(57)【要約】      （修正有）【課題】複合積層補強材を製造するためのプロセス及び装備に関し、特に、起伏を有するストリンガを製造する為の方法及び装置の提供。【解決手段】レイアップステーション５６において複合チャージ６０をレイアップすること、複合チャージ６０をローラ５８上に巻き取ること、及びローラ５８を成形ステーション６４へ移送することによって製造され、成形ステーション６４では、チャージが広げられストリンガの個別の構成要素へと形成される。構成要素は、その後、アセンブリステーション７０へ移送され、共に組み立てられ、硬化のための準備において真空バギングされる方法。【選択図】図４
2017052267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
起伏を有する複合補強材（４０）を製造する方法であって、
少なくとも１つの複合プライをレイアップすることを含む、複合チャージ（６０）を作ること（１４０）、
前記複合チャージ（６０）をローラ（５８）上に巻き付けること（１４２）、
前記複合チャージ（６０）を有する前記ローラ（５８）を、成形マンドレル（６８）を含む成形ステーション（６４）へ移送すること（１４４）、
前記成形マンドレル（６８）の形状を、前記複合補強材（４０）の起伏とほぼ一致するように構成すること（１４６）、
前記成形ステーション（６４）において前記複合チャージ（６０）を前記ローラ（５８）から広げることを含む、前記複合チャージ（６０）を前記成形マンドレル（６８）上に配置すること（１４８）、及び
前記成形マンドレル（６８）上で前記複合チャージ（６０）を形成すること（１５０）を含む、方法。
【請求項２】
フレキシブルフィルム（６２）を基板（７４）上に配置することを更に含み、
前記複合チャージ（６０）を作ることが、前記フレキシブルフィルム（６２）上に複合プライをレイアップすることを含み、前記複合チャージ（６０）を前記ローラ（５８）上に巻き付けることが、レイアップされた前記複合プライを有する前記フレキシブルフィルム（６２）を前記ローラ（５８）上に巻き付けることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複合チャージ（６０）を広げることが、前記ローラ（５８）から前記フレキシブルフィルム（６２）を広げることを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記複合チャージ（６０）を作ることが、前記フレキシブルフィルム（６２）の異なるセクション上に更なる複合プライをレイアップすることを含み、
前記複合チャージ（６０）を巻き付けることが、前記フレキシブルフィルム（６２）の前記セクションの各々を前記ローラ（５８）上に巻き付けることを含む、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
成形具（６６）を、前記複合補強材（４０）の前記起伏とほぼ一致するように構成することを更に含み、
前記成形マンドレル（６８）上で前記複合チャージ（６０）を形成することが、前記成形具（６６）を使用して実行され、
前記成形マンドレル（６８）の前記形状を構成することが、
マンドレル支持体（８２）を、前記複合補強材（４０）の前記起伏と概して一致するように調整すること、
前記成形マンドレル（６８）を前記マンドレル支持体（８２）上に乗せること、及び
前記成形マンドレルの前記形状を、前記マンドレル支持体（８２）の起伏とほぼ一致するように構成することを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記複合チャージ（６０）及び前記成形マンドレル（６８）を形成することが、
成形具（６６）の下に、前記マンドレル（６８）を有する前記マンドレル支持体（８２）を移動させること、
前記成形具（６６）の第１の成形部材（１０４）を使用して、前記成形マンドレル（６８）の第１の部分（６８ａ）に対して前記複合チャージの第１のセクション（６０ａ）を固定すること、及び
前記成形具（６６）の第２の成形部材（１０６）を使用して、前記成形マンドレル（６８）の第２の部分（６８ｂ）上で前記複合チャージ（６０）の第２のセクション（６０ｂ）を形成することを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記形成された複合チャージ（６０）を有する前記成形マンドレル（６８）をアセンブリステーション（７０）へ移送すること、及び
前記アセンブリステーションにおいて（７０）、前記形成された複合チャージ（６０）を少なくとも１つの構成要素（５０、５２）に組み付けることを更に含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
複合補強材（４０）を製造するための装置であって、
複合プライレイアップテーブル（７４）、
複合プライがレイアップされ得るところの一定の長さのフレキシブルフィルム（６２）を保持するように適合されたスプール（７５）であって、前記フレキシブルフィルム（６２）が前記スプール（７５）から前記レイアップテーブル（７４）上に引き出されることを可能にするように配置された、スプール（７５）、及び
前記フレキシブルフィルム（６２）及び前記複合プライが巻き上げられ得るところの、前記レイアップテーブル（７４）と隣接するように配置された移送可能なローラ（５０）を備える、装置。
【請求項９】
前記レイアップテーブル（７４）が、第１の端部と第２の端部の両側端部を含み、
前記スプール（７５）が、前記レイアップテーブル（７４）の前記第１の端部に配置され、
前記移送可能なローラ（５０）が、前記レイアップテーブル（７４）の前記第２の端部に配置される、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記フレキシブルフィルム（６２）上に複合材料（６０）をレイアップするための前記レイアップテーブル（７４）上で移動可能な自動複合材料機械（７６）を更に備える、請求項８又は９に記載の装置。
【請求項１１】
再構成可能なマンドレル支持体（８２）、
前記マンドレル支持体（８２）上に取り外し可能に取り付けられた再構成可能なマンドレル（６８）であって、前記複合プライが形成され得る、再構成可能なマンドレル、及び
前記再構成可能なマンドレル（６８）上で前記複合プライを形成するための再構成可能な成形具（６６）を更に備える、請求項８から１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記構成可能な成形具（６６）が、
複合チャージ（６０）を支持し且つ前記マンドレル（６８）上に前記複合チャージ（６０）を配置するように適合されたチャージ支持体（１０８）、
前記マンドレル（６８）の第１のセクション（６８ａ）上で前記複合チャージ（６０）を固定し且つ形成するための第１の成形部材（１０４）、及び
前記マンドレル（６８）の第２のセクション（６８ｂ）上で前記複合チャージ（６０）を形成するための第２の成形部材（１０６）を含む、請求項１１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、広くは、複合積層補強材を製造するためのプロセス及び装備に関し、特に、起伏を有するストリンガを製造するための方法及び装置を取り扱う。
【背景技術】
【０００２】
