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公開番号2024058658
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-25
出願番号2023177606
出願日2023-10-13
発明の名称複合材料のプライからバッキングを除去するためのシステム及び方法
出願人ザ・ボーイング・カンパニー,The Boeing Company
代理人園田・小林弁理士法人
主分類B29C 70/54 20060101AFI20240418BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】複合材料のプライからバッキングを除去するためのシステム及び方法を提供する。
【解決手段】複合材料のプライ104からバッキング102を除去するためのシステム100は、ローラー軸110とローラー軸を取り囲むローラー面112とを有するローラー108を含む。システムはまた、ローラー面上に配置された接着フィーチャ114も含む。該システムは、ローラー軸に対して垂直な移動経路に沿ってローラーを移動させるため、及びローラー軸の周りでローラーを回転させるためのローラードライブ116を更に含む。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
複合材料（１０６）のプライ（１０４）からバッキング（１０２）を除去するためのシステム（１００）であって、
ローラー軸（１１０）と前記ローラー軸（１１０）を取り囲むローラー面（１１２）とを備えるローラー（１０８）、
前記ローラー面（１１２）上に配置された接着フィーチャ（１１４）、及び
前記ローラー軸（１１０）に対して垂直な移動経路（１１８）に沿って前記ローラー（１０８）を移動させ、前記ローラー軸（１１０）の周りで前記ローラー（１０８）を回転させるためのローラードライブ（１１６）を備える、システム（１００）。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記ローラー面（１１２）は、前記バッキング（１０２）のバッキング面（１２０）と接触するように構成され、
前記接着フィーチャ（１１４）は、前記ローラー面（１１２）と前記バッキング面（１２０）の一部分との間の接着を実現するように構成され、
前記移動経路（１１８）に沿った前記ローラー（１０８）の移動中の前記ローラー（１０８）の回転は、前記バッキング（１０２）を前記プライ（１０４）から剥離させる、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項３】
前記ローラードライブ（１１６）は、前記ローラー軸（１１０）に対して垂直に前記ローラー（１０８）に第１の力（F1）を加え、前記ローラー軸（１１０）及び前記第１の力（１１８）に対して垂直に前記ローラー（１０８）に第２の力（F2）を加えるように構成されている、請求項２に記載のシステム（１００）。
【請求項４】
前記バッキング（１０２）と前記プライ（１０４）とのうちの少なくとも一方の温度（１７８）を下げるための冷却デバイス（１２２）を更に備える、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項５】
前記冷却デバイス（１２２）は、前記ローラー（１０８）に隣接して位置付けられたガス放出デバイス（１２４）を備え、
前記ガス放出デバイス（１２４）は、前記ローラー（１０８）に先行して前記移動経路（１１８）に沿って移動する、請求項４に記載のシステム（１００）。
【請求項６】
前記ガス放出デバイス（１２４）は、前記ローラー（１０８）の前記ローラー面（１１２）と前記バッキング（１０２）のバッキング面（１２０）との間の接触インターフェース（１２８）に沿って、冷やされたガス（１２６）を吐出するように構成されている、請求項５に記載のシステム（１００）。
【請求項７】
前記接着フィーチャ（１１４）は、前記ローラー（１０８）の前記ローラー面（１１２）を貫通して配置された少なくとも１つの真空ポート（１３８）を備える、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項８】
前記接着フィーチャ（１１４）は、前記ローラー（１０８）の前記ローラー面（１１２）を貫通して配置された複数の真空ポート（１３８）を備える、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項９】
前記複数の真空ポート（１３８）は、前記ローラー（１０８）の長さに沿って延在する、請求項８に記載のシステム（１００）。
【請求項１０】
前記複数の真空ポート（１３８）は、前記ローラー（１０８）の外周に延在する、請求項８に記載のシステム（１００）。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
[0001] 本開示は、広くは、複合材製造に関し、特に、複合材料のプライの表面からバッキング材料を除去するためのシステム及び方法に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
