(57)【要約】【課題】可撓性壁を用いた物体表面の異なる部分への力の制御を提供する。【解決手段】異なる力及び／又は圧力レベルを物体の表面の異なる部分に印加することによって物体を処理する方法及び装置が提供される。装置は、可撓性壁及び接触部材を含むことができる。いくつかの実施形態では、可撓性壁は、接触部材がブラダの内部に配置されるようにブラダを形成する。動作中、可撓性壁は、壁を横切る圧力差を利用して（例えば、ブラダを加圧することによって）物体に押し付けられ得る。これにより、物体表面の第１の部分に作用する第１の力が生成される。さらに、接触部材は、可撓性壁に押し付けられ、壁を介して物体表面の第２の部分に第２の力を加えることができる。物体表面の第２の部分は、第１の部分のサブセットであってもよく、又は全く異なる部分であってもよい。【選択図】図１Ａ
2019025544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体（１９０）の表面の第１の部分（１９２ａ’）及び第２の部分（１９２ａ’’）への力の印加を制御する方法（２００）であって、前記方法（２００）は、
背部支持体（１７０）に対して可撓性壁（１１０ｂ）をシールするステップであって、前記物体（１９０）は、前記可撓性壁（１１０ｂ）と前記背部支持体（１７０）との間の密閉空間に配置される、ステップと、
前記可撓性壁（１１０ｂ）を使用して第１の力（１９３ａ）を前記表面の前記第１の部分（１９２ａ’）に加えるステップと、
前記可撓性壁（１１０ｂ）を使用して第２の力（１９３ｂ）を前記表面の前記第２の部分（１９２ａ’’）に加えるステップと
を含む、方法（２００）。
【請求項２】
前記第１の力（１９３ａ）を加えるステップが、前記可撓性壁（１１０ｂ）を横切る圧力勾配を生成するステップを含む、請求項１に記載の方法（２００）。
【請求項３】
前記可撓性壁（１１０ｂ）を横切る前記圧力勾配を生成するステップが、前記密閉空間内の圧力を減少させるステップを含む、請求項２に記載の方法（２００）。
【請求項４】
前記可撓性壁（１１０ｂ）を横切る前記圧力勾配を生成するステップが、前記可撓性壁（１１０ｂ）、前記背部支持体（１７０）、及び前記物体（１９０）を圧力チャンバ（１０１）内に配置し、前記圧力チャンバ（１０１）内の圧力を上昇させるステップを含む、請求項２に記載の方法（２００）。
【請求項５】
前記第２の力（１９３ｂ）を加えるステップが、接触部材（１２０）に外力（１９５）を加えるステップを含み、前記表面の前記第２の部分（１９２ａ’’）は前記接触部材（１２０）に対応している、請求項１に記載の方法（２００）。
【請求項６】
前記第１の力（１９３ａ）の大きさが前記第２の力（１９３ｂ）の大きさと異なる、請求項１に記載の方法（２００）。
【請求項７】
前記第１の力（１９３ａ）を加えるステップと前記第２の力（１９３ｂ）を加えるステップが、時間的に重なり合う、請求項１に記載の方法（２００）。
【請求項８】
前記第１の力（１９３ａ）を加えるステップと前記第２の力（１９３ｂ）を加えるステップが、時間的にずらされている、請求項１に記載の方法（２００）。
【請求項９】
前記表面の前記第２の部分（１９２ａ’’）がコーナーを含む、請求項１に記載の方法（２００）。
【請求項１０】
物体（１９０）の２つの表面の異なる部分への力の印加を制御する加圧工具装置（１００）であって、前記加圧工具装置（１００）は、
背部支持体（１７０）と、
内面及び外面を含む可撓性壁（１１０ｂ）であって、前記内面は接触部分（（１１６ｂ）及び非接触部分（１１６ａ）を含み、前記外面は前記物体（１９０）又は前記背部支持体（１７０）に対してシールするように動作可能である、可撓性壁（１１０ｂ）と、
前記可撓性壁（１１０ｂ）の前記内面の前記接触部分（１１６ｂ）に接触するように動作可能な接触部材（１２０）であって、前記接触部材（１２０）は前記可撓性壁（１１０ｂ）の前記内面の前記非接触部分（１１６ａ）から離れて配置されている、接触部材（１２０）と、
前記接触部材（１２０）を支持し、前記接触部材（１２０）を前記可撓性壁（１１０ｂ）に対して移動させるように動作可能な位置決め装置（１８４）と
を備える、加圧工具装置（１００）。
【請求項１１】
圧力チャンバ（１０１）をさらに備え、前記背部支持体（１７０）、前記可撓性壁（１１０ｂ）、前記接触部材（１２０）、及び前記位置決め装置（１８４）は、前記圧力チャンバ（１０１）内に配置されている、請求項１０に記載の加圧工具装置（１００）。
【請求項１２】
前記接触部材（１２０）が透過性である、請求項１０に記載の加圧工具装置（１００）。
【請求項１３】
前記内面の前記接触部分（１１６ｂ）に接触する前記接触部材（１２０）の表面が、非平面である、請求項１０に記載の加圧工具装置（１００）。
【請求項１４】
制御装置（１８０）及び前記制御装置（１８０）に通信可能に結合されたセンサ（１８６）をさらに備え、前記センサ（１８６）は、圧力センサ、温度センサ、及び視覚センサからなる群から選択され、前記制御装置（１８０）は、前記センサ（１８６）からの入力に基づいて第１の圧力（１９４ａ）を制御するように構成される、請求項１０に記載の加圧工具装置（１００）。
【請求項１５】
前記位置決め装置（１８４）に通信可能に結合され、前記接触部材（１２０）の位置を制御するように動作可能な制御装置（１８０）をさらに備える、請求項１０に記載の加圧工具装置（１００）。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
膨張可能なマンドレル又は単にバッグとも称され得る加圧されたブラダ又はダイアフラムは、不規則な形状の表面、又は処理中及び圧力の印加中に形状が変化し得る表面に圧力を加えるために多くの用途において使用される。具体的には、気体又は液体などの加圧流体をバッグに流し込み、それによってバッグを加圧することができる。バッグは、物体の表面に保持され、表面の形状に関係なく、表面上に均一な圧力を及ぼすことができる。加圧流体は、バッグの内面に圧力を均一に及ぼすことができるだけである。このように、典型的には、バッグは表面上に均一な圧力を及ぼすことしかできない。この圧力均一性は、いくつかの用途には理想的であるが、様々な他の用途には、均一な圧力分布以外の何らかの恩恵を受ける可能性がある。例えば、バッグの様々な部分の伸張／再成形は、ブリッジを引き起こすことがあり、すなわち、バッグがその部分で分離するか、適切に押圧されない場合、この伸張／再形成に打ち勝つために圧力均一性以上のものを必要とする可能性がある。異なる圧力レベルを表面の異なる部分に加えるための方法及び装置が必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
異なる力及び／又は圧力レベルを物体の表面の異なる部分に印加することによって物体を処理する方法及び装置が提供される。装置は、可撓性壁及び接触部材を含むことができる。いくつかの実施形態では、可撓性壁は、接触部材がブラダの内部に配置されるようにブラダを形成する。動作中、可撓性壁は、壁を横切る圧力差を利用して（例えば、ブラダを加圧することによって）物体に押し付けられ得る。これにより、物体表面の第１の部分に作用する第１の力が生成される。さらに、接触部材は、可撓性壁に押し付けられ、壁を介して物体表面の第２の部分に第２の力を加えることができる。物体表面の第２の部分は、第１の部分のサブセットであってもよく、又は全く異なる部分であってもよい。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
いくつかの実施形態では、物体の表面の第１の部分及び第２の部分への力の印加を制御する方法は、物体の表面の第１の部分に第１の力を加えるステップを含む。第１の力は、可撓性壁によって形成されたブラダを使用して加えられる。方法は、物体の表面の第２の部分に第２の力を加えるステップをさらに含む。第２の力も、ブラダを使用して加えられる。
【０００４】
いくつかの実施形態では、第１の力を加えるステップは、加圧流体をブラダ内に流すなど、ブラダを加圧するステップを含む。第２の力を加えるステップは、ブラダの内部に配置された接触部材に外力を加えるステップを含むことができる。いくつかの実施形態では、接触部材は透過性である。第１の力を加えるステップは、ブラダを加圧するステップを含むことができ、このステップは、第２の力に加えて、第１の力を物体の表面の第２の部分に加えるステップをさらに含む。
【０００５】
いくつかの実施形態では、接触部材は圧縮可能である。これらの実施形態では、方法は、物体と背部支持体との間にブラダを配置するステップをさらに含むことができる。この位置決め動作は、ブラダの内部の圧力がブラダの外部の圧力以下である間に行われてもよい。接触部材が圧縮されている間に位置決め動作が行われてもよい。
