(57)【要約】【課題】剥がれ落ちる又はずれ落ちることなしに未硬化積層体を複雑な表面に真空固定する方法及び装置を提供する。【解決手段】複合部品の真空による取り扱いのためのシステム及び方法が提供される。一実施形態は、対象物の真空固定を実施するための方法である。方法は、不透過膜で対象物を覆うステップと、真空ポートを不透過膜に配置するステップと、不透過膜と対象物との間の空気漏れを相殺する負圧を真空ポートに付与するステップとを含む。【選択図】図１
2018199325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不透過膜で対象物を覆うステップ（７０６）と、
真空ポートを前記不透過膜に配置するステップ（７０８）と、
前記不透過膜と前記対象物との間の空気漏れを相殺する負圧を前記真空ポートに付与するステップ（７１０）と
により前記対象物の真空固定を実施するステップ
を含む、方法。
【請求項２】
前記対象物と一致するとともに前記対象物と前記不透過膜（７０４）との間に配置される透過層を前記対象物上に載置するステップ
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記透過層が前記対象物の第１の部分を覆い、
前記方法が、
第２の透過層で前記対象物の第２の部分を覆うステップと、
前記第２の透過層により覆われ画定された領域よりも大きな領域を有する第２の不透過膜で前記第２の透過層を覆うステップと、
第２の真空ポートを前記第２の不透過膜に配置するステップと、
前記第２の不透過膜と前記対象物との間の空気を排出する負圧を前記第２の真空ポートに付与するステップと
を更に含む、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記不透過膜の端部が前記透過層の端部を越えて延伸するように前記不透過膜で前記透過層を覆うステップ
を更に含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記不透過膜の下からの空気の除去を容易にするために前記不透過膜と前記対象物との分離を維持するステップ
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
真空引きされるときに前記不透過膜と前記対象物との間の空気の移動を容易にするフレームを用いて前記不透過膜を構造的に補強するステップ
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記不透過膜の縁部に沿った空気漏れを相殺することにより、前記不透過膜を前記対象物に対して保持する負圧の量が維持される、
請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記不透過膜と前記対象物との間の空気を排出するために前記負圧を前記真空ポートに付与することによりシール材を使用せずに前記不透過膜の縁部を前記対象物に封着するステップ
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記真空ポート及び真空ポンプが、前記不透過膜に沿って少なくとも１水銀柱インチ（３４００Ｐａ）の圧力を維持することが可能である、
請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記対象物を成形ツール上に配置するステップと、
前記負圧が前記不透過膜と前記成形ツールとの間の空気を排出するように前記不透過膜の縁部を前記対象物の縁部を越えた所に配設するステップと
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記不透過膜を引っ張ることにより成形ツールから前記対象物を分離するステップと、
前記対象物を新たな箇所に載置するステップと、
前記負圧を停止するステップと
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記不透過膜と前記対象物との間の空気の移動を確実にし、それにより、真空引きを容易にしつつ、ピックアンドプレース動作を容易にするために、前記不透過膜を所定の構成で固定するフレームを前記不透過膜に貼り付けるステップ
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
真空引きすることにより前記不透過膜の周縁領域と成形ツールとの間に真空固定を形成するステップ
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記負圧を付与するのに応じて前記対象物を曲面に一致させるステップ
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
不透過膜（１４０）と、
前記不透過膜を貫通する真空ポート（１５０）と、
前記不透過膜が表面（２１２）に対して載置されたときに前記不透過膜の縁部での空気漏れを相殺するのに十分な体積流量を提供する前記真空ポートと連結されたポンプ（１６０）と
を備える、装置。
【請求項１６】
前記装置の動作中に前記表面と前記不透過膜との間に介在する透過層（１３０）
を更に備える、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記透過層が、複数の層（６３０、６４０）を備える２平面メッシュを備え、各層が平行な構造要素（６３２）を備える、
請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記２平面メッシュが、前記ポンプにより付与された負圧に応じて対象物（１２０）に一致する、
請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記不透過膜を所定の構成で固定する、前記不透過膜に貼り付けられたフレーム（１０３０）
を更に備える、請求項１５に記載の装置。
【請求項２０】
前記ポンプを前記真空ポートに連結するホース（１５１）
を更に備える、請求項１５に記載の装置。
【請求項２１】
前記真空ポートが、前記不透過膜の端部分（１８３、１８２）に配置される、
請求項１５に記載の装置。
【請求項２２】
前記真空ポートが、前記不透過膜の中央部分（１８４）に配置される、
請求項１５に記載の装置。
【請求項２３】
透過層（１３０）が対象物の第１の部分（２２２）を覆い、
前記装置が
前記対象物の第２の部分（２２４）を覆う第２の透過層（３００）と、
前記第２の透過層により覆われ画定された領域よりも大きな領域を有し、第２の不透過膜の端部が前記第２の透過層の端部を越えて延伸するように前記第２の透過層を覆う前記第２の不透過膜（４００）と、
前記第２の不透過膜における第２の真空ポート（４１０）と
を更に備える、
請求項１５に記載の装置。
【請求項２４】
前記対象物が未硬化繊維強化積層体を含む、
請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記対象物が炭素繊維強化ポリマー（ＣＦＲＰ）を含む、
請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
負圧により生じる吸引力が前記不透過膜を適所に保持し、前記不透過膜の端部での漏れにより失われる量よりも多量の空気が前記負圧により排出される、
請求項１５に記載の装置。
【請求項２７】
前記不透過膜がラテックスを含む、
請求項１５に記載の装置。
【請求項２８】
前記対象物が、変形可能であり、成形ツール（２１０）の曲面（２１２）に沿って載置される、
請求項２３に記載の装置。
【請求項２９】
不透過膜（１４０）と、
前記不透過膜における真空ポート（１５０）と、
前記不透過膜と対象物（１２０）との間の空気を排出する負圧を前記真空ポートに付与するポンプ（１６０）であって、前記対象物と前記不透過膜との間の空気の排出により前記負圧が前記不透過膜を直接固定する、ポンプ（１６０）と
