(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィードストック通過区域と、
切断機構であって、前記切断機構の一部分が、前記フィードストック通過区域の少なくとも部分的な境界線を画定する、切断機構と
を備え、
前記切断機構が、１つ又は複数の穿孔を含むリボンを備え、
フィードストックが、前記１つ又は複数の穿孔の少なくとも１つの穿孔を通過し、前記リボンの移動が前記フィードストックを切断する、繊維補強フィードストック切断装置。
【請求項２】
前記切断機構が、１つ又は複数の鋭利な縁部を備える、請求項１に記載の切断装置。
【請求項３】
前記リボンに結合された１組の回転可能なリールを更に備え、
少なくとも１つの前記リールを回転させるステップが、前記リボンを１つ又は複数の方向に移動させる、請求項１に記載の切断装置。
【請求項４】
１つ又は複数のガイドを更に備え、前記リボンが、前記１つ又は複数のガイドを通過し、前記１つ又は複数のガイドによって画定される所定の空間の内部に留まる、請求項１に記載の切断装置。
【請求項５】
フィードストック通過区域と、
切断機構であって、前記切断機構の一部分が、前記フィードストック通過区域の少なくとも部分的な境界線を画定する、切断機構と
を備え、
切断器の各移動によって、少なくとも１つの穿孔が、熱溶解積層法システムにおける押出機の少なくとも１つの開口部に概ね位置合わせされ、前記押出機が１つ又は複数の開口部を含む、繊維補強フィードストック切断装置。
【請求項６】
フィードストック通過区域と、
切断機構であって、前記切断機構の一部分が、前記フィードストック通過区域の少なくとも部分的な境界線を画定する、切断機構と
を備え、
前記切断機構が、１つ又は複数のブレード構造を含むディスクであって、各ブレード構造が少なくとも１つの空隙部を含む、ディスクを備え、
フィードストックが少なくとも１つの空隙部を通過し、前記ディスクの回転運動が前記フィードストックを切断する、繊維補強フィードストック切断装置。
【請求項７】
前記切断機構が、
平行に配置された１組のレールを含むガイドシャフトであって、フィードストックが前記レールの間を通過する、ガイドシャフトと、
スライダが前記レールの長さに沿って、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、前記レールに結合されたスライダと、
前記スライダに結合されたクランク機構であって、前記クランク機構の回転によって、前記スライダが、前記レールの前記長さを移動し、前記レールの間を通過する前記フィードストックを切断する、クランク機構と
を備え、
前記クランク機構の各完全な回転後に、前記スライダが前記第１の位置に戻る、請求項１に記載の切断装置。
【請求項８】
前記切断機構が、
１つ又は複数のブレード構造であって、各ブレード構造が少なくとも１つの空隙部を含む、１つ又は複数のブレード構造と、
ブレード構造がロッドの軸線の周りに回転することができるように、少なくとも１つのブレード構造に結合された少なくとも１つの前記ロッドと
を備え、
１つ又は複数のブレード構造の回転によって、前記１つ又は複数のブレード構造が、前記フィードストック通過区域と交差し、フィードストックを切断する、請求項１に記載の切断装置。
【請求項９】
フィードストック通過区域と、
切断機構であって、前記切断機構の一部分が、前記フィードストック通過区域の少なくとも部分的な境界線を画定する、切断機構と
を備え、
前記切断機構が、
１つ又は複数のブレード構造であって、各ブレード構造が少なくとも１つの空隙部を含む、１つ又は複数のブレード構造と、
ブレード構造がロッドの軸線の周りに回転することができるように、少なくとも１つのブレード構造に結合された少なくとも１つの前記ロッドと
を備え、
１つ又は複数のブレード構造の回転によって、前記１つ又は複数のブレード構造が、前記フィードストック通過区域と交差し、フィードストックを切断し、
前記切断機構が、第１のロッドに結合された第１のブレード構造を更に備え、前記第１のロッドが、第２のブレード構造に結合された第２のロッドの反対側に配置される、繊維補強フィードストック切断装置。
【請求項１０】
フィードストック通過区域と、
切断機構であって、前記切断機構の一部分が、前記フィードストック通過区域の少なくとも部分的な境界線を画定する、切断機構と
を備え、
前記切断機構が、
１つ又は複数のブレード構造であって、各ブレード構造が少なくとも１つの空隙部を含む、１つ又は複数のブレード構造と、
ブレード構造がロッドの軸線の周りに回転することができるように、少なくとも１つのブレード構造に結合された少なくとも１つの前記ロッドと
を備え、
１つ又は複数のブレード構造の回転によって、前記１つ又は複数のブレード構造が、前記フィードストック通過区域と交差し、フィードストックを切断し、
少なくとも１つのロッドが、前記フィードストック通過区域から傾斜されて、１つ又は複数のブレード構造が、前記フィードストック通過区域に対してある角度で設定された軸線の周りに回転するようにする、繊維補強フィードストック切断装置。
【請求項１１】
フィードストックが、長炭素繊維又は他の長繊維補強複合材を備える、請求項１に記載の切断装置。
【請求項１２】
切断機構を含む切断装置のフィードストック通過区域を通ってフィードストックを通過させるステップであって、前記フィードストック通過区域の少なくとも部分的な境界線が、前記切断機構の部分によって画定される、ステップと、
前記切断機構が前記フィードストックを切断するように、前記切断機構を移動させるステップと
を含み、
前記切断機構が、１つ又は複数の穿孔を含むリボンを備え、
前記フィードストック通過区域を通って前記フィードストックを通過させるステップが、前記フィードストックを少なくとも１つの穿孔を通過させるステップを含み、
前記切断機構を移動させるステップが、１つ又は複数方向に前記リボンを前進させるステップを含む、繊維補強フィードストックを切断する方法。
【請求項１３】
フィードストックの供給源と、
フィードストック通過区域を通って、１つ又は複数の開口部から前記フィードストックを押し出す押出機であって、１つ又は複数の開口部を含む、押出機と、
切断機構を含む切断装置であって、前記切断機構の一部分が、前記フィードストック通過区域の少なくとも部分的な境界線を画定する、切断装置と
を備え、
前記切断機構が、１つ又は複数の穿孔を含むリボンを備え、
フィードストックが、前記１つ又は複数の穿孔の少なくとも１つの穿孔を通過し、前記リボンの移動が前記フィードストックを切断する、繊維補強フィードストックを切断するシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の開示は、一般に添加材製造に関し、より詳細には、そのような製造システムの中で使用される材料を切断するステップに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの製造工程では、材料が、溶解、結合及び／又は切断を含む様々な工程を通って成形される必要がある可能性がある。例えば、溶解フィラメント製造（ＦＦＦ）としても公知である、熱溶解積層法（ＦＤＭ）は、モデリング、プロトタイプ及び製造応用のために一般に使用される添加材製造工程である。そのような製造工程は、３Ｄプリンティング、モデリング及び製造のための技術として増々使用されている。ＦＤＭは、層の中に材料を据えることによる添加材の原理で動作する。モデル及び／又は部品は、平坦にされた少量の溶融材料及び／又は支持材料を押出しノズルから押し出すことによって典型的に製造されて、ノズルから押出し後に、材料が硬化するにつれて層を形成する。
【０００３】
典型的には、熱可塑性フィラメント又は金属ワイヤなどの材料は、流れのオン及びオフを切り替えることができる押出しノズルに供給される。熱可塑性プラスチックは、そのガラス遷移温度を超して溶融状態まで加熱され、次いで押出しヘッドによって蒸着される。
【０００４】
いくつかの実施例では、添加材製造工程中に、押出し材料を所望の長さで切断する必要がある場合がある。例えば、押出し材料が繊維補強フィードストックである場合、単に繊維補強フィードストックを停止させるだけでは、フィードストックを押出機から分離するためには十分ではない。したがって、そのような場合、フィードストックをきれいに分離するために、押出機又はノズルの下流に切断機構が必要である。しかし、添加材製造工程の中で、モデル及び／又は部品が、密閉空間内で迅速に組み立てられるので、切断が手動又は典型的な切断装置によって行われることは非実用的である場合がある。したがって、様々な製造工程内で、迅速で、自動化され、妨害しない、製造材料を切断するための装置又は方法が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示の特定の実施形態の基本的な理解を提供するために、開示の簡略化した要約を以下に提示する。この要約は、本開示の広範な概観ではなく、本開示の主要／重大要素を識別せず、又は本開示の範囲を詳細に説明するものではない。その唯一の目的は、後に提示される詳細な説明への序文として、本明細書で開示されるいくつかの概要を簡略化した形態で提示することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一般に、本開示の特定の実施形態は、熱溶解積層法で使用される、材料を切断するための技術又は機構、及び特にそのような製造工程の中で使用される繊維補強材料を切断するための技術又は機構を提供する。様々な実施形態によって、繊維補強フィードストック切断装置が提供され、その装置はフィードストック通過区域及び切断機構を備える。切断機構の一部分が、フィードストック通過区域の少なくとも部分的な境界線を画定する。
【０００７】
いくつかの実施形態では、切断機構が、１つ又は複数の穿孔を含むリボンを備える。フィードストックが、１つ又は複数の穿孔の少なくとも１つの穿孔を通過し、リボンの移動がフィードストックを切断する。いくつかの実施形態では、切断機構が、各穿孔の輪郭を縁取る１つ又は複数の鋭利な縁部を備えることができる。追加の実施形態では、１つ又は複数の穿孔が、１つの方向に関して略涙滴形状とするができる。他の実施形態では、１つ又は複数の穿孔が対称的に成形され得る。いくつかの実施形態では、切断装置が、リボンに結合された１組の回転可能なリールを更に備えることができ、少なくとも１つのリールを回転させるステップが、リボンを１つ又は複数の方向へ移動させる。いくつかの実施形態では、切断装置が、少なくとも１つのリールに結合された１つ又は複数のモーターを更に備えることができ、１つ又は複数のモーターが少なくとも１つのリールを回転させる。他の実施形態では、切断装置が、１つ又は複数のガイドを更に備えることができる。リボンが、１つ又は複数のガイドを通過し、１つ又は複数のガイドによって画定される所定の空間の内部に留まる。いくつかの実施形態では、リボンの各移動によって、少なくとも１つの穿孔が、熱溶解積層法システムの中の押出機の少なくとも１つの開口部に概ね位置合わせすることができる。いくつかの実施形態では、押出機が１つ又は複数の開口部を含むことができる。いくつかの実施形態では、フィードストックが、長炭素繊維又は他の長繊維補強複合材を備えることができる。
【０００８】
また別の実施形態では、切断機構が、１つ又は複数のブレード構造を含むディスクを備える。各ブレード構造は、少なくとも１つの空隙部を含む。フィードストックが少なくとも１つの空隙部を通過し、ディスクの回転移動がフィードストックを切断する。いくつかの実施形態では、切断機構が、各空隙部の輪郭を縁取る１つ又は複数の鋭利な縁部を備えることができる。追加の実施形態では、１つ又は複数の空隙部が、１つの方向に関して略涙滴形状であることができる。他の実施形態では、少なくとも１つの空隙部が、各ブレード構造によって完全に取り囲まれた少なくとも１つの穿孔を備えることができる。いくつかの実施形態では、切断装置が、ディスクに結合された１つ又は複数のモーターを更に備えることができ、１つ又は複数のモーターがディスクを回転させる。他の実施形態では、ディスクの各回転移動によって、少なくとも１つの空隙部が、熱溶解積層法システムの中の押出機の少なくとも１つの開口部に概ね位置合わせすることができる。いくつかの実施形態では、押出機が１つ又は複数の開口部を含むことができる。いくつかの実施形態では、フィードストックが、長炭素繊維又は他の長繊維補強複合材を備えることができる。
【０００９】
また別の実施形態では、切断機構が、平行に配置された１組のレールを含むガイドシャフトを備える。フィードストックが、レールの間を通過する。切断装置が、レールに結合されたスライダを更に備えることができて、スライダがレールの長さに沿って、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する。切断装置が、スライダに結合されたクランク機構を更に備えることができ、クランク機構の回転によって、スライダが、レールの長さを移動し、レールの間を通過するフィードストックを切断する。クランク機構の各完全な回転後に、スライダが第１の位置に戻ることができる。いくつかの実施形態では、切断機構が、１つ又は複数の鋭利な縁部を備えることができる。他の実施形態では、切断機構が、ガイドシャフトに結合された端部構造を更に含むことができる。別の実施形態では、切断機構が、１つ又は複数の鋭利な縁部を含む１組のブレード構造を備えることができる。ブレード構造は、スライダに結合され、端部構造によって、ブレード構造が一体になり、スライダが第２の位置にある場合にフィードストックを切断するように、端部構造が成形される。他の実施形態では、切断装置が、クランク機構に結合された１つ又は複数のモーターを更に備えることができ、１つ又は複数のモーターがクランクを回転させる。いくつかの実施形態では、ガイドシャフトが、熱溶解積層法システムの中の押出機の少なくとも１つの開口部と概ね位置合わせされ得る。いくつかの実施形態では、押出機が１つ又は複数の開口部を含むことができる。いくつかの実施形態では、フィードストックが、長炭素繊維又は他の長繊維補強複合材を備えることができる。
【００１０】
また別の実施形態では、切断機構が、１つ又は複数のブレード構造を備え、各ブレード構造が少なくとも１つの空隙部を含む。切断機構が、少なくとも１つのブレード構造に結合された少なくとも１つのロッドを更に備えて、ブレード構造がロッドの軸線の周りに回転できるようにする。１つ又は複数のブレード構造の移動によって、１つ又は複数のブレード構造が、フィードストック通過区域と交差し、フィードストックを切断する。いくつかの実施形態では、切断機構が、第１のロッドに結合された第１のブレード構造を備える。第１のロッドは、第２のブレード構造に結合された第２のロッドの反対側に配置され得る。他の実施形態では、切断機構が、各空隙部の輪郭を縁取る１つ又は複数の鋭利な縁部を備えることができる。他の実施形態では、１つ又は複数の空隙部が、１つの方向に関して略Ｖ字形状であることができる。追加の実施形態では、少なくとも１つのロッドが、フィードストック通過区域から傾斜されることができて、１つ又は複数のブレード構造が、フィードストック通過区域に対してある角度で設定される軸線の周りに回転するようにする。他の実施形態では、切断装置が、１つ又は複数のブレード構造に結合された１つ又は複数のモーターを更に備えることができ、１つ又は複数のモーターが１つ又は複数のブレード構造を回転させる。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのブレード構造が、熱溶解積層法システムの中の押出機の少なくとも１つの開口部から離れた位置にあると、少なくとも１つのブレード構造の各移動が、開始及び終了することができる。いくつかの実施形態では、押出機が１つ又は複数の開口部を含むことができる。いくつかの実施形態では、フィードストックが、長炭素繊維又は他の長繊維補強複合材を備えることができる。
【００１１】
また別の実施形態では、切断装置のフィードストック通過区域を通ってフィードストックを通過させるステップを含む、繊維補強フィードストックを切断する方法が提供される。切断装置が、切断機構を含み、フィードストック通過区域の少なくとも部分的な境界線が、切断機構の部分によって画定される。方法は、切断機構がフィードストックを切断するように、切断機構を移動させるステップを更に含む。いくつかの実施形態では、切断機構が、１つ又は複数の穿孔を含むリボンを備える。フィードストック通過区域を通ってフィードストックを通過させるステップは、フィードストックを少なくとも１つの穿孔を通って通過させるステップを含む。そのような実施形態では、切断機構を移動させるステップが、リボンを１つ又は複数の方向へ前進させるステップを含む。いくつかの実施形態では、切断機構が、各穿孔の輪郭を縁取る１つ又は複数の鋭利な縁部を備えることができる。追加の実施形態では、１つ又は複数の穿孔は、１つの方向に関して略涙滴形状とすることができる。他の実施形態では、１つ又は複数の穿孔が対称的に成形され得る。特定の実施形態では、切断機構を移動させるステップが、リボンに結合された１組のリールを回転させるステップを更に含み、リボンが１つ又は複数の方向へ前進されるようにする。他の実施形態では、リボンが、少なくとも１つのガイドを通って前進されることができ、少なくとも１つのガイドによって画定される所定の空間内部に留まる。追加の実施形態では、１つ又は複数のモーターが、１組のリール結合されることができ、少なくとも１つのリールを回転させることができる。いくつかの実施形態では、方法は、リボンの各前進後に、少なくとも１つの穿孔を熱溶解積層法システムの中の押出機の少なくとも１つの開口部に概ね位置合わせするステップを更に備えることができる。いくつかの実施形態では、フィードストックが、長炭素繊維又は他の長繊維補強複合材を備えることができる。
