CN110774619A - 复合预成型件的连续制造 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及复合预成型件的连续制造。提供了制造用于复合零件的预成型件的***和方法。一个实施方式是制作预成型件的方法。该方法包括：在工序方向上输送纤维增强复合材料的织物；将纤维增强复合材料布置在织物的顶上；将织物和丝束在工序方向上输送至切割工具；以及切除包括丝束和织物的组合的预成型件。

Description

复合预成型件的连续制造
技术领域
本公开涉及复合零件的领域，具体地，涉及铺叠用于复合零件的预成型件。
背景技术
铺叠将硬化成复合零件的预成型件仍是一个劳动密集型工序。为了制作预成型件，在诸如心轴的铺叠工具上反复地施加纤维增强材料的板层(ply)。当预成型件具有复杂轮廓的形状时，可以使用诸如自动纤维放置(AFP)机的机器人促进铺叠工序。铺叠继续，直至预成型件实现所需形状。然后，可将预成型件转移至成型工具，并且在其硬化成复合零件之前使预成型件成形。在制造预成型件之前，可以切割并存储将构成预成型件的一部分的各个板层。然后，将切除的这些板层输送至铺叠工具并添加至预成型件(例如，当铺叠继续时)。在制造环境中，板层存储可能占用大量的空间，并且甚至可以利用特殊温度或湿度控制的存储室。此外，将预成型件从铺叠工具转移至成型工具可能导致预成型件的部分变形，这是令人不快的。
因此，希望具有一种考虑了上面讨论的问题中的至少一些、以及其他可能的问题的方法和装置。
发明内容
此处描述的实施方式提供了用于生成预成型件的连续制造技术，其既无需存储预切割板层，也无需将预成型件从铺叠工具转移至成型工具。这些连续技术还可以排除对诸如AFP机的昂贵装备的需求、并且可以加快制造预成型件的工序。
一个实施方式是一种制作预成型件的方法。该方法包括：在工序方向上输送纤维增强复合材料的织物(web)；将纤维增强复合材料布置在织物的顶上；将织物和丝束在工序方向上输送至切割工具；以及切除包括丝束和织物的组合的预成型件。
又一实施方式是一种体现程序指令的非易失性计算机可读介质，当由处理器运行时，该程序指令操作为执行用于制作预成型件的方法。该方法包括：在工序方向上输送纤维增强复合材料的织物；将纤维增强复合材料布置在织物的顶上；将织物和丝束在工序方向上输送至切割工具；以及切除包括丝束和织物的组合的预成型件。
另一实施方式是一种用于制作预成型件的装置。该装置包括：织物前进机构，该织物前进机构在工序方向上输送纤维增强复合材料的织物；至少一个放置站，将纤维增强复合材料布置在织物的顶上；以及切割工具，布置在放置站的下游，该切割工具切除包括丝束和织物的组合的预成型件。
可以在下面描述其他说明性实施方式(例如，与上述实施方式有关的方法及计算机可读介质)。已经讨论的特征、功能、以及优点能够在各个实施方式中独立实现，或者可以在其他实施方式中相结合，其进一步细节能够参考下列描述和附图看出。
附图说明
现仅通过实例并参考附图描述本公开的一些实施方式。在所有附图中，相同的参考标号表示相同的元件或相同类型的元件。
图1是说明性实施方式中的预成型件制造***的透视图。
图2是说明性实施方式中的用于操作预成型件制造***的方法的流程图。
图3是说明性实施方式中的预成型件制造***的侧视图。
图4是说明性实施方式中的成角度放置站的透视图。
图5是说明性实施方式中的直立放置站的透视图。
图6是说明性实施方式中的对织物的一部分进行压印成形的透视图。
图7是说明性实施方式中的已经从纤维增强复合材料的织物成形并切除的预成型件的透视图。
图8是说明性实施方式中的预成型件制造***的框图。
图9是说明性实施方式中的飞行器制造和维修方法的流程图。
图10是说明性实施方式中的飞行器的框图。
具体实施方式
图及下列描述提供了本公开的具体说明性实施方式。由此，应当认识到，尽管在此未明确描述或示出，然而，本领域技术人员能够设想出体现本公开的原理并包括在本公开的范围内的各种布置。此外，在此描述的任何实施例旨在帮助对本公开的原理的理解，并且应被视为不限于这些具体陈述的实例和条件。因此，本公开不限于下面描述的具体实施方式或实例，而是受权利要求及其等同物限制。