【０００６】
いくつかの実施形態では、方法は、物体と背部支持体との間にブラダを配置するステップをさらに含む。接触部材に外力を加えるステップは、背部支持体を物体に向けて前進させるステップを含むことができる。
【０００７】
いくつかの実施形態では、第２の力を加える前に、接触部材は可撓性壁から離れて配置される。あるいは、接触部材を可撓性壁に取り付けることができる。
【０００８】
いくつかの実施形態では、第１の力のベクトル及び第２の力のベクトルは、実質的に対向する方向を有する。さらに、第１の力の大きさは、第２の力の大きさと異なっていてもよい。
【０００９】
いくつかの実施形態では、表面の第２の部分はコーナーを含む。コーナーは、例えば、物体表面の平面部分よりも大きな力を必要とすることがある。この追加の力を、コーナーでのブリッジを防止するために使用することができる。
【００１０】
いくつかの実施形態では、第１の力を加えるステップと第２の力を加えるステップとは、時間的に重なり合う。同じ又は他の実施形態では、第１の力を加えるステップと第２の力を加えるステップは、時間的にずらされる。例えば、第１の力を加える前に第２の力を加えることができる。
【００１１】
いくつかの実施形態では、方法は、第１の力又は第２の力を加えながら、第１の力又は第２の力を変化させるステップをさらに含む。例えば、方法は、センサ入力を受け取るステップを含むことができ、このセンサ入力に基づいて第１の力又は第２の力を変化させるステップが実行され得る。いくつかの実施形態では、センサ入力は、圧力入力、温度入力、及び視覚入力のうちの１以上を含む。
【００１２】
加圧工具装置も提供される。この装置は、ブラダを形成する可撓性壁を備えることができる。可撓性壁は内面を含む。内面は、接触部分と非接触部分とを含む。加圧工具装置はまた、可撓性壁の内面の接触部分と接触する接触部材を備える。接触部材は、可撓性壁の内面の非接触部分から離れて配置されてもよい。
【００１３】
いくつかの実施形態では、接触部材は透過性である。さらに、接触部材は圧縮可能であってもよい。接触部材は、連続気泡発泡体及びバネのうちの一方であってもよい。いくつかの実施形態では、接触部材は、内面の接触部分に取り付けられる。さらに、内面の接触部分に接触する接触部材の表面は非平面である。可撓性壁は、エラストマー材料から形成されてもよい。
【００１４】
いくつかの実施形態では、加圧工具装置は、制御装置及びバルブをさらに備える。制御装置は、ブラダ内の圧力を制御するために、バルブに通信可能に結合され得る。加圧工具装置は、制御装置に通信可能に結合されたセンサをさらに備えることができる。センサは、圧力センサ、温度センサ、及び視覚センサからなる群から選択されることができ、制御装置は、センサからの入力に基づいてブラダ内の圧力を制御するように構成される。
【００１５】
いくつかの実施形態では、物体の表面の第１の部分及び第２の部分への力の印加を制御する方法は、可撓性壁を背部支持体に対してシールするステップを含む。物体は、可撓性壁と背部支持体との間の密閉空間に配置される。次に、方法は、可撓性壁を使用して第１の力を表面の第１の部分に加えることで進行する。方法はまた、可撓性壁を使用して第２の力を表面の第２の部分に加えるステップを含む。
【００１６】
いくつかの実施形態では、第１の力を加えるステップには、可撓性壁を横切って圧力勾配を生成するステップが含まれる。可撓性壁を横切る圧力勾配を生成するステップは、密閉空間内の圧力を低下させるステップを含む。密閉空間外の圧力を一定レベルに保ったまま、密閉空間内の圧力を低下させることができる。密閉空間外の圧力は、周囲圧力であってもよい。
【００１７】
いくつかの実施形態では、可撓性壁を横切って圧力勾配を生成するステップは、可撓性壁、背部支持体、及び物体を圧力チャンバ内に配置し、圧力チャンバ内の圧力を上昇させるステップを含む。密閉空間内の圧力を一定レベルに保ったまま、圧力チャンバ内の圧力を上昇させることができる。いくつかの実施形態では、密閉空間内の圧力の一定レベルは周囲圧力レベルである。さらに、密閉空間に真空を引き込むこともできる。
【００１８】
いくつかの実施形態では、第２の力を加えるステップは、接触部材に外力を加えるステップを含む。表面の第２の部分は、接触部材に対応する。接触部材に外力を加えるステップを、位置決め装置を使用して行うことができる。接触部材に外力を加えるステップは、位置決め装置を背部支持体に向けて前進させるステップを含むことができる。
【００１９】
いくつかの実施形態では、第１の力の大きさは、第２の力の大きさとは異なる。第１の力を加えるステップと第２の力を加えるステップは、時間的に重なり合ってもよい。さらに、第１の力を加えるステップと第２の力を加えるステップは、時間的にずらされてもよい。いくつかの実施形態では、表面の第２の部分はコーナーを含む。
【００２０】
また、物体の２つの表面の異なる部分への力の印加を制御する方法が提供される。方法は、第１の可撓性壁によって形成されたブラダを、物体及び背部支持体によって形成された空隙部内に配置するステップを含むことができる。ブラダは、空隙部内に配置された第１の接触部材を有する空隙部を含むことができる。方法は、第２の可撓性壁を物体又は背部支持体に対してシールすることで進行することができる。物体を、第２の可撓性壁と背部支持体との間に配置することができる。方法はまた、第１の可撓性壁を使用して物体の第１の表面の第１の部分に第１の力を加えるステップを含む。第１の力を加えることは、ブラダを加圧するステップを含むことができる。さらに、方法は、第１の可撓性壁を使用して物体の第１の表面の第２の部分に第２の力を加えることで進行することができる。表面の第２の部分は、第１の接触部材に対応する。いくつかの実施形態では、方法はまた、第２の可撓性壁を使用して物体の第２の表面の第３の部分に第３の力を加えるステップを含む。第２の表面の第３の部分は、第２の接触部材に対応することができる。第２の力を加えるステップは、第２の接触部材に外力を加えることを含むことができる。
【００２１】
いくつかの実施形態では、物体の少なくとも一部は、第１の可撓性壁と第２の可撓性壁との間に配置される。第１の力、第２の力、及び第３の力のそれぞれは、独立して制御可能であってもよい。方法は、第１の力、第２の力、及び第３の力のすべてを加えながら、第１の力、第２の力、又は第３の力を変化させるステップをさらに含むことができる。方法はまた、第２の可撓性壁を使用して物体の第２の表面の第４の部分に第４の力を加えるステップを含むことができる。第４の力を加えるステップは、第２の可撓性壁を横切って圧力を加えるステップを含む。この第４の力の印加は、センサ入力に基づくことができる。
【００２２】
いくつかの実施形態では、物体の２つの表面の異なる部分への力の印加を制御するための加圧工具装置は、背部支持体と内面及び外面を含む可撓性壁とを含む。内面は、接触部分と非接触部分とを含む。外面は、物体又は背部支持体に対してシールするように動作可能であってもよい。加圧工具装置はまた、可撓性壁の内面の接触部分に接触するように動作可能な接触部材を備える。接触部材は、可撓性壁の内面の非接触部分から離れて配置される。加圧工具装置はまた、接触部材を支持し、接触部材を可撓性壁に対して移動させるように動作可能な位置決め装置を備える。
【００２３】
いくつかの実施形態では、加圧工具装置は、圧力チャンバをさらに備える。背部支持体、可撓性壁、接触部材、及び位置決め装置を、圧力チャンバ内に配置することができる。
【００２４】
接触部材は透過性である。同じ又は他の実施形態では、接触部材は圧縮可能である。接触部材は、連続気泡発泡体及びバネのうちの一方であってもよい。内面の接触部分に接触する接触部材の表面は、非平面であってもよい。
【００２５】
可撓性壁は、エラストマー材料から形成されてもよい。いくつかの実施形態では、可撓性壁は、可撓性壁を圧力チャンバ内の背部支持体に対してシールするためのシールを含む。シールは、可撓性壁の全周にわたって延在してもよい。
【００２６】
いくつかの実施形態では、加圧工具装置は、制御装置と、制御装置に通信可能に結合されたセンサとをさらに備える。センサは、圧力センサ、温度センサ、及び視覚センサのうちの１つであってもよい。制御装置を、センサからの入力に基づいて第１の圧力を制御するように構成することができる。さらに、このセンサ入力に基づいて他のパラメータを制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１Ａ】加圧工具装置の一例の概略図である。
【図１Ｂ】加圧工具装置の別の例の概略図である。
【図１Ｃ】加圧工具装置のさらに別の例の概略図である。
