将薄膜材料施加到细长构件的传送系统和方法
【专利摘要】本发明涉及将薄膜材料施加到细长构件的传送系统和方法。一种传送系统，其包括具有上端部分和下端部分的框架，与上端部分连接的传送夹具，传送夹具限定通道且包括被定位在通道内的细长传送构件，细长传送构件包括腹板和与腹板连接的底部凸缘。
【专利说明】将薄膜材料施加到细长构件的传送系统和方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及将薄膜材料施加到细长构件(例如，纵梁)的装置和方法，更特别地，涉及相对于细长构件保持薄膜施加器并从细长构件向细长构件传送薄膜施加的装置和方法。
【背景技术】
[0002]在飞机工业中，细长构件(例如，复合材料纵梁)必须被保持在期望的位置同时被准备用于粘接操作。在准备接合期间，薄膜粘合剂材料被人工铺开到该纵梁的长度，该长度可能是90英尺或更多，并且接着必须从该薄膜移除保护性聚合衬垫(poly backer)。整个长度的薄膜材料然后被一组工人翻过来以便将薄膜粘合剂的背面放在纵梁的底部凸缘上。然后，工人从底部凸缘的边缘人工修剪多余的薄膜材料。
[0003]在上述操作期间，纵梁可以由几个工人徒手保持，同时其他工人铺开并且将薄膜粘合剂施加到纵梁。当工人修剪多余的薄膜粘合剂时，纵梁也可以徒手保持。徒手保持纵梁并且操作纵梁可能是乏味的、耗时间的、劳动密集的以及可能存在损坏底部凸缘边缘的危险。
[0004]一旦针对一个纵梁完成薄膜施加过程之后，可以对另一个纵梁开始工作。从一个纵梁向下一个纵梁转换工作的过程可能是困难且耗时的，特别是当涉及沉重的装备时。
[0005]因此，在薄膜材料施加领域，本领域技术人员继续做着研究和开发的努力。
【发明内容】
[0006]在一个实施例中，所公开的传送系统可以包括:具有上端部分和下端部分的框架，与上端部分连接的传送夹具，传送夹具限定通道并且包括被定位在该通道内的细长传送构件，细长传送构件包括腹板和与该腹板连接的底部凸缘。
[0007]在另一个实施例中，所公开的传送系统可以包括:具有上端部分和下端部分的框架，与上端部分连接的传送夹具，传送夹具包括第一梁，与第一梁相对的第二梁，第一梁和第二梁限定两者之间的通道，以及被定位在该通道内的细长传送构件，细长传送构件包括腹板和与该腹板连接的底部凸缘。
[0008]在另一个实施例中，所公开的传送系统可以包含:(I)包括传送夹具的传送车，传送夹具包括第一梁，与第一梁横向相对的第二梁，第一梁和第二梁限定两者之间的第一通道，以及被定位在该第一通道内的细长传送构件；(2)包括保持夹具的保持系统，保持夹具包括第一梁，与第一梁横向相对的第二梁，第一梁和第二梁限定两者之间的第二通道，以及安装在该第二通道内的细长支撑件；以及(3)接收在保持夹具内且支撑在该细长支撑件上的细长构件。
[0009]在另一个实施例中，相对于细长构件传送薄膜施加器的所公开的方法可以包括步骤:(1)提供细长传送构件；(2)定位该细长传送构件，使得该细长传送构件基本上与细长构件对齐；(3)用接合构件将细长传送构件连接到细长构件；以及(4)将薄膜施加器移动跨越接合构件。
[0010]在又一个实施例中，相对于细长构件传送薄膜施加器的所公开的方法可以包括步骤:(1)提供包括传送夹具的传送车，传送夹具包括横向相对的梁和位于梁之间的细长传送构件；(2)定位传送车，使得细长传送构件与细长构件基本上对齐；(3)用接合构件将细长传送构件连接到细长构件；以及(4)将薄膜施加器移动跨越接合构件。
[0011]总之，根据本发明的一方面，提供了一种传送系统，其包括:框架，所述框架包括上端部分和下端部分；和与所述上端部分连接的传送夹具，所述传送夹具限定通道且包括位于所述通道内的细长传送构件，所述细长传送构件包括腹板和与所述腹板连接的底部凸缘。
[0012]有利的是，传送系统还包括与框架的下端部分连接的移动设备。
[0013]有利的是，传送系统其中所述移动设备包括轮。
[0014]有利的是，传送系统其中所述框架包括安装平台和与所述安装平台连接的多个支柱，以及其中所述传送夹具与所述安装平台连接。
[0015]有利的是，传送系统其中所述传送夹具与所述安装平台是一体的。
[0016]有利的是，传送系统还包括多个移动设备，其中所述多个移动设备中的每个移动设备与所述多个支柱中关联的一个支柱连接。
[0017]有利的是，传送系统其中所述传送夹具还包括第一梁和与所述第一梁相对的第二梁，其中所述第一梁和第二梁限定所述通道。
[0018]有利的是，传送系统其中所述第一和第二梁中的每个梁包括外翻凸缘，且其中所述底部凸缘基本上与所述外翻凸缘平行。
[0019]有利的是，传送系统其中所述细长传送构件包括基本上T形的横截面。
[0020]有利的是，传送系统还包括与所述细长传送构件连接的接合构件。
[0021]有利的是，传送系统其中所述接合构件包括底部凸缘；与所述底部凸缘连接的第一腹板配件；以及与所述底部凸缘连接的第二腹板配件。
[0022]有利的是，传送系统其中所述第一腹板配件限定第一通道，且其中所述细长传送构件的所述腹板被接收在所述第一通道内。
[0023]有利的是，传送系统其中所述接合构件的所述底部凸缘基本上与所述细长传送构件的所述底部凸缘对齐。
[0024]有利的是，传送系统其中所述第二腹板配件限定第二通道。
[0025]有利的是，传送系统还包括牵引系统，所述牵引系统包括缆绳。
[0026]有利的是，传送系统其中所述牵引系统与所述传送夹具连接。
