(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合チャージを輪郭成形部品に成形する装置であって：
その間でチャージを成形することができる第１ダイス及び第２ダイスであって、第１ダイスが、個別に変位可能であり、且つ変更可能なダイスの輪郭を形成している複数の第１ダイス部を有する、第１ダイス及び第２ダイスと、
第１ダイス部をそれぞれ変位させる複数の第１アクチュエータと、
第１アクチュエータを制御して第１ダイス部を変位させて所望の輪郭を形成する、プログラムされたコントローラとを含み、
複合チャージが実質的に平坦なチャージであり、第２ダイスが複数の個別に変位可能な第２ダイス部を含み、装置がさらに：
個別に変位可能な第２ダイス部をそれぞれ変位させて第１ダイスに接触させてチャージを成形する、コントローラに連結された複数の第２アクチュエータと、
チャージが成形される時に、チャージの張力を実質的に維持する第２アクチュエータを操作するシーケンスを計算するためにコントローラによって使用されるプログラムと
を含み、
第１ダイス部が接触して反発できる、複数の第１アンビルと、
第２ダイス部が接触して反発できる、複数の第２アンビルと
をさらに含む、装置。
【請求項２】
フレームと、
複数の第１及び第２アンビルを、相互に向かって又相互から離れるように変位するように装着させるためのフレーム上の手段と
をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
複合チャージを輪郭成形部品に成形する装置であって：
その間でチャージを成形することができる第１ダイス及び第２ダイスであって、第１ダイスが、個別に変位可能であり、且つ変更可能なダイスの輪郭を形成している複数の第１ダイス部を有する、第１ダイス及び第２ダイスと、
第１ダイス部をそれぞれ変位させる複数の第１アクチュエータと、
第１アクチュエータを制御して第１ダイス部を変位させて所望の輪郭を形成する、プログラムされたコントローラとを含み、
複合チャージが実質的に平坦なチャージであり、第２ダイスが複数の個別に変位可能な第２ダイス部を含み、装置がさらに：
個別に変位可能な第２ダイス部をそれぞれ変位させて第１ダイスに接触させてチャージを成形する、コントローラに連結された複数の第２アクチュエータと、
チャージが成形される時に、チャージの張力を実質的に維持する第２アクチュエータを操作するシーケンスを計算するためにコントローラによって使用されるプログラムと
を含み、
第１ダイス部が装着されている柔軟なトレイと、
第２ダイス部が装着されている柔軟な受け板と
をさらに含む、装置。
【請求項４】
複合チャージを輪郭成形部品に成形する装置であって：
その間でチャージを成形することができる第１ダイス及び第２ダイスであって、第１ダイスが、個別に変位可能であり、且つ変更可能なダイスの輪郭を形成している複数の第１ダイス部を有する、第１ダイス及び第２ダイスと、
第１ダイス部をそれぞれ変位させる複数の第１アクチュエータと、
第１アクチュエータを制御して第１ダイス部を変位させて所望の輪郭を形成する、プログラムされたコントローラと
を含み、
その上に第１ダイスが装着されているポータブル搬送台と、
その上に第２ダイスが装着されているフレームと、
チャージの成形中に、ポータブル搬送台を第２フレームに解除可能に連結させる、解除可能な連結器であって、ポータブル搬送台をフレームから分離することが可能なように解除可能である連結器と
をさらに含む、装置。
【請求項５】
複合チャージを輪郭成形部品に成形する装置であって：
その間でチャージを成形することができる第１ダイス及び第２ダイスであって、第１ダイスが、個別に変位可能であり、且つ変更可能なダイスの輪郭を形成している複数の第１ダイス部を有する、第１ダイス及び第２ダイスと、
第１ダイス部をそれぞれ変位させる複数の第１アクチュエータと、
第１アクチュエータを制御して第１ダイス部を変位させて所望の輪郭を形成する、プログラムされたコントローラとを含み、
複数方向に自由に動くように第１ダイス部を装着する手段
をさらに含み、
装着手段が柔軟なトレイを含み、
第１ダイス部が柔軟なトレイ上に装着されている装置。
【請求項６】
輪郭成形複合部品を成形する方法であって：
複合チャージを個別に変位可能な第１及び第２ダイスの間に配置し；
第１及び第２ダイスを使用して、チャージの一部を部品の最も鋭角的な輪郭に成形し；
第１及び第２ダイスを使用して、チャージの残り部分を部品の他の輪郭に成形し、これにはチャージの残り部分が成形される時にチャージの張力を維持することが含まれる
ことからなる方法。
【請求項７】
チャージの張力を維持することが、チャージの残り部分を、最も鋭角的な輪郭よりも徐々に鋭角さが緩和される他の輪郭に連続的に成形することによって実施される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
第１及び第２ダイスを使用して、チャージの一部を部品の最も鋭角的な輪郭に成形することが：
第１ダイスの輪郭を複合部品の輪郭に実質的に一致するように調節し、
輪郭が最も鋭角的な部位において、複数の第２ダイス部を複数の第１ダイス部に接触させて閉じる
ことを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
第１及び第２ダイスを使用して、チャージの残り部分を部品の他の輪郭に成形することが、チャージを最も鋭角的な輪郭から上方向に成形することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
第１及び第２ダイスを使用して、チャージの残り部分を部品の他の輪郭に成形することが、チャージを最も鋭角的な輪郭から下方向に成形することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
第１及び第２ダイスを使用して、チャージの一部を部品の最も鋭角的な輪郭に成形することが、一つの第１ダイス部のみを変位させてチャージと係合させることを含む、請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、複合部品の加工に関し、さらに具体的には平坦な複合チャージを高度に輪郭成形された部品、特に成形構造部材に成形する方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
積層複合材料から成形された構造部材等の部品は、プリプレグ材料の平坦な多層チャージを使用して加工することができる。このチャージは、チャージを圧縮して所望の形状に成形する雄型ダイスと雌型ダイスを有する成形プレスを使用して、所望の部品形状、通常直線形状又は緩やかに輪郭成形された形状に成形することができる。しかし、上述したようにダイスを使用して高度に輪郭成形された構造部材を成形しようとする時に、チャージを圧縮している間に層に皴が形成されやすいため、問題が生じ得る。したがって、複合材料を使用した高度に輪郭成形された構造部材の加工は普通、皴が発生する可能性を減らすために各層がダイス又は他のツール上に手でレイアップされるハンドレイアップ技術に限られる。このハンドレイアップ技術は、多大な労働力を要し、このため費用がかかると同時に比較的スピードが遅い。
