[发明专利]形成复合叠层结构的系统和方法

说明书

本发明公开了一种用于形成复合叠层结构的叠层系统和方法。所述系统包括机器人装置和联接到机器人装置的末端执行器。末端执行器包括可压缩材料层，所述可压缩材料层配置成当定位在复合叠层结构上方时将多个复合材料层片压缩在一起。末端执行器进一步包括第一吸力装置，所述第一吸力装置配置成吸住粘附于最外部复合材料层片的可移除膜。将机器人装置配置成相对于复合叠层结构平移末端执行器，使得在第一吸力装置吸住可移除膜的同时，从最外部复合材料层片剥离可移除膜。

技术领域

本发明一般涉及制造复合结构，并且更具体地涉及利用整体层片压实和膜移除工具形成复合叠层结构的系统和方法。

背景技术

复合层压部件通常包括组装在一起的多个复合材料层或层片，以提供具有改进的工程特性的复合部件。通常通过在彼此的顶部上堆叠多个层片直至达到期望的厚度和形状来制造复合部件。例如，制造工艺通常包括将复合材料层片切割成期望的形状，逐层地堆叠层片，并且在每个附加层片层叠在先前堆叠的层片上之后压实层片。复合材料层片可以与可移除聚合物膜一起生产，所述可移除聚合物膜在层片的至少一侧上延伸，并且有助于在储存中维持堆叠层片之间的分离。在复合部件的制造过程中，在将后续层片堆叠在先前层叠的层片顶部上之前，从复合材料层片中移除聚合物膜。在每个层片已经堆叠之后移除聚合物膜可能是耗时且费力的任务。

发明内容

在一个方面，本发明提供了一种用于由多个复合材料层片形成复合叠层结构的叠层系统，其中最外部复合材料层片具有粘附于其上的可移除膜。所述系统包括机器人装置和联接到机器人装置的末端执行器(end effector)。末端执行器包括可压缩材料层，所述可压缩材料层配置成当定位在复合叠层结构上方时将多个复合材料层片压缩在一起。末端执行器进一步包括第一吸力装置(suction device)，所述第一吸力装置配置成吸住(grip)粘附于最外部复合材料层片的可移除膜。将机器人装置配置成相对于复合叠层结构平移末端执行器，使得在第一吸力装置吸住可移除膜的同时，从最外部复合材料层片剥离可移除膜。

在另一方面，本发明提供了一种用于由多个复合材料层片形成复合叠层结构的末端执行器，其中最外部复合材料层片具有粘附于其上的可移除膜。末端执行器包括刚性板和联接到刚性板的可压缩材料层。将可压缩材料层配置成与复合叠层结构的轮廓一致，并且配置成当定位在复合叠层结构上方时将多个复合材料层片压缩在一起。将第一吸力装置联接到刚性板。将第一吸力装置配置成吸住粘附于最外部复合材料层片的可移除膜，使得当在第一吸力装置吸住可移除膜的同时相对于复合叠层结构平移末端执行器时，可从最外部复合材料层片剥离可移除膜。

在又一方面，本发明提供了一种由多个复合材料层片形成复合叠层结构的方法，其中最外部复合材料层片具有粘附于其上的可移除膜。所述方法包括将末端执行器定位在复合叠层结构上方，其中末端执行器包括可压缩材料层和第一吸力装置。所述方法还包括利用末端执行器向复合叠层结构施加压力，使得可压缩材料层与复合叠层结构的轮廓一致，并且使得可压缩材料层将多个复合材料层片压缩在一起。所述方法进一步包括利用第一吸力装置吸住可移除膜，并且相对于复合叠层结构平移末端执行器，使得在第一吸力装置吸住可移除膜的同时从最外部复合材料层片剥离可移除膜。

本发明的技术方案1提供一种用于由多个复合材料层片形成复合叠层结构的叠层系统，其中最外部复合材料层片具有粘附于其上的可移除膜，所述系统包括：机器人装置；和联接到所述机器人装置的末端执行器，所述末端执行器包括：可压缩材料层，所述可压缩材料层配置成当定位在所述复合叠层结构上方时将所述多个复合材料层片压缩在一起；和第一吸力装置，所述第一吸力装置配置成吸住粘附于所述最外部复合材料层片的所述可移除膜，其中将所述机器人装置配置成相对于所述复合叠层结构平移所述末端执行器，使得在所述第一吸力装置吸住所述可移除膜的同时，从所述最外部复合材料层片剥离所述可移除膜。

技术方案2：根据技术方案1所述的系统，其中所述末端执行器进一步包括联接到所述可压缩材料层的刚性板。