ストリンガなどの複合積層補強材は、しばしば、多数の複合構成要素を組み合わせ且つ共に硬化させることによって製造される。航空機の翼及び胴体で使用されるストリンガなどの、一部の補強材の用途では、ストリンガが、それらの長さに沿って起伏を有することが必要とされる。翼又は胴体の変化する幾何学的形状のために、ストリンガの多くは、特異な起伏を有し、したがって、成形ツールの異なるセットを使用して形成されなければならない。更に、ストリンガを硬化させるために使用されるツールのセットは、しばしば、ストリンガを望ましい起伏へと形成するために使用されるツールのセットとは異なる。異なって構成されたツールの多数のセットを必要とするので、費用がかかり且つ追加の床面積を必要とし、生産率が制限され得る。
【０００３】
したがって、ツールの費用及び床面積を低減させ且つ生産率を増加させる、ストリンガなどの起伏を有する複合補強材を製造するための方法及び装置が必要である。
【発明の概要】
【０００４】
開示される実施形態は、とりわけ長さ方向に沿って起伏を有する、ストリンガなどの細長い補強材を製造する方法及び装置を提供する。該方法は、ストリンガを真っ直ぐに形成しその後にそれらを望ましい起伏へと曲げるよりもむしろ、起伏を有するストリンガを形成することを可能にする。装置は、様々な起伏を有する補強材を形成するために容易に再構成可能であり、したがって、ツールの費用を低減させる。単一の形成工程において、補強材は、高温又は低温で形成され、シングルプライ、マルチプルプライ、又は完全なスタックのいずれかであり得る。起伏を有する補強材を形成することによって、プライのしわ（ｗｒｉｎｋｌｉｎｇ）が実質的に低減又は除去される。補強材の構成要素は、真空圧を必要とせずに機械的な圧力を使用して、複合チャージを望ましい起伏へと形成することによって製造される。
【０００５】
本開示の一実施形態によれば、起伏を有する複合補強材を製造する方法が提供される。該方法は、少なくとも１つの複合プライをレイアップすることを含む、複合チャージを作ること、及び複合チャージをローラ上に巻き付けることを含む。該方法は、その上に複合チャージを有するローラを、成形マンドレルを含む成形ステーションへ移送すること、及び成形マンドレルの形状を複合補強材の起伏とほぼ一致するように構成することを更に含む。該方法は、成形ステーションにおいてローラから複合チャージを広げることを含む、成形マンドレル上に複合チャージを配置すること、及び成形マンドレル上で複合チャージを形成することも含む。該方法は、フレキシブルフィルムを基板上に配置することを更に含み得る。複合チャージを作ることは、フレキシブルフィルム上に複合プライをレイアップすることを含み、複合チャージをローラ上に巻き付けることは、その上にレイアップされた複合プライを有するフレキシブル基板をローラ上に巻き付けることを含む。複合チャージを広げることは、ローラからフレキシブルフィルムを広げることを含む。該方法は、更なる複合プライをフレキシブルフィルムの異なるセクション上にレイアップすることを含む、複合チャージを作ることも含み得る。複合チャージを巻き付けることは、フレキシブルフィルムのセクションの各々をローラ上に巻き付けることを含む。成形具の形状を構成することは、マンドレル支持体を複合補強材の起伏と概して一致するように調整すること、マンドレルをマンドレル支持体上に乗せること、及び成形マンドレルの形状をマンドレル支持体の起伏とほぼ一致するように構成することを含む。複合チャージ及び成形マンドレルを形成することは、その上にマンドレルを有するマンドレル支持体を成形具の下に移動させること、成形具上の第１の成形部材を使用して成形マンドレルの第１の部分に対して複合チャージの第１のセクションを固定すること、及び成形具上の第２の成形部材を使用して成形マンドレルの第２の部分上で複合チャージの第２のセクションを形成することを含む。該方法は、その上に形成された複合チャージを有する成形マンドレルをアセンブリステーションへ移送すること、及びアセンブリステーションにおいて、形成された複合チャージを少なくとも１つの構成要素に組み付けることを更に含み得る。
【０００６】
開示される別の一実施形態によれば、レイアップステーションにおいて複数の複合チャージをレイアップすること、複合チャージの各々を巻き上げること、及び巻き上げられた複合チャージの各々をレイアップステーションから成形ステーションへ移送することを含む、起伏を有する複合ブレードストリンガを製造する方法が提供される。該方法は、成形ステーションにおいて複合チャージの各々を広げること、及び複合チャージの各々を起伏を有するストリンガ構成要素へと形成することを更に含む。該方法は、ストリンガ構成要素を成形ステーションからアセンブリステーションへ移送すること、及びアセンブリステーションにおいてストリンガ構成要素を組み立てることを更に含む。複数の複合チャージをレイアップすることは、連続的なフレキシブルフィルムを基板上に広げること、及びフレキシブルフィルム上に複合プライをレイアップすることを含む。複合チャージの各々を巻き上げることは、複合チャージと共にフレキシブル基板をローラ上に巻き上げることを含み、巻き上げられた複合チャージを移送することは、ローラをレイアップステーションから成形ステーションへ移送することを含む。該方法は、成形マンドレルの形状を複合ブレードストリンガの起伏とほぼ一致するように調整することを更に含み、複合チャージの各々を形成することは、成形マンドレル上に複合チャージを配置すること及び成形マンドレル上で複合チャージを形成することを含む。複合チャージの各々を形成することは、第１の成形部材を使用して成形マンドレルの第１の部分に対して複合チャージの第１のセクションを固定すること、及び第２の成形部材を使用して成形マンドレルの第２の部分上で複合チャージの第２のセクションを形成することを含む。ストリンガ構成要素を組み立てることは、起伏を有するストリンガ構成要素のうちの少なくとも２つを共に固定すること、少なくとも２つの起伏を有するストリンガ構成要素の間に充填材を取り付けること、及び少なくとも２つの起伏を有するストリンガ構成要素の上端に第３のストリンガ構成要素を配置することを含む。該方法は、ストリンガ構成要素を真空バギングすること、及びストリンガ構成要素を硬化させることも含み得る。複合チャージの各々を広げることは、複合チャージを成形ステーションの積み降ろし位置（ｕｎｌｏａｄｉｎｇ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ）にあるテーブル上に複合チャージを広げること、及びテーブルを成形具に隣接するスタンバイ位置へ移動させることを含む。複合チャージの各々を形成することは、テーブルをスタンバイ位置から成形具の下の成形位置へ移動させることを含み、ストリンガ構成要素を成形ステーションから移送することは、テーブルから形成された複合チャージを取り除くことを含む。該方法は、テーブルを積み降ろし位置へ戻すことを更に含む。複合チャージの各々を広げることは、複合チャージの各々をテーブル上に広げることを含み、複合チャージの各々を形成することは、テーブルを成形具の下の成形位置へ移動させること、成形具を複合チャージと接触するように下ろすこと、及び成形マンドレル上で複合チャージを真空成形することを含む。
【０００７】
