了在成形過程中的靠后時段的三個輥；
[0037]圖14是替代性的輥單元的分解圖；以及
[0038]圖15是用于通過成形輥而非導輥使復合裝料成形的裝置的示意圖。
【具體實施方式】
[0039]圖1中示出的用于使復合裝料成形的裝置包括具有模制表面2、夾持表面3和凸角部4的模具I，其中，表面2與表面3在凸角部4處相接。模具I可以由諸如鎳-鐵合金Invar(FeNi36)之類的任何適當的材料制成。
[0040]圖2中示出的未固化的復合裝料20從儲存裝置移除，并且夾持件7朝向夾持表面3移動以將復合裝料20的第一部分21夾持在夾持件7與夾持表面3之間。
[0041 ]裝料20包括外層23、內層24和多個內部層25。層23至層25都終止于裝料的自由邊緣26處。每個內部層25均包括浸漬有未固化的環氧樹脂基質(通常被稱作為“預浸漬”)的一組單向碳纖維。內層23和外層24也可以為預浸漬層，或者內層23和外層24可以為非復合釋放層。
[0042]返回至圖1:在模具I的上方，機械臂16上懸吊有支承件10，其中，機械臂16可以左/右以及上/下移動。支承件10承載一對紅外加熱器11，其中，在所述一對紅外加熱器11之間具有間隙18。支承件還承載成形輥14和導輥15。每個輥14、15均承載在相應的線性輥致動器12的相應的桿13的端部上。棍14、15可以由諸如氯丁橡膠之類的屈從性(compliant)材料或者諸如聚四氟乙烯(PTFE)之類的硬材料制成。
[0043]在模具I內嵌置有多個加熱器5、6(在本示例中是兩個加熱器，但也可以設置更多個加熱器)。加熱器5對模具的模制表面2進行加熱，并且加熱器6對模具的凸角部4進行加熱。加熱器5、6可以是電加熱器，或者加熱器5、6可以使用水、油或空氣作為加熱介質。
[0044]在第一步驟中，如圖2中所示，紅外加熱器11被打開以對裝料20的位于間隙18中的自由部分22進行預加熱。加熱器5、6也被打開以對模具I進行預加熱。該裝置被封閉在罩或封閉件19(圖1中所示)內以使裝料能夠快速地達到一定溫度。可選地，封閉件19可以通過熱空氣對流而升溫。
[0045]當裝料20上升至一定溫度(該溫度取決于材料類型，約為70°C至80°C)時，隨后支承件10通過機械臂16向上移動使得桿13可以如圖3中所示那樣延伸，從而使成形輥14在裝料的一側與外層23接觸并且使導輥15在裝料的相反側與內層24接觸。在輥14、15已與裝料接觸之后，輥致動器12繼續施加力使得輥14、15壓縮位于輥14、15之間的裝料。
[0046]接下來，如圖4至圖7中所示，機械臂16向右移動，使得輥14、15同時行進經過模制表面2。成形輥14使裝料的自由部分在模具的凸角部上彎曲以形成+90°的彎曲部30，其中，外層23位于彎曲部30的外側。裝料的自由部分還通過導輥遠離模制表面彎曲以形成-90°的彎曲部31，其中，內層24位于彎曲部31的外側。輥將裝料逐漸地拉動經過模制表面，并且隨著輥的拉動，成形輥14使裝料的內層24壓靠模制表面2并且第二彎曲部31朝向裝料的自由邊緣26移動。輥14、15隨著它們移動經過模具而圍繞它們各自的旋轉軸線沿相反的方向(如由圖4和圖5中的箭頭所指示的方向)旋轉，因此當裝料被拉動穿過輥14與輥15之間的間隙時，在輥14、15與裝料之間不存在滑動。
[0047]盡管模制表面2在附圖中被指示為平的，但模制表面2也可以具有帶斜坡、缺口等的復雜的非平坦形狀。如以上提到的，成形輥14使裝料的內層24壓靠模制表面2。該壓力使裝料能夠被模制成依循模制表面2的輪廓的復雜形狀。成形輥14的使用意味著:存在與裝料的滾動式相互作用而非滑動運動。這種滾動式相互作用使得成形輥14能夠通過比在裝料上滑動的按壓裝置更大和/或更嚴密地控制的壓力使裝料壓靠在模制表面上。
[0048]裝料的層23至25中的至少一些層在裝料彎曲時相對于彼此滑動，但在成形過程期間裝料的雙曲率意味著不存在裝料的自由邊緣26的“書頁端部(book-ending)”，因此在圖4和圖5中，裝料的自由邊緣26相對于裝料的自由邊緣的面成直角。當裝料的自由邊緣26穿過輥14、15之間的間隙時，裝料的自由邊緣26采用圖6和圖7中示出的“書頁端部”的成角度輪廓。