【図１Ｄ】加圧工具装置のさらに別の例の概略図である。
【図２】いくつかの実施形態による、物体を処理する方法に対応するプロセスフローチャートである。
【図３】いくつかの実施形態による、加圧工具装置の一例である。
【図４Ａ】いくつかの実施形態による、加圧工具装置を使用して生成された被処理物体の表面上の圧力プロファイルの一例である。
【図４Ｂ】いくつかの実施形態による、加圧工具装置を使用して生成された被処理物体の表面上の圧力プロファイルの別の例である。
【図４Ｃ】いくつかの実施形態による、加圧工具装置を使用して生成された被処理物体の表面上の圧力プロファイルのさらに別の例である。
【図４Ｄ】いくつかの実施形態による、加圧工具装置を使用して生成された被処理物体の表面上の圧力プロファイルのさらに別の例である。
【図５Ａ】加圧工具装置の接触部材の一例の概略図である。
【図５Ｂ】加圧工具装置の接触部材の別の例の概略図である。
【図５Ｃ】加圧工具装置の接触部材のさらに別の例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下の説明では、提示された概念の完全な理解を提供するために、多くの特定の詳細が述べられる。提示された概念は、これらの特定の詳細の一部又は全部を用いずに実施され得る。他の例では、周知のプロセス動作は、説明された概念を不必要に不明瞭にしないように詳細には記載されていない。いくつかの概念は特定の例と関連して説明されるが、これらの例は限定を意図するものではないことが理解されよう。
【００２９】
序文
膨張可能なマンドレルとも称され得る従来の加圧されたブラダは、典型的には、被処理物体の様々な表面に圧力及び力を加えるために使用される。特に、加圧されたブラダを使用して、不規則な形状の表面及び／又は処理中にその形状を変化させる表面を押圧することができる。そのような加圧されたブラダの設計は、ブラダの可撓性壁に作用する均一な内圧と、異なる種類の表面に適合するこの可撓性壁の能力とを組み合わせる。しかしながら、これらの従来の装置は、同じ表面の異なる部分に加えられる圧力及び／又は力のレベルを独立して制御するようには設計されていない。従来の加圧されたブラダは、一般に、表面全体に均一な圧力／均一に分布した力を加えるように制限される。
【００３０】
本明細書で説明する加圧工具装置は、この欠点に対処し、物体の同じ表面の異なる部分に適用される圧力レベル及び／又は力レベルを独立して制御及び変化させることを可能にする。例えば、物体の処理は、この物体の表面上のある部分（例えばコーナー）でより高い圧力／力を必要とし、別の部分（例えば平面部分）でより低い圧力／力を必要とし得る。単一の加圧工具装置をこの処理に使用することができる。具体的には、同じ加圧工具装置は、同じ表面の異なる部分に異なるレベルの圧力／力を加えることができる。これらの圧力／力レベルは、実質的に異なり、例えば伸張及び／又はコーナー効果に関連する変動をはるかに超えることがある。いくつかの実施形態では、圧力／力の大きさの差（同じ表面の異なる部分に同時に加えられる）は、少なくとも約２５％、少なくとも約５０％、少なくとも約１００％、又は少なくとも約２００％であってもよい。いくつかの実施形態では、均一性が必要な場合に、加圧工具装置（本明細書に記載）を使用して、物体の表面に実質的に均一な圧力／力を加えることもできる（例えば、圧力変動が１０％未満、５％未満、又は１％未満）ことに留意されたい。言い換えれば、上述の加圧工具装置は従来の加圧されたブラダの機能性を保持するが、これまでには利用できなかった付加的な特徴を追加する。例えば、表面の異なる部分での独立した圧力／力制御を用いて、処理中にこれらのレベルを動的に変化させることもできる。
【００３１】
この制御レベルは、複雑な形状を有する複合物体（例えば、「グリーン」複合構造体）を硬化させるのに特に有用であり得る。この例では、より高い外部圧力が予想される１以上の箇所でより高い圧力が使用されてもよい。例えば、複合構造体が外部圧密力（例えば、真空バッグからの力）にさらされたときに、加圧工具装置を使用して、この構造体の内部空隙部を有する「グリーン」複合構造体を破砕しないように支持することができる。当業者であれば、他の様々な用途も該当することを理解されよう。一般に、加圧工具装置を、２つ以上の異なる圧力レベルを必要とする任意の用途に使用することができる。さらに、異なる圧力レベルに一般的な言及がなされているが、圧力の印加は力の印加に対応し、加圧工具装置を異なる力の印加に使用できることは当業者には理解されよう。用語「力」及び「圧力」は、場合によっては交換可能に使用することができる。
【００３２】
いくつかの実施形態では、加圧工具装置は、可撓性壁及び接触部材を含む。動作中、可撓性壁の第１の側面（例えば、外側）は、物体の表面に対して配置され得る。第１の圧力は、（第１の壁の反対側の）可撓性壁の第２の側面（例えば、内側）に加えられる。例えば、可撓性壁は、この動作中に加圧され得る密閉されたブラダを形成することができる。ブラダは、物体と背部支持体との間の位置にあってもよい。あるいは、可撓性壁と物体とを含むスタックが、可撓性壁を物体に押し付けるために加圧された圧力チャンバ内に配置されてもよい。
【００３３】
第１の圧力は、可撓性壁によって物体の表面（装置で処理されている）に加えられる圧力及び対応する力に変換される。このように、可撓性壁に接触する表面の一部は、第１の力を受ける。いくつかの実施形態では、可撓性壁によって物体表面に加えられる圧力／力は、可撓性壁の第２の側面（例えば、内側）に加えられる圧力／力と実質的に同じであってもよい。言い換えれば、可撓性壁の伸張／再形成に起因する損失／偏差は、この動作の間は無視できる。しかしながら、場合によっては、この伸張／再形成がブリッジを引き起こすことがある（可撓性壁が部品の形状に従わない場合）。力の分化を使用して、ブリッジを克服することができる。例えば、可撓性壁のいくつかの部分は、接触部材によって及ぼされる付加的な力を使用してさらに伸張されてもよい。さらに、可撓性壁に作用する空気圧又は油圧は均一である。このように、可撓性壁によって物体の表面に伝達される圧力及び力分布もまた均一であり得る。
【００３４】
接触部材は、可撓性壁の第２の側面の一部に接触し、第１の圧力と区別するために、第２の圧力と見なすことができる力をこの部分に加える。具体的には、接触部材は、制御された力を使用して（例えば、位置決め装置を使用して接触部材に直接加えられるか、接触部材が可撓性壁によって形成されたブラダの内部に配置されるとき可撓性壁を介して接触部材に押し付けることによって）可撓性壁に押し付けられ得る。接触部材に強制的に加えられる量は、物体表面の第２の部分に加えられる必要がある所望の力及び／又は圧力に基づいて選択され得る。
【００３５】
いくつかの実施形態では、接触部材は流体に対して透過性である。このように、第１の圧力（例えば、ブラダを加圧することによって生成される）は、接触部材をインタフェースする可撓性壁の部分にも加えられる。このため、接触部材に接触する可撓性壁の部分は、圧力と対応する力との組み合わせを受けることがある。
【００３６】
可撓性壁の内面の異なる部分（例えば、接触部分及び非接触部分）に加えられる異なる圧力／力は、可撓性壁によって物体表面に伝達されることに留意されたい。このように、物体表面はまた、異なるレベルの圧力及び力を受ける。可撓性壁を通じた損失がないと仮定すると、可撓性壁の部分に加えられるこれらの圧力／力は、可撓性壁と接触している物体の表面に作用する圧力／力のレベルと同じである。このように、可撓性壁の非接触部分と、この非接触部分に対応する物体の表面の第１の部分とに加えられる第１の圧力／力を参照することができる。同様に、可撓性壁の接触部分と、この接触に対応する物体の表面の第２の部分とに加えられる複合圧力／力（例えば、第１及び第２の圧力／力）を参照することができる。
【００３７】
上記のように、加圧工具装置はまた、第１の圧力及び第２の圧力（及び対応する力）のそれぞれを独立して制御することができる。この制御は、処理中に加圧工具装置を追加又は除去する必要なく、より具体的には、装置を使用して圧力／力を加えながら、実行され得る。例えば、第１の圧力を同じに保つことができる（例えば、可撓性壁によって形成されたブラダ内の流体圧力を一定にすることができる）一方で、第２の圧力を変化させてもよい（例えば、接触部材と可撓性壁との間の接触のレベルを変化させることによって、より具体的には、接触部材が可撓性壁に押し付けられる力を変化させることによって）。代替的に、第１の圧力を変化させることができる（例えば、可撓性壁によって形成されたブラダ内の流体圧力を、流体をブラダの内外に圧送することによって変化させることができる）一方で、第２の圧力は同じであってもよい（例えば、接触部材と可撓性壁との間に同じレベルの接触を維持することによって、より具体的には、接触部材に加えられる力を変化させないことによって）。さらに、第１の圧力と第２の圧力の両方を互いに独立して変化させることができる。この動的な圧力／力アプローチは、被処理表面に均一な圧力を及ぼす（変化したとしても、圧力は常に均一である）ように設計された従来の圧力バッグとは対照的である。このように、本明細書に記載の加圧工具装置は、より高いレベルの圧力制御（例えば、異なる部分に対する独立制御）を可能にし、それによって、品質を改善し、コストを節約し、再加工又は修復を低減し、新しいタイプのプロセス及び設計を可能にする。加圧工具装置はまた、新しい作業の実行を可能にする処理能力を拡張するか、現行では多段階処理を必要とし得る可能性のあるプロセスの単純化を可能にする。