開示される更に別の一実施形態によれば、複合プライのレイアップテーブル、複合プライがその上にレイアップされ得るところの一定の長さを有するフレキシブルフィルムを保持するように適合されたスプールを備えた、複合補強材を製造するための装置が提供される。スプールは、フレキシブルフィルムがスプールからレイアップテーブル上へ引き出されることを可能にするように配置される。該装置は、フレキシブルフィルム及びその上の複合プライがその上に巻き上げられ得るところの、レイアップテーブルに隣接して配置された移送可能なローラを更に含む。レイアップテーブルは、第１及び第２の両端部を含み、連続的な長さのフレキシブルフィルムは、レイアップテーブルの第１の端部に配置されたフレキシブルフィルムの供給物を含む。移送可能なローラは、レイアップテーブルの第２の端部に配置される。該装置は、フレキシブルフィルム上に複合材料をレイアップするための、レイアップテーブル上で移動可能な自動複合材料機械を更に備え得る。一変形例では、該装置が、再構成可能なマンドレル支持体、及び複合プライがその上で形成され得るところの、マンドレル支持体上に取り外し可能に取り付けられたマンドレルを更に含み得る。該装置は、その上に取り付けられたマンドレルを有するマンドレル支持体の上方の構成可能な成形具も含み得る。成形具は、複合チャージを支持し且つマンドレル上に複合チャージを配置するように適合されたチャージ支持体を含む。成形具は、マンドレルの第１のセクション上で複合チャージを固定し且つ形成するための第１の成形部材、及びマンドレルの第２のセクション上で複合チャージを形成するための第２の成形部材も含む。
【０００８】
特徴、機能、及び利点は、本開示の様々な実施形態において単独で達成されてもよく、又は、更に別の実施形態において組み合わせてもよい。更なる詳細は、後述の説明及び図面を参照して理解することができる。
【０００９】
例示的な実施形態の特徴と考えられる新規の機能は、添付の特許請求の範囲に明記される。しかしながら、例示的な実施形態と、好ましい使用モードと、更にはその目的および利点とは、添付図面を参照して、本開示の例示的な実施形態の後述の詳細な説明を読むことにより最もよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の実施形態に従って製造された複合積層ブレードタイプのストリンガの側面図である。
【図２】図１の２‐２線に沿って切り取られた断面図である。
【図３】ストリンガの個別の構成要素を示すように分解組立図で表された、図２に類似する図である。
【図４】本開示の実施形態による、複合積層補強材を製造する方法のブロック図と線図の組み合わせである。
【図５】複合チャージのプライをレイアップする自動材料配置機械を示すレイアップステーションの斜視図である。
【図６】図５で示されたレイアップステーションの側面図である。
【図７】成形ステーションの側面図である。
【図８】図７の８‐８線に沿って切り取られた断面図である。
【図９】複合チャージを形成する一連のステップを示す、図８に類似した図である。
【図１０】複合チャージを形成する一連のステップを示す、図８に類似した図である。
【図１１】複合チャージを形成する一連のステップを示す、図８に類似した図である。
【図１２】複合チャージを形成する一連のステップを示す、図８に類似した図である。
【図１３】複合チャージを形成する一連のステップを示す、図８に類似した図である。
【図１４】図８〜図１３で示された成形具を使用した複合チャージの形成を連続的に且つより詳細に示す、成形マンドレル及び成形部材の端面図である。
【図１５】図８〜図１３で示された成形具を使用した複合チャージの形成を連続的に且つより詳細に示す、成形マンドレル及び成形部材の端面図である。
【図１６】図８〜図１３で示された成形具を使用した複合チャージの形成を連続的に且つより詳細に示す、成形マンドレル及び成形部材の端面図である。
【図１７】図８〜図１３で示された成形具を使用した複合チャージの形成を連続的に且つより詳細に示す、成形マンドレル及び成形部材の端面図である。
【図１８】図８〜図１３で示された成形具を使用した複合チャージの形成を連続的に且つより詳細に示す、成形マンドレル及び成形部材の端面図である。
【図１９】図８に類似するが、アセンブリ及びバギングステーションへ移送するために、形成された複合チャージを準備することにおける一連のステップを示す図である。
【図２０】図８に類似するが、アセンブリ及びバギングステーションへ移送するために、形成された複合チャージを準備することにおける一連のステップを示す図である。
【図２１】図８に類似するが、アセンブリ及びバギングステーションへ移送するために、形成された複合チャージを準備することにおける一連のステップを示す図である。
【図２２】図１４〜図１８に類似するが、代替的な方向付けを有する成形マンドレル上での複合チャージの形成を連続的に示す図である。
【図２３】図１４〜図１８に類似するが、代替的な方向付けを有する成形マンドレル上での複合チャージの形成を連続的に示す図である。
【図２４】図１４〜図１８に類似するが、代替的な方向付けを有する成形マンドレル上での複合チャージの形成を連続的に示す図である。
【図２５】図１４〜図１８に類似するが、代替的な方向付けを有する成形マンドレル上での複合チャージの形成を連続的に示す図である。
【図２６】図２２に類似するが、別の１つの潜在的なマンドレルの方向付けを示す図である。
【図２７】ストリンガ構成要素のアセンブリ及びバギングを連続的に示す、アセンブリステーションの端面図である。
【図２８】ストリンガ構成要素のアセンブリ及びバギングを連続的に示す、アセンブリステーションの端面図である。
【図２９】ストリンガ構成要素のアセンブリ及びバギングを連続的に示す、アセンブリステーションの端面図である。
【図３０】ストリンガ構成要素のアセンブリ及びバギングを連続的に示す、アセンブリステーションの端面図である。
【図３１】ストリンガ構成要素のアセンブリ及びバギングを連続的に示す、アセンブリステーションの端面図である。
【図３２】成形ステーションの代替的な一実施形態の斜視図である。
【図３３】２つの複合チャージをストリンガの構成要素へと形成する連続的なステップを示す、成形具の代替的な一実施形態の図である。
【図３４】２つの複合チャージをストリンガの構成要素へと形成する連続的なステップを示す、成形具の代替的な一実施形態の図である。
【図３５】２つの複合チャージをストリンガの構成要素へと形成する連続的なステップを示す、成形具の代替的な一実施形態の図である。
【図３６】２つの複合チャージをストリンガの構成要素へと形成する連続的なステップを示す、成形具の代替的な一実施形態の図である。
【図３７】２つの複合チャージをストリンガの構成要素へと形成する連続的なステップを示す、成形具の代替的な一実施形態の図である。
【図３８】複合積層補強材を製造する方法のフロー図である。
【図３９】複合積層補強材を製造する方法のフロー図である。
【図４０】航空機の製造及び保守方法のフロー図である。
【図４１】航空機のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