[0049]機械臂16足夠慢地移動，以使呈壓縮狀態的纖維(在彎曲部30、31的內側)以及呈張緊狀態的纖維(在彎曲部30、31的外側)可以相對于彼此滑動，并且纖維不會出現損壞或褶皺。機械臂16的運動速度可以由閉環控制系統控制，該閉環控制系統通過安裝在機械臂16與支承件10之間的力矩傳感器(未示出)測量應變速率并且將這些測得值用作至控制系統(未示出)的輸入。控制系統在由力矩傳感器測得的應變速率變得過高的情況下減小機械臂16的運動速度。
[0050]夾持件7保持固定就位，使得裝料的第一部分21在裝料彎曲時不會相對于模具I移動。
[0051]位于模具中的加熱器5、6在成形過程期間保持打開，使得裝料20在裝料20于角部4上彎曲并被按壓到模制表面2上時被加熱。
[0052]在裝料已經在輥14、15之間的間隙中穿過之后，如圖6中所示，機械臂16繼續移動至圖7中示出的位置，使得裝料通過成形輥14被按壓成與模制表面2接觸直至裝料的自由邊緣26與模制表面2接觸。因此，第二彎曲部31被移除，從而如圖7中所示僅留下第一彎曲部30 ο
[0053]夾持件7隨后縮回，并且圖7中示出的彎曲裝料保持在模具上，直到包括固化的所有隨后的制造操作完成為止，此時，最終的部件被脫模。
[0054]裝料通過下述步驟被固化:將真空袋膜連同諸如透氣織物和釋放膜之類的各種其他層一起鋪設到裝料上;施加真空以使得壓力被施加至裝料；以及同時將溫度升高至約180°C的固化溫度以使得裝料中的環氧樹脂基質材料固化。
[0055]圖8示出了本發明的替代性實施方式，在該替代性實施方式中，導輥15由低摩擦引導板15a代替，該低摩擦引導板15a執行與輥15類似的引導功能，但通過滑動作用而非滾動作用接合裝料。
[0056]圖9示出了輥組件，該輥組件可以替代在先前實施方式中示出的單個成形輥14。在圖9的示例中，桿13由致動板113替代，該致動板113承載具有基部40和一對承載軌道41的U形輥承載件。如圖10中所示，每個承載軌道41均在其下邊緣處具有凸緣42并且在每個端部處均具有保持板43。棍承載件40、41承載有一排棍單元，棍單元中的一個棍單元在圖11中示出。每個輥單元均包括承載部分45，該承載部分45通過卷簧46聯接至輥承載件的基部40，該卷簧46可以伸縮以使承載部分45能夠在伸展位置與縮回位置之間移動。
[0057]每個承載部分45均具有一對凸部47，所述一對凸部47在承載部分45處于其完全伸展的位置時抵靠凸緣42。該排的每個端部處的輥單元的翼狀部47均抵靠保持板43。
[0058]每個承載部分45均承載相應的成形輥114，該相應的成形輥114通過外部軸承(未示出)聯接至承載部分，該外部軸承使成形輥114能夠繞圖12中示出的旋轉軸線旋轉。圖12是示出了具有僅三個成形輥45的端部執行器的示意圖，所述三個成形輥45將裝料120按壓到模制表面102的水平部分上。在這種情況下，所述三個輥的旋轉軸線50至52是共線的并且平行于模制表面102。圖13示出了三個輥114在成形過程中在模制表面102已變得成角度并且三個旋轉軸線50至52已變得偏移而使得所述三個旋轉軸線50至52不再共線(但是所述三個旋轉軸線50至52仍然保持彼此平行并且垂直于支承件40、41的運動方向，支承件40、41沿離開圖12和圖13的平面的Y方向移動)時的稍后時刻的視圖。
[0059]可選地，成形輥114的表面可以由諸如氯丁橡膠之類的順從性材料制成，從而大大地減小所限定的可見痕跡。另外，出于類似目的，成形輥114的邊緣可以具有弧度。
[0060]如圖11中所示，每個成形輥114均通過柔性安裝件(在這種情況下為卷簧)安裝至輥承載件40、41，該柔性安裝件使成形輥的旋轉軸線能夠相對于輥承載件以及相對于其他成形輥移動。此外，每個成形輥114均可以獨立于其他成形輥114而在所述每個成形輥114的相應的外部軸承上旋轉，因此，所述每個成形輥114在需要時可以以不同的速率旋轉以適應模制表面102中的斜坡或其他波狀部。
[0061]圖14是替代性輥單元的示出了外部軸承的分解圖。承載部分由兩個半部145a、145b形成，所述兩個半部145a、145b在所述兩個半部145a、145b之間承載與成形輥114的周緣接合的七個滾子軸承60。
[0062]圖15是根據本發明的另一實施方式的用于使復合裝料成形的裝置的示意圖。與圖1的實施方式的特征等同的特征被賦予增加了 200的相同的附圖標記，因此將不再進行描述。成形輥214承載在通過推桿