CN102307683A - 弯曲建筑面板、建筑结构、面板弯曲***以及用于制造弯曲建筑面板的方法 - Google Patents

Abstract

一种由板材形成的建筑面板在沿其长度的纵向上延伸，且包括截面中的弯曲的中心部分，一对从该弯曲的中心部分起延伸的侧边部分，以及一对从该侧边部分起延伸的连接部分。该弯曲的中心部分包括在纵向上延伸的多个分段。该面板在纵向上弯曲，而不具有横向的褶皱。一个特定的分段可以具有比另一个分段的深度大的深度，以包容该纵向的弯曲。一种用于纵向地弯曲该面板的***包括第一和第二弯曲组件、用于改变该第一和第二弯曲组件之间的相对旋转取向的定位机构、用于纵向移动该面板的驱动***、以及用于控制该定位机构的控制***，该第一和第二弯曲组件中的每一个包括多个辊，该多个辊被配置成当面板通过时与该面板接触。

Description

弯曲建筑面板、建筑结构、面板弯曲***以及用于制造弯曲建筑面板的方法

本申请主张于2008年12月12日提交的美国专利申请No.12/314,555的优先权，通过引用将其全部内容并入本文之中。

背景技术

公开的领域

本公开涉及由板材制成的弯曲建筑面板、用这样的弯曲建筑面板制成的建筑结构、以及用于制造弯曲建筑面板的面板弯曲***。

背景信息

本领域中已知形成由板材(如镀锌钢金属板材)制成的非平面建筑面板的传统方法。可以肩并肩地连接这些建筑面板，以形成利用建筑面板它们本身的强度的自支持建筑结构。也就是说，这样的建筑面板能呈现出某一惯性矩，该惯性矩适于在施加的载荷(如雪、风等等)下提供足够的强度，使得该建筑结构内的支持梁或柱是不必要的。

通过将横向褶皱赋予到该建筑面板之中，即这些褶皱被取向为基本在与该纵向垂直的方向上，这样的建筑面板可以通常在纵向上(沿该面板的长度)弯曲。这些横向褶皱引起该建筑面板的褶皱部分的长度在沿该面板的纵向上相对于该建筑面板的非褶皱部分缩小，从而使得该建筑面板沿其长度形成拱形。然后，可以肩并肩地连接这些拱形的建筑面板，以创建建筑结构。

本发明人已经观察到，在建筑面板中形成横向褶皱可能大大削弱建筑面板。此外，这些褶皱可能导致诸如建筑面板的褶皱区域中的涂料的保护涂层的不希望的损失，并且可能在审美上破坏了光滑的外表。本发明人也已经观察到，试图在建筑面板中形成纵向弯曲而不设置横向褶皱将通常导致，或要求在该建筑面板的某些区域中的挫曲(buckling)，且这样的挫曲区域也会大大降低该建筑面板的强度。

发明内容

根据一个示范性方面，描述了由板材形成的建筑面板。该建筑面板在沿其长度的纵向上延伸，且具有处于垂直于该纵向的平面中的截面中的形状，该建筑面板包括截面中的弯曲的中心部分、截面中的从该弯曲的中心部分起延伸的一对侧边部分、以及截面中的从该侧边部分起延伸的一对连接部分。该弯曲的中心部分包括多个分段，该多个分段包括截面中的多个向外延伸的分段和多个向内延伸的分段，该多个分段在纵向上延伸。该建筑面板在沿其长度的纵向上弯曲，且在其中不具有横向褶皱，以及该多个分段中的一特定分段具有比另一分段的深度大的深度，以包容该建筑面板中的纵向弯曲。

根据另一个示范性方面，描述了包括连接在一起的多个这样的建筑面板的建筑结构，其中一个建筑面板的连接部分中的一个连接到相邻建筑面板的连接部分中的一个，以形成该建筑结构。

根据另一个示范性方面，描述了一种用于弯曲这样的建筑面板的***。该建筑面板由板材形成，在沿其长度的纵向上延伸，且具有处于垂直于该纵向的平面中的截面中的形状，该建筑面板包括截面中的弯曲的中心部分、截面中的从该弯曲的中心部分起延伸的一对侧边部分、以及截面中的从该侧边部分起延伸的一对连接部分。该弯曲的中心部分包括多个分段，该多个分段包括截面中的多个向外延伸的分段和多个向内延伸的分段，该多个分段在纵向上延伸。该***包括第一弯曲组件和第二弯曲组件，该第二弯曲组件被定位成邻近该第一弯曲组件。该第一弯曲组件包括第一框架以及由该第一框架支持的多个第一辊，该多个第一辊被安排在第一预定位置处，以在该建筑面板在纵向上通过该多个第一辊时接触该建筑面板。该第二弯曲组件包括第二框架以及由该第二框架支持的多个第二辊，该多个第二辊被安排在第二预定位置处，以在该建筑面板在纵向上通过该多个第二辊时接触该建筑面板。该***包括定位机构、用于沿该多个第一辊和该多个第二辊纵向移动该建筑面板的驱动***、以及用于控制该定位机构以在该建筑面板沿该多个第一辊和该多个第二辊纵向移动时控制该第一弯曲组件和该第二弯曲组件之间的相对旋转取向来由此在该建筑面板中形成纵向弯曲的控制***，该定位机构允许改变该第一弯曲组件和该第二弯曲组件之间的相对旋转取向。该***被配置成在该建筑面板中形成该纵向弯曲，而不将横向褶皱赋予给该建筑面板。该多个第一辊和多个第二辊被配置成引起该建筑面板的多个分段中的一个特定分段的深度增加，以包容在该建筑面板中该纵向弯曲的形成。

根据另一个方面，描述了一种使用面板弯曲***弯曲建筑面板的方法。该建筑面板由板材形成，且在沿其长度的纵向上延伸，以及具有处于垂直于该纵向的平面中的截面中的形状。该建筑面板包括截面中的弯曲的中心部分、截面中的从该弯曲的中心部分起延伸的一对侧边部分、以及截面中的从该侧边部分起延伸的一对连接部分。该弯曲的中心部分包括多个分段，该多个分段包括截面中的多个向外延伸的分段和多个向内延伸的分段，该多个分段在纵向上延伸。该面板弯曲***包括第一弯曲组件和第二弯曲组件。该方法包括在该第一弯曲组件处接收该建筑面板和将该建筑面板与该第一弯曲组件的多个第一辊接合，将该建筑面板朝该第二弯曲组件平动，并将该建筑面板的第一部分与该第二弯曲组件的多个第二辊接合，同时该建筑面板的第二部分与该第一弯曲组件接合，以及用控制***控制定位机构，以在该建筑面板沿该第一弯曲组件和该第二弯曲组件纵向移动时使该第一弯曲组件和该第二弯曲组件相对于彼此处于一旋转取向，由此在该建筑面板中形成纵向弯曲，而不将横向褶皱赋予到建筑面板中，其中该多个第一辊和多个第二辊被配置成引起该建筑面板的多个分段中的一个特定分段的深度增加，以包容在该建筑面板中该纵向弯曲的形成。

根据另一个示范性方面，描述了一种用于弯曲由板材制成的建筑面板的***。该***包括支持结构、由该支持结构支持的用于容纳板材卷的卷支架、由该支持结构支持的位置邻近该卷支架的面板形成装置、以及由该支持结构支持的位置邻近该面板形成装置以从该面板形成装置接收直的建筑面板的面板弯曲装置，该面板形成装置配置成从该板材形成纵向上为直的建筑面板，以具有希望的截面形状，该面板弯曲装置配置成沿该建筑面板的长度将纵向弯曲赋予到该建筑面板中，其中该卷支架被垂直取向，使得该卷支架的旋转轴平行于垂直方向，其中该面板形成装置被垂直取向，以直接从该板材卷接收取向在垂直平面中的板材，以及其中该面板弯曲装置被垂直取向，以直接从该面板形成装置接收该直的建筑面板。