開示される実施形態は、複合積層補強材、とりわけ、それらの長さ方向に沿って起伏を有するものを製造するための方法及び装置に関する。例えば、図１〜図３を参照すると、ブレードタイプのストリンガ４０の形態にある複合積層補強材は、翼又は胴体の（図示せぬ）外板に一致するように適合された、その長さ方向に沿った起伏４６を有する平台４２、及びこれもまたその長さ方向に沿って起伏を有する中央ブレード４４を備える。ストリンガ４０は、背中合わせに配置された直角な構成要素５０のペア及びキャップ５２などの、多数の組み合わされた構成要素を備え得る（図３参照）。直角な構成要素５０の各々は、外側半径端部５０ｃに沿って交差する脚５０ａ、５０ｂのペアを備える。示されている実施例では、時々「ヌードル」と呼ばれる複合充填材５４を備えた更なる構成要素が、キャップ５２と直角な構成要素５０の外側半径端部５０ｃとの間の隙間を満たす。図１〜図３で示されているストリンガ４０は、本開示の方法及び関連する装置に従って製造され得る、広い範囲で起伏を有する複合積層補強材及び構造部材の単なる例示である。
【００１２】
今度は、図４に注意が向けられ、それは、図１で示された複合積層ストリンガ４０を形成するために組み合わされる図３で示された構成要素５０、５２などの、複合積層構造体の構成要素をレイアップし且つ組み立てる方法を図解している。構成要素５０、５２の各々は、それに対応するマルチプライ複合チャージ６０をレイアップし且つ形成することによって製造される。複合積層チャージ６０の各々は、プリプレグなどの１以上の複合プライを備え、テーブルなどの基板上に支持された連続した長さのフレキシブルフィルム６２の１つのセクション上にプライをレイアップすることによって、レイアップステーション５６において作られる。レイアッププロセスは、フィルム６２上でプライ毎（ｐｌｙ‐ｂｙ‐ｐｌｙ）に各チャージ６０をレイアップする、（図４で示されぬ）自動材料配置機械によって実行され得る。チャージ６０は、フィルム６２と共に、レイアップステーション５６において移送可能なローラ５８上に巻き取られる。その上に巻き付けられた１以上のチャージ６０を有するローラ５８は、その後、任意の適切な手段によって成形ステーション６４へ移送される。一実施形態では、ローラ５８が、単一のストリンガ４０の構成要素を作り出すために必要なチャージ６０の全てを含み、一方、他の実施形態では、ローラ５８が、複数のストリンガ４０を作り出すために必要なチャージの全てを含み得る。
【００１３】
成形ステーション６４は、再構成可能な成形具６６及び再構成可能な成形マンドレル６８を含む。ローラ５８は、成形マンドレル６８の一端部に配置され、そこにチャージ６０を有するフィルム６２のセクションが、ローラ５８からアンスプールされ（広げられ）、成形マンドレル６８の長さ方向にわたり引き出され得る。各チャージ６０は、そのとき、成形マンドレル６８上に移送される。チャージ６０を望ましい断面形状及び長手方向の起伏へと形成するために、チャージ６０は、成形マンドレル６８上に引き下ろされる。チャージ６０がフィルム６２からマンドレル６８へと移送された後に、フィルム６２は、巻き取りローラ７２上へと引かれ、それによって、次に形成されるべきチャージ６０をアンロールする（広げる）。各チャージ６０が、ストリンガ４０の構成要素５０へと形成された後に、成形マンドレル６８と共に、形成された構成要素５０は、（図示せぬ）天井クレーンなどの任意の適切な技術を使用して、アセンブリ及びバギングステーション７０へ移送され、そこで、硬化のための準備において、構成要素５０、５２が組み合わされ且つバギングされる。一実施形態では、ベース構成要素５２が、構成要素５０、５２の組み合わせの際に広げられ、２つの組み合わされた構成要素５０上に配置される。他の実施形態では、構成要素５２が、成形ステーション６４において成形マンドレル６８上で望ましい起伏へと形成され、その後、形成された構成要素５０と共に組み合わされるために、マンドレル６８上でアセンブリ及びバギングステーション７０へ移送される。上述したことから、幾つかの予めキットにされた複合積層チャージ６０は、１以上のローラ５８上の１つのグループとして、効率的にレイアップされ、１以上の成形ステーション６４へ移送され得ることが理解できよう。したがって、単一のレイアップステーション５６が採用され、必要に応じて１以上の成形ステーションで形成されるように、複合チャージ６０の在庫が作り出される。
【００１４】
図５及び図６は、レイアップステーション５６の一実施形態の更なる詳細を示している。レイアップステーション５６は、概して、複合チャージ６０のプライを細長いレイアップテーブル７４上に自動的にレイアップする、自動材料配置（ＡＭＰ）機械７６を備える。レイアップテーブル７４は、（両者ともに図示せぬ）そこに形成された表面の孔（ｓｕｒｆａｃｅ  ｐｅｒｆｏｒａｔｉｏｎ）及び真空システムを含み、それらは、フィルム６２をテーブル７４の表面上に引き下ろし、プライレイアッププロセスの間にフィルム６２を保持する。ローラ５８は、ローラ５８をテーブル７４の一端部で支持する位置へ移動され得る、移送可能なフレーム６５に取り付けられる。ピンチローラ６７が、提供され、フィルム６２がローラ５８上に巻き取られる前に、フィルム６２内の任意のしわを滑らかにし得る。フィルム６２の供給スプール７５が、テーブル７４の他端部に配置される。
【００１５】
ＡＭＰ機械７６は、例えば、複合トウをレイアップするための自動繊維配置（ＡＦＰ）機械、又は複合テープをレイアップするための自動テープ配置（ＡＴＰ）機械を備え得るが、それらに限定されるものではない。ＡＭＰ機械７６は、構台（ｇａｎｔｒｙ）タイプの遠隔操作機（マニピュレータ）を形成するレール７９に沿って移動可能な構台アーム７８に取り付けられた、複合材料配置ヘッド８０を含む。材料配置ヘッド８０をＸ、Ｙ、及びＺ軸８３に沿ってレイアップテーブル７４上で移動させるために、（図示せぬ）多関節アームロボットなどの、他のタイプの遠隔操作機が採用されてもよい。
【００１６】
使用の際に、フィルム６２は、供給スプール７５から広げられて、テーブル７４の長さにわたり引き出されて、ピンチローラ６７を通り抜けて、ローラ５８上に至る。フィルム６２は真空吸引によってテーブル７４上の固定された位置に保持され、ＡＭＰ機械７６は、フィルム６２がテーブル７４上で静止した状態で保持されている間に、互いにずれがないように（ｉｎ  ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ｅａｃｈ  ｏｔｈｅｒ）、チャージ６０のプライをレイアップする。チャージ６０のレイアップが完了したときに、フィルム６２は、ローラ５８上に巻き取られ、それによって、新しい長さのフィルム６２が供給スプール７５からテーブル７４上に引き出される。しかし、ある実施形態では、チャージ６０がその上にレイアップされている間に、フィルム６２をローラ５８上に巻き取り始めることが可能であり得る。図では示されていないが、ローラ５８及び／又は供給スプール７５は、適切なモータ及び制御システムによって自動的に動力が操作され、一方、他の実施形態では、フィルム６２をローラ５８上に巻き取るプロセスが、手動で実行され得る。チャージ６０をレイアップし且つそれらをローラ５８上に巻き取るプロセスは、構成要素５０、５２のうちの１以上を作り出すために必要とされるチャージ６０の全てが仕上げられるまで、継続される。
【００１７】
今度は、図７及び図８に注意が向けられ、それらは、成形具６６及び移動可能な柔軟で再構成可能なマンドレル支持体８２を備えた、成形ステーション６４の更なる詳細を示している。移動可能なマンドレル支持体８２は、成形マンドレル６８を支持し、一方、成形具６６は、複合積層チャージ６０を、マンドレル６８の第１及び第２の表面６８ａ、６８ｂ（図９参照）上に引き下ろす。成形マンドレル６８は、その長さ方向に沿って柔軟である。一実施形態では、成形マンドレル６８が、成形マンドレル６８が望ましい起伏へと曲げられることを可能にする、その長さ方向に沿った（図示せぬ）複数の間隔が空けられたスロット又は切り口（ｋｅｒｆ）を有する、金属又は類似の硬い材料から形成され得る。他の実施形態では、成形マンドレル６８が、本来的に曲げることが可能であり、未だ、その上で複合材料が形成され得るところの成形ツールとして機能する十分な硬さを有する、材料から形成され得る。
