(57)【要約】      （修正有）【課題】航空機、航空宇宙ビークル、又は他のビークル用の構成要素を形成するための未硬化のデバルクを含む積層複合材の製造に関し、大きな単一のシームレス構造として製造され得る航空機の構成要素などに適するスマートサセプタヒーターブランケットの展開システムである。【解決手段】複数の未硬化複合層をデバルクし、構成要素などの物品を形成するために使用され得る加熱及び／又はデバルキング装置などの処理装置は、複数の相互接続されたヒーターブランケットを含み、構成要素を均一に加熱するように制御され得る。ヒーターブランケットは、作業面に向かってヒーターブランケットを下げ、作業面から離れるように複数のヒーターブランケットを上げる展開システムによって支持され得るヒーターブランケットの展開システムを提供する。【選択図】図１７
2018020546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒーターブランケット展開システム（１７００、１９００、２０００）であって、
第１のワークステーション（１７０２Ａ、１９０２Ａ、２００６Ａ）であって、
第１のスマートサセプタヒーターブランケット（３００）と、前記第１のスマートサセプタヒーターブランケット（３００）に隣接して位置付けられた第２のスマートサセプタヒーターブランケット（３００’）とを備える、第１のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ａ、１９０４Ａ、２００４Ａ）と、
第１の被加工物（１７１２Ａ）の処理中に、前記第１のスマートサセプタヒーターブランケット（３００）及び前記第２のスマートサセプタヒーターブランケット（３００’）が第１の作業面（１７１０Ａ）を覆うよう構成されるように構成された第１の作業面（１７１０Ａ）と
を備える、第１のワークステーション（１７０２Ａ、１９０２Ａ、２００６Ａ）と、
第２のワークステーション（１７０２Ｂ、１９０２Ｂ、２００６Ｂ）であって、
第３のスマートサセプタヒーターブランケット（３００）と、前記第３のスマートサセプタヒーターブランケット（３００）に隣接して位置付けられた第４のスマートサセプタヒーターブランケット（３００’）とを備える、第２のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ｂ、１９０４Ｂ、２００４Ｂ）と、
第２の被加工物（１７１２Ｂ）の処理中に、前記第３のスマートサセプタヒーターブランケット（３００）及び前記第４のスマートサセプタヒーターブランケット（３００’）が第２の作業面（１７１０Ｂ）を覆うよう構成されるように構成された第２の作業面（１７１０Ｂ）と
を備える、第２のワークステーション（１７０２Ｂ、１９０２Ｂ、２００６Ｂ）と、
前記第１のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ａ、１９０４Ａ、２００４Ａ）及び前記第２のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ｂ、１９０４Ｂ、２００４Ｂ）を支持するフレーム（１２１６）と、
前記フレーム（１２１６）から、前記第１のワークステーション（１７０２Ａ、１９０２Ａ、２００６Ａ）及び前記第２のワークステーション（１７０２Ｂ、１９０２Ｂ、２００６Ｂ）に電力を供給するように構成された少なくとも１つの電源（５０２）と
を備える、ヒーターブランケット展開システム（１７００、１９００、２０００）。
【請求項２】
前記フレーム（１２１６）は、前記第１のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ａ、１９０４Ａ、２００４Ａ）が前記第１の作業面（１７１０Ａ）に向かってかつ前記第１の作業面（１７１０Ａ）から離れるよう移動することができるように構成され、更に、前記第２のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ｂ、１９０４Ｂ、２００４Ｂ）が前記第２の作業面（１７１０Ｂ）に向かってかつ前記第２の作業面（１７１０Ｂ）から離れるよう移動することができるように構成されている、請求項１に記載のヒーターブランケット展開システム（１７００、１９００、２０００）。
【請求項３】
前記フレーム（１２１６）が、前記第１のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ａ、１９０４Ａ、２００４Ａ）に結合された第１の装着面（１７０６Ａ、１９０６Ａ）と、前記第２のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ｂ、１９０４Ｂ、２００４Ｂ）に結合された第２の装着面（１７０６Ｂ、１９０６Ｂ）とを更に備える、請求項２に記載のヒーターブランケット展開システム（１７００、１９００、２０００）。
【請求項４】
前記第１の被加工物（１７１２Ａ）は、前記第２のワークステーション（１７０２Ｂ、１９０２Ｂ、２００６Ｂ）における第２の被加工物（１７１２Ｂ）が処理されていないときだけ、前記第１のワークステーション（１７０２Ａ、１９０２Ａ、２００６Ａ）で処理することができるように構成されている、請求項３に記載のヒーターブランケット展開システム（１７００、１９００、２０００）。
【請求項５】
前記第１の装着面（１７０６Ａ、１９０６Ａ）及び前記第２の装着面（１７０６Ｂ、１９０６Ｂ）に機械的に連結された基部（１７１６）を更に備え、前記第１の装着面（１７０６Ａ、１９０６Ａ）と、前記第２の装着面（１７０６Ｂ、１９０６Ｂ）と前記基部（１７１６）とが、Ｙ形状のフレームを形成する、請求項３又は４に記載のヒーターブランケット展開システム（１７００、１９００、２０００）。
【請求項６】
前記フレーム（１２１６）が、前記第１の作業面（１７１０）に向かって前記第１のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ａ、１９０４Ａ、２００４Ａ）を下げるように、かつ前記第１の作業面（１７１０）から離れるように前記第１のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ａ、１９０４Ａ、２００４Ａ）を上げるように構成され、更に、前記第２の作業面（１７１０Ｂ）に向かって前記第２のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ｂ、１９０４Ｂ、２００４Ｂ）を下げるように、かつ前記第２の作業面（１７１０Ｂ）から離れるように前記第２のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ｂ、１９０４Ｂ、２００４Ｂ）を上げるように構成された複数のウィンチ（２０１６）を備えるオーバーヘッドフレーム（２０１０）である、請求項１から５の何れか一項に記載のヒーターブランケット展開システム（１７００、１９００、２０００）。
【請求項７】
前記第１のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ａ、１９０４Ａ、２００４Ａ）及び前記第２のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ｂ、１９０４Ｂ、２００４Ｂ）の１つに取り付けられた複数のリフティングストラップ（２０１８）を更に備え、前記複数のウィンチ（２０１６）が、前記複数のリフティングストラップ（２０１８）を使用して、前記第１の作業面（１７１０）に向かって前記第１のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ａ、１９０４Ａ、２００４Ａ）を下げるように、かつ前記第１の作業面（１７１０）から離れるように前記第１のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ａ、１９０４Ａ、２００４Ａ）を上げるように構成され、更に、前記複数のリフティングストラップ（２０１８）を使用して、前記第２の作業面（１７１０Ｂ）に向かって前記第２のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ｂ、１９０４Ｂ、２００４Ｂ）を下げるように、かつ前記第２の作業面（１７１０Ｂ）から離れるように前記第２のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ｂ、１９０４Ｂ、２００４Ｂ）を上げるように構成されている、請求項６に記載のヒーターブランケット展開システム（１７００、１９００、２０００）。
【請求項８】
前記第１のワークステーション（１７０２Ａ、１９０２Ａ、２００６Ａ）が、第１の真空バッグ（１１１４Ａ）を更に備え、
前記第１のワークステーション（１７０２Ａ、１９０２Ａ、２００６Ａ）は、前記第１の真空バッグ（１１１４Ａ）が、前記第１の被加工物（１７１２Ａ）の処理中に前記第１の作業面（１７１０Ａ）を覆うように構成されており、
前記第２のワークステーション（１７０２Ｂ、１９０２Ｂ、２００６Ｂ）が、第２の真空バッグ（１１１４Ｂ）を更に備え、
前記第２のワークステーション（１７０２Ｂ、１９０２Ｂ、２００６Ｂ）は、前記第２の真空バッグ（１１１４Ｂ）が、前記第２の被加工物（１７１２Ｂ）の処理中に前記第２の作業面（１７１０Ｂ）を覆うように構成されており、
前記フレーム（１２１６）が、前記第１のワークステーション（１７０２Ａ、１９０２Ａ、２００６Ａ）と前記第２のワークステーション（１７０２Ｂ、１９０２Ｂ、２００６Ｂ）との間に直接置かれた基部（１７１６、１９０４、２０１１）を更に備え、
前記ヒーターブランケット展開システム（１７００、１９００、２０００）が、前記第１の真空バッグ（１１１４Ａ）及び前記第２の真空バッグ（１１１４Ｂ）と流体連通する真空供給装置（１００８）を更に備え、
前記少なくとも１つの電源（５０２）及び前記真空供給装置（１００８）が、前記フレーム（１２１６）の前記基部（１７１６、１９０４、２０１１）内に位置付けられている、請求項１から７の何れか一項に記載のヒーターブランケット展開システム（１７００、１９００、２０００）。
【請求項９】
前記第１のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ａ、１９０４Ａ、２００４Ａ）と前記第１の作業面との間に第１の真空を維持するように構成された少なくとも第１の細長シール（１４０８）と、前記第２のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ｂ、１９０４Ｂ、２００４Ｂ）と前記第２の作業面との間に第２の真空を維持するように構成された少なくとも第２の細長シール（１４０８）とを更に備える、請求項８に記載のヒーターブランケット展開システム（１７００、１９００、２０００）。
【請求項１０】
前記第１のスマートサセプタヒーターブランケット（３００）及び前記第２のスマートサセプタヒーターブランケット（３００’）を覆う第１の保護剥離層（１１０６Ａ）と、前記第３のスマートサセプタヒーターブランケット（３００）及び前記第４のスマートサセプタヒーターブランケット（３００’）を覆う第２の保護剥離層（１１０６Ｂ）とを更に備える、請求項１から９の何れか一項に記載のヒーターブランケット展開システム（１７００、１９００、２０００）。
【請求項１１】
第１の被加工物（１７１２Ａ）及び第２の被加工物（１７１２Ｂ）を処理するための方法であって、
第１の被加工物（１７１２Ａ）を第１のワークステーション（１７０２Ａ、１９０２Ａ、２００６Ａ）の第１の作業面に載置すること（２１０２）と、
第１のスマートサセプタヒーターブランケット（３００）、第２のスマートサセプタヒーターブランケット（３００’）、及び第１の真空バッグ（１１１４Ａ）を備える第１のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ａ、１９０４Ａ、２００４Ａ）を、前記第１の被加工物（１７１２Ａ）から離れている第１の位置から、前記第１の被加工物（１７１２Ａ）に近接する第２の位置まで移動させること（２１０４）と、
前記第１の被加工物（１７１２Ａ）を加熱するために、前記第１のスマートサセプタヒーターブランケット（３００）及び前記第２のスマートサセプタヒーターブランケット（３００’）に電力供給すること（２１０６）と、
前記第１の被加工物（１７１２Ａ）からガスを除去するために、前記第１の真空バッグ（１１１４Ａ）に第１の真空処理をすること（２１０８）と、
第２の被加工物（１７１２Ｂ）を第２のワークステーション（１７０２Ｂ、１９０２Ｂ、２００６Ｂ）の第２の作業面に載置すること（２１１０）と、