附图说明

结合以下说明、所附权利要求和附图将更好地理解本公开的这些和其他特征、方面和优点。

图1示出了根据一个示范性方面的、在接收沿其长度的纵向弯曲之前和之后的、具有弯曲的中心部分的示范性的建筑面板，该弯曲的中心部分具有多个分段。

图2示出了根据一个示范性方面的建筑面板的示范性的截面形状，该建筑面板在被纵向弯曲之前沿其长度是直的。

图3示出了根据一个示范性方面的示范性建筑面板的示范性截面形状，该建筑面板具有沿其长度的纵向弯曲。

图4示出了根据一个示范性方面的、用于形成建筑结构的两个示范性建筑面板之间的示范性连接。

图5示出了根据一个示范性方面的、能够用本文中描述的建筑面板形成的示范性的山墙(gable)样式的建筑。

图6示出了根据一个示范性方面的、能够用本文中描述的建筑面板形成的示范性的圆形(或拱形)样式的建筑。

图7示出了根据一个示范性方面的、能够用本文中描述的建筑面板形成的示范性的双半径(double-radius)(或两半径(two-radius))式样的建筑。

图8A示出了根据一个示范性方面的示范性面板弯曲***的左侧视图。

图8B示出了图8A中所示的示范性面板弯曲***的右侧视图。

图8C示出了图8A的示范性的面板弯曲***的面板形成部分的放大视图。

图8D示出了图8A的示范性的面板弯曲***的另一面板形成部分的放大视图。

图9示出了根据一个示范性方面的示范性的面板弯曲装置。

图10示出了根据一个示范性方面的图9中所示的面板弯曲装置的示范性弯曲组件。

图11示出了根据一个示范性方面的图10的示范性弯曲组件的多个辊的示范性配置。

图12示出了从右后视角看来的图10的示范性弯曲组件的三维等轴测视图(isometric view)。

图13示出了从左后视角看来的与图10中所示类似的相邻示范性弯曲组件的三维等轴测视图。

图14示出了相邻弯曲组件之间无旋转时示范性弯曲组件的一部分。

图15示出了相邻弯曲组件之间具有旋转时示范性弯曲组件的一部分。

图16示出了根据一个示范性方面的、其中***有纵向上为直的面板的、图9的示范性面板弯曲机器的顶视图。

图17示出了图9的示范性面板弯曲机器的另一顶视图，建筑面板***在第一和第二面板弯曲组件之间，且在这些组件之间具有相对旋转，以促进该面板的纵向弯曲。

图18示出了图9的示范性面板弯曲机器的另一顶视图，建筑面板***在第二和第三面板弯曲组件之间，且在这些组件之间具有相对旋转。

图19是图9的示范性面板弯曲机器的另一顶视图，建筑面板***在第三和第四面板弯曲组件之间，且在这些组件之间具有相对旋转。

图20示出了根据一个示范性方面的、在接收沿其长度的纵向弯曲之前和之后的、具有弯曲的中心部分的另一个示范性的建筑面板，该弯曲的中心部分具有多个分段。

图21示出了根据一个示范性方面的、具有沿其长度的纵向弯曲的示范性建筑面板的示范性截面形状。

图22示出了根据另一方面的另一示范性面板弯曲机器的侧视图。

图23示出了图22的面板弯曲机器的示范性面板弯曲组件的三维等轴测视图。

图24示出了图23的示范性面板弯曲组件的另一三维等轴测视图。

图25示出了图23的示范性面板弯曲组件的多个辊的示范性配置。

图26示出了加入补充的辊的图23的示范性面板弯曲组件的多个辊。

图27示出了根据一个示范性方面的、其中***有纵向上为直的面板的、图22的示范性面板弯曲机器的顶视图。

图28示出了图22的示范性面板弯曲机器的另一顶视图，建筑面板***在第一和第二面板弯曲组件之间，且在这些组件之间具有相对旋转，以促进该建筑面板的纵向弯曲。

图29示出了图22的示范性面板弯曲机器的另一顶视图，建筑面板***在第二和第三面板弯曲组件之间，且在这些组件之间具有相对旋转。

图30示出了根据一个示范性方面的相对于面板弯曲***的其他方面的示范性控制***。

图31示出了根据一个示范性方面的控制***的示范性操作员接口控制台。

具体实施方式

能够通过弯曲初始为直的建筑面板(即其不具有沿其长度的纵向弯曲)制造具有沿其长度的纵向弯曲的如本文中所述的示范性建筑面板。图1示出了根据本公开的一个方面的示范性的直的建筑面板，其能被沿纵向L弯曲，以形成示范性的弯曲的建筑面板10a。如本文中所述的，可以通过一种工艺来形成该纵向弯曲的建筑面板10a，该工艺包括将转矩施加到该建筑面板和强制地变形纵向延伸的分段，以改变该建筑面板的截面形状。本文中可以将该工艺称为“主动的”方法，因为它包括用合适的辊强制地变形纵向延伸的分段。该建筑面板10由板材形成，诸如厚度从约0.035英寸至约0.080英寸的结构钢金属板材。该建筑面板10也可以由其他板材(诸如其他类型的钢、镀铝锌、优耐板、铝或其他适于建设的建筑材料)形成。取决于使用的板材，该建筑面板的厚度一般从约0.035英寸至约0.080英寸(±10％)。当然，只要板材具有强度、韧性、可加工性等合适的工程性能，则可以使用其他厚度和使用其他建筑板材来形成该建筑面板10。

该建筑面板10和10a沿它们的长度在纵向上延伸。对直的建筑面板10而言，该纵向L平行于该建筑面板的长度。该建筑面板10a沿其长度弯曲，且在这种情况下在该建筑面板10a上的任何特定位置处该纵向与该建筑面板10a的纵向曲线相切。该建筑面板10a在该纵向上弯曲，且其中不具有横向的褶皱。

该直的建筑面板10和该弯曲的建筑面板10a具有在垂直于该纵向L的平面中的截面中的形状。在图1中示出了建筑面板10a的一端处的示范性平面P和纵向L。在图1的图示中，该直的建筑面板10具有线长度C2。该纵向弯曲的建筑面板10a从面板10得来，但是与其上部处的线长度C2相比，其具有的下部处的线长度C1较短，因为由于纵向弯曲的缘故，C1处的底部被有效缩短。换言之，在连接部分32和34的区域处，未在纵向上缩短建筑面板10的线长度。使用术语上和下仅仅是为了方便表述图1中所示的取向，且并不意欲以任何方式成为限制性的。

图2示出了纵向弯曲前该直的建筑面板10的示范性截面形状。如图2中所示，该建筑面板10包括弯曲的中心部分30、截面中从该弯曲的中心部分30起延伸的一对侧边部分36和38、以及截面中分别从该侧边部分36和38起延伸的一对连接部分32和34。该弯曲的中心部分30的总体轮廓由弯曲的点线C示出。连接部分32可以包括如图2中所示的钩状部分32a，但是一般地可以将任何合适的配置用于连接部分32。类似地，连接部分34可以包括褶边部分34a，该钩状部分32a和该褶边部分在形状上是互补的，以将该建筑面板连接到相邻的建筑面板。然而，可以将允许将连接部分34连接到连接部分32的任何合适的互补形状用于连接部分34。

如图2中所示，建筑面板10也包括多个分段12、14、16、18、20、22、24、26和28。这些分段在沿该建筑面板10的长度的纵向L上延伸。这些分段也被称为纵向变形、纵向肋、加强肋等，并用于加强该建筑面板10，使其不在负载下挫曲(buckling)和挠曲(bending)。在该实例中，分段22、24、26和28在截面上向外延伸，且分段12、14、16、18和20在截面上向内延伸。为了参考的目的，本文中使用的“向内”意味着更靠近建筑面板的截面的几何中心，且“向外”意味着更远离建筑面板的截面的几何中心。如图2中所示，相邻分段在相反的方向上延伸(例如分段12向内延伸而相邻分段22向外延伸)。在图2的实例中，给定分段相对于相邻分段的深度为深度d。该直的建筑面板的分段的深度可以全部相同，如图2的实例中所示，或者这些分段的深度可以彼此不同。

图2中所示的该示范性的直的建筑面板10包括5个向内延伸的分段(12、14、16、18、20)和4个向外延伸的分段(22、24、26、28)，但是也可以使用其他数目的向外延伸的分段和向内延伸的分段。例如，向外延伸的分段的数目可以大于或小于向内延伸的分段的数目。取决于建筑面板中希望的截面形状，可以使用分段的各种大小和数目的组合。

图3示出了在经过纵向弯曲过程后(本文中其他部分所述)建筑面板10a在截面(如图1中所示的平面P)中的截面形状。在图3中，为说明的目的，将直的建筑面板10的(即该纵向弯曲过程之前的)截面形状示出为虚线的轮廓。如图3中所示，类似于直的建筑面板10，该建筑面板10a包括弯曲的中心部分30、截面中从该弯曲的中心部分30起延伸的一对侧边部分36和38、以及截面中分别从侧边部分36和38起延伸的一对连接部分32和34。该弯曲的中心部分30的总体轮廓由弯曲的点线C示出。该弯曲的中心部分可以具有半圆形或其他弧形的形状。然而，由于弯曲过程的缘故，分段的截面轮廓经历了改变。该纵向弯曲的建筑面板10a包括向内延伸的分段12a、14a、16a、18a和20a，以及向外延伸的分段22a、24a、26a和28a。如图3中所示，由于纵向弯曲的缘故，与另一分段的深度改变相比，该纵向弯曲的建筑面板10的特定分段将经历更大的深度改变。在图3的实例中，例如，分段16a的深度在截面上向内改变数量Δd1，且相邻分段14a的深度在截面上向内改变数量Δd2，其中Δd1大于Δd2。类似地，分段12a的深度向内改变数量Δd3，其中Δd2小于Δd3。分段16a位于弯曲的中心部分30的中部，且在图3的例子中所示的任何分段中具有最大的深度改变。

在该实例中，如图2中所示，由于直的建筑面板10具有统一深度d的分段，在经过纵向弯曲之后，该弯曲的建筑面板10a的各个分段将具有不同的总体深度。基于上述的各个分段的深度改变，相对于其他分段的深度，从其最外部的边缘起，分段16a具有更大的深度。具体的，如图3中的例子所示，分段16a的深度从其最外部的边缘起在截面上向内延伸距离d1，且临近的分段14a从其最外部的边缘起向内延伸距离d2，其中距离d1大于d2。类似的，分段12a从其最外部的边缘起向内延伸距离d3，且该距离d2大于d3。位于弯曲的中心部分30的中部的分段16a在图3的例子中所示的分段中具有最大的深度d1。鉴于以上说明，将能理解，为实现根据本公开的全部具有近似相同深度的纵向弯曲的建筑面板分段，将需要以具有不均匀的分段深度的直的建筑面板开始(例如，将需要具有接近其中部的较浅分段和接近其边缘的较深分段的直的建筑面板)。鉴于本文中提供的信息，识别这样的直的建筑面板的合适的起始分段深度处于本领域普通技术人员的认知范围内(例如，通过有限的试错)。

如本文中其他部分中更详细讨论的，在图2的截面图中所示的直的建筑面板10被纵向地弯曲为图3中的截面中所示的建筑面板10a，各个分段的深度发生改变，以包容该纵向弯曲的形成。通过允许板材累积到分段16a中，相对于深度改变Δd2的更大的深度改变Δd1包容了在建筑面板10a中形成纵向弯曲，该板材在分段16a中的累积与纵向弯曲期间该位置处的建筑面板10a的纵向缩短(相比于建筑面板10a上的呈现出较少的纵向缩短的其他位置)有关。类似地，通过允许板材累积到分段14a中，相对于深度改变Δd3的更大的深度改变Δd2也包容了在建筑面板10a中形成纵向弯曲，该板材在分段14a中的累积与纵向弯曲期间该位置处的建筑面板10a的纵向缩短(相比于建筑面板10a上的呈现出较少的纵向缩短的其他位置)有关。接近分段16a的建筑面板10a的纵向缩短由与连接部分32和34的(上部)区域处的建筑面板10a的较长长度C2相比该(下部)位置处的建筑面板10a的相对较短的长度C1示出。如上所述，出现了线长度C1和C2之间的差别，因为纵向弯曲的建筑面板10a由具有类似的截面形状和统一长度的直的建筑面板10得来。在本文中所述的纵向弯曲过程中，各个分段的深度发生改变，以包容建筑面板10a中的纵向弯曲，而无需将横向褶皱赋予到建筑面板10a之中。通过分段的更大的深度改变，实现了对应于更小的曲率半径的更大程度的纵向弯曲。位于因为纵向弯曲的缘故而发生面板的相对更大的线性缩短的区域处的分段呈现出相对更大的深度改变。

本发明人已经使用厚度大约为0.060英寸的钢金属板材(±10％)生产了如图1和3中所示的纵向弯曲的建筑面板，以具有小至25英尺或大至无穷大(即纵向上直的面板)的曲率半径。相信可以如本文中所述的生产纵向弯曲的建筑面板，其具有小至20英尺的曲率半径以及可能稍小于具有处于约0.035至约0.080英寸的范围内的厚度的钢金属板材。

与包括横向褶皱的纵向弯曲的建筑面板相比，图1和2中所示类型的不具有横向褶皱的纵向弯曲建筑面板可能具有各种优势。首先，根据本公开的建筑面板的强度可能明显地大于具有横向褶皱的建筑面板的强度，因为褶皱可能削弱这样的建筑面板。实际上，由本发明人进行的试验测试已经表明，与具有横向褶皱的、拥有相同半径且由相同厚度的钢制成的传统建筑面板相比，诸如图1和2中所示的、由0.060英寸厚的钢板材制成的且具有25英寸的曲率半径的建筑面板在强度方面具有超过200％的增加。该强度增加允许建造具有大得多的未被支持的跨度宽度的建筑。例如，基于观察到的强度增加，使用厚度约为0.060英寸的钢金属板材，相信可以建造包括宽度为110英尺至155英尺的自支持跨度的建筑结构，而由使用相同厚度的钢金属板材的具有横向褶皱的纵向弯曲建筑面板建造的传统建筑结构将限于具有100英尺的宽度的自支持最大跨度。当然，可以使用其他厚度的钢金属板材，这可能导致更大的自支持跨度，且仅仅为了比较的目的而给出以上实例。此外，根据本公开的建筑面板中不存在横向褶皱避免了诸如涂料的涂层的开裂，而这样的开裂通常出现在具有横向褶皱的建筑面板中。与具有横向褶皱的建筑面板相比，根据本公开的建筑面板也具有更为流线型的和更富于美感的外表。