[0027]根据本发明的另一方面，提供了一种传送系统，其包括传送车，传送车包括传送夹具，所述传送夹具限定第一通道并且包括位于所述第一通道内的细长传送构件；包括保持夹具的保持系统，所述保持夹具限定第二通道并且包括位于所述第二通道内的细长支撑件；以及被接收在所述保持夹具内且被支撑在所述细长支撑件上的细长构件。
[0028]有利的是，传送系统其中所述细长传送构件基本上与所述细长构件对齐。
[0029]有利的是，传送系统还包括将所述细长传送构件与所述细长构件连接的接合构件。
[0030]有利的是，传送系统还包括在所述传送夹具和所述保持夹具之间可移动的薄膜施加器。
[0031]根据本发明的又一方面，提供了一种相对于细长构件传送薄膜施加器的方法，该方法包括步骤:提供细长传送构件；定位所述细长传送构件，使得所述细长传送构件与所述细长构件基本上对齐；用接合构件将所述细长传送构件与所述细长构件连接；以及将所述薄膜施加器移动跨越所述接合构件。
[0032]有利的是，该方法其中所述细长传送构件与传送车连接。
[0033]有利的是，该方法其中所述传送车包括限定通道的传送夹具，且其中所述细长传送构件位于所述通道内。
[0034]有利的是，该方法其中所述移动步骤包括将所述薄膜施加器移动到所述传送夹具上。
[0035]有利的是，该方法其中所述定位步骤包括相对于所述细长构件移动所述传送车。
[0036]根据下面的【具体实施方式】、附图以及随附的权利要求，所公开的用于将薄膜材料施加到细长构件的传送系统和方法的其他实施例将会是显而易见的。
【专利附图】
【附图说明】
[0037]图1是根据本公开的实施例的薄膜施加器的功能方块图；
[0038]图2是具有底部凸缘表面的纵梁的透视图，使用图1所示的薄膜施加器将薄膜材料施加到底部凸缘表面；
[0039]图3是图2所示的纵梁的端视图；
[0040]图4是上部透视图，该图示出了在纵梁凸缘上铺放薄膜过程的薄膜施加器的一侧；
[0041]图5是与图4相似的图示，但是示出了薄膜施加器的另一侧；
[0042]图6是下部透视图，该图示出了薄膜施加器的一侧；
[0043]图7是与图6相似的图示，但是示出了薄膜施加器的另一侧；
[0044]图8-11是分别与图4-7相似的图示，但是被放大以示出薄膜施加器的另外细节；
[0045]图12是薄膜施加器后半部的透视图，该图示出了薄膜切刀组件和薄膜废料卷取组件的细节；
[0046]图13是薄膜施加器一侧的正视图；
[0047]图14是薄膜施加器另一侧的正视图；
[0048]图15是薄膜施加器的俯视图；
[0049]图16是薄膜进料辊组件的一侧的透视图；
[0050]图17是薄膜进料辊组件的另一侧的透视图；
[0051]图18是薄膜废料卷取组件的透视图；
[0052]图19是薄膜材料的透视图，该图概略地示出了被分配、铺放、修剪和卷取的部分；
[0053]图20是薄膜切刀组件的前透视图；
[0054]图21是薄膜切刀组件的后透视图；
[0055]图22是图20和图21显示的薄膜切刀组件的透视图，示出了被切掉的薄膜的边缘；
[0056]图23是将薄膜材料沿着细长构件表面施加的方法实施例的流程图；
[0057]图24是使用薄膜施加器将薄膜材料施加到纵梁凸缘上的方法流程图；
[0058]图25是被示为安装在夹具上以便保持细长构件的装置一侧的透视图；
[0059]图26是与图25相似的透视图，但是示出该装置和保持夹具的另一侧；
[0060]图27是图25和图26所示的装置和保持夹具的透视图，为了清晰，保持夹具的梁中的一个已被移除；
[0061]图28是沿着图25中线28-28所取的截面图；
[0062]图29是透视剖视图；
[0063]图30是上部透视图，该图示出了纵梁支撑致动器和致动器杆；
[0064]图31是与图30相似的图示，但是从下部透视；
[0065]图32是使用模块化保持夹具的保持系统的图解侧视图；
[0066]图33是在加工期间保持细长构件的方法流程图；
[0067]图34是根据本公开实施例的传送系统的功能方块图；
[0068]图35是所公开的传送系统的一个实施例的透视图；
[0069]图36是图35所示的传送系统的前正视图，该传送系统被示为具有接合构件；
[0070]图37是图36所示的接合构件的透视图；
[0071]图38是图36所示的传送系统的一部分的特写透视图；
[0072]图39是与所公开的传送系统耦接的细长构件的透视图；
[0073]图40是示出所公开的传送方法的一个实施例的流程图；
[0074]图41是飞行器生产和维护方法的流程图；以及
[0075]图42是飞行器的方框图。
【具体实施方式】
[0076]参考图1，该图公开了用于在细长构件34的表面60a上分配、铺放、压实和修剪薄膜材料32的薄膜施加器30。为了简化描述，装置30可以被称为薄膜施加器30，而薄膜材料32可以被称为薄膜32、材料32或薄膜材料32。在下述更详细讨论的实施例中，细长构件34可以是复合材料纵梁，然而，应当理解，薄膜施加器30可以被用于将薄膜材料32施加至IJ任何长且相对窄的构件的表面，例如但不限于桁、梁、双联拖车、框架、纵梁、支撑结构等。薄膜材料32可以包括被施加到细长构件34所需要的任何相对薄的柔性材料，例如但不限于，粘合剂。
[0077]在一个特定的实施例中，所公开的薄膜施加器30可以包含如下所述的若干功能部件，这些功能部件通过夹紧辊38被安装在拖板36上，以便沿着细长构件34进行滚动运动。夹紧辊38可以啮合和夹紧细长构件34的顶部、底部以及侧部，以便当薄膜施加器30沿着细长构件34的长度在行进或铺放方向54上移动时，引导和指引(index)薄膜施加器30。
