(57)【要約】  細長い多層ワークピース（１２）を接合する装置（１０）は、（ａ）協働してワークピース（１２）を作業パスに沿って駆動する駆動装置（１４）及び誘導機構（２０、２２、２４、２６、２８、３０）と、（ｂ）ワークピースを切断するカッター（４２）と、（ｃ）層を分離させる層制御装置（４６）と、（ｄ）接着剤を塗布するアプリケーターと、（ｅ）作業パスからワークピースを偏向させる偏向装置を含む。カッターの切断により、第１及び第２ワークピース部分が形成される。層制御装置は一つの部分において層間分離を起こさせて一つの部分において層間域を形成する。駆動装置により、他の部分が層間域内に挿入される。層制御装置により、層間域内部で層が共に他の部分を取り込むように促され多層構造が形成される。駆動装置と、ワークピース偏向装置とアプリケーターの少なくとも一つにより、多層構造がアプリケーターに隣接してセットされ、多層構造に接着剤を塗布することにより接合が終了する。
2010529915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長いワークピースの接合用に構成された装置であって、前記ワークピースが複数の層内でほぼ接触配向した複数の物質を含み、前記装置が、
（ａ）制御装置、
（ｂ）前記ワークピースを選択的に切断するために前記制御装置に接続された切断装置であって、前記制御装置と協働して前記切断を行い、前記ワークピースの第１部分と前記ワークピースの第２部分を形成する切断装置、
（ｃ）前記複数の層のうちの選択層を動かすために前記制御装置に接続された層制御装置であって、前記切断後に、前記制御装置と協働して、前記第１部分と前記第２部分のうちの一つの部分の一部において層間分離を起させて、前記一つの部分において層間域を形成する層制御装置
を備え、前記層制御装置によって前記選択層が共に前記層間域内部で他の部分を取り込むように促されて多層構造の前記接合を行う装置。
【請求項２】
前記複数の物質が、第１層に作業物質及び第２層にバッキング材を含み、前記作業物質及びバッキング材が接着接触している、請求項１に記載の細長いワークピースの接合用に構成された装置。
【請求項３】
前記層間制御装置により前記第１層及び前記第２層のそれぞれに真空を負荷して、前記層間分離を起こさせる、請求項２に記載の細長いワークピースの接合用に構成された装置。
【請求項４】
（ｄ）前記制御装置に接続され、作業パスに沿って前記ワークピースを駆動させるように配置された複数の駆動装置、ならびに
（ｅ）前記複数の駆動装置と協働して前記ワークピースを前記作業パスに沿って誘導するように配置された複数の誘導構造
をさらに備える、請求項１に記載の細長いワークピースの接合用に構成された装置。
【請求項５】
前記制御装置に接続された張力装置をさらに備え、前記張力装置が前記制御装置と協働して、前記接合が行われた後に、前記多層構造に張力をかける、請求項１に記載の細長いワークピースの接合用に構成された装置。
【請求項６】
（ｆ）前記制御装置に接続され接着剤を前記ワークピースの少なくとも一部に塗布する接着装置、ならびに、
（ｇ）前記制御装置に接続され、前記ワークピースを前記作業パスから選択的に偏向させるワークピース偏向装置
をさらに備え、
前記取り込み後に、前記複数の駆動装置と、前記ワークピース偏向装置及び前記接着装置のうちの少なくとも一つが前記制御装置と協働して、前記多層構造を前記接着装置に隣接させてセットし、前記セット後に、前記接着装置が前記制御装置と協働して、前記接着剤を前記多層構造に塗布することにより前記接合を強化する、
請求項４に記載の細長いワークピースの接合用に構成された装置。
【請求項７】
前記制御装置に接続された張力装置をさらに備え、前記張力装置が前記制御装置と協働して、前記接着剤の塗布後に、前記多層構造に張力をかける、請求項６に記載の細長いワークピースの接合用に構成された装置。
【請求項８】