【０００３】
高度に輪郭成形された部品部材を成形する現在の技術に伴うさらなる問題は、既存の成形機械の高度に輪郭成形された異なる部品形状に対応する柔軟性に限界があることである。工具は普通、簡単に変更できない不変の形状を有するため、個別の工具ダイスを加工して異なる部品形状に対応させなければならない。
【０００４】
最後に、高度に輪郭成形された部品を成形するための既存の解決策には、成形部品を成形し、搬送し、そして硬化ツール上に又は別の積層体の表面上に取り付ける又は配置する個別の固定治具が必要であり得る。
【０００５】
したがって、成形工程中の皴の形成を低減する又は除去する、高度に輪郭成形された複合部品、特に構造部材を成形する方法及び装置が必要である。また、異なる形状を有する部品を成形するために簡単に再構成することができ、成形部品を搬送し配置するのに使用することができる、高度に輪郭成形された部品を成形する装置も必要である。
【先行技術文献】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／００４１３０４号明細書
【特許文献２】カナダ国特許出願公開第０２４８７６９７号明細書
【発明の概要】
【０００６】
開示の実施形態により、多層のプリプレグ材料を含むことができる実質的に平坦な複合チャージを使用して、高度に輪郭成形された複合部品、特に構造部材等の細長い部品を成形する方法及び装置が提供される。本装置は、簡単に、そして自動的に再構成して、多様な輪郭を有する様々な部品を製造できる、輪郭形状を有する嵌合ダイスを含む。ダイスの内の一つは、皴の形成を低減する又は除去するために、チャージの張力を維持する方法でチャージを徐々に成形するように、個別に制御可能な複数のダイス部を有する。本装置はデジタル制御及び適切なアルゴリズムを使用して、部品を下から上へ、又は上から下へ、又はこれらの間の任意の組み合わせで成形することができるため、部品の長さに沿ったどの場所においても、輪郭が凹面、凸面又は凹面及び凸面両方の組み合わせであるか否かに関わらず、実質的に皴を作らずに複合チャージを成形することが確実になる。本方法により、チャージの複数層が絶えず成形され、輪郭のより大きい半径に移動することができ、これによりチャージの複数層の張力が維持される。ダイスのうちの一つを使用して、搬送中及びハンドリング中に成形部品を支持することができ、また、ダイスのうちの一つを使用して、例えば外板レイアップ等の基板上に部品を配置するのを援助することもでき、これにより、部品の搬送及び配置に特別な工具が必要でなくなる。
【０００７】
ある開示の実施形態によれば、複合チャージを成形部品に成形する装置が提供され、この装置は：チャージをその間で成形可能な第１及び第２ダイスであって、第１ダイスが、個別に変位させることができ且つ変更可能なダイス輪郭を形成している複数の第１ダイス部を有する、第１及び第２ダイスと；第１ダイス部をそれぞれ変位させるための複数のアクチュエータと；第１ダイス部を変位させて所望の輪郭を成形するための第１アクチュエータを制御するプログラムされたコントローラを含む。第１ダイスは柔軟なダイストレイと、ダイストレイに装着された複数のダイス部を含むことができる。第１ダイスは、第１ダイスの輪郭を変更するアクチュエータによって制御される複数のダイス部を含む。第２ダイスは、成形工程中にチャージの張力を維持する方法でチャージを徐々に成形するために、連続的に第２ダイスのダイス部を変位させるアクチュエータによっても制御される複数のダイス部を含む。
【０００８】
別の開示の実施形態によれば、複合チャージを成形部品に成形する装置は：チャージをその間で成形可能な第１及び第２ダイスであって、第１ダイスが成形されるべき部品の輪郭と一致する輪郭を有する、第１及び第２ダイスと；複数のダイス部を含む第２ダイスと；チャージが成形される際に複合チャージの張力を実質的に維持する、所定のシーケンスにおいて第１ダイスに第２ダイスのダイス部を閉じる手段を含む。
【０００９】
さらなる実施形態によれば、複合チャージを成形部品に成形する装置が提供されており、この装置は：複合チャージを成形するための成形機械と；成形機械から離れるように成形部品を運ぶポータブル搬送台と；その間でチャージを成形可能な第１及び第２ダイスであって、第１ダイスが成形機械上に装着されており、第２ダイスがポータブル搬送台上に装着されている第１及び第２ダイスと；ポータブル搬送台を成形機械に取り外し可能に連結させる手段を含む。
【００１０】
開示の方法実施形態によれば、成形複合部品を成形する方法は：第１及び第２ダイスの間に実質的に平坦な複合チャージを配置し；第１及び第２ダイスを平坦なチャージの厚みによって分離された状態に維持し、第１及び第２ダイスを共に動かして、部品の断面を成形することなくチャージの中心線の輪郭を成形し；次に第２ダイスを第１ダイスに向かって動かして、部品断面を凸曲線に成形し、第１ダイスを第２ダイスに向かって動かして、部品断面を凹曲線に成形することを含む。任意の開示の方法実施形態では、成形複合部品を成形する方法は：第１及び第２ダイスを使用して、第１及び第２ダイスの間に基本的に平坦な複合チャージを配置して、チャージの一部を部品の最も鋭角的な輪郭に成形し；第１及び第２ダイスを使用して、チャージの残りの部分を部品の他の輪郭に成形し、これにはチャージの残りの部分が成形される際にチャージの張力を維持することが含まれることからなる。
【００１１】
別の開示の方法実施形態によれば、チャージを輪郭を有する部品に成形する際に、複合チャージの皺を低減する方法は：チャージの第１部分を輪郭の最も狭い部分に成形し；次にチャージの他の部分を輪郭の他の部分に成形し、これにはチャージの他の部分が成形される際にチャージの張力を維持することが含まれることからなる。
【００１２】
さらに開示の方法によれば、複合チャージを成形複合部品に成形する方法は：複数の部品の輪郭を表す輪郭データをそれぞれ含む複数のデータファイルを保存し；成形されるべき部品を選択し；データファイルのうちの一つのファイルから選択された部品の輪郭データを読出し；読み出した輪郭データを使用して、チャージが成形される際にチャージの張力を維持する２つのダイスの間の相対移動を計算し；ダイス間で平坦なチャージを成形し、これには計算された相対移動にしたがってダイスを相対移動させることが含まれることからなる。
【００１３】