[0078]薄膜施加器30可以包括送膜辊组件40，送膜辊组件包含被分配和输送到薄膜压实辊46的一定量的薄膜材料32。当拖板36沿着细长构件34的长度移动时，薄膜压实辊46可以将薄膜材料32抵靠表面60a压实。可选地，就在薄膜32被铺放和压实之前，合适的加热器52 (例如，安装在拖板36上的红外线加热器)可以被用于加热52a表面60a,以提高薄膜材料32到表面60a的粘合。当分配薄膜32时，可以从薄膜材料32抽走衬垫56 (通常是保护性地覆盖薄膜材料32的聚合薄膜材料)，并且将其送到衬垫卷带盘42。安装在拖板36上在薄膜压实辊46后面的薄膜切刀组件48可以修剪薄膜材料32的外边缘，以基本上与细长构件34的边缘匹配。由这个修剪操作产生的薄膜废料58可以被累积在薄膜废料卷取组件50上,薄膜废料卷取组件也可以被安装在拖板36上。
[0079]现在参考图2和图3，在附图中以倒立位置示出的细长构件34可以包括复合材料层压纵梁。细长构件34可以包括由中央腹板64连接的底部凸缘60和顶部凸缘62，从而形成大致T形的横截面(以倒立位置)。底部凸缘60可以包括延伸细长构件34的整个长度的凸缘表面60a并且可以具有宽度W。在图2和图3所示的示例中，宽度W沿着细长构件34的整个长度可以是基本恒定。然而，在其他示例中，凸缘表面60a的宽度W可以改变。同样，尽管所示的凸缘表面60a基本上是平的，但是在其他示例中，凸缘表面60a沿着它的长度可以是弯曲的和/或扭曲的。底部凸缘60的相对两个纵向边缘66可以是带斜面的。为了将底部凸缘60与另一结构(例如但不限于，蒙皮(未示出))接合，可以使用在图1中示出且在下面更详细描述的薄膜施加器30将薄膜粘合剂施加到底部凸缘表面60a上。
[0080]现在注意力转向图4-15，这些图示出了薄膜施加器30的一个实施例，该薄膜施加器可以用于在细长构件34的凸缘表面60a上铺放薄膜材料32。在该不例中，凸缘表面60a可以包括沿着其相对两个带斜面的边缘66的向内锥形部68(见图4和图5)。如图9、图10、图13和图14所示，薄膜施加器30可以包括拖板36，该拖板包括通过支架86将彼此固定附连的下部框架84和上部框架100。上部框架100的相对两侧上的手柄98可以适于由工人抓握，以便操作和运送薄膜施加器30并且在薄膜施加过程期间沿着细长构件34手动移动薄膜施加器。与支架86的外端附连的悬臂梁轮92可以用于沿着后面所讨论的保持系统(图25-29)支撑和引导薄膜施加器，所述保持系统可以被用于在薄膜铺放过程期间保持细长构件34处于固定倒立位置。
[0081]被安装在下部框架84上的第一组纵向间隔的夹紧辊38a(图6和图7)可以啮合腹板64的相对两侧64a (见图3)，由此将拖板36横向指弓I在细长构件34上。夹紧辊38a可以由任何合适的材料形成，例如但不限于合成橡胶，并且可以被弹簧加载向内抵靠腹板64的相对两侧64a。在结构上与夹紧辊38a相似的第二组纵向间隔的夹紧辊38b (见图10和图13)也可以被安装在下部框架84上，并且向上顶住底部凸缘60的下底部凸缘表面60b (见图3)。夹紧辊38b可以被弹簧加载向上抵靠下底部凸缘表面60b。夹紧辊38b与下面讨论的其他部件结合可以垂直指引拖板36并且可以将薄膜施加器30夹紧在细长构件34上。夹紧辊38a、38b可以有效地引导和允许拖板36沿着细长构件34的表面64a、64b (见图3)滚动。
[0082]送膜辊组件40可以大致包括可移除式送料辊96，在其上可以存储一些薄膜材料32。当薄膜材料32从送膜棍组件40中被抽出时,衬垫卷带盘42可以卷起保护性衬垫56并将其积累在薄膜材料上32上。当拖板36沿着细长构件34移动时，薄膜材料32可以被送进压实辊46和凸缘表面60a之间的压轧点70 (图13和14)。尽管在附图中没有示出，但是薄膜材料32可以包括第二衬垫，当薄膜材料32被抵靠凸缘表面60a压实时，该第二衬垫可以保持与薄膜材料32附连。
[0083]现在特别参考图13-17，衬垫卷带盘42可以通过弹簧加载的滑动离合器76安装在轴80上，该滑动离合器可以允许卷带盘42相对于轴80在某些稍后论述的条件下滑动。如最好参见图14和图17，轴80连同送料辊96可以被轴颈安装(journal)，以便在安装在上部框架100上的支撑架106上转动。轴80可以由与齿状皮带轮110耦接的卷带盘驱动带108驱动，齿状皮带轮与送料辊96附连并由送料辊96的转动驱动，使得在通常情况下，当薄膜32从送料棍96抽出时,衬垫卷带盘42可以与送料棍96的转动同步转动。
[0084]现在再次参考图4-14，压实辊46可以被轴颈安装，以便在上部框架100上转动，并且可以适于抵靠凸缘表面60a。从送料辊96抽出的薄膜32可以被送到压轧点70，然后由压实辊46抵靠凸缘表面60a压实，使得薄膜32基本均匀地与凸缘表面60a粘合。可选地，依据应用，加热器52(其可以包括不限于红外线加热器)可以被安装在上部框架100上，在压辊46之前，并且可以在底部凸缘表面60a的基本整个宽度上延伸。在铺放薄膜材料32之前，加热器52可以用作加热凸缘表面60a，以便促进薄膜与表面60a的粘合。就在薄膜铺放之前加热底部凸缘表面60a的其他装置也是可能的。
[0085]位于中心的前牵引轮104 (图5、图9、图13、图14)可以被轴颈安装，以便在上部框架100上转动，并且可以被定位在该组前向夹紧辊38b的上方。该组前向夹紧辊38b的弹簧加载可以使前牵引轮104被拉下抵靠底部凸缘表面60a，从而有效地“夹紧”在前牵引轮104和该组前向夹紧辊38b之间的底部凸缘60。类似地，底部凸缘60可以被夹紧在压实辊46和夹紧辊38a，38b之间。