【００３８】
加圧工具装置の例
図１Ａ〜図１Ｄは、参照のためにこれらの図に示されている物体１９０の表面１９２の異なる部分に異なる圧力／力レベルを加えるための加圧工具装置１００の例を示している。当業者であれば、物体１９０が加圧工具装置１００の一部ではないことを理解されよう。加圧工具装置１００は、物体１９０を処理するために使用され、別個の構成要素である。処理中、加圧工具装置１００は、例えば、図１Ａ〜図１Ｄに示すように、物体１９０の表面１９２の異なる部分に異なる圧力／力レベルを加えながら物体１９０と接触する。
【００３９】
加圧工具装置１００は、可撓性壁１１０と接触部材１２０とを備える。次に、これらの各構成要素について、より詳細に説明する。可撓性壁１１０は、第１の表面１１４と、第１の表面１１４とは反対側の第２の表面１１６とを含む。可撓性壁１１０が、例えば図１Ａに示されるようにブラダを形成するとき、第１の表面１１４は外面とも称されることがあり、第２の表面１１６は内面と称されることがある。
【００４０】
加圧工具装置１００の動作中、第１の表面１１４は、物体１９０の表面１９２と接触する。第２の表面１１６は、接触部分１１６ｂ及び非接触部分１１６ａの２つの部分を含む。図１Ａ及び図１Ｃを参照すると、接触部材１２０は、可撓性壁１１０の第２の表面１１６の接触部分１１６ｂに（例えば、動作中又は常に）接触し得るか、取り付けられ得る。接触部材１２０は、第２の表面１１６の非接触部分１１６ａに接触しない。
【００４１】
第２の表面１１６の接触部分１１６ｂ及び非接触部分１１６ａに対する接触部材１２０のこの位置は、動作中に接触部分１１６ｂ及び非接触部分１１６ａに異なる圧力／力レベルを加えることを可能にする。具体的には、（例えば、接触部材１２０に加えられる力を制御することによって）接触部材１２０と接触部分１１６ｂとの間の接触のレベルを制御することにより、接触部分１１６ｂに加えられる全圧力／力を制御することができる。なお、この全圧力／力は、第２の表面１１６全体に均一に及ぼされる圧力（第１の圧力１９４ａと称することができる）と接触部材１２０によって接触部分１１６ｂにのみ及ぼされる圧力（第２の圧力１９４ｂと称することができる）との組み合わせである。第１の圧力１９４ａは、油圧又は空気圧であってもよく、第２の表面１１６全体に接触する流体（例えば、液体又は気体）によって及ぼされる。図１Ａに示すように、第２の圧力１９４ｂは、接触部材１２０によって及ぼされ、接触部材１２０と接触部分１１６ｂとの間の接触のレベルによって決定される機械的圧力であってもよい。
【００４２】
例えば、接触部分１１６ｂに及ぼされる全圧力（すなわち、第１の圧力１９４ａと第２の圧力１９４ｂとの組み合わせ）は、非接触部分１１６ａに及ぼされる圧力（すなわち、第１の圧力１９４ａ）よりも高くてもよい。この例では、接触部材１２０によって接触部分１１６ｂに加えられる第２の圧力１９４ｂは正圧と称されることがある。言い換えれば、第１の圧力１９４ａ及び第２の圧力１９４ｂ及び対応する力が、例えば図１Ａに示されるのと同じ方向に加えられる。
【００４３】
第１の圧力１９４ａに関連する力は、第２の圧力１９４ｂに関連する力（又は単に第２の力）と常に同じ方向を有するとは限らないことに留意されたい。一般に、第１の圧力１９４ａに関連する力は、物体１９０の表面１９２に向けられる。ただし、接触部材１２０は、可撓性壁１１０を表面１９２に向かって押し付けるか、可撓性壁１１０を表面１９２から引き離すことができる。例えば、接触部材１２０は、可撓性壁１１０に、より具体的には、可撓性壁の接触部分１１６ｂに取り付けられてもよい。この例では、接触部材１２０は、接触部分１１６ｂを物体１９０から引き離すことができ、この場合、接触部分１１６ｂに及ぼされる全圧力（すなわち、第１の圧力１９４ａと第２の圧力１９４ｂと対応する力との組み合わせ）は、（非接触部分１１６ａに及ぼされる）第１の圧力１９４ａより小さくてもよい。この例では、接触部材１２０が接触部分１１６ｂ上に加える圧力／力は、負圧／負の力と称されることがある。
【００４４】
接触部材１２０は、第１の圧力１９４ａを印加するために使用される１以上の流体に対して透過性であってもよい。この透過性の特徴により、流体は、接触部材１２０を介してこの圧力を伝達するのではなく、可撓性壁１１０の接触部分１１６ｂに直接的に第１の圧力１９４ａを及ぼすことができる。例えば、接触部材１２０は、接触部材１２０がこの接触部分１１６ｂと接触しているときでさえ、流体が第２の表面１１６の接触部分１１６ｂに達することを可能にするオープンセル又は他のタイプの開口部１２３を有することができる。接触部材１２０のいくつかの例には、連続気泡発泡体１２２（図５Ａに示す）、バネ１２４（図５Ｂに示す）などが含まれる。加圧流体が（例えばブラダ１１１から）供給かつ／又は除去されている間、この流体は接触部材１２０を通って流れる。いくつかの実施形態では、加圧流体を、加圧工具装置１００を使用する前に、加圧工具装置１００から、より具体的にはブラダ１１１（図１Ａに示す）又は圧力チャンバ１０１（図１Ｂに示す）から除去することができる。
【００４５】
あるいは、接触部材１２０は非透過性であってもよい。この場合、接触部材１２０は、接触部材１２０が可撓性壁１１０とインタフェースする可撓性壁１１０の一部に加圧流体が達するのを阻止する。いくつかの実施形態では、接触部材１２０が可撓性壁１１０に作用する力は、物体１９０に加えられる第２の力１９３ｂに対応するだけであり、物体表面のこの第２の部分１９２ｂ内の加圧流体からの寄与はない。あるいは、接触部材１２０は、ピストンとして動作可能であってもよく、（例えば、接触部材１２０が可撓性壁によって形成されたブラダを横切って延在していない場合）加圧流体から追加の力を生成することができる。
【００４６】
いくつかの状態では、接触部材１２０は、可撓性壁１１０に、より具体的には、可撓性壁１１０の接触部分１１６ｂに、追加の圧力及び／又は力を加えなくてもよい。これらの状態では、接触部分１１６ｂと非接触部分１１６ａの両方が（例えば、第２の表面１１６に接触する加圧流体からの）同じ圧力にさらされてもよい。さらに、接触部材１２０は、いくつかの動作段階の間、接触部分１１６ｂから分離されてもよい（すなわち、この部分に接触しない）。この分離能力は、例えば、使用していないときの接触部材１２０の除去／交換、均一な圧力の適用（例えば、接触部材１２０が可撓性壁１１０に接触しておらず、第２の圧力１９４ｂが実質的にゼロであるとき）、及びその他の目的に使用されてもよい。
【００４７】
いくつかの実施形態では、接触部材１２０は、第２の表面１１６の接触部分１１６ｂに取り付けられる。例えば、接触部材１２０は、接触部分１１６ｂに糊付けされ、接着され、成形され、溶接され、モノリシックに一体化されるか、一緒に結合されてもよい。接触部材１２０は、第２の表面１１６の接触部分１１６ｂに恒久的に取り付けられてもよいし、取り外し可能に取り付けられてもよい。あるいは、接触部材１２０は、第２の表面１１６の接触部分１１６ｂに取り付けられなくてもよく、これにより、接触部材１２０を接触部分１１６ｂから離れるように動かすことを可能にする。
【００４８】
接触部材１２０は、透過性であることに加えて、又は透過性であることに替えて、圧縮可能であってもよい。この圧縮可能な特徴を使用して、接触部材１２０を様々な形状の接触部分１１６ｂに適合させる、かつ／又は接触部材１２０が接触部分１１６ｂに及ぼす圧力／力分布を制御することができる。例えば、接触部材１２０の圧縮レベル（例えば、Ｚ軸に沿った接触部材１２０の寸法変化）は、接触部分１１６ｂに及ぼされる力及び圧力に対応することができる（例えば、より高い圧力に対応するより高い次元の圧縮、及びその逆）。さらに、圧縮可能な特徴を使用して、接触部材１２０が接触部分１１６ｂに確実に適合させることができる。具体的には、可撓性壁１１０の第１の表面１１４は、物体１９０の表面１９２に適合することができ、これにより接触部分１１６ｂの形状を変化させることができる。接触部材１２０の圧縮性は、接触部材１２０と接触部分１１６ｂとの間の接触を失うことなく、形状におけるこれらの変化を可能にすることができる。接触部材１２０のいくつかの例は、連続気泡発泡体１２２（図５Ａに示す）、バネ１２４（図５Ｂに示す）、及び油圧デバイスである。