さらに別の方法実施形態によれば、製造方法は：第１ダイスを成形機械に配置し；第２ダイスをポータブル搬送台に配置し；第１及び第２ダイスが相互に整合されるようにポータブル搬送台を成形機械に連結させ；第１及び第２ダイスを使用して、複合チャージを成形部品に成形し；成形部品が成形された後に、ポータブル搬送台を成形機械から外し；ポータブル搬送台を使用して、成形機械から離れるように成形部品を搬送し、これには成形部品が搬送される際に第２ダイスを用いて成形部品を支持することが含まれることからなる。
【００１４】
態様９．複合チャージを成形部品に成形する装置であって、この装置は：
チャージをその間で成形できる第１ダイス及び第２ダイスと、
成形されるべき部品の輪郭と一致する輪郭を有する第１ダイスと、
複数のダイス部を含む第２ダイスと、
チャージが成形される際に複合チャージの張力を実質的に維持する、所定のシーケンスにおいて第１ダイスに接触させて第２ダイスのダイス部を閉じる手段
を含む。
態様１０．第１ダイスが、柔軟なダイストレイと、ダイストレイに装着された複数のダイス部を含む、態様９に記載の装置。
【００１５】
態様１１．ダイストレイに接続され、ダイストレイを支持する複数のロッドと、
ロッドを互いに個別に移動させて、第１ダイスの輪郭を変更する手段
をさらに含む、態様１０に記載の装置。
態様１２．第１ダイスが装着されたポータブル搬送台と、
第２ダイスが装着されたフレームと、
ポータブル搬送台をフレームに取り外し可能に連結させる手段
をさらに含む、態様９に記載の装置。
【００１６】
態様１３．第２ダイスのダイス部を閉じる手段は：
ダイス部をそれぞれ変位させる複数のアクチュエータと；
アクチュエータの操作を制御するコントローラ
を含む、態様９に記載の装置。
態様１４．第２ダイスのダイス部を閉じる手段は：
部品の輪郭を定義する一連のデータと；
アルゴリズムを定義し、アクチュエータの操作を制御するためにコントローラによって使用される一連のプログラムされた命令
を含む、態様１３に記載の装置。
【００１７】
態様１５．第１ダイスが複数のダイス部を含み、装置がさらに：
第１ダイスのダイス部を、相互に変位させるために装着する手段であって、第１ダイスの輪郭を変更することを可能にする手段と；
第１ダイスのダイス部をそれぞれ変位させる複数のアクチュエータと；
アクチュエータの操作を制御するための、コントローラと一連のプログラムされた命令を含む制御手段
を含む、態様９に記載の装置。
態様１６．複合チャージを成形部品に成形する装置であって：
複合チャージを成形する成形機械と；
成形機械から離れるように成形部品を搬送するポータブル搬送台と；
その間にチャージを成形可能な第１ダイス及び第２ダイスであって、第１ダイスがポータブル搬送台に装着されており、第２ダイスが成形機械に装着されている第１ダイス及び第２ダイスと；
ポータブル搬送台を成形機械に取り外し可能に連結させる手段
を含む装置。
【００１８】
態様１７．ポータブル搬送台は：
フレームと、
フレームに支持され、第１ダイスが装着されているトレイ
を含む、態様１６に記載の装置。
態様１８．ポータブル搬送台は、トレイをフレームに取り外し可能に連結させてトレイをフレームから取り外しできるようにする手段を含む、態様１６に記載の装置。
【００１９】
態様１９．取り外し可能な連結手段は：
複数の突起部と、
取り外し可能に突起部をつかむための、突起部にそれぞれ付随する複数のグリッパ
を含む、態様１６に記載の装置。
態様２０．突起部が成形機械の上にあり、
グリッパがポータブル搬送台の上にある、
態様１６に記載の装置。
【００２０】
態様２１．第１ダイスが、
第１ダイスの輪郭を再構成するための、複数の個別に移動可能な部分と、
ダイス部を動かないようにロックすることによって、第１ダイスの輪郭を固定する、ポータブル搬送台上の手段を含む、態様１６に記載の装置。
態様２２．第１ダイスが、個別に移動することができ、所望のダイス輪郭を成形する、複数のダイス部を含み、
成形機械が、ダイス部をそれぞれ移動させる複数のアンビルを含み、
取り外し可能な連結手段が、ポータブル搬送台をつかむアンビル上のグリッパを含む、
態様１６に記載の装置。
【００２１】
態様２９．チャージが輪郭を有する部品に成形されている際に、複合チャージの皺を低減する方法であって：
チャージの第１部分を輪郭の比較的鋭角的な部分に成形し；
次に、チャージの他の部分を輪郭の他の部分に成形し、これにはチャージの他の部分が成形される際に、チャージの張力を維持することが含まれる
ことからなる方法。
態様３０．チャージの他の部分を成形することが、チャージの複数部分を輪郭の鋭角的な部分から上に向かって輪郭の複数部分に成形することを含む、態様２９に記載の方法。
【００２２】
態様３１．チャージの他の部分を成形することが、チャージの複数部分を輪郭の鋭角的な部分から下に向かって輪郭の複数部分に成形することを含む、態様２９に記載の方法。
態様３２．チャージの他の部分を成形することが、チャージの複数部分を、輪郭の比較的鋭角的な部分の鋭角さが徐々に緩和される輪郭の複数部分に連続して成形することを含む、態様２９に記載の方法。
【００２３】
態様３３．複合チャージを成形複合部品に成形する方法であって：
複数の部品の輪郭を表す輪郭データをそれぞれ含む複数のデータファイルを保存し；
成形されるべき部品を選択し；
データファイルのうちの一つから選択された部品に関する輪郭データを読み出し；
読み出した輪郭データを使用して、チャージが成形されている時にチャージの張力を維持する、２つのダイス間の相対変位を計算し；
ダイス間のチャージを成形し、これには計算された変位にしたがってダイスを相対的に変位させることが含まれる
ことからなる方法。
態様３４．読み出した輪郭データを使用して、ダイスの内の一つの輪郭を再構成して選択部品の輪郭と一致させる
ことをさらに含む、態様３３に記載の方法。
【００２４】
態様３５．チャージを成形することが、ダイスのうちの一つのダイスの各複数部分を他のダイスに向かって個別に変位させることを含み、
相対変位を計算することが、複数部分を他のダイスに向かって移動させるシーケンスを計算することを含む、
態様３３に記載の方法。
態様３６．チャージを成形することが、
ダイスを使用してチャージの一部分を輪郭の最も鋭角的な部位に成形し、
ダイスを使用してチャージの残りの部分を輪郭の他の部位に成形し、これにはチャージの残りの部分が成形される際にチャージの張力を維持することが含まれる
ことを含む、態様３３に記載の方法。
【００２５】
態様３７．チャージの張力を維持することが、チャージの残りの部分を、輪郭の最も鋭角的な部分よりも徐々に鋭角さが緩和されている輪郭の他の部位に連続的に成形することにより行われる、態様３６に記載の方法。
態様３８．チャージを成形することが、チャージの複数部分を、徐々に鋭角さが緩和されている輪郭の複数部分に連続的に成形することを含む、態様３３に記載の方法。
【００２６】
態様３９．製造方法であって：
第１ダイスを成形機械に配置し；
第２ダイスをポータブル搬送台に配置し；