第３のスマートサセプタヒーターブランケット（３００）、第４のスマートサセプタヒーターブランケット（３００’）、及び第２の真空バッグ（１１１４Ｂ）を備える第２のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ｂ、１９０４Ｂ、２００４Ｂ）を、前記第２の被加工物（１７１２Ｂ）から離れている第３の位置から、前記第２の被加工物（１７１２Ｂ）に近接する第４の位置まで移動させること（２１１２）と、
前記第２の被加工物（１７１２Ｂ）を加熱するために、前記第３のスマートサセプタヒーターブランケット（３００）及び前記第４のスマートサセプタヒーターブランケット（３００’）に電力供給すること（２１１４）と、
前記第２の被加工物（１７１２Ｂ）からガスを除去するために、前記第２の真空バッグ（１１１４Ｂ）に第２の真空処理をすること（２１１６）と
を含み、
前記第１のワークステーション（１７０２Ａ、１９０２Ａ、２００６Ａ）が、前記第２のワークステーション（１７０２Ｂ、１９０２Ｂ、２００６Ｂ）に隣接して位置付けられており、
前記第１のスマートサセプタヒーターブランケット（３００）、前記第２のスマートサセプタヒーターブランケット（３００’）、前記第３のスマートサセプタヒーターブランケット（３００）、及び前記第４のスマートサセプタヒーターブランケット（３００’）の電力供給（２１０６、２１１４）が、フレーム（１２１６）によって支持された電源（５０２）を使用して実行され、
前記第１の真空バッグ（１１１４Ａ）及び前記第２の真空バッグ（１１１４Ｂ）に真空処理をすること（２１０８、２１１６）が、前記フレーム（１２１６）によって支持された真空源（１４０８）を使用して実行される、方法。
【請求項１２】
前記第１のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ａ、１９０４Ａ、２００４Ａ）の移動中に、前記第１のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ａ、１９０４Ａ、２００４Ａ）に取り付けられている前記フレーム（１２１６）の第１の装着面（１７０６Ａ、１９０６Ａ）を移動させることと、
前記第２のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ｂ、１９０４Ｂ、２００４Ｂ）の前記移動中に、前記第２のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ｂ、１９０４Ｂ、２００４Ｂ）に取り付けられている前記フレーム（１２１６）の第２の装着面（１７０６Ｂ、１９０６Ｂ）を移動させることと
を更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記フレーム（１２１６）は、前記フレーム（１２１６）の前記第１の装着面（１７０６Ａ、１９０６Ａ）及び前記第１のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ａ、１９０４Ａ、２００４Ａ）が、前記第２の装着面（１７０６Ｂ、１９０６Ｂ）及び前記第２のヒーターブランケットアセンブリ（１７０４Ｂ、１９０４Ｂ、２００４Ｂ）の動きとは無関係に、前記第１の位置から前記第２の位置まで移動することができるように構成されている、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の被加工物（１７１２Ａ）が、複数の第１の未硬化複合プライ（１４００）を備え、
前記第２の被加工物（１７１２Ｂ）が、複数の第２の未硬化複合プライ（１４００）を備え、
前記第１の真空バッグ（１１１４Ａ）に前記真空処理をする間に前記第１の被加工物（１７１２Ａ）をデバルキングすることと、前記第２の真空バッグ（１１１４Ｂ）に前記真空処理をする間に前記第２の被加工物（１７１２Ｂ）をデバルキングすることとを更に含む、請求項１１から１３の何れか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本教示は、例えば、航空機、航空宇宙ビークル、又は他のビークル用の構成要素を形成するための未硬化の複合積層板のデバルクを含む積層複合材の製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機及び航空宇宙ビークル、地上ビークルなどのビークル用の構成要素を繊維シートから製造することがよく知られている。未硬化樹脂（即ち、プリプレグ）が事前に含浸されている複数の複合プライ又はシートを含む複合部品が、レイアッププロセス中に組み立てられることもある。レイアップ中に、幾つかの（即ち、２０、４０、又はそれ以上の）未硬化複合プライが積層され、次いで幾つかのプライ各々同士の間で捕えられ得る空気が、「デバルク」プロセス中に真空を用いて除去されることもある。続いて、樹脂が、オーブン又はオートクレーブの中で硬化され得る。樹脂の硬化中に、構成要素は、樹脂を硬化させるために構成要素に熱が印加される間に、その構成要素の形状を維持する硬化ツールで支持される。
【０００３】
複数の複合プライのデバルキング及び硬化は、オートクレーブの中で実行され得る。加えて、オーブン又はオートクレーブを必要とせずに複合部品をデバルクするための技術が開発されてきた。例えば、複数の未硬化複合プライが真空バッグ内に載置され、硬化温度未満の温度まで加熱され得る。真空バッグが真空処理され、各隣接するプライ同士の間から空気が除去される。次いで、デバルク複合部品が真空バッグから除去され、オートクレーブ内で硬化温度までの加熱準備が行われるように処理され得る。
【０００４】
真空バッグ内での熱の印加を通して構成要素をデバルクすることは、より小さな部品に対して都合がよく、コスト効果が高い。比較的小さなヒーターブランケットは、リーズナブルなコストで製造され、より小さな構成要素をデバルクするために使用され得る。しかしながら、この手法は、大きな単一のシームレス構造として製造され得る航空機の構成要素（例えば、水平安定板）などの幾つかの構成要素には適さないこともある。
【０００５】
したがって、比較的単純かつ安価な硬化ツーリングを用いるオートクレーブからの複合部品のＯＯＡデバルキングのための方法及び装置が必要である。また、デバルクプロセス中に正確かつ均一の温度制御をおこなうために誘導加熱及びスマートサセプタを使用してオートクレーブからの比較的大規模な部品を処理するのによく適している上記種類の方法及び装置もまた必要である。
【発明の概要】
【０００６】
以下は、本教示の一又は複数の実施形態の幾つかの態様の基本的な理解を提供するために簡単な概要を提示する。本概要は、広範な概説もなく、本教示の主要な要素若しくは重要な要素を特定すること、又は本開示の範囲を正確に記述することを意図するものでもない。むしろ、本概要の主要な目的は、後に提示される詳細な説明の前置きとして、簡略化形式で一又は複数の概念を提示するためのものに過ぎない。
【０００７】
１つの実施形態では、ヒーターブランケット展開システムは、第１のスマートサセプタヒーターブランケットと、第１のスマートサセプタヒーターブランケットに隣接して位置付けられた、第２のスマートサセプタヒーターブランケットとを備える第１のヒーターブランケットアセンブリと、第１の被加工物の処理中に、第１のスマートサセプタヒーターブランケット及び第２のスマートサセプタヒーターブランケットが第１の作業面を覆うよう構成されるように構成された第１の作業面とを備える、第１のワークステーションを含むことができる。展開システムは、第３のスマートサセプタヒーターブランケットと、第３のスマートサセプタヒーターブランケットに隣接して位置付けられた、第４のスマートサセプタヒーターブランケットとを備える第２のヒーターブランケットアセンブリと、第２の被加工物の処理中に、第３のスマートサセプタヒーターブランケット及び第４のスマートサセプタヒーターブランケットが第２の作業面を覆うよう構成されるように構成された第２の作業面とを備える、第２のワークステーションを更に含み得る。展開システムは、第１のヒーターブランケットアセンブリ及び第２のヒーターブランケットアセンブリを支持するフレームと、フレームから第１のワークステーション及び第２のワークステーションに電力を供給するように構成された少なくとも１つの電源とを更に備え得る。
【０００８】
１つの実施形態では、フレームは、第１のヒーターブランケットアセンブリが第１の作業面に向かってかつ第１の作業面から離れるよう移動することができるように構成され、更に、第２のヒーターブランケットアセンブリが第２の作業面に向かってかつ第２の作業面から離れるよう移動することができるように構成され得る。フレームは、第１のヒーターブランケットアセンブリに結合された第１の装着面と、第２のヒーターブランケットアセンブリに結合された第２の装着面とを更に含み得る。ヒーターブランケット展開システムは、第１の被加工物が、第２のワークステーションにおける第２の被加工物が処理されていないときだけ、第１のワークステーションで処理することができるように構成され得る。
【０００９】
１つの実施形態では、基部は、第１の装着面及び第２の装着面に機械的に連結され得、第１の装着面と、第２の装着面と基部とが、Ｙ形状のフレームを形成する。
【００１０】
フレームが、第１の作業面に向かって第１のヒーターブランケットアセンブリを下げるように、かつ第１の作業面から離れるように第１のヒーターブランケットアセンブリを上げるように構成され、更に、第２の作業面に向かって第２のヒーターブランケットアセンブリを下げるように、かつ第２の作業面から離れるように第２のヒーターブランケットアセンブリを上げるように構成された複数のウィンチを有するオーバーヘッドフレームであり得る。
【００１１】
ヒーターブランケット展開システムは、第１のヒーターブランケットアセンブリ及び第２のヒーターブランケットアセンブリの１つに取り付けられた複数のリフティングストラップを更に備え得、複数のウィンチが、複数のリフティングストラップを使用して、第１の作業面に向かって第１のヒーターブランケットアセンブリを下げるように、かつ第１の作業面から離れるように第１のヒーターブランケットアセンブリを上げるように構成され、更に、複数のリフティングストラップを使用して、第２の作業面に向かって第２のヒーターブランケットアセンブリを下げるように、かつ第２の作業面から離れるように第２のヒーターブランケットアセンブリを上げるように構成されている。
【００１２】
第１のワークステーションは、第１の真空バッグを更に含み得、第１のワークステーションは、被加工物の処理中に、第１の真空バッグが第１の作業面を覆うように構成され得る。第２のワークステーションは、第２の真空バッグを更に含み得、第２のワークステーションは、第２の被加工物の処理中に、第２の真空バッグが第２の作業面を覆うように構成され得る。フレームは、第１のワークステーションと第２のワークステーションとの間に直接置かれた基部を更に含み得る。ヒーターブランケット展開システムは、第１及び第２の真空バッグと流体連通している真空源を更に含み得る。電源及び真空供給装置は、フレームの基部内に位置付けられ得る。
【００１３】
ヒーターブランケット展開システムは、第１のヒーターブランケットアセンブリと第１の作業面との間に第１の真空を維持するように構成された少なくとも第１の細長シールと、第２のヒーターブランケットアセンブリと第２の作業面との間に第２の真空を維持するように構成された少なくとも第２の細長シールとを更に含み得る。
【００１４】
ヒーターブランケット展開システムは、第１のスマートサセプタヒーターブランケット及び第２のスマートサセプタヒーターブランケットを覆う第１の保護剥離層を更に含み得る。第２の保護剥離層は、第３のスマートサセプタヒーターブランケット及び第４のスマートサセプタヒーターブランケットを覆い得る。第１の保護剥離層は、第１のスマートサセプタヒーターブランケットと第１の作業面との間に位置付けられ、第２の保護剥離層が、第２のスマートサセプタヒーターブランケットと第２の作業面との間に置かれ得る。
【００１５】
第１のスマートサセプタヒーターブランケットは、第１のリッツ線周囲に巻かれた第１のサセプタワイヤを含む第１のワイヤアセンブリを含み、第２のスマートサセプタヒーターブランケットは、第２のリッツ線周囲に巻かれた第２のサセプタワイヤを含む第２のワイヤアセンブリを含み得る。第１のワイヤリボンは、第１のワイヤアセンブリを含み得る。第１のワイヤリボンは、第１のコネクタから第２のコネクタまでの第１の長さを有し得る。第２のワイヤリボンは、第２のワイヤアセンブリを含み得、第２のワイヤリボンは、第３のコネクタから第４のコネクタまでの第２の長さを有している。第１の長さは、第２の長さから±２０％未満変動し得る。