細長いワークピースの第１部分を第２部分に接合させる装置であって、前記ワークピースが複数の層内でほぼ接触配向された複数の物質を含み、前記装置が、前記複数の層のうちの選択層を動かす層制御装置であって、前記第１部分と前記第２部分のうちの一つの部分の一部で層間分離を起させて、前記一つの部分に層間域を形成し、前記層間域に前記一つの部分とは異なる前記第１部分及び前記第２部分の他の部分を位置づけし、前記位置づけ後に、前記選択層が共に前記層間域内部に前記他の部分をおおむね取り込むように促すことによって、多層構造において前記接合を行う前記層制御装置を備える装置。
【請求項９】
前記複数の物質が、第１層に作業物質、第２層にバッキング材を含み、前記作業物質及び前記バッキング材が接着接触している、請求項８に記載の細長いワークピースの第１部分を第２部分に接合させる装置。
【請求項１０】
前記層間制御装置により、前記第１層と前記第２層のそれぞれに真空を負荷して前記層間分離を起こさせる、請求項９に記載の細長いワークピースの第１部分を第２部分に接合させる装置。
【請求項１１】
作業パスに沿って前記第１部分及び前記第２部分のうちの少なくとも一つを選択的に駆動させる複数の駆動装置と、前記第１部分と前記第２部分の少なくとも一つを前記作業パスに沿って誘導するために、前記複数の駆動装置と協働するように配置された複数の誘導構造を更に備え、前記複数の駆動装置のうちの少なくとも一つの駆動装置が、前記層間域において前記他の部分を前記位置づけするのに関与している、請求項８に記載の細長いワークピースの第１部分を第２部分に接合させる装置。
【請求項１２】
前記接合が行われた後に、前記多層構造に張力をかける張力装置をさらに備える、請求項８に記載の細長いワークピースの第１部分を第２部分に接合させる装置。
【請求項１３】
前記ワークピースの少なくとも一部に接着剤を塗布する接着装置をさらに備え、前記接合後に、前記複数の駆動装置と前記接着装置が協働して、前記多層構造を前記接着装置に隣接してセットし、前記接着装置が前記複数の駆動装置と協働して、前記接着剤を前記多層構造に塗布することによって前記接合を強化する、請求項９に記載の細長いワークピースの第１部分を第２部分に接合させる装置。
【請求項１４】
前記接着剤が塗布された後に、前記多層構造に張力をかける張力装置をさらに備える、請求項１３に記載の細長いワークピースの第１部分を第２部分に接合させる装置。
【請求項１５】
細長いワークピースを接合させる方法であって、前記ワークピースは複数の層においてほぼ接触配向している複数の物質を含み、前記方法が、
（ａ）前記ワークピースを切断して、前記ワークピースの第１部分と前記ワークピースの第２部分を形成し、
（ｂ）前記第１部分と前記第２部分のうちの一つの部分の一部を分離させて、前記一つの部分において層間域を形成し
（ｃ）前記一つの部分とは異なる前記第１部分と前記第２部分の他の部分を前記層間域に挿入し、
（ｄ）前記選択層が共に、前記他の部分を前記層間域内部におおむね取り込むように促して多層構造において前記接合を行い、
（ｅ）前記多層構造を前記接着装置に隣接してセットし、
（ｆ）前記接着剤を前記多層構造に塗布することによって前記接合を強化する
ステップを含む方法。
【請求項１６】
前記複数の物質が第１層に作業物質、第２層にバッキング材を含み、前記作業物質と前記バッキング材が接触接着している、請求項１５に記載の細長いワークピースを接合させる方法。
【請求項１７】
前記層間制御装置により、前記第１層及び前記第２層のそれぞれに真空を負荷して前記層間分離を起こさせる、請求項１６に記載の細長いワークピースを接合させる方法。
【請求項１８】
ステップ（ｂ）の後及びステップ（ｃ）に先行して
（ｂ）（１）ヒーター要素を操作して前記ワークピースの加熱を行う
ステップをさらに含む、請求項１５に記載の細長いワークピースを接合させる方法。
【請求項１９】
ステップ（ｆ）の後に、
（ｇ）前記接着剤が塗布された後に、張力装置を操作して前記多層構造に張力をかける
ステップをさらに含む、請求項１５に記載の細長いワークピースを接合させる方法。
【請求項２０】
ステップ（ｆ）の後に、
（ｇ）前記接着剤が塗布された後に、張力装置を操作して前記多層構造に張力をかける
ステップをさらに含む、請求項１６に記載の細長いワークピースを接合させる方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