【００４９】
あるいは、接触部材１２０は、非圧縮性（例えば、金属ブロック）であってもよい。非圧縮性特徴は、膨張可能な工具装置１００で処理されている間に、物体１９０の表面１９２を平滑化（例えば、平坦化）する必要がある場合に有用であり得る。
【００５０】
いくつかの実施形態では、接触部材１２０の表面１２１（可撓性壁１１０に、より具体的には第２の表面１１６の接触部分１１６ｂに接触する）は、例えば図５Ｃに示すように非平面であり得る。非平坦な表面１２１は、例えば、表面１２１のプロファイルが（可撓性壁１１０が任意のプロファイルに容易に適合し得ると仮定して）物体１９０の表面１９２の第２の部分１９２ｂのプロファイルと一致するとき、接触部分１１６ｂの表面１１６上に不均一な圧力を及ぼす（不均一な力分布を提供する）ために、及び／又は均一な圧力を及ぼす（均一な力分布を提供する）ために使用され得る。
【００５１】
接触部材１２０の表面１２１によって（第２の表面１１６の接触部分１１６ｂ上に）及ぼされる均一又は不均一な圧力／力分布の差は、例えば接触部材１２０の圧縮に依存し得る。例えば、表面１２１と第２の部分１９２ｂとの形状が異なる場合（例えば、一方が平面で他方が非平面である場合）、接触部材１２０は、表面１２１上の異なる点で異なって圧縮される。より高い圧縮を有する点でより高い圧力／力を受け、その逆もまた同様である。例えば、図４Ｄは、第２の表面１１６に加えられる不均一な圧力プロファイルの一例を示している。この圧力プロファイルの例は、図５Ｃに示す接触部材１２０を用いて物体１９０の平坦な表面に圧力／力を加えた結果であってもよい。再び図４Ｄを参照すると、接触部材１２０の中心における圧縮がより大きい（接触部材１２０の中心は縁部よりも突出して、より高い圧力をもたらす）ため、第２の圧力は、中心（Ｐ２−ｍａｘ）において縁部（Ｐ２−ｍｉｎ）よりも高い。その結果、接触部分１１６ｂの中心は、縁部（Ｐｔ−ｍｉｎ）よりも高い圧力の全圧（Ｐｔ−ｍａｘ）を受ける。接触部材１２０の表面１２１及び第２の部分１９２ｂの形状が、両方とも平面である場合又は両方とも非平面であるが相補的である場合、接触部材１２０によって及ぼされる圧力は、例えば、図４Ａ〜図４Ｃに示すように、第２の部分１９２ｂ全体にわたって均一であり得る。第２の部分１９２ｂ（Ｐｔ）に対応する圧力は、典型的には、第１の部分１９２ａ（Ｐ１）に対応する圧力とは異なることに留意すべきである。さらに、第１の部分１９２ａ（Ｐ１）に対応する圧力は、ほぼ均一である。前述のように、第２の部分１９２ｂ（Ｐｔ）に対応する圧力と第１の部分１９２ａ（Ｐ１）に対応する圧力との間の典型的な差異に対して、（例えば、可撓性壁１１０の伸張による）第１の部分１９２ａにおける可能な圧力変動は無視できる。
【００５２】
いくつかの実施形態では、加圧工具装置１００の別の構成要素に目を向けると、可撓性壁１１０は、エラストマー材料、例えばゴム、ポリマーから形成される。このため、可撓性壁１１０は伸張可能であってもよい。あるいは、可撓性壁１１０は非伸張性であってもよい。例えば、可撓性壁１１０は、薄い可撓性の金属シート（例えば、箔）から形成されてもよい。可撓性壁１１０は、（例えば、変形及び／又は伸張のために）第２の部分１９２ｂ及び／又は接触部材１２０に実質的な追加の圧力／力を及ぼすことなく、第２の部分１９２ｂの形状に容易に適合することができる。それによって、加圧流体及び接触部材１２０によって可撓性壁１１０に加えられる圧力／力は、可撓性壁１１０によって物体１９０の表面１９２に加えられる圧力／力と同じであってもよい。可撓性壁１１０の厚さは均一であってもよい。
【００５３】
図１Ａを参照すると、可撓性壁１１０は、内部空隙部１１２を含むブラダ１１１を形成することができる。この例では、ブラダ１１１は、膨張可能なマンドレルと称されることもある。接触部材１２０を、ブラダ１１１の内部空隙部１１２内に配置することができる。可撓性壁１１０は、ブラダ１１１の内部空隙部１１２を加圧流体、例えば液体又は気体で充填するためのバルブ１３０を備えることができる。バルブ１３０は、ガスタンクやポンプなどの加圧流体源１８２及び／又はポンプなどのブラダ１１１から流体を除去するための装置に接続可能である。
【００５４】
いくつかの実施形態では、接触部材１２０は、ブラダ１１１を横切って延在し、例えば図１Ａに示すように、第２の表面１１６の接触部分１１６ｂ及び第２の表面１１６の追加の接触部分１１６ｃに相互作用する。追加の接触部分１１６ｃは、接触部材１２０が接触部分１１６ｂに圧力／力を及ぼす間、接触部材１２０を支持することができる。この手法では、接触部材１２０は、例えば図１Ｂを参照して後述する位置決め装置１８４を使用して、外部的に支持される必要はない。可撓性壁１１０の接触部分１１６ｂと追加の接触部分１１６ｃとの間の距離（ブラダ１１１の厚さと称することができる）は、接触部材１２０の圧縮、結果として、接触部材１２０が接触部分１１６ｂに及ぼす圧力／力を制御するために使用され得る。したがって、ブラダ１１１は、第２の圧力１９４ｂ及び可撓性壁１１０に作用する対応する力を制御するために、圧縮又は拡張され得る。ブラダ１１１内の流体の量は、第１の圧力１９４ａ及び可撓性壁１１０に作用する対応する力を制御することに留意されたい。
【００５５】
図１Ｂを参照すると、いくつかの実施形態において、加圧工具装置１００は、接触部材１２０を支持する位置決め装置１８４をさらに備える。位置決め装置１８４は、接触部材１２０を可撓性壁１１０に対して移動させ、いくつかの実施形態では、接触部材１２０に力を加えるように構成され得る。この移動は、接触部材１２０によって可撓性壁上に、より具体的には可撓性壁１１０の接触部分１１６ｂ上に及ぼされる圧力及び／又は力を制御するために使用され得る。この及ぼされた圧力／力は、その後、可撓性壁１１０によって物体１９０の表面１９２に伝達される。例えば、位置決め装置１８４は、接触部材１２０を物体１９０に向かって押し付けて、圧力／力を増加させることができる。あるいは、位置決め装置１８４は、接触部材１２０を物体１９０から離して移動させて、圧力／力を減少させることができる。
【００５６】
図１Ｂを参照すると、加圧工具装置１００は、圧力チャンバ１０１を備えることができる。可撓性壁１１０及び接触部材１２０は、圧力チャンバ１０１内に配置される。加圧工具装置１００の動作中、物体１９０も圧力チャンバ１０１の内部に配置される。圧力チャンバ１０１は、第１の圧力１９４ａ及び対応する力を可撓性壁１１０に加える間に、加圧流体を収容するために使用され得る。図１Ａに提示された例と同様に、可撓性壁１１０は、図１Ｂに示す例では、加圧流体と物体１９０との間に配置される。加圧流体を圧力チャンバ１０１の内外へ圧送すると、第１の圧力１９４ａが変化し、結果として、異なる力が可撓性壁１１０の非接触部分１１６ａ及び物体１９０の対応する部分に加えられる。圧力チャンバ１０１はまた、第１の圧力１９４ａが可撓性壁１１０に加えられないように、周囲圧力で動作してもよいことに留意されたい。
【００５７】
可撓性壁１１０は、可撓性壁１１０を（図１Ｂに示すように）背部支持体１７０に対して、又は別の例では、物体１９０の表面１９２に対してシールするためのシール１１５を備えることができる。このように、可撓性壁１１０、背部支持体１７０、及び圧力チャンバ１０１の組み合わせは、膨張可能なマンドレルとして集合的に動作可能である。シール１１５は、可撓性壁１１０の全周にわたって延在してもよい。シール１１５のために、加圧流体は可撓性壁１１０と物体１９０との間を通り抜けることができず、それによって圧力差が生成され、可撓性壁１１０及び物体１９０に対して第１の圧力１９４ａが加えられる。さらに、圧力チャンバ１０１内の圧力が変化すると、可撓性壁１１０を横切る圧力も変化し、それによって、可撓性壁１１０に接触する物体１９０の表面１９２に圧力／力を及ぼす。圧力チャンバ１０１の一例はオートクレーブである。ただし、他のタイプのチャンバもまた該当する。
【００５８】
図１Ｄを参照すると、加圧工具装置１００は、制御装置１８０及びバルブ１３０を備えることができる。制御装置１８０は、加圧流体の流れを制御し、それによって第１の圧力１９４ａ及び対応する力を制御するためにバルブ１３０に通信可能に結合され得る。
【００５９】