第１及び第２ダイスが相互に整合された状態にあるように、ポータブル搬送台を成形機械に連結させ；
第１及び第２ダイスを使用して、複合チャージを成形部品に成形し；
成形部品が成形された後に、成形機械からポータブル搬送台を外し；
ポータブル搬送台を使用して、成形機械から離れるように成形部品を搬送し、これには成形部品が搬送される際に、第２ダイスを使用して成形部品を支持することが含まれる
ことからなる方法。
態様４０．第２ダイスをポータブル搬送台に配置することが：
第２ダイスをトレイ上に配置し、
トレイをポータブル搬送台に装着する
ことを含む、態様３９に記載の方法。
【００２７】
態様４１．成形部品がトレイ上の第２ダイスに支持されている間に、ポータブル搬送台からトレイを取り外し；
トレイを使用して基板上に成形部品を配置する
ことをさらに含む、態様３９に記載の方法。
態様４２．トレイを取り外すことが、トレイとポータブル搬送台の間の接続部を開放することを含む、態様４１に記載の方法。
【００２８】
態様４３．トレイを配置機械に装着し；
配置機械を使用して、トレイを表面に移動し、成形部品を基板上に配置する
ことをさらに含む、態様３９に記載の方法。
態様４４．成形によって生じるチャージの皺が低減される、平坦な複合チャージを使用して航空機の成形構造部材を成形する方法であって：
第２ダイスの輪郭を調節し、これには複数の第１アクチュエータを使用し、第２ダイスの複数部分を構造部材の輪郭と実質的に一致するように調節することが含まれ；
第２ダイスと第１ダイスの間に、実質的に平坦な複合チャージを配置し；
チャージの第１部分を、構造部材の輪郭の比較的鋭角的な部分に成形し、これには第２アクチュエータ一式を使用して第１ダイスの複数部分を第２ダイスに相対的に変位させることが含まれ；
チャージの他の部分を、輪郭の比較的鋭角的な部分よりも鋭角さが緩和されている構造部材の輪郭の他の部分に成形し、これには第２アクチュエータ一式を使用して第２ダイスの他の部分を変位させることが含まれ；
プログラムされたコントローラを使用して、アクチュエータを操作する
ことからなる方法。
【００２９】
態様４５．実質的に平坦な複合チャージを、実質的に皴のない航空機の輪郭成形構造部材に成形する装置であって：
その間にチャージを成形することができる第１及び第２ダイスと、
任意の複数の輪郭を成形するために調節可能な複数のダイス部を含む第１ダイスと、
複数の個別に変位可能なダイス部を含む第２ダイスと、
調節可能なダイス部をそれぞれ調節する複数の第１アクチュエータと、
個別に変位可能なダイス部を変位させてチャージの複数部分を成形する複数の第２アクチュエータと、
チャージを成形可能な輪郭をそれぞれ定義する複数のデータセットと、
第１及び第２アクチュエータ一式の操作を制御するプログラムされたコントローラ
を含む装置。
【００３０】
開示の実施形態は、様々な輪郭を成形するのに容易に構成可能であり、成形部品の皺を低減する又は除去する、高度に輪郭成形された複合部品を成形する方法及び装置の必要を満たす。
【００３１】
開示の実施形態の他の機構、利点及び長所は、添付の図面及び添付の請求項に従って下記の実施形態の説明を読むときに明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は高度に輪郭成形された複合部品を成形する装置の機能ブロック図である。
【図２】図２は図１に示す装置の斜視図であり、成形機械からはずされた状態のポータブル搬送台を示す。
【図３】図３は図２と同様の図であるが、平坦な複合チャージを受け入れる準備ができている、成形機械に連結されたポータブル搬送台と開放位置にあるダイスを示す図である。
【図４】図４は図２と同様の図であるが、閉鎖された成形位置にあるダイスを示す図である。
【図５】図５はダイスの輪郭を変更し、チャージを成形する構成要素を示す図である。
【図６】図６は図１〜５に示す装置によって成形されたハット形構造部材の斜視図である。
【図７】図７は図６に示す構造部材の側面図である。
【図８】図８は第１ダイスの受け板の斜視図である。
【図９】図９は図８に「Ａ」で指定する部位の拡大図であり、受け板をさらに詳細に示す。
【図１０】図１０は第１ダイスの斜視図である。
【図１１】図１１は図１０に示す方向１１−１１から見た図であり、受け板をさらに詳細に示す。
【図１２】図１２は図２〜４に示す装置のスライドアセンブリ成形部品の斜視図である。
【図１３】図１３はダイストレイと支持ロッドの間の接続部を詳しく示す斜視図である。
【図１４】図１４は図１２に示す接続部の斜視図であるが、異なる角度から見た図である。
【図１５】図１５は図１４と同様の斜視図であるが、接続部にロックされた第２アンビルを示す。
【図１６】図１６は第２アンビルの斜視図であり、連結部の詳細を示す。
【図１７】図１７は第２ダイスの輪郭をロックするのに使用されるクランプ機構を示す斜視図である。
【図１８】図１８は成形シーケンスを説明するのに有用なグラフである。
【図１９】図１９は成形シーケンスを説明するのに有用なグラフである。
【図２０】図２０は成形シーケンスを説明するのに有用なグラフである。
【図２１】図２１は装置の一部を形成する制御システムの機能ブロック図である。
【図２２】図２２は開示の方法を広く示すフロー図である。
【図２３】図２３は図２２に示す方法の追加のステップを示すフロー図である。
【図２４】図２４はダイストレイと第２ダイスを使用して成形部品を積層外板の表面に配置する様子を示す側面図である。
【図２５】図２５は成形部品を基板上の配置される位置に搬送する方法を示すフロー図である。
【図２６】図２６は航空機製造及び就航方法のフロー図である。
【図２７】図２７は航空機のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１をまず参照すると、番号３０で通常示す装置を使用して、実質的に平坦な複合チャージ３６を輪郭成形部品（図示せず）に成形することが可能である。本明細書に使用されている「部品」及び「構造部材」は、輪郭が比較的分離されているため成形工程中に皺が形成されやすい、多様な輪郭成形複合部品を指している。便宜上、実施形態は構造部材の成形と関連させて説明するが、長さに沿って曲線又は輪郭を有する他の細長い部品を実施形態にしたがって成形することができる。
【００３４】
装置３０は、各々その間で平坦な複合チャージ３６を実質的に皺のない輪郭成形部品に成形することができる第１及び第２ダイス３２、３４を広く含む。第１ダイス３２は、相互に対して個別に変位可能であり、対応する第１アンビル一式７８に反発する複数の第１ダイス部３２ａを含む。第１ダイス部３２ａは集合的に変更可能なダイス輪郭３７（図２及び５）を形成する。同様に、第２ダイス３４は、対応する第２アンビル一式８０に対して反発する、個別に変位可能な複数の第２ダイス部３４ａを含む、第２ダイス部３４ａは、柔軟な受け板４８に装着される。