诸如碳纤维增强聚合物(CFRP)零件的复合零件最初以多层铺叠，该多层一起构成预成型件。预成型件的每层内的各个纤维彼此平行地对齐，但是不同的层可能表现出不同的纤维取向，以沿着不同的维度增加所得到的复合物的硬度和/或强度。预成型件可以包括固化以使预成型件硬化成复合零件(例如，供飞行器使用)的树脂。已被未固化的热固性树脂或热塑性树脂浸渍的碳纤维被称为“预浸材料”。其他类型的碳纤维包括未被热固性树脂浸渍但可以包括增粘剂或粘合剂的“干纤维”。干纤维可以在固化之前被树脂浸透。对于热固性树脂，硬化是被称为固化的单向工序，而对于热塑性树脂，如果其被重新加热，树脂可以回到液态。
图1是说明性实施方式中的预成型件制造***100的透视图。预成型件制造***100包括可操作为将纤维增强材料的丝束铺叠到纤维增强材料的织物上、并且将丝束和织物切割成用于硬化成复合零件的预成型件的任何***、设备或部件。在本实施方式中，预成型件制造***100包括分配卷轴110，该分配卷轴110可以被机械地驱动成在工序方向上以每秒若干至好几英尺连续地分配纤维增强材料的织物120(例如，诸如具有0°、+45°、-45°、90°的纤维取向的单向CFRP的CFRP，或者甚至编织材料或非编织材料的织物)。纤维增强材料可以包括含有干纤维、预浸材料等的任何合适的材料。
一个或多个板层放置站可以将丝束布置在织物120的表面122上。例如，成角度放置站140可以分配相对于工序方向成角度(例如，+α°、-α°)的丝束142，而直立放置站150可以分配与工序方向垂直的丝束152。即使织物120在工序方向上行进，板层放置站也可以操作，以提高制造速度，并且可以比织物120的速度更慢、相等或更快的速率分配丝束142。
输送机130可以与织物120的表面124接触、并且在对织物120施加丝束时防止织物120向下(即，在负Y方向上)偏斜。更直接地说，输送机130提供在丝束放置工序中所施加的任何压实力的反作用力。这能够使得丝束经由抵靠织物120施加的压力而粘附至织物120。在这种情形下，丝束和织物120都可以包括便于将丝束粘附至织物120的增粘剂或粘合剂。
在织物120上布置所需量的板层之后，将织物120输送至成型站160。成型站160包括压印机162和心轴164。当压印机162被驱动至心轴164中时，压印机162施加使织物120成型为预定形状的力。在织物120按照这种方式成形时，切割工具166(例如，具有图3中从织物120一次性切除整个预成型件的圆周式刀片167、或者一次性切除织物120的一部分的行进刀片的工具)切除织物的成形部分，从而产生预成型件。然后，可以从压印机162或心轴164中移除预成型件，并且可以将织物120的新部分输送至成型站160。通过卷取卷轴170可以获取织物120的未使用部分，卷取卷轴170也可以机械地驱动(例如，通过内部致动器)，以提供织物120的卷取部分。分配卷轴110与卷取卷轴170的驱动可以协作，以在预成型件的制作和/或将丝束施加至织物120的工序中对织物120施加张力。
作为连续工序的一部分，通过制造预成型件，预成型件制造***100避免了现有***所遇到的很多问题。例如，预成型件制造***100不需要存放预切割板层，不需要使用昂贵的AFP机，并且还不需要与切割工序分离的铺叠工序。仍进一步地，预成型件制造***100不需要复杂且昂贵的铺叠心轴(例如，具有或不具有轮廓)，并且不需要铺叠控制来补偿心轴上的铺叠(例如，尤其是具有轮廓和/或复杂轮廓的心轴)。这些优点使得能够以比现有***实现的更快且更廉价的方式制作预成型件。
将参考图2讨论预成型件制造***100的操作的说明性细节。对于本实施方式，假设分配卷轴110加载有织物120，并且技术人员希望从织物120开始制造预成型件。技术人员将织物120牵拉至卷取卷轴170、并且着手将分配卷轴110和卷取卷轴170导向为开始旋转。
图2是示出说明性实施方式中的用于操作预成型件制造***的方法200的流程图。参考图1中的预成型件制造***100描述了方法200中的步骤，但是，本领域技术人员应当认识到，可以在其他***中执行方法200。在此描述的流程图中的步骤不一定全部包括并可以包括未示出的其他步骤。还可以按照交替的顺序执行在此描述的步骤。