【００１８】
マンドレル支持体８２は、その上に位置決めレシーバ８４が取り付けられるところのベース８６を備える。マンドレル支持体８２は、マンドレル６８を固定位置において支持することができ、未だ、形成される複合積層構成要素の起伏に一致する任意の望ましい起伏へと再構成可能な、任意の適切な材料から形成され得る。一実施形態では、マンドレル支持体８２が、それが望ましい起伏へと曲げられることを可能にするために、その長さ方向に沿ってスロットが付けられていてもよい。成形マンドレル６８がマンドレル支持体８２上に乗せられたときに、ベース８６は、マンドレル６８の重量を支持し、一方、位置決めレシーバ８４は、成形マンドレル６８を成形具６６に対してベース８６上の望ましい位置へと位置決めする。マンドレル支持体８２は、調整可能なジャックスクリュー（ｊａｃｋ  ｓｃｒｅｗ）などの垂直方向に調整可能な支持体８８上に取り付けられ、それによって、マンドレル支持体８２の起伏が、その長さ方向に沿って垂直方向に調整されることを可能にする。調整可能な支持体８８は、工場の床９０又は類似の下支え表面上で支持され得る。
【００１９】
図８を参照すると、一実施形態では、成形具６６が、ヘッド１０２を垂直方向に変位させることができる空気圧シリンダー９４によって構台１００の下に支持される成形ヘッド１０２を備える。構台１００は、マンドレル支持体８２の上方にヘッド１０２をぶら下げる。例えば、非限定的に、ナイロンを備えた横方向に間隔を空けられたブロックのような成形部材のペア１０４、１０６が、ヘッド１０２に取り付けられる。一実施形態では、成形部材１０６のうちの１つが、他の成形部材１０４よりもわずかに高くオフセットされてもよく、その目的は明らかになるだろう。ある実施形態では、マンドレル６８の構成に応じて、成形部材１０４、１０６の各々が、関節でつながれ（ａｒｔｉｃｕｌａｔｅｄ）、成形部材１０４、１０６がマンドレル６８の表面形状に対して調整され且つ一致することを可能にする。
【００２０】
ヘッド１０２に固定され且つヘッド１０２から下向きに延在するチャージ支持体１０８は、成形マンドレル６８上での配置のための準備ができるまで、複合チャージ６０を支持する。オプションとして、形成するための準備においてチャージ６０を加熱し、それによって、チャージ６０を軟らかくするために、非限定的に、電気コイルなどの加熱器１０７が、チャージ支持体１０８の底部に固定される。以下に議論されるように、空気圧シリンダー９４によって駆動される成形部材１０４、１０６は、複合チャージ６０をマンドレル表面６８ａ、６８ｂ（図９参照）上に引き下ろし、それによって、ストリンガ４０の構成要素５０、５２のうちの１つを形成する。成形具６６は、その長さ方向に沿って再構成可能であり、形成されているストリンガの構成要素の起伏とほぼ一致する。例えば、構台１００、ヘッド１０２、及び成形部材１０４、１０６は、分割され、又は成形ステーション６４の長さ方向に沿って個別の構成要素からなり、成形具６６が成形マンドレル６８の起伏とほぼ一致することを可能にする。
【００２１】
今度は、図９〜図１３に注意が向けられ、それらは、複合チャージ６０を望ましい形状及び起伏へと形成するために使用される、一連の工程を図解している。図９から始まり、マンドレル支持体８２は、その長さ方向に沿った望ましい起伏へと調整され、その後、成形マンドレル６８が、マンドレル支持体８２上に配置され、マンドレル支持体８２の起伏と一致するように調整される。ベース８６上のレシーバ８４は、マンドレル６８をベース８６上に位置決めするためのストッパーとして働く。その後、図１０で示されるように、成形マンドレル６８は、（図示せぬ）クランプなどの任意の適切な機構を使用して、マンドレル支持体８２上のその起伏を有する位置にロックされる。
【００２２】
次に、図１１で示されるように、マンドレル支持体８２は、構台１００の下の位置へ移動され、それによって、第１及び第２のマンドレル表面６８ａ、６８ｂが、それぞれ、成形部材１０４、１０６の下に位置合わせされる。下支えフィルム６２と共に複合チャージ６０が、ローラ５８から引き取られ、チャージ支持体１０８上に移送され、それによって、チャージ６０の外側部６０ａが、チャージ支持体１０８の端部から突出する。オプションとして、複合チャージ６０は、加熱器１０７を使用してチャージ支持体１０８上で加熱され、チャージ６０は軟らかくなり、形成を容易にする。図１２を参照すると、チャージ支持体１０８が、その後、下げられ、チャージ６０は、成形マンドレル６８と位置合わせされる。次に、図１３で示されているように、成形具６６の起伏は、成形マンドレル６８の起伏と一致するように調整され、必要であるならば、チャージ６０が調整され、それによって、チャージ６０が、成形具６６と下支えする成形マンドレル６８の両方に位置合わせされる。
【００２３】
今度は、図１４〜図１８に注意が向けられ、それらは、成形ステーション６４における成形マンドレル６８上の複合チャージ６０の形成を連続的に示している。図１４で示されているように、チャージ６０は、成形マンドレル６８上にそれを位置決めするために必要とされるように調整され、必要であるならば、この位置で加熱され得る。ヘッド１０２（図１３参照）は、空気圧シリンダー９４によって下げられ、成形部材１０４を複合チャージ６０と接触させるように運ぶ。空気圧シリンダー９４によって加えられる力は、成形部材１０４が、マンドレル６８の第１の表面６８ａに対して、チャージの突出している部分６０ａを固定し、それによって、形成プロセスの残りの全体を通して、成形部材１０４上への複合チャージ６０の位置合わせを確定し且つ維持する。図１６を参照すると、チャージ６０の一部分６０ａがマンドレル６８の第１の表面６８ａに対して固定された状態で、成形部材１０６の継続した下向きの移動が、成形部材１０６をチャージ６０の残りと接触するように運ぶ。図１７で示されているように、成形部材１０６は、チャージ６０を２つのマンドレル表面６８ａ、６８ｂの間の半径端部１１３上に引き下ろし、チャージ６０をマンドレル６８のマンドレル表面６８ｂ上に押さえ付けて形成する。図１８は、マンドレル表面６８ａ、６８ｂに対して、成形部材１０４、１０６によって完全に形成されたチャージ６０を示している。
【００２４】
今度は、図１９を参照すると、チャージ６０が完全に形成された状態で、ヘッド１０２が、上向きに移動し、成形部材１０４、１０６を完全に形成されたチャージ６０から係合解除させる。その後、図２０で示されるように、マンドレル支持体８２は、成形具６６から離され、それによって、マンドレル６８がマンドレル支持体８２から取り除かれることを可能にするために必要な空間を提供する。次に、図２１で示されるように、クレーンピックアップ１２５が、マンドレル６８に取り付けられ、クレーンが、マンドレル６８を積み出し、それをアセンブリ／バギングステーション７０（図４参照）へ移送することを可能にする。
【００２５】