を備える、システム。
【請求項３０】
透過層（１３０）が前記対象物の第１の部分（２２２）を覆い、
前記システムが、
前記対象物の第２の部分（２２４）を覆う第２の透過層（３００）と、
前記第２の透過層により覆われ画定された領域よりも大きな領域を有し、第２の不透過膜の端部が前記第２の透過層の端部を越えて延伸するように前記第２の透過層を覆う前記第２の不透過膜と、
前記第２の不透過膜における第２の真空ポート（４１０）と
を更に備える、
請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
前記対象物が未硬化繊維強化積層体を含む、
請求項２９に記載のシステム。
【請求項３２】
前記対象物が炭素繊維強化ポリマー（ＣＦＲＰ）を含む、
請求項２９に記載のシステム。
【請求項３３】
前記負圧により生じる吸引力が前記不透過膜を前記透過層に保持し、前記不透過膜の端部（１４２）での漏れにより失われる量よりも多量の空気が前記負圧により排出される、
請求項３０に記載のシステム。
【請求項３４】
前記不透過膜がラテックスを含む、
請求項２９に記載のシステム。
【請求項３５】
前記不透過膜を所定の構成で固定する、前記不透過膜に貼り付けられたフレーム（１０３０）
を更に備える、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３６】
前記真空ポートに連結されたホース（１５１）
を更に備える、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３７】
前記真空ポートが、前記不透過膜の端部分（１８２、１８３）に配置される、
請求項２９に記載のシステム。
【請求項３８】
前記真空ポートが、前記不透過膜の中央部分（１８４）に配置される、
請求項２９に記載のシステム。
【請求項３９】
前記対象物が、変形可能であり、成形ツール（２１０）の曲面（２１２）に沿って載置される、
請求項２９に記載のシステム。
【請求項４０】
前記透過層が、複数の層（６３０、６４０）を備える２平面メッシュを備え、各層が平行な構造要素を備える、
請求項３０に記載のシステム。
【請求項４１】
前記真空ポートが前記透過層の上に直接配置される、
請求項３０に記載のシステム。
【請求項４２】
不透過膜（１４０）で対象物（１２０）を覆うステップと、
真空ポート（１５０）を前記不透過膜に配置するステップと、
前記不透過膜と前記対象物との間の空気漏れを相殺する負圧を前記真空ポートに付与するステップと
により前記対象物の真空固定を実施するステップ
を含む方法を、プロセッサーにより実行されたときに、実施するように動作可能であるプログラムされた命令を具体化する非一時的コンピューター読み取り可能媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、組み付けの分野に関し、より詳細には、製造環境でのより大きな部品へのより小さな部品の組み付けに関する。
【背景技術】
【０００２】
炭素繊維強化ポリマー（ＣＦＲＰ）部品などの、複合部品は最初に、積層体を共に形成する複数の層にレイアップされる。積層体の各層内の個々の繊維は互いに平行に整列しているが、異なる層は、結果として得られる複合材の強度を異なる次元に沿って高めるために、異なる繊維配向を呈し得る。積層体は、積層体を複合部品（例えば、航空機に使用する）に硬化させるために、温度の変化に応じて固化する熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を含む。
【０００３】
複合部品に硬化させた積層体は十分な構造強度を呈する。したがって、積層体は、積層体を硬化させる前に表面（例えば、垂直面又は他の非水平面）上にレイアップされたときには積層体自体を支持することができないことがある。このことは、レイアップが完了する前に積層体の一部分が成形ツールから剥がれ落ちる又はずれ落ちる可能性を増加させるため、複雑な表面（例えば、樽形状）上への大きな積層体のレイアップを複雑にし得る。よって、大きな及び／又は扱いにくいレイアップの正確な載置又は配置が困難である。真空バッグ硬化技術により硬化させる積層体に関しては、積層体が対応する複雑な表面から剥がれる（又はこの表面に対してずれる）前に積層体の周囲に真空バッグを固定するのに労力量の増加を伴う場合がある。更にこの問題を複雑にすることとして、真空バッグをツール面に固定するために使用される粘着テープなどの材料は、接触認可されていないので、未硬化複合材料に触れることができない。その結果、真空バッグの適用及びシール材による複雑な表面への真空バッグの貼り付け前に、全てのレイアップが完了しなければならない。したがって、特に積層体が配設されて複雑な組立体になるときに、積層体（及び／又は他の対象物）を複雑な表面に迅速且つ効果的に固定することがなお望ましい。別の注目すべき問題は、真空バッグを「未焼成」複合構造体に封着するためにシール材を塗布せずに成形ツールから組立箇所に「未焼成」複合構造体を移動させることが望ましいことである。それゆえ、上で考察した問題点の少なくともいくつかと、起こり得る他の問題点とを考慮に入れた方法及び装置を有することが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書で説明する実施形態は、糊又は締め具を必要とせずに且つ対象物に損傷を与えずに積層体などの対象物を複雑な表面に素早く且つ効果的に固定する大容量の真空システムを提供する。これらの真空システムは、積層体を適所に保持する粘着付与剤がツール面に塗布されている場合でも利益をもたらす。この利益は、積層体が非水平位置に保管される場合に、積層体が時間の経過と共に移動し得ることから生じる。つまり、適用される真空が、対象物を適所に固定する役割を果たす。これにより、対象物が固定され得る速度が有益に増す。更にまた、大きな対象物が迅速な仕方で区分的に固定されてもよく、複雑な表面を有する成形ツールから大きな対象物が垂れ下がる又は剥がれ落ちる可能性を排除する。
【０００５】
一実施形態は、対象物の真空固定を実施するための方法である。方法は、不透過膜で対象物を覆うステップと、真空ポートを不透過膜に配置するステップと、不透過膜と対象物との間の空気漏れを相殺する負圧を真空ポートに付与するステップとを含む。
【０００６】
更なる実施形態は、プロセッサーにより実行されたときに、対象物の真空固定を実施するための方法を実施するように動作可能であるプログラムされた命令を具体化する非一時的コンピューター読み取り可能媒体である。方法は、不透過膜で対象物を覆うステップと、真空ポートを不透過膜に配置するステップと、不透過膜と対象物との間の空気漏れを相殺する負圧を真空ポートに付与するステップとを含む。
【０００７】
更なる実施形態は、不透過膜と、不透過膜における真空ポートと、不透過膜と対象物との間の空気を排出する負圧を真空ポートに付与するポンプであって、対象物と不透過膜との間の空気の排出により負圧が不透過膜を直接固定する、ポンプとを含むシステムである。
【０００８】
なお更なる実施形態は、不透過膜と、不透過膜を貫通する真空ポートと、不透過膜が表面に対して載置されたときに不透過膜の縁部での空気漏れを相殺するのに十分な体積流量を提供する真空ポートと連結されたポンプとを含む装置である。
【０００９】
他の例示的な実施形態（例えば、前述の実施形態に関連する方法及びコンピューター読み取り可能な媒体）は以下に説明されてもよい。これまで考察してきた特徴、機能、及び利点は、種々の実施形態において個別に達成することができ、又は更に他の実施形態において組み合わされてもよく、これら実施形態の更なる詳細については、以下の説明及び図面を参照して確認することができる。
【００１０】