細長いワークピースは、例えば限定しないがリール上に保存された多層テープを含むことができる。さらに例えば限定しないが、物質の一面を覆うバッキング層を有する物質を含むことができる上記テープのワークピースを製造プロセスに使用することが可能である。バッキング層により、物質が使用されるまで物質の面を覆う接着剤又は別の特性を保護することができる。テープのワークピース等の細長いワークピースの長さを接合できるようになることは、無駄を削減し、ワークピース物質を保存するためにリールを再利用し、部分巻きを一巻きにまとめてスペース又は物質を節約するため又は他の理由で有利であり得る。また、接合されたワークピースが接合されていないワークピースとほぼ同じ程度の強度があることも有利である。接合部は、接合されていない物質よりも最初は弱い可能性があるが、例えばテープ状のワークピースを使用する積層プロセス等のワークピースを使用してパーツの表面領域を作製するプロセス全体において、初期の接合部が完全性を保つ程度に十分強ければよい。ワークピースが含まれるパーツを硬化することが可能になると、接合部によって引き起こされたいかなる不連続性も、完成し硬化されたパーツの強度にわずかに影響するのみであり得る。また、接合されたワークピースに大きな隙間又は他の不連続性が実質的にないことはさらに有利であり得る。
【０００２】
接合されていないワークピースとほぼ同じ強度を持つ接合された細長いワークピースを形成することができる、細長い多層ワークピースを接合する装置及び方法が必要である。
大きな隙間又は他の不連続性がほとんどない、接合された細長いワークピースを形成することができる、細長い多層ワークピースを接合する装置及び方法が必要である。
【発明の概要】
【０００３】
細長い多層ワークピースを接合する装置は、（ａ）協働してワークピースを作業パスに沿って駆動する駆動装置及び誘導機構と、（ｂ）ワークピースを切断するカッターと、（ｃ）層を分離する層制御装置と、（ｄ）接着剤を塗布するアプリケーターと、（ｅ）作業パスからワークピースを偏向させる偏向装置を含む。カッターの切断により、第１及び第２ワークピース部分が形成される。層制御装置は一つの部分において層間分離を起こさせて一つの部分に層間域を形成する。駆動装置により、他の部分が層間域内に挿入される。層制御装置により、層が共に層間域内部で他の部分を取り込むことが促され、多層構造が形成される。駆動装置と、ワークピース偏向装置とアプリケーターの少なくとも一つにより、多層構造がアプリケーターに隣接してセットされ、多層構造に接着剤を塗布することにより接合が終了する。本装置は、欠陥及び接合部を検知するセンサーを備えることができる。本装置はまた、返送された供給リールに残った物質の量を決定する測定装置も備えることができる。未使用の物質を回収するとき、巻き取りリールは、返送された供給リール上の物質で巻き取りリールの巻きを完成させることが可能になり得るレベルまで巻くことができる。この結果、巻き取りリールの外側に「より古い」物質を位置させることができるため、より古い物質が最初に使用されることになる。未使用の物質を回収するとき、返送された物質の以前作られた接合部を全て取り除くことができる。接合部が取り除かれて置き換えられない場合、層の方向性が、例えば航空機の翼の表面の積層等にワークピースを採用可能な積層装置と相いれない可能性がある。
【０００４】
複数の層に実質的に接触配向された複数の物質を有する細長いワークピースを接合する方法は、（ａ）特に順序を指定せず（１）ワークピースを作業パスに沿って駆動する、複数の駆動装置を提供し、（２）ワークピースを作業パスに沿って誘導する、複数の駆動装置と協働するように配置された複数の誘導機構を提供し、（ｂ）切断装置を操作してワークピースの切断を行い、ワークピースの第１部分とワークピースの第２部分を形成し、（ｃ）層制御装置を操作して第１部分及び第２部分のうちの一つの部分の一部において層間分離を起こさせて一つの部分に層間域を形成し、（ｄ）複数の駆動手段のうちの少なくとも一つの駆動手段を操作して、他の部分を層間域に挿入し、（ｅ）層制御装置を操作して、選択された複数の層が共に他の部分を層間域内部におおむね取り込むように促して多層構造を形成し、（ｆ）複数の駆動装置と接着装置を操作して、多層構造を接着装置に隣接してセットして、接着剤を多層構造に塗布することによって接合作業を終了するステップを含む。