【００１６】
別の実施形態では、第１の被加工物及び第２の被加工物を処理するための方法は、第１の被加工物を第１のワークステーションの第１の作業面に載置することと；第１のスマートサセプタヒーターブランケット、第２のスマートサセプタヒーターブランケット、及び第１の真空バッグを有する第１のヒーターブランケットアセンブリを、第１の被加工物から離れている第１の位置から、第１の被加工物に近接する第２の位置まで移動させることと；第１の被加工物を加熱するために、第１のスマートサセプタヒーターブランケット及び第２のスマートサセプタヒーターブランケットに電力供給することとを含み得る。方法は、第１の被加工物からガスを除去するために、第１の真空バッグに第１の真空処理をすることと；第２の被加工物を第２のワークステーションの第２の作業面に載置することと；第３のスマートサセプタヒーターブランケット、第４のスマートサセプタヒーターブランケット、及び第２の真空バッグを有する第２のヒーターブランケットアセンブリを、第２の被加工物から離れている第３の位置から、第２の被加工物に近接する第４の位置まで移動させることとを更に含み得る。加えて、方法は、第２の被加工物を加熱するために、第３のスマートサセプタヒーターブランケット及び第４のスマートサセプタヒーターブランケットに電力供給することと；第２の被加工物からガスを除去するために、第２の真空バッグに第２の真空処理をすることとを含み得る。第１のワークステーションは、第２のワークステーションに隣接して位置付けられ；第１のスマートサセプタヒーターブランケット、第２のスマートサセプタヒーターブランケット、第３のスマートサセプタヒーターブランケット、及び第４のスマートサセプタヒーターブランケットの電力供給は、フレームによって支持された電源を使用して実行され得る。第１の真空バッグ及び第２の真空バッグに真空処理をすることは、フレームによって支持された真空源を使用して実行され得る。
【００１７】
方法は、第１のヒーターブランケットアセンブリの移動中に、第１のヒーターブランケットアセンブリに取り付けられているフレームの第１の装着面を移動させることと；第２のヒーターブランケットアセンブリの移動中に、第２のヒーターブランケットアセンブリに取り付けられているフレームの第２の装着面を移動させることとを更に含み得る。フレームは、フレームの第１の装着面及び第１のヒーターブランケットアセンブリが、第２の装着面及び第２のヒーターブランケットアセンブリが第４の位置から第３の位置まで移動するときだけ、第１の位置から第２の位置まで移動することができるように構成され得る。１つの実施形態では、第１の真空バッグに真空処理をする間、第２の真空バッグに真空処理を行うことはできない。別の実施形態では、フレームは、フレームの第１の装着面及び第１のヒーターブランケットアセンブリが、第２の装着面及び第２のヒーターブランケットアセンブリの動きとは無関係に、第１の位置から第２の位置まで移動することができるように構成され得る。第１の被加工物は、複数の第１の未硬化複合プライを含み、第２の被加工物は、複数の第２の未硬化複合プライを備え、方法は、第１の真空バッグに真空処理をする間に第１の被加工物をデバルキングすることと、第２の真空バッグに真空処理をする間に第２の被加工物をデバルキングすることとを更に含み得る。
【００１８】
この明細書に組み込まれ、かつ、この明細書の一部を構成する添付図面は、本教示の実施形態を例示しており、説明部分と共に、本開示の原理を解説するために役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本教示の実施形態によるリッツ線及びサセプタワイヤを含むワイヤアセンブリの斜視図である。
【図２】本教示の実施形態による複数のワイヤアセンブリを含むワイヤリボンの斜視図である。
【図３】本教示の実施形態によるスマートサセプタヒーターブランケットの平面図である。
【図４】本教示の実施形態による２以上の隣接するスマートサセプタヒーターブランケットを示す平面図である。
【図５】本教示の実施形態によるデバルキング装置などの処理アセンブリの概略図である。
【図６】本教示の実施形態によるスマートサセプタヒーターブランケットの一部を示す概略平面図である。
【図７】本教示の実施形態による直列に接続される２以上のスマートサセプタヒーターブランケットを示す概略平面図である。
【図８】本教示の実施形態による並列に接続される２以上のスマートサセプタヒーターブランケットを示す概略平面図である。
【図９】本教示の実施形態による複数のスマートサセプタヒーターブランケット及び未硬化の複合部品を示す平面図である。
【図１０】本教示の実施形態による複数のスマートサセプタヒーターブランケット及びデバルクされる未硬化の複合部品を示す断面図である。
【図１１】ヒーターブランケットアセンブリ及びヒーターブランケットアセンブリ内で処理される複合層の断面図である。
【図１２】本教示の実施形態による複数のヒーターブランケットを含むヒーターブランケット装置の概略斜視図である。
【図１３】複数のヒーターブランケットを取り付ける前の図１２の構造の一部を示す。
【図１４】図１２の構造の一部の断面図である。
【図１５】デバルキング中又は他の処理中の図１２の構造の断面図である。
【図１６】図１２の構造への電力及び真空のルート決めの斜視図である。
【図１７】本教示による、第１の位置のヒーターブランケット展開システムの側面図である。
【図１８】本教示による、第２の位置のヒーターブランケット展開システムの側面図である。
【図１９】本教示による別のヒーターブランケット展開システムの側面図である。
【図２０】本教示による別のヒーターブランケット展開システムの側面図である。
【図２１】本教示による方法のフローチャートである。
【図２２】本教示の実施形態を使用して形成された一又は複数の複合部品を含む航空機の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図の幾つかの細部は、厳密な構造的精度、細部、及び縮尺を維持するためというよりはむしろ、本教示の理解を促すために簡略化され図示されていることに留意されたい。
【００２１】
ここから、例が添付図面に例示されている本教示の例示的実施形態を詳しく参照することになる。可能な場合には、同一又は類似の部品を言及するのに、図面全体を通して同一の参照番号が使用されることになる。
【００２２】
複合パッチの脱オートクレーブ（ＯＯＡ）硬化のためのスマートサセプタヒーターブランケット（以下、「ヒーターブランケット」）が、例えば、米国特許９，１７４，３９８に記載されている。例示的特許のヒーターブランケットは、比較的小さな再加工エリア上でパッチを硬化するために使用され得る。
【００２３】
本教示の実施形態は、例えば、未硬化の複合部品のＯＯＡデバルキングなど、大きな構成要素を処理するための方法及び装置を提供し得る。方法及び装置により、サイズ又は他の寄与する要因に起因して、オートクレーブ内でのデバルキング又は他の処理を事前に必要とするサイズ（例えば、周囲の長さ、設置面積、又は外形寸法）を有する、例えば、複数の未硬化複合プライなど、大規模な複合部品のＯＯＡデバルキングが可能になり得る。事前の処理により、大規模な複合部品を収容するためにブランケットサイズを増大させることは、いくつかの課題を提示する。例えば、大きなヒーターブランケットには、大きい電気抵抗を有する長い内部配線が必要となり、よって、ブランケットに十分に電力供給を行うための高電流電源が必要となり、費用がかかる。更に、非常に大きなスマートサセプタヒーターブランケットは、製造するのに費用がかかり、修理不可能なスマートサセプタヒーターブランケットをスクラップするコストもまた高額である。したがって、大きな構成要素は、オートクレーブ内で最もよくデバルク及び硬化の両方が行われてきた。しかしながら、オートクレーブ処理はまた、オートクレーブ内での大規模な複合部品のデバルキング中に、窒素など大量の処理ガスが加熱、冷却、及び再加熱されなければならないので、費用がかかる。また、オートクレーブ使用に関する実質的な資本コスト及び製造フロー時間も要する。
【００２４】
本開示の実施形態は、複数の相互接続されたヒーターブランケットを含む処理装置を含み得る。本教示は、概して、簡略化のためにデバルキングプロセスを参照して説明されているが、硬化などの他の処理も考えられると理解されるだろう。
【００２５】
デバルキング装置は、比較的低い電流電源を要し、隣接するヒーターブランケット同士の間の電気的干渉が低い特定の電気設計を含み得る。１つの実施形態では、デバルキング装置は、相互接続されたヒーターブランケットの数が、例えば、ヒーターブランケットのサイズ及びデバルクされている複合部品のサイズによって決まる、少なくとも２つ（即ち、２以上）のヒーターブランケット、例えば、８、１２、１６、２０、又はそれ以上の相互接続されたヒーターブランケットを含み得る。本教示の実施形態によるモジュール式ヒーターブランケット設計は、単一のヒーターブランケット設計と比較して、低コストで装置構成要素の簡単な交換及び電力供給を促進し得る。
【００２６】
図で示される実際のアセンブリが、簡略化のために図示されていない他の構造を含み、図示された構造が除去又は修正され得ることが理解されるだろう。
【００２７】
図１は、リッツ線１０２と、リッツ線周囲に複数のサセプタ巻線を形成するために螺旋状又は渦線状にリッツ線１０２に巻き付き得るサセプタワイヤ１０４とを含む、ヒーターブランケットワイヤアセンブリ１００の一部の斜視図である。当該技術分野において知られているように、リッツ線１０２は、互いに電気的に絶縁された複数の導電性ワイヤ１０６と、サセプタワイヤ１０４と複数の導電性ワイヤ１０６との間に置かれた電気絶縁体１０８とを含む。１つの実施形態では、ワイヤアセンブリ１００は、他の寸法は考慮されているが、サセプタワイヤ１０４の外面で測定されると、約０．０４インチから約０．０８インチまで、又は約０．０６インチの直径を有し得る。ワイヤアセンブリ１００は、第１の端と、第１の端と反対側の第２の端とを含み、ワイヤアセンブリ１００は、第１の端から第２の端まで延びている。ワイヤアセンブリ１００の長さは、その一部を形成するヒーターブランケットのサイズ次第で決まることになるが、１つの実施形態では、ワイヤアセンブリ１００は、約５フィートから約１００フィートまでの長さであり得る。
【００２８】
図２は、複数の個々の間隔を空けたワイヤアセンブリ１００を含むワイヤリボン２００の一部の外部の一部を切り取った斜視図である。複数のワイヤアセンブリ１００は、シリコーンバインダーなどの電気絶性及び熱伝導性バインダー２０２内で一緒にカプセル化され又はケースに入れられ得る。１つの実施形態では、バインダー２０２は、約０．０２５インチから約０．２５インチまでの厚さ、又はリッツ線を通り隣接する被加工物までの電流の流れによりサセプタワイヤ内で生成される熱エネルギーの転送に適した別の厚さを有し得る。ワイヤリボン２００は、任意の数のワイヤアセンブリ１００、例えば、少なくとも２つ、又は１０まで若しくはそれ以上のワイヤアセンブリ１００を含み得る。ワイヤリボン２００は、約０．５インチから約１２インチの幅、約２インチから約１２インチの幅、約０．５インチから約６．０インチの幅、又はサイズの制約、電気的制約、ワイヤリボン２００内のワイヤアセンブリ１００の数などで決まる別の適した幅を有し得る。
【００２９】
図３は、図２のワイヤリボン２００を含むヒーターブランケット３００を示す平面図である。例示用に、図３のワイヤリボン２００は、４つのワイヤアセンブリ１００Ａ−１００Ｄを含んでいる。ヒーターブランケット３００は、ブランケット基板３０２を含み得る。１つの実施形態では、ブランケット基板３０２は、接着剤などの取付物を使用してワイヤリボンが取り付けられる１つの層のシリコーンバインダーを含み得る。別の実施形態では、ブランケット基板３０２は、２つの層のシリコーンバインダーを含み得、ワイヤリボン２００は、２つの層の間に置かれる。いずれにせよ、ワイヤリボンは、図３に示されるようにヒーターブランケット全域で前後に延びる（蛇行する）ように位置付けられる。図３のワイヤリボン２００は、図の縮尺を考慮して簡略化のために３つの１８０度回転を有した状態で示されているが、ワイヤリボン２００は、ヒーターブランケット３００全域で蛇行する際に、例えば、６から１２の１８０度回転、又は８以上の１８０度回転を含み得ると理解されるだろう。更に、ワイヤリボン２００は、ヒーターブランケット３００を形成するために、真っすぐなリボンとして形成され所望のパターンで折り曲げられてもよく、ヒーターブランケット３００全域で他のパターンで延びていてもよい。一般的に、ワイヤリボン２００は、デバルキングプロセス中にデバルクされている物品の加熱さえも維持するように、ヒーターブランケットの表面積、周囲の長さ、又は設置面積の適したパーセンテージを覆ってもよい。
