２に隣接および／または引出しワイヤ１３６に隣接して位置決めされるように、位置決めされ得る。
【００６４】
図４１の方法４００のステップ４０８は、図１２〜１４に示されるように、ウェブ１３０のオーバーラップ層１４０を形成するように、ウェブ折り線１３２まわりにプライスタック１２４を折り重ねることを含むことができる。上に示したように、ウェブ折り線１３２は、引出しワイヤ１３６によって、またはクランピングプレート２５２のプレート縁部２６０によって画成され得る。ウェブ１３０のオーバーラップ層１４０を形成するようにプライスタック１２４をそれ自体の上に集合させるすなわち折り重ねることができる複数の形成ブロック２０６を使用して、プライスタック１２４を引出しワイヤ１３６の上に折り重ねることができる。クランピングプレート２５２は、オーバーラップ層１４０の間に挟まれ得る。
【００６５】
図４１の方法４００のステップ４１０は、形成ブロック２０６の形成ブロック下側面２２０を使用してオーバーラップ層１４０をレイアップ面２３４にクランプすることを含むことができる。形成ブロック２０６は、形成ブロック端面２１８が形成テーブル端面２２６と実質的に同一平面上（例えば、平行）になるように、クランプ位置２１０に置かれ得る。ウェブ１３０のオーバーラップ層１４０の突出部１４２は、図１４に示されるように、形成ブロック端面２１８を越えて突き出ることができる。
【００６６】
図４１の方法４００のステップ４１２は、図１５に示されるように、例えばステッチ機構３０４を使用して、折り重ねられた部分１３８のオーバーラップ層１４０をまとめてステッチすることを含むことができる。ステッチ機構３０４は、ウェブ１３０のオーバーラップ層１４０に沿って長手方向に延びるウェブシーム１５８を挿入するように構成され得る。
【００６７】
図４１の方法４００のステップ４１４は、図１６、１７に示されるように、ステッチ機構３０４がウェブ１３０に沿って長手方向にウェブシーム１５８をステッチする間、折り重ねられた部分１３８から遠ざけるように形成ブロックアセンブリ２０４とクランピングプレートアセンブリ２５０を（例えば、下方に）順次動かすことを含むことができる。一実施形態では、方法は、形成ブロックアセンブリ２０４とクランピングプレートアセンブリ２５０の間に移動機械用ギャップ２３６を生成するやり方で、形成ブロックアセンブリ２０４とクランピングプレートアセンブリ２５０を順次下方に変位させるのと協調して、折り重ねられた部分１３８から形成ブロック２０６とクランピングプレート２５２をクランプ解除することを含むことができる。機械用ギャップ２３６は、ステッチ機構３０４に、折り重ねられた部分１３８の長さに沿って動くためのパスを提供し、それによってウェブシーム１５８に沿ってオーバーラップ層１４０をまとめてステッチすることが可能になる。
【００６８】
図４１の方法４００のステップ４１６は、形成テーブル端面２２６がクランピングプレート２５２および／またはクランピングテーブル外側面２６６に概ね平行に向けられるように、形成テーブル２２２を回転させることを含むことができる。一実施形態では、方法は、図１８〜２０に示されるように、テーブル回転軸２３２まわりに約９０度形成テーブル２２２を回転させることを含むが、形成テーブル２２２は、形成テーブル端面２２６および形成ブロック端面２１８の幾何形状に応じて異なる角度（すなわち、９０度以外の角度）に回転されてもよい。
【００６９】
図４１の方法４００のステップ４１８は、図２０〜２２に示されるように、クランピングテーブル外側面２６６が形成ブロック端面２１８および形成テーブル端面２２６と実質的に同一平面上になるように、クランピングプレートアセンブリ２５０を動かす（例えば、下げる）ことを含むことができる。あるいは、ステップ４１８は、形成ブロック端面２１８および形成テーブル端面２２６がクランピングテーブル外側面と実質的に同一平面上になるまで、形成ブロックアセンブリ２０４を動かす（例えば、上げる）、またはクランピングテーブル外側面２６６が形成ブロック端面２１８および形成テーブル端面２２６と実質的に同一平面上になるまで、クランピングプレートアセンブリ２５０を下げ形成ブロックアセンブリ２０４を上げることを組み合わせて行うことを含むことができる。
【００７０】
図４１の方法４００のステップ４２０は、１つまたは複数のフランジ１４８を形成するように、ウェブ−フランジ折り線１５４に沿って突出部１４２のオーバーラップ層１４０を折り重ねることを含むことができる。一実施形態では、オーバーラップ層１４０は、図２４、２５に示されるように、互いに反対位置にある一対のフランジ１４８を形成するように反対方向に折り重ねられ得る。
【００７１】
図４１の方法４００のステップ４２２は、ウェブ１３０とフランジ１４８の交差部分においてウェブ−フランジ折り線１５４にラジアスフィラ１５２を挿入することを含むことができる。一実施形態では、ラジアスフィラ１５２は、プリフォーム１００の乾燥繊維ファブリック材料に適合する複合材料で形成され得る。例えば、ラジアスフィラ１５２は、炭素繊維材料で形成されてよい。
【００７２】