通过将一个建筑面板10的连接部分32与相邻建筑面板10的连接部分34连接，可以用如图1和图2中所示的以及如本文中所述的建筑面板来建设各种形状的示范性建筑结构。图4示出了在钩状部分32a和褶边部分34a处连接的两个建筑面板10的示范性接合。本领域技术人员已知，可以通过使用本领域中已知的缝合设备进行连续的缝合来稳固地形成这样的接合。在图4的实例中，钩32a被夹压(crimp)在褶边34a上，以提供稳固的接缝。可以使用其他配置(诸如不同类型的接缝、连接、紧固件、扣合在一起的连接)来连接这些面板，可以将这些配置中的任何一种用于根据本公开的建筑面板。

图5-7示出了能够使用如本文中所述的建筑面板建造的建筑的示范性形状，这些面板的例子图示在图1和图2中。这些示范性的建筑形状包括山墙样式的建筑(在图5中示出了其一个例子)、圆形样式的建筑(在图6中示出了其一个例子)、以及双半径(或两半径)样式的建筑(在图7中示出了其一个例子)。在图5-7中所示的示范性建筑中，纵向弯曲的建筑面板用于形成屋顶部分，且直的面板用于建设平坦的端墙部分。也可以制造其他形状(如一侧比另一侧高的“倾斜”建筑，以及其他变体，这些变体使用具有各种半径的纵向弯曲部分的建筑面板和具有直的部分的建筑面板的组合)。

现在将描述用于制造本文中描述的类型的建筑面板的示范性面板弯曲***，其中该面板弯曲***弯曲建筑面板，以具有纵向弯曲，而不会将横向褶皱赋予到其中。

在图8A和图8B(分别为左侧视图和右侧视图)中示出了示范性的面板形成和弯曲***50。该***包括支持结构52，在本例子中该支持结构被示出为移动拖车平台，该平台能被拖在卡车后，使得***50能被容易地运送到工作地点。被支持结构50支持的是一个卷支架54(开卷机)，用于支持板材(如钢金属板材)的卷56。该卷支架54允许卷56绕平行于垂直方向Z的轴A旋转，使得该板材能被馈入该面板形成装置60。该卷支架54可以包括任何合适的机构(如推挤卷56的径向表面的惰轮)，以防止卷56的不受控的散开。将会理解，可以将卷支架54放置在任何适于从卷56馈送板材的希望位置，且其位置不限于图8A和8B中所示的位置。也可以提供例如柴油机的电源58来为***50的各种功能供电。也提供了诸如基于微处理器的控制器64(如诸如个人计算机的计算机)的控制***62和诸如触敏显示屏的人机接口66，用于控制***50的操作。

也被支持结构52支持的是面板形成装置60，其包括多个面板形成组件60a-60h，这些组件被配置成生成沿其长度为直的且具有希望的截面形状的建筑面板。该***50也包括面板弯曲装置400，该装置包括多个弯曲组件324、326和328，用于将纵向弯曲赋予该建筑面板。在某些实施例中，也可以使用如图9中所示的具有多个弯曲组件102、104、106和第四组件107的面板弯曲装置100。该***50也包括多个调平用千斤顶70和多个设备存储室80。

图8C和图8D以更大的放大倍数示出了面板形成装置60的一些部分。每个面板形成组件60a-60h包括由相应的框架支持的多个辊，其中每个接连的面板形成组件60a-60h的辊被配置成增量地将额外的形状赋予到正在被形成的纵向上为直的建筑面板中。具体地，例如，该面板形成装置60包括被配置成生成直的建筑面板的辊，该建筑面板具有诸如图3的截面图中所示的建筑面板10的截面形状。可通过例如由电源58供电的液压马达来驱动面板形成装置60的面板形成组件60a-60h，且可以使用本领域技术人员已知的方法和设计以可编程逻辑控制器控制这些面板形成组件。用于配置和驱动面板形成组件60a-60h的辊以便为建筑面板实现希望的截面形状的方法在本领域普通技术人员的认知范围内。

该面板弯曲装置400包括多个弯曲组件324、326和328。在控制***(如手动控制***或基于微处理器的可编程逻辑控制器)的控制下，这些面板弯曲组件324、324、328被配置成接收如图3中所示的直的建筑面板10。然后，该面板弯曲组件将纵向弯曲赋予该建筑面板并输出如图1和2中所示的纵向弯曲的建筑面板10a。

在图8A和8B的实例中，该面板弯曲装置400和该面板形成装置60被配置成相互对齐，使得能够将由面板形成装置60形成的直的建筑面板10直接馈入面板弯曲装置400，以赋予该纵向弯曲来形成建筑面板10a。可以在面板弯曲装置400的出口处放置剪切装置(未示出)，以在希望的长度处剪切该建筑面板10a。本领域技术人员已知剪切装置的配置和控制。可以用控制***62来控制面板形成、面板弯曲和剪切功能的全部。

在图8A和图8B中所示的示范性配置中，图1中所示的面板10和10a的方向K与图8A中所示的垂直方向Z平行。图8C和8D中也示出了这一点，该图8C和8D以更大的放大倍数示出了面板形成装置60的一些部分。从而，在该示范性配置中，卷支架54、面板形成组件60a-60h、以及弯曲组件324、326和328均被垂直取向，使得从由面板形成装置60最初形成直的建筑面板10的时间起，直到该纵向弯曲的建筑面板10a离开该面板弯曲装置400的时间，建筑面板10和10a的方向K将与垂直方向Z平行。这样的配置在此范围内导致了“一步”的过程，因为不必将直的建筑面板10从位于一个位置的面板形成装置移走然后将其运送到另一位置处的面板弯曲装置以供纵向弯曲。

尽管在图8A和图8B所示的实例中该卷支架54、面板形成装置60以及面板弯曲装置400全部被示出为被垂直取向，但是不要求为这些装置使用共同的垂直取向。例如，面板形成装置60和合适的卷支架可以水平取向(即相对于图8A和图8B中所示的取向成90度角)。该水平卷支架可位于邻近于该水平取向的面板形成装置60(例如，同处在共同的支持结构(如移动的拖车平台)上，使得来自该卷的板材被馈入该面板形成装置。然后，在“两步”的过程中，可以在第一步中生成纵向上为直的建筑面板10和将其从面板形成装置60移除，以及然后在第二步中将该直的建筑面板运送到和馈入位于不同的支持结构上的垂直取向的面板弯曲装置。

如果在不同的支持结构(如不同的后拖式拖车或其他平台)上提供面板形成装置60和面板弯曲装置400，则可以将剪切装置放置在面板形成装置60的出口处(即邻近面板形成组件60h)，以在合适的长度处剪切从其离开的直的建筑面板10。然后，可以移动个体的直的建筑面板10(例如通过手或在诸如起重机的机器的协助下)以及将其馈入例如由不同的电源供电的和位于不同的平台上的面板弯曲装置400。

本发明人已经认识到将面板弯曲装置400、面板形成装置60和卷支架全部设置为如图8A和8B中所示的垂直取向(尤其是同位于共同的支持结构上)的便利性不限于这些图中所示的具体的示范性装置400、60和54。本发明人已经认识到这样的“垂直”安排的协同性可以被应用于传统上已知的面板形成装置和面板弯曲装置，以生产新的和特别方便的面板弯曲***。例如，这样的***可以利用诸如在美国专利申请公开No.2003/0000156(“Building Paneland Panel Crimping Machine)中公开的面板夹压(crimping)机器来代替面板弯曲装置400和利用合适的面板形成装置来代替面板形成装置60。取决于希望的建筑面板的截面形状和纵向弯曲，为这样的组合的垂直取向***选择合适的面板形成装置、面板弯曲装置和卷支架在本领域普通技术人员的认知范围之内。

现在，将描述面板弯曲装置的示范性实施例。可以将第一示范性实施例设想为与主动变形方法有关，因为面板弯曲装置的某些辊本身被定位成以便强制性地变形和增加该建筑面板的某些分段的深度，以促进该建筑面板的纵向弯曲。可以将该第二示范性实施例设想为与被动变形方法有关，因为某些辊被定位成在它们之间存在间隙，以在建筑面板中形成纵向弯曲时包容该建筑面板的板材的积聚。

图9示出了根据一个示范性实施例的示范性的面板弯曲装置100。如图9中所示，该面板弯曲装置100包括机器100的入口侧处的第一弯曲组件102、位置邻近于该第一弯曲组件102的第二弯曲组件104、以及位置邻近于该第二弯曲组件104的第三弯曲组件106。用于驱动各种辊的移动和还用于引导建筑面板10a的第四组件107位于机器100的出口侧，且位置邻近于第三弯曲组件106。可以加入另外的弯曲组件，以提供对弯曲过程的更大控制，和获得实现更小的曲率半径的潜在好处。输入引导件108位于面板弯曲装置100的入口侧，且邻近于该第一弯曲组件102，并将由建筑板料制成的直的建筑面板导入该面板弯曲装置100之中。如上所述，被导入该面板弯曲装置100的该直的建筑面板具有在垂直于该纵向的平面中的截面中的形状，该形状包括弯曲的中心部分30、从该弯曲的中心部分起延伸的一对侧边部分36和38、以及从该侧边部分起延伸的一对连接部分32和34，且该面板弯曲装置被配置成接受具有这样的截面形状的建筑面板。

如图9中所示，该弯曲组件102、104、106和107中的每个包括框架115。弯曲组件102、104和106的框架115包括一对板116以及将任何给定的弯曲组件102、104和106的板116连接在一起的各种横向构件117。在该实例中，第四组件107的框架115包括支持其各个部件的单个板116。这些板116和横向构件117可以由例如0.75英寸厚的钢和其他强度材料制成。这些板116为要安装的组件102、104、106和107的各种部件提供了一种结构且提供了刚性的框架。对第一弯曲组件102而言，可以将框架115视为“第一”框架，其中为方便起见，仅将“第一”用作与“第一”组件102对应的标记。已经发现图9中所示的框架115的示范性配置是有优势的，但是用于面板弯曲装置100的合适框架并不限于任何特定的配置。

如图10中所示，第一弯曲组件102也包括由框架115支持的多个辊132、134、135、136、138、140和142(例如为方便起见使用“第一”作为标签的多个“第一”辊)。本领域技术人员将会理解，可以用硬件和支持构件的多种变体来支持该多个辊132、134、135、136、138、140和142，且可以使用支持构件、杆、轴承等的任何合适的组合。图10也示出了一个例子，其中辊138、140和142由D形环式样的支持构件118支持，该支持构件可以由0.75英寸厚的钢或其他强度材料制成。该多个辊132、134、135、136、138、140和142被安排在预定位置处(如“第一”预定位置，其使用“第一”作为合适的标签)以在建筑面板在纵向上通过该多个辊132、134、135、136、138、140和142时接触该建筑面板。该第二弯曲组件104和第三弯曲组件类似地包括框架115和由这些框架支持的多个辊，其中弯曲组件104和106的多个辊被安排在预定位置处，以在建筑面板在该纵向上通过该多个第二辊时接触该建筑面板。在图11中更详细地示出了多个辊132、134、135、136、138、140和142的示范性的相对位置，以下将对此进行更详细描述。

面板弯曲装置100也包括定位机构，该定位机构允许改变第一弯曲组件102和第二弯曲组件104之间的相对旋转取向。该定位机构可以包括若干部件。结合图9、12、13示出了一个例子，其中图12示出了从右后视角看来的弯曲组件102的三维视图，且其中图13示出了从左后视角看来的相邻弯曲组件104的三维视图。如图9、12、13中示出的该例子所示，该定位机构可包括相邻弯曲组件102、104、106和107之间的可旋转连接，以允许它们相对于彼此枢转(pivot)。可以由公和母枢轴块(male and female pivot block)(诸如图13中所示且附着到弯曲组件102的板116的公枢轴块158以及图12中所示且附着到相对的板116的母枢轴块149)提供这样的可旋转连接。可以设置枢轴销使其通过公和母枢轴块158和149，以连接公和母枢轴块158和149，由此允许弯曲组件102和104枢转。类似地，可以用这样的公和母枢轴组件来将第二弯曲组件104可旋转地连接到第三弯曲组件106以及将第三弯曲组件106可旋转地连接到第四弯曲组件107。