[0086]现在参考图12-15和图20-22，薄膜切刀组件48可以包括一对横向间隔的连杆臂118,所述连杆臂可以通过枢轴销116与安装支架114枢轴附连。安装支架114可以被固定到上部框架100，如最好见图8和图13-15。切刀随动臂94可以通过随动件126枢轴地与连杆臂118的外端附连，所述随动件126可以通过枢轴129附连到连杆臂118。每个随动件126可以包括下部引导表面126a (图21和图22)，当薄膜32通过薄膜切刀组件48时，下部弓I导表面可以抵靠且弓I导薄膜32。下部引导表面126a可以由抗磨损的低摩擦材料形成，例如但不限于，UHMW(超高相对分子量)聚乙烯。弹簧片128可以固定到随动件126，并且尽管在附图中没有示出，但是在弹簧片128之间可以连接弹簧，以便偏置连杆臂118向内朝彼此摆动。
[0087]每个切刀随动臂94可以包括上部随动臂122和下部随动臂124，它们可以彼此间隔开以形成薄膜32的外边缘可以被送进的薄膜引导槽102。每个上部随动臂122可以配备轴瓦138,所述轴瓦由抗磨损的低摩擦材料形成，例如UHMW聚乙烯,该材料适于当薄膜32经过切刀随动臂94内的引导槽102时，抵靠薄膜32的外边缘。引导块132可以附连到下部随动臂124的末端。枢轴块130可以固定到引导块132，并且可以包括上部随动表面130a，所述上部随动表面在几何尺寸上分别与细长构件34的边缘66的轮廓相匹配。
[0088]在说明性示例中，上部随动表面130a可是带斜面的，以匹配和啮合薄膜32下面的细长构件34的带斜面的边缘66 (图3)。枢轴块130的上部带斜面的随动表面130a也可以包括一层抗磨损的低摩擦材料，例如HUMW聚乙烯。切刀134(其可以由合适的抗磨损材料(例如碳化物形成)可以可释放地通过指旋螺钉136与切刀随动臂94附连，所述指旋螺钉可以保持切刀134抵靠随动件126、枢轴块130和引导块132。沿着细长构件34移动薄膜施加器30可以强制使切刀134通过薄膜材料32 (包括可能存在于薄膜材料32上的任何衬垫)，由此沿着细长构件34的长度修剪薄膜材料32以匹配底部凸缘表面60a的宽度。切刀134可以由在枢轴块130上的带斜面的随动表面130a引导，所述枢轴块可以被偏置为与细长构件34的带斜面的边缘66(图3)滑动啮合。带斜面的随动表面130a与切刀134 —起的枢轴安装可以允许切刀134沿着细长构件34的带斜面的相对两边缘66各自跟随且切割薄膜材料32，由此使薄膜材料32的切割宽度与顶部凸缘60的几何尺寸匹配。
[0089]现在注意力转向图12、图13、图15和图18，这些图示出了薄膜废料卷取组件50的额外细节。一对废料卷取辊44可以通过滑动离合器72安装在轴上，所述滑动离合器允许辊44相对于轴74在稍后更详细描述的某些条件下滑动。轴74可以被轴颈安装，以便在直立的卷取支撑架82上旋转，所述卷取支撑架可以与相邻的一对安装架86附连。后牵引轮88可以由对薄膜32实现牵弓I的任何合适材料制成。后牵引轮88可以被安装为在与支架86附连的一对横向间隔的臂85 (见图18)上旋转。齿轮112可以与牵引轮88的一端附连，并且可以通过卷带盘驱动带108与在轴74上的齿轮(未显示)连接。在薄膜铺放过程期间由于在薄膜32上的滚动而导致的牵引轮88的旋转可以通过驱动带108驱动卷取辊44的旋转。
[0090]在操作中，一定量的薄膜材料32可以被装载到进料辊96上，准备用于用材料覆盖细长构件34的凸缘表面60。如前所述，细长构件34可以被放置在夹具内，该夹具被设计为在薄膜铺放过程期间，将细长构件34保持在固定倒立位置。薄膜施加器30可以被装载到细长构件34的一端上，并且薄膜32可以被下拉到压实辊46和凸缘表面60a之间的压轧点70 (图13)，同时衬垫56被分离且部分地卷绕在衬垫卷带盘42。在夹具被用于保持细长构件34的情况下，悬臂梁滚轮92可以被放在夹具上，准备用于沿着细长构件34的长度滚动薄膜施加器30。
[0091]工人可以握住手柄98，以沿着细长构件34的长度移动薄膜施加器30。然而，在一些实施例中，可以使用计算机控制装备(例如，绞车)、修改合并(modificat1ns toincorporate)自供电操作或其他自动化装备,沿着细长构件34移动薄膜施加器30。加热器52可以就在压实辊46之前加热凸缘表面60a。薄膜施加器30的线性运动可以从薄膜进料辊96抽出薄膜材料32。当薄膜材料32被送到压实辊46时，衬垫56可以被卷绕在衬垫卷带盘42上,所述衬垫卷带盘可以通过进料棍96的旋转而皮带驱动。在进料棍96旋转得比衬垫卷带盘42快的情况下，滑动离合器76可以允许衬垫卷带盘42的动态滑动。
[0092]在薄膜32被压实在压实辊46下之后，薄膜切刀组件48可以剪掉薄膜32的边缘以与凸缘表面60a的宽度匹配，即使在底部凸缘表面60a的宽度可能沿着细长构件的长度变化的情况下。如最好见图22，连杆臂118的向内偏置可以使切刀134在底部凸缘表面60a的边缘处切割薄膜32。薄膜废料58可以经过切刀随动臂94内的引导槽102，并且可以被卷绕在废料卷取辊44上。废料卷取辊44可以由后牵引轮88进行皮带驱动。在废料卷取辊44旋转得比后牵引轮88慢的情况下，滑动离合器72可以允许卷取辊44的动态滑动。
[0093]图19概略示出了薄膜材料铺放过程期间对薄膜32的处理。薄膜材料32可以从进料辊96中抽出，并且衬垫56可以被卷绕在衬垫卷带盘42上。薄膜32可以被压实并且接着在61处切割。当薄膜32被切割以匹配凸缘表面60a(包含沿着凸缘锥形物68)的宽度匹配时，薄膜废料58可以被卷绕在薄膜废料卷带盘44上。