ここで、本開示のいくつかの実施形態について、単に例として、添付図面を参照しながら、説明する。同じ参照番号は、全ての図面の同じ要素又は同じタイプの要素を表す。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】例示的な実施形態における真空固定システムを図示する図である。
【図２】例示的な実施形態における積層体の一部分を固定するための真空固定システムの動作を図示する図である。
【図３】例示的な実施形態における積層体の一部分を固定するための真空固定システムの動作を図示する図である。
【図４】例示的な実施形態における積層体の一部分を固定するための真空固定システムの動作を図示する図である。
【図５】例示的な実施形態における積層体の一部分を固定するための真空固定システムの動作を図示する図である。
【図６】縦方向と横方向の両方向に空気透過性である透過層の斜視図である。
【図７Ａ】例示的な実施形態における真空固定システムを動作させるための方法を図示するフロー図である。
【図７Ｂ】例示的な実施形態における真空固定システムを動作させるための方法を図示するフロー図である。
【図８】例示的な実施形態における真空バッグ硬化システムを補完する真空固定システムを図示する図である。
【図９】例示的な実施形態における真空バッグ硬化システムを補完する真空固定システムを図示する図である。
【図１０】例示的な実施形態における真空固定システムのための、真空の適用を容易にするフレームの斜視図である。
【図１１】例示的な実施形態における真空固定システムのブロック図である。
【図１２】例示的な実施形態における航空機の生産及び保守点検方法のフロー図である。
【図１３】例示的な実施形態における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】
図面及び以下の説明は、本開示の特定の例示的な実施形態を例示する。したがって、本明細書に明示的に説明又は図示されていないが、本開示の原理を具体化するとともに本開示の範囲内に含まれる種々の配置構成を当業者が考案できることを認識するであろう。更にまた、本明細書で説明する任意の例は、本開示の原理の理解を助けることを意図したものであり、そのような具体的に列挙された例及び条件に限定されないものと解釈されるべきである。結果として、本開示は、以下で説明する特定の実施形態又は例に限定されるものではなく、特許請求の範囲及びその等価物により限定される。
【００１３】
図１は、例示的な実施形態における真空固定システム１００の図である。真空固定システム１００は、対象物を複雑な表面に固定するために負圧（例えば、吸引力）を利用するように動作可能な、任意のシステム、装置、又は構成要素を備える。具体的には、真空固定システム１００は、対象物１２０を覆う不透過膜１４０（例えば、ラテックスシート又は不透過性を保持しながら高度の伸びを呈する他の材料）の下から空気を吸い出す。この作用は、不透過膜１４０を成形ツール１１０に固定する負圧を生じさせる。負圧はまた、膜１４０を対象物１２０上にぴったりと押し付け、対象物１２０が成形ツール１１０の適所に留まることを確実にする。透過層１３０は、対象物１２０と膜１４０との間に載置される。透過層１３０は、横方向及び縦方向の両方向に空気透過性であり、このことは、ポート１５０を介して引かれる負圧がポート１５０に局在するのではなく対象物１２０全体に均一に付与されることを意味する。この実施形態において、ポート１５０は、膜１４０の上端部分１８２に配置される。しかしながら、ポート１５０は、膜１４０の中央部分１８４に、下端部分１８３に、又は他の部分に所望通りに配置されてもよい。ポート１５０は、透過層１３０の上に直接接触するか又は直接位置決めされてもよい。
【００１４】
ポンプ１６０は、膜１４０と対象物１２０との間から空気を吸い出す。この空気は、ホース１５２を通って移動し、周囲環境に放出される。ポンプ１６０は高流量容積型ポンプであり、このことは、ポンプ１６０が、必ずしも高圧でではないが、ホース１５２を通して大量の空気を吸い出すことが可能であることを意味する。一実施形態において、ポンプ１６０は、真空を形成するために２２〜２９水銀柱インチ（ｉｎ．Ｈｇ）（７４５００〜９８２００Ｐａ）の負圧を付与するが、ポート１５０が耐え得る、数十立方フィート／分（ＣＦＭ）（例えば、５０〜２００ＣＦＭ）の空気流で負圧を付与する。よって、ポンプ１６０及びポート１５０は、不透過膜（例えば、覆われた領域）全体にわたって少なくとも１水銀柱インチ（３４００Ｐａ）の圧力を維持することが可能であってもよい。この圧力の維持は、ポンプ１６０により単独で、又は所望通りに他のポンプと組み合わせて実施されてもよい。付与される圧力量及びポンプ１６０により吸い出されるＣＦＭ量は、膜１４０の全境界長さ（Ｌ）の関数として変動し得る。コントローラ１７０は、膜１４０の周縁に沿った漏れを克服するために真空が常に所望の範囲内にあることを確実にする目的で、圧力センサー又は流量センサーなどのセンサー（図示せず）からの入力に基づいてポンプ１６０の動作を管理する。センサーは、透過層１３０、膜１４０、ポート１５０、ポンプ１６０など、任意の好適な箇所に配置されてもよい。例えば、コントローラ１７０は、空気の一定の体積流量を維持するために、又は一定の負圧を維持するために、ポンピング動作の速度若しくは強度を増加又は減少させてもよい。コントローラ１７０は、例えば、カスタム回路として、プログラムされた命令を実行するハードウェアプロセッサーとして、又はこれらの何らかの組み合わせとして実装されてもよい。
【００１５】
膜１４０により対象物１２０に付与される保持力（ＦＨ）の量は、ポンプ１６０により吸い出される単位時間当たりの体積（ＶＰ）と空気が膜１４０の端部１４２を通って漏れる単位時間当たりの体積（ＶＬ）との差と、膜１４０により覆われる全領域とに基づく。ＦＨはまた、ポンプ１６０により付与される圧力の関数としてモデル化されてもよい。ＶＬはＶＰに超過される。よって、ＶＰは、ＶＬと同等か又はＶＬよりも大きくなければならない。この結果が達成されることを確実にするために、膜１４０の端部１４２は、透過層１３０の端部１３２を越えて延伸してもよい。膜１４０は、シール材、糊、締め具、磁力などにより成形ツール１１０に貼り付けられない。しかしながら、膜１４０の下の真空は、空気が周縁を通ってシステム内に漏れている間にポンプ１６０により維持される。したがって、負圧が膜１４０を成形ツール１１０に固定する主な（例えば、唯一の）力であるため、この構成では僅かな空気漏れが依然として存在してもよい。空気漏れは、空気の流れのための通路を提供する膜１４０のしわにより引き起こされる場合がある。しかしながら、膜１４０が成形ツール１１０に封着されていないと空気が膜１４０の縁部から漏れるので、しわは空気漏れの原因の１つに過ぎない。それでも、ＶＬは小さいままであるので、負圧は、不透過膜１４０の端部１４２と成形ツール１１０との間の漏れにより失われる量と同等か又はそれよりも多量の空気を排出することにより維持される。
【００１６】
膜１４０により適所に固定される、対象物１２０は、炭素繊維強化ポリマー（ＣＦＲＰ）から成る複数の層を備える未硬化繊維強化積層体、「未焼成複合材」、又は、金属製構成要素若しくは他の材料から作製された構成要素などの剛性構成要素を含む任意の好適な構成要素を含み得る。透過層１３０は、対象物１２０全体にわたって空気が自由に吸い出されることを可能にしながら膜１４０が力を付与したときに変形して対象物１２０上にぴったりと引き寄せられることが可能である材料を含む。つまり、透過層１３０は、対象物１２０上に型跡を生じさせずに又は何らかのタイプの望ましくない跡を残さずに対象物１２０全体にわたる空気の吸い出しを可能にする。例えば、透過層１３０は、空気流を促進する材料から成るしなやかな２平面メッシュを含み得る。透過層１３０は高流動性材料であり、つまり、透過層１３０は、ポンプ１６０が空気を吸い出す速度を実質的に制限しない。空気流に対する透過層１３０の抵抗は、それゆえ、ポンプ１６０の流量に僅かな影響を及ぼす。いくつかの実施形態において、透過層１３０は、連続気泡発泡材料を含む。しかしながら、このような実施形態において、選択される連続気泡発泡材料は、膜１４０の下で圧潰しない程度に十分に剛性を有し、空気流が阻止されない程度に十分に開放していなければならない。膜１４０の圧潰は、空気の流れを遮断又は制限し、流れの遮断又は制限は、そのような膜１４０の下の領域からの空気の流れが制限されるので望ましくない。膜１４０は、柔軟である任意の好適なガス不透過性材料を含み得る。例えば、膜１４０は、空気が通過して直接漏出するのを防止するプラスチックシートを含み得る。更なる実施形態において、膜１４０及び透過層１３０は、便宜上、構造的に結合又は接合されてもよい。透過層１３０及び膜１４０の両方は、炭素繊維複合材と共に使用することが許容され、樹脂と化学的に相互作用しない接触認可された材料を含み得る。