诸如本例中所示的定位机构也可以包括经由被附着到板116的连接块120而连接相邻弯曲组件的执行器110(如液压缸执行器)，如图9中所示。图9中示出了三个这样的执行器110。将懂得执行器110不限于液压缸执行器，且可以将任何合适的执行器(诸如旋转执行器(如螺丝刀))或其他执行器用于本例中的执行器110。执行器110以及公和母枢轴块158与149被配置成允许弯曲组件102、104、106和107以希望的角度相对于彼此的移动，从而允许控制相邻弯曲组件之间的相对旋转取向。

诸如本实例中的定位机构也可以包括附着在弯曲组件104、106和107的框架115的基部处的球传动机构(ball transfer mechanism)112，如图9中所示。尽管这些组件重量可观，但这些球传动机构112也允许弯曲组件104、106和107的平滑的和容易的移动。在本实例中，可以经由角托架将弯曲组件102刚性地附着到支持平台，如图9中所示。

将会理解，该定位机构不限于上述的和图9中所示的例子，该实例利用公和母枢轴块以及连接相邻弯曲组件的执行器来提供改变和控制相邻弯曲组件之间的相对旋转取向的能力。可以使用任何其他合适类型的精确定位机构来改变和控制相邻弯曲组件之间的相对旋转取向。例如，可以将每个弯曲组件安装在其自身的具有合适传感器的计算机控制的平动/旋转平台上，以连续监视弯曲组件102、104、106和107的位置和取向，并提供对它们的控制。可以用将感测的位置和取向用作反馈的任何合适的反馈控制***(包括合适的伺服机构)来控制弯曲组件102、104、106和107的移动，以在希望的时间处实现希望的相对旋转取向。

该面板弯曲装置100也包括用于沿弯曲组件102、104和106的多个辊132、134、135、136、138、140和142纵向移动建筑面板的驱动***。在本例中，如图9中所示，马达(如所示的液压马达或电动机)可以位于弯曲组件102、104和106中的每一个处，以驱动齿轮组，该齿轮组引起辊132、134、135、136、138、140和142中的一些或全部转动。例如，图13示出耦合到第一齿轮214的马达114，该第一齿轮将旋转运动提供给齿轮216，以及通过杆将旋转运动提供给链轮213。从链轮211至链轮212的链路经由连接到链轮213的杆将旋转运动提供给上和下万向接头210。从万向接头210起将旋转运动耦合到上部的驱动链轮208和万向接头200。万向接头200将旋转运动提供给齿轮202和204。与齿轮202接合的齿轮204提供反向运动，以驱动该机构内的各个辊的各种反向旋转。例如，参见图9和11，上部和下部的链轮203驱动上部和下部的辊138和142。上部和下部链轮208驱动上部和下部的辊135，且上部和下部链轮201驱动上部和下部辊132和134。链轮213驱动中部的辊136。为每个链连接链轮201、208和213将紧链器206提供给它们相应的辊驱动链轮，以在弯曲期间在这些辊的移动期间维持链的张紧。

面板弯曲装置100由控制***62控制(见图8B)，该控制***可包括基于微处理器的控制器64(如诸如个人计算机的计算机)和人机接口64(诸如触敏显示屏66)，用于控制执行器110(或更一般地，用于控制定位机构)，以在建筑面板沿弯曲组件102、104和106的多个辊132、134、135、136、138、140和142纵向移动时控制第一弯曲组件102和第二弯曲组件104之间的相对旋转取向，以及第二弯曲组件104和第三弯曲组件106之间的相对旋转取向，以由此在建筑面板中形成纵向弯曲。可以使用诸如用户操纵的手动控制的不那么精密的控制***，但是认为接收传感器反馈的基于微处理器的控制器更有优势。在这方面，可以将诸如线性和/或旋转编码器的合适的传感器适当地定位在组件102、104和106中的一个或多个处，以监视处理的建筑面板110的长度。可以适当地放置旋转传感器(如在公和母枢轴块158和149处)，以监视相邻弯曲组件之间的相对旋转取向。或者，例如放置在或接近于执行器110的线性传感器可以用于监视相邻弯曲组件之间的指定点之间的线性距离变化，其中，可以将线性位移方面的改变与相邻弯曲组件之间的旋转量相关联。可以将来自这些不同传感器的信息反馈回控制***62，以连续监视和调节面板弯曲装置100和整个***50的功能。将在本文中的其他部分中描述关于该控制***的额外细节。

图9-13中所示的面板弯曲装置100被配置成在建筑面板10中形成纵向弯曲，而不将横向褶皱赋予到建筑面板10中。从弯曲组件102、104和106以及面板弯曲装置100中不存在任何卷曲刀(crimping blade)可以明显地看出这一点。在这方面，弯曲组件102、104和106的多个辊132、134、135、136、138、140和142被安排成引起建筑面板的多个分段中的特定分段的深度增加，以包容在建筑面板10a中形成纵向弯曲。在图11中示出了一个例子，其示出了面板弯曲组件102、104和106的多个辊132、134、135、136、138、140和142，以及在截面上与这些辊接合的直的建筑面板10。图11中所示的建筑面板10包括弯曲的中心部分(未标记)、侧边部分36和38、连接部分32和34、以及分段12、14、16、18、20、22、24、26和28。

该弯曲的建筑面板和面板弯曲组件可以具有适于希望的应用的任何尺寸。在示范性实施例中，这些面板可以是例如24英寸宽和10-1/2英寸深。用于纵向弯曲具有这些尺寸的面板的示范性面板弯曲组件可以约为60英寸高，30英寸深，以及24英寸长。这些示范性的面板弯曲组件的枢轴组件之间的距离可以大约为32英寸。这些面板弯曲组件的近似重量可以为每个约3200磅。

在图11的示范性辊配置中，弯曲组件102、104和106的多个辊包括由框架115(具体是经由合适的硬件由支持构件118支持)支持的内辊，以及经由合适的硬件由框架115支持的外辊132、134、135和136。如图所示，外辊132、134、135和136被定位成接触截面中建筑面板10的外侧，且内辊138、140和142被定位成接触截面中建筑面板的内侧。在图25和26中示出并在本文中的其他部分描述了包括一组内辊和一组外辊的其他示范性配置。

在图11的示范性辊配置中，特定的辊被定位成接触建筑面板的特定分段，以在建筑面板沿多个第二辊移动时增加该特定分段的深度。如图11的例子中所示，特定的辊136被配置成接触建筑面板10的特定分段16，以增加特定分段16的深度，来包容在该建筑面板中形成纵向弯曲。通过比较图11中示出的对应于分段16的实线和点线(其中实线代表直的、未变形的建筑面板10的截面，且点线代表由于辊136引起的变形的缘故而在分段16的深度方面的改变)，这一点是明显的。类似地，上和下辊135被配置成接触建筑面板10，以增加特定变形14和18的深度，来包容在建筑面板中形成纵向弯曲。

在图11的示范性辊配置中，特定的辊，如中部的辊136，被定位成邻近于两个相对的辊140，使得在赋予变形的情况下，该特定的中部的辊136的接触表面部分(辊的接触建筑面板的表面部分)被设置在两个相对的辊140的接触表面部分之间。该特定辊136的接触表面部分最外部的点能够朝两个相对的辊140的旋转轴移动距离S1。该距离S1对应于弯曲过程的给定阶段处的相应分段16的深度变化。类似地，上部和下部的辊135的最外部的接触表面能够朝上部的辊138和140以及下部的辊138和140的旋转轴移动距离S2。该距离S2分别对应于相应分段14和18的深度改变。距离S1被控制，以大于距离S2，因为辊136被配置成将比上部的和下部的辊135赋予的变形更大的变形赋予到建筑面板10之中。上部的辊132和134绕公共轴旋转，并且可以一起移动。在移动时，上部的辊134将分段20的深度增加量S3，而上部的辊132被压靠(例如，借助于尿烷接触表面来增强附着摩擦力)在建筑面板10上。下部的辊132和134能够以相同的方式移动，分别经历压缩以提供附着摩擦力和经历位移S3。

中部分段16的距离S1被控制成大于相邻分段14和18的距离S2，因为在接近分段16的建筑面板10a的截面中间部分处建筑面板10被更大程度地纵向弯曲，且有效地使其线长度在建筑面板10a具有更大的纵向曲率的区域中被更大程度地缩短，纵向曲率的最大量出现在接近纵向分段16的建筑面板10a的中部处。在连接部分32和34的区域处，在纵向上建筑面板10的线长度未被缩短。然而，对于更靠近建筑面板10a的中部处的分段16a的部分，出现了建筑面板的更多的线性缩短。例如在图1中示出了这一点，其中纵向弯曲的建筑面板10a的长度C2基本上与对应的直的建筑面板10的长度相同，但是纵向弯曲的建筑面板10a的长度C1小于C2，因为接近该建筑面板的中部的该区域被弯曲得最大。与接近该建筑面板的中部的该更大的纵向弯曲关联的建筑面板10a的更大的线性压缩要求板材在中部区域中的相应的更大移动，以包容该纵向弯曲的形成。从而，因为建筑面板10a被弯曲，由于纵向线性收缩的缘故而被移动的“过多”板材必须被吸收到某个地方，且该移动的板材累积且被吸收到向内延伸的分段中。

例如，参见图11，分段16变形最大，因为它位于线性收缩最大的区域中。分段14和18变形得稍小，因为它们位于线性收缩相对较少的区域处。在纵向延伸的分段中接收了由于与纵向弯曲关联的建筑面板的线性收缩的缘故而移动的板材，如前所述这些分段也可以被视为加强肋。该过程以高度受控的方式发生，其中建筑面板10a由多个弯曲组件102、104和106的多个辊支持，使得该纵向弯曲在没有挫曲和无需横向褶皱的情况下形成。最终结果是在纵向上弯曲的具有分段的平滑建筑面板，其中在建筑面板的纵向收缩更大的区域中分段的深度改变更大。

再次参见图11，上部和下部的辊132可以包括尿烷接触表面，以提供抓住和驱动建筑面板10通过弯曲组件102、104和106所需的附着摩擦力。类似的上部和下部的辊142可以包括部分144，其可以具有尿烷接触表面以提供附着摩擦力，以及包括具有钢接触表面的部分146。在这方面，可以将上部与下部的辊132以及上部与下部的辊142视为驱动辊。剩余的辊134、135、136、138和140可以由钢形成，且可以镀铬，以耐受在户外使用时经历的气候条件。

现在将结合图9-13的例子描述面板弯曲组件102、104和106的多个辊132、134、135、136、138、140和142的操作。如图11中所示，内辊138和内辊140为外辊132、134、135和136提供相反的力。辊138、140和142由支持构件118支持(如D环)，该支持构件由板145支持，如图13中所示。当建筑面板10处于弯曲组件(如102)中时，使用凸轮机构(以下描述)主动将外辊132、134、135和136朝内辊138、140和142移动，以增加给定分段(如分段16)的深度。如图11中所示，中部的辊136比相邻的上部和下部的辊135移动得更多，使得处于建筑面板10a的中部处的分段16将具有最大的深度改变，且在一些例子中可以是最深的分段。中部的辊136和相对的辊140也防止了在纵向弯曲过程中面板的侧向移动。