【００３０】
ヒーターブランケット３００は、各ワイヤアセンブリ１００の第１の端に取り付けられた第１の電気コネクタ３０４と、各ワイヤアセンブリの第２の端に取り付けられた第２の電気コネクタ３０６とを更に含む。１つの実施形態では、第１の電気コネクタ３０４は、雄型コネクタであり、第２の電気コネクタは、雌型コネクタであり得る。対のコネクタ３０４、３０６により、電源は、以下に記載されるように、直列接続か並列接続かのどちらかを使用して、ワイヤアセンブリ１００Ａ−１００Ｄの各々に電気的に接続可能になる。２以上のヒーターブランケット３００が製造されてもよい。
【００３１】
図３の２以上のヒーターブランケット３００は、同一であっても形状が変化していてもよい第１のヒーターブランケット３００と第２のヒーターブランケット３００のダッシュ記号（３００’）とを図示している、図４に示されたバルキング装置の構成要素を形成するために組み立てられ得る。しかしながら、一般的に、各ヒーターブランケット内のワイヤリボン２００の長さは、ヒーターブランケットの両方又はすべてが電力条件と一致するように類似していてもよい。１つの実施形態では、各ヒーターブランケット３００内のワイヤリボン２００は、すべてのワイヤリボンの長さがターゲット長から約±１０％未満変化するように製造されてもよい。要するに、最も短いワイヤリボンは、デバルキング装置用のすべてのワイヤリボンのターゲット長の０．９倍未満の長さを有し、最も長いワイヤリボンは、ターゲット長の１．１倍未満の長さを有し得る。これは、デバルキング装置内のすべてのヒーターブランケットが、均一で予測可能な温度がデバルクされている物品全域で維持され得るように、類似の加熱及び冷却特性で動作することを保証する。他の実施形態では、各ヒーターブランケット３００内のワイヤリボン２００は、すべてのワイヤリボンの長さが±２０％未満又は±１５％未満変化するように製造されてもよい。他の実施形態では、長さ変更は、設計考慮点でないとしてもよい。
【００３２】
図５は、デバルキング装置の一部であり得るヒーターブランケット装置５００のブロック図である。図５の図解では、本教示の実施形態に従って未硬化の複合部品をデバルクするための２つのヒーターブランケット３００、３００’が含まれているが、ヒーターブランケット装置５００は任意の数のヒーターブランケットを含み得ると理解されるだろう。図５は、入力５０４及び出力５０６を含む一又は複数の電源５０２、５０２’を図解する。以下で説明されるように、１つの電源５０２は、すべてのヒーターブランケット３００、３００’に電力供給し、別個の電源５０２、５０２’は、各ヒーターブランケット３００、３００’に電力供給し得る。図５は、入力（例えば、電源５０２の出力５０６）を有する接続箱５０８を更に図解する。接続箱は、第１の入力／出力５１０を第１のコネクタ３０４の各々に提供し、第２の入力／出力を第２のコネクタ３０６の各々に提供する。接続箱５０８からの入力５１０／出力５１２は、以下で説明されるように、ヒーターブランケット装置５００の特定の設計又は構成次第で決まることになるだろう。ヒーターブランケット３００、３００’は、図解される電気コネクタ３０４、３０６を介して、接続箱５０８の入力５１０／出力５１２と電気的に接続され、その入力５１０／出力５１２を介して電力を受け取る。
【００３３】
図５は、熱電対などの複数の熱センサ５１４を更に図解する。熱センサ５１４は、ヒーターブランケット３００、３００’の一又は複数と熱的に連通している５１６。１つの実施形態では、複数の熱センサは、ヒーターブランケット３００、３００’の各々と熱的に近接しており、ヒーターブランケット３００、３００’の温度を監視し、デバルキング中の均一のヒーターブランケット温度範囲の維持を支援する。熱センサ５１４は、例えば、有線若しくは無線接続又はインターフェース５２０を介して、温度データをコントローラ５１８に転送し得る。コントローラ５１８は、例えば、通信ケーブル５２２を介して、電源と電気的に通信し、電源を制御する。
【００３４】
マスターコントローラ５１８は、複数のスレーブコントローラ５２４、５２４’と電気的に接続され、それらのスレーブコントローラ５２４、５２４’を制御し得る。各スレーブコントローラ５２４、５２４’は、ヒーターブランケット３００、３００’の１つとそれぞれ電気的に接続されている。各スレーブコントローラ５２４、５２４’は、ヒーターブランケット３００、３００’の１つを監視し制御する。更に、各スレーブコントローラ５２４、５２４’は、マスターコントローラ５１８からデータ及び命令を受信し、ヒーターブランケット３００、３００’に対する操作データをマスターコントローラ５１８に渡し得る。マスターコントローラ５１８は、ヒーターブランケット操作データに基づき、電源５０２、５０２’からの出力５０６を制御し得る。
【００３５】
使用中に、各ワイヤリボン２００の各リッツ線１０２は、電源５０２と電気的に接続される。リッツ線１０２を通って流れる電源５０２からの電流は、各ヒーターブランケット３００の各ワイヤリボン２００の各サセプタワイヤ１０４内に磁場を生じさせる。次に、磁場は、各ヒーターブランケット３００を加熱するワイヤリボン２００内に熱を生じさせる。サセプタワイヤは、少なくとも部分的にサセプタワイヤの特定の構成物から生じるキュリー温度（Ｔｃ）を含む。サセプタワイヤの誘導加熱は、サセプタスリーブがキュリー温度に到達してすぐに非磁性となるとき、減少し得る。サセプタスリーブの加熱の減少は、結果として構造の伝導加温を減少させ得る。低温では、サセプタワイヤ１０４の透磁率は高く、よってサセプタワイヤ１０４の表皮厚さは小さく、磁場が、ヒーターブランケット３００を加熱する比較的高い熱出力を有する強い渦電流を誘導する。サセプタワイヤ１０４の温度が増加するにつれ、サセプタワイヤ１０４の透磁率は低い値まで低下し、サセプタワイヤ１０４の表皮厚さは増加する。高温では、表皮厚さがサセプタワイヤ１０４の半径より大きく、サセプタワイヤ１０４内の渦電流が互いに干渉し合い、これにより渦電流が弱くなる。弱い渦電流は、熱出力が比較的低く、よってヒーターブランケット３００が生成する熱は少ない。これにより、サセプタワイヤ１０４の各部分は、自身の温度調節器になり、リッツ線１０２に印加される電流を変更せずに均一温度を維持する。温度自己調節は、局部的にかつ各ワイヤリボン２００の長さに沿って連続的に生じ、よって温度範囲内の所望の温度がワイヤリボン２００の長さに沿ってすべての場所で維持され、ゆえにヒーターブランケット３００のエリア全域で維持される。特に断りのない限り、本明細書で使用されるように、「スマートサセプタヒーターブランケット」、「サセプタヒーターブランケット」及び「ヒーターブランケット」という用語は、温度自己調節化可能であるヒーターブランケットを指す。
【００３６】
図４に示されるように、少なくとも２つのヒーターブランケット３００、３００’は、例えば、同時にデバルクされ得るエリアを増加させるために、デバルキング動作中に互いに隣接して載置される。２以上のヒーターブランケット３００、３００’は、以下で説明されるように、電源５０２に直列か並列かのどちらかで電気的に接続され得る。
【００３７】
図４の各ワイヤアセンブリ１００における各コネクタ３０４、３０６付近に位置付けられた矢印は、各ワイヤアセンブリ１００に、より具体的には、各ワイヤアセンブリ１００の各リッツ線１０２を介して、電流極性を提供する際の所与の点でのＡＣ電流の流れの方向を表す。電流は、すべての隣接するリッツ線１０２を通って電流の流れの方向と反対の方向に流れるように、各リッツ線１０２に印加される。要するに、使用中、各ワイヤセグメントの電流は、各隣接するワイヤセグメントと１８０度位相がずれている。図４に示されるように、電流は、ワイヤアセンブリ１００Ａ及び１００Ｃについては、第１のコネクタ３０４から第２のコネクタ３０６に向かって流れ、ワイヤアセンブリ１００Ｂ及び１００Ｄについては、第１のコネクタ３０４に向かって第２のコネクタ３０６から流れる。要するに、電流は、ワイヤアセンブリ１００Ａ及び１００Ｃ（概して、比較的長い破線で示される）については、第１の方向に流れ、それらそれぞれの隣接するワイヤアセンブリ１００Ｂ及び１００Ｄ（概して、比較的短い破線で示される）については、第２の方向に流れ、第２の方向は第１の方向と反対である。
【００３８】
加えて、図４に示されるように、説明目的で、各ワイヤリボン２００、２００’は、少なくとも１つの他の主要なセグメント４００、４００’に隣接して位置付けられている複数の平行な主要セグメント又は脚部４００、４００’を含み得る。図示されたように、ヒーターブランケット３００についての最右の主要セグメント４００は、ヒーターブランケット３００’についての最左の主要セグメント４００’と隣接しかつ平行に位置付けられ、よってワイヤアセンブリ１００Ａは、ワイヤアセンブリ１００Ａ’に隣接して位置付けられる。図示されたように、最右の主要セグメント４００のワイヤアセンブリ１００Ａを通る電流の流れは、最左の主要セグメント４００’のワイヤアセンブリ１００Ａ’を通る電流の流れと反対である。しかしながら、このことは、特に両ブランケットが同一の電源と接続されるときに生じると理解されるだろう。概して、２以上の電源は、多少異なる周波数で動作することになり、したがって、例えば、最右の主要セグメント４００の電流は、たった約半分の時間で反対方向にあることになる。このことは、磁場の少なくとも小さな増加につながることになる。
【００３９】
隣接するすべてのワイヤアセンブリ１００Ａ−１００Ｄ、１００Ａ’−１００Ｄ’についての反対方向の電流の流れは、サセプタ巻線により吸収されない任意の磁場が、２つの隣接する主要セグメント４００によって生成される反対の場の取り消しによって最小化されることを保証する。個々のスマートサセプタヒーターブランケット３００のこの特定の設計要素は、少なくとも部分的に、ヒーターブランケット３００、一般的にデバルキング装置、及びそれによって加熱されている任意のアイテムの加熱に影響を与えるであろう電磁干渉又は熱干渉を発生させる又は結果的にもたらすことなく、２以上のヒーターブランケット３００を互いに直接隣接して配置可能にする。
【００４０】
各ヒーターブランケットを電源及び／又は接続箱と電気的に接続するための様々な接続構成が考えられる。図６に示される１つの実施形態では、一対のコネクタタイプが、ワイヤリボン２００の各端で使用され得る。本実施形態では、同一の極性（例えば、同一の電流方向）を有するリッツ線は、同一のコネクタに分類され、隣接するブランケットへの適切な電気接続又は電源への電気接続を可能にする。図６では、コネクタ６００は、ワイヤアセンブリ１００Ｂ及び１００Ｄの第１の端に連結されている負極性（即ち、コネクタに向かう電流の流れ）を有する雌型コネクタであり、コネクタ６０２は、ワイヤアセンブリ１００Ｂ及び１００Ｄの第２の端に連結されている正極性（即ち、コネクタから遠ざかる電流の流れ）を有する雄型コネクタであり、コネクタ６０４は、ワイヤアセンブリ１００Ａ及び１００Ｃの第１の端に連結されている負極性を有する雌型コネクタであり、コネクタ６０６は、ワイヤアセンブリ１００Ａ及び１００Ｃに連結されている正極性を有する雄型コネクタである。
【００４１】
図７は、直列の電気接続を使用して、第２のヒーターブランケット３００’と電気的に接続され得る際の図６のヒーターブランケット３００（例えば、第１のヒーターブランケット）を示す。第１のヒーターブランケット３００のコネクタ６００、６０６と第２のヒーターブランケット３００’のコネクタ６０２’、６０４’は、例えば、図示されたような電気コネクタを介して、電源５０２及び／又は接続箱５０８と電気的に連結又は接続されている。第１のヒーターブランケット３００のコネクタ６０２、６０４は、図示されているように、第２のヒーターブランケット３００’のコネクタ６００’、６０６’に電気的に接続されている。
【００４２】
図８は、並列の電気接続を使用して、第２のヒーターブランケット３００’と電気的に接続され得る際の第１のヒーターブランケット３００を示す。電気コネクタ６００−６０６、６００’−６０６’は、例えば、図示されたような電気コネクタを介して、電源５０２及び／又は接続箱５０８と電気的に連結又は接続されている。１つの実施形態では、図８の各電源５０２は、同一の電源５０２である。別の実施形態では、図８の各電源５０２は、異なる電源５０２であり、例えば、電源毎に電流要件を低下させる。