【００１７】
真空固定システム１００に含まれる種々の構成要素についての上で提供した考察と共に、図２〜図５は、大きな対象物を複雑な成形面に固定する段階での真空固定システム１００の使用を図示している。図２は、対象物２２０が成形ツール２１０（マンドレルと呼ばれることもある）の曲面２１２上に載置された後に、対象物２２０を成形ツール２１０から垂れ下がらせる又は別様に剥がれさせる力（例えば、重力）を対象物２２０が受ける可能性があることを図示している。それゆえ、真空固定システム１００は、対象物１２０を透過層１３０で覆い、続いて膜１４０で覆うことにより利用される。次いで、真空引きが、対象物２２０の第１の部分２２２を固定するために真空ポート１５０を介して素早く行われてもよく、膜１４０を対象物２２０に又は他の構成要素に封着せずに行われてもよい。所望により、膜１４０は、膜上のしわを全て排除するために真空の適用前又は適用中に横方向に引っ張られてもよい。
【００１８】
図３は、対象物２２０の別の部分を固定するために実施され得る次のステップを図示している。この実施形態において、別の透過層３００は、対象物２２０の部分２２４の上に載置される。透過層３００は、膜１４０の下に部分的に挿入され、ＶＬを増加させることによりポンプ１６０における負荷を一時的に増加させる。しかしながら、これは一時的な対策に過ぎない。図４は、追加の不透過膜４００が透過層３００の上に載置されることを図示している。この時点で、膜４００及び膜１４０が互いに且つ成形ツール２１０に対して圧力により封着するので、ＶＬは実質的に低減される。この実施形態では、別のポート４１０が膜４００に載置されてもよく、空気がホース４２０を介して吸い出されてもよい。しかしながら、ここで、対象物２２０の全体が空気の吸い出され得る単一の容積内にあり、透過層１３０及び３００が対象物２２０を横切る空気流を促進するので、追加ポートの使用は、この状況では任意選択である。
【００１９】
図５は、対象物２２０の図２とは別の部分を固定するための代替的な技術を図示している。この実施形態において、別の透過層５３０及び別の膜５４０は、対象物２２０の全く別個の部分５２２の上に適用される。空気は、真空ポート５５０及びホース５５２を介してポンプ５６０により吸い出されて、真空に基づく固定５５０をもたらす。この実施形態では、対象物２２０が部分的に露出していたとしても、対象物２２０が成形ツール１１０、膜１４０、及び／又は透過層１３０から垂れ下がる又は剥れる可能性が排除されている。更なる部分が、そのように固定されて、初期部分から統合された全体を形成する橋渡しをしてもよい。更なる実施形態において、これらの技術は、（例えば、真空バッグシステムの漸進的及び／又は付加的な適用として）回転し且つ樽形状である成形ツール２１０に１つ又は複数の対象物を固定するために利用されてもよい。
【００２０】
図１〜図５で説明するような対象物の迅速な固定が有利である。数十又は数百フィートに及ぶ大きな積層体に関して、この固定速度の向上は、垂れ下がる又は剥れる可能性が実質的に低減され、これにより、結果として得られる複合部品の生産に関わる全体の労力が低減され得ること意味する。つまり、本明細書で説明するシステム及び技術は、対象物の表面に跡を付ける又はさもなければ相当量のセットアップ時間を要する必要なしに嵩高で且つ／又は大きな対象物の迅速なピックアンドプレースを可能にする。技術者は、例えば、本明細書で説明する固定技術を使用してマンドレルから「未焼成」状態の積層体をピックアップしてもよい。未焼成積層体は更に、硬化させるべき組立体の一部として成形ツール上に載置されてもよく、固定が迅速に解除されてもよい。これらのシステムにより促進される、垂れ下る又は剥れる量の減少により、対象物２２０におけるしわの形成が低減され、このことにより強度が高まる。よって、迅速な固定は、結果として得られる複合部品における所望の構造強度を確保するのに役立ち、また、シール材を使用せずに又はさもなければピックアップされる対象物に跡を付けずに素早いピックアンドプレース動作を可能にする。
【００２１】
図６は、縦方向と横方向の両方向に空気透過性である透過層６００の斜視図である。つまり、空気６１０は、透過層６００内の隙間６２０を通って、且つ透過層６００内の隙間６２０を横切って自由に流れ得る。このことは、透過層６００が２平面メッシュであるため可能である。２平面メッシュの第１の層６３０は、互いに平行に配設される構造要素６３２を備え、２平面メッシュの第２の層６４０は、互いに平行であるが、層６３０とは異なる方向に配設される構造要素６４２を備える。層６３０は、空気が第１の方向に水平に流れることを可能にし、層６４０は、空気が第２の方向に水平に流れることを可能にする。それと同時に、両層は、空気が縦方向に自由に流れることを可能にする。したがって、透過層６００の一部分に負圧が付与される場合、負圧は、透過層６００の全体にわたって均一に空気を吸い出し得る。透過層６００は、自由な空気の流れを可能にし、ポンプ１６０による空気の吸い出しを妨げない。つまり、透過層６００は、ポンプ１６０のＣＦＭ速度を制限しない。透過層６００は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロンなどを含み得る。一実施形態において、透過層６００は、固定される対象物における硬化性樹脂の接着を化学的に妨げない「接触認可された」材料として選択される。例えば、透過層６００は、対象物２２０に跡を付けないシリコーン非含有材料から作製されてもよい。
【００２２】
真空固定システム１００の動作の例示的な詳細を図７に関連して考察する。この実施形態では、対象物１２０が垂れ下がる又は剥がれる傾向にある複雑な表面を有する成形ツール上に多層積層体などの対象物１２０が載置されていると仮定する。このような成形ツールの一例は、樽形状の成形ツールであってもよい。
【００２３】
図７は、例示的な実施形態における真空固定システムを動作させるための方法７００を図示するフロー図である。方法７００のステップについて図１の真空固定システム１００を参照して説明するが、当業者であれば、方法７００が他のシステムにおいて実施され得ることを認識するであろう。本明細書で説明するフロー図のステップは、包括的なものではなく、図示しない他のステップを含み得る。本明細書で説明するステップはまた、代替的な順序で実施されてもよい。
【００２４】