参见图11-13，通过一系列凸轮和推送机构提供了对辊132、144、135和136的定位。图12中所示的用于弯曲组件104的凸轮150和凸轮跟随器152将辊135推向建筑面板10，以提供促进纵向弯曲的变形以及调节相邻弯曲组件(102、104、106)的相对旋转取向。在图12中，凸轮150被安装到板148，该板148在杆154和杆轴承156上横向滑动。板148经由连杆(link)232和安装支架231连接到相邻的弯曲组件，如图13中所示。凸轮150迫使凸轮跟随器152借助于板148的运动而将辊推入位置，该运动由附着到图13中所示的相邻弯曲组件102的连杆232提供。因为弯曲组件102和104相对于彼此旋转(如使用图9中所示的执行器110)，附着到弯曲组件102的连杆232(图13)将推挤板148，该板然后将运动提供给凸轮150和凸轮跟随器152，而该凸轮和凸轮跟随器又将辊132、134、135和136推入位置。在执行器110的操作下，随着相邻弯曲组件之间的旋转角增加，赋予给建筑面板10a的纵向曲率程度也增加，且凸轮150和凸轮跟随器152相应地将更多的力和位移提供给辊132、134、135和136，以增加给予分段12、14、16、18和20的变形量。凸轮150被精密地加工，以便为建筑面板10a的相应曲率半径提供正确的变形。

在图14和15中还示出了与弯曲组件106和第四组件107有关的用于致动辊136的凸轮机构。在这些图示中，凸轮150被安装到由杆154支持的板256。当执行器224缩回且开始相对于弯曲组件106旋转第四组件107时，经由安装支架239附着到第四组件107的连杆236将力施加到板256，且板256朝辊136平动。凸轮板256的该平动迫使凸轮跟随器152来跟随凸轮表面的加工轮廓。该凸轮轮廓由Δd1之间的关系、站台之间的相对角度和希望的半径(例如以下的表1)来确定。凸轮跟随器152包含绕固定到轧辊支架臂组件(rollsupport arm assembly)170的杆旋转的辊轴承。轧辊支架臂组件170的相对于凸轮跟随器152的一端被约束为绕安装件(mount)171旋转。当板256朝辊136平动时，辊跟随器152跟随凸轮的轮廓，且迫使该轧辊支持臂组件170绕安装件171旋转，由此引起辊136向该面板移动距离S1和将该面板变形数量Δd1。

这些分段的合适深度和宽度取决于使用的板材的类型和厚度以及建筑面板希望的纵向弯曲数量(例如曲率半径)。通过使用上述参数的各种选择来有限地和直接准备测试面板，确定这样的参数处于本领域普通技术人员的认知范围内。作为非限制性的例子，对于24英寸宽的成品面板(具有10.5英寸的总体深度、由0.060英寸厚的钢金属板材制成)，本发明人已经发现，取决与曲率半径，以下的表1中所示的变形深度是合适的：

半径(英尺)	Δd1(英寸)	Δd2(英寸)	Δd3(英寸)
				315	0.015	0.013	0.007
157	0.031	0.025	0.013
				78	0.060	0.050	0.026
52	0.087	0.072	0.039
				39	0.113	0.095	0.052
31	0.138	0.116	0.064
				26	0.163	0.137	0.076
22	0.187	0.157	0.088
				19	0.210	0.177	0.100
17	0.233	0.197	0.112
				15	0.257	0.217	0.125
14	0.279	0.236	0.136
				13	0.302	0.255	0.148
12	0.324	0.274	0.162
				11	0.347	0.293	0.170
10	0.370	0.312	0.182

表1

当然，由于板材厚度、屈服强度、硬度和曲率半径的缘故，实际变形深度可以变化，且不意欲将本公开限于建筑面板10a中形成的任何特定的深度范围或分段的配置。

已经发现，从简单和成本效益的角度来看，使用如上所述的凸轮150和凸轮跟随器152是有益的，但是也可以使用其他方法来提供和控制对辊132、134、135和136的定位。例如，可以使用微处理器控制的执行器和/或伺服机构来将辊132、134、135和136移到它们的正确位置。此外，可以为每个个体的辊132、134、135和136使用独立的机构，以将每个辊132、134、135和136精确地移到某位置，来将最优的变形提供给分段，用于获得需要的曲率。

现在将结合图16-19描述用于纵向弯曲建筑面板的多个弯曲组件102、104、106和107的总体操作。图16-19示出了用于将纵向弯曲赋予建筑面板10的示范性序列的顶视图。图16示出了在发生面板的任何弯曲之前的面板弯曲装置100。直的建筑面板10被***该面板弯曲装置100的输入引导件108。提供了传感器172以测量该建筑面板的线性平动，且在相邻的弯曲组件之间提供了传感器174来测量一个弯曲组件相对于相邻的弯曲组件的旋转(或用于测量可被关联到旋转的平动)。在这方面，可以使用用于测量旋转和/或平动的任何合适的电气和/或光学传感器。马达114和相关的驱动机构，以及驱动辊132和142将建筑面板移入和通过所有三个弯曲组件102、104和106，而不初始地将任何纵向弯曲赋予该建筑面板10。在这个阶段，相邻的弯曲组件102、104和106之间不存在相对旋转，且因此凸轮150和凸轮跟随器152不将变形力赋予给辊132、134、135和136。一旦建筑面板10被***弯曲组件102、104和106，控制***62便能在纵向上平动该建筑面板10和开始该弯曲过程。

如图17中所示，当建筑面板10在纵向上平动时，控制***62引起执行器220将弯曲组件104相对于弯曲组件102旋转角度θ1。弯曲组件102位置固定。弯曲组件106和107连同弯曲组件104一起旋转。可以用传感器174(如用于测量旋转(如相邻弯曲组件之间的旋转点处的旋转)和/或平动(如执行器220处的平动以测量其位移)的任何合适的光学或电子位置传感器)来借助于从这些传感器输出和被反馈回控制***62的电信号精确地控制每个弯曲组件102、104、106和107的位置。例如，可以将传统的旋转传感器用于传感器174，如Positek(www.positek.com)生产的P502传感器。示范性的可以买到的平动传感器是由SICK-STEGMANN(www.sick.com)生产的DGS25光增量编码器。

如图17中所示，在由弯曲组件102和104的多个辊132、134、136、138、140和142以及由弯曲组件102的辊132、134、135和136引起的附加变形施加到该建筑面板的转矩的影响下，该建筑面板的区域240现在开始弯曲。随着该建筑面板移动通过该面板弯曲装置100，赋予了该纵向弯曲，而无需横向褶皱且不引起挫曲。因为弯曲组件104最初相对于弯曲组件102旋转，连杆232移动板252，且如前所述地，板252驱动凸轮150和凸轮跟随器152以迫使辊132、134、135和136与该面板接合和将变形位移赋予该建筑面板的现存分段。

接下来，如图18中所示，当该建筑面板纵向平动且当该最初弯曲的部分240到达弯曲组件106时，控制***62引起执行器222将弯曲组件106相对于弯曲组件104旋转大于θ1的角度θ2。当弯曲组件106最初相对于弯曲组件104旋转时，连杆234推挤板254。如前所述地，凸轮板254驱动凸轮150和凸轮跟随器152，以引起弯曲组件104的辊132、134、135和136接合该建筑面板和将额外的变形位移和力量赋予建筑面板的现存纵向肋。在由弯曲组件104和106的多个辊132、134、136、138、140和142以及由弯曲组件104的辊132、134、135和136引起的附加变形施加到该建筑面板的转矩的影响下，该建筑面板的区域242被弯曲额外的量。θ1和θ2的近似角度范围可以例如从0°到30°。根据非限制性的例子，对于由0.060英寸厚的钢金属板材制成的24英寸宽的面板而言，θ1的范围可以在0°和15°之间，且θ2的范围可以在0°和30°之间。

接下来，如图19中所示，当该建筑面板纵向平动且当该额外弯曲的部分242到达弯曲组件107时，控制***62引起执行器224将第四组件107相对于弯曲组件106旋转角度θ2。因为弯曲组件107最初相对于弯曲组件106旋转，连杆236推挤板256。如前所述地，板256驱动凸轮150和凸轮跟随器152，以引起弯曲组件106的辊132、134、135和136接合该建筑面板。由于该弯曲组件旋转的角度与弯曲组件106旋转的角度相同，辊132、134、135和136未将额外的变形力施加到弯曲组件106的建筑面板。在建筑面板移动时，弯曲组件的该多个辊132、134、135、136、138和140继续把握和引导建筑面板。该建筑面板的区域244呈现出与图18中的区域242处呈现的曲率相同的曲率。弯曲组件107用于引导和输出该纵向弯曲的建筑面板。

如上所述的纵向弯曲过程将以这种方式继续，以生产希望的弯曲建筑面板10a。可以将本领域技术人员已知类型的合适的剪切设备(未示出)定位成接近第四组件107，以便为给定的建筑项目在希望的长度处剪切该建筑面板10a，且该剪切设备也可以由控制***62控制。可以在一个或多个位置使用传感器172(如合适的光学或电传感器)来进行关于该建筑面板被平动多远的线性距离测量(例如，在面板弯曲***100的输入端处或在某个其他的位置)，且可以将这些测量馈入控制***62，使得控制***62能控制该剪切过程来取得希望长度的纵向弯曲的建筑面板10a和取得具有多个半径的建筑面板(如果希望那样的话)。

如图19中所示，从弯曲组件107传出的该建筑面板的端部238是直的，因为存在必须被最初地***该面板弯曲装置100之中以发动该弯曲过程的最小长度的该建筑面板(见图16)。有时需要连续地与弯曲部分连接的这样的直的部分，以便为山墙样式的建筑或双半径(或两半径)样式的建筑提供直的壁部分，诸如图5和7中所示。可以用整个弯曲的建筑面板10a来建造诸如图6中所示的拱形样式的建筑的弯曲部分。可以根据需要在建筑项目中丢弃或利用直的部分238。

现在将描述根据本公开的面板弯曲装置的另一个示范性实施例。尽管可以将上述的示范性面板弯曲装置100视为与“主动的”变形方法有关(因为该面板弯曲装置包括强制地变形该建筑面板的各个分段的辊)，可以将现在描述的示范性实施例看作与“被动的”变形方法有关，因为某些辊被定位成在它们之间具有间隙，以在建筑面板中形成该纵向弯曲时包容建筑面板的板材的积聚，而非用辊强制性地变形纵向延伸的分段。然而，应当理解，根据本文中的教导，无需将该“主动”方法和“被动”方法视为互相排斥的，且这些弯曲方法的变体可以同时包含这两种方法的一些方面。

在描述利用被动的弯曲方法的面板弯曲装置之前，在图20和21中给出了对直的建筑面板和相应的纵向弯曲建筑面板的讨论。图20示出了能够沿纵向L弯曲以形成示范性的弯曲建筑面板10b的示范性的直的建筑面板10。图20中所示的建筑面板10类似图1中所示的建筑面板10。如同本文中将要描述的，与图1中所示的建筑面板10a相比，在与纵向延伸的分段的截面形状有关的某些方面，图20中所示的建筑面板10b有所不同。在其他方面，诸如板材的类型和厚度，成品的建筑面板的宽度和曲率半径，对于图1的建筑面板10和10a的之前描述可以应用于图20中所示的建筑面板10和10b。具体地，由于本文中之前描述的原因，因为在下部处的建筑面板10b的缩短的缘故，建筑面板10b的上部的长度C2大于建筑面板10b的下部的长度C1。

