带有增强材料卷的托盘制造技术

本发明专利技术公开了一种用于形成由纤维增强材料的各层制成的结构部件的材料的装载单元(700)。装载单元(700)包括托盘(704)和纤维增强材料的单一层的多个卷(702)。

Tray with reinforcement roll

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有增强材料卷的托盘相关申请本申请要求2017年11月29日提交的、名称为“SPARCAPPALLETSYSTEM”的美国临时专利申请第62/591,867号的优先权和所有利益，其全部公开内容以引用的方式并入到本文中。
本专利技术总体构思涉及纤维增强材料，更具体地，涉及使用纤维增强材料生产结构部件的系统和方法。
技术介绍
已知使用纤维增强材料，例如织物、垫子、面网(veil)等来形成结构部件。例如，美国专利第8,226,866号公开了通过连续工艺生产层压件。该过程包括将纤维束(例如玻璃纤维或碳纤维)拉过树脂浴，其中，树脂然后固化形成层压件。在层压件内，纤维并排排列并且基本上彼此平行。这种层压件通常被称为单向层压件。层压件可以具有1毫米到几毫米的厚度。层压件可以形成为具有几乎任何实际宽度。生产后，片状层压件被卷绕成卷，每个卷具有几百米的长度。这些层压件用于形成结构部件。如‘866专利所述，这些层压件可以堆叠或以其他方式层叠，以形成风能涡轮叶片的翼梁帽。具体而言，层压件的几层切片彼此叠置以形成结构部件。这些部件被布置在模具的特定区和区域内。浸渍过程将可固化的基质材料(树脂)引入模具中，以便渗透层压件的层。在浸渍过程中，可以对模具施加真空，以将切片层压在一起，并帮助树脂渗透这些层。将参照图1-3描述用于形成结构部件的常规系统100，在这种情况下，结构部件是风力涡轮叶片的翼梁帽。在系统100中，机器102连续生产具有预定宽度w的织造织物104形式的纤维增强材料。织物104包括基本上沿着织物104的长度(即，平行于箭头106)延伸的纤维(例如，玻璃纤维和/或碳纤维)或者以其他方式用纤维增强。当织物104离开机器102并沿箭头106所示的方向行进时，织物104被卷绕在卷区108。卷绕机或其他输送装置将织物104从机器102拉到卷区108。刀片或其他切割装置在卷区108之前在织物104中形成狭缝110。以这种方式，形成织物104的分立卷112。在图1所示的实施例中，做出三个狭缝110以形成四个卷112，每个卷112具有大约w/4的宽度。一旦预定量的织物104已经卷绕到卷区108，就在织物104的宽度w上进行手动切割114，从而将卷112与从机器102引出的织物104分离。在该切割操作期间，机器102可以停止或以其他方式暂停。因为切割114是手动进行的(例如，由操作者使用剪刀)，所以每个卷112的端部不一定是平的。尽管如此，每个卷112上的织物104的量(即长度)基本相同。如图2所示，一旦卷112与织物104分离，在使用卷之前，将多个卷112放置在托盘120上或以其他方式包装在一起用于储存和/或运输。在图2中，八个卷112搁置在托盘120上。托盘120的典型占据面积是45英寸(宽)乘54英寸(长)。当到了形成翼梁帽的时候，卷112的一个或多个托盘120被移动到用于形成翼梁帽的模具128附近。如上所述，翼梁帽是通过层叠例如通过手工铺设自卷112的织物104的多个切片而形成的。模具128内切片的数量和位置限定了翼梁帽的性质(例如，形状、厚度)。由于需要织物104的许多切片来形成翼梁帽，所以必须使用几个卷112来提供必要的织物104量。卷112中的每一个具有中空的内芯(例如，由纸板制成)。位于模具128附近的提升机构140通过接合中空内芯将其中一个卷112从托盘120提升，并将卷112放置在进给机构150上，从而可以开始手工铺设过程。当卷112上的织物104用尽时，将内芯从进给机构150移除，并且提升机构140用于将包含织物104的另一卷112递送到进给机构150。重复该过程，直到完成翼梁帽的形成。通常，卷112以最大化可包装和装运的材料(例如，织物104)量的方式放置在托盘120上。在某些情况下，这种方案可能会引入下游搬运问题。例如，在给定其装载的情况下，可能难以将托盘120定位在模具128附近。相反，如图4所示，形成翼梁帽的方法400需要在远离模具128的位置从托盘120移除卷112(步骤402)。给定卷112的尺寸和形状，必须使用高架起重机或类似物(在远处)从托盘120上卸载卷112。然后将卷112放置在推车或类似物上(步骤404)，用于运输到包括模具128的成形区(步骤406)。最后，将卷112从推车上移除(例如，使用提升机构140)并递送到进给机构150(步骤408)。这些额外的搬运步骤导致资源浪费(例如，时间、劳动力、设备、占地空间)。此外，因为形成翼梁帽所需的材料(例如，织物104)的量可能多于或少于位于单个托盘120上的材料，所以可能需要将多个托盘120移动到包括模具128的成形区以及从该成形区移走，从而加剧了上述搬运问题。鉴于上述情况，对于使用从托盘上设置的材料卷获得的纤维增强材料生产结构部件的改进系统和方法存在未满足的需求。