【００４３】
図９は、使用中の複数のヒーターブランケット３００Ａ−３００Ｐと、デバルクされる物品９００の未硬化の複合部品とを含むデバルキングアセンブリの平面図であり、図１０は、その断面図である。本実施形態では、１６のヒーターブランケット（例えば、１６の加熱ゾーンに対応する）３００Ａ−３００Ｐは、例えば、上記のように又は別の連結設計を使用して、互いに隣接して載置され、電源に電気的に接続される。１つの実施態様では、各ヒーターブランケット３００Ａ−３００Ｐは、例えば、電流要件を低下させるために、上述のように異なる電源に取り付けられ得る。図１０は、複合部品９００を覆うヒーターブランケット３００Ａ−３００Ｐを示しているが、複合部品９００は、ヒーターブランケット３００Ａ−３００Ｐを覆って載置され得る。ヒーターブランケットはまた、デバルキング中に複合部品９００の上下両方に載置され得ることが分かるだろう。更に、図１０の複合部品９００は、プリプレグなどの４つの積層板９００Ａ−９００Ｄを示しているが、複合部品９００は、例えば、４０以上の層など、一緒に積層される任意の数の積層板の層を含み得ることが理解されよう。更に、複合部品９００は、積層板というよりむしろ３次元（３Ｄ）の織ったプリプレグを含み得る。
【００４４】
図９において、複数のヒーターブランケット３００Ａ−３００Ｐは、デバルクされている複合部品９００の形状に一致するように設計されている個別化された形状を含む。複数のヒーターブランケット３００Ａ−３００Ｐの各ヒーターブランケットは、他のすべてのヒーターブランケット３００Ａ−３００Ｐと同一又は異なる周囲長及び形状を有し得る。複数のヒーターブランケット３００Ａ−３００Ｐの幾つかのヒーターブランケットは、他のヒーターブランケット３００Ａ−３００Ｐと同一の周囲長及び形状を有し得る一方で、他のヒーターブランケットは、他のヒーターブランケット３００Ａ−３００Ｐと異なる周囲形状及び長さを有している。１つの実施形態では、各ヒーターブランケット３００Ａ−３００Ｐは、前述の様なワイヤリボン２００を有し得る。すべてのヒーターブランケット３００Ａ−３００Ｐに電力供給する単一の電源のみを含む実施形態では、ヒーターブランケット３００Ａ−３００Ｐ毎の各ワイヤリボンが、共通のターゲット値の±２０％未満、±１５％未満、又は±１０％未満で変化する長さを有するように設計され得、よってヒーターブランケット３００Ａ−３００Ｐ毎の電力要件は、他のすべてのヒーターブランケット３００Ａ−３００Ｐと一致又は類似する。複数のヒーターブランケット３００Ａ−３００Ｐは、例えば、複数のファスナ１００２（簡略化のために図１０のヒーターブランケット３００Ｅだけに図示されている）を使用して、装着面又は支持体１０００に機械的に取り付けられ得る。ファスナ１００２は、各ブランケットを一又は複数の隣接するブランケットに対する固定位置に維持し得る。複合部品９００は、デバルキング中に、輪郭形成されたレイアップマンドレルなどの底又は作業面１００４に静止し得る。各ヒーターブランケット３００Ａ−３００Ｐが別個の電源によって電力供給される実施形態では、全ての電源の出力が同一であってもよく、又は出力が、電力供給されるヒーターブランケットの要件に一致していてもよい。
【００４５】
１つの実施形態では、複合部品９００は、デバルキング中に真空源１００８に取り付けられる真空バッグ１００６内に載置され得る。デバルキング動作中に、電力が、ヒーターブランケット３００Ａ−３００Ｐの各々に印加される一方で、真空が真空源１００８によって真空バッグ１００６に加えられる。ヒーターブランケット３００Ａ−３００Ｐは、ターゲット温度に達し、それを維持するように設計され得、よって複合部品９００をデバルキングするための要件が満たされ、複合部品９００が所望の温度まで加熱される。スマートサセプタの効果は、熱負荷でのばらつきをなくすために（ｔｏ  ａｃｃｏｕｎｔ  ｆｏｒ  ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｌｏａｄ）局部的温度制御を提供する。
【００４６】
１つの実施形態では、１６のヒーターブランケットの各々は、各々がヒーターブランケット３００Ａ−３００Ｐの１つを制御及び監視する、１６のスレーブコントローラ５２４（図５）の使用を通して制御され得る。１つの実施形態では、マスターコントローラ５１８（図５）は、各ヒーターブランケット３００Ａ−３００Ｐが温度ターゲット又は設定点に達するまで、直接的に又はスレーブコントローラ５２４を通して、各ヒーターブランケット３００Ａ−３００Ｐの温度の傾斜を画定し得る。１６のスレーブコントローラは、例えば、熱センサ５１４を使用して、測定された各ゾーン内の温度の値に基づき、フィードバック制御ループを介して、１６のヒーターブランケットに電力を供給する。コントローラ５１８内のソフトウェアは、ゾーン毎に複数の温度を調査するソフトウェアアルゴリズムを含み得る。複数の測定点の最高温度が、やがてすべての点での制御に使用され得る。温度傾斜中の最高温度は、温度傾斜及び／又は温度静止の期間にわたり、ゾーン内の場所ごとに変化し得る。
【００４７】
一又は複数の電源の各々は、各スマートサセプタヒーターブランケット３００Ａ−３００Ｐの正常性を監視するために使用され得る負荷調整作業を含み得る。マスターコントローラ５１８及び／又はスレーブコントローラ５２４は、デバルキング動作前及び動作中の両方に、各ヒーターブランケット３００Ａ−３００Ｐの正常性を監視し得る。コントローラ５１８は、真空源１００８の動作及び真空バッグ１００６内の真空を更に監視し得る。プロセスデータは、リアルタイム又はその後の分析のバルキング動作前、動作中及び動作後に、データファイル内に連続的に捕捉及び記録され得る。
【００４８】
複数のヒーターブランケット３００Ａ−３００Ｐは、エンクロージャに組み立てられるか、２以上の硬質層及び／又はフレキシブルな層の間に置かれ得、よって複数のモジュール式ヒーターブランケット３００Ａ−３００Ｐは、ヒーターブランケットアセンブリのサブアセンブリとなることが理解されよう。
【００４９】
複合部品を処理するための様々な実施形態が考えられる。例えば、図１１は、複数の層１１０２をデバルキングするためのＯＯＡプロセス中のヒーターブランケット装置１１０の断面図であるが、硬化プロセスなどの他の処理が、ヒーターブランケット装置１１０からの熱印加を用いて実行され得ると理解されるであろう。図１１は、デバルクされる４つのプリプレグ層などの４つの層１１０２を示しているが、４０以上の層など、任意の数の層１１０２がデバルクされてもよい。層１１０２は、インバー当て板などのレイアップマンドレル１１０４上に積層され得る。
【００５０】
デバルクされる層１１０２及びレイアップマンドレル１１０４に加え、図１１は、保護剥離層１１０６、２以上のヒーターブランケット１１０８、一又は複数のブリーザ層１１１０、１１１２、並びに両面粘着テープ１１１６でレイアップマンドレル１１０４にシールされる真空バッグ１１１４を図示する。保護剥離層１１０６は、例えば、フッ化エチルプロピレン（ＦＥＰ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、又は別の適した材料であり得る。真空バッグ１１１４は、真空ポート１１１８を受容する開口を有し得る。
【００５１】
デバルキング中に、真空源１００８（図１０）を用いて、真空ポート１１１８を通して空気、窒素、又は別のガスを排気することによって、層１１０２に真空処理が行われる。デバルキング中に、電流がヒーターブランケット１１０８の各々に印加され、ヒーターブランケット１１０８が加熱され、次にデバルキングプロセス中に層１１０２が加熱される。処理パラメータが変動する間、１つのプロセスでは、ヒーターブランケットが、華氏１６０度±１０度のターゲット温度まで傾斜し得る。温度傾斜中に、ヒーターブランケット１１０８の温度は、例えば、熱センサ５１４（図５）を使用して監視される。温度傾斜中に、熱センサが、例えば、華氏１１０度の温度を検出すると、マスターコントローラ５１８は、温度が華氏１６０度のターゲットまで上昇する間、及び更なる処理中に、プロセスタイマーを開始し得る。プロセスタイマーが、例えば、３時間など、所望の値にいったん到達すると、電流がヒーターブランケット１１０８から除去され、ヒーターブランケット装置１１００が冷却され得る。プロセスデータの記録は、例えば、華氏１１０度など、特定の温度に達するまで、継続し得る。プロセス終了温度が熱センサ５１４によっていったん測定されると、ヒーターブランケット装置１１００の内部が通気され、真空バッグ１１１４が除去され、デバルクされた層１１０２が、最終硬化のためにオートクレーブ又はオーブンに移動され得る。
【００５２】
本実施形態では、２以上のヒーターブランケット１１０８が、層１１０２のデバルク中に真空バッグ１１１４内に位置付けられる。したがって、層１１０２のデバルキングは、オートクレーブ又はオーブンの外で実行され得る。よって、本実施形態は、デバルク用の大きな表面積層板（層１１０２）に直接的に局部加熱を提供する、片側熱源（ヒーターブランケット１１０８）を提供する。局部加熱を直接適用することにより、様々な利益を含む、従来のデバルク方法により得られる結果に相当する積層板デバルクがもたらされ得る。例えば、上述のプロセスは、オーブン又はオートクレーブの全空間の加熱を必要とせず、これにより、処理時間及びエネルギーコストが削減される。加熱が、交流（ＡＣ）及び／又は直流（ＤＣ）電源によって提供され、したがって天然ガスが必要とされず、これにより設備要件が簡略化される。加えて、加熱が局部的なので、アセンブリの冷却は、能動的冷却を必要とせずに、比較的急速であり得る。更に、積層板を所望の形状に形成するために、ツール及び支持構造全体が使用され、オートクレーブ又はオーブンと比較して空間要件が低減される。先ほど説明されたように、スマートサセプタヒーターブランケットは、温度に関して自己調節型である。ワイヤアセンブリ１００は加熱を続け、これによりスマートサセプタヒーターブランケット及び層１１０２は、サセプタワイヤ１０４が局部的にそのキュリー温度（Ｔｃ）に達するまで加熱される。いったんＴＣに達すると、局部加熱は、サセプタワイヤ１０４がＴｃ未満まで冷却され、加熱が再開するまで、停止する。したがって、ヒーターブランケット及びヒーターブランケットにより加熱されている層１１０２は、過熱することなく所望の温度を獲得する。
【００５３】
図１２は、例えば、複合積層板の複数の未硬化プライをデバルキングするために使用され得る、ヒーターブランケット装置１２００の別の実施形態の概略斜視図である。図１２において、複数のヒーターブランケットは、デバルキング動作など処理中に複数の層を加熱するためのヒーターブランケット装置を提供するために、フレーム又は取付具に装着される。図１２の図解は、レイアップマンドレル１２０４を有する第１のサブセクション１２０２と、１６の別個のヒーターブランケット１２１２を有する第２のサブセクション１２１０とを含んでいるが、２以上のヒーターブランケット１２１２を有するヒーターブランケット装置が考えられる。各ヒーターブランケット１２１２は、例えば、第１のコネクタ３０４で、ワイヤリボン２００に接続された一又は複数のケーブル１２１４を通して、電源と電気的に接続される。複数のヒーターブランケット１２１２は、並列（図１２に示されるように）又は直列のどちらかで電源に連結され得る。直列接続及び並列接続は、上述されている。デバルキング中に、第２のサブセクション１２１０は、第１のサブセクション１２０２の上に下ろされ得、デバルクされる積層板の層が、第１のサブセクション１２０２と第２のサブセクション１２１０との間、より具体的には、レイアップマンドレル１２０４とヒーターブランケット１２１２との間に置かれる。複数のヒーターブランケット１２１２は、フレーム２１６によって支持され得る。
【００５４】
図１３は、ヒーターブランケット１２１２設置前の第２のサブセクション１２１０を示し、更にデバルキング中に複数のヒーターブランケット１２１２が真空バッグ１３００とデバルクされる層との間に置かれる場合の真空バッグ１３００を示す。真空バッグ１３００は、部分的に、真空がデバルクされる層周囲に形成できるようにする。
【００５５】