[0094]图23示出了将薄膜32施加到细长构件34的表面60a的方法的整体步骤。在140处，可以沿着细长构件32的表面60a移动拖板36，且在142处，可以从拖板36上的薄膜供应件40分配薄膜32。在144处，当拖板沿着表面60a移动时，可以使用压实辊46将薄膜32压实在表面60a上。在步骤146处，使用拖板36移动切刀134经过薄膜32，可以对薄膜32的边缘进行修剪。
[0095]图24示出了在复合材料细长构件34上，将薄膜材料32施加在底部凸缘表面60a的长度上的方法的整体步骤。在148处开始，可以将薄膜施加器30放在凸缘表面68a上。在150处，可以沿着细长构件34的长度移动薄膜施加器30。在152处，当薄膜施加器30沿着细长构件34的长度移动时，可以使用薄膜施加器30将薄膜材料32分配和施加到凸缘表面60a。在154处，当薄膜施加器30沿着细长构件34的长度移动时，可以使用该薄膜施加器30来修剪薄膜材料32的边缘以基本上匹配凸缘表面60a的边缘。
[0096]现在注意力转向图25和图26，其示出了保持系统155，当薄膜施加器30将薄膜材料32施加到细长构件34的顶部凸缘60时，保持系统可以被用于保持细长构件34(例如，纵梁)。虽然示出了纵梁，但是所公开的保持系统155可以被用来将各种细长构件中的任何一种保持且稳定在期望的重量中立位置，同时对细长构件34执行加工操作。薄膜施加器30仅仅是可以用于在细长构件34由保持系统155保持的同时加工细长构件34的各种装备的示例。
[0097]保持系统155可以包括保持夹具156,所述保持夹具可以被安装在工作台184上，所述工作台被支撑在框架186上升高的位置。框架26可以包括允许在工厂环境(未显示)内运输的轮188。保持夹具156可以大致包括安装在基座174上的间隔开的一对梁158、160。在一些实施例中，梁158、160以及基座174可以被整合到一起，作为单个结构。间隔开的梁158、160可以限定它们之间的通道175，在加工操作期间(例如，前述粘合剂薄膜32的施加期间)，细长构件34可以被放置在该通道内并且保持在期望的位置。如在下面更详细论述的，保持夹具156可以与拖板36组合运用，以在施加过程期间将细长构件34保持在期望的重量中立的位置并且约束它。在所示的示例中，细长构件34可以以倒立位置保持和稳定，使得露出顶部凸缘60，并且在允许将薄膜粘合剂32施加到细长构件34的位置处，将顶部凸缘60呈现给薄膜施加器30，同时在施加过程期间基本上保持细长构件34的重量中立。可以使用致动器182调整细长构件34相对于薄膜施加器30被支撑的垂直位置，如下面更详细地论述的。
[0098]现在注意力转向图27-31，这些图示出了保持系统155的另外细节。每个梁158，160在横截面上可以是U形的，且可以包括分别由腹板162连接的上部外翻凸缘166和下部外翻凸缘168。对于梁158、160，其他横截面形状是可能的。上部凸缘166分别包括上部轨道表面190。拖板36的悬臂梁滚轮92可以搁置在轨道表面190上，并且安装拖板36以便沿着梁158、160长度进行滚动移动。在横向方向上，保持夹具156可以进一步包括安装在基座174上且中心地位于梁158、160之间的纵梁支撑组件176。纵梁支撑组件176可以基本沿着保持夹具156的整个长度延伸，并且可以适于将细长构件34(例如，纵梁)支撑在其上期望的位置和期望的高度处。纵梁支撑组件176可以包括纵梁支撑表面，所述纵梁支撑表面由安装在一系列纵向间隔的T形块180上的细长支撑板170限定。T形块180可以被支撑在可延伸的致动器杆182上，所述致动器杆形成致动器172的一部分。致动器172可以被安装在底座174上，并且在底座174下向下延伸。致动器172可以是气动的、液压的或电动的，并且可以由编程的计算机或控制器(未显示)自动控制。致动器杆182可以有效地形成纵梁支撑支柱，所述纵梁支撑支柱在通道175内可线性移动。在所示的实施例中，细长构件34可以以倒立位置支撑在纵梁支撑组件176上，其中细长构件34的底部凸缘62搁置在支撑板178上。
[0099]在纵梁支撑板178和轨道表面190之间的间距D可以被选择为使得细长构件34的顶部凸缘60被支撑在基本上与薄膜施加器30的压实辊46 (见图13)匹配的某个高度。将顶部凸缘62的高度与压实辊46的高度匹配可以确保粘合剂薄膜32以期望量的压力被压实抵靠顶部凸缘60，以便将薄膜32光滑地粘合到凸缘60的表面。因此，可以使用致动器172来调整细长构件34的以及因此间距D的垂直位置，从而控制致动器杆182的延伸长度。也可以使用致动器172对纵梁支撑板178进行调整，以适应沿着其长度可能具有一个或多个轮廓(未显示)的纵梁34。
[0100]如前所述，保持夹具156可以与拖板36配合，以在薄膜施加过程期间将细长构件34保持和约束在期望的位置，使得细长构件34基本上是重量中立的。这个重量中立性可以部分通过使用弹簧加载的引导辊38来实现，所述引导辊可以用作当底部凸缘62被支撑在纵梁支撑板178上时，夹紧和保持顶部凸缘60和腹板64两者的致动器。当薄膜材料32被施加时，由引导辊38提供的夹紧力可以有助于约束细长构件34，以防止其垂直或横向移动。细长构件34的重量中立性也可以使用致动器172调整细长构件34相对于薄膜施加器30的精确高度来实现。
[0101]上述保持夹具156可以具有模块化结构，从而允许在薄膜施加或其他过程期间保持各种长度的纵梁34。例如，参考图32，保持夹具156可以包括多个保持夹具模块194，每个保持夹具模块基本上与图25-31所示的保持夹具156相似。可以使用任何合适的装置，例如但不限于，接合板196，将保持夹具模块194结合到一起。保持夹具模块194可以具有或者可以不具有相等长度，并且当组装时，可以形成通道174，该通道在长度上足以接收192细长构件34的整个长度。