技术实现思路
本文提出提供由从材料卷获得的纤维增强材料的各层形成结构部件的改进系统和方法。本专利技术总体构思涉及并设想了使用来自托盘上设置的材料卷的纤维增强材料生产结构部件的系统和方法。与常规系统和方法相比，根据允许系统和方法实现生产效益的创新配置，将卷配置在托盘上。在一个示例性实施例中，公开了一种用于形成结构部件的系统。该系统包括多卷维增强材料，其中这些卷布置在单体式保持器的一侧，其中这些卷在保持器上形成单一层，并且其中这些卷由形成结构部件所需的纤维增强材料量的100％至103％构成。在一个示例性实施例中，纤维增强材料包括玻璃纤维。在一个示例性实施例中，纤维增强材料包括碳纤维。在一个示例性实施例中，八个或更少的卷位于保持器上。在一个示例性实施例中，卷中的每一个在放置在保持器上之前分立地用材料包裹。在一个示例性实施例中，卷中的每一个包括芯，以便于放置在保持器上和从保持器移除。在一个示例性实施例中，至少一对相邻卷之间的间隙至少为相邻卷平均宽度的50％。在一个示例性实施例中，至少一对相邻卷之间的间隙至少是相邻卷平均宽度的100％。在一个示例性实施例中，相邻卷的平均宽度在35厘米至45厘米的范围内。在一个示例性实施例中，间隔件位于间隙中。在一个示例性实施例中，间隔件的尺寸对应于间隙的尺寸。在一个示例性实施例中，间隔件是中空体。在一个示例性实施例中，卷之间存在多个间隙，并且在间隙中的每一个定位有间隔件。在一个示例性实施例中，卷中的至少一个卷垂直于其他卷中的至少一个卷定位。在一个示例性实施例中，卷包括第一纤维增强材料的第一卷和第二纤维增强材料的第二卷。在一个示例性实施例中，第一纤维增强材料由第一玻璃组合物制成的纤维组成，第二纤维增强材料由第二玻璃组合物制成的纤维组成。在一个示例性实施例中，第一纤维增强材料由具有第一纤维直径的纤维组成，第二纤维增强材料由具有第二纤维直径的纤维组成。在一个示例性实施例中，第一纤维增强材料是具有第一面密度的织物，第二纤维增强材料是具有第二面密度的织物。在一个示例性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于形成结构部件的系统，所述系统包括纤维增强材料的多个卷，其中，所述多个卷布置在单体式保持器的一侧，其中，所述多个卷在所述保持器上形成单一层，并且其中，所述多个卷构成形成所述结构部件所需的所述纤维增强材料量的100％至103％。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171129 US 62/591,8671.一种用于形成结构部件的系统，所述系统包括纤维增强材料的多个卷，其中，所述多个卷布置在单体式保持器的一侧，其中，所述多个卷在所述保持器上形成单一层，并且其中，所述多个卷构成形成所述结构部件所需的所述纤维增强材料量的100％至103％。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述纤维增强材料包括玻璃纤维。


3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述纤维增强材料包括碳纤维。


4.根据权利要求1所述的系统，其中，八个或更少的卷位于所述保持器上。


5.根据权利要求1所述的系统，其中，在放置在所述保持器上之前，所述多个卷中的每一个被分立地用一材料包裹。


6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个卷中的每个卷包括芯，以便于放置在所述保持器上和从所述保持器移除。


7.根据权利要求1所述的系统，其中，至少一对相邻卷之间的间隙至少为所述相邻卷平均宽度的50％。


8.根据权利要求1所述的系统，其中，至少一对相邻卷之间的间隙至少是所述相邻卷平均宽度的100％。


9.根据权利要求7或权利要求8所述的系统，其中，所述平均宽度在35厘米至45厘米的范围内。


10.根据权利要求7或权利要求8所述的系统，其中，间隔件位于所述间...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·W·德敏特，J·R·兰德尔，
申请(专利权)人：OCV智识资本有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US