【００３５】
第１ダイス３２は、取り外し可能な連結器９５を用いて、第１アンビル７８に取り外し可能に連結されているポータブル搬送台３０ｂに装着されている柔軟なダイストレイ５６に支持されている。輪郭制御アクチュエータ７７一式は第１アンビル７８の変位を制御することにより、第１ダイス部３２ａの個別の変位を制御し、第１ダイス３２の輪郭がその長さに沿って変わる。形状成形アクチュエータ７５一式は第２アンビル８０の変位を制御することにより、第２ダイス部３４ａの変位を個別に制御する。アクチュエータ７５、７７は、後述するように、オペレータの入力、アルゴリズム、及び部品の輪郭データを使用してアクチュエータ７５、７７の操作を制御するプログラムされたコントローラ１３４によって制御される。コントローラ１３４の操作によって、第１ダイス部３２ａは個別に変位することができ、成形されるべき部品に対応する集合的に変更可能なダイス輪郭３７（図５）を形成する。同様に、コントローラ１３４の操作によって、第２ダイス部３４ａは個別に連続的に変位して、第２ダイス３４が第１ダイス３２に接触して閉じている成形工程の間中、チャージ３６の張力を維持するような方法で、平坦なチャージ３６を輪郭成形第１ダイス３２４に接触させて成形することにより、成形部品の皺が低減される又は除去される。
【００３６】
図２〜５は、平坦なチャージ３６(図３)を図６〜７に示す種類の輪郭成形構造部材等の部品３８に成形するのに使用できる装置３０の更なる詳細を示す。この実施例では、部品３８は例えば非限定的に、翼、スパー、スタビライザー等の様々な構造物を強化するために、航空機産業において使用可能なハット形スティフナーである。この実施例では、部品３８は中央のハット部分４０と、一対の外側に延びたフランジ４２を含む。図７に示すように、部品３８はステップ４５においてその縦軸４３に沿って輪郭成形されている。本明細書で使用されるように、「輪郭成形された」又は「高度に輪郭成形された」とは、従来の成形技術を用いた時に、平坦なチャージ３６を形成する層の間に可能性のある皴又は隆起が形成されるのに十分分離した形の、チャージの長さ方向における輪郭又は湾曲を意味する。後述するように、部品３８を成形するのに使用される複合チャージ３６の皴は、内側の又はより小さい半径３８ａから開始して、外側のダイス一式を動かないように保持しながら、内側のダイスをより大きい半径に向かって外側に移動させて、部材全体を一回で成形することによって低減される又は除去される。任意には、部品３８を成形するのに使用される複合チャージ３６の皴は、チャージ３６の張力が実質的に成形工程全体において維持されるように、輪郭４５の最も鋭角的な部分３８ａの成形から開始して、次に徐々に鋭角さが緩和される隣接部分３８ｂ、３８ｃに進むことによって、低減される又は除去される。本明細書に使用されている「鋭角的」及び「最も鋭角的」とは、例えば非限定的に、曲線の最も鋭い又は最も狭い部分等の、形状の変化率が最も高い部品３８の部位を指す。
【００３７】
複合チャージ３６は、好適な樹脂バインダを予め含浸させた編素材又は織素材であってよい、複数層のプリプレグ材料を含むことができる。しかしながら、開示の方法及び装置はまた、素材が樹脂材料で前処理されており、成形工程中に層に皴が形成される可能性のある、ドライチャージを成形するのにも有用であり得る。同様に、開示の方法及び装置は、樹脂を注入する前に、素材の層をまとめて結合させて所望の形状及び／又は配置にする「タッキファイヤ」を有するドライ素材の複数層のチャージを成形するのに有用であり得る。また、開示の実施形態は複合チャージ３６の成形と関連させて示したが、これらの実施形態は高度に輪郭成形された部品を成形する間に皴が形成されやすい、他の複数層の材料を含むチャージの成形にも有用であり得る。
【００３８】
ここで図２〜５を参照すると、装置３０は成形機械３０ａとポータブル搬送台３０ｂを広く含む。装置３０は、チャージ３６を輪郭成形部品３８（図６）に成形するために、その間に平坦なチャージ３６をそれぞれ配置することができる第１ダイス３２及び第２ダイス３４を含む。装置３０は、ｘ軸がチャージ３６の縦方向に対応し、成形された輪郭がｙ方向に延びている直角のｘ、ｙ、ｚ座標システム４４を用いることができる。
【００３９】
第１ダイス３２はポータブル搬送台３０ｂに装着され、一方で第２ダイス３４は成形機械３０ａに装着される。ポータブル搬送台３０ｂは、ビーム６０が装着されている車輪付フレーム６２を含む。第１ダイス３２は、互いに対して個別に変位可能であることにより、変更可能なダイス輪郭３７を形成する複数の個別のダイス部３２ａを含む。ダイス部３２ａは、薄いアルミニウム又は合成物質等の任意の好適な柔軟性材料でできた柔軟なダイストレイ５６に装着されている。ダイストレイ５６はビーム６０に縦方向に変位するために各々装着されている、間隔を置いて配置されている複数のプッシュロッド５８に支持されている。さらに詳しく後述するように、ポータブル搬送台３０ｂを使用して、成形部品３８を内部で支持する第１ダイス３２を、部品３８を硬化ツール（図示せず）に移すか、あるいは未硬化外板（図示せず）等の基板上に配置することができる位置に搬送することができる。
【００４０】
第２ダイス３４は、例えば非限定的に、比較的薄いアルミニウム、又は他の似たような金属あるいは柔軟性合成物質を含むことができる柔軟な受け板４８の底部に装着される。受け板４８は、さらに詳しく後述するように、一連のスライドプレート５４によってｘ軸に沿って滑動するための複数の第２アンビル８０に装着される。第２アンビル８０は、対応するスライドアーム６６に装着されているブラケット７６に固定される。スライドアーム６６は、ｙ軸に沿って個別に垂直方向の滑動を行うために、フレーム６４に今度は固定される垂直支持部７０に装着されている。垂直支持部７４は、形状成形アクチュータ７５によってｙ軸に沿って変位可能である。
【００４１】
第１アンビル７８は、ブラケット８１によってスライドアーム６８にそれぞれ固定されている。スライドアーム６８はｙ軸に沿って変位するために、滑動可能に垂直支持部７０に装着されている。支持アーム６８はまた、輪郭制御アクチュータ７７によって、ｙ軸に沿って変位可能である垂直支持部７２にも固定されている。このため、前述したことから良くわかるように、第１及び第２アンビル７８、８０はそれぞれ、相互に向かって、及び相互から離れるように移動可能であり、それぞれアクチュータ７７、７５によって駆動される。
【００４２】
ここで特に図８〜１１を参照すると、柔軟な受け板４８は、ｘ軸４４の方向にスライドプレート５４と受け板４８との間の相対的な滑動を導く複数の誘導支持部５２一式を含む。サイドプレート５４に装着された、後述するピボットピン５１の端部のアーム５５は、誘導支持部５２のうちの一つに係合して、スライドプレート５４と受け板４８との間の相対変位を制限することができる。
【００４３】