【００１２】
また別の実施形態では、フィードストックの供給源及び１つ又は複数の開口部からフィードストックを押し出すように構成される押出機を備える繊維補強フィードストックを切断するシステムが提供される。いくつかの実施形態では、押出機が１つ又は複数の開口部を含むことができる。システムは、切断機構を含む切断装置を更に備えることができる。切断機構の部分が、フィードストック通過区域の少なくとも部分的な境界線を画定する。いくつかの実施形態では、切断機構が、１つ又は複数の穿孔を含むリボンを備えることができる。フィードストックは、リボンの少なくとも１つの穿孔を通過する。切断装置が、リボンに結合された１組のリールを更に備えることができ、リールを回転させるステップが、リボンを１つ又は複数の方向へ移動させる。切断装置が、１組のリールに結合された１つ又は複数のモーターを更に備えることができ、１つ又は複数のモーターが少なくとも１つのリールを回転させる。リボンの移動が、材料を切断し、各移動によって、１つ又は複数の穿孔の少なくとも１つの穿孔が、押出機の１つ又は複数の開口部の少なくとも１つの開口部に概ね位置合わせする。いくつかの実施形態では、フィードストックが、長炭素繊維又は他の長繊維補強複合材を備えることができる。
【００１３】
本開示は、本開示の特定の実施形態を図示する添付の図面と併せて考察される以下の説明を参照することによって最も良く理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本開示の技術及び機構と併せて使用され得る製造システムの実施例の図である。
【図２】１つ又は複数の実施形態による、リボンを使用する切断装置の一実施例の図である。
【図３】図２に図示されるリボンを使用する切断装置の実施例の代替図である。
【図４】図２に図示されるリボンを使用する切断装置の実施例のまた別の図である。
【図５】図２に図示されるリボンを使用する切断装置の実施例のまた別の図である。
【図６】１つ又は複数の実施形態による、連続的リボンを使用する切断装置の一実施例の図である。
【図７Ａ】１つ又は複数の実施形態による、切断装置によって材料を切断する方法の一実施例の図である。
【図７Ｂ】１つ又は複数の実施形態による、リボンを使用して材料を切断する方法の一実施例の図である。
【図８Ａ】１つ又は複数の実施形態による、ディスクを使用する切断装置の一実施例の図である。
【図８Ｂ】図８Ａに図示されるディスクを使用する切断装置の実施例の代替図である。
【図９】１つ又は複数の実施形態による、ディスクを使用して材料を切断する一実施例の方法の図である。
【図１０Ａ】１つ又は複数の実施形態による、スライダ−クランクを使用する切断装置の一実施例の図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａに図示されるスライダ−クランクを使用する切断装置の実施例の代替図である。
【図１０Ｃ】切断中に、図１０Ａに図示されるスライダ−クランクを使用する切断装置の実施例のまた別の図である。
【図１１】１つ又は複数の実施形態による、スライダ−クランクを使用して材料を切断する一実施例の方法の図である。
【図１２Ａ】１つ又は複数の実施形態による、回転ブレード構造を使用する切断装置の一実施例の図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａに図示される回転ブレード構造を使用する切断装置の実施例の代替図である。
【図１２Ｃ】図１２Ａに図示される回転ブレード構造を使用する切断装置の実施例の代替図である。
【図１３】１つ又は複数の実施形態による、回転ブレード構造を使用して材料を切断する一実施例の方法の図である。
【図１４】航空機の製造及び保守点検方法の流れ図である。
【図１５】航空機のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次いで、本開示を実施するために発明者によって考えられる最適なモードを含む、本開示のいくつかの特定の実施例を詳細に参照することになる。これらの特定の実施形態の実施例は、添付の図面の中に図示されている。本開示はこれらの特定の実施形態と併せて説明されるが、説明される実施形態に本開示を限定するようには意図されないことを理解されたい。反対に、添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の精神及び範囲内に含まれ得るものとして、代替形態、修正形態及び均等物を包含するように意図される。
【００１６】
例えば、本開示の構造及び機構は、特定の材料の状況で説明されることになる。しかし、本開示の構造及び機構は、様々な異なる材料から成ることができることに留意すべきである。以下の説明の中で、本開示の完全な理解を提供するために、複数の特定の詳細が説明される。本開示の特定の実施例の実施形態は、これら特定の詳細のいくつか又はすべてを含まずに実施され得る。他の実例では、本開示を不必要に不明瞭にしないために、良く知られた構造、機構及び材料は、詳細に説明されていない。
【００１７】
定義
様々な要素を説明するために本明細書で「第１の」、「第２の」などの用語が使用される場合があるが、これらの要素はこれらの用語によって限定されるべきではないと理解されたい。これらの用語は、１つの要素を他の要素から区別するためにのみ使用される。例えば、「第１の接触」のすべての発生が一貫して名前を変更され、第２の接触のすべての発生が一貫して名前を変更されるのであれば、説明の意味を変えずに、第１の接触を第２の接触と呼ぶことができ、第２の接触を第１の接触と呼ぶことができる。第１の接触及び第２の接触は、両方とも接触であるが、しかしそれらは同じ接触ではない。
【００１８】
本明細書で使用される用語は、特定の実施形態だけを説明する目的のためであり、特許請求の範囲を限定するものと意図されるのではない。実施形態及び添付の特許請求の範囲の説明の中で使用される場合、そうではないと明確に文脈が指示しない限り、単数の形態「１つの（a）」、「１つの（an）」及び「その（the）」は、複数形もまた含むものと意図される。本明細書で使用される場合、用語「及び／又は（and/or）」は、関連して列挙される項目の１つ又は複数の任意及びすべての可能な組合せに言及し、かつ包含するものであると理解されたい。本明細書で使用される場合、用語「備える（comprises）」及び／又は「備えている（comprising）」は、述べられた形態、整数、ステップ、操作、要素及び／又は構成要素の存在を特定するが、しかし、１つ又は複数の形態、整数、ステップ、操作、要素及び／又は構成要素の存在又は追加を排除するものではないことを更に理解されたい。
【００１９】
本明細書で使用される場合、文脈に依存して、用語「ならば（if）」は、「場合（when）」又は「すると（upon）」、又は以前に述べられた状態が真実であるという「決定に応答して（in response to determining）」又は「決定により（in accordance with a determination）」又は「検出に応答して（in response to detecting）」を意味すると考えることができる。同様に、語句「以前に述べられた状態が真実であると決定されるならば」あるいは「以前に述べられた状態が真実であるならば」又は「以前に述べられた状態が真実である場合」は、文脈に依存して、以前に述べられた状態が真実であることを「決定すると」又は「決定に応答して」又は「決定に従って」又は「検出すると」又は「検出に応答して」を意味するように考えることができる。
【００２０】
本明細書で使用される場合、用語「フィードストック」、「フィラメント」及び「ストランド」は、熱溶解積層法及び他の３Ｄプリンティング工程の中で一般に使用される様々な断面形状及び直径を含む無限の長さの材料の薄い形状のロッドを指し、そのようなすべての用語は、本開示全体でほとんど同じ意味で使用され得る。
【００２１】
本開示の様々な技術及び機構が、分かり易くするために単数形で説明されることがある。しかし、そうではないと述べない限り、いくつかの実施形態は、構造の複数の反復、又は機構の複数の具体化を含むことに留意すべきである。例えば、システムは、様々な文脈の中でプロセッサを使用し、機構は自動的、電気的又は無線で制御される。しかし、システムは複数のプロセッサを使用することができるが、そうではないと述べない限り、同時に本開示の範囲内にあることを理解されたい。更に、本開示の技術及び機構は、２つの実在物の間の結合を記載する場合があるであろう。２つの実在物の間の結合必ずしも直接の、邪魔されない結合を意味するのではなく、様々な他の実在物が２つの実在物の間に存在する可能性があることに留意すべきである。例えば、プロセッサはメモリに結合され得るが、様々なブリッジ及びコントローラーがプロセッサとメモリとの間に存在する可能性がある。結局、そうではないと述べない限り、結合は、直接的な、邪魔されない結合を意味するのではない。
【００２２】
概要
様々な実施形態によって、繊維補強フィードストック切断装置が提供され、その装置はフィードストック通過区域及び切断機構を備える。切断機構の部分が、フィードストック通過区域の少なくとも部分的な境界線を画定する。いくつかの実施形態では、切断機構が、１つ又は複数の穿孔を含むリボンを備える。フィードストックが、１つ又は複数の穿孔の少なくとも１つの穿孔を通過し、リボンの移動がフィードストックを切断する。いくつかの実施形態では、切断機構が、各穿孔の輪郭を縁取る１つ又は複数の鋭利な縁部を備えることができる。追加の実施形態では、１つ又は複数の穿孔は、１つの方向に関して略涙滴形状とすることができる。他の実施形態では、１つ又は複数の穿孔が対称的に成形され得る。いくつかの実施形態では、切断装置が、リボンに結合された１組の回転可能なリールを更に備えることができ、少なくとも１つのリールを回転させるステップが、リボンを１つ又は複数の方向へ移動させる。いくつかの実施形態では、切断装置が、少なくとも１つのリールに結合された１つ又は複数のモーターを更に備えることができ、１つ又は複数のモーターが少なくとも１つのリールを回転させる。他の実施形態では、切断装置が、１つ又は複数のガイドを更に備えることができる。リボンが、１つ又は複数のガイドを通過し、１つ又は複数のガイドによって画定される所定の空間の内部に留まる。いくつかの実施形態では、リボンの各移動によって、少なくとも１つの穿孔が、熱溶解積層法システムの中の押出機の少なくとも１つの開口部に概ね位置合わせすることができる。いくつかの実施形態では、押出機が１つ又は複数の開口部を含むことができる。いくつかの実施形態では、フィードストックが、長炭素繊維又は他の長繊維補強複合材を備えることができる。
【００２３】
また別の実施形態により、切断機構が、１つ又は複数のブレード構造を含むディスクを備える。各ブレード構造は、少なくとも１つの空隙部を含む。フィードストックが少なくとも１つの空隙部を通過し、ディスクの回転移動がフィードストックを切断する。いくつかの実施形態では、切断機構が、各空隙部の輪郭を縁取る１つ又は複数の鋭利な縁部を備えることができる。追加の実施形態では、１つ又は複数の空隙部は、１つの方向に関して略涙滴形状とすることができる。他の実施形態では、少なくとも１つの空隙部が、各ブレード構造によって完全に取り囲まれた少なくとも１つの穿孔を備えることができる。いくつかの実施形態では、切断装置が、ディスクに結合された１つ又は複数のモーターを更に備えることができ、１つ又は複数のモーターがディスクを回転させる。他の実施形態では、ディスクの各回転移動によって、少なくとも１つの空隙部が、熱溶解積層法システムの中の押出機の少なくとも１つの開口部に概ね位置合わせすることができる。いくつかの実施形態では、押出機が１つ又は複数の開口部を含むことができる。いくつかの実施形態では、フィードストックが、長炭素繊維補強複合材を備えることができる。
【００２４】
また別の実施形態により、切断機構が、平行に配置された１組のレールを含むガイドシャフトを備える。フィードストックが、レールの間を通過する。切断装置が、レールに結合されたスライダを更に備えることができて、スライダがレールの長さに沿って、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する。切断装置が、スライダに結合されたクランク機構を更に備えることができ、クランク機構の回転によって、スライダが、レールの長さを移動し、レールの間を通過するフィードストックを切断する。クランク機構の各完全な回転後に、スライダが第１の位置に戻ることができる。いくつかの実施形態では、切断機構が、１つ又は複数の鋭利な縁部を備えることができる。他の実施形態では、切断機構が、ガイドシャフトに結合された端部構造を更に含むことができる。別の実施形態では、切断機構が、１つ又は複数の鋭利な縁部を含む１組のブレード構造を備えることができる。ブレード構造は、スライダに結合され、端部構造によって、ブレード構造が一体になり、スライダが第２の位置にある場合にフィードストックを切断するように、端部構造が成形される。他の実施形態では、切断装置が、クランク機構に結合された１つ又は複数のモーターを更に備えることができ、１つ又は複数のモーターがクランクを回転させる。いくつかの実施形態では、ガイドシャフトが、熱溶解積層法システムの中の押出機の少なくとも１つの開口部と概ね位置合わせされ得る。いくつかの実施形態では、押出機が１つ又は複数の開口部を含むことができる。いくつかの実施形態では、フィードストックが、長炭素繊維補強複合材を備えることができる。
【００２５】
別の実施形態により、切断機構が、１つ又は複数のブレード構造を備え、各ブレード構造が少なくとも１つの空隙部を含む。切断機構が、少なくとも１つのブレード構造に結合された少なくとも１つのロッドを更に備えて、ブレード構造がロッドの軸線の周りに回転できるようにする。１つ又は複数のブレード構造の移動によって、１つ又は複数のブレード構造が、フィードストック通過区域と交差し、フィードストックを切断する。いくつかの実施形態では、切断機構が、第１のロッドに結合された第１のブレード構造を備える。第１のロッドは、第２のブレード構造に結合された第２のロッドの反対側に配置され得る。他の実施形態では、切断機構が、各空隙部の輪郭を縁取る１つ又は複数の鋭利な縁部を備えることができる。他の実施形態では、１つ又は複数の空隙部が、１つの方向に関して略Ｖ字形状であることができる。追加の実施形態では、少なくとも１つのロッドが、フィードストック通過区域から傾斜されることができて、１つ又は複数のブレード構造が、フィードストック通過区域に対してある角度で設定される軸線の周りに回転するようにする。他の実施形態では、切断装置が、１つ又は複数のブレード構造に結合された１つ又は複数のモーターを更に備えることができ、１つ又は複数のモーターが１つ又は複数のブレード構造を回転させる。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのブレード構造が、熱溶解積層法システムの中の押出機の少なくとも１つの開口部から離れた位置にあると、少なくとも１つのブレード構造の各移動が、開始及び終了することができる。いくつかの実施形態では、押出機が１つ又は複数の開口部を含むことができる。いくつかの実施形態では、フィードストックが、長炭素繊維補強複合材を備えることができる。
【００２６】
詳細な説明
熱溶解積層法システムの中でフィードストックとして典型的に使用される熱可塑性プラスチック及び他の非金属添加材は、押出機から押し出される材料のストランドを分離するために切断するステップを必要としない。そのような熱可塑性材料は、押出機を押し出されたストランドから離れて移動させることによって分離され得る。そのような非金属添加材製造技術は、唯一で複雑な物品であるが、限定された機械特性及び高い熱膨張係数を含む物品を製造する。したがって、機能的プロトタイプから工具及び最終用途部品まで飛行のハードウェアのために、より幅広い技術移行に対する特性の向上が必要である。
【００２７】