対象物１２０が成形ツール１１０上に載置される（ステップ７０２）。この動作は、例えば、複合テープレイアップのための数値制御（ＮＣ）プログラムに従うコントローラ１７０からの命令に基づいてロボット装置により実施されてもよい。透過層１３０が、対象物１２０上に載置されて、対象物１２０の形状に一致する（ステップ７０４）。周縁に沿った空気漏れを相殺するために所望の真空度のための十分な空気の流れが存在することを確実にするのに十分な支持を支持構造体（例えば、図１０のフレーム１０３０）が与える実施形態では、このステップを飛ばすことが可能であり得る。支持構造体は、膜１４０の縁部が吸引力により適所に保持されている間に、対象物１２０からの所望の分離を確実にしてもよい。透過層１３０は、横方向と縦方向の両方向に空気透過性である。それゆえ、透過層１３０は、十分な体積の空気が、真空ポート１５０に局在するのではなく、対象物１２０全体に負圧を均一に付与するために対象物１２０を横切って移動することを確実にする。透過層１３０が、ガス不透過性である、膜１４０で覆われる（ステップ７０６）。膜１４０は、透過層１３０よりも大きな表面領域を有し、膜１４０の端部１４２が透過層１３０の端部１３２を越えて延伸するように載置される。このことは、膜１４０が負圧により成形ツール２１０上に直接しっかりと引き寄せられることを確実にする。対象物１２０が成形ツール１１０ではなくピックアンドプレース装置に固定される更なる実施形態では、膜１４０は対象物１２０の端部１４２を越えて延伸しない。膜１４０が透過層１３０の端部１３２を越えて延伸していなければ、空気の流れが透過層１３０を介して膜１４０の下に入り込む。
【００２５】
上で考察した配置構成は、例えば、真空バッグ及びブリーザーの素早い取り付け及び取り外しが可能であるように、シール材なしに対象物１２０を固定することを可能にする。この配置構成はまた、その負圧の使用のため、対象物１２０に跡を付けずに固定が実施されることも可能にする。このような配置構成は、理論的には硬化のために使用することもできるが、硬化サイクル中に維持することが困難であり、よって、所望の品質を有する硬化部品を一貫して生産し得ない。
【００２６】
真空ポート１５０が膜１４０に配置される（ステップ７０８）。このように、対象物１２０及び／又は成形ツール１１０のいずれかが、膜１４０と組み合わさって、真空室をもたらす。例えば、真空ポート１５０が膜１４０に事前に固定されていてもよく、又は膜１４０における孔が切削されてもよく、真空ポート１５０が膜１４０に固定されてもよい。更なる実施形態において、真空ポート１５０は成形ツール１１０に配置されるが、真空ポート１５０は、透過層１３０に沿って配置される限り１１０に配置される必要はない。ホース１５１が真空ポート１５０に結合され、ポンプ１６０により真空ポート１５０に負圧が付与される（ステップ７１０）。この負圧により、膜１４０と対象物１２０との間の空気が排出される。透過層１３０は、透過層１３０を介した空気の排出をもたらし、真空を促進するように空気が対象物１２０を横切って十分に流れることを確実にする。更にまた、負圧は、膜１４０を成形ツール１１０に（又は、ピックアンドプレース実施形態では、対象物１２０に）直接固定する。具体的には、透過層１３０を越えて延伸する膜１４０の部分は、対象物１２０及び／又は成形ツール１１０に対して引き下ろされて、全ての空気流入を防止するわけではない真空に基づく固定５５０を形成する。この固定は、膜１４０を成形ツール１１０に貼り付けずに実施される。つまり、シール材、糊、テープ、締め具などの、介在する構成要素は使用されない。よって、膜１４０は、適所に貼り付けられずに（例えば、シール材で封着されずに、締結されずに又は接着されずに）適所に固定される。
【００２７】
方法７００は、複雑な表面への対象物の迅速な固定を可能にする点で実質的な利点をもたらす。更にまた、方法７００は、固定が、テープ、シール材、糊、締め具などを必要とせずに、区分単位で実施されることを可能にする。この利点は、大きな積層体を適所に固定するときに特に重要である。本技術は、多層積層体を迅速に圧密化及び／又は圧縮するためにさえ利用されてもよい。膜１４０が、膜１４０内側の圧力との比較での膜１４０外側の圧力の差により、対象物１２０の表面全体に力を付与するので、このような圧密化技術は、下にある積層体を圧密化中に予期せぬ様式で変形させないことを確実にする。真空による成形ツール１１０に対する対象物１２０の圧密化が説明されているが、圧密化は、対象物１２０の下にある任意の好適な表面に対して実施されてもよい。この技術はまた、成形ツール間で対象物１２０を移動させるためにピックアンドプレース機により利用されてもよい。シール材を使用しなければ、透過層１３０及び膜１４０は、対象物１２０に対して素早く載置し、同じように素早く取り外すことができるが、所望により対象物１２０のピックアンドプレース又は圧密化を依然として容易にすることができる。シール材を使用しなければ、対象物１２０に型跡／跡は存在しない。更にまた、シール材を使用するためのセットアップ時間及び機能停止時間がもはや必要ではない。ピックアンドプレース技術は、「未焼成」積層体に、及び硬化複合材、金属材料又は他の材料などの他のより剛性の高い構造体に使用されてもよい。
【００２８】
対象物１２０のピックアンドプレースのための方法７５０が図７Ｂ提示されている。図７Ｂによれば、対象物１２０は、ステップ７５２において配置され、ステップ７５４において不透過膜１４０により覆われる。いくつかの実施形態では、周縁に沿った空気漏れを相殺しながら所望の真空度を支持するのに十分な空気の流れが存在することを確実にするのに十分な支持を支持構造体（例えば、図１０のフレーム１０３０）が与える場合には、ステップ７５４を飛ばしてもよい。支持構造体は、対象物１２０と膜１４０との所望の分離を確実にすることができる。この実施形態において、膜１４０は、対象物１２０の端部を越えて延伸しない。更なる実施形態において、透過層は、任意選択で不透過膜と対象物との間に載置されてもよい。不透過膜１４０における真空ポート１５０がステップ７５６において配置され、不透過膜１４０と対象物１２０との間の空気を排出する負圧が真空ポート１５０に付与される（ステップ７５８）。これにより、真空引きされるのに応じて膜１４０と対象物１２０との間に真空固定を形成すること又は膜１４０と成形ツール１１０との間に真空固定を形成することを含む更なるステップがもたらされる。真空固定は、支持構造体及び／又は透過層により空気の移動が可能である場合に達成される。次に、対象物１２０が、新たな箇所に移動させられ（ステップ７６０）、負圧による移動中に不透過膜１４０に対して適所に保持される。その後、対象物１２０からの不透過膜１４０の回収を可能にするために、負圧が解除されてもよい。
【００２９】
真空固定システム１００により提供される迅速固定技術はまた、積層体を硬化させるための真空バギング技術を強化するために利用されてもよい。図８は、例示的な実施形態における真空バッグ製造システム８００を図示している。システム８００は、積層体８４０を複合部品（例えば、航空機翼又は任意の他の好適な構成要素などの繊維強化複合部品）に圧密化し、成形し、且つ／又は硬化させるために真空バッグ技術を利用することが可能である構成要素及び／又は装置の任意の組み合わせを含む。
【００３０】
この実施形態において、システム８００は、製造中に積層体８４０が一致する表面を形成する、成形ツール８１０を含む。積層体８４０は、熱硬化性若しくは熱可塑性樹脂、又は任意の好適な硬化性積層体を既に含む「プリプレグ」炭素繊維積層体を含み得る。図８に示すように、積層体８４０は、ツール８１０上の積層体８４０を取り囲むように端部シール材８２２を用いてテープ止め／封着される、真空バッグ８２０によりツール８１０上の適所に保持される。エッジブリーザ８３６は、積層体８４０を取り囲み、真空バッグ８２０により積層体８４０に封着される。エッジブリーザ８３６は、硬化プロセスによる空気が真空バッグ８２０内を移動するための通路を提供する。そして、空気は、真空ライン８６０用の取付具として動作するポート８５０を介して真空バッグ８２０から出る。真空ライン８６０には、この実施形態では、圧縮機８７０により動力が供給される。
【００３１】
一実施形態での動作中に、圧縮機８７０は、真空バッグ８２０から空気を排出してもよい。真空バッグ８２０の下の空気を除去することは、大気圧により真空バッグが積層体８４０に押し付けられることを可能にする。このことにより、積層体８４０をツール８１０に一致させるために真空バッグ８２０が積層体８４０に対して保持される。圧力はまた、真空バッグ８２０をエッジブリーザ８３６に緊密に一致させる。このことは、積層体８４０が硬化するときのツール８１０の外形に対する積層体８４０の緊密な保持において利益をもたらし、また、別の場合に硬化プロセス中に形成される気泡を吸い出す点においても利点をもたらす。硬化プロセス自体は、（例えば、オートクレーブ内での）相当量の圧力及び／又は熱の付与を更に含み得る。
