Procedimiento de colocación de cinta de material compuesto (86) para formar una pieza de material compuesto(57) utilizando una cabeza de aplicación de la cinta (58),

en el que la cabeza de aplicación de la cinta (58)comprende una pluralidad de módulos de control de la cinta (84a, 84b) para colocar la cinta (86), caracterizado porque que comprende la etapa de ajustar la posición lateral de al menos un módulo de control de la cinta (84) en lapluralidad de los módulos de control de la cinta (84a, 84b) automáticamente y de forma independiente cuando lacinta (86) está siendo colocada por los módulos (84a, 84b), siendo la posición lateral sustancialmente ortogonal a ladirección de desplazamiento (110) de la cabeza de aplicación (58).

Procedimiento y aparato para producir estructuras compuestas

5 Campo técnico

Esta declaración se refiere en general a las máquinas automatizadas y procedimientos para la colocación de cinta compuesta.

Antecedentes

Las estructuras compuestas tales como las utilizadas en las industrias de automoción, marina y aeroespacial se pueden fabricar usando máquinas automáticas de aplicación de material compuesto, comúnmente conocidas como máquinas de colocación de fibra automatizadas (AFP) . Las máquinas de AFP se pueden usar en la industria 15 aeronáutica, por ejemplo, para la fabricación de perfiles estructurales y conjuntos de revestimiento mediante la colocación bandas relativamente estrechas de cinta compuesta o "estopas", colimadas en una banda más ancha, en una herramienta de fabricación. La máquina AFP alinea y coloca una pluralidad de bandas de cinta, típicamente seis

o más, en contacto de borde a borde continuo que forma una única banda conformada que se coloca sobre y se compacta contra la herramienta.

Para fabricar conjuntos laminados complejos grandes, las actuales máquinas de AFP que utilizan cabezas de colocación de fibras pueden tener un grado relativamente alto de flexibilidad operativa. Por ejemplo, las cabezas de colocación actuales pueden tener la capacidad de añadir, dejar, o cortar cualquiera o todas las bandas de cinta contiguas independientemente de todos los demás, proporcionando cuchillas separadas, controlables

independientemente para cada banda de cinta.

Mientras que tanto las máquinas actuales de AFP altamente flexibles y eficientes, pueden tener limitaciones en términos de su productividad. Por ejemplo, las actuales máquinas de AFP emplean una sola cabeza que tiene múltiples suministros de cinta que colocan cinta alineada formada de borde a borde para formar un único ancho de banda. En aquellas aplicaciones en donde se ha optimizado la velocidad de la cabeza, los aumentos adicionales de la productividad, es decir, la cantidad de cinta colocada por unidad de tiempo, puede requerir la provisión de suministros adicionales de cinta en la cabeza a fin de aumentar el ancho de banda. La adición de suministros de cinta no solo resulta en una cabeza más grande y más complicada, pero puede limitar la flexibilidad en algunas aplicaciones debido, por ejemplo, a dificultades en la dirección de una cabeza más grande.

Por consiguiente, existe una necesidad continua de procedimientos y aparatos mejorados que incrementan la tasa de colocación de cinta de material compuesto.

La invención se refiere a un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 y un aparato de acuerdo con la reivindicación 8.

El documento WO-A2-2005/105641 se refiere a un aparato y procedimiento para la colocación de fibra automatizada usando un cabezal de aplicación de cinta.

45 El documento EP-A1-1.977.882, que es citable para los propósitos de novedad únicamente bajo el artículo 54 (3) EPC, se refiere a un procedimiento para reforzar una red de material mediante la aplicación de mechas en un ciclo predeterminado sobre la red.

El documento US 2006 162 143 describe un procedimiento según el preámbulo de la reivindicación 1 y un aparato de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 8.

Sumario

De acuerdo con un número de formas de realización descritas, se proporciona un procedimiento de colocación de

55 cinta para formar una pieza de material compuesto utilizando un cabezal de aplicación de cinta. La cabeza de aplicación comprende una pluralidad de módulos de control de la cinta para colocar la cinta. El procedimiento comprende el ajuste de la posición lateral de al menos un módulo de control de la cinta en una pluralidad de los módulos de control de la cinta de forma automática e independiente mientras la cinta está siendo colocada por los módulos. El ajuste de la posición lateral del módulo de control de la cinta se realiza de tal manera que la distancia entre cintas adyacentes se altera, siendo la posición lateral sustancialmente orientada de forma ortogonal a una dirección de desplazamiento de la pluralidad de módulos de control de la cinta. El ajuste de la posición lateral del módulo de control de la cinta puede ser realizado automáticamente de acuerdo con un conjunto preprogramado de instrucciones.