一般的な複合材料、及び特に添加材製造ステップを使用して形成された複合材部品に対する特定の関心の１つの領域は、長繊維を使用することである。長繊維は、繊維方向に高い強度レベルを提供する。例えば、ポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）樹脂から形成され、及び炭素繊維チョップの体積によって３０％充填される複合材フィードストックストリップは、１インチ平方につき約３百万ポンドの引張り係数（ＭＳＩ）を有することができる。同時に、同じ樹脂から形成され、及び長炭素繊維チョップの体積によって３５％充填される複合材フィードストックストリップは、１０ＭＳＩを超える引張り係数を有することができる。更に、長繊維フィードストックを使用して製造された複合材部品は、現在製造される強化されない部品と比較可能な、５倍の強度及び１０倍の剛性を含むものと期待される。これらの向上した強度及び他の特性のために、そのような長繊維補強は、加熱後、及び押出機から材料を分離するための押出し後に、追加の切断ステップが必要になる可能性がある。
【００２８】
様々な実施形態により、切断装置が、複数の穿孔を含む薄く、平坦なリボン構造を備えることができる。いくつかの実施形態では、穿孔は、中央に一列に並べられ、リボン構造の長さに沿って走ることができる。いくつかの実施形態では、穿孔が互いから離れて均等に離隔配置される。いくつかの実施形態では、材料が１つ又は複数の穿孔を通過し、リボンの移動が材料を切断する。例えば、材料は、熱溶解積層法及び／又は製造の中で使用される長繊維又は繊維補強フィードストックとすることができる。そのような材料は、連続圧縮成型によって作製され、所望の断面形状のフィードストックに細長く切られる長炭素補強複合材とすることができる。材料が、穿孔に位置合わせされた押出機の開口部を通って押し出され、リボンの穿孔を通って通過することが可能である。いくつかの実施形態では、材料が、押出機の複数の開口部を通って押し出され得る。穿孔の縁部が押出し材料に接触するように、リボンが所定の方向に移動されることが可能である。リボンが所定の方向に移動し続けるにつれて、材料が完全に切断されるまで、穿孔の縁部が材料を突き通すことができる。いくつかの実施形態では、次の穿孔が押出機の開口部に位置合わせされるまで、リボンが所定の方向に移動し続けることができる。
【００２９】
いくつかの実施形態では、縁部が材料を突き通すことを更に可能にするために、穿孔が鋭利な縁部を含むことができる。他の実施形態では、穿孔は鋭利な先端に向かって先が細くなる、より幅広い丸い部分を含む「涙滴」形状とすることができる。材料がより幅広い丸い部分を通って押し出され、通過することができ、リボンが所定の方向に移動するにつれて、先細の部分が材料に対して押し付けて、長繊維押出し成形物の切断負荷のための集中的切断力を可能にする。他の実施形態では、穿孔が三角形、ダイヤモンド型、円形など、他の形状を備えることができる。追加の実施形態では、穿孔が対称的に成形されることが可能であって、少なくとも２つの方向にリボンを移動することによる切断が可能になる。
【００３０】
特定の実施形態では、リボンが、１組のリールを回転させることによって移動され得る。いくつかの実施形態では、リボンが１組のリールの周りに巻く付けられることができ、リボンが第１のリールから第２のリールまで通過するように、リボンの移動がリールの回転によって引き起こされる。他の実施形態では、各リールシャフトが、リールに固定され、回転を引き起こすことができる。いくつかの実施形態では、リボンが３つ以上のリールに結合されることが可能である。いくつかの実施形態では、リールは、スプロケット構造を形成するために、１つ又は複数の突起を含むことができる。これらの実施形態では、リボンを把持し、リボンの最も低い層を各リール上の定位置に係止するために、突起が穿孔に位置合わせするように、突起は成形され、配置されることが可能である。他の実施形態では、突起は、リボンの中の追加的な穿孔に位置合わせし、把持することができる。接着剤、はんだ付け、機械的取付けによることなど、リボンをリールに結合する他の手段が、使用され得る。
【００３１】
他の実施形態では、モーターが各リールに結合され、リールを回転させて、リボンを巻くことが可能である。いくつかの実施形態では、モーターが、モーターによって回転されるリールシャフトによってリールに結合されることが可能である。他の実施形態では、モーターが、直角歯車駆動又は他の歯車配置によって各リールに結合され得る。ＤＣモーター、サーボモーター、ステッパモーターなど、様々なモーターが、異なる実施形態の中で実施され得る。
【００３２】
追加の実施形態では、切断装置が、リボンの移動を画定された空間の中に収容された状態に保つガイドを含むことができる。いくつかの実施形態では、レールがリボンを安定させ、リボンが通過することを可能にするようにある距離に配置されるレールをガイドが含むことができる。いくつかの実施形態では、ガイドによって形成されるレールが、１つ又は複数の穿孔を材料の供給源に位置合わせすることを促進することができて、その結果、材料が１つ又は複数の穿孔を通過することができる。例えば、押出機の開口部が配置され得る箇所で、ガイドの中心が開口部を含むことができて、リボンがガイドのレールを通って移動するにつれて、リボンの配置が、押出機の開口部を通り過ぎるように強制される。いくつかの実施形態では、押出機の開口をガイドの開口部と同一平面とすることができて、その結果、リボンによって行われる切断が、開口部と同一平面である材料を切断する。他の実施形態では、押出機の開口部が、ガイドを通って突出することができる。
【００３３】
他の実施形態では、穿孔は、リボンの次の各移動によって更に位置合わせされ得る。例えば、ガイドはリボンの穿孔を押出機の開口部に位置合わせされた状態に保つことができて、溶融材料が穿孔を通過することができる。次いで、前述のように、リボンが、材料を切断するために移動され得る。移動によって材料を切断するにつれて、リボンの中の次の穿孔が、押出機の開口部に向かって移動され、次の穿孔が押出機の開口部に概ね位置合わせされるとき、リボンの移動が停止され、その結果、材料が次の穿孔を通って通過することができる。
【００３４】
また別の実施形態では、切断装置が、薄いディスク構造を備えることができる。薄いディスク構造は、ディスクの周囲の周りに１つ又は複数のブレード構造を含むことができる。各ブレード構造は、各空隙部の輪郭を縁取る鋭利な縁部を含む少なくとも１つの空隙部を形成することができる。いくつかの実施形態では、材料が１つ又は複数の空隙部を通過し、ディスクの回転によって、ブレード構造の鋭利な縁部が、空隙部の内部の材料を突き通し、切断する。例えば、材料は、熱溶解積層法及び／又は製造の中で使用される長炭素繊維補強複合材であることができる。材料は、少なくとも１つの空隙部に位置合わせされる押出機の１つ又は複数の開口部を通って押し出されることができ、ディスクの平面に略垂直に各空隙部を通過することができる。いくつかの実施形態では、材料が、押出機の複数の開口部を通って押し出され、ディスクの中の複数の空隙部を通過することができる。いくつかの実施形態では、空隙部は、ブレード構造によって完全に取り囲まれることができて、その結果、空隙部が各ブレード構造の内部に穿孔を備える。他の実施形態では、各ブレード構造は、複数の空隙部及び／又は穿孔を含むことができる。他の実施形態では、各ブレード構造が、対称的に成形され得る。
【００３５】
ディスクの回転は、コントローラーによって命令される駆動機構によって駆動され得る。そのような駆動機構は、ＤＣモーター、サーボモーター及び／又はステッパモーターを含むモーター配置を備えることができる。いくつかの実施形態では、駆動機構は、変速装置及び歯車配置を更に備えることができる。追加の材料が１つ又は複数の開口部を通過することができるように、１つ又は複数の次の空隙部が押出機の１つ又は複数の開口部に概ね位置合わせされるまで、ディスクの回転は継続することができる。
【００３６】
また別の実施形態では、切断装置が、平行に配置された１組のレールを備えるガイドシャフトを含むスライダ−クランク機構を備えることができる。いくつかの実施形態では、材料はレールの間を通過することができる。例えば、材料は、熱溶解積層法及び／又は製造の中で使用される長炭素繊維補強複合材であることができる。材料が、レールに位置合わせされた、押出機の１つ又は複数の開口部を通って押し出されることができる。
【００３７】
いくつかの実施形態では、スライダが１組のレールに結合されて、スライダが、レールの長さに沿って第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する。いくつかの実施形態では、クランク機構が、結合ロッドによってスライダに結合されることができて、クランク機構の回転によって、結合ロッドが、レールの長さに沿って第１の位置から第２の位置までスライダを押し、レールの間で材料を切断する。クランク機構の各完全な回転後に、スライダが第１の位置に戻る。
【００３８】
いくつかの実施形態では、スライダが、材料を切断するために１つ又は複数の鋭利な縁部を含むことができる。他の実施形態では、スライダが、１つ又は複数のブレード構造を含むことができる。他の実施形態では、レールがガイドシャフトの端部構造に結合されることができて、端部構造に対する、１つ又は複数の鋭利な縁部の力によって、材料が切断されるようにする。いくつかの実施形態では、端部構造は、鋭利な縁部を更に含むことができる。他の実施形態では、端部構造は、スライダに結合された１つ又は複数のブレード構造の移動を制御するためにガイドを含むことができる。追加の実施形態では、スライダが、１組のブレード構造に結合されることができ、鋭利な縁部はスライダ上の枢動点で一体に結合されて、ブレードが開き、及び閉じることができるようにする。スライダが第１の位置にある場合、１組のブレードが開いた状態に留まる。スライダが、レールの長さに沿って第２の位置に向かって押されるにつれて、端部構造がブレードを一体に押して、レールの間で材料を切断するように、端部構造は更に成形される。スライダが第１の位置に戻ると、ブレードは開く。
【００３９】
いくつかの実施形態では、クランク機構の回転が、メモリ及びプロセッサを含むコントローラーによって命令される駆動機構によって駆動され得る。そのような駆動機構は、ＤＣモーター、サーボモーター及び／又はステッパモーターを含むモーター配置を備えることができる。いくつかの実施形態では、駆動機構は、変速装置及び歯車配置を更に備えることができる。他の実施形態では、駆動機構は、スライダに直接結合される空気シリンダ（図示せず）を備えることができる。いくつかの実施形態では、クランク機構は、各完全な回転後に回転を停止し、別の切断が行われる場合に別の回転を開始することができる。他の実施形態では、クランク機構は、複数の切断のために複数の完全な回転を行うことができる。
【００４０】
また別の実施形態では、切断装置が、旋回ブレード構造を備えることができる。いくつかの実施形態では、ブレード構造が枢動ロッドに結合されることができて、ブレード構造が枢動ロッドの軸線の周りに旋回することができるようにする。他の実施形態では、ブレード構造が、軸線の周りを全円内で回転することができる。いくつかの実施形態では、ブレード構造が、空隙部を含むことができる。他の実施形態では、ブレード構造が、複数の空隙部を含むことができる。いくつかの実施形態では、ブレード構造が枢動ロッドの軸線の周りを回転することによって、ブレード構造が、押出し材料に交差し、材料を突き通し、切断する。例えば、材料は、熱溶解積層法及び／又は製造の中で使用される長炭素繊維補強複合材であることができる。材料が、押出機の１つ又は複数の開口部を通って押し出されることができる。ブレード構造の回転のある点で、空隙部が押出し材料に概ね位置合わせし、回転力によって、ブレード構造が、空隙部で押出し材料を突き通すように、枢動ロッド及びブレード構造が配置され得る。ブレード構造が材料を完全に貫通し、切断し終わるまで、ブレード構造の回転は継続することができる。
【００４１】
いくつかの実施形態では、ブレード構造が材料を突き通すことを更に可能にするために、空隙部が空隙部の輪郭を縁取る鋭利な縁部を含むことができる。他の実施形態では、空隙部が、鋭利な点に向かって先が細くなるより幅広い部分を含む略Ｖ字形状であることができ、押出し材料がより幅広い部分で空隙部に入るようにする。ブレード構造が、材料に向かって移動するにつれて、先細の点が、材料に対して押し付けて、材料の切断負荷のために集中的切断力を可能にする。他の実施形態では、穿孔が三角形、ダイヤモンド型、円形など、他の形状を備えることができる。
【００４２】
いくつかの実施形態では、切断装置が、１つ又は複数のブレード構造に結合された複数の枢動ロッドを含むことができる。例えば、切断装置が、２つの枢動ロッドを含むことができ、ブレード構造は各枢動ロッドに結合される。いくつかの実施形態では、各枢動ロッドが、対称的配置で他方に対して反対側に配置される。ブレード構造が、反対方向から同時に押出し材料に接触するように、ブレード構造は、同じ方向に（時計回り又は逆時計回りに）各枢動ロッドの軸線に沿って回転する。いくつかの実施形態では、ブレード構造が、反対方向に回転することができる。他の実施形態では、ブレード構造が、同時に回転することができず、又は同時に押出し材料に接触することができない。
【００４３】
いくつかの実施形態では、ブレード構造の回転が、メモリ及びプロセッサを含むコントローラーによって命令される駆動機構によって駆動され得る。そのような駆動機構は、ＤＣモーター、サーボモーター及び／又はステッパモーターを含むモーター配置を備えることができる。いくつかの実施形態では、駆動機構は、変速装置及び歯車配置を更に備えることができる。いくつかの実施形態では、ブレード構造は、各完全な回転後に回転を停止し、別の切断が行われる場合に別の回転を開始することができる。いくつかの実施形態では、ブレード構造が、押出機の妨害を制限するために押出機から離れた位置にある場合、ブレード構造の回転が開始、及び終了することができる。別の実施形態では、枢動ロッドが押出機に対してある角度で傾斜されることができて、枢動ロッドの周りの各回転の開始及び終了時に、ブレード構造が、押出機から更に離れた位置にあるようにする。
【００４４】
実施例の実施形態
図１は、本開示の技術及び実施形態と併せて使用され得る製造システムの実施例を示す図である。様々な実施形態により、製造システム１００が、コントローラー１０２、構築チャンバ１０４、ロボット機構１０６、押出機１０８、開口部１１０、開口部１１０−１、フィードストック通過区域１１１、可動テーブル１１２、目的物１１４、切断装置１１６、押出し材料１１８、材料供給源１２０、材料フィードストック１２０−１、材料供給源１２１、材料フィードストック１２１−１、材料供給源１２２及び材料フィードストック１２２−１を含むことができる。様々な実施形態により、製造システム１００は、目的物１１４として図示される三次元物体を構築するように構成される熱溶解積層法システムとすることができる。いくつかの実施形態では、コントローラー１０２は、限定しないが、材料の入力、ロボットアーム移動、押出機移動、可動テーブル配置、及び熱溶解積層法に含まれる他の工程を含む、様々な製造工程を制御するように構成されるメモリ及び１つ又は複数のプロセッサを含むコンピューターシステムとすることができる。例えば、コントローラー１０２は、目的物１１４の数学的モデルに基づいて、目的物１１４の構築を命令するコンピューター支援設計（ＣＡＤ）コントローラー及び／又はコンピューター支援製造（ＣＡＭ）コントローラーとすることができる。いくつかの実施形態では、目的物１１４の数学的モデルは、コントローラー１０２によって生成されることができ、又は別の場所で生成され、コントローラー１０２にインポートされることができる。他の実施形態では、コントローラー１０２が、目的物１１４の所望の構造特性のリストを含むことができる。
【００４５】
コントローラー１０２は、材料フィードストック１２０−１、１２１−１及び１２２−１の材料の特性のリストを更に含むことができる。材料フィードストック１２０−１、１２１−１及び１２２−１は、ミルドファイバ、チョップドファイバ、長繊維ストランド又はその任意の組合せを含む熱可塑性材料から成ることができる。他の実施形態では、材料フィードストック１２０−１、１２１−１及び１２２−１は、限定しないが、連続圧縮成型によって形成され、所望の断面形状のフィードストックに細長く切られる長炭素繊維強化複合材を含む、熱可塑性又は金属製材料の他のタイプから成ることができる。いくつかの実施形態では、コントローラー１０２は、目的物１１４内の材料フィードストック１２０−１、１２１−１及び１２２−１の配置及び／又は幾何形状を含む目的物１１４の設計を生成することができる。
【００４６】
構築チャンバ１０４は、目的物１１４が構築される密閉環境とすることができる。いくつかの実施形態では、構築チャンバ１０４は、目的物１１４が構築されるプラットフォーム（図示せず）を備える可動テーブル１１２を含むことができる。いくつかの実施形態では、可動テーブル１１２は、プラットフォーム（図示せず）を回転させるように構成され得る。いくつかの実施形態では、可動テーブル１１２は、コントローラー１０２によって命令される駆動機構によって駆動されることができ、可動テーブル１１２に対するモーター（図示せず）の回転運動の制御された変速のための変速装置（図示せず）又は歯車配置（図示せず）に結合されたステッパモーター（図示せず）及び／又はサーボモーター（図示せず）など、モーター配置を含むことができる。いくつかの実施形態では、可動テーブル１１２は、コントローラー１０２の命令下でＺ軸線の周りに時計回り又は逆時計回りにプラットフォーム（図示せず）を回転させるように構成され得る。他の実施形態では、可動テーブル１１２は、コントローラー１０２の命令下で＋Ｚ及び−Ｚ方向にプラットフォーム（図示せず）を上昇又は下降させるように構成され得る。追加の実施形態では、可動テーブル１１２は、＋Ｘ方向、−Ｘ方向、＋Ｙ方向、−Ｙ方向又はその任意の組合せにプラットフォーム（図示せず）を移動させるように構成され得る。