图21示出了在经过以下所述的纵向弯曲过程之后建筑面板10b在截面(如在图20中所示的平面P处)中的截面形状。为说明的目的，在图21中将直的建筑面板(即在该纵向弯曲过程之前)的截面形状示出为虚线轮廓。如图21中所示，与直的建筑面板10类似，建筑面板10b包括弯曲的中心部分30，截面中从该弯曲的中心部分30起延伸的一对侧边部分36和38，以及截面中分别从侧边部分36和38起延伸的一对连接部分32和34。该弯曲的中心部分30的总体轮廓由弯曲的点线C示出。该弯曲的中心部分可以具有半圆形或其他弧形。然而，作为弯曲过程的结果，这些分段的截面轮廓经历了改变。该纵向弯曲的建筑面板10b包括向内延伸的分段12b、14b、16b、18b和20b，以及向外延伸的分段22b、24b、26b和28b。如图21中所示，由于纵向弯曲的缘故，该纵向弯曲的建筑面板10b的特定分段将经历比另一分段经历的深度改变更大的深度改变。在图21的实例中，例如，分段16b的深度在截面中向内改变数量Δd1，且相邻分段14b的深度在截面中向内改变数量Δd2，其中Δd1大于Δd2。类似地，分段12b的深度向内改变数量Δd3，其中Δd2小于Δd3。分段16b位于该弯曲的中心部分30的中部，且具有在图21的实例中所示的任何分段中的最大深度改变。

在该例子中，由于直的建筑面板10具有统一深度d的分段(见图2)，在纵向弯曲之后弯曲建筑面板10b的各个分段将具有不同的总体深度。基于上述的各种分段的深度变化，相对于其他分段的深度，分段16b将具有从其最外部的边缘起的更大深度。具体地，如图21的例子中所示，分段16b的深度在截面中从其最外部的边缘起向内延伸距离d1，且相邻分段24b和26b从它们最外部的边缘起延伸距离d4，其中距离d1大于距离d4。类似地，分段14b和18b从它们最外部的边缘起向内延伸距离d2，且该距离d4大于距离d2。类似地，分段22b和28b从它们的最外边缘起向外延伸距离d5，且距离d2大于距离d5。且分段12b和20b从它们最外的边缘起向内延伸距离d3，且距离d5大于d3。位于弯曲的中心部分30的中部处的分段16b具有在图21的实例中所示的分段中的最大深度d1。鉴于以上的说明，将可以理解，为实现根据本公开的全部具有基本相同的深度的纵向弯曲的建筑面板，将需要从具有非一致的分段深度的直的建筑面板(例如将需要在其中部附近具有较浅分段和在其边缘附近具有较深分段的直的建筑面板)开始。根据本文中提供的信息，例如通过有限的试错，识别这样的直的建筑面板的合适起始分段深度处于本领域普通技术人员的认知范围内。

如本文中其他部分更详细地讨论的，由于该直的建筑面板10被纵向地弯曲成图21的截面图中所示的建筑面板10b，各个分段的深度发生改变以包容该纵向弯曲的形成。通过允许板材累积到分段16b中，相对于深度改变Δd4的更大的深度改变Δd1包容了在建筑面板10b中形成纵向弯曲，该板材在分段16b中的累积与纵向弯曲期间该位置处的建筑面板10b的纵向缩短(相比于建筑面板10b上的呈现出较少的纵向缩短的其他位置)有关。类似地，通过允许板材累积到分段24b和26b中，相对于深度改变Δd2的更大的深度改变Δd4也包容了在建筑面板10b中形成纵向弯曲，该板材在分段24b和26b中的累积与纵向弯曲期间该位置处的建筑面板10b的纵向缩短(相比于建筑面板10b上的呈现出较少的纵向缩短的其他位置)有关。类似地，通过允许板材累积到分段14b和18b中，相对于深度改变Δd5的更大的深度改变Δd2也包容了在建筑面板10b中形成纵向弯曲，该板材在分段14b和18b中的累积与纵向弯曲期间该位置处的建筑面板10b的纵向缩短(相比于建筑面板10b上的呈现出较少的纵向缩短的其他位置)有关。且通过允许板材累积到分段22b和28b中，相对于深度改变Δd3的更大的深度改变Δd5也包容了在建筑面板10b中形成纵向弯曲，该板材在分段22b和28b中的累积与纵向弯曲期间该位置处的建筑面板10b的纵向缩短(相比于建筑面板10b上的呈现出较少的纵向缩短的其他位置)有关。如图20中所示，与连接部分32和34的该(上部)区域处的建筑面板的较长长度C2相比，接近分段16b的建筑面板10b的纵向缩短由建筑面板10a在该(下部)位置处的相对较短的长度C1示出。如上所述，出现了线长度C1和C2之间的差异，因为纵向弯曲的建筑面板10b从具有类似的截面形状和统一长度的直的建筑面板10得出。在本文中所述的纵向弯曲过程中，各个分段的深度发生变化，以包容建筑面板10b中的纵向弯曲，而无需将横向褶皱赋予建筑面板10b。通过分段的更大的深度改变实现了对应于更小的曲率半径的更大的纵向弯曲度。位于由于纵向弯曲的缘故而经历相对更大的线性缩短的面板区域处的分段呈现出相对较大的深度改变。现在将描述采用被动方法来生成图21中所示的面板的示范性的弯曲装置。

图22示出了根据另一示范性实施例的示范性面板弯曲机器400的侧视图。类似于面板弯曲机器100，该面板弯曲机器400包括第一、第二和第三面板弯曲组件324、326和328，其中的每一个包括框架415和由该框架415支持的多个辊，其中该多个辊被安排在预定位置，以在该建筑面板在纵向上通过该多个辊时接触该建筑面板。图23示出了弯曲组件324的左侧透视图，且图24示出了弯曲组件326的右侧视透视图。图25和26示出了接触建筑面板10的多个辊260、261、262、263、264、266、267、268、272、274和276的示范性配置。该多个辊包括接触建筑面板10的外侧的外辊260、261、262、263、264、266和268，以及接触建筑面板10的内侧的内辊267、272、274和276。图22示出了补充的辊部分288，该辊部分288包括图26中所示的补充的辊502、504和506，这些辊定位在弯曲组件324、326和328处，以进一步支持该建筑面板10。

除面板弯曲装置400具有辊的不同配置且不使用凸轮/凸轮跟随器机构来迫使某些辊进入该建筑面板来由此增加特定分段的深度之外，该面板弯曲装置400在结构上在许多方面类似于之前描述的面板弯曲装置100。已经发现，在面板弯曲装置400中使用三个面板弯曲组件是有益的，但是如果希望也可以使用超过三个面板弯曲组件。如图22中所示，输入引导件290被定位成邻近该第一弯曲组件324。

该面板弯曲装置400也包括定位机构，该定位机构允许改变第一弯曲组件324和第二弯曲组件326之间的相对旋转取向。例如，该定位机构包括相邻弯曲组件之间的可旋转连接，诸如图22中所示的公和母枢轴块256和258以及枢轴销286。该枢轴销286连接该公和母枢轴块256和258，且允许相邻弯曲组件的相对旋转取向得到改变和控制。该定位机构也可以包括执行器282(如液压执行器、旋转执行器或其他执行机构)来引起一个弯曲组件(如326)来相对于相邻的弯曲组件(如324)旋转。该定位机构也可以包括球传动机构248，该球传动机构提供近似无摩擦的移动，以促进对弯曲组件326和328的定位。

该面板弯曲组件400也包括用于沿该弯曲组件324、326和328的多个辊纵向移动该建筑面板的驱动***。例如，该驱动***可以包括位于每个弯曲组件处的液压马达250，用于驱动使得辊转动的齿轮组。第一减速器252将把最终的速度和功率提供给齿轮组254。该齿轮组254将为该弯曲机器的辊提供旋转运动。侧边板246被用于安装所有的驱动和机械部件。为获得足够的附着摩擦力来纵向地平动该建筑面板10，可以在辊260和267上提供尿烷涂层。这将提供足够的力来驱动该建筑面板通过该面板弯曲装置400。将可以理解，可以使用不同于尿烷涂层的方法来增加这些辊上的摩擦，例如其他涂层，金属处理、加工的表面等等，可以用于提供额外的摩擦。

可以由控制***62控制面板弯曲装置400(如前所述)，以控制该定位机构，从而在建筑面板10沿该多个辊260、261、262、263、264、266、267、268、272、274和276纵向移动时控制第一弯曲组件324和第二弯曲组件326之间的相对旋转取向，由此在该建筑面板中形成纵向弯曲。该面板弯曲装置400被配置成在该建筑面板10中形成纵向弯曲，而不将横向褶皱赋予该建筑面板。安排该第一和第二弯曲组件324和326的该多个辊260、261、262、263、264、266、267、268、272、274和276，从而允许该建筑面板10的该多个分段中的特定分段的深度增加，以在由相邻的弯曲组件将转矩施加到该建筑面板时包容在该建筑面板10b中形成该纵向弯曲。

这些弯曲的建筑面板和面板弯曲组件可以具有适于希望的应用的任何尺寸，且这样的参数将取决于希望的纵向弯曲建筑面板的特定大小和形状。在示范性的实施例中，这些面板可以是例如24英寸宽和10-1/2英寸深。用于纵向弯曲具有这些尺寸的面板的示范性面板弯曲组件可以近似地为约60英寸高，30英寸深和16英寸长。这些示范性的面板弯曲组件的枢轴组件之间的距离可以近似为约24英寸。这样的面板弯曲组件的近似重量将为每个约2000磅。

不同于面板弯曲装置100，该面板弯曲装置400不利用其本身将额外的变形强行加入建筑面板10的现有分段的辊。与之不同地，该多个辊260、261、262、263、264、266、267、268、272、274和276被配置，以在与该建筑面板的现有分段对齐的位置处包括各个间隙。随着该建筑面板纵向移动，在相邻的弯曲组件324、326和328之间施加相对的旋转取向时，经由该多个辊将转矩施加到建筑面板10。该转矩和弯曲组件之间的相对旋转以及该多个辊260、261、262、263、264、266、268、272、274和276的引导行为引起当建筑面板10弯曲时该板材的位移(以及如前讨论的在更大的纵向曲率的区域中线性收缩)。该移动的板材倾向于移入在该多个辊260、261、262、263、264、266、267、268、272、274和276的各个不同辊之间设计的间隙之中。将结合图25和26更详细地描述这一点。

图25示出了存在于弯曲组件324、326和328之中的多个辊260、261、262、263、264、266、267、268、272、274和276的示范性配置的截面视图。根据一个示范性方面，特定的辊264被定位成邻近于上部的相对辊276和下部的相对辊276。辊264被配置，以撞击分段16的侧面，以允许分段16的中心部分朝相对的辊276变形，由此增加其深度。而且，该特定的辊264被定位成邻近于相对的辊276，使得特定辊264的接触表面部分和相对的辊276的接触表面部分在接触区域处接触建筑面板10的相对侧，其中邻近于该接触区域的该特定的辊264和该相对的辊276的相对表面之间存在间隙。