いくつかの実施形態では、加圧工具装置１００は、制御装置１８０に通信可能に結合された位置決め装置１８４をさらに備える。したがって、制御装置１８０は、位置決め装置１８４の動作及び位置決め装置１８４が可撓性壁に及ぼす力を制御するために使用され得る。位置決め装置１８４のいくつかの態様は、上に記載されている。例えば、位置決め装置１８４は、接触部材１２０を支持し、接触部材１２０を移動させるように動作可能である。位置決め装置１８４は、第２の圧力１９４ｂを決定する接触部材１２０と可撓性壁１１０の第２の表面１１６の接触部分１１６ｂとの間の接触レベル（例えば、圧力及び／又は力）を制御するために使用され得る。物体１９０は、位置決め装置１８４によって及ぼされる力に抗して、背部支持体１７０を用いて支持され得る。位置決め装置１８４が可撓性壁に対して押し付けられる力は、互いにプライ剪断／スリップを助け、皺を低減又は除去するように制御され得る。さらに、この力制御は、「ブリッジ」を除去又は低減するために使用され得る。いくつかの実施形態では、背部支持体１７０と位置決め装置１８４との相対位置が第２の圧力１９４ｂを決定する。
【００６０】
位置決め装置１８４は、例えば図１Ｂに示すように接触部材１２０を直接支持することができる。具体的には、位置決め装置１８４は、圧力チャンバ１０１内で可動のアーム（例えば、ロボットアーム）であってもよい。
【００６１】
図１Ｂに示される加圧工具装置１００における処理物体１９０の簡単な例は、加圧工具装置１００のいくつかの特徴を説明するのに有用であり得る。物体１９０は、図１Ｂに示すような最終形状に成形される前に、最初に平面基板（例えば成形マンドレル）上に形成されるか、他のツールを用いて予め成形されてもよい。さらに、物体１９０は、膨張可能な工具装置１００を使用する前に最終形状に既に成形されていてもよく、加圧工具装置１００を使用してこの形状を保持してもよい。加圧工具装置１００を、他の工具／装置と共に使用してもよい。
【００６２】
いくつかの実施形態では、物体１９０の成形は、例えば、位置決め装置１８４に加えられた力を用いて物体１９０を背部支持体１７０のコーナーに押し付け、可撓性壁１１０及び物体１９０に伝達するなど、背部支持体１７０と位置決め装置１８４の組み合わせを使用して実施され得る。この力は、特定の位置、例えばコーナーに加えられる必要があり得ることに留意されたい。いくつかの実施形態では、物体１９０を背部支持体１７０に押し付けることは、圧力チャンバ１０１の内部を加圧し、それによって、位置決め装置１８４に力を加えることに加えて、又はその代わりに第１の圧力１９４ａを生成することを含み得る。背部支持体１７０は、物体１９０のための形態として効果的に動作可能であり、物体は、背部支持体１７０に適合するまでその形状を変えることができる。物体１９０が多プライ物体（例えば、複合物体）である場合、この成形動作の間、内側プライは、皺を避けるために外側プライに対してスリップすることがある。皺を防ぐために、及び／又は物体１９０が所望の形状及びサイズ／厚さ（例えば、圧力比が望ましい繊維）を有することを保証するために、力及び／又は圧力の様々な組み合わせ（図２Ａ及び図２Ｂを参照して以下にさらに説明する）を使用することができる。例えば、第１の圧力１９４ａ（及び対応する力）を加える前に第２の圧力１９４ｂ（及び対応する力）を加えて、内側プライをスリップさせ、皺を防ぐことができる。次いで、第１の圧力１９４ａ（及び対応する力）を制御して、物体１９０の望ましい厚さを達成することができる。
【００６３】
図１Ｄを参照すると、いくつかの実施形態では、制御装置１８０は、第１の圧力１９４ａ及び第２の圧力１９４ｂ及び対応する力を独立して制御するように構成される。例えば、第１の圧力１９４ａ及び対応する力を、バルブ１３０を制御することによって制御することができ、第２の圧力１９４ｂ及び対応する力を、位置決め装置１８４を制御することによって制御することができる。バルブ１３０の動作は、位置決め装置１８４の動作とは無関係であってもよい。
【００６４】
加圧工具装置１００は、制御装置１８０に通信可能に結合されたセンサ１８６をさらに備えることができる。センサ１８６のいくつかの例には、圧力センサ、温度センサ、及び視覚センサが含まれるが、これらに限定されない。制御装置１８０は、センサ１８６から受け取った入力に基づいて、第１の圧力１９４ａ及び第２の圧力１９４ｂのうちの１以上を制御するように構成され得る。他の処理パラメータを、センサ入力に基づいて制御することもできる。
【００６５】
いくつかの実施形態では、加圧工具装置１００は、ヒーター１８８をさらに備える。ヒーター１８８は、制御装置１８０に通信可能に結合され、物体１９０の温度を制御するように構成され得る。具体的には、動作中、ヒーター１８８は、物体１９０に熱的に結合されてもよい。
【００６６】
方法の例
図２は、物体１９０の表面１９２の第１の部分１９２ａ及び第２の部分１９２ｂへの力１９３ａ及び１９３ｂの印加を制御する方法２００に対応するプロセスフローチャートを示している。
【００６７】
いくつかの実施形態では、方法２００の動作は、図１Ａに示す加圧工具装置１００の例を使用して実行される。これらの実施形態では、方法２００は、物体１９０と背部支持体１７０との間にブラダ１１１を配置するステップを含むことができる（図２のブロック２０２を参照）。この位置決め動作を、ブラダ１１１の内部の圧力がブラダ１１１の外部の圧力よりも低い間に行うことができる。例えば、接触部材１２０は圧縮可能であり、接触部材１２０が圧縮されている間に位置決め動作を実行することができる。
【００６８】
あるいは、方法２００の動作は、図１Ｂ及び図１Ｃに示す加圧工具装置１００の例を使用して実行される。これらの実施形態では、方法２００は、背部支持体１７０に対して可撓性壁１１０をシールするステップを含むことができる（図２のブロック２０６を参照）。図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、物体１９０は、可撓性壁１１０と背部支持体１７０との間の密閉空間に配置される。
【００６９】
方法２００は、第１の部分１９２ａに第１の力１９３ａを加えるステップを含む（図２のブロック２１０を参照）。図１Ａに示す例を参照すると、第１の力１９３ａは、可撓性壁１１０によって形成されたブラダ１１１を使用して加えられてもよい。具体的には、第１の力１９３ａを加えるステップは、ブラダ１１１を加圧するステップ（図２のブロック２１２を参照）、より具体的にはブラダ１１１に加圧流体を流すステップ（図３のブロック２１３を参照）を含み得る。
【００７０】
図１Ｂに示す例を参照すると、第１の力１９３ａは、可撓性壁１１０を横切る圧力勾配を生成するステップを含むことができる（図２のブロック２１４を参照）。言い換えると、密閉空間と密閉空間の外部の領域との間に、すなわち可撓性壁１１０の内部と外部との間に圧力差が生じる。動作２１４は、密閉空間内の圧力を減少させるステップを含むことができる（図２のブロック２１５を参照）。例えば、密閉空間の外部（例えば、圧力チャンバ１０１の内部）の圧力を一定レベルに維持しながら、動作２１５を実行することができる。例えば、密閉空間外の圧力は、周囲圧力であってもよい。
【００７１】
いくつかの実施形態では、動作２１４は、圧力チャンバ１０１内の圧力を増加させるステップを含むことができる（図２のブロック２１８を参照）。言い換えれば、密閉空間の外部の領域の圧力を増加させることができる。密閉空間内の圧力を一定レベルに保った状態で動作２１８を実行することができる。いくつかの実施形態では、密閉空間内の圧力の一定レベルは周囲圧力レベルである。あるいは、動作２１５及び動作２１８は同時に実行されてもよい。
【００７２】
方法２００は、第２の力１９３ｂを第２の部分１９２ｂに加えるステップをさらに含む（図２のブロック２２０を参照）。いくつかの実施形態では、第２の力１９３ｂを加えるステップは、接触部材１２０に外力１９５を加えるステップを含むことができる。
【００７３】
図１Ａに示す例を参照すると、接触部材１２０を、ブラダ１１１の内部に配置することができる。接触部材１２０が（上述のように）透過性である場合、動作２１２中の加圧ブラダ１１１は、第２の力１９３ｂを加えるステップに加えて、第１の力１９３ａを第２の部分１９２ｂに加えるステップをさらに含む。さらに、ブラダ１１１が物体１９０と背部支持体１７０との間に配置される場合（例えば、図１Ａに示すように）、接触部材に外力１９５を加えるステップは、背部支持体１７０を物体１９０に向けて前進させるステップを含むことができる。
【００７４】
図１Ｂに示す例を参照すると、位置決め装置１８４を使用して接触部材１２０に外力１９５を加えることができる。例えば、接触部材１２０に外力１９５を加えるステップは、位置決め装置１８４を背部支持体１７０に向けて前進させるステップを含むことができる。