【００４７】
様々な実施形態では、製造システム１００が、１つ又は複数のロボット機構１０６を更に含むことができる。ロボット機構１０６は、押出機１０８の開口部１１０を目的物１１４の構築体積内の任意の箇所に、様々なアプローチ角から配置するように構成され得る。いくつかの実施形態では、ロボット機構１０６は、電気モーター、油圧式アクチュエータ又はその組合せなどの機構によって動力を供給されることができ、３つ以上の軸線又は自由度を提供するように構成され得る。他の実施形態は、目的物１１４の構築体積内の所望の箇所に、開口部１１０を配置することができる任意の他の適切な配置アセンブリを含むことができる。そのような配置アセンブリは、限定しないが、Ｘ−Ｙ−Ｚ直線機構又はデルタロボット機構を含むことができる。
【００４８】
いくつかの実施形態では、押出機１０８は、材料フィードストック１２０−１、１２１−１及び１２２−１を溶解し、開口部１１０を経てフィードストック通過区域１１１を通って溶融押出し材料１１８を押し出す。様々な実施形態では、押出機１０８は、開口部１１０及び開口部１１０−１など、１つの開口部１１０又は複数の開口部を含むことができる。いくつかの実施形態では、フィードストック通過区域１１１は、押出機１０８、開口部１１０及び切断装置１１６の一部分を包含することができる空間体積を備えることができる。いくつかの実施形態では、フィードストック通過区域１１１の少なくとも部分的な境界線が、切断装置１１６の切断機構の一部分によって画定される。様々な実施形態では、押出機１０８が、熱可塑性材料を受けるための内部チャンバを画定することができる。いくつかの実施形態では、押出機１０８が、材料フィードストック１２０−１、１２１−１及び１２２−１を溶解するための液化装置又は加熱装置をチャンバ内部に含むことができ、押出し材料１１８として液体及び／又は溶解形態で、開口部１１０を通って、フィードストック通過区域１１１を通って押し出される。他の実施形態では、押出機１０８が、チャンバ（図示せず）を通って、開口部１１０の外へ材料（図示せず）を押し出すために、モーター（図示せず）又は任意の他の適切な機構を備えることができる。いくつかの実施形態では、開口部１１０が、押出機１０８のチャンバ（図示せず）に連通する第１の開放端部（図示せず）及び溶融した押出し材料１１８を分配する第２の開放端部（図示せず）を含む、中空チューブ又はノズル（図示せず）を備える針（図示せず）を含むことができる。開口部１１０の分配端部（図示せず）は、溶解した押出し材料１１８を所望の断面形状に押し出すことができる円形、楕円、正方形、穴が開いた、又は任意の他の適切な形状であることができる。様々な実施形態により、１つ又は複数のモーターが、材料ストランドスプール１２０、１２１及び１２２から押出機１０８の中に材料フィードストック１２０−１、１２１−１及び１２２−１を供給するために使用され得る。コントローラー１０２が、１つ又は複数のモーターの速度、要素を加熱する温度、及び／又は前述の他の工程パラメータを制御することができて、その結果、材料が、目的物１１４の所望の構造特性を満たす様式で押し出されることが可能である。
【００４９】
様々な実施形態により、押出機１０８は、液化及び押出し後に、適切な長さに押出し材料１１８を切断するための切断装置１１６を含むように更に構成され得る。いくつかの実施形態では、切断装置が、押出し材料１１８の１つ又は複数ストランドを切断するためのブレード（図示せず）又は他の適切な切断機構（図示せず）を含むことができる。様々な実施形態では、この切断機構の部分が、フィードストック通過区域１１１の少なくとも部分的な境界線を画定することができる。いくつかの実施形態では、切断装置１１６が、図２、図３、図４、図５及び図６の中で説明されるリボン３０２を備える切断機構を含むことができる。図３に説明されるように、リボン３０２は１組のリール３０６及び３０７に結合されることができて、材料がリボン３０２の穿孔３０４−１、３０４−２及び３０４−３などの１つ又は複数の穿孔を通って押し出され、通過し、リボン３０２の移動によって押出し材料１１８を所望の長さで切断するようにする。他の実施形態では、切断装置１１６が、図８Ａ及び図８Ｂの中で説明されるディスク８０２を備える切断機構を含むことができる。図８Ｂの中で説明されるように、ディスク８０２は、開口部１１０に位置合わせする空隙部８０６−１を各ブレード構造が形成するように成形される１つ又は複数のブレード構造８０４を含み、押出し材料１１８が空隙部８０６−１を通って押し出されるようにする。ディスク８０２は、１つ又は複数のモーター８０８によって回転されることができて、ブレード構造８０４が押出し材料１１８を所望の長さで切断するようにする。追加の実施形態では、切断装置１１６が、図１０Ａ、図１０Ｂ及び図１０Ｃの中で説明される切断機構を含むことができる。図１０Ａ、図１０Ｂ及び図１０Ｃの中で説明されるように、切断機構は、ガイドシャフト１００６、スライダ１００８、結合ロッド１００４及び１つ又は複数のモーター１０１２に結合されたクランク機構１００２を含むことができる。ガイドシャフト１００６は、開口部１１０の周りに配置された１組の平行なレール１００６−１を備えることができる。スライダ１００８は、１つ又は複数の鋭利なブレード構造１００９を含むことができ、ガイドシャフト１００６の平行なレール１００６−１の長さに沿って移動するように配置される。１つ又は複数のモーター１０１２によって、クランク機構１００２が回転するにつれて、結合ロッド１００４がスライダ１００８に係合して、ガイドシャフト１００６の長さに沿って移動し、押出し材料１１８を切断する。また別の実施形態では、切断装置１１６が、図１２Ａ、図１２Ｂ及び図１２Ｃの中で説明される１つ又は複数の回転可能なブレード構造１２０６及び１２０８を含む切断機構を含むことができる。図１２Ａ、図１２Ｂ及び図１２Ｃの中で説明されるように、ブレード構造１２０６及び１２０８は、少なくとも１つのロッド１２０２に結合され、ロッド１２０２の軸線Ｙ−１の周りにブレード構造１２０６及び１２０８が回転することによって、ブレード構造１２０６及び１２０８が、各回転中に押出し材料１１８に交差し、押出し材料１１８を切断する。
【００５０】
いくつかの実施形態では、材料フィードストック１２０−１、１２１−１及び１２２−１が、加熱のために押出機１０８の中に供給される前に、「上流で」切断され得る。しかし、上流での切断には、困難さ及び非効率性が発生する可能性がある。例えば、構築シーケンスのために要求される材料の量を予測することが困難である可能性がある。更に、上流の切断工程は、各切断後に押出機１０８の中に供給する材料フィードストック１２０−１、１２１−１及び１２２−１の再装填が必要となり、工程の即時の停止／開始をなくす可能性があり、構築目的物１１４による較正の損失を発生させる可能性がある。したがって、回路内でプリントし、上流での切断によるシステムで要求される切断の回数を制限することが望ましいであろう。しかし、上流の切断の回数を制限することは、応答性及び構築の多様性の損失の原因となる。
【００５１】
その代り、押出し材料１１８を「下流で」切断することは、材料フィードストック１２０−１、１２１−１及び１２２−１が、溶解され、押出機１０８から押し出される後、フィードストック通過区域１１１で発生する。押出し材料１１８を下流で切断することは、構築目的物１１４に対する較正を維持する実時間での即時の停止／開始を可能にし、より幅広い多種の構成要素及び／又は部品が構築されることを可能にし、較正による制限をより少なくする結果をもたらすので、より望ましい可能性がある。しかし、下流の切断機構は、構築目的物１１４との隙間及び妨害という潜在的な問題に直面する可能性がある。
【００５２】
様々な実施形態により、技術及び機構が、熱溶解積層法（ＦＤＭ）製造工程における材料を切断するステップに関して本明細書で説明される。しかし、説明される技術及び機構は、様々な製造工程の中で任意の材料のタイプを切断するステップに応用可能である。更に、説明される技術及び機構は、幅広い他の状況にもまた応用可能である。例えば、本明細書で説明される技術及び機構は、空間が制限される場合、材料を迅速及び／又は自動的に切断するように所望される任意の領域に応用可能である。
【００５３】
図２は、１つ又は複数の実施形態による、リボンを使用する切断装置の一実施例の図である。様々な実施形態により、切断装置２００が、リボン２０２、穿孔２０４、左のリール２０６、右のリール２０７、リールシャフト２０８、歯車駆動装置２１０、モーター２１２、ガイド２１４及びレール２１６を含む。いくつかの実施形態では、切断装置２００が、図１に説明される押出機１０８に結合され得る。
【００５４】
様々な実施形態により、リボン２０２が、リボン２０２に対してＸ−Ｙ平面上に平坦に位置することができる薄い構造を備えることができる。図２に示されるように、リボン２０２の長さは、相対的Ｘ軸線方向（図２ではＸＣと記される）に延び、リボン２０２の幅は、相対的Ｙ軸線方向（図２ではＹＣと記される）に延びる。略平坦な構造であるので、リボン２０２は、相対的Ｚ軸線方向（図２ではＺＣと記される）に無視できる厚さを含むことができる。他の実施形態では、リボン２０２の厚さは、無視できる以上の可能性があるが、しかし構築空間上方に衝突するほど十分大きくはない。いくつかの実施形態では、リボン２０２が、相対的Ｘ軸線にリボン２０２の中央の長さに沿って連続的に一列に並んだ１つ又は複数の穿孔２０４を備えることができる。いくつかの実施形態では、穿孔が離れて均等に離隔配置される。他の実施形態では、穿孔２０４は、リボン２０２上で様々な配置に編成され得る。いくつかの実施形態では、リボン２０２は、所望の強度、可撓性、耐久性、硬性、重量、耐水性、フィードストックカッター内に成形され得る能力、又は他の所望の物理特性を提供する任意の材料又は材料の組合せを備えることができる。
【００５５】
特定の実施形態では、リボン２０２が各リールの周りに巻かれることによって、左のリール２０６及び右のリール２０７に結合され得るいくつかの実施形態では、左のリール２０６及び右のリール２０７は、突起が穿孔２０４に位置合わせする（図示せず）ように配置されるスプロケット及び／又は爪など、１つ又は複数の突起（図示せず）を含むことができる。他の実施形態では、突起（図示せず）が、図６に更に示されるように、リボン２０２の縁部（図示せず）に沿って他の縁部穿孔（図示せず）に位置合わせすることができる。突起が、穿孔を通過することによってリボン２０２を把持して、各リール上に巻かれているリボンの最も低い層を定位置に係止する。いくつかの実施形態では、突起が、穿孔２０４に位置合わせし、１つ又は複数の穿孔２０４を通過することによってリボン２０２を把持することができる。他の実施形態では、リボン２０２が、接着剤、はんだ付け、機械的取付けなどによってリール２０６及び２０７に結合され得る。いくつかの実施形態では、各リール２０６及び２０７がリールシャフト２０８に結合され、各リール２０６及び２０７はリールシャフト２０８上方で回転することができる。いくつかの実施形態では、リールシャフト２０８が各リールを回転させるように、各リール２０６及び２０７がリールシャフト２０８に結合される。
【００５６】
様々な実施形態により、少なく１つのリール２０６又は２０７が、リール２０６及び２０７の回転移動のためにモーター２１２及び歯車駆動装置２１０を備えるモーター配置に結合され得る。いくつかの実施形態では、モーター２１２は、ＤＣモーター、ステッパモーター及び／又はサーボモーターを備えることができる。いくつかの実施形態では、歯車駆動装置２１０が、直角の歯車駆動装置を備えることができる。他の実施形態では、各リール２０６及び２０７が、モーター２１２及び歯車駆動装置２１０を備えるモーター配置に結合され得る。いくつかの実施形態では、リール２０６及び２０７が、時計回り、逆時計回り、又はその組合せで回転されることができて、リボン２０２が一方のリールから他方のリールへ通過するにつれて、リボン２０２の相対的Ｘ軸線方向にリボン２０２を移動させる。図２に示されるように、リール２０６及び２０７の時計回りの回転が、リボン２０２を方向Ａへ移動させ、リール２０６及び２０７の逆時計回りの回転が、リボン２０２を方向Ｂへ移動させることになる。
【００５７】
様々な実施形態では、切断装置２００は、リボン２０２がリール２０６及び２０７に沿って移動されるにつれて、リボン２０２を画定された空間内に収容された状態に保つためのガイド２１４を含むことができる。いくつかの実施形態では、ガイド２１４は、レール２１６がリボン２０２を安定させ、リボン２０２が＋Ｙ方向又は−Ｙ方向に移動せずに通過することができるような距離に配置される１対の平行なレール構造２１６を含むことができる。いくつかの実施形態では、図３に更に説明されるように、ガイド２１４によって形成されるレール２１６が、１つ又は複数の穿孔２０４を押出機１０８の開口部に位置合わせすることを促進することができる。
【００５８】
様々な実施形態により、少なくとも１つの穿孔２０４が押出機１０８の開口部１１０などの開口部に位置合わせされ、図１に説明されるように、フィードストック通過区域１１１の少なくとも部分的な境界線を画定することができる。特定の実施形態では、フィードストック１２０−１、１２１−１及び１２２−１などの材料が、押出機１０８から開口部１１０を通って押し出され、リボン２０２の略Ｚ軸線の方向に開口部１１０に、リボン２０２の相対的Ｘ−Ｙ平面に略垂直に位置合わせされる１つ又は複数の穿孔２０４を通過する。特定の実施形態では、図３に更に説明されるように、リボン２０２がリール２０６及び２０７に沿って移動されるにつれて、材料が完全に切断されるまで、穿孔２０４の縁部が材料を突き通す。いくつかの実施形態では、穿孔２０４が材料を切断するために鋭利な縁部を含むことができる。追加の実施形態では、図３に更に説明されるように、穿孔は、丸みを帯び、相対的＋Ｘ端部及び−Ｘ端部で鋭利な点に向かって先が細くなる相対的により広い中央部分を含む「涙滴」形状であることができる。リボン２０２がリール２０６及び２０７に沿って移動するにつれて、そのような涙滴形状の穿孔２０４の先細の点が、材料に対して押し付けられ、材料の切断負荷のために集中的切断力を可能にする。他の実施形態では、穿孔２０４が、三角形、ダイヤモンド型、円形、楕円形などの他の幾何形状を備えることができる。追加の実施形態では、穿孔が対称的に成形されることが可能であって、リボンのＸ軸線の逆方向にリボンを移動することによる切断が可能になる。
【００５９】
図３は、１つ又は複数の実施形態による、図２に図示されるリボンを使用する切断装置の実施例の代替図である。様々な実施形態により、切断装置３００が、リボン３０２、左のリール３０６、右のリール３０７、リールシャフト３０８、歯車駆動装置３１０、モーター３１２、ガイド３１４、レール３１６及びガイド穴３１８を含む。切断装置３００が、穿孔３０４−１、穿孔３０４−２、穿孔３０４−３を含む穿孔３０４を更に含む。いくつかの実施形態では、穿孔３０４が１つ又は複数の鋭利な縁部３０５を含むことができる。いくつかの実施形態では、切断装置３００が、図１に説明される開口部１１０を含む押出機１０８に結合され得る。
【００６０】
特定の実施形態では、材料が、押出機１０８の開口部１１０に概ね位置合わせされる穿孔３０４を通って押し出されることができる。図３に示されるように、穿孔３０４−２が開口部１１０に概ね位置合わせされ、フィードストック通過区域１１１の少なくとも部分的な境界線を画定する。いくつかの実施形態では、ガイド３１４は、押出機１０８が材料（図示せず）を通って押し出すことができるガイド穴３１８を更に含むことができる。いくつかの実施形態では、開口部１１０のノズル又は針が、ガイド穴３１８と同一平面に位置することができる。いくつかの実施形態では、開口部１１０のノズル又は針が、ガイド穴３１８を通って突出することができる。特定の実施形態では、ガイド３１４の平行なレール３１６は、リボン３０２を安定させることができ、リボン３０２が通過することを可能にして、ガイド３１４がレール３１６によって画定される空間に対して、リボン３０２の相対的Ｙ軸線である、ＹＣ軸線方向にリボン３０２の移動を制限するようにする。リボン３０２の相対的Ｙ軸線方向へのリボン３０２の移動を制御することによって、ガイド３１６は、１つ又は複数の穿孔３０４がリボン３０２の相対的Ｙ軸線に沿って開口部１１０に位置合わせすることを保証する。穿孔３０４−１、３０４−２及び３０４−３がリボン３０２の相対的Ｘ軸線に沿って開口部１１０に位置合わせすることが、方向Ａ及び／又は方向Ｂへリボンを移動することによって対処される。この移動は、モーター３１２及び歯車駆動装置３１０を含む１つ又は複数の駆動機構によって駆動されることができ、図１に説明されるコントローラー１０２など、コントローラーによって命令され得る。
【００６１】