【０００５】
したがって、本発明の実施形態の特徴は、接合されていないワークピースとほぼ同じ強度を有する接合された細長いワークピースを形成できる、細長い多層ワークピースを接合する装置及び方法を提供することである。
本発明の実施形態の別の特徴は、大きな隙間又は他の不連続性がほとんどない、接合された細長いワークピースを形成できる、細長い多層ワークピースを接合する装置及び方法を提供することである。
本発明の実施形態のさらなる特徴は、添付の図面に関連して考慮されるときに下記の明細書及び請求項から明示され、本発明の実施形態を図示する様々な図面において同じ要素は同じ参照番号を使用して表示されている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は装置の一実施形態の概略図である。
【図２】図２はワークピースの切断を行う、本装置の一実施形態の概略図である。
【図３】図３は接合作業を行うためにワークピースの進路から障害物を取り除く装置の一実施形態の概略図である。
【図４】図４は接合作業を行うためにワークピースの進路を前進させる装置の一実施形態の概略図である。
【図５】図５は接合作業を行うためにワークピースの進路の層間分離を起こさせる装置の一実施形態の概略図である。
【図６】図６は層間分離の詳細を示す拡大概略図である。
【図７】図７は接合作業を行うために層間域に向かってワークピースの一部を前進させる装置の一実施形態の概略図である。
【図８】図８は接合作業を行うために多層構造を形成する装置の一実施形態の概略図である。
【図９】図９は多層構造の詳細を示す拡大概略図である。
【図１０】図１０は接合作業を行うために多層構造に接着剤を塗布できるようにワークピースを方向づけする装置の一実施形態の概略図である。
【図１１】図１１は接合作業を行うためにワークピースの多層構造に接着剤を塗布する装置の一実施形態の概略図である。
【図１２】図１２は多層構造への接着剤の塗布を詳細に示す拡大概略図である。
【図１３】図１３はワークピースの接合部をテストする装置の一実施形態の概略図である。
【図１４】図１４は本発明の方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は本発明の装置の一実施形態を示す機能図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１は装置の一実施形態の概略図である。図１において、接合装置１０は図１のおおむね左側から右側まで流れる細長いワークピース１２を処理することができる。ワークピース１２は、テープ物質１８の片側にバッキング層又は他の保護物質層１９を有するテープ物質層等の細長い多層物質であってよい。装置１０は、協働して作業パス３８に沿ってワークピース１２を駆動させ誘導することができる駆動装置１４、１６及び誘導装置又は構造２０、２２、２４、２６、２８、３０、３２を含むことができる。作業パス３８は概して図１のワークピース１２が通ったパターンをおおむねたどることができ、図１を表示可能な平面内に実質的に設置することができる。例えば限定しないが、駆動装置１４、１６を一対のニップローラーアセンブリに具現化することができる。
【０００８】
装置１０は、ワークピース１２が欠陥検知装置４０のそばを通り過ぎて作業パス３８に沿って移動するときに、部位「Ｘ」においてワークピース１２の検査を行うために設置された欠陥検知装置４０を含むことができる。誘導装置２４、２６、２８は、欠陥検知装置４０と切断装置４２の間のワークピース１２の長さを増加させることによって、物質の緩衝部を形成することができる。第１欠陥が切断装置４２に達する前にワークピース１２に第２欠陥が発見された場合、２つの欠陥の間にあるワークピース１２の全てを捨てて、２つの接合部が誘導装置２４、２６、２８によって形成された物質の緩衝部の長さよりも近くに位置しないようにすることができる。装置１０は、ワークピース１２が作業パス３８を通るときに、ワークピース１２を切断することが可能な方向に、作業パス３８の通常隣に、又は作業パス３８をまたがって設置された切断装置４２をさらに含むことができる。装置１０はまた、ワークピース方向転換装置４４、層制御装置４６、ヒーター要素４８、ワークピース偏向装置５０及び接着装置５２も含むことができる。
