取放末端执行器制造技术

取放末端执行器。一种末端执行器包括多个真空口。所述多个真空口由从末端执行器的面延伸的多个中空突起形成。所述多个真空口连接到从真空源接口接收真空的真空室。

【技术实现步骤摘要】
取放末端执行器
本公开总体上涉及制造，更具体地，涉及复合材料的取放移动。更具体地，本公开涉及一种被配置为取放复合材料带的末端执行器。
技术介绍
复合材料是通过将两个或更多个功能组件组合而创建的坚韧、轻质材料。例如，复合材料可包括结合在聚合物树脂基质中的增强纤维。纤维可以是单向的，或者可采用机织布或织物的形式。在制造复合材料结构时，复合材料层通常被铺设在工具上。这些层可由纤维片材组成。这些片材可采用织物、带、丝束的形式或其它合适的形式。在一些情况下，可将树脂灌注或预浸到片材中。这些类型的片材通常被称为预浸料。复合材料预浸料带在室温下发粘。复合材料预浸料带发粘是可取的以使得其粘到铺设位置。当复合材料预浸料带足够暖以粘到铺设位置时，复合材料预浸料带也粘到传统取放设备的真空杯上。冷却复合材料预浸料带降低带的粘性。复合材料预浸料带可被冷却，因此不会粘到传统取放设备的真空杯上。然而，当复合材料预浸料带被冷却时，当放置复合材料预浸料带时其也不会粘到铺设位置。因此，将期望一种考虑了至少一些上述问题以及其它可能的问题的方法和设备。
技术实现思路
本公开的例示性实施方式提供了一种方法。利用供应到末端执行器的多个中空突起(hollowprotrusion)的真空抵靠末端执行器的中空突起保持复合材料的第一面的第一部分。对复合材料的第一面施加气动压力以将复合材料从多个中空突起移除。本公开的另一例示性实施方式提供一种末端执行器。该末端执行器包括多个真空口(vacuumport)。由从末端执行器的一面延伸的多个中空突起形成多个真空口。所述多个真空口连接到真空室，该真空室从真空源接口接收真空。本公开的另一例示性实施方式提供一种被配置为提升复合材料的系统。该系统包括机器人臂以及连接到机器人臂的末端执行器。该末端执行器包括多个真空口。所述多个真空口由从末端执行器的一面延伸的多个中空突起形成并且连接到真空室，该真空室从真空源接口接收真空。特征和功能可在本公开的各种实施方式中独立地实现或者可在其它实施方式中被组合，其中可参照以下描述和附图看到进一步的细节。附图说明在所附权利要求书中阐述了被认为是例示性实施方式的特性的新颖特征。然而，当结合附图阅读时通过参照本公开的例示性实施方式的以下详细描述，将最佳地理解例示性实施方式以及其优选使用模式、进一步的目的和特征，附图中：图1是可实现例示性实施方式的飞机的图示；图2是根据例示性实施方式的制造环境的框图的图示；图3是根据例示性实施方式的机器人臂和末端执行器的等轴视图的图示；图4是根据例示性实施方式的末端执行器的顶部等轴视图的图示；图5是根据例示性实施方式的末端执行器的顶部分解图的图示；图6是根据例示性实施方式的末端执行器的底部分解图的图示；图7是根据例示性实施方式的单片第二结构的底部等轴视图的图示；图8是根据例示性实施方式的末端执行器的横截面图的图示；图9是根据例示性实施方式的末端执行器的底部分解图的图示；图10是根据例示性实施方式的末端执行器的横截面图的图示；图11是根据例示性实施方式的末端执行器的顶部分解图的图示；图12是根据例示性实施方式的末端执行器的横截面图的图示；图13是根据例示性实施方式的取放复合材料的方法的流程图的图示；图14A和图14B是根据例示性实施方式的取放复合材料的方法的流程图的图示；图15是根据例示性实施方式的框图形式的数据处理系统的图示；图16是根据例示性实施方式的框图形式的飞机制造和服务方法的图示；以及图17是可实现例示性实施方式的框图形式的飞机的图示。具体实施方式例示性实施方式认识到并考虑到一个或更多个不同的考虑因素。例如，例示性实施方式认识到并考虑到传统上使用复合材料放置头从辊铺放复合材料预浸料带。例示性实施方式认识到并考虑到多个复合材料放置头将复合材料预浸料带铺放到常用大型固化工具上。例示性实施方式认识到并考虑到使用复合材料放置头的传统复合材料制造是时间限制步骤。例示性实施方式认识到并考虑到增加复合材料放置头的数量减少了形成组件的时间。例示性实施方式还认识到并考虑到复合材料放置头的投资很可观。例示性实施方式还认识到并考虑到有限数量的复合材料放置头能够接近固化工具以铺放复合材料。例示性实施方式因此认识到并考虑到复合材料放置头将保持为时间限制步骤。例示性实施方式认识到并考虑到可通过将复合材料预浸料带铺放到常用大型固化工具以外的表面上来“离线”铺放复合材料预浸料带。在将复合材料预浸料带铺放到该表面上之后，可将复合材料预浸料带从该表面移开。例示性实施方式认识到并考虑到“离线”铺放复合材料预浸料带可减少制造时间。例示性实施方式认识到并考虑到“离线”铺放复合材料预浸料带可增加制造效率。例示性实施方式认识到并考虑到“离线”铺放复合材料预浸料带可减少常用大型固化工具的非生产时间。例示性实施方式认识到并考虑到“离线”铺放复合材料预浸料带受到复合材料预浸料带的粘性影响。例示性实施方式认识到并考虑到复合材料预浸料带将不可取地粘到传统取放末端执行器，从而使“离线”铺放复合材料预浸料带的工艺复杂。例示性实施方式认识到并考虑到传统移动复合材料预浸料带的方法使用了针来机械地保持复合材料预浸料带。例示性实施方式认识到并考虑到针可能不可取地影响复合材料中的纤维。例示性实施方式认识到并考虑到移动复合材料预浸料带不同于移动复合材料进料(charge)。例示性实施方式认识到并考虑到复合材料进料包括多个复合材料层。因此，例示性实施方式认识到并考虑到复合材料进料比复合材料预浸料带更厚且更硬。例示性实施方式认识到并考虑到复合材料进料可被冷却以用于取放工艺。例示性实施方式认识到并考虑到复合材料进料可基于重量或其它特性来留在铺放位置，而无需粘到铺放位置。例示性示例认识到并考虑到取放复合材料预浸料带是取放两面发粘的薄材料。例示性示例认识到并考虑到在取放操作期间的某一点，与末端执行器相比复合材料预浸料带更多地附着到铺设结构。例示性示例认识到并考虑到可取的是控制复合材料何时更多地附着到铺设结构。例示性示例认识到并考虑到可取的是当复合材料处于要放置的期望位置时使复合材料更多地附着到铺设结构。例示性实施方式认识到并考虑到末端执行器可取地通过对复合材料预浸料带施加真空而不使复合材料预浸料带变形或撕裂。例示性实施方式还认识到并考虑到表面积较小的末端执行器给复合材料预浸料带提供较少的机会粘到末端执行器。例示性实施方式认识到并考虑到可通过相对于复合材料预浸料带提供力来将复合材料预浸料带从末端执行器移除。现在参照附图，具体地，参照图1，描绘了可实现例示性实施方式的飞机的图示。在此例示性示例中，飞机100具有连接到机身106的机翼102和机翼104。飞机100包括连接到机翼102的引擎108以及连接到机翼104的引擎110。机身106具有尾部112。水平尾翼114、水平尾翼116和垂直尾翼118连接到机身106的尾部112。飞机100是使用取放复合材料的末端执行器来制造的飞机的示例。例如，机身106、机翼102或机翼104中的至少一个包括复合材料。例示性实施方式可用在制造机身106、机翼102或机翼104中的至少一个期间以放置复合材料。提供此飞机100的图示是为了示出可实现不同的例示性实施方式的一个环境。图1中的飞机100的图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，该方法包括以下步骤：利用供应到末端执行器(202)的多个中空突起(206)的真空(211)抵靠所述末端执行器(202)的所述多个中空突起(206)来保持复合材料(242)的第一面(260)的第一部分(258)；以及将气动压力(245)施加到所述复合材料(242)的所述第一面(260)，以将所述复合材料(242)从所述多个中空突起(206)移除。