図１０に示すように、第２ダイス３４は内部に形成された縦方向に間隔を置いた複数の横溝又はスロット孔５７を含むことができ、この横溝又はスロット孔５７により、第２ダイス３４を特定の輪郭と一致させるために、縦軸６３に沿って屈曲する及び／又はねじるのに必要な柔軟性が第２ダイス３４に付与される。実施例においては、第２ダイス３４はアルミニウムでできているが、他の金属及びプラスチックを含む他の様々な好適な材料を用いることができる。幾つかの実施形態においては、ダイス３４を加工するのに使用される材料の柔軟性によって、溝５７は必要でない場合がある。第２ダイス３４は単一の柔軟性部材として示してきたが、第２ダイス３４は複数の独立した部分で成り立っていてもよい。
【００４４】
受け板４８は内部に縦方向に間隔を置いて配置された横方向に延びる複数の溝又はスロット孔５０を含むことができ、この溝又はスロット孔５０により、間隔を置いて配置された位置において受け板４８の厚さが縮小され、これにより高度に輪郭成形された部品の形状を成形するために曲げる及び／又はねじるのに必要な柔軟性が受け板４８に、そして結果的に第２ダイス３４に付与される。
【００４５】
図１２は、スライドアセンブリ５９の追加の詳細を示す。各スライドアーム６６、６８は、縦方向に滑動するために、スライドレール７１又は他の好適な装着機構を用いて垂直支持部７０に装着することができる。スライドアーム６６、６８は垂直に配置されているため、スライドアーム６６、６８が互いに相対的に動く際に、第１アンビル７８が第２アンビル８０の下に配置されたままになる。アンビル７８、８０を介してダイス３２、３４に印加された力を測定するために、ロードセル９０を一または複数のスライドアーム６６、６８一式の間に配置することができる。成形工程中にアンビル７８、８０が互いに向かって動くことにより、ロードセル９０が圧縮され、この圧縮に応答して、アンビル７８、８０によってチャージ３６に印加されている圧縮力を表す電気信号が発生する。第２アンビル８０はピボットピン５１により、スライドプレート５４に回転可能に接続されている。
【００４６】
ここで、ダイストレイ５６を各プッシュロッド５８に装着するのに使用される自動調節式装着アセンブリ９２を詳細に示す図１３及び１４に注目する。上部のＵ形ブラケット９４はプッシュロッド５８の上端部に固定され、外向きに依存するピボットピン９６を含む。下部のＵ形ブラケット９８は、下部ブラケット９８の湾曲したスロット孔１００内部に受け入れられるピボットピン９６によって、上部ブラケット９４に回転可能に装着されている。ブラケット９４、９８の間に位置づけされた一連のバネ要素１０２により、上部ブラケット９８が図１３〜１５に示す中央位置９７に偏るが、バネ要素１０２の代わりに様々な他のバイアス手段（図示せず）を用いることができる。ラッチ部材１１０は上部ブラケット９８に固定され、下部ブラケット９４によって囲まれた空間に下向きに延びている。
【００４７】
スライドプレート１０４、したがってトレイ５６は、スライドプレート１０４の耳部１０６と、上部ブラケット９８の一部９９を通って延びるヒンジピン１０８によって上部ブラケット９８に取外し可能に接続されている。ヒンジピン１０８は、ヒンジピン１０８を容易に取外しできるようにするハンドル１０８ａを含むことができる。ヒンジピン１０８を取り外すことで、トレイ５６がポータブル搬送台３０ｂから外れ、トレイ５６を、成形部品３８を基板（図示せず）に配置する、又は成形部品３８を硬化ダイス（図示せず）に搬送する、又は異なるダイスを有する別のトレイ５６と交換することのいずれかに使用することができる。
【００４８】
トレイ５６は、上部ブラケット９８に動かないように接続されたままのプレート１０４の上表面を滑動することができる。４つのガイドセット１１２がトレイ５６に装着され、プレート１０４の底部及び縁部に係合し且つトレイ５６の滑動中にプレート１０４に対するトレイ５６の位置を維持するローラ１１２ａを含む。
【００４９】
ここで、図１に関連して前述した取り外し可能な連結器９５の詳細を示す図１５及び１６も参照する。第１アンビル７８は、外側端部にスロット孔８４が設けられた突出したアンビルアーム８２を含み、スロット孔８４はラッチ部材１１０を補完的に受け入れる。一対のグリッパアーム８６は、アンビルアーム８２に回転可能に装着されて、図１６に示す開放位置から閉鎖位置まで移動してグリッパアーム８６の間にラッチ部材１１０をロックすることにより、第２ダイス３４の下の第１ダイス３２の位置を固定する。
【００５０】
図１７は、部品３８が成形された後で第１ダイス３２の輪郭を固定することにより、部品３８がポータブル搬送台３０ｂ上を搬送されている時に、輪郭成形第１ダイス３２が部品３８を等角的に支持し続けるロック機構１０９を示す。柔軟性のある、圧縮可能なスリーブ１０１はビーム６０に装着され、ビーム６０を垂直に貫通する。プッシュロッド５８はそれぞれスリーブ１０１を貫通してスリーブ１０１内部で滑動可能である。各ロック機構１０９は、ヒンジ式に結合され、クランプ１０３を引き寄せる作用のある力を発生させる空気圧又は油圧シリンダー１０５によって制御される一対の対向クランプ１０３を含むため、スリーブ１０１に締め付け圧が加えられる。クランプ１０３によってスリーブ１０１に印加された締め付け圧により、スリーブ１０１が圧縮されてプッシュロッド５８を適所に締め付け、今度は第１ダイス３２のダイス部３２ａが相対運動をしないようにロックされる。言い換えれば、プッシュロッド５８を適所にロックすることにより、第１ダイス３２の輪郭が固定される。
【００５１】
ここで、図１〜５及び１２も参照すると、操作中は、ポータブル搬送台３０ｂが成形機械３０ａの近くに移動し、プッシュロッド５８は第１アンビル７８に誘導されて第１アンビル７８にロックされる。平坦なチャージ３６が第１ダイス３２に配置されることができ、その後輪郭制御アクチュエータ７７を使用して垂直支持部７２を変位させて第１ダイス３２の輪郭が所望の形状に構成される。各垂直支持部７２の変位により、スライドアーム６８が上方又は下方に変位し、今度はプッシュロッド５８のうちの一つにロックされた対応する第１アンビル７８を移動させる。第１アンビル７８がプッシュロッド５８を変位させることにより、ダイストレイ５６が曲がり、そしてダイス部３２ａが上方又は下方に変位して、成形されるべき部品３８の輪郭と実質的に一致する所望の輪郭が成形される。したがって当然ながら、輪郭制御アクチュエータ７７により第１ダイス３２によって仮定される輪郭３７が制御される。ピボットピン９６により、成形工程中にチャージ３６が縦軸４３（図３、６及び７）の周りを回ることが可能になり、スライドプレート１０４はアクチュエータを一定の間隔で置くことによりアーチ長を変化させ、また成形トレイ５６にさらなる剛性を付与する。
【００５２】