在步骤202中，分配卷轴110和卷取卷轴170在工序方向上输送织物120。这可以按照恒定的速率执行，以使织物120的一部分朝向成角度放置站140前进。在输送织物120时，分配卷轴110继续提供织物120的新部分。
在步骤204中，将纤维增强复合材料(例如，干纤维CFRP)的至少一个丝束布置在织物120的顶上。通过成角度放置站140、直立放置站150等可以放置丝束。布置丝束可以包括：操作滚筒(例如，图3中的滚筒346)以压实力分配丝束142，而输送机130在分配位置处提供压实力的反作用力。该操作将丝束142分配到织物120上(如图3和图4中示出的)。在织物120暂时停止时，可以放置丝束。在进一步实施方式中，在织物120在工序方向上持续移动(即，被输送)时，通过调整放置站相对于织物120的位置和/或取向，可以分配丝束。在这些进一步实施方式中，直立放置站150可以在工序方向上和织物120一起移动。因此，当从织物120的角度观看时，仅是成角度放置站140在工序方向上以与织物120不同的速率移动。例如，当织物120在工序方向上行进且滚筒将丝束分配到织物120上时，放置站可以调整滚筒的位置、滚筒的角度、或滚筒的位置和角度的组合。例如，滚筒可以在工序方向上以织物120的速度移动，以在将丝束分配到织物120上时沿着工序方向相对于织物120保持不动。
在进一步实施方式中，可以将多层丝束彼此叠放，并且丝束可以经由从放置站处的一个或多个滚筒施加的热(例如，一百五十华氏度)和/或压力(例如，几百千帕)粘附至织物120。
在仍进一步实施方式中，可以将一系列成角度放置站140和直立放置站150放置在织物120的下侧，以替换输送机130并提供反作用力。替代地，可以进一步沿着工序方向设置放置站，并且放置站可能遭遇位于织物120的表面122处的输送机所施加的反作用力。通过放置站施加的热和/或压力可以增强在干纤维丝束的粘合剂中发现的粘性度，并且将丝束固定地粘附至织物120。按照这种方式，将丝束布置在织物的顶上使得丝束粘附至织物。在步骤204中分配的丝束不需要与工序方向平行地分配，并且丝束甚至可以具有不与工序方向平行的纵向轴线。此外，丝束可以包括具有与织物120的纤维取向不同的纤维取向(例如，0°、+45°、-45°、90°、或任意角α)的单向纤维的板层。
织物120的已接收丝束的部分现在已准备好成形为用于硬化成复合零件的预成型件。由此，分配卷轴110和卷取卷轴170在步骤206中着手在工序方向上输送织物120和至少一个丝束。因为丝束粘附至织物120，所以在工序方向上输送织物120致使织物120在工序方向将丝束输送至成型站160。图6中描述了提供压印机成型的成型站160。
在步骤208中，成型站160操作压印机162和心轴164，以使丝束和织物的组合成形为所需形状。在步骤210中，这促使压印的丝束和织物内的板层之间发生滑动。因此，在压印成型工序中，板层可能相对于其他板层经历滑动(即，剪切)。在成型和发生滑动之后，在步骤212中，压印成型的工序还加固压印的丝束和织物内的板层。在步骤214中，切割工具166操作为切除包括丝束和织物的成形组合的预成型件。在该工序中，织物120可以暂时停在成型站160处，或者切割和成型工序可以相对于输送机130的速度执行得如此快(例如，在几分之一秒内)以致不需要停止。然后，预成型件可以移动至固化工具，可以被树脂浸渍，并且可以硬化成复合零件。
因为其排除了对板层的预切割的需求、排除了对板层存放的需求、并且排除了对AFP机的需求，所以方法200提供了优于现有技术的实质性益处。这进而在制造复合零件时降低了成本并提高了吞吐量，这是高度期望的。
图3至图6示出了预成型件制造***100的各个特征。具体地，图3是说明性实施方式中的预成型件制造***100的侧视图。图3示出了每个成角度放置站140包括将丝束142供应至滚筒346的一个或多个卷轴344。每个滚筒346可以被加热和/或可以被驱动(例如，在工序方向上或相对于工序方向移动时)，从而以所需速率将丝束142分配到织物120上。即，滚筒346以相对于织物120的速度的速率分配丝束142，并且在织物120移动时相对于织物120施加丝束142。