図４１の方法４００のステップ４２４は、図２６に示されるように、１つまたは複数のフランジ１４８の上にティアストラップ１５６を張り付けることを含むことができる。方法は、さらに、ティアストラップ１５６をフランジ１４８の長さに沿って張り付けられるとき、クランピングプレート２５２を使用して、ティアストラップ１５６およびフランジ１４８を形成ブロック端面２１８および形成テーブル端面２２６に順次クランプすることを含むことができる。上に示したように、ティアストラップ１５６は、図２７〜３０に示されるように、一体になったラジアスフィラ１５２を有するティアストラップアセンブリ１５７として構成され、それによってティアストラップ１５６とラジアスフィラ１５２を一体のアセンブリ１５７として同時に装着することが可能になる。
【００７３】
図４１の方法４００のステップ４２６は、図３１、３２に示されるように、１つまたは複数のフランジシーム１６４に沿ってティアストラップ１５６とフランジ１４８をまとめてステッチすることを含むことができる。方法は、ロボット装置３００のステッチ機構３０４を使用して、フランジ１４８に沿って長手方向にウェブ１３０フランジステッチを挿入することを含むことができる。
【００７４】
図４１の方法４００のステップ４２８は、図３１、３２に示されるように、ステッチ機構３０４がフランジシーム１６４をステッチする間、ティアストラップ１５６およびフランジ１４８から遠ざけるように形成ブロックアセンブリ２０４およびクランピングプレートアセンブリ２５０を順次動かすことを含むことができる。上に示したように、リフト機構２８０は、ステッチ機構３０４のための移動機械用ギャップ２３６を生成するように、形成ブロックアセンブリ２０４およびクランピングプレートアセンブリ２５０を順次動かすように互いに協調することができる。方法は、形成ブロックアセンブリ２０４およびクランピングプレートアセンブリ２５０の移動（例えば、下方への移動）と協調して、ウェブ１３０から形成ブロック２０６をクランプ解除し、フランジ１４８からクランピングプレート２５２をクランプ解除することを含むことができる。
【００７５】
図４１の方法４００のステップ４３０は、図３４、３５に示されるように、ウェブ１３０から引出しワイヤ１３６を除去すること、およびストリンガプリフォーム１００に球部１４６を形成するように、ウェブ折り線１３２のところにロッド１４４を挿入することを含むことができる。しかし、上に示したように、引出しワイヤ１３６は、削除されてよく、また、図３３に示されるようにブレード断面１０４を有するストリンガプリフォーム１００を形成するのにロッド１４４が省かれてもよい。
【００７６】
図４２、４３を参照して、本開示の実施形態が、図４２に示されるような航空機の製造および点検方法５００、ならびに図４３に示されるような航空機５０２の文脈で説明され得る。製造準備期間では、例示的な方法５００は、航空機５０２の仕様および設計５０４ならびに材料の調達５０６を含むことができる。製造中、航空機５０２の構成要素およびサブアセンブリの製造５０８、ならびにシステムインテグレーション５１０が行われる。その後、航空機５０２は、運航５１４のために、検定を経て引き渡され得る５１２。顧客によって運航されている間、航空機５０２には、（改変、再構成および改修などを含むことができる）定期保守および点検５１６が予定される。
【００７７】
方法５００のプロセスのぞれぞれは、システムインテグレータ、第三者および／またはオペレータ（例えば、顧客）によって実施または実行され得る。この説明の目的のため、システムインテグレータは、非限定的に、任意の数の航空機製造会社および主要システムの下請け会社を含むことができ、第三者は、非限定的に、任意の数の販売業者、下請け会社および供給業者を含むことができ、オペレータは、航空会社、リース会社、軍事エンティティおよびサービス組織などであってよい。
【００７８】
図４３に示されるように、例示的な方法５００によって製造される航空機５０２は、複数のシステム５２０および内部５２２を有する機体５１８を含むことができる。ハイレベルシステム５２０の例には、推進システム５２４、電気システム５２６、油圧システム５２８および環境システム５３０のうちの１つまたは複数が含まれる。任意の数の他のシステムが含まれてもよい。航空宇宙例が示されているが、本発明の原理は、自動車産業などの他の産業にも適用することができる。
【００７９】
本明細書で具現化されている装置および方法は、製造および点検方法５００の任意の１つまたは複数の段階の間に採用されてよい。例えば、製造プロセス５０８に対応する構成要素またはサブアセンブリは、航空機５０２が運航している間に製造される構成要素またはサブアセンブリと類似したやり方で作られるまたは製造されてもよい。さらに、１つまたは複数の装置の実施形態、方法の実施形態、またはその組み合わせは、例えば、航空機５０２のアセンブリを実質的に早めるまたはコストを減少させることによって、製造段階５０８、５１０の期間中に利用されてもよい。同様に、１つまたは複数の装置の実施形態、方法の実施形態またはその組み合わせは、例えば非限定的に、保守および点検５１６までの航空機５０２の運航の間に利用されてもよい。
【００８０】