様々な実施形態により、リール３０６及び３０７が、開口部１１０から離れて配置されて、図１に説明される目的物１１４などの構築目的物に対する妨害をなくす。いくつかの実施形態では、ガイド３１４が、開口部１１０のノズルと同一平面の延伸された位置までリボン３０２を持ち上げる。いくつかの実施形態では、開口部１１０のノズルがガイド穴３１８及び穿孔３０４−２の両方を通って突出することができるように、ガイド３１４は引っ込むことができ、同時に材料をフィードストック通過区域１１１を通って押し出す。リボン３０２が移動されて、穿孔３０４−２によって開口部１１０のノズルと同一平面である材料を切断する前に、所望の長さで、ガイド３１４が後方へ延伸することができて、リボン３０２を開口部１１０のノズルと同一平面である延伸された位置まで後退させることができる。ガイド３１４を引っ込め、延伸させるために、サーボモーター（図示せず）及び／又はステッパモーター（図示せず）を含むモーター機構など、様々な機構が使用され得る。別の実施形態では、双方向空気式空気シリンダ機構（図示せず）が、ガイド３１４を引っ込め、延伸することができる。他の実施形態では、切断装置３００が、押出機１０８の周りに回転可能である可能性があって、目的物１１４などの構築目的物に対する妨害をなくし、及び／又は低減する。押出機１０８の周りのガイド３１４のそのような回転は、サーボモーター及び／又はステッパモーターを含む様々なモーター機構（図示せず）によって引き起こされることが可能である。
【００６２】
図３に示されるように、穿孔３０４−１、３０４−２及び３０４−３は、対称的であり、丸みを帯びた相対的に幅広い中央部分を含み、相対的Ｘ軸線端部上の鋭利な点に向かって先が細くなる涙滴形状であることができる。いくつかの実施形態では、相対的に幅広い中央部分は、開口部１１０のノズルが通って突出するために十分に大きくすることができる。穿孔３０４−２は、開口部１１０に概ね位置合わせされている。前述のように、溶融材料が開口部１１０から押し出され、リボン３０２の略相対的Ｚ軸線の方向に、リボン３０２の相対的Ｘ−Ｙ平面に略垂直に穿孔３０４−２を通過することができる。いくつかの実施形態では、リボン３０２のＡ方向又はＢ方向への移動によって、穿孔３０４−２の先細の縁部が材料に対して押し付けられるにつれて、押出し材料が切断される点で、所望の長さになるまで、材料が続けて押し出されることができる。穿孔３０４−２の縁部の先細形状によって、より集中的切断力を可能にする。いくつかの実施形態では、穿孔は、材料の切断を促進するために鋭利な縁部を含むことができる。
【００６３】
例えば、図３では、図１に説明されるコントローラー１０２などのコントローラーが、時計回り方向に左のリール３０６の移動を起動することができ、所望の長さで、リボン３０２を方向Ａへ移動させる。この実施例では、リボン３０２は、供給リールとして機能する右のリール３０７から巻取りリールとして機能する左のリール３０６まで通過する。他の実施形態では、右のリール３０７もまた、リボン３０２を方向Ａへ時計回りに回転させることができる。他の実施形態では、リボン３０２は左のリール３０６及び右のリール３０７に結合されることが可能であり、左のリール３０６及び右のリール３０７は、リボン３０２を方向Ａへ移動させるために逆時計回りに回転しなければならない。他の実施形態では、リボン３０２は左のリール３０６及び右のリール３０７に結合されることが可能であり、左のリール３０６及び右のリール３０７は、リボン３０２を方向Ａへ移動させるために反対方向に回転しなければならない。リボン３０２が方向Ａへ移動するにつれて、穿孔３０４−２の右端部で縁部が、材料に対して押し付けて、材料を切断するための集中的切断力を可能にする。一旦材料が完全に切断されると、次の穿孔３０４−１が開口部１１０に概ね位置合わせされて、材料が通過することを可能にするまで、リボン３０２は方向Ａへ移動し続ける。リボン３０２が右のリール３０７から概ね巻き戻されるまで、この工程は繰り返されることができる。各切断後に、次の新しい穿孔３０４を使用することによって、それぞれ新しい切断に対して性能を低下させずに、最適な切断能力を含む新しい切断面を保証する。
【００６４】
別の実施形態では、一旦リボン３０２が右のリール３０７から概ね巻き戻されてしまうと、リボン３０２の方向Ｂへの移動によって材料を切断するように、切断装置３００が、追加的及び／又は代替的に構成されることが可能である。他の実施形態では、切断装置３００が、他の命令又はパラメータに基づいて、リボン３０２を方向Ａへ移動させることと、方向Ｂへ移動させることとを交互に行うことができる。例えば、図３では、図１に説明されるコントローラー１０２などのコントローラーが、逆時計回り方向に右のリール３０７の移動を起動することができ、所望の長さで、リボン３０２を方向Ｂへ移動させる。この実施例では、リボン３０２は、供給リールとして機能する左のリール３０６から巻取りリールとして機能する右のリール３０７へ通過する。他の実施形態では、左のリール３０６もまた、リボン３０２を方向Ｂへ逆時計回りに回転させることができる。他の実施形態では、リボン３０２は左のリール３０６及び右のリール３０７に結合されることが可能であり、左のリール３０６及び右のリール３０７は、リボン３０２を方向Ｂへ移動させるために時計回りに回転しなければならない。他の実施形態では、リボン３０２は左のリール３０６及び右のリール３０７に結合されることが可能であり、左のリール３０６及び右のリール３０７は、リボン３０２を方向Ｂへ移動させるために反対方向へ回転しなければならない。リボン３０２が方向Ｂへ移動するにつれて、穿孔３０４−２の左端部で縁部が、材料に対して押し付けて、材料を切断するための集中的切断力を可能にする。一旦材料が完全に切断されると、次の穿孔３０４−３が開口部１１０に概ね位置合わせされて、材料が通過することを可能にするまで、リボン３０２は方向Ｂへ移動し続ける。リボン３０２が左のリール３０６から概ね巻き戻されるまで、この工程は繰り返されることができる。対称的に成形された穿孔３０４によってリボン３０２の方向を切り替えることによって、切断装置３００は、各穿孔３０４について新しく、使用されない切断面の量を二倍にする。穿孔３０４の各縁部が切断のために利用され終わった後、リボン３０２は交換され得る。しかし、いくつかの実施形態では、各穿孔３０４の中の１組の鋭利な縁部が、交換前に２度以上利用され得る。
【００６５】
図４及び図５は、１つ又は複数の実施形態による、図２に図示されるリボンを使用する切断装置の追加の実施例の図である。切断装置４００は、切断装置２００及び／又は３００の代替図であることができる。様々な実施形態により、切断装置４００は、リボン４０２、左のリール４０６、右のリール４０７、モーター４１２及びガイド４１４を含むことができる。様々な実施形態により、切断装置４００は、図１又は他の製造システムの中で説明されるように、製造システム１００内の押出機１０８に結合され得る。いくつかの実施形態では、フィードストック通過区域１１１は、押出機１０８の押出し端部に配置され得る空間体積を備えることができる。様々な実施形態では、フィードストック通過区域１１１は、切断機構に依存して、様々な形状及び体積を備えることができる。例えば、図３に示されるように、フィードストック通過区域１１１の部分的な境界線は、フィードストック通過区域が略涙滴形状であるように、穿孔３０４−２によって少なくとも部分的に画定される。別法として、図５に示されるように、フィードストック通過区域１１１の部分的な境界線は、フィードストック通過区域が略ダイヤモンド形状であるように、穿孔５０４によって少なくとも部分的に画定される。切断装置５００は、切断装置２００、３００及び／又は４００の代替図であることができる。様々な実施形態により、切断装置５００は、リボン５０２、穿孔５０４、左のリール５０６、右のリール５０７、ガイド５１４及びガイド穴５１８を含むことができる。いくつかの実施形態では、切断装置５００が、図１に示されるように、開口部１１０を含む押出機１０８に結合され得る。１つ又は複数の穿孔５０４が開口部１１０に概ね位置合わせし、フィードストック通過区域１１１の少なくとも部分的な境界線を画定することができる。図５に示されるように、穿孔５０４がダイヤモンド形状であるが、しかし、他の実施形態では、穿孔５０４は様々な他の形状を備えることができる。他の実施形態では、切断装置５００が、異なる製造システムに結合され得る。
【００６６】
図６は、１つ又は複数の実施形態による、連続的リボンを使用する切断装置の一実施例の図である。様々な実施形態により、切断装置６００は、リボン６０２、リール６０６、リール６０６−１、リール６０７、リール６０７−１、モーター６１２及びガイド６１４を含むことができる。いくつかの実施形態では、切断装置６００が、図１に示されるように、開口部１１０を含む押出機１０８に結合され得る。様々な実施形態により、リボン６０２が、連続的バンド構造を備えることができる。図６に示される実施形態では、連続的バンド構造を形成するリボン６０２が、関節ヒンジによって一体に結合する複数のリンクプレートを備えることができて、リンクプレートの連続的軌道を形成する。リボン６０２−Ａ及び６０２−Ｂが、リボン６０２の様々な実施形態の代替図を代表する。いくつかの実施形態では、リボン６０２−Ａとして図示されるように、穿孔６０４−Ａが、各リンクプレートの内部に含まれることができる。他の実施形態では、リボン６０２−Ｂとして図示されるように、穿孔６０４−Ｂが、２つの隣接するリンクプレートの形状によって形成され得る。穿孔６０４−Ａ又は６０４−Ｂが、開口部１１０近傍に配置される空間体積を備えることができるフィードストック通過区域１１１の少なくとも部分的な境界線を画定することができる。いくつかの実施形態では、リボン６０２が、リール６０６及び６０７に巻き付くことができる。しかし、他の実施形態では、リンクプレートは、図６に示されるような端部のないリンクプレートの連続的軌道を形成することができる。そのような実施形態では、リンクプレートの連続的軌道が、その代りに各リール６０６及び６０７の縁部に巻き付くことができる。いくつかの実施形態では、切断装置６００が、リール６０６−１及び６０７−１などの追加的ガイド又はリールを含むことができ、それらが支持リールとして機能して、リボン６０２の移動及び／又は配置を制御する。いくつかの実施形態では、各リール６０６、６０６−１、６０７及び６０７−１が、モーター６１２を備えるモーター配置に結合され得る。いくつかの実施形態では、各リール６０６、６０６−１、６０７及び６０７−１が、前述のように、リボン６０２のリンクプレートの軌道を把持し、移動させるために、スプロケット及び／又は爪などの１つ又は複数の突起を含むことができる。いくつかの実施形態では、突起は、接触点でリボン６０２を把持するために、穿孔６０４に位置合わせすることができる。他の実施形態では、突起は、リボン６０２−Ａ及び６０２−Ｂの中の縁部穿孔６５０として示される、リボンの縁部に沿った穿孔に位置合わせすることができる。突起が、縁部穿孔６５０を通過し、接触点でリボン６０２、６０２−Ａ及び／又は６０２−Ｂを把持することによって、リボン６０２、６０２−Ａ及び／又は６０２−Ｂを把持することができる。
【００６７】
図７Ａは、１つ又は複数の実施形態により、切断装置によって材料を切断する方法７００の一実施例の図である。７０１で、フィードストックが、切断装置のフィードストック通過区域を通過する。いくつかの実施形態では、切断装置が切断機構を含み、切断機構の部分がフィードストック通過区域の少なくとも部分的な境界線を画定する。いくつかの実施形態では、フィードストックが、押出し材料１１８であることができ、長繊維補強複合材を備えることができる。いくつかの実施形態では、フィードストックが、押出機１０８によって、開口部１１０などの１つ又は複数の開口部を通って押し出されることができる。いくつかの実施形態では、切断装置が、リボン３０２などの切断機構を含む切断装置３００であることができる。いくつかの実施形態では、リボン３０２が、穿孔３０４−２などの１つ又は複数の穿孔を含むことができる。いくつかの実施形態では、フィードストック通過区域が、フィードストック通過区域１１１であることができる。開口部に概ね位置合わせされる穿孔３０４−２が、フィードストック通過区域の少なくとも部分的な境界線を画定することができる。別法として、切断装置が、本開示の中で説明される様々な実施形態の１つであることができる。
【００６８】
７０３で、リボン３０２などの切断機構が移動されて、切断機構が押出し材料１１８などのフィードストックを切断するようにする。リボン３０２などの切断機構の移動が、モーター３１２などのモーター、及び歯車駆動装置３１０などの歯車駆動装置を含む１つ又は複数の配置によって引き起こされることができる。モーター配置の移動は、コントローラー１０２などのコントローラーによって制御され得る。切断機構の移動によって、材料が、本開示の様々な実施形態に基づいて、異なる方法で切断される。
【００６９】
図７Ｂは、１つ又は複数の実施形態による、リボンを使用して材料を切断する方法７００−１の一実施例の図である。７１１で、材料が、少なくとも１つの穿孔を通って１つ又は複数の開口部から通過する。いくつかの実施形態では、リボンは、１つ又は複数の穿孔を含む。いくつかの実施形態では、図３に説明されるように、リボンは、リボン３０２とすることができ、穿孔は、フィードストック通過区域１１１などのフィードストック通過区域の少なくとも部分的な境界線を画定する穿孔３０４とすることができる。いくつかの実施形態では、押出し材料１１８などの材料を穿孔３０４−２などの穿孔を通過させるステップは、方法７００のステップ７０１の中で説明されるように、フィードストック通過区域を通って材料を通過させるステップを含む。いくつかの実施形態では、材料は、図１に説明される製造システム１００などの製造システム内の押出機の開口部から押し出される長炭素繊維補強複合材とすることができる。いくつかの実施形態では、リボンが、リボンの長さに沿って中央に一列に並んだ１つ又は複数の穿孔を含むことができる。いくつかの実施形態では、穿孔が離れて均等に離隔配置される。他の実施形態では、穿孔は、リボン上で様々な配置に編成され得る。いくつかの実施形態では、材料が、２つ以上の開口部を通って押し出され、リボン内の２つ以上の穿孔を同時に通過する。製造システム１００の特定の実施形態では、押出機１０８などの押出機が、熱可塑性材料をチャンバを通って開口部の外へ押すためのモーター又は任意の他の適切な機構を含むことができる。いくつかの実施形態では、押し出され、穿孔を通過する材料の量及び／又は速度が、図１に説明されるコントローラー１０２などのコントローラーによって計算され、決定されることができる。
【００７０】
７１３で、リボンを移動させる方向が決定される。いくつかの実施形態では、リボンが、１組のリールに結合される。いくつかの実施形態では、１組のリールは、図２に示されるように、左のリール２０６及び右のリール２０７を含むことができる。そのような決定は、図１に説明されるコントローラー１０２などのコントローラーによって行われることができる。例えば、図２に示されるように、リボン２０２は、方向Ａ又は方向Ｂのいずれかへ移動され得る。様々な実施形態では、異なるパラメータが、どちらの方向へリボンを移動させるべきかを決定することができる。例えば、図２に示されるように、リボン２０２が右のリール２０７から概ね巻き戻されてしまうまで、リボン２０２は方向Ａへ移動され得る。一旦、リボン２０２が右のリール２０７から概ね巻き戻されてしまうと、コントローラーはリボン２０２を方向Ｂへ移動させることを決定することができて、その結果、リボン２０２は、左のリール２０６から右のリール２０７まで通過する。他の実施形態では、コントローラーが、様々なパラメータ及び／又は命令に基づいて、リボンの方向を交替させるようにプログラム可能である。
【００７１】
一旦リボンの方向が決定されてしまうと、７１５で、１組のリールが回転されて、リボンを所定の方向へ移動させる。７１５で、１組のリールが回転されることができて、リボンが、第１の方向へ第１のリールから第２のリールまで移動される。例えば、図２に示されるように、コントローラーは、リボン２０２を右のリール２０７から左のリール２０６まで方向Ａへ移動させるために、リール２０６及びリール２０７の両方を時計回り方向に急速に回すように決定することができる。別法として、リボンが第２のリールから第１のリールまで第２の方向へ移動されるように、１組のリールが回転される。例えば、図２に示されるように、コントローラーは、リボン２０２を左のリール２０６から右のリール２０７まで方向Ｂへ移動させるために、リール２０６及びリール２０７の両方を逆時計回り方向に回転させるように決定することができる。様々な実施形態では、各リールの周りにリボンが巻かれる方法に依存して、コントローラーは、リボンを所望の方向に移動させるために、リールを時計回り方向及び／又は逆時計回り方向のどちらかに回転させることを決定することができる。切断のためにリールをどちらかの方向に移動させる能力は、一方の方向だけにリボンを移動させる能力を備える装置と比較して、同じ長さのリボンの中に２倍の切断縁部を提供するであろう。
【００７２】