此外，当分配丝束时，滚筒346可以所需压力等级抵靠织物120挤压丝束142(并且因此抵靠输送机130的带332挤压织物120)，以将丝束142粘附至织物120。如图4中所示，直立放置站150包括将丝束152供应至滚筒356的卷轴354。卷轴354可以按照与卷轴344相似的方式操作，并且滚筒356可以按照与滚筒346相似的方式操作。
输送机130包括滚筒334，该滚筒334在工序方向上以与织物120的速度对应的速率输送带332。按照这种方式，织物120在行进过程中不与输送机130发生摩擦，并且输送机130的带332提供能够使滚筒346和滚筒356抵靠织物120在压实压区348处施加所需量的向下压力的机械支撑/抵抗力，以将丝束固定至织物120。
图4是说明性实施方式中的成角度放置站140的透视图。具体地，图4与图3中的视图箭头4对应。图4示出了成角度放置站140与织物120之间的运动关系和形成的角度。例如，当织物120在工序方向上以速率V1前进时，一个成角度放置站140中的每个滚筒346可以速率V2分配丝束142。V2的方向412可以偏离V1的方向430角度θ1。按照这种方式，丝束142可以具有不与织物120的纵向轴线(例如，工序方向)平行的纵向轴线(L1)。滚筒346(或整个成角度放置站140)可以进一步以速率V3移动。在滚筒346分配丝束时，可以调整V2和/或V3的大小和/或方向，例如，以确保丝束相对于织物120保持不变的角度且不表现出褶皱。
按照类似的方式，在偏离V1的方向420角度θ2的方向422上，另一成角度放置站140可以速率V4分配丝束142。另一成角度放置站的滚筒346可以速率V5移动，并且在滚筒346分配丝束时，可以调整V4和/或V5的大小和/或方向。
图5是说明性实施方式中的直立放置站150的透视图。图5与图3中的视图箭头5对应。根据图5，滚筒356(或整个直立放置站150)在织物方向上以速率V1移动，因此，当分配丝束152时，滚筒356不在工序方向上相对于织物120移动。然而，滚筒356沿着Z方向500以速率V6移动，这使得直立放置站150施加具有与织物120的纵向轴线(例如，工序方向)垂直的纵向轴线(L2)的丝束。在完成预成型件或预成型件的一部分的铺叠之后，在此描述的任何放置站可以往回移动至默认位置和/或取向。这能够使得放置站着手铺叠下一预成型件。
图6是说明性实施方式中的使织物120的一部分成形的压印机162的透视图、并且与图3中的视图箭头6对应。具体地，压印机162使织物120以及已粘附至织物120的任何丝束成形。压印机162可以施加预定量的压力以使织物120成形(例如，数百千帕的压力)。图6进一步示出了压印机162的轮廓610以及心轴164的轮廓620。在压印机162已完成其操作之后，织物120的一部分(及任何粘附的丝束)将遵循轮廓610和轮廓620。图7示出了经由预成型件制造***100制造的已完成的预成型件700。预成型件700已成形并切割，并且包括处于所需位置处的丝束142和丝束152。
实例
在下列实例中，在利用连续的织物制造复合材料的预成型件的***的上下文中描述了额外的工序、***以及方法。
图8是说明性实施方式中的预成型件制造***800的框图。预成型件制造***800包括提供织物820的分配卷轴810和在它们已在成型站840切割之后接收织物820的各部分的卷取卷轴830。在成型站840中，压印机842被驱动至心轴844中，并且切割工具846向下驱动成从织物820切除预成型件。存放***850包括将纤维增强材料的丝束858提供至滚筒854的卷轴852，该滚筒854将丝束858分配到织物120上。致动器856在该过程中可以动态地调整滚筒854的位置和/或角度。按照类似的方式，放置***860包括卷轴862、丝束868、滚筒864以及致动器866，并且放置***870包括卷轴872、丝束878、滚筒874以及致动器876。在一些实施方式中，可以使用未加热的滚筒，并且在压实之前可以通过分开的加热器(诸如，未示出的红外线加热器等)施加热。在其他实施方式中，可以使用加热的滚筒。支撑件890是具有带892和多个滚筒894的输送机。带892支撑织物820，并且在织物820的工序方向上被输送，以防止与织物820发生摩擦或磨损。