図８〜図１８で示された実施形態では、第１のマンドレル表面６８ａに対して形成され且つ固定された後で、複合チャージ６０が第２のマンドレル表面６８ｂ上に押さえ付けられて形成されることをもたらす配置において、成形マンドレル６８が保持される。しかし、望ましければ、成形マンドレル６８を異なる角度配置で支持することによって、チャージ６０の個別の部分が変更され得るシーケンスが提供される。例えば、図２２を参照すると、成形マンドレル６８は、レシーバ８４内のノッチ８７内で保持され、それによって、形成が開始される前に、マンドレル表面６８ａ、６８ｂは、複合チャージ６０の平面１２５に対して異なる角度Φ１、Φ２において、それぞれ、方向付けられる。結局、形成シーケンスの間に、成形部材１０４は、チャージ６０の一部分を、角度を有するように方向付けられたマンドレル表面６８ａ上に引き下ろすことを開始し、その後、成形部材１０６が、チャージ６０の残りを、角度を有するように方向付けられたマンドレル表面６８ｂ上に引き下ろすことを開始する。
【００２６】
すぐ前で説明された形成シーケンスは、図２３〜図２６でより詳細に示されている。図２３では、成形部材１０４、１０６の下向きの移動が、最初に、チャージ６０が半径端部１１３と接触するように強い、そのポイントで、成形部材１０４は、図２４で最もよく見られるように、成形部材１０４がチャージ６０をマンドレル６８に対して固定するまで、チャージ６０をマンドレル表面６８ａ上に引き下ろすことを開始する。図２４は、図２５で示されるように、チャージ６０がマンドレル表面６８ｂに対して完全に形成されるまで、成形部材１０６がチャージ６０をマンドレル表面６８ｂへ引き下ろし始めることも示している。
【００２７】
図２６は、チャージ６０がほぼ同じ速度で２つのマンドレル表面６８ａ、６８ｂ上に同時に引き下ろされることをもたらす、別の角度配置をマンドレル６８が有する、代替的な一実施形態を示している。この実施形態では、２つのマンドレル表面６８ａ、６８ｂが、ほぼ等しいが互いに反対の、チャージ６０の表面１２５に対する角度配置を有する。図２６の実施形態では、成形部材１０４、１０６が、最初に、チャージ６０がマンドレル６８の半径端部１１３と接触するように強い、その後、２つの成形部材１０４、１０６が、チャージ６０をマンドレル表面６８ａ、６８ｂ上に引き下ろす。
【００２８】
図２７は、その上に構成要素５０を有する１つのマンドレル６８が、バギングフィルム１１８で覆われたテーブル１１６上に配置された、アセンブリ／バギングステーション７０へ、その上に完全に形成された直角の構成要素５０を有するマンドレル６８のうちの別の１つを移送する、クレーンピックアップ１１４を示している。このポイントにおいて、フィルム６２は、構成要素５０上に残っている。その後、図２８で示されているように、フィルム６２が取り除かれる。次に、図２９で示されているように、（図示せぬ）接着剤が、直角の構成要素５０の各々の半径端部５０ｃ（図３参照）に付けられ、その後、２つのマンドレル６８が共に固定され、それによって、２つの直角の構成要素５０を、互いに面と面とが接触した状態へと運ぶ。図３０を参照すると、接着剤又は複合材料から形成された半径充填材５４が、半径端部５０ｃの間の隙間内に配置される（図３参照）。キャップ構成要素５２は、望ましい起伏を有するように予め形成されていてもいなくても、適所に配置され、オプションとして、（図示せぬ）当て板がバギングのための準備においてキャップ５２上に配置される。その後、図３１で示されているように、ストリンガ４０は、２つのマンドレル６８及び組み合わされた構成要素５０、５２、５４のアセンブリの周りでバギングフィルム１１８を引くことによってバギングされる。組み立てられたストリンガ４０は、その後、オートクレーブ又はオートクレーブ以外の処理を使用して硬化され、そこで、ストリンガ４０は、ストリンガ４０を圧密し且つ硬化させる熱と圧力の組み合わせに晒される。
【００２９】
今度は、図３２に注意が向けられ、それは、上述された実施形態の特定の原理を採用する、ストリンガ成形ステーション６４を示している。巻き上げられたチャージ６０を含むローラ５８が、レイアップステーション５６（図４参照）から成形ステーション６４における第１の位置１２２に移送され、それは、移送可能な成形テーブル８５の一端部に配置される。例えば、図には示されていないが、成形テーブル８５は、それが成形ステーション６４内で位置から位置へと移動することを可能にする、車輪を有し得る。チャージ６０と共にフィルム６２は、ローラ５８から引き出され、成形テーブル８５上に広げられる。フィルム６２は、その後、ローラ５８から切り離され、必要に応じて調整される。オプションとして、成形テーブル８５は、成形具１３０に隣接するスタンバイ位置１２４へ移送され、チャージ６０は、例えば、成形テーブル８５に統合された（図示せぬ）携帯型赤外線加熱器又は（図示せぬ）加熱コイルを使用して、形成のための準備において加熱され得る。
【００３０】
次に、成形テーブル８５は、成形ステーション６４において別の位置１２６へ移動され、成形具１３０の下に位置合わせされ、それは、以下でより詳細に議論される。チャージ６０は、構成要素５０、５２のうちの１つへと形成され、その後、成形テーブル８５は、成形ステーション６４における第４の位置１２０へ移動され、形成された構成要素５０、５２は、積み出され且つアセンブリ／バギングステーション７０（図４参照）へ移送され得る。構成要素５０、５２が成形テーブル８５から取り除かれた後で、成形テーブル８５は、その開始位置１２２に戻され、ローラ５８から引き出された次のチャージ６０を受け入れる準備をする。
【００３１】
図３３〜図３７は、図３２で示された成形ステーション６４内で使用され得る成形具１３０の一実施形態を示している。成形具１３０は、その上に重なる柔軟な成形膜１３８を有するところの成形テーブル８５の上方に配置される。成形膜３８は、シリコーンゴムを含み得るが、それに限定されるものではない。成形具１３０は、（図示せぬ）プレス又は他の遠隔操作機に成形具１３２を取り付けるためのアダプター１３２を含む。成形具１３０は、囲い１４１を形成する取り囲む側壁１３７を有するフレーム１３５、及びフレーム１３５の内側で長手方向に延在する横方向に間隔を空けられたブロックのような成形マンドレル６８のペアをも含む。側壁１３７は、真空気密な囲い１４１を形成するために、成形膜１３８に対して引かれるように適合された、密封材１３６を含む。図では示されていないが、成形具１３０は、囲い１４１内の真空引きのための真空源に連結されるように適合される。
【００３２】
図３３は、その上にチャージ６０のペアが互いに対して間隔を空けられた関係で配置されたところのテーブル８５と近接するように下げられている、成形具１３０を示している。図３４は、テーブル８５上に押し下げられた成形具１３０を示しており、成形マンドレル６８がチャージ６０の一部分をテーブル８５上で固定する一方で、密封材１３６が、チャージ６０の周りで真空気密な囲い１４１を形成することをもたらす。次に、図３５で示されるように、囲い１４１内で真空が引かれ、膜１３８が、成形マンドレル６８の側部に対して上向きにチャージ６０を引き上げることをもたらす。図３６は、チャージ６０を直角形状の構成要素５０へと完全に形成した、成形膜１３８を示している。図３７を参照すると、チャージ６０は完全に構成要素５０へと形成されており、真空が開放され、成形膜１３８がテーブル８５上のその平坦な位置へ戻ることを可能にする。成形具１３０は、その後、持ち上げられ、その上に形成された構成要素５０を有するテーブル８５が、移動され且つその上に形成のための準備ができているチャージ６０を有する別のテーブル８５と交換されることを可能にする。