【００３２】
図９は、例示的な実施形態におけるシステム８００の切断側面図であり、システム８００の上に載置される真空固定システム９００を含む。この図は、図８の図中矢印９で表されている。図９は、真空固定システム９００が、システム８００の上に載置されるとともに、真空バッグ９２０だけでなく透過層９１０も含むことを図示している。ポート９５０が設けられ、このポート９５０を介して負圧が付与されてもよい。このように、システム８００の動作中に何らかの予期せぬ漏れが見られた場合に、真空固定システム９００は、真空バッグ８２０内に空気が留まるのを防止する。このような実施形態では、透過層９１０が耐熱性であることを確実にすることが有益であり得る。
【００３３】
高価なプリフォームを節約するために、そのプリフォーム用の真空バッグ８２０に漏れがある場合には、システム８００を使用することができる。真空バッグ８２０に漏れがない場合には、真空バッグ９２０の下の外側真空室内の真空量が、図８のシステムで使用される真空量よりも少なく保たれる。このことは、真空バッグ８２０がプリフォームから引き離されて所望の真空度を提供しなくなることを防止する。この二重バギングは、プリフォームの樹脂注入中に使用されてもよく、ここで、真空バッグ９２０は任意の所望の時間に素早く取り外すことができる。
【００３４】
図１０は、例示的な実施形態における真空固定システムのための、真空の適用を容易にするフレーム１０３０の斜視図である。この実施形態において、フレーム１０３０は、膜１０２０の外側にある。フレーム１０３０は、空気不透過性締め具、接着剤などにより膜１０２０に貼り付けられてもよい。このように、フレーム１０３０は、膜１０２０を所定の構成で固定する。フレーム１０３０は、横部材１０３２を含み、横部材１０３２に固定されるとともにアーチを各々形成する縦部材１０３６を更に含む。頂部部材１０３４は、個々の縦部材１０３６を連結する。真空ポート１０５０は基部１０５４に固定され、この基部１０５４自体はフレーム１０３０により適所に保持される。空気は、ホース１０５２を介してポート１５０から排出される。この実施形態おいて、膜１０２０はラテックスゴムなどの可撓性膜を含み得、フレーム１０３０は、フレーム１０３０が膜１０２０を越えて延伸しないような寸法とされてもよい。したがって、フレーム１０３０は、他の構成要素と共に機能して、シール材を利用しない迅速ピックアンドプレース装置を形成し、ここで、真空バッグは剛性支持体を有する。この例では、２平面メッシュがラテックスゴムなどの可撓性膜と共に使用されていることに留意されたい。この場合、透過層は膜１０２０を越えて延伸しない。フレーム１０３０が対象物からの真空バッグの分離を促進し、これにより透過層１３０が不要となり得る点において、フレーム１０３０がピックアンドプレース動作に特に有用であることに留意されたい。それゆえ、フレーム１０３０が対象物上に載置され、真空引きされ、真空が真空バッグの下に維持されてもよく、その時点で、真空が除去されて支持された真空バッグが取り外されるとすぐに対象物をピックアップして再配置することができる。更なる実施形態において、フレーム１０３０は、自動ロボットシステムのエンドエフェクタの少なくとも一部として利用されてもよく、エンドエフェクタを動作させるアクチュエータ（図示せず）に与えられた命令に基づいて応答してもよい。
【００３５】
（実施例）
以下の例において、追加のプロセス、システム、及び方法は、真空固定システムとの関連で説明される。
【００３６】
図１１は、例示的な実施形態における真空固定システム１１００のブロック図である。図１１によれば、真空固定システム１１００は、積層体１１３０が上に載置される、成形ツール１１５０を含む。積層体１１３０は、乾燥した炭素繊維、仮留めされたパフォーム（ｔａｃｋｅｄ  ｐｅｒｆｏｒｍｓ）、ピックアンドプレース材料、ＣＦＲＰなどの、材料から成る複数の層１１４０を含む。各層は、多数の平行な繊維１１４２及び樹脂１１４４（例えば、熱硬化性又は熱可塑性樹脂）を含む。不透過膜は積層体１１３０を覆い、透過層１１２０は積層体１１３０と不透過膜１１１０との間に介在する。ポート１１０８及びホース１１０６は、不透過膜１１１０と積層体１１３０との間に閉じ込められた空気をポンプ１１０４が吸い出すための通路を提供する。コントローラ１１０２は、ポンプ１１０４の動作を管理する。例えば、コントローラ１１０２は、一定レベルの圧力又は空気流を確保するためにポンプ１１０４に印加される電力量を調整してもよい。つまり、ポンプ１１０４により吸い出される空気は、真空の損失に起因する膜１１１０の周縁に沿った空気の流入を相殺するのに十分であり、真空バッグの下に所望の真空度をなお維持しなければならない。
【００３７】
図面をより詳細に参照すると、本開示の実施形態は、図１２に示す航空機の製造及び保守点検方法１２００並びに図１３に示す航空機１２０２との関連で説明され得る。生産前の段階では、例示的な方法１２００は、航空機１２０２の仕様及び設計１２０４と、材料調達１２０６とを含み得る。生産段階では、航空機１２０２の構成要素及び部分組立品の製造１２０８と、システム統合１２１０とが行われる。その後、航空機１２０２は、認証及び搬送１２１２を経て就航１２１４されてもよい。顧客による就航中に、航空機１２０２には日常的な整備及び保守点検１２１６（改良、再構成、改修なども含み得る）が予定される。本明細書で具体化される装置及び方法は、生産及び保守点検方法１２００の任意の１つ又は複数の段階（例えば、仕様及び設計１２０４、材料調達１２０６、構成要素及び部分組立品の製造１２０８、システム統合１２１０、認証及び搬送１２１２、就航１２１４、整備及び保守点検１２１６）並びに／或は航空機１２０２の任意の好適な構成要素（例えば、機体１２１８、システム１２２０、内部１２２２、推進１２２４、電気１２２６、油圧１２２８、環境１２３０）で用いられてもよい。
【００３８】
方法１２００の各プロセスは、システムインテグレータ、第三者、及び／又はオペレータ（例えば、顧客）により実施又は実行されてもよい。この説明の目的のために、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業者及び主要システムの下請業者を含み得、第三者は、非限定的に、任意の数の納入業者、下請業者、及び供給業者を含み得、オペレータは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス組織などであり得る。
【００３９】
図１３に示すように、例示的な方法１２００により生産された航空機１２０２は、複数のシステム１２２０を備えた機体１２１８と内部１２２２とを含み得る。高レベルのシステム１２２０の例には、推進システム１２２４、電気システム１２２６、油圧システム１２２８、及び環境システム１２３０のうちの１つ又は複数が含まれる。任意の数の他のシステムが含まれてもよい。航空宇宙産業の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適用されてもよい。
【００４０】