65 Según un número de otras formas de realización, se proporciona un procedimiento para formar una pieza compuesta mediante la colocación de una pluralidad de cintas compuestas. La posición lateral de al menos una de las cintas se ajusta automáticamente y las cintas se agregan en un ancho de banda de la cinta durante la puesta en marcha. Automáticamente el ajuste de la posición lateral se realiza mediante un sistema de control programado. La etapa de ajuste puede comprender ajustar la posición lateral de dos cintas adyacentes.

De acuerdo con aún otras realizaciones, se proporciona un procedimiento de aplicación de bandas de cinta de material compuesto sobre un sustrato. El procedimiento incluye mover una cabeza de aplicación de cinta adhesiva sobre el sustrato y se fijan múltiples ciclos de cinta de material compuesto sobre el sustrato a partir de posiciones en la cabeza que están escalonadas en la dirección de desplazamiento de la cabeza. Las posiciones laterales de al menos algunos de los ciclos se ajustan automáticamente y de forma independiente cuando la cabeza se mueve sobre el sustrato. El ajuste de las posiciones laterales de los ciclos se realiza automáticamente de acuerdo con un conjunto de instrucciones preprogramadas, y mediante el ajuste de las posiciones laterales de los módulos de control de la cinta en la cabeza de aplicación de cinta.

De acuerdo con otras realizaciones, una máquina de colocación de cinta está provista de dos puntos para formar

una pieza de material compuesto. La máquina comprende un cabezal de aplicación de cinta que comprende una pluralidad de módulos de control de la cinta para colocar la cinta, y medios acoplados con los módulos para ajustar la posición lateral de al menos algunos de los módulos, siendo la posición lateral sustancialmente ortogonal a la dirección de desplazamiento de la cabeza de aplicación. La máquina comprende además un sistema de control y un programa usado por el sistema de control para ajustar la posición lateral de al menos ciertos módulos cuando cinta está siendo colocada por los módulos.

Según otra forma de realización, una máquina de aplicación de cinta se proporciona para colocar la cinta de material compuesto sobre un sustrato. La máquina comprende un cabezal móvil sobre el sustrato en una dirección de desplazamiento, y un vehículo montado en la cabeza. Una pluralidad de módulos de control de la cinta está montada

sobre el soporte para colocar ciclos de cinta sobre el sustrato. Un motor está montado en la cabeza, y un accionamiento acoplado entre el motor y los módulos es operable para ajustar la posición lateral de al menos ciertos módulos de la cabeza.

Otras características y ventajas de la presente invención serán evidentes para los expertos en la técnica a partir de una consideración de la siguiente descripción detallada tomada en conjunción con los dibujos adjuntos.

Descripción de las ilustraciones

La figura 1 es una ilustración de un diagrama de bloques general de un sistema para la producción de

laminados compuestos. La figura 2 es una ilustración de una vista en perspectiva de un par de cabezas de aplicación de cinta montado en un pórtico controlado automáticamente. La figura 3 es una ilustración de un diagrama de bloques funcional de un sistema para producir laminados utilizando un pórtico, del tipo mostrado en la figura 2. La figura 4 es una ilustración de un diagrama de bloques funcional que muestra la relación entre un módulo de control de la cinta y otros componentes de la cabeza de aplicación. La figura 5 es una ilustración de una vista en perspectiva de un conjunto de módulos de control de la cinta, incluyendo una forma alternativa de un módulo de control de la cinta para el que se establecen una banda de tiras de cinta estrecha.

45 La figura 6 es una ilustración de una vista en planta de ciclos de cinta formando una sola banda, y que muestra el desplazamiento entre los grupos escalonadas de módulos de control de la cinta. La figura 7 es una ilustración similar... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de colocación de cinta de material compuesto (86) para formar una pieza de material compuesto

(57) utilizando una cabeza de aplicación de la cinta (58) , en el que la cabeza de aplicación de la cinta (58)

comprende una pluralidad de módulos de control de la cinta (84a, 84b) para colocar la cinta (86) , caracterizado por que que comprende la etapa de ajustar la posición lateral de al menos un módulo de control de la cinta (84) en la pluralidad de los módulos de control de la cinta (84a, 84b) automáticamente y de forma independiente cuando la cinta (86) está siendo colocada por los módulos (84a, 84b) , siendo la posición lateral sustancialmente ortogonal a la dirección de desplazamiento (110) de la cabeza de aplicación (58) .