[0102]现在注意力转向图33，该图示出了当在执行诸如粘合剂薄膜施加的过程时，将细长构件34(例如，纵梁)保持在期望的位置和取向的方法的整体步骤。在198处开始，横向间隔的梁158、160可以被安装在基座174上，其可以在两者之间形成通道175。在步骤280处，支撑件176可以被安装于通道175内，该支撑件适于支撑细长构件34，例如纵梁。在202处，细长构件34可以被放置在通道175内的支撑件176上。在步骤204处，支撑件176可以被用于在通道175内以期望的位置和/或取向支撑细长构件34。如前所述，致动器172可以被用于调整细长构件在通道175内的高度。在步骤206处，可以包括材料施加器的拖板36可以被放置于梁158、160上。在步骤208处，在拖板36上的致动器38可以被啮合以夹紧和约束已经被放置于支撑件176上的细长构件34。在步骤210处，沿着梁158、160，在细长构件34上移动拖板36。依据正在执行的过程，在步骤212处，当拖板30沿着梁158、160移动时，在拖板30上的材料施加器可以被用于将材料32施加到细长构件34的表面。随着拖板36沿着梁158、160移动，在施加材料32时，细长构件34可以被保持在期望的重量中立位置而无需进行夹紧。
[0103]现在注意力转向图34，该图示出了可以被用于从细长构件34(例如，纵梁)接收薄膜施加器30、保持薄膜施加器30并且向另一个细长构件34传送薄膜施加器30的传送系统300。传送系统300可以包括传送车302，所述传送车可以相对于薄膜施加器30和细长构件34移动。传送车302可以包括安装在框架306上的传送夹具304。传送夹具304可以包括可与细长构件34对齐的细长传送构件334，当薄膜施加器30从细长构件34向传送车302移动时，细长传送构件334可以用作细长构件34的替代物(surrogate)。接合构件350可以提供细长构件34和细长传送构件334之间的过渡。牵引系统362可以提供将薄膜施加器30从细长构件34移向传送车302的细长传送构件334所需的力。
[0104]参考图35和36，在所公开的传送系统300的一个具体结构中，传送车302可以包括安装在框架306上的传送夹具304，所述框架具有上端部分305和下端部分307。框架306可以将传送夹具304支撑在升高的位置，使得传送夹具304可以从例如图25和26所示的保持系统155接收薄膜施加器30。虽然示出特定的薄膜施加器30 (和保持系统155 (图25))，但是传送系统300可以被用于相对于细长构件34接收、保持以及传送各种装备，而不偏离本公开的范围。
[0105]传送车302的框架306可以包括安装平台308和支柱310。框架306的每个支柱310可以包括上端312和下端314。每个支柱310的上端312可以与安装平台308连接。例如，安装平台308在俯视图中可以是大致矩形的，并且一根支柱310可以连接靠近安装平台308的每个角。支柱310的下端314可以通过加强构件316互相连接。
[0106]传送车302可以另外包括移动设备(ambulat1n device) 318,所述移动设备与框架306连接以有助于传送车302在工厂环境(未显示)内的运输。例如，移动设备318可以是脚轮、辊、车轮等。移动设备318可以与框架306的支柱310的下端314连接。因而，移动设备318可以有助于在工厂环境内沿着表面(例如，地板)滚动传送车302。
[0107]传送车302的传送夹具304可以包含间隔开的一对梁320、322以及细长传送构件334。因此，传送车302的传送夹具304可以模仿图25和图26所示的保持系统155的保持夹具156和细长构件34。
[0108]传送夹具304的每个梁320、322在横截面上可以是大致C形或U形。因此，每个梁320，322可以包括上部外翻凸缘324和下部外翻凸缘326。上部和下部外翻凸缘324、326可以通过腹板328连接。梁320、322的其他横截面形状也是可能的。
[0109]通过将每个梁320、322的下部凸缘326与安装平台308连接，传送夹具304可以被安装在框架306的安装平台308上。例如，机械紧固件322 (例如，螺栓、螺钉、铆钉等)可以延伸通过每个梁320、322的下部凸缘326内的孔，以连接传送夹具304与框架306。然而，本领域技术人员将认识到，传送夹具304可以与框架306 —体形成。
[0110]每个梁320、322的上部凸缘324可以包括轨道表面330。薄膜施加器30的悬臂梁轮92可以搁置在轨道表面330上，以有助于薄膜施加器30沿着梁320、322长度的滚动移动。
[0111]传送夹具304的梁320、322可以被间隔开，以在两者之间限定通道336。细长传送构件334可以位于通道336内，并且可以被固定到框架306的安装平台308。
[0112]细长传送构件334可以包括底部凸缘338和腹板340。腹板340可以包括上端342和下端344。腹板340的上端342可以连接到底部凸缘338。腹板340的下端344可以连接到框架306的安装平台308，使得细长传送构件334的底部凸缘338基本上与梁320、322的上部凸缘324平行。例如，诸如L形支架的机械硬件346可以将腹板340的下端344固定到框架306。
[0113]在一个特定的结构中，细长传送构件334可以形成为大致T形的构件。例如，细长传送构件334可以具有与图3所示的细长构件34的横截面外形紧密对应的横截面外形。