既に上述したように、本明細書で具体化される装置及び方法は、生産及び保守点検方法１２００の任意の１つ又は複数の段階で用いられてもよい。例えば、生産段階１２０８に対応する構成要素又は部分組立品は、航空機１２０２の就航中に生産される構成要素又は部分組立品と同様の様式で製作又は製造されてもよい。また、１つ若しくは複数の装置実施形態、方法実施形態、又はこれらの組み合わせは、例えば、航空機１２０２の組み立てを大幅に効率化するか又は航空機１２０２のコストを削減することにより、生産段階１２０８及び１２１０で利用されてもよい。同様に、装置実施形態、方法実施形態、又はこれらの組み合わせの１つ又は複数は、例えば、航空機１２０２の就航中に、非限定的に整備及び保守点検１２１６に利用されてもよい。例えば、本明細書で説明される技術及びシステムは、ステップ１２０６、１２０８、１２１０、１２１４、及び／若しくは１２１６に使用されてもよく、並びに／又は機体１２１８及び／若しくは内部１２２２に使用されてもよい。これらの技術及びシステムは、例えば、推進１２２４、電気１２２６、油圧１２２８、及び／又は環境１２３０を含む、システム１２２０に対しても利用されてもよい。
【００４１】
一実施形態において、積層体は、機体１２１８の一部分を含む複合部品に硬化され、構成要素及び部分組立品の製造１２０８中に製造される。次に、複合部品は、システム統合１２１０において航空機に組み付けられ、次いで、摩耗により複合部品を使用不能になるまで就航１２１４に利用されてもよい。その後、整備及び保守点検１２１６において、部品が、廃棄され、新たに製造された複合部品と交換されてもよい。本発明の構成要素及び方法は、新たな複合部品に硬化される積層体を固定するために構成要素及び部分組立品の製造１２０８全体にわたって利用されてもよい。
【００４２】
図に示すか又は本明細書で説明する種々の制御要素（例えば、電気又は電子構成要素）のいずれかは、ハードウェア、ソフトウェアを実装するプロセッサー、ファームウェアを実装するプロセッサー、又はこれら何らかの組み合わせとして実装されてもよい。例えば、要素は、専用ハードウェアとして実装されてもよい。専用ハードウェア要素は、「プロセッサー」、「コントローラ」、又は何らかの同様の専門用語で呼ばれることがある。機能は、プロセッサーにより提供されるときに、単一の専用プロセッサー、単一の共用プロセッサー、又は複数の個別プロセッサーにより提供されてもよく、これらのうちのいくつかは共有されてもよい。その上、「プロセッサー」又は「コントローラ」という用語の明示的な使用は、ソフトウェアを実行することが可能なハードウェアを排他的に指すものと解釈されるべきではなく、限定されるものではないが、デジタル信号プロセッサー（ＤＳＰ）ハードウェア、ネットワークプロセッサー、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又は他の回路構成、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ソフトウェアを記憶するための読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、不揮発性記憶装置、論理回路、又は何らかの他の物理ハードウェア構成要素若しくはモジュールを暗黙的に含み得る。
【００４３】
また、制御要素は、要素の機能を実施するためにプロセッサー又はコンピューターにより実行可能な命令として実装されてもよい。命令のいくつかの例は、ソフトウェア、プログラムコード、及びファームウェアである。命令は、プロセッサーにより実行されたときに、要素の機能を実施するようにプロセッサーに指図する動作命令である。命令は、プロセッサーにより読み取り可能である記憶装置に記憶されてもよい。記憶装置のいくつかの例は、デジタルメモリ若しくは固体メモリ、磁気ディスク及び磁気テープなどの磁気記憶媒体、ハードドライブ、又は光学的に読み取り可能なデジタルデータ記憶媒体である。
【００４４】
本発明はまた、特許請求の範囲と混同されるべきではない以下の条項でも言及される。
【００４５】
Ａ１．
不透過膜で対象物を覆うステップ（７０６）と、
真空ポートを不透過膜に配置するステップ（７０８）と、
不透過膜と対象物との間の空気漏れを相殺する負圧を真空ポートに付与するステップ（７１０）と
により対象物の真空固定を実施するステップ
を含む、方法。
【００４６】
Ａ２．
対象物と一致するとともに対象物と不透過膜（７０４）との間に配置される透過層を対象物上に載置するステップ
を更に含む、段落Ａ１に記載の方法も提供される。
【００４７】
Ａ３．
透過層が対象物の第１の部分を覆い、
方法が、
第２の透過層で対象物の第２の部分を覆うステップと、
第２の透過層により覆われ画定された領域よりも大きな領域を有する第２の不透過膜で第２の透過層を覆うステップと、
第２の真空ポートを第２の不透過膜に配置するステップと、
第２の不透過膜と対象物との間の空気を排出する負圧を第２の真空ポートに付与するステップと
を更に含む、
段落Ａ２に記載の方法も提供される。
【００４８】
Ａ４．
不透過膜の端部が透過層の端部を越えて延伸するように不透過膜で透過層を覆うステップ
を更に含む、段落Ａ３に記載の方法も提供される。
【００４９】
Ａ５．
不透過膜の下からの空気の除去を容易にするために不透過膜と対象物との分離を維持するステップ
を更に含む、段落Ａ１に記載の方法も提供される。
【００５０】
Ａ６．
真空引きされるときに不透過膜と対象物との間の空気の移動を容易にするフレームを用いて不透過膜を構造的に補強するステップ
を更に含む、段落Ａ１に記載の方法も提供される。
【００５１】
Ａ７．
不透過膜の縁部に沿った空気漏れを相殺することにより、不透過膜を対象物に対して保持する負圧の量が維持される、
段落Ａ１に記載の方法も提供される。
【００５２】
Ａ８．
不透過膜と対象物との間の空気を排出するために負圧を真空ポートに付与することによりシール材を使用せずに不透過膜の縁部を対象物に封着するステップ
を更に含む、段落Ａ１に記載の方法も提供される。
【００５３】
Ａ９．
真空ポート及び真空ポンプが、不透過膜に沿って少なくとも１水銀柱インチ（３４００Ｐａ）の圧力を維持することが可能である、
段落Ａ１に記載の方法も提供される。
【００５４】
Ａ１０．
対象物を成形ツール上に配置するステップと、
負圧が不透過膜と成形ツールとの間の空気を排出するように不透過膜の縁部を対象物の縁部を越えた所に配設するステップと
を更に含む、段落Ａ１に記載の方法も提供される。
【００５５】
Ａ１１．
不透過膜を引っ張ることにより成形ツールから対象物を分離するステップと、
対象物を新たな箇所に載置するステップと、
負圧を停止するステップと
を更に含む、段落Ａ１に記載の方法も提供される。
【００５６】
Ａ１２．
不透過膜と対象物との間の空気の移動を確実にし、それにより、真空引きを容易にしつつ、ピックアンドプレース動作を容易にするために、不透過膜を所定の構成で固定するフレームを不透過膜に貼り付けるステップ
を更に含む、段落Ａ１に記載の方法も提供される。
【００５７】
Ａ１３．
真空引きすることにより不透過膜の周縁領域と成形ツールとの間に真空固定を形成するステップ
を更に含む、段落Ａ１に記載の方法も提供される。
【００５８】
Ａ１４．
負圧を付与するのに応じて対象物を曲面に一致させるステップ
を更に含む、段落Ａ１に記載の方法も提供される。
【００５９】
本発明の更なる態様によれば、以下が提供される。
【００６０】
Ｂ１．
不透過膜（１４０）と、
不透過膜を貫通する真空ポート（１５０）と、
不透過膜が表面（２１２）に対して載置されたときに不透過膜の縁部での空気漏れを相殺するのに十分な体積流量を提供する真空ポートと連結されたポンプ（１６０）と
を備える、装置。
【００６１】
Ｂ２．
装置の動作中に表面と不透過膜との間に介在する透過層（１３０）
を更に備える、段落Ｂ１に記載の装置も提供される。
【００６２】
Ｂ３．
透過層が、複数の層（６３０、６４０）を備える２平面メッシュを備え、各層が平行な構造要素（６３２）を備える、
段落Ｂ２に記載の装置も提供される。
【００６３】
Ｂ４．
２平面メッシュが、ポンプにより付与された負圧に応じて対象物（１２０）に一致する、
段落Ｂ２に記載の装置も提供される。
【００６４】
Ｂ５．
不透過膜を所定の構成で固定する、不透過膜に貼り付けられたフレーム（１０３０）
を更に備える、段落Ｂ１に記載の装置も提供される。
【００６５】
Ｂ６．
ポンプを真空ポートに連結するホース（１５１）