[0002] 複合材製品は、予め含浸された材料又はプリプレグ材料のプライから作製され得る。プリプレグ材料は、マトリックス材料によって囲まれた繊維強化材料を含む。プリプレグ材料のプライは、通常、輸送や準備中に損傷や汚染からプライを保護するために、片面又は両面上にバッキング材料が設けられている。したがって、プライをレイアップする前にバッキング材料を除去する必要がある。しかし、バッキング材料の除去は、自動化することが困難な複雑な工程である。したがって、バッキング材料は、通常、手作業で除去され、それは時間と手間がかかる。したがって、当業者は、複合材製造の分野、より具体的には、プリプレグ複合材料からバッキング材料を除去することにおいて、研究開発の努力を続けている。
【発明の概要】
【０００３】
[0003] 複合材料のプライからバッキングを除去するためのシステム及び複合材料のプライからバッキングを除去するための方法の複数の実施例が開示される。以下の記載は、本開示に係る発明の主題の非限定的な例であり、特許請求されることもされないこともある。
【０００４】
[0004] 一実施例では、開示されるシステムが、ローラー軸とローラー軸を取り囲むローラー面とを有するローラーを含む。システムはまた、ローラー面上に配置された接着フィーチャも含む。該システムは、ローラー軸に対して垂直な移動経路に沿ってローラーを移動させるため、及びローラー軸の周りでローラーを回転させるためのローラードライブを更に含む。
【０００５】
[0005] 一実施例では、開示される方法が、（１）複合材料のプライに結合されたバッキングと接触するようにローラーを配置するステップ、（２）バッキングの一部分にローラーのローラー面を接着させるステップ、（３）ローラーをローラー軸の周りで回転させながら、ローラーを移動経路に沿って移動させるステップ、及び（４）バッキングをプライから剥離させるために、バッキングをローラー面の周りに巻き付けるステップを含む。
【０００６】
[0006] 別の一実施例では、開示される方法が、（１）複合材料のプライに結合されたバッキングのバッキング面に接着力を加えるステップ、（２）接着力を介してバッキング面に加えられる静止摩擦力を生成するステップ、（３）サイクロイド経路に沿って静止摩擦力を向けるステップ、並びに（４）接着力及び静止摩擦力を介してバッキングに加えられる剥離力を生成するステップを含む。剥離力は、プライからバッキングを除去するのに十分である。
【０００７】
[0007] 開示されるシステム及び方法の他の複数の実施例は、以下の詳細な説明、添付の図面、及び添付の特許請求の範囲から明確となるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
[0008] 複合材料のプライからバッキングを除去するためのシステムの概略ブロック図である。
[0009] 複合材料のプライからバッキングを除去するための方法の一実施例のフロー図である。
[0010] 複合材料のプライからバッキングを除去するための方法の一実施例のフロー図である。
[0011] 図１のシステムの一実施例の概略側面図である。
[0012] 図１のシステムの一実施例の概略側面図である。
[0013] 図１のシステムの一実施例の概略斜視図である。
[0014] 図１のシステムの一実施例の概略側面図である。
[0015] 図１のシステムの一実施例の概略斜視図である。
[0016] 図１のシステムのローラーの一実施例の概略側面図である。
[0017] 図１のシステムのローラーの一実施例の概略端面断面図である。
[0018] 図１のシステムのローラーの一実施例の概略側面図である。
[0019] 図１のシステムのローラーの一実施例の概略端面図である。
[0020] 図１３Ａ～図１３Ｇは、図１のシステムのローラーの移動経路の複数の実施例を概略的に示す。
図１３Ａ～図１３Ｇは、図１のシステムのローラーの移動経路の複数の実施例を概略的に示す。
図１３Ａ～図１３Ｇは、図１のシステムのローラーの移動経路の複数の実施例を概略的に示す。
図１３Ａ～図１３Ｇは、図１のシステムのローラーの移動経路の複数の実施例を概略的に示す。
図１３Ａ～図１３Ｇは、図１のシステムのローラーの移動経路の複数の実施例を概略的に示す。
図１３Ａ～図１３Ｇは、図１のシステムのローラーの移動経路の複数の実施例を概略的に示す。
図１３Ａ～図１３Ｇは、図１のシステムのローラーの移動経路の複数の実施例を概略的に示す。
[0021] 図１のシステムの一実施例の概略側面図である。
[0022] 図１のシステムの一実施例の概略側面図である。
[0023] 航空機の製造及び保守方法のフロー図である。
[0024] 航空機の一実施例の概略的なブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
[0025] 図１～図１５を概して参照すると、本開示は、複合材料からバッキング材料を除去するためのシステム及び方法を対象とする。特に、本開示は、複合材料１０６のプライ１０４からのバッキング１０２の除去を少なくとも部分的に自動化するためのシステム１００（図１）、方法１０００（図２）、及び方法２０００（図３）を対象とする。
【００１０】
[0026] 図１を参照すると、複合材料１０６は、未硬化の複合材料を指し、概して複合材製造において使用される任意の適切なベース材料を含む。１以上の実施例では、複合材料１０６が、繊維強化材１６２とマトリックス１６４を含む。１以上の実施例では、複合材料１０６がまた、１以上の添加剤、例えば、非限定的に、熱可塑性強靭化添加剤、硬化剤、結合剤なども含み得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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