穿孔の１つ又は複数の縁部が、材料を突き通すための十分な力を用いて材料に対して押し付けられることによって、リボンの移動が材料を切断する。いくつかの実施形態では、穿孔が、各穿孔に対してより大きな切断能力を可能にする鋭利な縁部を含むことができる。追加の実施形態では、図３に示されるように、穿孔は、丸みを帯び、鋭利な点に向かって先が細くなる相対的により広い中央部分を含む「涙滴」形状であることができる。例えば、リボン３０２がリール３０６及び３０７に沿って移動するにつれて、そのような涙滴形状の穿孔３０４の先細の点が、材料に対して押し付けられて、材料の上に集中的切断力を可能にする。追加の実施形態では、穿孔が対称的に成形されることが可能であって、図２及び図３に示される方向Ａ及び方向Ｂなどの少なくとも２つの方向にリボンを移動させることによって切断が可能になる。
【００７３】
７１７で、一旦次の穿孔が開口部に概ね位置合わせされると、リールの回転及びリボンの移動は、停止される。例えば、図３に示されるように、リボン３０２が方向Ａへ移動されることができて、穿孔３０４−２を通過する材料を切断する。穿孔３０４−１が開口部１１０に概ね位置合わせされるまで、リボン３０２は、方向Ａへ移動し続けることができる。一旦、穿孔３０４−１など、次の穿孔が開口部に概ね位置合わせされると、７０１で、追加の材料が次の穿孔を通過することができる。リボン３０２の移動は、図１に説明されるように、コントローラー１０２などのコントローラーによって制御され得る。いくつかの実施形態では、コントローラーが、様々なパラメータ及び／又は命令に基づいて、リボン３０２を移動及び停止させるようにプログラム可能である。そのようなパラメータ及び／又は命令は、各穿孔３０４の間の距離を含むことができる。他の実施形態では、コントローラーは、センサ機構（図示せず）によって、穿孔３０４が開口部１１０に概ね位置合わせされてしまった時点を検出することができる。
【００７４】
例えば、図３に示されるように、一旦穿孔３０４−１が開口部１１０に概ね位置合わせされてしまうと、リボン３０２が、追加の材料を切断するために方向Ａ又は方向Ｂのいずれかに移動される点で、所望の長さになるまで、追加の材料が穿孔３０４−１を通過することができる。各切断後に、次の新しい穿孔３０４を利用することによって、それぞれ新しい切断に対して性能を低下させずに、最適な切断能力を含む新しい切断面を保証する。
【００７５】
図８Ａは、１つ又は複数の実施形態による、ディスク８０２を使用する切断装置８００の一実施例の図である。図８Ｂは、図８Ａに図示されるディスクを使用する切断装置の実施例の代替図である。様々な実施形態により、切断装置８００が、ディスク８０２、ブレード構造８０４、空隙部８０６−１、空隙部８０６−２、及び空隙部８０６−３を含む空隙部８０６、鋭利な縁部８０７ならびにモーター８０８を含むことができる。いくつかの実施形態では、切断装置８００が、図１に示されるように、開口部１１０の近傍に配置された、開口部１１０及びフィードストック通過区域１１１を含む押出機１０８に結合され得る。いくつかの実施形態では、切断装置８００が、相対的に平坦なディスク構造８０２を備える。図８Ａに示されるように、ディスク８０２は、Ｘ−Ｙ平面上で平坦であり、Ｚ軸線方向に無視できる厚さを含む。他の実施形態では、ディスク８０２の厚さは、無視できる以上の可能性があるが、しかし構築空間上方に衝突するほど十分大きくはない。いくつかの実施形態では、ディスク８０２は、ディスク８０２の周囲の周りに一列に並ぶことができる複数のブレード構造８０４を含むことができる。各ブレード構造８０４が、フィードストック通過区域１１１の少なくとも部分的な境界線を画定する空隙部８０６−２（図８Ｂ参照）などの空隙部を形成するように、ブレード構造８０４は成形され、配置される。材料が、フィードストック通過区域１１１を通って押出機１０８によって押し出される。いくつかの実施形態では、１つ又は複数の開口部１１０が、１つ又は複数の開口部１１０に概ね位置合わせされる少なくとも１つの空隙部８０６を通って材料を押し出すことができる。図８Ｂでは、穿孔８０６−２は、開口部１１０に概ね位置合わせされている。他の実施形態では、複数の開口部１１０が、少なくとも１つの空隙部８０６に位置合わせされ得る。いくつかの実施形態では、材料が、略Ｚ軸線方向に、Ｘ−Ｙ平面に対して略垂直に空隙部８０６−２を通過することができる。
【００７６】
様々な実施形態では、各空隙部８０６が、各空隙部の輪郭を縁取る鋭利な縁部８０７を含むことができる。他の実施形態では、１つ又は複数の空隙部は、鋭利な点に向かって先が細くなる相対的に幅広い部分を含む、空隙部８０６−３など、略涙滴形状とすることができる。いくつかの実施形態では、より幅広い部分は、開口部１１０のノズルが通って突出するために十分に大きくすることができる。一旦材料が、押出機１０８から押し出され、所望の長さで、少なくとも１つの空隙部８０６を通過してしまうと、空隙部が材料に対して押し付けられて、材料を突き通すことによって、ディスクの回転が材料を切断する。涙滴形状などの先細形状を含む空隙部８０６が、より集中的切断力を可能にする。図８Ａでは、ディスク８０２が、Ｚ軸上で方向Ａに時計回りに回転される。他の実施形態では、ディスク８０２を反対の逆時計回り方向に回転させることによって切断が発生することができるように、ブレード構造８０４が対称的に成形され得る。他の実施形態では、１つ又は複数の空隙部８０６は、空隙部８０６−３など、各ブレード構造８０４内部の完全に取り囲まれた穿孔を備えることができる。
【００７７】
他の実施形態により、ディスク８０２が、方向Ａにディスク８０２の回転運動を駆動するモーター８０８を備えるモーター配置に結合され得る。様々な実施形態では、モーター８０８が、ＤＣモーター、ステッパモーター及び／又はサーボモーターを備えることができる。特定の実施形態のモーター配置が、複数のモーターを含むことができる。他の実施形態では、モーター配置は、変速装置及び歯車配置を含むことができる。
【００７８】
いくつかの実施形態では、ブレード構造８０４が、開口部１１０のノズル又は針と同一平面となるように配置される。追加の実施形態では、ディスク８０２が、引っ込むことができる可能性があり、その結果、開口部１１０のノズルが、開口部１１０に概ね位置合わせされる空隙部８０６を通って突出することができる。例えば、図８Ａの中のディスク８０２は、＋Ｚ方向に上方へ引っ込むことができる。これによって、材料の押出し中に、ブレード構造８０４の妨害を制限することができる。一旦材料が所望の長さで押し出されてしまうと、ディスク８０２は、−Ｚ方向に下方へ延伸することができて、ディスク８０２がＺ軸線に沿って開口部１１０のノズルと同一平面となるようにする。そのような延伸後、モーター８０８がディスク８０２を回転させて、押出し材料を切断する。他の実施形態では、押出機１０８は、開口部１１０の妨害を除去するために、ディスク８０２に対して引っ込む、又は延伸することができる。別の実施形態では、切断装置８００が、押出機１０８の周りに回転可能であって、構築目的物１１４による妨害をなくし、及び／又は低減することができる。
【００７９】
図９は、１つ又は複数の実施形態による、ディスクを使用して材料を切断する一実施例の方法９００の図である。９０１で、材料が、１つ又は複数のブレード構造を含むディスクの少なくとも１つの空隙部を通って１つ又は複数の開口部から通過する。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの空隙部が、ブレード構造によって形成される。例えば、１つ又は複数の開口部が、図１、図８Ａ及び図８Ｂに示されるように、押出機１０８の開口部１１０とすることができる。ディスクは、ブレード構造８０４によって形成される空隙部８０６を含むディスク８０２とすることができる。開口部１１０に概ね位置合わせされる空隙部８０６が、フィードストック通過区域１１１など、フィードストック通過区域の少なくとも部分的な境界線を画定することができる。いくつかの実施形態では、押出し材料１１８である材料を空隙部８０６を通過させるステップは、方法７００のステップ７０１の中で説明されるように、フィードストック通過区域を通って材料を通過させるステップを含むことができる。特定の実施形態では、ブレード構造が、各側部に１つ又は複数の空隙部を含む対称的な形状にされることが可能である。他の実施形態では、空隙部は、各ブレード構造内部の完全に取り囲まれた１つ又は複数の穿孔を備えることができる。いくつかの実施形態では、材料は、熱溶解積層法システムの中で使用される長炭素繊維補強複合材とすることができる。特定の実施形態では、押出機１０８などの押出機が、材料をチャンバを通って開口部の外へ押すためのモーター又は任意の他の適切な機構を含むことができる。いくつかの実施形態では、押し出され、穿孔を通過する材料の量及び／又は速度が、図１に説明されるコントローラー１０２などのコントローラーによって計算され、決定されることができる。
【００８０】
９０３で、ディスクの回転が材料を切断するように、ディスクが回転される。図８Ｂに示されるように、ディスク８０２は方向Ａに回転されて、空隙部８０６−２を通過した材料を切断する。しかし、ブレード構造が対称的に成形される実施形態、又は空隙部が１つ又は複数の完全に取り囲まれた穿孔を備える実施形態では、材料が、時計回り方向又は逆時計回り方向のいずれかの回転によって切断され得る。いくつかの実施形態では、ディスクの回転によって、空隙部の鋭利な縁部が材料に対して押し付け、材料を切断する。いくつかの実施形態では、涙滴形状の空隙部が、先細の端部で集中的切断力を提供することができる。ディスクの回転は、モーター８０８など、１つ又は複数のモーターを含むモーター配置によって引き起こされることが可能である。
【００８１】
９０５で、一旦、少なくとも１つの空隙部が１つ又は複数の開口部に概ね位置合わせされると、ディスクの回転は、停止される。例えば、図８Ｂに示されるように、ディスク８０２が方向Ａに回転されて、空隙部８０６−２の鋭利な縁部が開口部１１０によって押し出された材料を切断するようにする。空隙部８０６−１が開口部１１０に概ね位置合わせされるまで、ディスク８０２は、方向Ａに回転し続けることができる。一旦、空隙部８０６−１など、次の空隙部が開口部に概ね位置合わせされると、９０１などで、追加の材料が次の空隙部を通過することができる。ディスク８０２の移動は、図１に説明されるように、コントローラー１０２などのコントローラーによって制御され得る。いくつかの実施形態では、コントローラーが、様々なパラメータ及び／又は命令に基づいて、ディスク８０２を移動及び停止させるようにプログラム可能である。そのようなパラメータ及び／又は命令は、各空隙部８０６の間の距離を含むことができる。他の実施形態では、コントローラーは、センサ機構（図示せず）によって、空隙部が開口部１１０に概ね位置合わせされてしまった時点を検出することができる。
【００８２】
図１０Ａ、図１０Ｂ及び図１０Ｃは、１つ又は複数の実施形態による、スライダ−クランクを使用する切断装置の一実施例の追加の図である。様々な実施形態により、切断装置１０００が、クランク機構１００２、結合ロッド１００４、ガイドシャフト１００６、レール１００６−１、スライダ１００８、ブレード構造１００９、鋭利な縁部１００９−１、端部構造１０１０及びモーター１０１２を含むことができる。図１０Ａ、図１０Ｂ及び図１０Ｃは、切断装置１０００の代替図を図示する。いくつかの実施形態では、切断装置１０００が、図１に説明される開口部１１０を含む押出機１０８に結合され得る。いくつかの実施形態では、切断装置１０００が、スライダ１００８に結合される、平行に配置された１組のレール１００６−１を含むガイドシャフト１００６を備えることができて、スライダ１００８が、第１の位置及び第２の位置によって画定され得るレール１００６−１の長さに沿って移動できるようにする。スライダ１００８は、結合ロッド１００４によってクランク機構１００２に結合され、結合ロッド１００４は、クランク機構１００２の中心から離れた点で、クランク機構１００２に結合される。いくつかの実施形態では、クランク機構の回転によって、結合ロッド１００４がレール１００６−１の長さに沿って移動する。スライダ１００８が第１の位置にある場合、結合ロッド１００４が、ガイドシャフト１００６のレール１００６−１に平行であり、スライダ１００８はクランク機構１００２に最も近い距離にある。スライダ１００８が第２の位置にある場合、結合ロッド１００４が、ガイドシャフト１００６のレール１００６−１に平行であり、スライダ１００８はクランク機構１００２から最も遠い距離にある。いくつかの実施形態では、クランク機構１００２の各完全な回転によって、スライダ１００８は、第１の位置から第２の位置まで移動し、第１の位置に戻るように移動する。
【００８３】
いくつかの実施形態では、クランク機構１００２が、各切断後に、スライダ１００８を第１の位置に戻すために完全な回転をする。いくつかの実施形態では、材料が所望の長さまで押し出されるまで、スライダは第１の位置に留まるであろう。一旦、別の切断が行われると、クランク機構１００２は、別の切断を引き起こすために再び回転されることができる。他の実施形態では、材料が完全に切断されていることを保証するために停止する前に、クランク機構１００２は、複数の切断のために複数の完全な回転を行うことができる。追加の実施形態では、切断は、クランク機構１００２を反対方向に部分的に回転させることによって行われることが可能である。
【００８４】
様々な実施形態により、スライダ１００８が、１つ又は複数の鋭利な縁部１００９−１を含む。いくつかの実施形態では、材料が、開口部１１０の外へ、フィードストック通過区域１１１の少なくとも部分的な境界線を画定するガイドシャフト１００６の平行なレール１００６−１を通って押し出されることができる。いくつかの実施形態では、材料は複数の開口部１１０から外へ通過することができる。クランク機構１００２が回転するにつれて、それによってスライダ１００８がレール１００６−１の長さを移動し、スライダ１００８の鋭利な縁部が押出し材料を切断する。他の実施形態では、ガイドシャフト１００６の平行なレール１００６−１が、端部構造１０１０にもまた結合され得る。いくつかの実施形態では、スライダ１００８の１つ又は複数の鋭利な縁部が、押出し材料を端部構造１０１０に対して押し付けることができ、それによって鋭利な縁部が押出し材料を突き通すことが更にできるようにする。いくつかの実施形態では、端部構造１０１０は、鋭利な縁部を更に含むことができる。他の実施形態では、端部構造は、スライダに結合された１つ又は複数のブレード構造の移動を制御するために成形されることが可能である。例えば、図１０Ｂ及び図１０Ｃに示されるように、切断装置１０００は、枢動点でスライダ１００８に結合された１組のブレード構造１００９を含むことができる。端部構造１０１０が、先細の端部を含むように成形されて、クランク機構によってスライダ１００８が第２の位置に押し込まれるにつれて、１組のブレード構造が、強制されて一体に材料を切断する。図１０Ｂでは、スライダ１００８が、ガイドシャフト１００６の中間点にあり、ブレード構造が開放位置にある。図１０Ｃは、第２の位置の近傍にあり、端部構造１０１０により接近しているスライダ１００８を示す。図１０Ｃでは、端部構造１０１０の先細の形状が、ブレード構造を閉鎖位置の中に強制する。一旦、スライダ１００８が完全に第２の位置にあると、いくつかの実施形態では、ブレード構造が完全に閉鎖されるように強制され得る。切断装置１０００の他の実施形態は、様々な他の切断機構を含むことができる。追加の実施形態では、切断装置１０００が、押出機１０８の周りに回転可能であって、目的物１１４などの構築目的物に対する妨害をなくし、及び／又は低減する。
【００８５】
図１１は、１つ又は複数の実施形態による、スライダ−クランクを使用して材料を切断する一実施例の方法１１００の図である。１１０１で、材料が、ガイドシャフトを形成するために平行に配置される１組のレールの間に、１つ又は複数の開口部から通過する。いくつかの実施形態では、１組のレールは、フィードストック通過区域１１１など、フィードストック通過区域の少なくとも部分的な境界線を画定するレール１００６−１とすることができる。いくつかの実施形態では、押出し材料１１８などの材料を１組のレール１００６−１を通って通過させるステップは、方法７００のステップ７０１の中で説明されるように、フィードストック通過区域を通って材料を通過させるステップを含むことができる。スライダがレールに結合されて、スライダが、レールの長さに沿って第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する。例えば、１つ又は複数の開口部は、図１、図１０Ｂ及び図１０Ｃに示されるように、押出機１０８の開口部１１０とすることができる。ガイドシャフトは、レール１００６−１を含むガイドシャフト１００６とすることができ、スライダは、図１０Ａ、図１０Ｂ及び図１０Ｃに説明されるスライダ１００８とすることができる。いくつかの実施形態では、スライダが、１つ又は複数の鋭利な縁部を備えることができる。他の実施形態では、スライダが、１つ又は複数のブレード構造を含むことができる。他の実施形態では、レールが、図１０Ａ、図１０Ｂ及び図１０Ｃに説明される端部構造１０１０などの端部構造に更に結合されることが可能である。いくつかの実施形態では、材料は、熱溶解積層法システムの中で使用される長炭素繊維補強複合材押出し品とすることができる。特定の実施形態では、押出機１０８などの押出機が、材料をチャンバを通って開口部の外へ押すためのモーター又は任意の他の適切な機構を含むことができる。いくつかの実施形態では、押し出され、レールを通過する材料の量及び／又は速度が、図１に説明されるコントローラー１０２などのコントローラーによって計算され、決定されることができる。