を更に備える、段落Ｂ１に記載の装置も提供される。
【００６６】
Ｂ７．
真空ポートが、不透過膜の端部分（１８３、１８２）に配置される、
段落Ｂ１に記載の装置も提供される。
【００６７】
Ｂ８．
真空ポートが、不透過膜の中央部分（１８４）に配置される、
段落Ｂ１に記載の装置も提供される。
【００６８】
Ｂ９．
透過層（１３０）が対象物の第１の部分（２２２）を覆い、
装置が
対象物の第２の部分（２２４）を覆う第２の透過層（３００）と、
第２の透過層により覆われ画定された領域よりも大きな領域を有し、第２の不透過膜の端部が第２の透過層の端部を越えて延伸するように第２の透過層を覆う第２の不透過膜（４００）と、
第２の不透過膜における第２の真空ポート（４１０）と
を更に備える、
段落Ｂ１に記載の装置も提供される。
【００６９】
Ｂ１０．
対象物が未硬化繊維強化積層体を含む、
段落Ｂ９に記載の装置も提供される。
【００７０】
Ｂ１１．
対象物が炭素繊維強化ポリマー（ＣＦＲＰ）を含む、
段落Ｂ９に記載の装置も提供される。
【００７１】
Ｂ１２．
負圧により生じる吸引力が不透過膜を適所に保持し、不透過膜の端部での漏れにより失われる量よりも多量の空気が負圧により排出される、
段落Ｂ１に記載の装置も提供される。
【００７２】
Ｂ１３．
不透過膜がラテックスを含む、
段落Ｂ１に記載の装置も提供される。
【００７３】
Ｂ１４．
対象物が、変形可能であり、成形ツール（２１０）の曲面（２１２）に沿って載置される、
段落Ｂ１に記載の装置も提供される。
【００７４】
本発明の更なる態様によれば、以下が提供される。
【００７５】
Ｃ１．
不透過膜（１４０）と、
不透過膜における真空ポート（１５０）と、
不透過膜と対象物（１２０）との間の空気を排出する負圧を真空ポートに付与するポンプ（１６０）であって、対象物と不透過膜との間の空気の排出により負圧が不透過膜を直接固定する、ポンプ（１６０）と
を備える、システム。
【００７６】
Ｃ２．
透過層（１３０）が対象物の第１の部分（２２２）を覆い、
システムが、
対象物の第２の部分（２２４）を覆う第２の透過層（３００）と、
第２の透過層により覆われ画定された領域よりも大きな領域を有し、第２の不透過膜の端部が第２の透過層の端部を越えて延伸するように第２の透過層を覆う第２の不透過膜と、
第２の不透過膜における第２の真空ポート（４１０）と
を更に備える、
段落Ｃ１に記載のシステムも提供される。
【００７７】
Ｃ３．
対象物が未硬化繊維強化積層体を含む、
段落Ｃ１に記載のシステムも提供される。
【００７８】
Ｃ４．
対象物が炭素繊維強化ポリマー（ＣＦＲＰ）を含む、
段落Ｃ１に記載のシステムも提供される。
【００７９】
Ｃ５．
負圧により生じる吸引力が不透過膜を透過層に保持し、不透過膜の端部（１４２）での漏れにより失われる量よりも多量の空気が負圧により排出される、
段落Ｃ１に記載のシステムも提供される。
【００８０】
Ｃ６．
不透過膜がラテックスを含む、
段落Ｃ１に記載のシステムも提供される。
【００８１】
Ｃ７．
不透過膜を所定の構成で固定する、不透過膜に貼り付けられたフレーム（１０３０）
を更に備える、段落Ｃ１に記載のシステムも提供される。
【００８２】
Ｃ８．
真空ポートに連結されたホース（１５１）
を更に備える、段落Ｃ１に記載のシステムも提供される。
【００８３】
Ｃ９．
真空ポートが、不透過膜の端部分（１８２、１８３）に配置される、
段落Ｃ１に記載のシステムも提供される。
【００８４】
Ｃ１０．
真空ポートが、不透過膜の中央部分（１８４）に配置される、
段落Ｃ１に記載のシステムも提供される。
【００８５】
Ｃ１１．
対象物が、変形可能であり、成形ツール（２１０）の曲面（２１２）に沿って載置される、
段落Ｃ１に記載のシステムも提供される。
【００８６】
Ｃ１２．
透過層が、複数の層（６３０、６４０）を備える２平面メッシュを備え、各層が平行な構造要素を備える、
段落Ｃ１に記載のシステムも提供される。
【００８７】
Ｃ１３．
真空ポートが透過層の上に直接配置される、
段落Ｃ１に記載のシステムも提供される。
【００８８】
Ｃ１４．
不透過膜（１４０）で対象物（１２０）を覆うステップと、
真空ポート（１５０）を不透過膜に配置するステップと、
不透過膜と対象物との間の空気漏れを相殺する負圧を真空ポートに付与するステップと
により対象物の真空固定を実施するステップ
を含む方法を、プロセッサーにより実行されたときに、実施するように動作可能であるプログラムされた命令を具体化する非一時的コンピューター読み取り可能媒体。
【００８９】
特定の実施形態が本明細書で説明されているが、本開示の範囲はそれらの特定の実施形態に限定されるものではない。本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲及びその任意の等価物により定義される。
【符号の説明】
【００９０】
１００  真空固定システム
１１０  成形ツール
１２０  対象物
１３０  透過層
１３２  端部
１４０  不透過膜
１４２  端部
１５０  真空ポート
１５２  ホース
１６０  ポンプ
１７０  コントローラ
１８２  上端部分
１８３  下端部分
１８４  中央部分
２１０  成形ツール
２１２  曲面
２２０  対象物
２２２  第１の部分
２２４  部分
３００  透過層
４００  不透過膜
４１０  ポート
４２０  ホース
５５０  真空ポート、真空に基づく固定
５５２  ホース
６００  透過層
６１０  空気
６２０  隙間
６３０  第１の層
６３２  構造要素
６３２  平行な構造要素、
６４０  第２の層
６４２  構造要素
７００  方法
７５０  方法
８００  真空バッグ製造システム
８１０  成形ツール
８２０  真空バッグ
８３６  エッジブリーザ
８４０  積層体
８５０  ポート
８６０  真空ライン
８７０  圧縮機
９００  真空固定システム
９１０  透過層
９２０  真空バッグ
９５０  ポート
１０２０  膜
１０３０  フレーム
１０３２  横部材
１０３４  頂部部材
１０３６  縦部材
１０５０  真空ポート
１０５２  ホース
１０５４  基部
１１００  真空固定システム
１１０２  コントローラ
１１０４  ポンプ
１１０６  ホース
１１０８  ポート
１１１０  不透過膜
１１２０  透過層
１１３０  積層体
１１４０  層
１１４２  繊維
１１４４  樹脂
１１５０  成形ツール
１２００  航空機の製造及び保守点検方法、生産及び保守点検方法
１２０２  航空機
１２０４  仕様及び設計
１２０６  材料調達
１２０８  構成要素及び部分組立品の製造、生産段階
１２１０  システム統合
１２１２  認証及び搬送
１２１４  就航
１２１６  日常的な整備及び保守点検
１２１８  機体
１２２０  システム
１２２２  内部
１２２４  推進、推進システム
１２２６  電気、電気システム
１２２８  油圧、油圧システム
１２３０  環境、環境システム
【図１】
2018199325.tif 000003
【図２】
2018199325.tif 000004
【図３】
2018199325.tif 000005
【図４】
2018199325.tif 000006
【図５】
2018199325.tif 000007
【図６】
2018199325.tif 000008
【図７Ａ】
2018199325.tif 000009
【図７Ｂ】
2018199325.tif 000010
【図８】
2018199325.tif 000011
【図９】
2018199325.tif 000012
【図１０】
2018199325.tif 000013
【図１１】
2018199325.tif 000014
【図１２】
2018199325.tif 000015
【図１３】
2018199325.tif 000016
【外国語明細書】
2018199325000001.pdf