【００３３】
今度は、図３８に注意が向けられ、それは、複合補強材４０を形成するステップを大まかに示している。１４０で開始され、複合チャージ６０は、例えば、少なくとも１つの複合プライをレイアップすることによって作られる。１４２では、複合チャージ６０が、ローラ５８上に巻き取られる。１４４では、ローラ５８が、成形ステーション６４へ移送される。１４６では、成形ステーション６４における成形マンドレル６８が、補強材４０の望ましい起伏と一致するように構成される。１４８では、複合チャージ６０が、成形マンドレル６８上に広げられ、配置される。その後、１５０では、複合チャージ６０が、成形マンドレル６８上で形成される。
【００３４】
図３９は、起伏を有する複合ブレードストリンガ４０を製造する方法のステップを大まかに示している。１５２では、複数の複合チャージ６０が、レイアップステーション５６においてレイアップされる。１５４では、複合チャージ６０の各々が、巻き上げられる。１５６では、巻き上げられた複合チャージ６０が、レイアップステーション５６から成形ステーション６４へ移送される。１５８では、複合チャージ６０が、成形ステーション６４において広げられる。１６０では、複合チャージ６０の各々が、起伏を有する複合材ストリンガ４０の構成要素５０、５２へと形成される。１６２では、ストリンガの構成要素５０、５２が、成形ステーション６４からストリンガアセンブリステーション７０へ移送される。１６４では、ストリンガの構成要素５０、５２が、ストリンガアセンブリステーション７０において、組み立てられ且つ真空バギングされる。１６６では、組み立てられたストリンガの構成要素５０、５２、５４が硬化される。
【００３５】
本開示の実施形態は、多種多様な実施可能な用途において、特に、運輸産業、例えば、航空宇宙産業、海洋産業、自動車産業での用途、並びにストリンガ、スパー、及びビームなどの起伏を有する細長い複合部材が使用され得る、他の用途を含む運輸産業において使用され得る。したがって、今度は図４０及び図４１を参照すると、本開示の実施形態は、図４０に示す航空機の製造及び保守方法１６８、及び図４１に示す航空機１７０に関して使用され得る。開示される実施形態の航空機の用途は、例えば、ストリンガ、スパー、ビーム、及び類似の構造部材を含み得るが、それらに限定されるものではない。製造前の段階では、例示的な方法１６８が、航空機１７０の仕様及び設計１７２と、材料の調達１７４とを含み得る。製造段階では、航空機１７０の、構成要素及びサブアセンブリの製造１７６とシステムインテグレーション１７８とが行われる。その後、航空機１７０は、認可及び納品１８０を経て、運航１８２に供される。顧客により運航される間に、航空機１７０は定期的な整備及び保守１８４（改造、再構成、改修なども含み得る）を受ける。
【００３６】
方法１６８の工程の各々は、システムインテグレータ、第三者、及び／又はオペレータ（例えば、顧客）によって実行され、又は実施され得る。本明細書の目的のために、システムインテグレータは、限定しないが、任意の数の航空機製造者、及び主要システムの下請業者を含むことができ、第三者は、限定しないが、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含むことができ、オペレーターは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などであり得る。
【００３７】
図４１で示されるように、例示的な方法１６８によって生産された航空機１７０は、複数のシステム１８８及び内装１９０を有する機体１８６を含む。高レベルのシステム１８８の例には、推進システム１９２、電気システム１９４、油圧システム１９６、及び環境システム１９８のうちの１以上が含まれる。任意の数の他のシステムが含まれてもよい。航空宇宙産業の例を示したが、本開示の原理は、海運および自動車産業などの他の産業にも適用可能である。
【００３８】
本明細書に具現化されたシステムと方法は、生産及び保守方法１６８の任意の１以上の段階で採用されることができる。例えば、製造プロセス１７６及び１７８に対応する構成要素又はサブアセンブリは、航空機１７０の運航期間中に製造される構成要素又はサブアセンブリと類似の様態で作製又は製造され得る。また、１以上の装置の実施形態、方法の実施形態、或いは、それらの組み合わせは、例えば、航空機１７０の組立てを実質的に効率化するか、又は航空機１７０のコストを削減することにより、製造段階１７６及び１７８で利用され得る。同様に、装置の実施形態、方法の実施形態、或いは、それらの組み合わせのうちの１以上を、航空機１７０の運航中に、例えば限定しないが、整備及び保守１８４に利用することができる。
【００３９】
更に、本開示は、以下の条項による実施形態を含む。
条項１
起伏を有する複合補強材を製造する方法であって、
少なくとも１つの複合プライをレイアップすることを含む、複合チャージを作ること、
前記複合チャージをローラ上に巻き付けること、
前記複合チャージを有する前記ローラを、成形マンドレルを含む成形ステーションへ移送すること、
前記成形マンドレルの形状を、前記複合補強材の起伏とほぼ一致するように構成すること、
前記成形ステーションにおいて前記複合チャージを前記ローラから広げることを含む、前記複合チャージを前記成形マンドレル上に配置すること、及び
前記成形マンドレル上で前記複合チャージを形成することを含む、方法。
条項２
フレキシブルフィルムを基板上に配置することを更に含み、
前記複合チャージを作ることが、前記フレキシブルフィルム上に複合プライをレイアップすることを含み、前記複合チャージを前記ローラ上に巻き付けることが、レイアップされた前記複合プライを有する前記フレキシブルフィルムを前記ローラ上に巻き付けることを含む、条項１に記載の方法。
条項３
前記複合チャージを広げることが、前記ローラから前記フレキシブルフィルムを広げることを含む、条項２に記載の方法。
条項４
前記複合チャージを作ることが、前記フレキシブルフィルムの異なるセクション上に更なる複合プライをレイアップすることを含み、
前記複合チャージを巻き付けることが、前記フレキシブルフィルムの前記セクションの各々を前記ローラ上に巻き付けることを含む、条項２に記載の方法。
条項５
成形具を、前記複合補強材の前記起伏とほぼ一致するように構成することを更に含み、
前記成形マンドレル上で前記複合チャージを形成することが、前記成形具を使用して実行され、
前記成形マンドレルの前記形状を構成することが、
マンドレル支持体を、前記複合補強材の前記起伏と概して一致するように調整すること、
マンドレルを前記マンドレル支持体上に乗せること、及び
前記成形マンドレルの前記形状を、前記マンドレル支持体の起伏とほぼ一致するように構成することを含む、条項１に記載の方法。
条項６
前記複合チャージ及び前記成形マンドレルを形成することが、
成形具の下に、前記マンドレルを有する前記マンドレル支持体を移動させること、
前記成形具の第１の成形部材を使用して、前記成形マンドレルの第１の部分に対して前記複合チャージの第１のセクションを固定すること、及び
前記成形具の第２の成形部材を使用して、前記成形マンドレルの第２の部分上で前記複合チャージの第２のセクションを形成することを含む、条項５に記載の方法。