[0114]因此，传送夹具304的细长传送构件334可以用作细长构件34 (图25和26)的替代物。进一步地，传送夹具304的梁320、322的上部凸缘324和腹板328可以用作保持夹具156 (图28)的梁158、160 (图28)的上部凸缘166 (图28)和腹板162 (图28)的替代物。
[0115]现在参考图25、图28、图35和图36，为了执行传送操作，传送车302 (图35和图36)可以被定位为邻近保持夹具155 (图25和28)，使得传送车302的传送夹具304的细长传送构件334基本上与被支撑于保持系统155的保持夹具156内的细长构件34对齐。在细长传送构件334与细长构件34对齐的情况下，传送夹具304的梁320、322也可以基本上与保持夹具156的梁158、160对齐。因此，薄膜施加器30可以从保持夹具156被移动(例如，拉动)到传送夹具304。当薄膜施加器30被传送到传送夹具304上时，薄膜施加器30可以沿着细长传送构件334和梁320、322滚动。
[0116]在替换实施方式中，可以使用两个传送车302:在保持夹具156的每端一个。两个传送车302均可以与保持系统155对齐。使用两个传送车302可以有助于快速地将薄膜施加器30从细长构件34传送到细长构件34。
[0117]参考图37-39，所公开的传送系统300可以另外包括接合构件350。接合构件350可以可释放地连接到细长传送构件334和细长构件34，以在细长构件34和细长传送构件334之间提供更连续的过渡。
[0118]接合构件350可以包括底部凸缘352、第一腹板配件354以及第二腹板配件356。机械紧固件358 (例如，螺钉或螺栓)可以将底部凸缘352固定到第一腹板配件354和第二腹板配件356。
[0119]底部凸缘352可以具有长度L、宽度W和横截面厚度T。当针对特定应用设计接合构件350时，底部凸缘352的长度L、宽度W以及横截面厚度T可以是考虑因素。
[0120]当传送车302被定位为邻近保持系统155 (图25)时，底部凸缘352的长度L可以通过细长传送构件334和细长构件34之间的间隙来决定。例如，底部凸缘352的长度L可以被选择为最小化(如果没有消除)细长传送构件334和细长构件34之间的任何间隙，由此提供从细长构件34向细长传送构件334的更连续的过渡。
[0121]接合构件350的底部凸缘352的宽度W可以分别基于细长构件34和细长传送构件334的底部凸缘60、338的宽度(或多个宽度)来选择。底部凸缘352的宽度W沿着底部凸缘352的长度L可以是基本上恒定的。替换地，如附图中所示，底部凸缘352的宽度W沿着底部凸缘352的长度L可以变化，例如当细长构件34和细长传送构件334的宽度不同时。
[0122]接合构件350的底部凸缘352的横截面厚度T可以分别基于细长构件34和细长传送构件334的底部凸缘60、338的横截面厚度来选择。与宽度W—样，底部凸缘352的横截面厚度T沿着底部凸缘352的长度L可以是基本上恒定的，或者可以改变。
[0123]接合构件350的第一腹板配件354和第二腹板配件356可以与底部凸缘352的长L对齐。每个腹板配件354、356可以限定通道360 (第一腹板配件354的第一通道360和第二腹板配件356的第二通道360)，以便在其中接收关联的腹板(例如，细长构件34的腹板64或细长传送构件334的腹板340)。例如，每个腹板配件354，356可以被配置为“pi配件”。
[0124]如图38和39所示，接合构件350可以与细长传送构件334耦接，使得细长传送构件334的腹板340被接收于第一腹板配件354的通道360内，并且接合构件350的底部凸缘352与细长传送构件334的底部凸缘338对齐。细长构件34可以耦接到接合构件350，使得细长构件34的腹板64被接收在第二腹板配件356的通道360内，并且接合构件350的底部凸缘352与细长构件34的底部凸缘60对齐。
[0125]因此，接合构件350可以被用于将细长传送构件334与细长构件34耦接，并且在细长传送构件334和细长构件34之间提供基本上连续的过渡。
[0126]参考图38，所公开的传送系统300可以另外包括牵引系统362，用于沿着保持夹具156 (图25)牵引薄膜施加器30 (图35)，并且从保持夹具156牵引到传送车302的传送夹具304上以及自传送车302的传送夹具304牵引薄膜施加器30。因此，牵引系统362可以消除相对于细长构件34手动移动(例如，用图4所示的手柄98)薄膜施加器30并且移动到传送车302上的需要。
[0127]在一个特定实施方式中，牵引系统362可以被配置为绞车，并且可以包括缆绳364、安装在杆368上的线轴366、安装支架370以及电机372。安装支架370可以可移除地连接到传送夹具304的梁320、322。杆368可以可旋转地连接在安装支架370之间。电机372可以可操作地连接到杆368，以实现杆368绕旋转轴R的旋转。缆绳364可以包括与线轴366连接的第一端374。缆绳364的第二端376可以可释放地连接到薄膜施加器30 (图35)，例如用钩等。在对电机372进行致动之后，杆368可以旋转，由此将缆绳364卷绕到线轴366上，并且朝着牵引系统362拖动薄膜施加器30。
[0128]参考图40，该图还示出了相对于细长构件传送薄膜施加器的方法380。例如，方法380可以被用于将薄膜施加器传送到细长构件上和/或从细长构件接收薄膜施加器。
[0129]在方框382处，方法380可以开始于:提供传送车。传送车可以包括传送夹具，传送夹具可以包括细长梁和位于这些梁之间的细长传送构件。