【０００９】
供給リール又は他の供給機構（図１に図示せず）により、図１の左側の作業パス３８の上流端部３４からワークピース１２を供給することができる。巻き取りリール又は他の回収機構（図１に図示せず）により、図１の右側の作業パス３８の下流端部３６でワークピース１２を回収することができる。
【００１０】
図２はワークピースを切断する装置の一実施形態の概略図である。図２においてワークピース１２は作業パス３８に沿って進み、観察された欠陥が切断装置４２の上流の新しい部位Ｘ’における部位Ｘにおいて最初に現れるようにセットされた形で方向付けされていることができる。切断装置４２は作業パス３８を通る切断位置に再び方向付けされることができ、これによりワークピース１２を部位Ｙ１において切断して部位Ｘ’において検知された欠陥を取り除くステップが開始される。部位Ｙ１、Ｙ２により、部位Ｘ’における欠陥が広がる区間の境界を示すことができる。
【００１１】
図３は接合作業を行うために作業パスの障害物を取り除く装置の一実施形態の概略図である。図３では、切断装置４２は部位Ｙ１においてワークピース１２の切断を完了させていることができる。切断装置４２は図３に示すように、作業パス３８から移動され作業パス３８を空けるような位置に引き込まれることができ、ワークピース方向転換装置４４はこれもまた図３に示すように、ワークピース１２の先端部分１２１を作業パス３８から取り除くように傾けることができる。ワークピース１２の後縁部分１２２は通常作業パス３８内に残すことができる。
【００１２】
図４は接合作業を行うためにワークピースの進路を前進させる装置の一実施形態の概略図である。図４では、駆動装置１６によりワークピース１２の先端部分１２１を、先端部分１２１が層制御装置４６内部にほぼ完全に方向付けされて、先端部分１２１の層１８、１９を分離させる準備をするために層制御装置４６を先端部分１２１の上で閉じることができるように、前進させることができる。駆動装置１４により、ワークピース１２の後縁部分１２２を前進させることができ、これにより、ワークピース１２の後縁部分１２２がワークピース方向転換装置４４に接触して後縁部分１２２が作業パス３８から外れる。駆動装置１４は、部位Ｙ２が切断装置４２とほぼ一直線に並ぶように、後縁部分１２２を前進させることができる。
【００１３】
図５は接合作業を行うためにワークピースの進路の層間分離を行う装置の一実施形態の概略図である。図５はまた、スクラップ部分を取り除くためにワークピースの上流部分を切断する様子も示す。図５では、切断装置４２によりワークピース１２が部位Ｙ２（図４参照）において切断され、切断された部分Ｙ１−Ｙ２（図４参照）が廃棄されていることができる。層制御装置４６により、先端部分１２１の層１８、１９を分離して、分離した層１８、１９の間に層間域６０を形成することができる。
【００１４】
図６は層間分離の詳細を示す拡大概略図である。図６では、層制御装置４６は第２噛み合い部材４９にヒンジで連結されている第１噛み合い部材４７を備えることができる。噛み合い部材４７、４９は通常作業パス３８に対して対称的に配置することができる。噛み合い部材４７、４９には、真空ポート（図６に図示せず；当業者に良く知られる細長いワークピース取扱設備）を設けることができ、これにより層１８を噛み合い部材４７に接触させて実質的に固定し、層１９を噛み合い部材４９に接触させて実質的に固定する。層１８、１９を分離する際に、噛み合い部材４７、４９はヒンジ式に別々に回転して離れ、層１８、１９を分離させる。層１８、１９の分離により層１８、１９の間に層間域６０を形成することができる。
【００１５】