同样在图25中的截面图中所示的是被赋予纵向弯曲之前直的建筑面板10。意欲通过面板弯曲机器400将建筑面板10变形为诸如图25和26中所示的纵向弯曲的建筑面板10b。例如，考虑当建筑面板沿弯曲组件324和326的多个辊260、261、262、263、264、266、267、268、272、274和276纵向移动时，弯曲组件326相对于静止的弯曲组件324旋转。当建筑面板10开始纵向弯曲时，辊264和辊276之间的间隙300将是其中通过吸收移动的板材以进一步变形分段16(图2)来形成分段16b的区域。辊264具有略凸出的形状，其帮助将分段16导入间隙300。被安装到支持构件242(如D环)的辊276将帮助支持和提供分段16b的最终形状。在将分段16进一步变形以吸收移动的板材后，其将与图21中所示的分段16b相似。类似地，通过吸收移动的板材与纵向弯曲关联地进一步变形相邻的分段14和18，以在建筑面板10b中形成分段14b和18b。

如前所述，中间分段16b的深度改变Δd1大于纵向弯曲的建筑面板10b的相邻分段24b和26b的深度改变Δd4。这是因为在接近变形16b的建筑面板10b的中部处，建筑面板10b被纵向弯曲更大的程度，且有效地使其线长度在其中建筑面板10b具有更大的纵向曲率的区域中被更大程度的缩短，最大的纵向曲率数量出现在接近变形16b的建筑面板10b的中部处。当建筑面板10b被弯曲时，由于纵向线性收缩的缘故而被移动的“过量”板材必须被吸收到某处，且该移动的板材积聚和被吸收在分段之中。因为与分段16b相比分段24b和26b位于建筑面板10b的线性收缩较少的点处，所以作为弯曲过程的结果，与分段16b相比，分段24b和26b变形较少和深度较浅。

如图25中所示，该多个辊被配置成在各种辊之间具有间隙，这些间隙具有与在上述的不同位置处的面板变形的期望数量一致的大小和形状。具体地，分段16被允许变形到辊264和276之间的间隙300中，以最终形成分段16b。由间隙300容纳的该分段的形状由辊276的形状决定。如上所述，辊264具有略为外凸的形状，该形状帮助将移动的板材导入间隙300之中。间隙300是图25中所示的最大间隙。上部和下部的间隙308略小于间隙300，因为由于上述的原因，预期板材在那里的移动较少。图2中所示的分段24和26被允许变形到间隙308中，以最终形成图21的分段24b和26b。辊276具有小的外凸部分，这些部分帮助将移动的板材导入间隙308之中。由间隙308容纳的分段的形状由辊264和268的形状决定。

上部和下部的间隙302比间隙308略小，因为预期那里的板材移动较少。分段14和18被允许变形到间隙302中，以最终形成分段14b和18b。辊268具有小的外凸部分，该外凸部分帮助将移动的板材导入间隙302中。由间隙302容纳的分段的形状由辊274和276的形状决定。由间隙304容纳的分段的形状由辊266的形状决定。上部和下部的间隙304略小于间隙302。分段22和28允许被变形到上部和下部的间隙304中，以最终形成分段22b和28b。辊274具有小的外凸部分，该外凸部分帮助将移动的板材导入间隙304中。由间隙304容纳的分段的形状由辊266的形状决定。最后，上部和下部的间隙306略小于间隙304。分段12和20允许被变形到上部和下部的间隙306中，以形成分段12b和20b。辊262具有小的外凸部分，该外凸部分帮助将移动的板材导入间隙306中。由间隙306容纳的分段的形状由辊272和274的形状决定。

除上述的多个辊260、261、262、263、264、266、267、268、272、274和276之外，可以将补充的辊定位在相邻的弯曲组件324、326和328之间。图26示出了相对于该多个辊260、261、262、263、264、266、268、272、274和276定位的补充的辊502、504、506。辊502、504和506能位于弯曲组件324、326和328之间，且能由支持构件242(如D环)支持，该支持构件由框架415支持，如图23中所示。这些补充的辊502、505、506用于支持建筑面板10b和维持分段14b、16b、18b、24b和26b的最终形式。没有这些补充的辊502、504、506，建筑面板10b将倾向于挫曲或过度地形成在主辊264、268和276之间的未被支持的区域中。在美学上和结构上这样的挫曲是不希望的。

现在将结合图27-29描述包括用于纵向弯曲建筑面板的多个弯曲组件324、326和328的面板弯曲机器400的总体操作。图27-29示出了用于将纵向弯曲赋予建筑面板10的示范性序列的顶视图。图27示出了出现建筑面板的任何弯曲之前的面板弯曲机器400。直的建筑面板10被***面板弯曲机器400的输入引导件290。马达250和相关的驱动机构，以及驱动辊260、261、262、263、270和272将建筑面板10移入和通过所有三个弯曲组件324、326和328，而最初不将任何纵向弯曲赋予建筑面板10。一旦该建筑面板10被***弯曲组件324、326和328，则控制***62能自动地开始纵向平动建筑面板10和开始该弯曲过程。

如图28中所示，尽管建筑面板10纵向平动，控制***62引起执行器282将弯曲组件326相对于弯曲组件324旋转角度θ1。弯曲组件324位置固定。弯曲组件328与弯曲组件326一起旋转。可以用传感器(如用于测量旋转和/或平动的任何合适的光学或电子位置换能器，诸如本文中之前所述的)来精确地测量每个弯曲组件324、326和328的位置。如图28中所示，在由弯曲组件324和326的多个辊260、261、262、263、264、266、267、268、272、274和276施加到建筑面板10的转矩的影响下，建筑面板10的部分296现在开始弯曲。当建筑面板10移动通过该面板弯曲机器400时，赋予了该纵向弯曲，而无需横向褶皱和不引起挫曲。当弯曲发生时，如前所述，因为移动的板材倾向于移入间隙300、302、304、306和308，建筑面板10的分段将进一步变形。

接下来，如图29中所示，当建筑面板10在纵向平动时和当最初弯曲的部分296到达弯曲组件328时，控制***62引起另一执行器282将弯曲组件328相对于弯曲组件326旋转大于θ1的角度θ2。在由弯曲组件328和326的多个辊260、261、262、263、264、266、267、268、272、274和276施加到该建筑面板的转矩的影响下，该建筑面板的区域298被弯曲额外的数量。θ2和θ1的范围类似于之前所述的那些范围。

如上所述的纵向弯曲过程将以这种方式继续，以根据需要生产弯曲的建筑面板10。可以在接近弯曲组件328之处设置本领域技术人员已知的合适的剪切设备(未示出)，以便为给定的建筑项目在希望的长度处剪切该建筑面板10，且该剪切设备也可以被控制***62控制。可以在一个或多个位置处使用如前所述的传感器来对正在形成的建筑面板10b进行长度测量，且可以将这些测量馈入控制***62，使得控制***62能控制该剪切过程，以获得希望长度的建筑面板10b和获得具有多个半径的建筑面板(如果希望这样的话)。

如图29中所示，从弯曲组件328中传出的建筑面板的部分238是直的，因为存在最初必须被***面板弯曲装置400中以发动如图27中所示的弯曲过程的建筑面板10的最小长度。有时希望与弯曲部分连续地连接的这样的直的部分，以便为诸如图5和7中所示的山墙样式的建筑或双半径(两半径)样式的建筑提供直的墙部分。可以用全部为弯曲的建筑面板来建造如图6中所示的拱形样式的建筑的弯曲部分。根据需要，在建筑项目中可以丢弃或利用直的部分238。

如上所述，面板弯曲装置100的主动变形方法和面板弯曲装置400的被动变形方法均可以用于在没有挫曲和无需横向褶皱的情况下将纵向弯曲赋予建筑面板。从而，鉴于以上描述，根据一个示范性方面，一种使用面板弯曲装置弯曲建筑面板的方法可以包括各个步骤，包括在第一弯曲组件处接收该建筑面板和将该建筑面板与第一弯曲组件的多个辊接合，该建筑面板沿其长度包括在其纵向上延伸的多个纵向变形，该建筑面板具有在垂直于该纵向的平面中的截面中的形状，该建筑面板在截面中包括弯曲的中心部分，一对从该弯曲的中心部分起延伸的侧边部分，以及一对从该侧边部分起延伸的连接部分。该方法也包括将该建筑面板朝该第二弯曲组件平动和将该建筑面板的第一部分与第二弯曲面板的多个第二辊接合，同时该建筑面板的第二部分与第一弯曲组件接合，以及用控制***控制定位机构，以在该建筑面板沿该第一弯曲组件和该第二弯曲组件纵向移动时导致该第一弯曲组件和该第二弯曲组件相对于彼此处于旋转取向，以由此在建筑面板中形成纵向弯曲，而不将横向褶皱赋予该建筑面板。在该方法中，该多个第一辊和多个第二辊被安排，以引起该建筑面板的多个纵向变形中的特定纵向变形的深度增加，来包容在该建筑面板中形成该纵向弯曲。

图30示出了示范性的控制***600(诸如图8A的控制***62)，根据一个示范性方面，可以相对于面板弯曲***的其他方面使用该控制***。在示范性实施例中，该控制***是闭环反馈***，其被配置成在该建筑面板沿该弯曲组件的多个辊纵向移动时连续监视和调整弯曲组件之间的相对旋转取向，使得如上所述在该建筑面板中形成纵向弯曲。该控制***典型地由基于微处理器的中央处理单元(CPU)602(例如具有至各个部件的接口的Windows操作***的计算机)管理。可以使用不那么精密的控制***(诸如用户操纵的手动控制)，但是认为能够接收传感器的反馈的基于微处理器的控制器是优选的。该CPU执行存储在存储器604中的程序指令，该存储器604包括计算机可读介质，诸如磁盘或其他磁存储器、光盘(DVD)或其他光学存储器、RAM、ROM、或诸如闪存、存储卡等的任何其他合适的存储器。

经由本文中可以统称为人机接口的输入/输出(I/O)设备，用户与该CPU进行交互。这些I/O设备可以包括例如触摸屏显示接口604、键盘606和鼠标608。CPU602也被连接到CPU电源610。

CPU602经由例如串行外设接口(SPI)总线的总线连接到接口板616。该接口板616包括诸如模数和数模转换器的外设接口部件，用于将输出发送到面板弯曲***的各个其他方面或从这些方面接收输入。该接口板616可以是例如由CPU602驱动的简单的I/O控制器或包括其自身的板上CPU和存储器的、与CPU602通信的独立的微控制器。该接口板616与例如结合图31在下面描述的一组控制按钮612通信，以接收各种输入。此外，该接口板616与控制电源58(如图8A的柴油机)的引擎控制接口64通信。该接口板616驱动阀组(例如一组螺线管)。该阀组618控制图22的执行器282(如液压执行器、旋转执行器或其他执行机构)以及用于将该建筑面板沿弯曲组件的多个辊纵向移动的驱动***(示出为面板驱动马达632)。如前所述，执行器282控制面板弯曲组件的相对角度。为了示范的目的，根据某些实施例，执行器282在图30中示出为站台1-2角度620、站台2-3角度622、以及站台3-4角度624，这些角度称为四个面板弯曲组件之间的相对角度。

由位置传感器626、628、630监视面板弯曲组件之间的相对角度(例如通过测量这些执行器中的每一个的位置)。该位置传感器可以是能够将指明执行器的位置的电信号提供给该接口板的任何合适的部件，例如任何合适的模拟位置换能器或数字光学编码器。位置传感器626、628、630的输出被反馈回接口板616。面板驱动马达632提供转矩将建筑面板平动通过弯曲组件，同时面板测量编码器634例如发送指明处理的面板长度的信号到接口板616。