条項７
前記形成された複合チャージを有する前記成形マンドレルをアセンブリステーションへ移送すること、及び
前記アセンブリステーションにおいて、前記形成された複合チャージを少なくとも１つの構成要素に組み付けることを更に含む、条項１に記載の方法。
条項８
起伏を有する複合ブレードストリンガを製造する方法であって、
レイアップステーションにおいて複数の複合チャージをレイアップすること、
前記複合チャージの各々を巻き上げること、
前記巻き上げられた複合チャージの各々を、前記レイアップステーションから成形ステーションへ移送すること、
前記成形ステーションにおいて、前記複合チャージの各々を広げること、
前記複合チャージの各々を、起伏を有するストリンガ構成要素へと形成すること、
前記ストリンガ構成要素を、前記成形ステーションからアセンブリステーションへ移送すること、及び
前記アセンブリステーションにおいて、前記ストリンガ構成要素を組み立てることを含む、方法。
条項９
複数の複合チャージをレイアップすることが、
連続的なフレキシブルフィルムを基板上に広げること、
前記フレキシブルフィルム上に複合プライをレイアップすることを含み、
前記複合チャージの各々を巻き上げることが、前記複合チャージと共に前記フレキシブルフィルムをローラ上に巻き上げることを含み、前記巻き上げられた複合チャージを移送することが、前記ローラを前記レイアップステーションから前記成形ステーションへ移送することを含む、条項８に記載の方法。
条項１０
成形マンドレルの形状を、前記複合ブレードストリンガの前記起伏とほぼ一致するように調整することを更に含み、
前記複合チャージの各々を形成することが、前記成形マンドレル上に前記複合チャージを配置すること及び前記成形マンドレル上で前記複合チャージを形成することを含む、条項８に記載の方法。
条項１１
前記複合チャージの各々を形成することが、
第１の成形部材を使用して前記成形マンドレルの第１の部分に対して前記複合チャージの第１のセクションを固定すること、及び
第２の成形部材を使用して前記成形マンドレルの第２の部分上で前記複合チャージの第２のセクションを形成することを含む、条項１０に記載の方法。
条項１２
前記ストリンガ構成要素を組み立てることが、
前記起伏を有するストリンガ構成要素のうちの２つを共に固定すること、
前記２つの起伏を有するストリンガ構成要素の間に充填材を取り付けること、及び
前記２つの起伏を有するストリンガ構成要素の上端に第３のストリンガ構成要素を配置することを含む、条項８に記載の方法。
条項１３
前記ストリンガ構成要素を真空バギングすること、及び
前記ストリンガ構成要素を硬化させることを更に含む、条項１２に記載の方法。
条項１４
前記複合チャージの各々を広げることが、前記複合チャージを前記成形ステーションの積み降ろし位置でテーブル上に広げること、及び前記テーブルを成形具に隣接するスタンバイ位置へ移動させることを含み、
前記複合チャージの各々を形成することが、前記テーブルを前記スタンバイ位置から前記成形具の下の成形位置へ移動させることを含み、
前記ストリンガ構成要素を前記成形ステーションから移送することが、前記テーブルから前記形成された複合チャージを取り除くことを含み、
前記方法が、前記テーブルを前記積み降ろし位置へ戻すことを更に含む、条項８に記載の方法。
条項１５
前記複合チャージの各々を広げることが、前記複合チャージの各々をテーブル上に広げることを含み、
前記複合チャージの各々を形成することが、前記テーブルを成形具の下の成形位置へ移動させること、前記成形具を前記複合チャージと接触するように下ろすこと、及び成形マンドレル上で前記複合チャージを真空成形することを含む、条項８に記載の方法。
条項１６
複合補強材を製造するための装置であって、
複合プライレイアップテーブル、
複合プライがレイアップされ得るところの一定の長さのフレキシブルフィルムを保持するように適合されたスプールであって、前記フレキシブルフィルムが前記スプールから前記レイアップテーブル上に引き出されることを可能にするように配置された、スプール、及び
前記フレキシブルフィルム及び前記複合プライが巻き上げられ得るところの、前記レイアップテーブルと隣接するように配置された移送可能なローラを備える、装置。
条項１７
前記レイアップテーブルが、第１の端部と第２の端部の両側端部を含み、
前記スプールが、前記レイアップテーブルの前記第１の端部に配置され、
前記移送可能なローラが、前記レイアップテーブルの前記第２の端部に配置される、条項１６に記載の装置。
条項１８
前記フレキシブルフィルム上に複合材料をレイアップするための前記レイアップテーブル上で移動可能な自動複合材料機械を更に備える、条項１６に記載の装置。
条項１９
再構成可能なマンドレル支持体、
前記マンドレル支持体上に取り外し可能に取り付けられた再構成可能なマンドレルであって、前記複合プライが形成され得る、再構成可能なマンドレル、及び
前記再構成可能なマンドレル上で前記複合プライを形成するための再構成可能な成形具を更に備える、条項１６に記載の装置。
条項２０
取り付けられた前記マンドレルを有する前記マンドレル支持体の上方の構成可能な成形具であって、複合チャージを支持し且つ前記マンドレル上に前記複合チャージを配置するように適合されたチャージ支持体を含む、構成可能な成形具、
前記マンドレルの第１のセクション上で前記複合チャージを固定し且つ形成するための第１の成形部材、及び
前記マンドレルの第２のセクション上で前記複合チャージを形成するための第２の成形部材を更に備える、条項１９に記載の装置。
【００４０】
本書で使用する際、項目の一覧と共に使用される「〜のうちの少なくとも１つ」という表現は、列挙された項目のうちの１以上の種々の組み合わせが使用可能であり、かつ、列挙された各項目のうちの１つだけがあればよいということを意味する。例えば、「項目Ａ、項目Ｂ、又は項目Ｃのうちの少なくとも１つ」は、非限定的に、項目Ａ、項目Ａ及び項目Ｂ、又は項目Ｂを含み得る。この例は、項目Ａ、項目Ｂ、及び項目Ｃ、又は項目Ｂ及び項目Ｃをも含み得る。項目は、特定の物体、物事、又はカテゴリーであり得る。言い換えると、「少なくとも１つ」は、項目の任意の組み合わせを意味し、且つ任意の数の項目がリストから使用され得るが、リストの中の全ての項目が必要とされるわけではない。
【００４１】
種々の例示的な実施形態の説明は、例示及び説明を目的として提示されており、完全な説明であること、又は開示された形態の実施形態に限定することを、意図しているわけではない。当業者には、多くの修正例及び変形例が明白となろう。更に、種々の例示的な実施形態は、他の例示的な実施形態と比較して、異なる利点を提供し得る。選択された１以上の実施形態は、実施形態の原理、実際の用途を最もよく説明するため、及び他の当業者に対し、様々な実施形態の開示内容と、考慮される特定の用途に適した様々な修正との理解を促すために選択及び記述されている。
【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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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【外国語明細書】
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