図７は、接合作業を行うためにワークピースの一部を層間域に向かって前進させる装置の一実施形態の概略図である。図７では、切断装置４２により作業パス３８から障害物が取り除かれており、ワークピース方向転換装置４４が再度方向付けされていることにより、ワークピース１２の後縁部分１２２が作業パス３８に沿ってワークピース方向転換装置４４を通り過ぎてまたはワークピース方向転換装置４４を介して通ることが可能になっており、駆動装置１４により後縁部分１２２が前方（つまり、図７の右側）に前進して後縁部分１２２の一部が層間域６０の中に延在していることができる。ヒーター要素４８により後縁部分１２２の加熱を開始することができる。あるテープ物質層１８は、例えば限定しないがテープ物質層１８がグラファイトテープ物質として構成されてよい場合に、未硬化の樹脂物質を含むことができる。上記未硬化の樹脂物質は、テープ物質層１８の粘性を上げるための加熱の影響を受ける可能性がある。加熱要素４８を有利に利用して、上記熱の影響を受けやすいテープ物質１８がワークピース１２に含まれるときに、ワークピース１２を接合するために層間を接着させやすくすることができる。
【００１６】
図８は、接合作業を行うために多層構造の形成を行う装置の一実施形態の概略図である。図８では、層制御装置４６を閉じて、ワークピース１２の先端部分１２１の層１８、１９の間にワークピース１２の後縁部分１２２の一部をおおむね取り込んで、接合したばかりのワークピース１２の接合部分６２に多層構造を形成することができる。
【００１７】
図９は、多層構造の詳細を示す拡大概略図である。図９では、層制御装置４６の噛み合い部材４７、４９を閉じて、接合部分６２に多層構造を形成することができる。多層構造は、ワークピース１２の後縁部分１２２の層１８２、１９２を、ワークピース１２の先端部分１２１の層１８１、１９１の間に取り込んだ状態で含むことができる。
【００１８】
図１０は接合作業を行うに当たって多層構造に接着剤を塗布するためにワークピースの方向付けを行う装置の一実施形態の概略図である。図１０では、層制御装置４６を開けることができ、これによりワークピース１２が層制御装置４６を通り抜ける又は層制御装置４６を通り過ぎることが可能になっている。ワークピース偏向装置５０は接着装置５２と協働して、接合部分６２周囲におおむね位置する領域のワークピース１２に接着剤を塗布する接着装置１２の塗布位置にワークピース１２をセットすることができる。駆動装置１４、１６のうちの少なくとも一つにより、ワークピース１２を前進させて接合部分６２をおおむね接着装置５２の塗布位置にセットしておくことができる。
【００１９】
図１１は、接合作業を行うために、ワークピースの多層構造に接着剤を塗布する装置の一実施形態の概略図である。図１１では、接着装置５２により、接合部分６２の近辺に接着剤を塗布する。接着装置５２によって塗布された接着剤は、ブラシ、スポット塗り、又は別の方法で塗布される。図１１では、接着剤は、接合部分６２と重なるほど十分長く、ワークピース１２とほぼ完全に一致する、一定の長さの接着テープ６４を使用して塗布することができる。接着テープ６４の塗布は、ワークピース１２が駆動装置１４、１６両方のうちの一つによって接着装置５２を通り過ぎて駆動されるときに、行うことができる。
【００２０】
図１２は、多層構造への接着剤の塗布を詳細に示す拡大概略図である。図１２では、誘導構造３０とワークピース偏向装置５０が接着装置５２と協働して、ワークピース１２を接着装置５２におおむね隣接させてセットする。接着装置５２は、供給リール７０又は同様の供給機構、アンビル７２、又は同様の軸受け面、及び切断構造７４又はナイフに保存される接着テープ６４を含むことができる。ワークピース１２はワークピース偏向装置５０と接着テープ６４の間を経由することができる。接着テープ６４は、ワークピース１２とアンビル７２の間に方向付けすることができる。ワークピース偏向装置５０、ワークピース１２、接着テープ６４及びアンビル７２の間のこのような方向付けにより、ワークピース偏向装置５０からアンビル７２に対して圧力をかけて、接着テープ６４のワークピース１２への圧着が促される。