【００８６】
１１０３で、スライダに結合されたクランク機構が回転されて、クランク機構の回転によって、スライダが、レールの長さを移動し、レールの間を通過する材料を切断する。いくつかの実施形態では、クランク機構は、クランク機構１００２であることができる。いくつかの実施形態では、クランク機構は、結合ロッド１００４などの結合ロッドによってスライダに結合され得る。結合ロッドが、中心から離れた点でクランク機構に結合されることができて、クランク機構の回転によって、結合ロッドが、スライダに係合して、図１０Ａ、図１０Ｂ及び図１０Ｃに説明されるようにガイドシャフトの長さを移動する。いくつかの実施形態では、スライダが第２の位置に向かって移動するにつれて、スライダの鋭利な縁部が、材料を突き通すことによって材料を切断することができる。
【００８７】
１１０５で、完全な１回転の後に、クランク機構の回転が停止される。図１０Ａ、図１０Ｂ及び図１０Ｃに説明されるように、クランク機構の各完全な回転後に、スライダが第１の位置に戻ることができる。いくつかの実施形態では、１１０１で、材料が所望の長さで押し出されるまで、スライダは第１の位置に留まるであろう。一度別の切断が行われる予定であれば、クランク機構は、１１０３で回転される。他の実施形態では、材料が完全に切断されていることを保証するために、停止する前に、クランク機構は、複数の切断のために複数の完全な回転を行うことができる。クランク機構の移動は、図１に説明されるように、コントローラー１０２などのコントローラーによって制御され得る。いくつかの実施形態では、コントローラー１０２などのコントローラーが、様々なパラメータ及び／又は命令に基づいて、クランク機構１００２を移動及び停止させるようにプログラム可能である。そのようなパラメータ及び／又は命令は、所定の数の切断を含むことができる。他の実施形態では、コントローラーは、材料が完全に切断されたかどうか、及び追加の切断が必要であるかどうかを検出するために、センサ機構（図示せず）を使用することができる。
【００８８】
図１２Ａは、１つ又は複数の実施形態による、回転ブレード構造を使用する切断装置１２００の一実施例の図である。図１２Ｂは、図１２Ａに図示される回転ブレード構造を使用する切断装置の実施例の代替図である。図１２Ｃは、図１２Ａに図示される回転ブレード構造を使用する切断装置の実施例の代替図である。様々な実施形態により、切断装置１２００が、ロッド１２０２、ロッド１２０４、ブレード構造１２０６、空隙部１２０７、ブレード構造１２０８、空隙部１２０９、鋭利な縁部１２０９−１、歯車駆動装置１２１０、歯車駆動装置１２１１、モーター１２１２及びモーター１２１３を含むことができる。いくつかの実施形態では、切断装置１２００が、図１に説明される開口部１１０を含む押出機１０８に結合され得る。いくつかの実施形態では、押出機１０８が、フィードストック通過区域１１１を通って材料１２５０を押し出す。いくつかの実施形態では、材料１２５０が、長炭素繊維補強複合材を備えることができる。
【００８９】
いくつかの実施形態では、切断装置１２００は、ブレード構造１２０６に結合されたロッド１２０２、及びブレード構造１２０８に結合されたロッド１２０４を備えることができる。いくつかの実施形態では、ロッド１２０２及び１２０４は、ある角度で傾斜しており、ロッド１２０２がＹ−１の軸線を含み、ロッド１２０４がＹ−２の軸線を含む。いくつかの実施形態では、ブレード構造１２０６及び１２０８は、それぞれロッド１２０２及び１２０４の軸線の周りに回転することができる。例えば、ブレード構造１２０６は、Ｘ−１−Ｚ−１平面上をＹ−１軸線方向のロッド１２０２の周りに回転し、ブレード構造１２０８は、Ｘ−２−Ｚ−２平面上をＹ−２軸線方向のロッド１２０４の周りに回転する。例えば、図１２Ｂでは、ブレード構造１２０６及び１２０８は、時計回りの方向Ａに回転する。いくつかの実施形態では、フィードストック通過区域１１１が、開口部１１０の近傍の空間体積であることができる。他の実施形態では、フィードストック通過区域１１１の少なくとも部分的な境界線が、ブレード構造１２０６及び１２０８の回転によって取り囲まれた領域によって画定され得る。いくつかの実施形態では、各ブレード構造１２０６及び１２０８が、それぞれ空隙部１２０７及び１２０９を含むことができる。様々な実施形態では、各空隙部１２０７及び１２０９が、各空隙部１２０７及び１２０９の輪郭を縁取る鋭利な縁部１２０９−１などの鋭利な縁部を含むことができる。他の実施形態では、１つ又は複数の空隙部１２０７又は１２０９が、鋭利な点（図１２Ｂの空隙部１２０９の中に見ることができる）に向かって先が細くなる相対的に幅広い部分を含む、略Ｖ字形状であることができる。
【００９０】
いくつかの実施形態では、ブレード構造１２０６の回転によって、空隙部１２０７が押出機１０８に概ね位置合わせして、開口部１１０から押し出された材料１２５０が空隙部１２０７の内部に配置されるようにする。同様に、ブレード構造１２０８の回転によって、空隙部１２０９が押出機１０８に概ね位置合わせされて、開口部１１０から押し出された材料１２５０が空隙部１２０９の内部に配置されるようにする。いくつかの実施形態では、図１に示されるように、材料１２５０が、複数の開口部１１０及び１１０−１を通って押し出され得る。そのような実施形態では、複数の空隙部（図示せず）が、材料１２５０の複数の押出し物に位置合わせされるように配置され得る。
【００９１】
いくつかの実施形態では、ブレード構造１２０６及び１２０８の回転運動によって、空隙部１２０７及び１２０９の鋭利な縁部が、押出し材料１２５０に対して押し付けられ、材料１２５０を突き通す。Ｖ字形状などの先細の形状を含む空隙部１２０９が、より集中的切断力を可能にする。前述のように、図１２Ｂでは、ブレード構造１２０６及び１２０８は、時計回りの方向Ａに回転する。他の実施形態では、ブレード構造１２０８は対照的に成形されることができ、図１２Ｂに示されるように、反対方向Ｂにブレード構造１２０８を回転させることによって、切断が発生することができるように、空隙部が配置される。いくつかの実施形態では、ブレード構造１２０６及び１２０８は、モーター１２１２及び１２１３、ならびに歯車駆動装置１２１０及び１２１１を備えるモーター配置に結合され得る。そのようなモーター配置は、ブレード構造１２０６及び１２０８の回転移動を方向Ａに駆動することができる。様々な実施形態では、モーター１２１２は、ＤＣモーター、ステッパモーター及び／又はサーボモーターを備えることができる。特定の実施形態のモーター配置が、複数のモーターを含むことができる。いくつかの実施形態では、歯車駆動装置１２１０及び１２１１が、直角の歯車駆動装置を備えることができる。他の実施形態では、モーター配置は、変速装置及び歯車配置（図示せず）を含むことができる。いくつかの実施形態では、ブレード構造１２０６及び１２０８が、同時に回転されて、押出し材料１２５０に同時に接触することができる。他の実施形態では、ブレード構造１２０６及び１２０８が、独立して回転されることができる。他の実施形態では、ブレード構造１２０６及び１２０８が、同じ方向、又は反対方向に回転されることができる。
【００９２】
いくつかの実施形態では、ブレード構造１２０６が開口部１１０に概ね位置合わせされる場合、ブレード構造１２０６は、開口部１１０と、あるいは開口部１１０のノズル（図示せず）又は針（図示せず）と同一平面であるように配置され得る。ブレード構造１２０６及びブレード構造１２０８の両方が開口部１１０に概ね位置合わせされ、押出し材料１２５０に交差する場合、ブレード構造１２０８は、ブレード構造１２０６の底部と同一平面であるように配置され得る。他の実施形態では、開口部１１０のノズル又は針が開口部１１０に概ね位置合わせされる場合、ブレード構造１２０６及びブレード構造１２０８の両方が、開口部１１０のノズル又は針と同一平面であるように配置される。いくつかの実施形態では、図１に説明される目的物１１４などの構築目的物との妨害をなくすために、ブレード構造１２０６及びブレード構造１２０８が開口部１１０から離れた位置にある場合、各ブレード構造１２０６及びブレード構造１２０８の回転が、開始及び終了することができる。ロッド１２０２及び１２０４がある角度で傾斜される場合、ブレード構造１２０６及びブレード構造１２０８が開口部１１０から離れた位置にある場合、開口部１１０の妨害が更に最小にされる。追加の実施形態では、切断装置１２００が、押出機１０８の周りに回転可能であって（図示せず）、構築目的物１１４による妨害をなくし、及び／又は低減する。
【００９３】
図１３は、１つ又は複数の実施形態による、回転ブレード構造を使用して材料を切断するステップの一実施例の方法の図である。１３０１で、方法７００のステップ７０１などのように、材料が１つ又は複数の開口部から、切断装置のフィードストック通過区域を通って通過する。いくつかの実施形態では、切断装置は、フィードストック通過区域１１１を含む切断装置１２００であることができる。いくつかの実施形態では、押出し材料１２５０などの材料をフィードストック通過区域１１１を通過させるステップは、方法７００のステップ７０１の中で説明されるように、フィードストック通過区域を通って材料を通過させるステップを含むことができる。例えば、１つ又は複数の開口部が、図１、図１２Ａ、図１２Ｂ及び図１２Ｃに示されるように、押出機１０８の開口部１１０であることができる。いくつかの実施形態では、材料は、図１２Ｃに示されるような材料１２５０であることができ、熱溶解積層法システムの中で使用される長炭素繊維補強複合材押出し品を含むことができる。特定の実施形態では、押出機１０８などの押出機が、材料をチャンバを通って開口部の外へ押すためのモーター又は任意の他の適切な機構を含むことができる。いくつかの実施形態では、押し出され、フィードストック通過区域を通過する材料の量及び／又は速度が、図１に説明されるコントローラー１０２などのコントローラーによって計算され、決定されることができる。
【００９４】
一旦、材料１２５０などの材料が、所望の長さまで押し出されてしまうと、１３０３で、１つ又は複数のブレード構造が、１つ又は複数のロッドの軸線の周りに回転される。いくつかの実施形態では、各ロッドが、１つ又は複数のブレード構造に結合される。ブレード構造の回転によって、１つ又は複数のブレード構造が、フィードストック通過区域と交差し、押出し材料１２５０を切断する。いくつかの実施形態では、図１２Ａに説明されるように、ブレード構造が、ブレード構造１２０６及び１２０８であることができ、ロッドが、ロッド１２０２及び１２０４であることができる。いくつかの実施形態では、フィードストック通過区域１１１の少なくとも部分的な境界線が、ブレード構造１２０６及び１２０８の回転によって取り囲まれた領域によって画定され得る。いくつかブレード構造が、図１２Ｂに説明されるように、空隙部１２０７及び１２０９などの空隙部を含むことができる。いくつかの実施形態では、空隙部が、１つ又は複数の鋭利な縁部を備えることができる。他の実施形態では、図１２Ｂの空隙部１２０９など、空隙部が、１つの方向に関して略Ｖ字形状であることができる。
【００９５】
１３０５で、ブレード構造の回転が、完全な回転の後に停止される。いくつかの実施形態では、ブレード構造が、開口部から離れた位置にある場合に、ブレード構造の回転が開始、及び終了することができる。図１２Ａ、図１２Ｂ及び図１２Ｃに説明されるように、ブレード構造が離れて配置される場合、押出機の開口部の妨害は最小にされる。いくつかの実施形態では、押出機の開口部との妨害を更に最小にするために、図１２Ａに説明されるロッド１２０２及び１２０４などのロッドが、ある角度で傾斜されることができる。いくつかの実施形態では、１３０１で、材料が所望の長さで押し出されるまで、ブレード構造が、開口から離れた位置に配置された状態に留まるであろう。一度別の切断が行われる予定であれば、ブレード構造は、１３０３で回転される。ブレード構造の回転は、図１に説明されるように、コントローラー１０２などのコントローラーによって制御され得る。いくつかの実施形態では、コントローラーが、様々なパラメータ及び／又は命令に基づいて、ブレード構造を移動及び停止させるようにプログラム可能である。そのようなパラメータ及び／又は命令は、所定の程度の回転を含むことができる。他の実施形態では、コントローラーは、各ブレード構造の配置を検出するためにセンサ機構を使用することができる。
【００９６】
図面をより詳細に参照すると、本開示の実施形態が、図１４に示す航空機の製造及び保守点検方法１４００ならびに図１５に示す航空機１４０２の文脈で説明され得る。量産初回中、例示的な方法１４００は、航空機１４０２の仕様及び設計１４０４、ならびに材料調達１４０６を含むことができる。製造中、構成要素及び部分組立品の製造１４０８ならびに航空機１４０２のシステム統合１４１０が生じる。その後、航空機１４０２は、就航中１４１４の中に配置されるために、認証及び搬送１４１２を経ることができる。顧客によって就航中に、航空機１４０２は、日課の整備及び保守点検１４１６のための予定を組み込まれる（整備及び保守点検には、修正、再構成、改装などもまた含まれる可能性がある）。
【００９７】
方法１４００の各工程は、システムインテグレータ、第三者及び／又は操作者（例えば、顧客）によって、実施又は実行され得る。この説明の目的のために、システムインテグレータには、限定されないが、任意の数の航空機製造者及び主システム下請人が含まれることができ、第三者には、限定されないが、任意の数の売主、下請人及び供給者が含まれることができ、操作者には、航空会社、リース会社、軍事会社、サービス機構などであることができる。
【００９８】
図１５に示すように、例示的な方法１４００によって製造される航空機１４０２は、複数のシステム１４２０及び内部１４２２を含む機体１４１８を備えることができる。高水準システム１４２０の実施例は、推進システム１４２４、電気システム１４２６、油圧システム１４２８及び環境システム１４３０の１つ又は複数を含む。任意の数の他のシステムを含むことができる。航空宇宙の実施例が図示されているが、本発明の原理が、自動車産業などの他の産業に応用され得る。いくつかの実施形態では、上記に説明される本開示の実施形態が、構成要素及び部分組立品の製造１４０８、システム統合１４１０、又は日課の整備及び保守点検１４１６の間に、機体１４１８の１つ又は複数の部分あるいは内部１４２２の建造の中で実施され得る。
【００９９】
本明細書で実施される装置及び方法は、製造及び保守点検方法１４００の１つ又は複数の段階の間に採用され得る。実施例として、製造工程１４０８に相当する構成要素又は部分組立品は、航空機１４０２が就航中に製造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得る。更に、１つ又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態又はその組合せが、例えば航空機１４０２の組立を実質的に促進し、又は航空機１４０２の費用を低減することによって、製造段階１４０８及び１４１０の間に利用され得る。同様に、１つ又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態又はそれらの組合せが、航空機１４０２が就航中に、例えば、限定しないが、整備及び保守点検１４１６まで利用され得る。
【０１００】
したがって、要約すると、本発明の第１の態様に従って以下を提供する。
【０１０１】
Ａ１．フィードストック通過区域と、
切断機構であって、切断機構の一部分が、フィードストック通過区域の少なくとも部分的な境界線を画定する、切断機構と
を備える、繊維補強フィードストック切断装置。
【０１０２】
Ａ２．切断機構が、１つ又は複数の穿孔を含むリボンを備え、
フィードストックが、１つ又は複数の穿孔の少なくとも１つの穿孔を通過し、リボンの移動がフィードストックを切断する、パラグラフＡ１に記載の切断装置が更に提供される。
【０１０３】
Ａ３．切断機構が、各穿孔を縁取る１つ又は複数の鋭利な縁部を備える、パラグラフＡ２に記載の切断装置が更に提供される。
【０１０４】
Ａ４．１つ又は複数の穿孔が、一方向に関して、略涙滴形状である、パラグラフＡ２に記載の切断装置が更に提供される。
【０１０５】
Ａ５．１つ又は複数の穿孔が、対称的に成形される、パラグラフＡ２に記載の切断装置が更に提供される。
【０１０６】
Ａ６．リボンに結合された１組の回転可能なリールを更に備え、
少なくとも１つのリールを回転させるステップが、リボンを１つ又は複数の方向へ移動させる、パラグラフＡ２に記載の切断装置が更に提供される。
【０１０７】