【００７５】
いくつかの実施形態では、第１の力１９３ａの大きさは、例えば、図４Ａに概略的に示されているように、第２の力１９３ｂの大きさと異なっていてもよい。この例では、第１の力１９３ａのベクトルと第２の力１９３ｂのベクトルは同じ方向を有する（すなわち、両方の力が同じ方向に作用する）。さらに、この例では、物体表面の第２の部分１９２ｂは、（例えば、接触部材１２０が透過性である場合）第１の力１９３ａと第２の力１９３ｂとの組み合わせを受け、これを合計力１９３ｃと称することがある。
【００７６】
いくつかの実施形態では、例えば図４Ｃに示すように、第１の力１９３ａのベクトルと第２の力１９３ｂのベクトルは対向する方向を有する。この例では、物体表面の第２の部分１９２ｂはまた、（例えば、接触部材１２０が透過性である場合）第１の力１９３ａと第２の力１９３ｂとの組み合わせを受け、これを合計力１９３ｃと称することがあるが、合計力１９３ｃは第１の力１９３ａより小さい。
【００７７】
いくつかの実施形態では、第２の力１９３ｂを加える前に、接触部材１２０は可撓性壁１１０から離れて配置される。あるいは、接触部材１２０を可撓性壁１１０に取り付けることができる。この取り付け特徴は、対向する方向を有する第１の力１９３ａ及び第２の力１９３ｂのベクトルを達成することを可能にする（例えば、接触部材１２０は、可撓性壁１１０の一部を物体１９０から引き離すことができる）。
【００７８】
いくつかの実施形態では、例えば図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、物体１９０の表面１９２の第２の部分１９２ｂはコーナーを含む。コーナーは、例えば、物体表面の平面部分よりも大きな力を必要とすることがある。この追加の力を、コーナーでのブリッジを防止するために使用することができる。
【００７９】
いくつかの実施形態では、動作２１０中に第１の力１９３ａを加え、動作２２０中に第２の力１９３ｂを加えることは時間的に重複する。さらに、これらの２つの動作は、時間的にずらされていてもよい。例えば、第１の力１９３ａを加える前に第２の力１９３ｂを加えることができる。
【００８０】
いくつかの実施形態では、方法２００は、第１の力１９３ａ又は第２の力１９３ｂを変化させるステップをさらに含む（図２のブロック２３０を参照）。第１の力１９３ａ及び第２の力１９３ｂを加えながら、動作２３０を実行することができる。言い換えれば、動作２１０，２２０，及び２３０を、同時に実行することができる。いくつかの実施形態では、動作２３０は、第１の力１９３ａを変化させるステップ（図２のブロック２３２を参照）を含むが、第２の力１９３ｂを同じに保つことができる。この例は、図４Ａから図４Ｂへの移行によって示されており、例えば、加圧された流体をブラダ１１１に流すステップを含むことができる。いくつかの実施形態では、動作２３０は、第２の力１９３ｂを変化させるステップ（図２のブロック２３４を参照）を含むが、第１の力１９３ａを同じに保つことができる。
【００８１】
いくつかの実施形態では、方法２００は、センサ入力を受信するステップを含む（図２のブロック２２８を参照）。これらの実施形態では、動作２３０中に第１の力１９３ａ及び／又は第２の力１９３ｂを変化させるステップを、このセンサ入力に基づいて実行することができる。いくつかの実施形態では、センサ入力は、圧力入力、温度入力、及び視覚入力のうちの１以上を含む。
【００８２】
方法２００は、物体１９０の２つの表面１９２’及び１９２’’の異なる部分への力の印加を制御するために使用され得る。方法２００は、第１の可撓性壁１１０ａによって形成されたブラダ１１１を、物体１９０及び背部支持体１７０によって形成された空隙部１７１内に配置するステップを含むことができる。ブラダ１１１は、空隙部の内部に配置された第１の接触部材１２０ａを有する空隙部を含むことができる。
【００８３】
方法２００は、第２の可撓性壁１１０ｂを物体１９０又は背部支持体１７０に対してシールするステップで進行することができる。物体１９０は、第２の可撓性壁１１０ｂと背部支持体１７０との間に配置される。方法２００はまた、第１の可撓性壁１１０ａを使用して物体１９０の第１の表面１９２’の第１の部分１９２ａ’に第１の力１９３ａを加えるステップを含む。上述したように、第１の力１９３ａを加えるステップは、ブラダを加圧するステップを含むことができる。
【００８４】
方法２００は、第１の可撓性壁１１０ａを使用して第１の表面１９２’の第２の部分１９２ｂ’に第２の力１９３ｂを加えるステップで進行することができる。第２の部分１９２ｂ’は、第１の接触部材１２０ａに対応する。さらに、第２の部分１９２ｂ’は物体１９０のコーナー１９１ｃであってもよく、それによって、例えば第１の部分１９２ａ’とは異なる力を必要とする。
【００８５】
方法２００はまた、第２の可撓性壁１１０ｂを使用して第２の表面１９２’’の第３の部分１９２ａ’’に第３の力１９３ｃを加えるステップを含むことができる。第３の部分１９２ａ’’は、第２の接触部材１２０ｂに対応することができる。第３の力１９３ａを加えるステップは、第２の接触部材１２０ｂに外力１９５を加えるステップを含むことができる。
【００８６】
最後に、方法２００はまた、第２の可撓性壁１１０ｂを使用して物体１９０の第２の表面１９２’’の第４の部分１９２ｂ’’に第４の力１９３ｄを加えるステップを含むことができる。第４の力１９３ｄを加えるステップは、第２の可撓性壁１１０ｂを横切って圧力を加えるステップを含むことができる。例えば、図３に示す圧力チャンバ１０１を加圧することができる。
【００８７】
本発明は、特許請求の範囲と混同されるべきではない以下の付記項でも言及される。
【００８８】
Ａ１．物体（１９０）の表面の第１の部分（１９２ａ’）及び第２の部分（１９２ａ’’）への力の印加を制御する方法（２００）であって、方法（２００）は、
背部支持体（１７０）に対して可撓性壁（１１０ｂ）をシールするステップであって、物体（１９０）は、可撓性壁（１１０ｂ）と背部支持体（１７０）との間の密閉空間に配置される、ステップと、
可撓性壁（１１０ｂ）を使用して第１の力（１９３ａ）を表面の第１の部分（１９２ａ’）に加えるステップと、
可撓性壁（１１０ｂ）を使用して第２の力（１９３ｂ）を表面の第２の部分（１９２ａ’’）に加えるステップと
を含む。
【００８９】
Ａ２．第１の力（１９３ａ）を加えるステップが、可撓性壁（１１０ｂ）を横切る圧力勾配を生成するステップを含む、付記項Ａ１に記載の方法（２００）。
【００９０】
Ａ３．可撓性壁（１１０ｂ）を横切る圧力勾配を生成するステップが、密閉空間内の圧力を減少させるステップを含む、付記項Ａ２に記載の方法（２００）。
【００９１】
Ａ４．密閉空間外の圧力を一定レベルに保ったまま、密閉空間内の圧力を低下させるステップが実行される、付記項Ａ３に記載の方法（２００）。
【００９２】
Ａ５．密閉空間外の圧力が周囲圧力である、付記項Ａ４に記載の方法（２００）。
【００９３】
Ａ６．可撓性壁（１１０ｂ）を横切る圧力勾配を生成するステップが、可撓性壁（１１０ｂ）、背部支持体（１７０）、及び物体（１９０）を圧力チャンバ（１０１）内に配置し、圧力チャンバ（１０１）内の圧力を上昇させるステップを含む、付記項Ａ２に記載の方法（２００）。
【００９４】
Ａ７．密閉空間内の圧力を一定レベルに保ったまま、圧力チャンバ（１０１）内の圧力を上昇させるステップが実行される、付記項Ａ６に記載の方法（２００）。
【００９５】
Ａ８．密閉空間内の圧力の一定レベルが周囲圧力レベルである、付記項Ａ７に記載の方法（２００）。
【００９６】
Ａ９．第２の力（１９３ｂ）を加えるステップが、接触部材（１２０）に外力（１９５）を加えるステップを含み、表面の第２の部分（１９２ａ’’）は接触部材（１２０）に対応している、付記項Ａ１に記載の方法（２００）。
【００９７】
Ａ１０．接触部材（１２０）に外力（１９５）を加えるステップが、位置決め装置（１８４）を使用して実行される、付記項Ａ９に記載の方法（２００）。
【００９８】
Ａ１１．接触部材（１２０）に外力（１９５）を加えるステップが、位置決め装置（１８４）を背部支持体（１７０）に向けて前進させるステップを含む、付記項Ａ１０に記載の方法（２００）。
【００９９】
Ａ１２．第１の力（１９３ａ）の大きさが第２の力（１９３ｂ）の大きさと異なる、付記項Ａ１に記載の方法（２００）。
【０１００】
Ａ１３．第１の力（１９３ａ）を加えるステップと第２の力（１９３ｂ）を加えるステップが、時間的に重なり合う、付記項Ａ１に記載の方法（２００）。
【０１０１】
Ａ１４．第１の力（１９３ａ）を加えるステップと第２の力（１９３ｂ）を加えるステップが、時間的にずらされている、付記項Ａ１に記載の方法（２００）。