図１４は、デバルキング前の複数の未硬化複合プライ１４００を含む、第１のサブセクション１２０２及び第２のサブセクション１２１０の一部を図解する断面図である。図１４は、真空バッグ１３００を貫通する真空ポート１４０２を示す。真空源１００８（図１０）と流体連通するとき、真空ポート１４０２は、空気、窒素、蒸気、又は別のガスを通気することにより、デバルキング中に複合プライ１４００に真空処理ができるようにする。図１４は、第１のコネクタ６００及び第２のコネクタ１４０４を使用して、ヒーターブランケット１２１２の１つに電気的に接続された複数のケーブル１２１４の１つを更に図解する。強化シール１４０６は、ワイヤリボン２００が貫通する開口周囲の引裂を防止し、シールを形成してバルキング中の真空の減少を防止するために、真空バッグ１３００の上面に取り付けられ得る。
【００５６】
第２のサブセクション１２１０は、処理中に真空を保持するのに必要な他の特性を含み得る。例えば、図１４は、処理中にレイアップマンドレル１２０４に物理的に接触し、レイアップマンドレル１２０４との密閉を維持する、典型的には、シリコーン又は別の十分な材料を含む、細長Ｔ７（登録商標）シール又は別の再利用可能な細長シールなどの細長シール１４０８と、真空を維持するために真空バッグ１３００とレイアップマンドレル１２０４との間隔を空けるスペーサー１４１０とを図解する。
【００５７】
図１４は、第２のサブセクション１２１０をフレーム１２１６の一部に、例えば、以下に記載されるＩ型ビームに取り付ける複数のストラップ１４１２の１つを更に図解する。複数のストラップ１４１２は、繊維ガラス強化ケイ素などの材料から製造され得る。複数のストラップ１４１２は、シリコーン接着剤を使用して、第２のサブセクション１２１０、より具体的には、真空バッグ１３００に取り付けられ得る。例えば、繊維ガラス強化ケイ素などの強化層１４１４が、使用中の真空バッグ１３００への損傷を低減又は防止するために、複数のストラップ１４１２と真空バッグ１３００との間に置かれ得る。
【００５８】
図１４のヒーターブランケット装置１２００は、真空ポート１４０２と物理的に接触し、真空ポート１４０２とレイアップマンドレル１２０４との間隔を空けるエッジブリーザ１４１６などの他の構造を含み得る。エッジブリーザ１４１６は、複合プライ１４００のデバルキング中に、空気及び／又は他のガスを複合プライ１４００から真空ポート１４０２を通って排気できるようにする多孔質の層であり得る。エッジブリーザ１４１６は、例えば、Ａｉｒｔｅｃｈ  Ａｉｒｗｅａｖｅ（登録商標）Ｎ−１０の一又は複数の層であり得る。図１４は、例えば、ＦＥＰなど、前述の保護剥離層１１０６、及び複数の複合プライ１４００の位置合わせ及び位置付けに使用され得るエッジダム１４１８とを更に図解する。
【００５９】
図１４は、図１５の構造の詳細を示す。図１５は、複数のヒーターブランケット１２１２を真空バッグ１３００及び装着面又は支持体１５００に物理的かつ機械的に連結するために使用され得るファスナ１００２を更に図解する。図示されたように、ブランケット装置１２００は、処理中にレイアップマンドレル１２０４と物理的に接触し、かつレイアップマンドレル１２０４との密閉を維持する追加の細長シール１４０８と、真空を維持するために真空バッグ１３００とレイアップマンドレル１２０４との間隔を空けるスペーサー１４１０とを更に含み得る。
【００６０】
図１６は、フレーム１２１６（図１２）の一部であり得るＩ型ビーム又は他の硬質なビームなどの支持ビーム１６００を図解する。支持ビーム１６００は、第２のサブセクション１２１０への連結のための、電力、真空などの経路決定のための取付点として使用され得る。図１６は、第１の端でＩ型ビームに、第２の端で真空ポート１４０２に連結した真空ホース１６０２を図解する。真空ホース１６０２は、真空ポート１４０２及び真空供給部１００８（図１０）への連結に適したフィッティング１６０４を含み得る。例えば、接続箱５０８を介して、一又は複数の電源５０２に電気的に接続された電力ケーブル１６０６は、ヒーターブランケット１２１２のワイヤリボン２００に連結されたケーブル１２１４との電気的接続用のＩ型ビームに沿ってルート決めされ得る。電力ケーブル１６０６は、ケーブル１２１４との電気的接続を促進する電気コネクタ１６０８を含み得る。複数のストラップ１４１２の各々は、ブラケット１６１０を使用して、支持ビーム１６００に物理的に連結され得る。ストラップ１４１２は、静止／保管位置にあるときに真空バッグ１３００及び第２のサブセクション１２１０の他の構造を支持するために使用される。
【００６１】
デバルキングプロセス又は他の加熱プロセス中に、図１４を参照すると、デバルクされる複数の層１４００が、レイアップマンドレル１２０４に載置され得る。次いで、第２のサブセクション１２１０は、第１のサブセクション１２０２上まで下げられ、よって複数のヒーターブランケット１２１２は、複数の層１４００に物理的に近接し、それらと熱的に連通する。図示されたように、保護剥離層１１０６は、複数のヒーターブランケット１２１２と複数の層１４００との間に置かれ得る。図１４の構造は、簡略化のため図解されていない他の特性、構造又は層を含み得る一方で、図解されている要素が除去又は修正され得ると理解されるだろう。
【００６２】
例えば、生産環境で、前述のヒーターブランケット構造を実施するための様々な実施形態が考えられる。以下の記載が生産フローの観点からの構造及び方法を説明する一方で、非生産環境における使用が考えられると理解されるだろう。支持フレーム及びリフトアシストなどの構造要素が、製品の十分な生産を有する効率的生産フローを提供するために利用され得る。
【００６３】
図１７は、本教示の実施形態によるヒーターブランケット展開システム１７００を図解する。図１７の展開システム１７００は、第１のワークステーション１７０２Ａと、第１のワークステーション１７０２Ａと類似し得る第２のワークステーション１７０２Ｂとを含む。ワークステーション１７０２Ａ、１７０２Ｂが類似構造を含み得るので、説明を簡略化するために、図１７では、第１のワークステーション１７０２Ａについては「Ａ」分類要素で終了する識別子、その一方で、第２のワークステーション１７０２Ｂについては「Ｂ」分類要素で終了する識別子が言及される。
【００６４】
各ワークステーション１７０２は、図１５のヒーターブランケット装置１２００と各々が類似していてもよく異なっていてもよいヒーターブランケット装置１７０４を含み得る。したがって、各ワークステーション１７０２は、前述のスマートサセプタヒーターブランケット１２１２及び真空バッグ１１１４を含み得、それらの各々が、装着面又は支持体１７０６に装着又は取り付けられ得る。２つの支持面１７０６Ａ、１７０６Ｂは、支持面１７０６を互いに対して固定位置で維持するために、一又は複数のストラット又はビーム１７０８を使用して、物理的に共に結合され得る。一又は複数のストラット１７０８は、ボルト、溶接、ピンなどの任意の適したファスナを使用して、支持面１７０６Ａ、１７０６Ｂの各々に機械的に結合され得る。
【００６５】
各ワークステーション１７０２は、デバルクされる複数の未硬化複合プライなどの処理される材料又は被加工物１７１２に対して輪郭形成され得るレイアップマンドレルなどの作業面１７１０を更に含み得る。各作業面１７１０は、テーブルなどの支持体１７１４によって位置付けられ得る。
【００６６】
展開システム１７００は、電力及び真空などのユーティリティがルート決めされるかその内部に位置付けられる基部１７１６を更に含み得る。基部１７１６は、図１７に示されるように第１のワークステーション１７０２Ａと第２のワークステーション１７０２Ｂとの間に位置付けられ得る又は置かれ得る。基部１７１６は、各支持面１７０６Ａ、１７０６Ｂが回転可能に取り付けられ得るロッド又はバー１７１８を含み得る。１つの実施形態では、ロッド１７１８は、固定されたままでもよく、支持面１７０６は、ロッド１７１８周囲を回転し得る。別の実施形態では、支持面１７０６が、ロッド１７１８に固定装着され得るのに対し、ロッド１７１８は、基部１７１６内部で回転する。したがって、第１の支持面１７０６Ａ、第２の支持面１７０６Ｂ、及び基部１７１６は、第１の作業面１７１０Ａと第２の作業面１７１０Ｂとの間に置かれたＹ形状のフレームを概略的に形成し得る。この構成において、ワークステーションの１つにおける被加工物には、他のワークステーションにおける被加工物にデバルク又は他の処理が行われていないときだけ、デバルク又は他の処理が行われる。
【００６７】
使用中に、処理される第１の材料１７１２Ａは、第１の作業面１７１０Ａに位置付けられ、第１の支持面１７０６Ａは、図１７に示されたように処理される第１の材料１７１２Ａ上方で回転され得る。基部１７１６内の一又は複数の電源５０２（図５）から供給された又は遠隔電源から基部１７１６にルート決めされた電力は、第１のヒーターブランケット１２１２Ａに印加され得、これにより、第１のヒーターブランケット１２１２Ａが加熱される。基部１７１６内の真空供給装置１００８（図１０）に提供された又は遠隔真空供給装置１００８から基部にルート決めされた真空は、第１の真空バッグ１１１４Ａに加えられ得、これにより、例えば上記のような、処理される第１の材料１７１２Ａの層同士の間から空気及び／又は他のガスが除去される。
【００６８】
第１の材料１７１２Ａの処理中に、処理される第２の材料１７１２Ｂが、処理の準備で第２の作業面１７１０Ｂに位置付けられ得る。よって、１つの材料が１つの作業面１７１０で処理されている間に、もう１つの材料には、他の作業面１７１０で処理の準備が行われ得る。
【００６９】
第１の材料１７１２Ａが第１の作業面１７１０Ａで処理され、第２の材料１７１２Ｂが第２の作業面１７１０Ｂで準備された後に、展開システム１７００は回転され、図１７の第１の位置から図１８の第２の位置に再び位置付けられ得る。処理された第１の材料１７１２Ａは、第１の作業面１７１０Ａから除去され、第２の材料１７１２Ｂの処理中に未処理の材料と交換され得る。第１の作業面１７１０Ａから除去された後に、処理された第１の材料１７１２Ａは、例えば、使用され、輸送され、更なる処理などが行われ得る。
【００７０】
図１７は、第１のワークステーション１７０２Ａの第１の支持面１７０６Ａと第２のワークステーション１７０２Ｂの第２の支持面１７０６Ｂとにより形成された約９０度の角度θを図解しているが、例えば、約９０度から約１３５度までなどの他の角度が考えられると理解されるだろう。
【００７１】
したがって、図１７及び図１８の展開システムでは、比較的密な作業エリアを使用して、２つのワークステーション１７０２が提供されている。２つのワークステーションの間に位置付けられた基部１７１６により、電力及び真空などのユーティリティを供給する設備は、両ワークステーション１７０２近くに位置し、両ワークステーション１７０２にユーティリティを提供することができる。更に、１つのワークステーション１７０２が、１つの被加工物１７１２を処理するために使用され得るのに対し、他のワークステーション１７０２は、処理のために別の被加工物１７１２を位置付け準備するために使用される。電力及び真空などのユーティリティが１度に１つのワークステーションのみに供給され得るので、ユーティリティ要件は、２つの被加工物を同時に処理する展開システムと比べて約半分である。
【００７２】
図１９は、第１のワークステーション１９０２Ａ及び第２のワークステーション１９０２Ｂを含むヒーターブランケット展開システム１９００の別の実施形態を図解している。図示されたワークステーション１９０２と一致する追加のワークステーションが考えられると理解されるだろう。図１９の展開システム１９００は、垂直なタワー１９０６を有する基部１９０４を含む。第１のワークステーション１９０２Ａは、垂直なタワー１９０６に移動可能に取り付けられた第１の装着面又は支持面１９０８Ａを含み、第２のワークステーション１９０２Ｂは、垂直なタワー１９０６に移動可能に取り付けられた第２の装着面又は支持面１９０８Ｂを含む。作業面１７１０に対して装着面１９０８を上げ下げするための様々な機械的システム、電気的システム、電気機械的システム、手動システム及び自動システムが考えられる。
【００７３】
電力及び真空などのユーティリティは、基部１９０４及び垂直なタワー１９０６を介して各ワークステーションのヒーターブランケット１２１２及び真空バッグ１１１４にルート決めされ得る。別の実施形態では、一又は複数の電源５０２（図５）及び／又は真空供給装置１００８（図１０）は、基部１９０４内部に位置し得る。
【００７４】