本開示のさらなる修正および改良が当業者には明らかであろう。したがって、本明細書に記載され例示された部分の特定の組み合わせは、本開示の特定の実施形態を表すものであるに過ぎず、本開示の趣旨および範囲に含まれる代替の実施形態または装置を限定するものではない。
【００８１】
さらに、本開示は、以下の条項による実施形態を含む。
条項１．  三次元乾燥繊維プリフォーム（１００）を製造するプリフォーム形成機（２００）であって、
互いに隣り合うように配置され、形成テーブル（２２２）および形成ブロック（２０６）をそれぞれ有する、形成ブロックアセンブリ（２０４）の列と、
互いに隣り合いかつ形成ブロックアセンブリ（２０４）の列に対して向かい合うように配置され、クランピングテーブル（２６４）およびクランピングプレート（２５２）を有する、クランピングプレートアセンブリ（２５０）の列と
を備え、
各形成ブロック（２０６）が、プリフォーム（１００）のウェブ（１３０）を形成するように重なり合うようにプライスタック（１２４）を折り重ねるように構成され、
各クランピングプレート（２５２）が、プライスタック（１２４）を折り重ねる間、プライスタック（１２４）を形成テーブル（２２２）にクランプするように構成される、
プリフォーム形成機（２００）。
【符号の説明】
【００８２】
１００  プリフォーム
１０２  ストリンガ
１０４  ブレード断面
１０６  球部断面
１０８  複合材アセンブリ
１１０  パネル
１１２  フレーム
１１４  隔壁キャップ
１１６  リブキャップ
１１８  ファブリックプライ
１２０  繊維角度
１２２  平坦パターン
１２４  プライスタック
１２６  ベースプライ
１２８  ダブラ
１３０  ウェブ
１３２  折り線
１３４  ウェブ縁部
１３６  引出しワイヤ
１３８  折り重なった部分
１４０  オーバーラップ層
１４２  突出部
１４４  ロッド
１４６  球部
１４８  フランジ
１５０  ラジアス
１５２  ラジアスフィラ
１５３  ティアストラップアセンブリ
１５４  ウェブ−フランジ折り線
１５６  ティアストラップ
１５７  ティアストラップアセンブリ
１５８  シーム
１６０  内側ウェブシーム
１６２  外側ウェブシーム
１６４  内側フランジシーム、外側フランジシーム
１６６  Ｊ字形断面
１６８  Ｉ字形断面
２００  プリフォーム形成機
２０２  基部
２０４  形成ブロックアセンブリ
２０６  形成ブロック
２０８  引込み位置
２１０  クランプ位置
２１２  形成ブロックシャフト
２１４  形成ブロックアクチュエータ
２１６  形成ブロック外側面
２１８  形成ブロック端面
２２０  形成ブロック下側面
２２２  形成テーブル
２２４  形成テーブル外側面
２２６  形成テーブル端面
２２８  テーブル開口
２３０  テーブル回転アクチュエータ
２３２  回転軸
２３４  レイアップ面
２３６  機械用ギャップ
２５０  クランピングプレートアセンブリ
２５２  クランピングプレート
２５４  引込み位置
２５６  クランプ位置
２５８  クランピングプレート下側面
２６０  プレート縁部
２６２  クランピングプレートアクチュエータ
２６４  クランピングテーブル
２６６  クランピングテーブル外側面
２６８  クランピングテーブル端面
２８０  リフト機構
２８２  シザーリフト
２８４  持ち上げアクチュエータ
２８６  緩衝器
３００  ロボット装置
３０２  エンドエフェクタ
３０４  ステッチ機構
３０６  マニピュレータアーム
３０８  針
５００  航空機製造および点検方法
５０４  仕様および設計
５０６  材料の調達
５０８  構成要素およびサブアセンブリの製造
５１０  システムインテグレーション
５１２  検定および引き渡し
５１４  運航
５１６  保守および点検
５０２  航空機
５１８  機体
５２０  システム
５２２  内部
５２４  推進システム
５２６  電気システム
５２８  油圧システム
５３０  環境システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2014237314.tif 000019
【図１９】
2014237314.tif 000020
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
2014237314.tif 000036
【図３６】
2014237314.tif 000037
【図３７】
2014237314.tif 000038
【図３８】
2014237314.tif 000039
【図３９】
2014237314.tif 000040
【図４０】
2014237314.tif 000041
【図４１】
2014237314.tif 000042
【図４２】
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【図４３】
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【外国語明細書】
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