控制器880管理上面讨论的各个部件的操作。例如，控制器880可以实现存储在数控(NC)程序中的指令，以引导各个耦合部件的计时、移动以及其他操作。例如，控制器880可以从一个或多个传感器882(例如，红外线传感器、运动传感器、旋转传感器等)接收反馈，并且可以使用此输入控制上面讨论的计时和移动。该反馈可以指示丝束相对于织物的位置或角度。例如，控制器880可以实现为自定义电路、运行程序指令的硬件处理器、或其一些组合。
更具体地，参考附图，可以在图9所示的方法900中的飞行器制造及维修以及图10中所示的飞行器902的上下文中描述本公开的实施方式。在生产前过程中，方法900可以包括飞行器902的规格和设计904以及材料采购906。在生产过程中，进行飞行器902的部件和子组件制造908及***集成910。之后，飞行器902进行认证和交付912，以投入使用914。在客户使用时，安排飞行器902进行例行的维护和维修916(还可以包括改造、重配置、翻新等)。在方法900描述的制造及维修的任何一个或多个合适阶段(例如，规格和设计904、材料采购906、部件和子组件制造908、***集成910、认证与交付912、投入使用914、维护和维修916)和/或飞行器902的任何合适部件(例如，机身918、***920、内部922、推进***924、电气***926、液压***928、环境930)过程中，可以采用在此体现的装置和方法。
通过***集成商、第三方、和/或运营商(例如，客户)可以执行或完成方法900中的各个工序。出于此描述的目的，***集成商可以包括但不限于，任何数量的飞行器制造商和主***分包商；第三方可以包括但不限于，任何数量的零售商、分包商、以及供应商；并且运营商可以是航空公司、租赁公司、军用实体、服务组织等。
如图10中所示，通过方法900生产的飞行器902可以包括具有多个***920和内部922的机身918。***920的实施例包括推进***924、电气***926、液压***928、以及环境***930中的一个或多个。可以包括任何数量的其他***。尽管示出了航空实施例，然而，本发明的原理可以应用于诸如汽车行业的其他行业。
如上面已经提及的，在方法900描述的制造及维修的任何一个或多个阶段中，可以采用在此体现的装置和方法。例如，可以按照与飞行器902投入使用时所生产的部件或子组件相似的方式生产或制造与部件和子组件制造908对应的部件或子组件。此外，在部件和子组件制造908和***集成910过程中，例如，通过充分地加快飞行器902的装配或降低飞行器902的成本，可以利用一个或多个装置实施方式、方法实施方式或其组合。类似地，在飞行器902投入使用时，例如但不限于，在维护和维修916过程中，可以利用一个或多个装置实施方式、方法实施方式或其组合。例如，在此描述的技术和***可以用于材料采购906、部件和子组件制造908、***集成910、投入使用914、和/或维护和维修916、和/或可以用于机身918和/或内部922。甚至对于包括例如推进***924、电气***926、液压***928、和/或环境***930的***920，也可以利用这些技术和***。
在一个实施方式中，零件包括机身918的一部分，并且在部件和子组件制造908中进行制造。然后，零件可在***集成910中被装配到***集成910的飞行器中，然后，在投入使用运行914中进行利用，直至磨损使得零件不可再利用。因此，在维护和维修运行916中，零件可以被丢弃并且替换为用新制造的零件替换。在部件和子组件制造908中，可以利用发明的部件和方法来制造新的零件。
图中示出或在此描述的各个控制元件(例如，电气或电子部件)中的任何控制元件可以实现为硬件、处理器实现软件、处理器实现固件、或其一些组合。例如，元件可以实现为专用硬件。专用硬件元件可以被称为“处理器”、“控制器”、或一些类似的术语。当通过处理器提供时，这些功能可以通过单个专用处理器、通过单个共享处理器、或通过多个单独处理器提供，其中一些可以共享。而且，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应被视为专指能够运行软件的硬件，并且可以暗示地包括但不限于数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、或其他电路、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、非易失性存储器、逻辑或一些其他物理硬件部件或模块。