支持面１９０８の垂直なタワー１９０６への移動可能な取付により、ワークステーション１９０２毎の各支持面１９０８を、別々に、作業面１７１０及び被加工物１７１０に向かって下げたり、作業面１７１０及び被加工物１７１０から離れるように上げたりすることができる。本実施形態では、被加工物１７１２の処理は、複数のワークステーション１９０２で同時に起こり得る。同時処理は、少なくとも電力及び真空引きが約２倍高いことがあるので、例えば図１７の展開システム１７００より高い生産が見込まれる一又は複数の電源及び真空供給装置が必要とされ得る。しかしながら、２つのワークステーション１９０２の間のユーティリティ及び２つのワークステーション１９０２に近接したユーティリティにより、２つのワークステーション１９０２は、同一の電力及び真空供給装置を使用することができる。これにより、例えば、異なる電力及び真空供給装置を有する２つの別個のワークステーションと比べ、部品数及び設備費用が縮小された展開システム１９００が提供され得る。更に、被加工物１７１２の同時処理を可能にする展開システム１９００は、被加工物の並列処理ではなく直列処理を可能にする展開システムと比べ、生産歩留りが増加した製造フローを提供し得る。加えて、図１９の構造は、処理されている材料への回転アクセスを必要とせず、よって複雑性及び費用が縮小される可能性を有する、フレキシブルな展開システムを有する隆起した支持構造である。ヒーターブランケット１２１２及び真空バッグ１１１４は、処理されている材料に向かってかつ処理されている材料から離れるように垂直に移動し、処理されている材料全域を水平に移動することはない。しかしながら、図１７及び図１８の設計と同様に、図１９の展開システム１９００の基部１９０４下の床面は、オプションで、基部１９０４にルート決めされた強化コンクリート製地中ユーティリティを含むことがあるだろう。上述のように、図１７から図１９の設計は、ヒーターブランケット１２１２及び真空バッグ１１１４が使用中に取り付けられる剛性支持面を含む。
【００７５】
図２０は、第１のワークステーション２００６Ａの第１のヒーターブランケットアセンブリ２００４Ａ及び第２のワークステーション２００６Ｂの第２のヒーターブランケットアセンブリ２００４Ｂを吊るすためのオーバーヘッドシステム２００２の使用を含むヒーターブランケット展開システム２００２の別の実施形態を図解している。オーバーヘッドシステム２００２により、各ヒーターブランケットアセンブリ２００４は、水平な作業面１７１０に直角である垂直な方向に、作業面１７１０に向かって下げること、及び作業面１７１０から離れるように上げることが可能になる。図２０のヒーターブランケット展開システム２０００は、複数の垂直な支持体２００８と、垂直な支持体２００８によって支持されるオーバーヘッドフレームワーク２０１０と、電力ケーブル２０１２を介して供給される電力及び真空導管２０１４を介して供給される真空などのユーティリティがそれを介してヒーターブランケットアセンブリ２００４に供給され得る光学基部２０１１とを含むことができる。
【００７６】
展開システム２０００は、ヒーターブランケットアセンブリ２００４に物理的に取り付けられたリフティングストラップ２０１８を巻いたりほどいたりすることによって、ヒーターブランケットアセンブリ２００４を別個に上げ下げするように各々が構成されている複数のウィンチアセンブリ２０１６を更に含み得る。
【００７７】
展開システム２０００は、フレキシブルなリフティングストラップ２０１８及びヒーターブランケットアセンブリ２００４の支持構造としての垂直な支持体２００８とオーバーヘッドフレームワーク２０１０とを含む剛性のフレームワークを提供し得る。図２０は光学基部２０１１を図解しているが、電力２０１２及び真空２０１４などのユーティリティは、別の位置からオーバーヘッドフレームワーク２０１０全域にルート決めされ得る。ベース２０１１は、ヒーターブランケットアセンブリ２００４の任意のリフティング機構を支持する必要がないので、オプションである。したがって、基部２０１１及びヒーターブランケットリフティング機構を支持する大幅に強化されたコンクリートは、必要とされないこともある。基部２０１１が省略される場合、電力及び真空などのユーティリティの基部２０１１への地中ルート決めは必要でなくなり、これにより、建設費及び設置時間が縮小される。オーバーヘッドフレームワーク２０１０はまた、基部２０１１内の一又は複数のシステム電力要求装置にルート決めされ、次に電力ケーブル２０１２を介してヒーターブランケットアセンブリ２００４にルート決めされる電力ケーブルを支持するために使用され得る。
【００７８】
更に、展開システム２０００は、第１のワークステーション２００６Ａによって図示された収納位置と第２のワークステーション２００６Ｂによって図示されたデバルク位置との両方にある場合、及び中間の各位置にある場合に、実質的に水平な位置にフレキシブルなヒーターブランケットアセンブリ２００４を保持する。実質的に水平な位置にヒーターブランケットアセンブリを保持することによって、隆起した装着面１７０６、１９０８が必要とされる。これにより、被加工物１７１２の異なるより極端な輪郭により容易に一致するフレキシブルなヒーターブランケットアセンブリ２００４が可能になる。更に、ヒーターブランケットアセンブリ２００４が被加工物１７１２上まで下げられると、ヒーターブランケットアセンブリ２００４は、被加工物１７１２の中心に物理的に接触し、中心から外に向かって被加工物上方にドレープを形成する。これにより、保護剥離層１１０６が、展開中に動いたりずれたりするのを低減又は防止し得る。ヒーターブランケットアセンブリ２００４が被加工物１７１２上まで下げられるときに被加工物１７１２は粘着性があるので、被加工物１７１２との接触後のヒーターブランケットアセンブリ２００４の任意の横移動は、悪影響なことに、被加工物１７１２の位置をずらすこともある。被加工物１７１２との最初の中心接触に垂直にヒーターブランケットアセンブリ２００４を被加工物１７１２上まで下げることにより、被加工物１７１２とヒーターブランケットアセンブリ２００４との間での横移動及びそれらのずれが低減又は防止され得る。
【００７９】
幾つかの実施形態では、真空バッグとして本明細書に記載される構造は、被加工物が挿入され、次にデバルキングプロセス中に内部で密閉される真空チャンバを提供する処分可能な真空バッグ又は使い捨ての真空バッグなどの真空バッグであり得る（例えば、図１０の真空バッグ１００６を参照）と理解されるだろう。他の実施形態では、真空バッグは、被加工物周囲に真空を提供するために使用される包囲され密閉された真空チャンバをレイアップマンドレルなどの別の構造と共に形成する柔軟な材料による単一シート又は２以上の積層シートなどの真空膜であり得る。
【００８０】
図２１は、本教示の実施形態による展開システムで第１の被加工物及び第２の被加工物２１００を処理するための方法を図解するフローチャートである。２１０２では、第１の被加工物が、第１のワークステーションの第１の作業面に載置され得る。第１のスマートサセプタヒーターブランケット及び第２のスマートサセプタヒーターブランケットを含む第１のヒーターブランケットアセンブリは、２１０４で示されるように、第１の被加工物から離れている第１の位置から、第１の被加工物に近接する第２の位置まで移動し得る。次に、２０１６で、第１のスマートサセプタヒーターブランケット及び第２のスマートサセプタヒーターブランケットは、第１の被加工物を加熱するために電力供給され得る。２０１８で、第１の被加工物から空気、窒素などのガスを除去するために、第１の真空バッグに真空処理がされ得る。
【００８１】
２０１０では、第２の被加工物が、第２のワークステーションの第２の作業面に載置され得る。第３のスマートサセプタヒーターブランケット及び第４のスマートサセプタヒーターブランケットを含む第２のヒーターブランケットアセンブリは、２１１２で示されるように、第２の被加工物から離れている第３の位置から、第２の被加工物に近接する第４の位置まで移動し得る。次に、２１１４で、第３のスマートサセプタヒーターブランケット及び第４のスマートサセプタヒーターブランケットは、第２の被加工物を加熱するために電力供給され得る。２１１６で、第１の被加工物から空気、窒素などのガスを除去するために、第２の真空バッグに真空処理がされ得る。
【００８２】
本明細書、例えば、図２１において、図解された動作の一又は複数が、一又は複数の別個の動作及び／又は段階、及び／又は図解されているものとは異なる順番で実行され得ると理解されるだろう。
【００８３】
本明細書に記載の装置は、複合部品のデバルキング又は他の処理動作に使用され得る。例えば、図２２は、本教示の実施形態を使用してデバルク又は処理され得る複合部品を含む航空機２２００を図解する。１つの特定の使用において、水平安定板２２０２、垂直安定板２２０４、及び／又は他の航空機構造が、前述のように処理され得る。
【００８４】
よって、個々のスマートサセプタヒーターブランケットの設計により、ヒーターブランケット同士の間の電磁干渉又は熱干渉を引き起こすことなく、ヒーターブランケットを互いに直接隣接するように載置することが可能になる。各ワイヤリボン内で、かつ隣接するワイヤリボンの最も外側の導体の中で、任意の２つの隣接する導体の電流は、概して、常に反対方向に進むことになる。このことは、サセプタ巻線によって吸収されない任意の磁場が、２つの隣接するワイヤによって生成された反対の場の解除によって最小化されることを保証する。例えば、ブランケットエッジにおける導体が別の電源によって電力供給されるなどの他の実施形態が考えられる。概して、ヒーターブランケットは、比較的大きく、多くの導体を含んでいるので、隣接するブランケットの最も外側の導体同士の間の任意の干渉が、管理できるほど小さくなるだろう。
【００８５】
幾つかの相互接続されたヒーターブランケットの使用により、単一の大きなヒーターブランケットを用いて以前現場で使用されていたよりも大きな被加工物をオートクレーブの外側でデバルクする又は他の処理を行うことが更にできるようになる。大きなヒーターブランケットが損傷すると、ヒーターブランケット全体を交換することになる。本明細書に記載のアセンブリのヒーターブランケットの１つに損傷が生じた場合、複数のヒーターブランケットを用いたモジュール式設計では、サブユニットの１つだけを交換することになる。更に、単一の大きなブランケット内で複数のリッツ線を駆動するために必要な高い電流及び電圧は、費用がかかり、製造人員にとって危険である。複数の電源を使用して複数のヒーターブランケットに電力供給することによって、使用する電流及び電圧を低下させることができ、製造人員に対する安全性が増す。
【００８６】
更に、本開示は、下記の条項による実施形態を含む。
条項１．ヒーターブランケット展開システムであって：第１のワークステーションであって、第１のスマートサセプタヒーターブランケットと、第１のスマートサセプタヒーターブランケットに隣接して位置付けられた第２のスマートサセプタヒーターブランケットとを備える第１のヒーターブランケットアセンブリと、第１の被加工物の処理中に、第１のスマートサセプタヒーターブランケット及び第２のスマートサセプタヒーターブランケットが第１の作業面を覆うよう構成されるように構成された第１の作業面とを備える、第１のワークステーションと；第２のワークステーションであって、第３のスマートサセプタヒーターブランケットと、第３のスマートサセプタヒーターブランケットに隣接して位置付けられた第４のスマートサセプタヒーターブランケットとを備える第２のヒーターブランケットアセンブリと、第２の被加工物の処理中に、第３のスマートサセプタヒーターブランケット及び第４のスマートサセプタヒーターブランケットが第２の作業面を覆うよう構成されるように構成された第２の作業面とを備える第２のワークステーションと；第１のヒーターブランケットアセンブリ及び第２のヒーターブランケットアセンブリを支持するフレームと；フレームから、第１のワークステーション及び第２のワークステーションに電力を供給するように構成された少なくとも１つの電源とを備える、ヒーターブランケット展開システム。
条項２．フレームは、第１のヒーターブランケットアセンブリが第１の作業面に向かってかつ第１の作業面から離れるよう移動することができるように構成され、更に、第２のヒーターブランケットアセンブリが第２の作業面に向かってかつ第２の作業面から離れるよう移動することができるように構成されている、条項１に記載のヒーターブランケット展開システム。
条項３．フレームが、第１のヒーターブランケットアセンブリに結合された第１の装着面と、第２のヒーターブランケットアセンブリに結合された第２の装着面とを更に備える、条項２に記載のヒーターブランケット展開システム。
条項４．第１の被加工物は、第２のワークステーションにおける第２の被加工物が処理されていないときだけ、第１のワークステーションで処理することができるように構成されている、条項３に記載のヒーターブランケット展開システム。