上記配置により、駆動装置１４、１６のうちの少なくとも一つがワークピース１２を作業パス３８に沿って駆動するときに、接合部分６２の近辺において接着テープ６４をワークピース１２に接着させることができる。一旦接着テープ６４が接合部分６２の幅のワークピース１２の十分な長さに沿って塗布されると、切断構造７４を切断位置（図１２の切断装置７４１として点線で表示されている）に向けて再度方向付けしてワークピース１２を切断せずに接着テープ６４を切断することができる。あるいは、切断構造７４を接着装置５２内部に固定することができ、接着装置５２全体（例えば、図１２の左側へ；図１２に図示せず）を再度方向付けして、切断構造７４をセットしてワークピース１２を切断せずに接着テープ６４を切断することができる。接着剤が接着テープ６４以外の形態で具現化される場合、接着剤の接合部分６２への塗布は、接合部分６２にかかる手前のワークピース１２一面に行うことができる。
【００２１】
図１３は、ワークピースの接合部をテストする装置の一実施形態の概略図である。図１３では、接着テープ６４（又は他の接着物質）をワークピース１２の接合部分６２に塗布した後に、接合部分６２に張力を負荷して試験することができる。例えば限定しないが、駆動装置１４、１６のうちの一つ又は両方を使用してワークピース１２の後縁部分１２２を保持係合しながら、巻き取りリール８０を操作してワークピース１２の先端部分１２１を回収することにより、ワークピース１２に張力をかけることができる。したがって張力を、例えば駆動装置１６と巻き取りリール８０の間にかけて、接合部分６２の張力試験を行うことができる。
【００２２】
接合装置１０は、図１〜１３に関連して上述したステップを行うための適切なシーケンスにおける装置１０の様々な実施形態の操作をおおむね調整する制御装置８２を含むことができる。制御装置８２は、有線接続、無線接続、又は有線と無線接続の組み合わせによって装置１０の様々なコンポーネントに結合することができる。図１３に含まれる接続部位８４ｎは、装置１０の様々なコンポーネントと制御装置８２との間の接続を表すことができる。文字表示「ｎ」は、接合装置１０の接続部位が任意の数あってよいことを示すために使われている。図１３に含まれる１１個の接続部位８４１〜８４１１（下に示す）は、図示の目的のみであり、本発明の接合装置の一実施形態に含むことが出来る接続部位の数に関していかなる制限を課すものでもない。接続部位８４１は、制御装置８２との無線又は有線接続を示すことができる。接続部位８４２は、欠陥検知装置４０と制御装置８２の間の無線又は有線接続を示すことができる。接続部位８４３は、駆動装置１４と制御装置８２との間の無線又は有線接続を示すことができる。接続部位８４４は、切断装置４２と制御装置８２との間の無線又は有線接続を示すことができる。接続部位８４５は、ワークピース方向転換装置４４と制御装置８２との間の無線又は有線接続を示すことができる。接続部位８４６は、層制御装置４６と制御装置８２との間の無線又は有線接続を示すことができる。接続部位８４７は、ヒーター要素４８と制御装置８２との間の無線又は有線接続を示すことができる。接続部位８４８は、ワークピース偏向装置５０と制御装置８２との間の無線又は有線接続を示すことができる。接続部位８４９は、接着装置５２と制御装置８２との間の無線又は有線接続を示すことができる。接続部位８４１０は、駆動装置１６と制御装置８２との間の無線又は有線接続を示すことができる。接続部位８４１１は、巻取りリール８０と制御装置８２との間の無線又は有線接続を示すことができる。
【００２３】
図１４は、本発明の方法の一実施形態を示すフローチャートである。図１４では、細長いワークピースを接合する方法１００は、開始部位１０２において開始する。ワークピースは複数の層においてほぼ接触配向されている複数の物質を含むことができる。
方法１００は、ブロック１０８で示すように、ワークピースを切断してワークピースの第１部分とワークピースの第２部分とを形成することによって継続することができる。ワークピースを切断する前に、方法１００を続ける前にワークピースから取り除くことが可能な割れ目又は接合部を検知することができる。方法１００は、ブロック１１０で示すように、第１部分及び第２部分のうちの一つの部分の一部を分離して、一つの部分の中に層間域を形成することによって継続することができる。