图31示出了根据一个示范性方面的控制***的示范性操作员接口控制台700。触摸屏702包括用于输入数据的弹出式数字小键盘704以及选择部分706，如用于指定各种功能的各种软件按钮(例如用于输入希望的建筑面板长度的PANEL LENGTH以及用于输入希望的建筑面板曲率半径的PANELRADIUS)。该示范性的操作员接口平台700也包括用于使能或停止该电源58的带有键的点火开关708、用于开始面板弯曲过程的启动开关710、用于停止该面板弯曲过程的停止按钮712、用于启动电源58的引擎启动按钮716、以及用于在紧急情况下快速地停止该面板弯曲过程和该电源58的紧急停止按钮714。

尽管已经就示范性实施例描述了本发明，本领域技术人员将理解，可以对这些实施例进行各种修改，而不会偏离权利要求中给定的发明范围。

Claims (23)

1.一种用于弯曲建筑面板的***，该建筑面板由板材制成，该建筑面板在沿其长度的纵向上延伸，并具有在垂直于该纵向的平面中的截面中的形状，该建筑面板包括截面中的弯曲的中心部分、截面中的从该弯曲的中心部分起延伸的一对侧边部分、以及截面中的从该侧边部分起延伸的一对连接部分，该弯曲的中心部分包括多个分段，该多个分段包括截面中的多个向外延伸的分段和多个向内延伸的分段，该多个分段在该纵向上延伸，该***包括：

第一弯曲组件和第二弯曲组件，该第二弯曲组件位置邻近于该第一弯曲组件，

该第一弯曲组件包括第一框架和由该第一框架支持的多个第一辊，该多个第一辊安排在第一预定位置处，以在该建筑面板在该纵向上通过该多个第一辊时接触该建筑面板，

该第二弯曲组件包括第二框架和由该第二框架支持的多个第二辊，该多个第二辊安排在第二预定位置处，以在该建筑面板在该纵向上通过该多个第二辊时接触该建筑面板；

定位机构，其允许改变该第一弯曲组件和该第二弯曲组件之间的相对旋转取向；

驱动***，其用于沿该多个第一辊和该多个第二辊纵向移动该建筑面板；以及

控制***，其用于控制该定位机构，以在该建筑面板沿该多个第一辊和该多个第二辊纵向移动时控制该第一弯曲组件和该第二弯曲组件之间的该相对旋转取向，由此在该建筑面板中形成纵向弯曲，

该***被配置成在该建筑面板中形成该纵向弯曲，而不将横向褶皱赋予给该建筑面板，

该多个第一辊和多个第二辊被安排，以引起该建筑面板的该多个分段中的特定分段的深度增加，以包容在该建筑面板中形成该纵向弯曲。

2.如权利要求1所述的***，其中：

该第一弯曲组件的该多个第一辊包括由该第一框架支持的内部的第一辊以及由该第一框架支持的外部的第一辊，该外部的第一辊被定位成接触该建筑面板的外侧，且该内部的第一辊被定位成接触该建筑面板的内侧；以及

该第二弯曲组件的该多个第二辊包括由该第一框架支持的内部的第二辊以及由该第一框架支持的外部的第二辊，该外部的第二辊被定位成接触该建筑面板的该外侧，且该内部的第二辊被定位成接触该建筑面板的该内侧。

3.如权利要求1所述的***，包括：

第三弯曲组件，其位置邻近于该第二弯曲组件，该第三弯曲组件包括第三框架和由该第三框架支持的多个第三辊，该多个第三辊安排在第三预定位置处，以在该建筑面板在该纵向上通过该多个第三辊时接触该建筑面板；以及

另一定位机构，其允许改变该第二弯曲组件和该第三弯曲组件之间的相对旋转取向。

4.如权利要求1所述的***，其中该多个第二辊中的特定辊被定位成在该建筑面板移动通过该多个第二辊时接触该建筑面板的该特定分段，以增加该特定分段的深度。

5.如权利要求1所述的***，其中该多个第二辊中的特定辊位置邻近于该多个第二辊中的两个相对的辊，使得在赋予变形的条件下该特定辊的接触表面部分被设置在该两个相对的辊的接触表面部分之间，该特定辊的该接触表面部分的最外部的点能够朝该两个相对的辊的旋转轴移动距离S。

6.如权利要求1所述的***，其中该多个第二辊中的特定辊位置邻近于该多个第二辊中的一个或多个相对的辊，并被配置成撞击该特定分段的一侧，以允许该特定分段的该侧向该特定分段的中心变形，由此增加该特定分段的深度。

7.如权利要求1所述的***，其中该多个第二辊中的特定辊位置邻近于该多个第二辊中的相对的辊，使得该特定辊的接触表面部分和该相对的辊的接触表面部分在接触区域处接触该建筑面板的相对的侧，且其中在邻近该接触区域的该特定辊和该相对的辊之间的相对表面之间存在间隙。

8.如权利要求1所述的***，包括由支持构件支持的多个补充的辊，该支持构件由该第二框架支持，该补充的辊位于该第一框架和该第二框架之间，以在该建筑面板沿该第一弯曲组件和该第二弯曲组件在该纵向上移动时支持该建筑面板。

9.如权利要求1所述的***，还包括位置邻近于该第一弯曲组件的面板形成装置，该面板形成装置包括位置彼此邻近的多个形成组件，

该面板形成装置配置成将该板材的平板形成为具有所述截面形状但没有所述纵向弯曲的所述建筑面板，

该面板形成装置与该第一弯曲组件对齐，以将该直的建筑面板馈入该第一弯曲组件和该第二弯曲组件，使得该第一弯曲组件和该第二弯曲组件能赋予所述纵向弯曲。

10.如权利要求9所述的***，其中该面板形成装置、该第一弯曲组件和第二弯曲组件在垂直于该纵向的垂直方向上取向，该垂直方向平行于通过该对连接部分的方向，该对连接部分从该建筑面板的该侧边部分起延伸。

11.如权利要求10所述的***，包括卷支架，其用于将来自板材卷的板材馈送到该面板形成装置，其中该卷支架的旋转轴在该垂直方向上取向。

12.如权利要求11所述的***，其中该面板形成装置、该第一弯曲组件、该第二弯曲组件、以及该卷支架由共同的支持结构支持。

13.一种由板材形成的建筑面板，该建筑面板在沿其长度的纵向上延伸，且具有在垂直于该纵向的平面中的截面中的形状，该建筑面板包括：

截面中的弯曲的中心部分；

截面中的从该弯曲的中心部分起延伸的一对侧边部分；以及

截面中的从该侧边部分起延伸的一对连接部分，

该弯曲的中心部分包括多个分段，该多个分段包括截面中的多个向外延伸的分段和多个向内延伸的分段，该多个分段在该纵向上延伸，

该建筑面板被在沿其长度的该纵向上弯曲，而其中不具有横向褶皱，

该多个分段中的特定分段具有大于另一分段的深度的深度，以包容该建筑面板中的该纵向弯曲。

14.如权利要求13所述的建筑面板，其中该建筑材料的板包括金属板材，该金属板材具有约0.040英寸和约0.060英寸之间的厚度。

15.如权利要求13所述的建筑面板，其中该多个分段中的一个位于该弯曲的中心部分的中部。

16.如权利要求13所述的建筑面板，其中该连接部分中的一个包括钩状部分，且该连接部分中的另一个包括褶边部分，该钩状部分和该褶边部分在形状上是互补的，以将该建筑面板连接到相邻的建筑面板。

17.一种包括多个互连的建筑面板的建筑结构，每个建筑面板由板材形成，每个建筑面板在沿其长度的纵向上延伸，且具有在垂直于该纵向的平面中的截面中的形状，每个建筑面板包括：

截面中的弯曲的中心部分；

截面中的从该弯曲的中心部分起延伸的一对侧边部分；以及

截面中的从该侧边部分起延伸的一对连接部分，

该弯曲的中心部分包括多个分段，该多个分段包括截面中的多个向外延伸的分段和多个向内延伸的分段，该多个分段在该纵向上延伸，

该建筑面板被在沿其长度的该纵向上弯曲，而其中不具有横向褶皱，

该多个分段中的特定分段具有大于另一分段的深度的深度，以包容该建筑面板中的该纵向弯曲，

其中一个建筑面板的连接部分之一连接到相邻建筑面板的连接部分之一。

18.如权利要求17所述的建筑结构，其中该建筑材料的板包括金属板材，该金属板材具有约0.040英寸和约0.060英寸之间的厚度。

19.如权利要求17所述的建筑结构，其中该多个纵向变形中的一个位于该弯曲的中心部分的中部。

20.如权利要求17所述的建筑结构，其中该板材包括厚度约为0.060英寸的钢金属板材，该建筑结构包括的自支持跨度具有范围为从110英尺至155英尺的宽度。

21.一种使用面板弯曲***弯曲建筑面板的方法，该建筑面板由板材制成，该建筑面板在沿其长度的纵向上延伸，并具有在垂直于该纵向的平面中的截面中的形状，该建筑面板包括截面中的弯曲的中心部分、截面中的从该弯曲的中心部分起延伸的一对侧边部分、以及截面中的从该侧边部分起延伸的一对连接部分，该弯曲的中心部分包括多个分段，该多个分段包括截面中的多个向外延伸的分段和多个向内延伸的分段，该多个分段在该纵向上延伸，该面板弯曲***包括第一弯曲组件和第二弯曲组件，该方法包括：

在该第一弯曲组件处接收该建筑面板和将该建筑面板与该第一弯曲组件的多个第一辊接合；

将该建筑面板朝该第二弯曲组件平动，并将该建筑面板的第一部分与该第二弯曲组件的多个第二辊接合，同时该建筑面板的第二部分与该第一弯曲组件接合；以及

用控制***控制定位机构，以在该建筑面板沿该第一弯曲组件和该第二弯曲组件纵向移动时引起该第一弯曲组件和该第二弯曲组件相对于彼此处于旋转取向，由此在该建筑面板中形成纵向弯曲，而不将横向褶皱赋予给该建筑面板，

其中该多个第一辊和该多个第二辊被安排，以引起该建筑面板的该多个分段中的特定分段的深度增加，来包容在该建筑面板中形成该纵向弯曲。

22.如权利要求21所述的方法，其中该建筑材料的板包括金属板材，该金属板材具有约0.040英寸和约0.060英寸之间的厚度。

23.一种用于弯曲由板材制成的建筑面板的***，该***包括：

支持结构；

卷支架，其由该支持结构支持，以用于支持板材的卷；

面板形成装置，其由该支持结构支持，且位置邻近于该卷支架，该面板形成装置配置成从该板材形成纵向上为直的建筑面板，以具有希望的截面形状；以及

面板弯曲装置，其由该支持结构支持，且位置邻近于该面板形成装置，以从该面板形成装置接收该直的建筑面板，该面板弯曲装置配置成沿该建筑面板的长度将纵向弯曲赋予给该建筑面板，

其中该卷支架为垂直取向，使得该卷支架的旋转轴平行于垂直方向，

其中该面板形成装置为垂直取向，以直接从该板材的卷接收在垂直平面中取向的板材，以及

其中该面板弯曲装置为垂直取向，以直接从该面板形成装置接收该直的建筑面板。

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