第１ダイス３２が所望の輪郭に構成されたら、成形工程が次に開始され、第２アンビル８０により上部の受け板４８の複数部分が個別に変位し、そして柔軟な第２ダイス３４の複数部分３４ａが変位する。後にさらに詳しく説明するように、第２ダイス３４を輪郭成形第１ダイス３２に接して閉じた時に、成形工程中にチャージの張力を維持するような方法で第２ダイス部３４ａを連続的に変位させることによって、チャージ３６の複数部分が所望の輪郭に徐々に成形される。
【００５３】
前述したように、チャージ３６の張力を維持することによって、成形中にチャージ３６に皺が形成される可能性を低減することができる。開示の実施形態では、部品３８の特定の輪郭方向によって、チャージ３６を上から下へ又は下から上へ成形することによって、成形工程においてチャージ３６の張力が維持される。輪郭の最も鋭角的な部分から開始して、上から下へ又は下から上へ成形することにより、チャージ３６の層が輪郭の大きい半径に向かって一定に成形され、層の張力が維持される。
【００５４】
ここで、成形工程が、輪郭の最も鋭角的な部位から徐々により鋭角的でない部位へと進行するように、チャージ３６を徐々に成形するために形状成形アクチュエータ７５を連続的に作動させることができる順番を図式的に示す図１８〜２０に注目する。言い換えると、成形工程は、輪郭形状が最も多い部位から輪郭形状が最も少ない部位へと進行する。図１８〜２０では、ｘ軸は形状成形アクチュエータ７５の位置を表し、ｙ軸はアクチュエータ７５の変位量を表す。
【００５５】
図１８では、番号１１４は形状成形アクチュエータ７５の変位点１２０を通過し、したがって成形後に部品３８の輪郭と実質的に一致する工学規定の基準線を指定する。図１８は、上部及び下部アクチュエータ７５、７７がそれぞれ図面に示す点１２０に位置付けされる下から上方向の成形を示す。ハット部分４０の成形は、上部ダイス３４が動かないように保持され、下部ダイス部３２ａが上方向に移動する時に行われる。任意のシーケンスとしては、成形が輪郭の最も鋭角的な部分１２３で開始し、チャージ３６の端部に向かって連続的に進行する。図１９は異なる輪郭形状に対応する別の基準線１２２を示し、番号１２４で示すように成形工程はチャージ３６の真ん中近くで開始され、ここでは、チャージ３６の中央近くの形状成形アクチュエータ７５が係合して、残りの形状成形アクチュエータ７５がより輪郭の少ない部位を徐々に成形する前に、輪郭が最も多い部位を成形する。ｘ軸の上の基準線は上から下方向の成形を表し、一方でｘ軸の下の基準線は下から上方向の成形を表す。番号１２６は、チャージ３６の中央近くの成形アクチュエータ７５間の、チャージ３６の外側先端部の成形アクチュエータと比較した全体的な開始遅延を表している。
【００５６】
図２０は、凹凸両方の曲線を有する、複数部分から構成される輪郭成形部品３８に対応する基準線３０を示す。この実施例では、成形工程はさらに中央に位置する形状成形アクチュエータ７５によって開始され、成形工程は、上から下方向の成形、及び下から上方向の成形の両方を利用して中央から進み、部品３８の凹凸形状が成形される。
【００５７】
ここで、機能ブロック図の形態の、高度に輪郭成形された複合部品３８を成形する装置３０の一部を形成する制御システムを示す図２１に注目する。制御システムは、輪郭制御アクチュエータ７７及び形状成形アクチュエータ７５の操作を制御するＰＣ(ポータブルコンピュータ)又はＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）であってよいコントローラ１３４を含む。コントローラ１３４は、複数のデータセット１４２を含むファイル１４０にアクセス可能である。データセット１４２は、複数の部品３８の各部品の輪郭を表すデータを含む。コントローラ１３４はまた、成形工程がどのように進行すべきか、そして成形中にチャージ３６の張力を維持するのに必要な形状成形アクチュエータ７５の連続操作を決定するアルゴリズムを含むことができる制御プログラム１３８も使用する。オペレータ入力制御装置１３６一式により、オペレータが任意のデータセット１４２とオペレータの規定値を有する制御プログラム１３８を入力する又は変更することが可能になる。コントローラ１３４はまた、アクチュエータ７５、７７によってチャージ３６に印加される圧力を監視するのに使用できるロードセル９０から信号を受信することもできる。
【００５８】
オペレータ入力制御装置１３６を使用してオペレータが選択した部品番号に基づいて、コントローラ１３４により輪郭制御アクチュエータ７７が選択的に作動されて、選択された部品３８の輪郭に対応する輪郭に第１ダイス３２を構成する。第１ダイス３２の輪郭が構成されたら、コントローラ１３４は次に形状成形アクチュエータ７５を選択的に制御して、上述したように、上から下方向又は下から上方向の成形工程、あるいはこれらの両方の組み合わせ工程を利用してチャージ３６を徐々に成形する。前述したように、当然ながら、自動制御及びアルゴリズムにより、装置３０は平坦なチャージ３６を下から上方向へ又は上から下方向へ、あるいはこれらの任意の組み合わせで部品３８に成形することができる。これにより、部品の長さに沿ったどの個所においても、凹方向又は凸方向又は両方向の組み合わせに曲がったとしても皺を形成することなく任意の所定の部品３８の形状を変えることが可能になる。
【００５９】
図２２は、上述した成形方法のステップを広く示す。ステップ１４４で開始し、平坦なチャージ３６が上部ダイス３２及び下部ダイス３４の間に配置される。次にステップ１４６において、チャージ３６は、断面形状を成形することなく、部品３８の輪郭に対応するように成形される。平坦なチャージ３６は、ダイス３２、３４をチャージ３６の厚みによって互いに離れるまで閉じた後に、平坦なチャージ３６が形作られる又は「曲がる」ようにダイス部３２ａ、３４ａを変位させることにより、部品３８の中央線４３（図７参照）の輪郭に成形され；この時点では、チャージ３６の断面はまだ平坦であるが、チャージ３６の形状は輪郭成形された中央線４３の形状である。最後にステップ１４８において、チャージ３６の断面形状の成形は部品の最も小さい半径（図７の３８ａ）から開始し、部品３８のより大きい半径に向かって成形される。成形速度は、同じ速さで動くように制御されている、又は全てのアクチュエータによる成形が同時に完成する、又は両方のタイミングと速度の組み合わせによって異なる速度で動くように制御されているアクチュエータ７５、７７によって制御することができる。
【００６０】