【００２４】
方法１００は、ブロック１１２で示すように、前記一つの部分とは異なる、前記第１部分及び前記第２部分の他の部分を層間域に挿入することによって、継続することができる。方法１００は、ブロック１１４で示すように、選択した層が共に層間域内部に他の部分をおおむね取り込み、多層構造内で前記接合が行われるように促すことによって継続することができる。方法１００は、ブロック１１６で示すように、多層構造を接着装置に隣接させてセットすることにより継続することができる。方法１００は、ブロック１１８で示すように、多層構造に接着剤を塗布して接合を強化することにより継続することができる。
方法１００は、ブロック１２０で示すように、例えば限定しないが、多層構造に張力をかけることによって、ワークピースに形成された接合部をテストすることによって継続することができる。方法１００は、終了部位１２２において終了することができる。
【００２５】
図１５は、本発明の装置の一実施形態を示す機能図である。図１５では、複数の層内でほぼ接触配向されている複数の物質を含む細長いワークピースの接合用に構成された装置２１０は、ブロック２１４で示すように、制御装置を備えることができる。ブロック２１６で示すように、複数の駆動装置を制御装置２１４に接続して、ワークピースを作業パス沿いに駆動させるように配置することができる。ワークピース及び作業パスは図１５には図示していない。図１〜１３を参照すること。
【００２６】
ブロック２１６で示す複数の誘導構造を、複数の駆動装置２１４と協働してワークピースを作業パスに沿って誘導するように配置することができる。協働するための配置は図１５の点線で示されており、誘導構造２１６は駆動装置２１４に接続してもよく、接続しなくてもよい。
ブロック２１８で示す切断装置を制御装置２１２に接続してワークピースを選択的に切断することができる。ブロック２２０で示すように、層制御装置を制御装置２１２に接続して複数の層の選択層を動かすことができる。ブロック２２２で示すように、接着装置を制御装置２１２に接続して、ワークピースの少なくとも一部に接着剤を塗布することができる。ブロック２２４で示すように、ワークピース偏向装置を制御装置２１２に接続して、ワークピースを作業パスから選択的に偏向させることができる。
【００２７】
切断装置２１８は制御装置２１２と協働して切断を行い、ワークピースの第１部分とワークピースの第２部分を形成することができる。切断後、層制御装置２２０は制御装置２１２と協働して、第１部分と第２部分のうちの一つの部分の一部において層間分離を起させてその一つの部分において層間域を形成することができる。
分離後に、複数の駆動手段２１４のうちの少なくとも一つの駆動手段は制御装置２１２と協働して、層間域に他の部分を挿入することができる。挿入後に、層制御装置２２０は制御装置２１２と協働して選択層が共に層間域内部で他の部分をおおむね取り込んで多層構造を形成することができる。取り込み後に、複数の駆動装置２１４と、ワークピース偏向装置２２４及び接着装置２２２の少なくとも一つが制御装置２１２と協働して、多層構造を接着装置２２２に隣接してセットすることができる。セット後に、接着装置２２２は制御装置２１２と協働して、接着剤を多層構造に塗布することによって接合を終了することができる。
【００２８】
当然ながら、記載された詳細図面及び特定の実施例によって本発明の実施形態を説明したが、これらは図示目的のみであって、本発明の装置及び方法は開示された明確な詳細事項及び条件に限定されるものではなく、下記の請求項によって規定される本発明の精神から逸脱することなく、これらに様々な変更を実施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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【国際調査報告】
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