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa de ajuste incluye ajustar la posición lateral del módulo de control de la cinta (84) de tal manera que la distancia entre las líneas centrales (127) de cintas adyacentes (86) se altera.

15 3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que ajustar la posición de al menos un módulo de control de la cinta

(84) se realiza automáticamente de acuerdo con un conjunto de instrucciones programadas (134) .

4. Procedimiento según la reivindicación 1, que también comprende el ajuste de un escalonamiento de módulos de control de la cinta adyacentes (84) .

5. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además el ajuste de la posición de los grupos escalonados primero y segundo (84a, 84b) de los módulos de control de la cinta (84) entre sí en una dirección (126) sustancialmente transversal a una dirección de desplazamiento (110) de los módulos de control de la cinta (84) .

25 6. Procedimiento según la reivindicación 1, que también comprende la agregación de las cintas (86) colocadas por la pluralidad de módulos de control de la cinta (86a, 86b) en un ancho de banda (87) .

7. Procedimiento según la reivindicación 1, que también comprende colocar las cintas (86) de tal manera que un número avanzado (86a) de las cintas (86) se colocan espacialmente avanzadas (d) en una dirección de desplazamiento (110) desde un número de salida (86b) de las cintas (86) .

8. Máquina de colocación de cinta (50) para formar una pieza de material compuesto (57) , que comprende:

una cabeza de aplicación de la cinta (58) ;

un sistema de control (56) una pluralidad de módulos de control de la cinta (84) para retirar de la cinta (86) ; caracterizada por que también comprende:

unos medios (120a, 120b) , acoplados con los módulos (84) para ajustar la posición lateral de al menos algunos de los módulos (84) automáticamente y de forma independiente, siendo la posición lateral sustancialmente ortogonal a la dirección de desplazamiento (110) de la cabeza de aplicación (58) ; y un programa (134) utilizado por el sistema de control (56) para ajustar la posición lateral de al menos ciertos módulos (84) cuando la cinta (86) está siendo colocada por los módulos (84) .

45 9. Máquina (50) según la reivindicación 8, en la que los módulos de control de la cinta (84) incluyen grupos primero y segundo (84a, 84b) de los mismos escalonados uno con respecto al otro en una dirección de desplazamiento (110) de los módulos (84) .

10. Máquina (50) según la reivindicación 8, en la que los módulos de control de la cinta (84) en los grupos escalonados primero y segundo (84a, 84b) de los mismos están dispuestos alternativamente en una dirección (126) sustancialmente transversal a la dirección de desplazamiento (110) de los módulos (84) .

11. Máquina (50) según la reivindicación 8, en la que los medios de ajuste (120a, 120b) incluyen:

55 un motor (130a, 130b) , y una unidad (132a, 132b) el acoplamiento del motor (130a, 130b) con al menos ciertos módulos (84) , y un sistema de control programado (56) para controlar el funcionamiento del motor (130a, 130b) .

12. Máquina (50) según la reivindicación 8, en la que los módulos de control de la cinta (84) están dispuestos en grupos primero y segundo (84a, 94b) que están escalonados uno con respecto al otro en la dirección de desplazamiento (110) de los módulos (84) .

13. Máquina (50) según la reivindicación 12, en la que los módulos de control de la cinta (84) en los grupos primero y

segundo (84a, 84b) de los mismos están dispuestos alternativamente en una dirección (126) sustancialmente 65 transversal a la dirección de desplazamiento (110) de los módulos (84) .

14. Máquina (50) según la reivindicación 11, que también comprende un programa (134) utilizado por el sistema de control (56) para ajustar la posición lateral de al menos ciertos módulos (84) .

15. Máquina (50) según la reivindicación 8, que también comprende un soporte (128a, 128b) que tiene los módulos

(84) montados en el mismo para el ajuste lateral en una dirección (126) sustancialmente transversal a la dirección de desplazamiento (110) de los módulos (84) .