此外，控制元件可以实现为由处理器或计算机运行以执行元件的功能的指令。指令的一些实施例是软件、程序代码以及固件。指令在由处理器运行时可操作为将处理器引导为执行元件的功能。指令可以存储在通过处理器可读的存储设备上。存储设备的一些实例是数字或固态存储器、诸如磁盘和磁带的磁性存储介质、硬盘驱动器、或可选地可读数字数据存储介质。
A1.一种制作预成型件的方法，包括：
步骤(202)，在工序方向上输送纤维增强复合材料的织物；
步骤(204)，将纤维增强复合材料布置在织物的顶上；
步骤(206)，将织物和丝束在工序方向上输送至切割工具；以及
步骤(214)，切除包括丝束和织物的组合的预成型件。
A2.还提供了根据段落A1所述的方法，其中：
布置丝束包括操作定位在织物上方的滚筒，该滚筒将丝束分配到织物上并抵靠织物压实丝束。
A3.还提供了根据段落A2所述的方法，其中：
滚筒以一角度分配丝束，其中，丝束的纵向轴线不与织物的工序方向平行。
A4.还提供了根据段落A2所述的方法，进一步包括：
在滚筒将丝束分配到织物上时调整滚筒相对于织物的位置或取向中的至少一者。
A5.还提供了根据段落A4所述的方法，其中：
调整滚筒的位置包括使滚筒以织物的速率移动。
A6.还提供了根据段落A4所述的方法，其中：
滚筒以相对于织物的速度的速率分配丝束，并且在织物移动时相对于织物施加丝束。
A7.还提供了根据段落A1所述的方法，其中：
在工序方向上输送织物致使织物在工序方向上输送丝束。
A8.还提供了根据段落A1所述的方法，其中：
丝束具有与织物不同的纤维取向。
A9.还提供了根据段落A1所述的方法，进一步包括：
将丝束粘附至织物。
A10.还提供了根据段落A1所述的方法，进一步包括：
施加使预成型件压印成型为预定形状的力，从而导致织物和丝束的板层的滑动以及织物和丝束的加固以制作预成型件。
A11.还提供了根据段落A1所述的方法，进一步包括：
从卷轴持续地提供织物。
A12.根据段落A1的方法装配的飞行器的一部分。
根据本公开的另一方面，提供了：
B1.一种体现程序指令的非易失性计算机可读介质，当由处理器运行时，该程序指令操作为执行用于制作预成型件的方法，该方法包括：
步骤(202)，在工序方向上输送纤维增强复合材料的织物；
步骤(204)，将纤维增强复合材料布置在织物的顶上；
步骤(206)，将织物和丝束在工序方向上输送至切割工具；以及
步骤(214)，切除包括丝束和织物的组合的预成型件。
B2.还提供了根据段落B1所述的介质，其中：
布置丝束包括操作定位在织物上方的滚筒，该滚筒将丝束分配到织物上并抵靠织物压实丝束。
B3.还提供了根据段落B2所述的介质，其中：
滚筒以一角度分配丝束，其中，丝束的纵向轴线不与织物的工序方向平行。
B4.还提供了根据段落B2所述的介质，其中，该方法进一步包括：
在滚筒将丝束分配到织物上时调整滚筒相对于织物的位置或取向中的至少一者。
B5.还提供了根据段落B4所述的介质，其中，
调整滚筒的位置包括使滚筒以织物的速率移动。
B6.根据由存储在段落B1的计算机可读介质上的指令定义的方法装配的飞行器的一部分。
根据本装置的又一方面，提供了：
C1.一种用于制作预成型件的装置，该装置包括：
织物前进机构(110)，该织物前进机构在工序方向上输送纤维增强复合材料的织物(120)；
至少一个放置站(140)，该放置站将纤维增强复合材料布置在织物的顶上；以及
切割工具(166)，布置在放置站的下游，该切割工具切除包括织物和布置在织物的顶上的纤维增强复合材料的组合的预成型件(700)。
C2.还提供了根据段落C1所述的装置，其中：
放置站被驱动成在布置纤维增强复合材料的丝束(142)时调整放置站相对于织物的位置或取向中的至少一者。
C3.还提供了根据段落C1所述的装置，其中：
织物前进机构包括卷轴(110)，并且放置站包括滚筒(344)。
C4.还提供了根据段落C1所述的装置，进一步包括：