条項５．第１の装着面及び第２の装着面に機械的に連結された基部を更に備え、第１の装着面と、第２の装着面と基部とが、Ｙ形状のフレームを形成する、条項３に記載のヒーターブランケット展開システム。
条項６．フレームが、第１の作業面に向かって第１のヒーターブランケットアセンブリを下げるように、かつ第１の作業面から離れるように第１のヒーターブランケットアセンブリを上げるように構成され、更に、第２の作業面に向かって第２のヒーターブランケットアセンブリを下げるように、かつ第２の作業面から離れるように第２のヒーターブランケットアセンブリを上げるように構成された複数のウィンチを備えるオーバーヘッドフレームである、条項１に記載のヒーターブランケット展開システム。
条項７．第１のヒーターブランケットアセンブリ及び第２のヒーターブランケットアセンブリの１つに取り付けられた複数のリフティングストラップを更に備え、複数のウィンチが、複数のリフティングストラップを使用して、第１の作業面に向かって第１のヒーターブランケットアセンブリを下げるように、かつ第１の作業面から離れるように第１のヒーターブランケットアセンブリを上げるように構成され、更に、複数のリフティングストラップを使用して、第２の作業面に向かって第２のヒーターブランケットアセンブリを下げるように、かつ第２の作業面から離れるように第２のヒーターブランケットアセンブリを上げるように構成されている、条項６に記載のヒーターブランケット展開システム。
条項８．第１のワークステーションが第１の真空バッグを更に備え；第１のワークステーションは、第１の真空バッグが、第１の被加工物の処理中に第１の作業面を覆うように構成されており；第２のワークステーションが第２の真空バッグを更に備え；第２のワークステーションは、第２の真空バッグが、第２の被加工物の処理中に第２の作業面を覆うように構成されており；フレームが、第１のワークステーションと第２のワークステーションとの間に直接置かれた基部を更に備え；ヒーターブランケット展開システムが、第１の真空バッグ及び第２の真空バッグと流体連通する真空供給装置を更に備え；少なくとも１つの電源及び真空供給装置が、フレームの基部内に位置付けられている、条項１に記載のヒーターブランケット展開システム。
条項９．第１のヒーターブランケットアセンブリと第１の作業面との間に第１の真空を維持するように構成された少なくとも第１の細長シールと、第２のヒーターブランケットアセンブリと第２の作業面との間に第２の真空を維持するように構成された少なくとも第２の細長シールとを更に備える、条項８に記載のヒーターブランケット展開システム。
条項１０．第１のスマートサセプタヒーターブランケット及び第２のスマートサセプタヒーターブランケットを覆う第１の保護剥離層と、第３のスマートサセプタヒーターブランケット及び第４のスマートサセプタヒーターブランケットを覆う第２の保護剥離層とを更に備える、条項１に記載のヒーターブランケット展開システム。
条項１１．第１の保護剥離層が、第１のスマートサセプタヒーターブランケットと第１の作業面との間に位置付けられ、第２の保護剥離層が、第２のスマートサセプタヒーターブランケットと第２の作業面との間に置かれている、条項１０に記載のヒーターブランケット展開システム。
条項１２．第１のスマートサセプタヒーターブランケットが、第１のリッツ線周囲に巻かれた第１のサセプタワイヤを備える第１のワイヤアセンブリを備え、第２のスマートサセプタヒーターブランケットが、第２のリッツ線周囲に巻かれた第２のサセプタワイヤを備える第２のワイヤアセンブリを備える、条項１に記載のヒーターブランケット展開システム。
条項１３．第１のワイヤアセンブリを備える第１のワイヤリボンであって、第１のコネクタから第２のコネクタまでの第１の長さを有する第１のワイヤリボンと；第２のワイヤアセンブリを備える第２のワイヤリボンであって、第３のコネクタから第４のコネクタまでの第２の長さを有する第２のワイヤリボンとを更に備える、条項１２に記載のヒーターブランケット展開システム。
条項１４．第１の長さが、第２の長さから±２０％未満変動する、条項１３に記載のヒーターブランケット展開システム。
条項１５．第１の被加工物及び第２の被加工物を処理するための方法であって：第１の被加工物を第１のワークステーションの第１の作業面に載置することと；第１のスマートサセプタヒーターブランケット、第２のスマートサセプタヒーターブランケット、及び第１の真空バッグを備える第１のヒーターブランケットアセンブリを、第１の被加工物から離れている第１の位置から、第１の被加工物に近接する第２の位置まで移動させることと；第１の被加工物を加熱するために、第１のスマートサセプタヒーターブランケット及び第２のスマートサセプタヒーターブランケットに電力供給することと；第１の被加工物からガスを除去するために、第１の真空バッグに第１の真空処理をすることと；第２の被加工物を第２のワークステーションの第２の作業面に載置することと；第３のスマートサセプタヒーターブランケット、第４のスマートサセプタヒーターブランケット、及び第２の真空バッグを備える第２のヒーターブランケットアセンブリを、第２の被加工物から離れている第３の位置から、第２の被加工物に近接する第４の位置まで移動させることと；第２の被加工物を加熱するために、第３のスマートサセプタヒーターブランケット及び第４のスマートサセプタヒーターブランケットに電力供給することと；第２の被加工物からガスを除去するために、第２の真空バッグに第２の真空処理をすることとを含み、第１のワークステーションが、第２のワークステーションに隣接して位置付けられており；第１のスマートサセプタヒーターブランケット、第２のスマートサセプタヒーターブランケット、第３のスマートサセプタヒーターブランケット、及び第４のスマートサセプタヒーターブランケットの電力供給が、フレームによって支持された電源を使用して実行され；第１の真空バッグ及び第２の真空バッグに真空処理をすることが、フレームによって支持された真空源を使用して実行される、方法。
条項１６．第１のヒーターブランケットアセンブリの移動中に、第１のヒーターブランケットアセンブリに取り付けられているフレームの第１の装着面を移動させることと；第２のヒーターブランケットアセンブリの移動中に、第２のヒーターブランケットアセンブリに取り付けられているフレームの第２の装着面を移動させることとを更に含む、条項１５に記載の方法。
条項１７．フレームは、フレームの第１の装着面及び第１のヒーターブランケットアセンブリが、第２の装着面及び第２のヒーターブランケットアセンブリが第４の位置から第３の位置まで移動するときだけ、第１の位置から第２の位置まで移動することができるように構成されている、条項１６に記載の方法。
条項１８．第１の真空バッグに真空処理をする間、第２の真空バッグに真空処理を行うことができない、条項１７に記載の方法。
条項１９．フレームは、フレームの第１の装着面及び第１のヒーターブランケットアセンブリが、第２の装着面及び第２のヒーターブランケットアセンブリの動きとは無関係に、第１の位置から第２の位置まで移動することができるように構成されている、条項１６に記載の方法。
条項２０．第１の被加工物が、複数の第１の未硬化複合プライを備え；第２の被加工物が、複数の第２の未硬化複合プライを備え；第１の真空バッグに真空処理をする間に第１の被加工物をデバルキングすることと、第２の真空バッグに真空処理をする間に第２の被加工物をデバルキングすることとを更に含む、条項１５に記載の方法。
【００８７】
広範な本開示を明記する数値的範囲及びパラメータが概算であるにもかかわらず、特定の例において明記された数値は、できるだけ正確に報告されている。しかしながら、任意の数値は、それぞれの試験的測定に見られる標準偏差から必然的に生じる若干の誤差を本質的に含んでいる。更に、本明細書で開示されたすべての範囲が、本明細書内に包含される任意のすべての部分範囲を含むと理解されるべきである。例えば、「１０未満」の範囲は、最小値０から最大値１０の間の（それらを含む）任意のすべての部分範囲を含むことができ、要するに、任意のすべての部分範囲は、例えば、１から５などの、０以上の最小値及び１０以下の最大値を有している。場合によっては、パラメータとして提示された数値は、負の値を取ることができる。この場合、「１０未満」として記載されている例示の範囲は、例えば、−１、−２、−３、−１０、−２０、−３０などの負の値を想定することができる。
【００８８】
本教示は一又は複数の実施態様に関して例示されてきたが、添付の特許請求の範囲の主旨及び範囲から逸脱することなく、示された例に対して変更及び／又は修正を行うことができる。例えば、プロセスが一連の作用又は事象として記載されているが、本開示はそのような作用又は事象の順番に限定されないことが認識されるだろう。そのような作用は、異なる順番で及び／又は本明細書に記載されたものを除いた別の作用又は事象と同時に起こることがある。また、本開示の一又は複数の態様若しくは実施形態に従って方法論を実施するために、すべてのプロセス段階が必要とされるわけではない。構造的構成要素及び／又は処理段階を追加でき、既存の構造的構成要素及び／又は処理段階を除去又は修正できると認識されるだろう。更に、本明細書に示された作用のうちの一又は複数は、一又は複数の別個の作用及び／又は段階で実行されることがある。また更に、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」「有している（ｈａｖｉｎｇ）」「有する（ｈａｓ）」「伴う（ｗｉｔｈ）」又はそれらの変形の用語が詳細な説明及び特許請求の範囲のどちらにも使用される限りにおいては、そのような用語は、「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語と同様に包含されることを意図している。「〜のうちの少なくとも１つ」という用語は、列挙された項目のうちの一又は複数を選択できることを意味するために使用される。本明細書で使用されるように、例えば、Ａ及びＢなどのアイテムの列挙に関する「一又は複数の」という用語は、Ａだけ、Ｂだけ、又はＡとＢを意味する。「少なくとも１つの」という用語は、列挙されたアイテムのうちの一又は複数を選択することができることを意味するために使用される。更に、考察及び特許請求の範囲で、他方における一方など２つの材料に対して使用された「における、上に（ｏｎ）」という用語は、材料間の少なくともいくらかの接触を意味するのに対し、「上方に（ｏｖｅｒ）」は、複数の材料が接近しているが、接触は可能だが必須ではない一又は複数の追加的な介在する材料を伴う可能性がある。「における、上に（ｏｎ）」と「上方に（ｏｖｅｒ）」のどちらも、本明細書で使用されるように何れの方向性も示さない。「等角の」という用語は、下にある材料の角度が等角の材料によって保護されるコーティング材を形容する。「約」という用語は、列挙された値が、例示された実施形態に対してプロセス又は構造の不適合を生じさせない限り、いくらか変更され得ることを示す。最後に、「例示的」は、記述が、理想的であることを示唆するというよりむしろ、例として使用されていることを示している。本開示の他の実施形態は、本明細書の開示の仕様及び実践を検討することにより、当業者には明らかになるだろう。仕様及び例を単なる例示的ものと見なすことが意図されており、本開示の真の範囲及び主旨は、以下の特許請求の範囲によって示されている。
【００８９】
本出願で使用される相対位置の用語は、被加工物の方向付けに関わらず、被加工物の従来の平面又は作業面に平行な平面に基づき定義される。本出願で使用される「水平な（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）」又は「横に向かった（ｌａｔｅｒａｌ）」という用語は、被加工物の方向付けに関わらず、被加工物の従来の平面又は作業面に平行な平面として定義される。「垂直な（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」という用語は、水平に対して直角方向を指す。「における、上に（ｏｎ）」「側面（「側壁」においてのように）」「高い」「低い」「上方に（ｏｖｅｒ）」「最上部（ｔｏｐ）」「下に」などの用語は、被加工物の方向付けに関わらず、被加工物の最上面にある従来の平面又は作業面に対して定義される。
【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】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【外国語明細書】
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