【０１０２】
Ａ１５．表面の第２の部分（１９２ａ’’）がコーナーを含む、付記項Ａ１に記載の方法（２００）。
【０１０３】
本発明のさらなる態様によれば、以下が提供される。
【０１０４】
Ｂ１．物体（１９０）の２つの表面の異なる部分への力の印加を制御する方法（２００）であって、方法（２００）は、
第１の可撓性壁（１１０ａ）によって形成されたブラダ（１１１）を、物体（１９０）及び背部支持体（１７０）によって形成された空隙部（１７１）内に配置するステップであって、ブラダ（１１１）は、空隙部（１１２）の内部に配置された第１の接触部材（１２０ａ）を有する空隙部（１１２）を含む、ステップと、
物体（１９０）又は背部支持体（１７０）に対して第２の可撓性壁（１１０ｂ）をシールするステップであって、物体（１９０）は、可撓性壁（１１０ｂ）と背部支持体（１７０）との間に配置される、ステップと、
第１の可撓性壁（１１０ａ）を使用して物体（１９０）の第１の表面（１１４）の第１の部分（１９２ａ’）に第１の力（１９３ａ）を加えるステップであって、第１の力（１９３ａ）を加えるステップはブラダ（１１１）を加圧するステップを含む、ステップと、
第１の可撓性壁（１１０ａ）を使用して物体（１９０）の第１の表面（１１４）の第２の部分（１９２ａ’’）に第２の力（１９３ｂ）を加えるステップであって、表面の第２の部分（１９２ａ’’）は第１の接触部材（１２０ａ）に対応する、ステップと、
第２の可撓性壁（１１０ｂ）を使用して物体（１９０）の第２の表面（１９２’’）の第３の部分（１９２ａ’’）に第３の力（１９３ｃ）を加えるステップであって、第２の表面（１９２’’）の第３の部分（１９２ａ’’）は第２の接触部材（１２０ｂ）に対応し、第２の力（１９３ｂ）を加えるステップは第２の接触部材（１２０ｂ）に外力（１９５）を加えるステップを含む、ステップと
を含む。
【０１０５】
Ｂ２．物体（１９０）の少なくとも一部が、第１の可撓性壁（１１０ａ）と第２の可撓性壁（１１０ｂ）との間に配置される、付記項Ｂ１に記載の方法（２００）。
【０１０６】
Ｂ３．第１の力（１９３ａ）、第２の力（１９３ｂ）、及び第３の力（１９３ｃ）のそれぞれが独立して制御可能である、付記項Ｂ１に記載の方法（２００）。
【０１０７】
Ｂ４．第１の力（１９３ａ）、第２の力（１９３ｂ）、及び第３の力（１９３ｃ）を加えながら、第１の力（１９３ａ）、第２の力（１９３ｂ）、又は第３の力（１９３ｃ）を変化させるステップをさらに含む、付記項Ｂ１に記載の方法（２００）。
【０１０８】
Ｂ５．第２の可撓性壁（１１０ｂ）を使用して物体（１９０）の第２の表面（１９２’’）の第４の部分（１９２ｂ’’）に第４の力（１９３ｄ）を加えるステップをさらに含み、第４の力（１９３ｄ）を加えるステップは第２の可撓性壁（１１０ｂ）を横切って圧力を加えるステップを含む、付記項Ｂ１に記載の方法（２００）。
【０１０９】
本発明のさらなる態様によれば、以下が提供される。
【０１１０】
Ｃ１．物体（１９０）の２つの表面の異なる部分への力の印加を制御する加圧工具装置（１００）であって、加圧工具装置（１００）は、
背部支持体（１７０）と、
内面及び外面を含む可撓性壁（１１０ｂ）であって、
内面は接触部分（１１６ｂ）及び非接触部分（１１６ａ）を含み、
外面は物体（１９０）又は背部支持体（１７０）に対してシールするように動作可能である、
可撓性壁（１１０ｂ）と、
可撓性壁（１１０ｂ）の内面の接触部分（１１６ｂ）に接触するように動作可能な接触部材（１２０）であって、
接触部材（１２０）は可撓性壁（１１０ｂ）の内面の非接触部分（１１６ａ）から離れて配置されている、
接触部材（１２０）と、
接触部材（１２０）を支持し、接触部材（１２０）を可撓性壁（１１０ｂ）に対して移動させるように動作可能な位置決め装置（１８４）と
を備える。
【０１１１】
Ｃ２．圧力チャンバ（１０１）をさらに備え、背部支持体（１７０）、可撓性壁（１１０ｂ）、接触部材（１２０）、及び位置決め装置（１８４）は、圧力チャンバ（１０１）内に配置されている、付記項Ｃ１に記載の加圧工具装置（１００）。
【０１１２】
Ｃ３．接触部材（１２０）が透過性である、付記項Ｃ１に記載の加圧工具装置（１００）。
【０１１３】
Ｃ４．接触部材（１２０）が圧縮可能である、付記項Ｃ３に記載の加圧工具装置（１００）。
【０１１４】
Ｃ５．接触部材（１２０）が、連続気泡発泡体（１２２）及びバネ（１２４）からなる群から選択される、付記項Ｃ４に記載の加圧工具装置（１００）。
【０１１５】
Ｃ６．内面の接触部分（１１６ｂ）に接触する接触部材（１２０）の表面が、非平面である、付記項Ｃ１に記載の加圧工具装置（１００）。
【０１１６】
Ｃ７．可撓性壁（１１０ｂ）がエラストマー材料から形成されている、付記項Ｃ１に記載の加圧工具装置（１００）。
【０１１７】
Ｃ８．可撓性壁（１１０ｂ）が、可撓性壁（１１０ｂ）を圧力チャンバ（１０１）内の背部支持体（１７０）に対してシールするためのシール（１１５）を備える、付記項Ｃ１に記載の加圧工具装置（１００）。
【０１１８】
Ｃ９．シール（１１５）が、可撓性壁（１１０ｂ）の全周にわたって延在している、付記項Ｃ８に記載の加圧工具装置（１００）。
【０１１９】
Ｃ１０．制御装置（１８０）及び制御装置（１８０）に通信可能に結合されたセンサ（１８６）をさらに備え、センサ（１８６）は、圧力センサ、温度センサ、及び視覚センサからなる群から選択され、制御装置（１８０）は、センサ（１８６）からの入力に基づいて第１の圧力（１９４ａ）を制御するように構成される、付記項Ｃ１に記載の加圧工具装置（１００）。
【０１２０】
Ｃ１１．位置決め装置（１８４）に通信可能に結合され、接触部材（１２０）の位置を制御するように動作可能な制御装置（１８０）をさらに備える、付記項Ｃ１に記載の加圧工具装置（１００）。
【０１２１】
結論
前述の概念は、理解を明確にするために詳細に記載されているが、上記の開示を読めば、添付の特許請求の範囲内で特定の変更及び修正を実施できることは明らかとされよう。プロセス及びシステムを実施する多くの代替方法があることに留意されたい。したがって、本発明の例は例示的なものであり、限定的ではないと考えられるべきである。
【０１２２】
上記の説明では、開示された概念の完全な理解を提供するために多くの特定の詳細が示されており、それをこれらの詳細の一部又は全部を用いずに実施することができる。他の例では、公知の装置及び／又はプロセスの詳細は、開示を不必要に不明瞭にすることを避けるために省略されている。一部の概念は特定の例と関連して説明されるが、これらの例は限定を意図するものではないことが理解されよう。
【符号の説明】
【０１２３】
１００  加圧工具装置、１０１  圧力チャンバ、１１０  可撓性壁、１１０ａ  第１の可撓性壁、１１０ｂ  第２の可撓性壁、１１１  ブラダ、１１２  内部空隙部、１１４  第１の表面、１１５  シール、１１６  第２の表面、１１６ａ  非接触部分、１１６ｂ  接触部分、１１６ｃ  追加の接触部分、１２０  接触部材、１２０ａ  第１の接触部材、１２０ｂ  第２の接触部材、１２１  表面、１２２  連続気泡発泡体、１２３  開口部、１２４  バネ、１３０  バルブ、１７０  背部支持体、１７１  空隙部、１８０  制御装置、１８２  加圧流体源、１８４  位置決め装置、１８６  センサ、１８８  ヒーター、１９０  物体、１９１ｃ  コーナー、１９２  表面、１９２’  第１の表面、１９２’’  第２の表面、１９２ａ  第１の部分、１９２ａ’  第１の部分、１９２ａ’’  第２の部分，第３の部分、１９２ｂ  第２の部分、１９２ｂ’  第２の部分、１９２ｂ’’  第４の部分、１９３ａ  第１の力、１９３ｂ  第２の力、１９３ｃ  第３の力，合計力、１９３ｄ  第４の力、１９４ａ  第１の圧力、１９４ｂ  第２の圧力、１９５  外力、２００  方法
【図１Ａ】
2019025544.tif 000003
【図１Ｂ】
2019025544.tif 000004
【図１Ｃ】
2019025544.tif 000005
【図１Ｄ】
2019025544.tif 000006
【図２】
2019025544.tif 000007
【図３】
2019025544.tif 000008
【図４Ａ】
2019025544.tif 000009
【図４Ｂ】
2019025544.tif 000010
【図４Ｃ】
2019025544.tif 000011
【図４Ｄ】
2019025544.tif 000012
【図５Ａ】
2019025544.tif 000013
【図５Ｂ】
2019025544.tif 000014
【図５Ｃ】
2019025544.tif 000015
【外国語明細書】
2019025544000001.pdf