具有第一轮廓(610)的压印机(162)，被驱动至具有第二轮廓(620)的心轴(164)中。
C5.还提供了根据段落C1所述的装置，进一步包括：
加热滚筒(346)，该加热滚筒加热纤维增强复合材料的丝束(142)。
C6.还提供了根据段落C1所述的装置，进一步包括：
控制器(880)，该控制器基于来自传感器(882)的反馈控制织物的速度。
C7.还提供了根据段落C1所述的装置，其中：
切割工具包括一次性切除整个预成型件的圆周式刀片(167)。
C8.还提供了根据段落C1所述的装置，其中：
织物前进机构持续地输送织物。
尽管此处描述了具体实施方式，然而，本公开的范围不限于这些具体的实施方式。由下列权利要求及其任何等同物限定本公开的范围。

Claims (15)

1.一种制作预成型件的方法，包括：
步骤(202)，在工序方向上输送纤维增强复合材料的织物；
步骤(204)，将纤维增强复合材料布置在所述织物的顶上；
步骤(206)，将所述织物和丝束在所述工序方向上输送至切割工具；以及
步骤(214)，切除包括所述丝束和所述织物的组合的预成型件。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
布置所述丝束包括操作定位在所述织物上方的滚筒，所述滚筒将所述丝束分配到所述织物上并抵靠所述织物压实所述丝束。
3.根据权利要求2所述的方法，其中：
所述滚筒以一角度分配所述丝束，其中，所述丝束的纵向轴线不与所述织物的工序方向平行。
4.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：
在所述滚筒将所述丝束分配到所述织物上时调整所述滚筒相对于所述织物的位置或取向中的至少一者。
5.根据权利要求4所述的方法，其中：
调整所述滚筒的位置包括使所述滚筒以所述织物的速率移动。
6.根据权利要求4所述的方法，其中：
所述滚筒以相对于所述织物的速度的速率分配丝束，并且在所述织物移动时相对于所述织物施加所述丝束。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
施加使所述预成型件压印成型为预定形状的力，从而导致所述织物与所述丝束的板层滑动及所述织物与所述丝束的加固，以制作所述预成型件。
8.一种包含程序指令的非易失性计算机可读介质，当由处理器运行时，所述程序指令操作为执行用于制作预成型件的方法，所述方法包括：
步骤(202)，在工序方向上输送纤维增强复合材料的织物；
步骤(204)，将纤维增强复合材料布置在所述织物的顶上；
步骤(206)，将所述织物和丝束在所述工序方向上输送至切割工具；以及
步骤(214)，切除包括所述丝束和所述织物的组合的预成型件。
9.一种用于制作预成型件的装置，所述装置包括：
织物前进机构(110)，所述织物前进机构在工序方向上输送纤维增强复合材料的织物(120)；
至少一个放置站(140)，所述放置站将纤维增强复合材料布置在所述织物的顶上；以及
切割工具(166)，布置在所述放置站的下游，所述切割工具切除包括所述织物与布置在所述织物的顶上的纤维增强复合材料的组合的预成型件(700)。
10.根据权利要求9所述的装置，其中：
所述放置站被驱动成在布置所述纤维增强复合材料的丝束(142)时调整所述放置站相对于所述织物的位置或取向中的至少一者。
11.根据权利要求9所述的装置，其中：
所述织物前进机构包括卷轴(110)，并且所述放置站包括滚筒(344)。
12.根据权利要求9所述的装置，进一步包括：
具有第一轮廓(610)的压印机(162)，所述压印机被驱动至具有第二轮廓(620)的心轴(164)中。
13.根据权利要求9所述的装置，进一步包括：
加热滚筒(346)，所述加热滚筒加热纤维增强复合材料的丝束(142)。
14.根据权利要求9所述的装置，进一步包括：
控制器(880)，所述控制器基于来自传感器(882)的反馈控制所述织物的速度。
15.根据权利要求9所述的装置，其中：
所述切割工具包括一次性切除整个所述预成型件的圆周式刀片(167)。
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