ここで、高度に輪郭成形された複合部品３８を成形する方法のさらなる詳細を示す図２３に注目する。ステップ１５０で開始して、平坦なチャージ３６が第１ダイス３２にレイアップされる。ステップ１５２において、オペレータが成形されるべき特定の部品の番号を選択し入力することができる。複数の部品番号に関する形状及び寸法を表すデータはステップ１５４において保存される。次に、オペレータがステップ１５２において例えば非限定的に部品番号等の識別子を入力した後に、ステップ１５６で示すようにコントローラ１３４により、選択された部品番号に関するデータを記憶装置から読み出すことができる。ステップ１５８において、読み出した部品データに基づき、コントローラ１３４は第１ダイス３２の輪郭を調節して、輪郭制御アクチュエータ７７の個別操作を介して選択された部品の輪郭に実質的に一致させる。次にステップ１６０において、コントローラ１３４は読み出した部品データと、プログラム１３８の一部を形成するアルゴリズムを使用して、成形工程中にチャージ３６の張力が保持されたままになるように、第２ダイス部３４ａの変位と移動シーケンスを計算する。
【００６１】
この時点で、第１及び第２ダイス３２、３４はそれぞれ成形用に準備されている。ステップ１６２において、コントローラ１３４は形状成形アクチュエータ７５を制御して、第２ダイス部３４ａを連続的に転位させることにより、成形工程の間中、チャージの張力を維持しながらチャージ３６が徐々に成形される。第１及び第２ダイス３２、３４が完全に閉じている時、ステップ１６４においてチャージを所定形状に成形する。
【００６２】
ここで、成形部品３８を例えば未硬化複合外板７０等の基板上に位置づけし、又配置する方法に第１ダイス３２及びダイストレイ５６を用いることができる様子を示す図２４に注目する。前述したように、成形工程の後に、ヒンジピン１０８（図１５参照）を取り外すことにより、トレイ５６をポータブル搬送台３０ｂからはずすことができる。トレイ５６を次にアーム１７２又は同様の配置機械１７４の一部を形成するデバイス、例えば非限定的にロボットに装着することができる。ダイストレイ５６をアーム１７２に固定して、配置機械１７４を使用して正確に成形部品３８の位置確認をすることができ、次に成形部品３８を外板１７０に配置した後で、ダイストレイ５６及びダイス３２が後退してポータブル搬送台３０ｂに戻る。
【００６３】
図２５は前述したようなポータブル搬送台３０ｂを用いて複合部品を加工する方法を示す。ステップ１８０で開始し、平坦なチャージ３６が部品３８に成形される。第１ダイス３２の輪郭はステップ１８２において適所にロックされ、その後にダイス３２、３４をステップ１８４において開けることができる。この時点で、ステップ１８６に示すように、ポータブル搬送台３０ｂを成形機械３０ａから外すことにより、搬送台３０ｂを成形機械３０ａから離れるように搬送することができる。ステップ１８８に示すように、成形部品３８は、ポータブル搬送台３０ｂを外して成形機械３０ａから離れるように移動する際はトレイ５６の第１ダイス３２に支持されている。ステップ１９０においては、ポータブル搬送台３０ｂを使用して、第１ダイス３２に成形部品３８が支持されている間に、成形部品３８を配置部位に搬送する。配置部位において、ステップ１９２に示すように、ヒンジピン１０８を取り外すことによって、ダイストレイ５６をポータブルフレーム３０ｂから接続解除する。次にステップ１９４において、ダイストレイ５６を配置機械１７４（図２３）に接続することができる。ステップ１９６において、配置機械１７４は、ダイストレイ５６及び第１ダイス３２を使用して、例えば図２３に示す外板１７０等の基板に、あるいは硬化ツール（図示せず）に成形部品を配置する。ある用途では、ダイストレイ５６及び第１ダイス３２を使用して、硬化中に成形部品３８を保持することが可能であり得る。ステップ２００において、ダイストレイ５６をポータブル搬送台３０ｂに再取付けすることができ、その後にポータブル搬送台３０ｂを使用して、トレイ５６及び第１ダイス３２を成形機械３０ａに戻すことができる。ステップ２０２において、ポータブル搬送台３０ｂを成形機械３０ａに再係合させる。
【００６４】
開示の実施形態は、様々な可能性のある用途、特に例えば海洋、及び自動車用途を含む運送業において使用することができる。したがって、ここで図２６及び２７を参照すると、本発明の実施形態は図２６に示すような航空機の製造及び就航方法２１０及び図２７に示すような航空機２１２において、使用可能である。試作段階においては、例示の方法２１０は航空機２１２の仕様及び設計２１４と、材料調達２１６を含むことができる。製造段階においては、航空機２１２の部品及びサブアセンブリの製造２１８と、システム統合２２０がおこなわれる。そのあとに、航空機２１２は、認可及び納品２２２を経て就航２２４される。顧客によって就航されている間、航空機２１２には所定の整備及び保守２２６（変更、再構成、改装も含むことができる）が予定される。
【００６５】
本方法２１０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（例えば顧客等）によって行う又は実施することができる。この説明のために、システムインテグレータは限定しないが、任意の数の航空機メーカー、及び主要システムの下請け業者を含むことができ；第三者は限定しないが、任意の数の供給メーカー、下請け業者、及びサプライヤを含むことができ；オペレータは、航空会社、リース会社、軍部、サービス組織等であってよい。
【００６６】
図２７に示すように、例示の方法２１０で製造された航空機２１２は、複数のシステム２３０と内装２３２を有する機体２２８を備えることができる。高レベルシステム２３０の例は、一又は複数の推進システム２３４、電気システム２３６、油圧システム２３８、及び環境システム２４０が挙げられる。任意の数の他のシステムを含むことができる。航空宇宙での実施例を示したが、本発明の原理は例えば海洋及び自動車産業等の他の産業分野に応用することが可能である。
【００６７】
本明細書に具現化されたシステム及び方法は、製造及び就航方法２１０の任意の一又は複数の段階において採用することができる。例えば、製造プロセス２１８に対応する部品又はサブアセンブリは、航空機２１２が就航している間に製造される部品又はサブアセンブリと同じ方法で加工又は製造することができる。また、一又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせを、例えば、航空機２１２を実質的に組立てしやすくする、又は航空機２１２にかかる費用を削減することによって、製造段階２１８及び２２０において用いることが可能である。同様に、一又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、またはこれらの組み合わせを、航空機２１２が就航している間に、例えば限定しないが、整備及び保守２２６に用いることができる。
【００６８】
本発明の実施形態を特定の実例となる実施形態に関連させて説明してきたが、当然ながら特定の実施形態は説明のためであり、限定するものではなく、当業者が他の変形例を発想することが可能である。
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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