Ａ７．少なくとも１つのリールに結合された１つ又は複数のモーターを更に備え、１つ又は複数のモーターが少なくとも１つのリールを回転させる、パラグラフＡ６に記載の切断装置が更に提供される。
【０１０８】
Ａ８．１つ又は複数のガイドを更に備え、リボンが、１つ又は複数のガイドを通過し、１つ又は複数のガイドによって画定される所定の空間の内部に留まる、パラグラフＡ２に記載の切断装置が更に提供される。
【０１０９】
Ａ９．リボンの各移動によって、少なくとも１つの穿孔が、熱溶解積層法システムにおける押出機の少なくとも１つの開口部に概ね位置合わせされ、押出機が１つ又は複数の開口部を含む、パラグラフＡ２に記載の切断装置が更に提供される。
【０１１０】
Ａ１０．フィードストックが、長炭素繊維又は他の長繊維補強複合材を備える、パラグラフＡ２に記載の切断装置が更に提供される。
【０１１１】
Ａ１１．切断機構が、１つ又は複数のブレード構造を含むディスクであって、各ブレード構造が少なくとも１つの空隙部を含むディスクを備え、
フィードストックが少なくとも１つの空隙部を通過し、ディスクの回転運動がフィードストックを切断する、パラグラフＡ１に記載の切断装置が更に提供される。
【０１１２】
Ａ１２．切断機構が、各空隙部を縁取る１つ又は複数の鋭利な縁部を含む、パラグラフＡ１１に記載の切断装置が更に提供される。
【０１１３】
Ａ１３．１つ又は複数の空隙部が、一方向に関して、略涙滴形状である、パラグラフＡ１１に記載の切断装置が更に提供される。
【０１１４】
Ａ１４．少なくとも１つの空隙部が、完全に取り囲まれた少なくとも１つの穿孔を各ブレード構造の内部に備える、パラグラフＡ１１に記載の切断装置が更に提供される。
【０１１５】
Ａ１５．ディスクに結合された１つ又は複数のモーターを更に備え、１つ又は複数のモーターがディスクを回転させる、パラグラフＡ１１に記載の切断装置が更に提供される。
【０１１６】
Ａ１６．ディスクの各回転移動によって、少なくとも１つの空隙部が、熱溶解積層法システムの中の押出機の少なくとも１つの開口部に概ね位置合わせされ、押出機が１つ又は複数の開口部を含む、パラグラフＡ１１に記載の切断装置が更に提供される。
【０１１７】
Ａ１７．フィードストックが、長炭素繊維又は他の長繊維補強複合材を備える、パラグラフＡ１１に記載の切断装置が更に提供される。
【０１１８】
Ａ１８．平行に配置された１組のレールを含むガイドシャフトであって、フィードストックがレールの間を通過する、ガイドシャフトと、
レールに結合されたスライダであって、スライダがレールの長さに沿って、第１の位置から第２の位置まで移動することができる、スライダと、
スライダに結合されたクランク機構であって、クランク機構の回転によって、スライダが、レールの長さを移動し、レールの間を通過するフィードストックを切断する、クランク機構と
を備え、
クランク機構の各完全な回転後に、スライダが第１の位置に戻る、パラグラフＡ１に記載の切断装置が更に提供される。
【０１１９】
Ａ１９．切断機構が、１つ又は複数の鋭利な縁部を含む、パラグラフＡ１８に記載の切断装置が更に提供される。
【０１２０】
Ａ２０．切断機構が、ガイドシャフトに結合された端部構造を更に含む、パラグラフＡ１９に記載の切断装置が更に提供される。
【０１２１】
Ａ２１．切断機構が、１つ又は複数の鋭利な縁部を含む１組のブレード構造を更に備え、
１組のブレード構造が、スライダに結合され、
スライダが第２の位置にある場合、端部構造によって、ブレード構造が一体となってフィードストックを切断するように、端部構造が成形される、パラグラフＡ２０に記載の切断装置が更に提供される。
【０１２２】
Ａ２２．クランク機構に結合された１つ又は複数のモーターを更に備え、１つ又は複数のモーターがクランクを回転させる、パラグラフＡ１８に記載の切断装置が更に提供される。
【０１２３】
Ａ２３．ガイドシャフトの空隙部が、熱溶解積層法システムの中の押出機の少なくとも１つの開口部に概ね位置合わせされ、押出機が１つ又は複数の開口部を含む、パラグラフＡ１８に記載の切断装置が更に提供される。
【０１２４】
Ａ２４．フィードストックが、長炭素繊維又は他の長繊維補強複合材を備える、パラグラフＡ１８に記載の切断装置が更に提供される。
【０１２５】
Ａ２５．切断機構が、
１つ又は複数のブレード構造であって、各ブレード構造が少なくとも１つの空隙部を含む、１つ又は複数のブレード構造と、
少なくとも１つのブレード構造に結合された少なくとも１つのロッドであって、ブレード構造がロッドの軸線の周りに回転することができるようにする、少なくとも１つのロッドと
を備え、
１つ又は複数のブレード構造の回転によって、１つ又は複数のブレード構造が、フィードストック通過区域と交差し、フィードストックを切断する、パラグラフＡ１に記載の切断装置が更に提供される。
【０１２６】
Ａ２６．切断機構が、第１のロッドに結合された第１のブレード構造を更に備え、第１のロッドが、第２のブレード構造に結合された第２のロッドの反対側に配置される、パラグラフＡ２５に記載の切断装置が更に提供される。
【０１２７】
Ａ２７．切断機構が、各空隙部を縁取る１つ又は複数の鋭利な縁部を含む、パラグラフＡ２５に記載の切断装置が更に提供される。
【０１２８】
Ａ２８．１つ又は複数の空隙部が、一方向に関して、略Ｖ字形状である、パラグラフＡ２５に記載の切断装置が更に提供される。
【０１２９】
Ａ２９．少なくとも１つのロッドが、フィードストック通過区域から傾斜されて、１つ又は複数のブレード構造が、フィードストック通過区域に対してある角度で設定された軸線の周りに回転するようにする、パラグラフＡ２５に記載の切断装置が更に提供される。
【０１３０】
Ａ３０．１つ又は複数のブレード構造に結合された１つ又は複数のモーターを更に備え、１つ又は複数のモーターが１つ又は複数のブレード構造を回転させる、パラグラフＡ２５に記載の切断装置が更に提供される。
【０１３１】
Ａ３１．少なくとも１つのブレード構造が、熱溶解積層法システムにおける押出機の少なくとも１つの開口部から離れた位置にある場合に、少なくとも１つのブレード構造の各回転が開始及び停止し、押出機が１つ又は複数の開口部を含む、パラグラフＡ２５に記載の切断装置が更に提供される。
【０１３２】
Ａ３２．フィードストックが、長炭素繊維又は他の長繊維補強複合材を備える、パラグラフＡ２５に記載の切断装置が更に提供される。
【０１３３】
Ｂ１．切断機構を含む切断装置のフィードストック通過区域を通ってフィードストックを通過させるステップであって、フィードストック通過区域の少なくとも部分的な境界線が、切断機構の部分によって画定される、ステップと、
切断機構がフィードストックを切断するように、切断機構を移動させるステップと
を含む、繊維補強フィードストックを切断する方法。
【０１３４】
Ｂ２．切断機構が、１つ又は複数の穿孔を含むリボンを備え、
フィードストック通過区域を通ってフィードストックを通過させるステップが、フィードストックを少なくとも１つの穿孔を通過させるステップを含み、
切断機構を移動させるステップが、１つ又は複数方向にリボンを前進させるステップを含む、パラグラフＢ１記載の方法が更に提供される。
【０１３５】
Ｂ３．切断機構が、
１つ又は複数のブレード構造であって、各ブレード構造が少なくとも１つの空隙部を含む、１つ又は複数のブレード構造と、
少なくとも１つのブレード構造に結合された少なくとも１つのロッドであって、ブレード構造がロッドの軸線の周りに回転することができるようにする、少なくとも１つのロッドと
を備え、
切断機構を移動させるステップが、少なくとも１つのブレード構造をロッドの軸線の周りに回転させるステップを含み、１つ又は複数のブレード構造の移動によって、１つ又は複数のブレード構造が、フィードストック通過区域と交差し、フィードストックを切断するようにする、パラグラフＢ１記載の方法が更に提供される。
【０１３６】
Ｂ４．切断機構を移動させるステップが、リボンに結合された１組のリールを回転させるステップを更に含み、リボンが１つ又は複数の方向に前進されるようにする、パラグラフＢ２記載の方法が更に提供される。
【０１３７】
Ｂ５．切断機構が、１つ又は複数のブレード構造を含むディスクを備え、各ブレード構造が、少なくとも１つの空隙部を形成し、
フィードストック通過区域を通ってフィードストックを通過させるステップが、フィードストックを少なくとも１つの空隙部を通過させるステップを含み、
切断機構を移動させるステップが、ディスクを回転させるステップを含む、パラグラフＢ１記載の方法が更に提供される。
【０１３８】
Ｂ６．切断機構が、平行に配置された１組のレールによって形成されるガイドシャフトを備え、１組のレールがスライダに結合されて、スライダがレールの長さに沿って、第１の位置から第２の位置まで移動することができ、
フィードストック通過区域を通ってフィードストック通過区域を通過させるステップが、１組のレールの間にフィードストックを通過させるステップを含み、
切断機構を移動させるステップが、クランク機構を回転させるステップを含み、クランク機構がスライダに結合されて、クランク機構の回転によって、スライダが、レールの長さを移動し、レールの間に通過したフィードストックを切断し、
クランク機構の各完全な回転後に、スライダが第１の位置に戻る、パラグラフＢ１記載の方法が更に提供される。
【０１３９】
Ｂ７．切断機構が、
１つ又は複数の鋭利な縁部を含む１組のブレード構造と、
ガイドシャフトに結合された端部構造と
を備え、
１組のブレード構造が、スライダに結合され、
スライダが第２の位置にある場合、端部構造によって、ブレード構造が一体となってフィードストックを切断するように、端部構造が成形される、パラグラフＢ６に記載の方法が更に提供される。
【０１４０】
Ｃ１．フィードストックの供給源と、
フィードストック通過区域を通って１つ又は複数の開口部からフィードストックを押し出すように構成される押出機であって、１つ又は複数の開口部を含む、押出機と、
切断機構を含む切断装置であって、切断機構の部分が、フィードストック通過区域の少なくとも部分的な境界線を画定する、切断装置と
を備える、繊維補強フィードストックを切断するシステム。
【０１４１】
Ｃ２．切断機構が、１つ又は複数の穿孔を含むリボンを備え、
フィードストックが、リボンの少なくとも１つの穿孔を通過し、
切断装置が、
リボンに結合された１組のリールであって、リールの回転によって、リボンが１つ又は複数の方向に移動する、１組のリールと、
１組のリールに結合された１つ又は複数のモーターであって、１つ又は複数のモーターによって、少なくとも１つのリールが回転する、１つ又は複数のモーターとを更に備え、
リボンの移動が、フィードストックを切断し、
リボンの各移動によって、１つ又は複数の穿孔の少なくとも１つの穿孔が、押出機の１つ又は複数の開口部の少なくとも１つの開口部に概ね位置合わされる、パラグラフＣ１に記載のシステムが更に提供される。
【０１４２】
Ｃ３．切断機構が、
１つ又は複数のブレード構造であって、各ブレード構造が少なくとも１つの空隙部を含む、１つ又は複数のブレード構造と、
少なくとも１つのブレード構造に結合された少なくとも１つのロッドであって、ブレード構造がロッドの軸線の周りに回転できるようにする、少なくとも１つのロッドと
を更に備え、
切断装置が、少なくとも１つのブレード構造に結合された１つ又は複数のモーターを更に備え、１つ又は複数のモーターによって、ブレード構造が回転し、
１つ又は複数のブレード構造の移動によって、１つ又は複数のブレード構造が、フィードストック通過区域と交差し、フィードストックを切断する、パラグラフＣ１に記載のシステムが更に提供される。
【０１４３】
Ｃ４．切断機構が、１つ又は複数のブレード構造を含むディスクを更に備え、各ブレード構造が、押出機の少なくとも１つの開口部に位置合わせする少なくとも１つの空隙部を含んで、少なくとも１つの開口部から押し出されたフィードストックが、１つ又は複数のブレード構造の少なくとも１つの空隙部を通過し、
切断装置が、ディスクに結合された１つ又は複数のモーターを更に備え、１つ又は複数のモーターがディスクを回転させ、
ディスクの回転運動によって、少なくとも１つのブレード構造がフィードストックを切断し、
ディスクの各回転運動によって、少なくとも１つの空隙部が、押出機の少なくとも１つの開口部に概ね位置合わせする、パラグラフＣ１に記載のシステムが更に提供される。
【０１４４】
Ｃ５．コントローラーを更に備え、
コントローラーがプロセッサ及びメモリを含み、プロセッサ及びメモリが、モーターによって、
ディスクを回転させ、
ディスクの各回転移動の後、少なくとも１つの空隙部を押出機の少なくとも１つの開口部に概ね位置合わせさせる命令を含む、パラグラフＣ４に記載のシステムが更に提供される。
【０１４５】
Ｃ６．切断機構が、
１組の平行なレールを含むガイドシャフトであって、ガイドシャフトが、押出機に概ね位置合わせされて、１つ又は複数の開口部の少なくとも１つの開口部が、レールの間に配置される、ガイドシャフトと、
１組のレールに結合されたスライダであって、スライダがレールの長さに沿って、第１の位置から第２の位置まで移動することができる、スライダと、
スライダに結合されたクランク機構であって、クランク機構の回転によって、スライダが、ガイドシャフトの長さを第１の位置から第２の位置まで移動し、フィードストックを切断する、クランク機構と
を備え、
切断装置が、クランク機構に結合された１つ又は複数のモーターを更に備え、１つ又は複数のモーターがクランク機構を回転させ、
クランク機構の各完全な回転後に、スライダが第１の位置に戻る、パラグラフＣ１に記載のシステムが更に提供される。
【０１４６】
本開示は、その特定の実施形態を参照して図示され、説明されたが、形態の中の変更、及び開示される実施形態の詳細が、本開示の精神及び範囲から逸脱せずに作製され得ることを当業者によって理解されるであろう。したがって、本開示は、本開示の本来の精神及び範囲内に入るすべての変形形態及び均等物を含むものと解釈されるように意図される。上記に説明される多くの構成要素及び工程は、便宜上、単数形で説明されるが、複数の構成要素及び繰り返される工程もまた、本開示の技術を実施するために使用され得ることを当業者によって理解されるであろう。
【符号の説明】
【０１４７】
１００  製造システム
１０２  コントローラー
１０４  構築チャンバ
１０６  ロボット機構
１０８  押出機
１１０  開口部
１１０−１  開口部
１１１  フィードストック通過区域
１１２  可動テーブル
１１４  目的物
１１６  切断装置
１１８  押出し材料
１２０，１２１，１２２  材料供給源
１２０−１，１２１−１，１２２−１  材料フィードストック
２００，３００，４００，５００，６００，８００，１０００，１２００  切断装置
２０２，３０２，４０２，５０２，６０２−Ａ，６０２−Ｂ  リボン
２０４，３０４−１，３０４−２，３０４−３，５０４，６０４−Ａ，６０４−Ｂ  穿孔
２０６，３０６，４０６，５０６  左のリール
２０７，３０７，４０７，５０７  右のリール
２０８  シャフト
２１０，３１０  歯車駆動装置
２１２，３１２，４１２，６１２，８０８  モーター
２１４，３１４，４１４，５１４，６１４  ガイド
２１６  レール
３０５，８０７  鋭利な縁部
３０８  リールシャフト
３１６  平行なレール
３１８，５１８  ガイド穴
６０６，６０６−１，６０７，６０７−１  リール
６５０  縁部穿孔
８０２  ディスク
８０４  ブレード構造
８０６−１，８０６−２，８０６−３空隙部
１００２  クランク機構
１００４  結合ロッド
１００６  ガイドシャフト
１００６−１  レール
１００８  スライダ
１００９  ブレード構造
１００９−１，１２０９−１  鋭利な縁部
１０１０  端部構造
１０１２，１２１２，１２１３  モーター
１２０２，１２０４  ロッド
１２０６，１２０８  ブレード構造
１２０７，１２０９  空隙部
１２１０，１２１１  歯車駆動装置
【図１】
0006769784.tif 000002
【図２】
0006769784.tif 000003
【図３】
0006769784.tif 000004
【図４】
0006769784.tif 000005
【図５】
0006769784.tif 000006
【図６】
0006769784.tif 000007
【図７Ａ】
0006769784.tif 000008
【図７Ｂ】
0006769784.tif 000009
【図８Ａ】
0006769784.tif 000010
【図８Ｂ】
0006769784.tif 000011
【図９】
0006769784.tif 000012
【図１０Ａ】
0006769784.tif 000013
【図１０Ｂ】
0006769784.tif 000014
【図１０Ｃ】
0006769784.tif 000015
【図１１】
0006769784.tif 000016
【図１２Ａ】
0006769784.tif 000017
【図１２Ｂ】
0006769784.tif 000018
【図１２Ｃ】
0006769784.tif 000019
【図１３】
0006769784.tif 000020
【図１４】
0006769784.tif 000021
【図１５】
0006769784.tif 000022