[0130]在方框384处，传送车可以与细长构件对齐。如果细长构件被支撑在保持系统内，则传送车也可以与该保持系统对齐。具体地，传送车的传送夹具可以与保持系统的保持夹具对齐。
[0131]在方框386处，接合构件可以被定位在细长构件和传送车的传送夹具的细长传送构件之间。使用接合构件可以在细长构件和细长传送构件之间提供更连续的过渡。
[0132]在方框388处，薄膜施加器可以被移过跨越细长构件和细长传送构件之间的过渡部分(例如，跨越接合构件)。例如，当在细长构件上完成薄膜施加时，薄膜施加器可以被移过跨越从细长构件到细长传送构件的过渡部分。接着，传送车可以被移到另一个细长构件，使得薄膜施加器可以从细长传送构件移动到第二细长构件。
[0133]因此，所公开的传送系统300和方法380可以简化在细长构件34 (例如，纵梁)上使用所公开的薄膜施加器30的过程，特别是当薄膜施加器30与所公开的保持系统155 —起使用时。
[0134]可以在如图41所示的飞行器制造和维护方法400和如图42所示的飞行器402的背景下描述本公开的示例。在生产前期间，示例方法400可以包括飞行器402的规范和设计404以及材料采购406。在生产期间，进行部件和子组件制造408以及飞行器402的系统集成410。之后，飞行器402可以经历认证和交付412，以便处于服役414中。当由客户使用时，飞行器402可以被安排例行维修和维护416，这也可以包括改进、改装、翻新等。
[0135]方法400的每个过程可以通过系统集成商、第三方和/或运营商(例如,客户)实施或执行。为了本说明的目的，系统集成商可以包括但不限于任何数量的飞行器制造商和主系统转包商；第三方可以包括但不限于任何数量的承包商、转包商以及供应商；以及运营商可以是航空公司、租凭公司、军方实体、服务组织等。
[0136]如图42所示，由示例方法400生产的飞行器402可以包括机身418以及多个系统420和内部422。高层次系统420的示例包括推进系统424、电气系统426、液压系统428以及环境系统430中的一个或多个。可以包括任何数量的其他系统。尽管示出了航空的示例，但是本发明的原理可以用于其他工业，例如汽车工业。
[0137]在此实现的装置和方法可以在生产和维护方法400中的任何一个或多个阶段期间被使用。与生产过程408对应的部件或子组件可以使用所公开的传送系统和方法制作或制造。例如，所公开的传送系统和方法可以被用于将支撑结构与机身418结合。同样，例如，出于充分加快飞行器402的组装或降低其成本，在生产阶段408和410期间可以使用一个或多个装置示例，方法示例或两者的组合。相似地，当飞行器402在服役中时，例如但不限于，以便维修和维护416时，可以利用一个或多个装置示例、方法实例或两者的组合。
[0138]尽管示出和描述了将薄膜材料施加到细长构件的所公开的传送系统和方法的各种实施例，但是在阅读说明书之后，本领域技术人员可以想到各种修改。本申请包括这类修改并且仅受权利要求的范围的限制。
【权利要求】
1.一种传送系统,其包括: 框架，其包括上端部分和下端部分；以及 传送夹具，其连接到所述上端部分，所述传送夹具限定通道并且包括被定位在所述通道内的细长传送构件，所述细长传送构件包括腹板和与所述腹板连接的底部凸缘。
2.根据权利要求1所述的传送系统，其还包括与所述框架的所述下端部分连接的移动设备。
3.根据权利要求2所述的传送系统，其中所述移动设备包括轮。
4.根据前述权利要求任何一项所述的传送系统，其中所述框架包括安装平台和与所述安装平台连接的多个支柱，并且其中所述传送夹具连接到所述安装平台。
5.根据权利要求4所述的传送系统，其中所述传送夹具与所述安装平台一体形成。
6.根据权利要求4所述的传送系统，其还包括多个移动设备，其中所述多个移动设备中的每个移动设备连接到所述多个支柱中关联的一个支柱。
7.根据前述权利要求任何一项所述的传送系统，其中所述传送夹具还包括第一梁和与所述第一梁相对的第二梁，其中所述第一梁和第二梁限定所述通道。
8.根据前述权利要求任何一项所述的传送系统，其中所述细长传送构件包括基本上T形的横截面。
9.根据前述权利要求任何一项所述的传送系统，其还包括与所述细长传送构件连接的接合构件。
10.根据权利要求9所述的传送系统，其中所述接合构件包括: 底部凸缘； 与所述底部凸缘连接的第一腹板配件；以及 与所述底部凸缘连接的第二腹板配件。
11.一种相对于细长构件传送薄膜施加器的方法，所述方法包括以下步骤: 提供细长传送构件； 定位所述细长传送构件，使得所述细长传送构件基本上与所述细长构件对齐； 用接合构件将所述细长传送构件连接到所述细长构件；以及 将所述薄膜施加器移动跨越所述接合构件。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述细长传送构件连接到传送车。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述传送车包括限定通道的传送夹具，并且其中所述细长传送构件被定位在所述通道内。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述移动步骤包括将所述薄膜施加器移动到所述传送夹具上。
15.根据权利要求12所述的方法，其中所述定位步骤包括相对于所述细长构件移动所述传送车。
【文档编号】B65G35/00GK104418025SQ201410410808
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】A·O·沙夫, R·A·米勒 申请人:波音公司