【技术特征摘要】
2017.05.26 US 15/606,8631.一种方法，该方法包括以下步骤：利用供应到末端执行器(202)的多个中空突起(206)的真空(211)抵靠所述末端执行器(202)的所述多个中空突起(206)来保持复合材料(242)的第一面(260)的第一部分(258)；以及将气动压力(245)施加到所述复合材料(242)的所述第一面(260)，以将所述复合材料(242)从所述多个中空突起(206)移除。2.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：通过真空源接口(250)将真空(211)供应到气动地连接到所述多个中空突起(206)的真空室(210)中，以同时向所述多个中空突起(206)供应真空(211)。3.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述气动压力(245)施加到所述复合材料(242)的所述第一面(260)的步骤包括：从所述末端执行器(202)的压力口(246)将所述气动压力(245)供应到所述复合材料(242)的所述第一面(260)的第二部分(262)。4.根据权利要求3所述的方法，其中，从所述末端执行器(202)的压力口(246)将所述气动压力(245)施加到所述第二部分(262)的步骤包括：将气动压力(245)施加到表面积(266)大于所述第一部分(258)的表面积(264)的第二部分(262)，使得所述复合材料(242)从所述末端执行器(202)被移除。5.根据权利要求3所述的方法，该方法还包括以下步骤：利用所述气动压力(245)抵靠铺设结构(256)的表面(254)紧压所述复合材料(242)。6.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：在所述复合材料(242)搁在平台(271)上的同时将所述多个中空突起(206)设置为与所述复合材料(242)的所述第一面(260)接触；将所述真空(211)供应到所述多个中空突起(206)；以及在抵靠所述末端执行器(202)的所述多个中空突起(206)保持所述复合材料(242)的所述第一面(260)的所述第一部分(258)的同时，通过使所述末端执行器(202)远离所述平台(271)移动来使所述复合材料(242)远离所述平台(271)移动。7.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：接收所述末端执行器(202)、所述复合材料(242)或用于接纳所述复合材料(242)的铺设结构(256)中的至少一个的传感器数据(286)；以及基于所述传感器数据(286)来控制所述末端执行器(202)的移动、供应到所述末端执行器(202)的真空(211)或者供应到所述末端执行器(202)的气动压力(245)中的至少一个。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述传感器数据(286)包括位置数据(288)、压力数据(289)、距离数据(290)、移动数据(291)或紧压数据(292)中的至少一个。9.根据权利要求8所述的方法，该方法还包括以下步骤：当压力数据(289)或距离数据(290)中的至少一个指示所述复合材料(242)不再被保持在所述末端执行器(202)上时，使所述末端执行器(202)远离被紧压到所述铺设结构(256)上的所述复合材料(242)移动。10.根据权利要求8所述的方法，其中，接收所述末端执行器(202)、所述复合材料(242)或用于接纳所述复合材料(242)的铺设结构(256)中的至少一个的传感器数据(286)的步骤包括：接收指示所述末端执行器(202)距所述复合材料(242)或用于接纳所...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·R·斯通，W·R·泰勒，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国,US