特許 7502804 可変外形成形装置および方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-11

(45)【発行日】2024-06-19

(54)【発明の名称】可変外形成形装置および方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 51/20 20060101AFI20240612BHJP

   B29C 43/22 20060101ALI20240612BHJP

   B29C 43/44 20060101ALI20240612BHJP

   B29C 48/92 20190101ALI20240612BHJP

   B29C 51/10 20060101ALI20240612BHJP

   B29C 51/30 20060101ALI20240612BHJP

【ＦＩ】

B29C51/20

B29C43/22

B29C43/44

B29C48/92

B29C51/10

B29C51/30

【請求項の数】 34

(21)【出願番号】P 2021547975

(86)(22)【出願日】2019-10-30

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-20

(86)【国際出願番号】 IB2019059283

(87)【国際公開番号】W WO2020089800

(87)【国際公開日】2020-05-07

【審査請求日】2022-10-25

(31)【優先権主張番号】747826

(32)【優先日】2018-10-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】NZ

(73)【特許権者】

【識別番号】521185044

【氏名又は名称】ユーロ－レジャー インベストメンツ リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000659

【氏名又は名称】弁理士法人広江アソシエイツ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】エルセグ，アイバン ヴラジミール ジョセフ

【審査官】和瀬田 芳正

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３６８７６８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表平０７－５０００６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２２５７３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０２８８８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／０１９８８５（ＷＯ，Ａ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ５１／２０－５１／２４

Ｂ２９Ｃ ５１／３０－５１／４０

Ｂ２９Ｃ ４３／２２

Ｂ２９Ｃ ４３／４４

Ｂ２９Ｃ ４８／９２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の成形ユニットであって、前記成形ユニットのそれぞれは、成形される材料を受容するための、少なくとも１つの成形開口部を有し、前記成形開口部は少なくとも一対の対向する成形面を備え、前記対向する成形面のうちの少なくとも１つは、前記材料が前記成形ユニットの前記成形開口部を通過するときに、所定の構造の結果として得られる形状または外形を付与するように、所定の形状または外形に動的に制御可能である、成形ユニットと、
アクチュエータユニットであって、前記アクチュエータユニットは、アクチュエータ接続部と、少なくとも１つ以上のアクチュエータ、および、プレートを備え、前記アクチュエータ接続部は前記１つ以上のアクチュエータを前記プレートに係合し、前記アクチュエータ接続部は１つの自由度、２つの自由度、３つの自由度、４つの自由度、５つの自由度、６つの自由度、またはそれよりも多い自由度で移動可能であるアクチュエータユニットと、
複数の支持ユニットであって、前記複数の支持ユニットのそれぞれは、前記成形される材料が前記成形開口部を通過すると、前記成形される材料を支持するように構成された支持ユニットと、を備え、
前記アクチュエータの複数の接続されたエンドキャップは、前記成形面を形成するように構成されており、
隣接する前記アクチュエータの前記エンドキャップは、互いに接続可能、及び、互いに分離可能に構成されている装置。

【請求項2】

コントローラをさらに備え、前記一対の対向する成形面が、前記材料が前記成形ユニットの前記成形開口部を通過するときに、所定の構造の結果として得られる形状または外形を概ね付与するように、前記コントローラによって所定の形状または外形に個別にかつ動的に制御可能である、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記アクチュエータユニットは、
回転可能なシャフトであって、前記プレートが、前記回転可能なシャフトから回転可能に接続可能、かつ分離可能である、回転可能なシャフトと、
ハウジングであって、前記ハウジングは少なくとも１つのシャフトアパーチャを有し、前記シャフトアパーチャは、前記シャフトの経路を前記ハウジング内部に通せるように構成されたハウジングと、をさらに備える、請求項２に記載の装置。

【請求項4】

前記アクチュエータユニットは、枢動可能な接続部をさらに備え、前記枢動可能な接続部は前記プレートおよび前記回転可能なシャフトに係合するように構成された、請求項３に記載の装置。

【請求項5】

前記少なくとも１つ以上のアクチュエータは、油圧、空気圧、または電気アクチュエータのうち、少なくとも１つを備える、請求項４に記載の装置。

【請求項6】

前記１つ以上のアクチュエータは、長手方向軸に沿って長さが長くなる、および／または短くなるように変化させるように構成され、前記１つ以上のアクチュエータは、前記成形面の形状または外形を修正するようにさらに構成された、請求項２に記載の装置。

【請求項7】

前記少なくとも１つ以上のアクチュエータは、ロボットエンドエフェクタ、真空アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、筋アクチュエータ、サーボアクチュエータ、油圧アクチュエータ、音声コイルアクチュエータ、ピエゾアクチュエータ、チェーンアクチュエータのうちの少なくとも１つを備える、請求項４に記載の装置。

【請求項8】

ステッピングモータ、ＤＣモータ、ＡＣモータ、電子制御モータ、サーボモータ、ハイブリッドサーボステッピングモータ、筋アクチュエータ、空気圧モータ、真空モータ、油圧モータ、音声コイルモータ、ピエゾモータのうちの少なくとも１つであるモータをさらに備える、請求項１に記載の装置。

【請求項9】

少なくとも１つの加熱源または加熱システムをさらに備え、前記加熱源または前記加熱システムは、前記成形ユニットの前記成形開口部を通過する前記材料を加熱するように構成され、前記加熱源または前記加熱システムは、マイクロ波加熱源、赤外線源、電気ヒータまたは電気加熱装置、ガス加熱源、空気加熱、誘導加熱、電磁誘導加熱のうちの少なくとも１つを備え、前記材料は、テープ、炭素繊維、織り繊維、強化繊維、布、金属、合金、複合材料、一方向性繊維、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、コア材料、金属コア材料、ハイブリッド熱可塑性材料、付加製造材料、積層材のうち、少なくとも１つを含む、請求項１に記載の装置。

【請求項10】

前記複数の成形ユニットは、少なくとも第２の成形ユニット、第３の成形ユニット、および第４の成形ユニットを備え、前記複数の成形ユニットのそれぞれは、同一の、または異なる所定の構造を、成形される前記材料に付与するように構成され、前記装置は一連のゾーンに分割され、前記ゾーンは、前記装置の長さ部分および幅方向部分であり、各ゾーンは、少なくとも１つの加熱源または加熱システム、および成形される前記材料の、表面および／またはコアの温度を監視するように構成された少なくとも１つの温度センサーを備える、請求項２に記載の装置。

【請求項11】

成形される前記材料を前記少なくとも１つの成形開口部に向かって前進させ、および／または通過するように構成された材料アドバンサをさらに備え、第１の成形ユニットは、ロボットエンドエフェクタを介してロボットアームに係合された成形ユニット支持体を備え、前記材料アドバンサは、ローラまたはインテリジェントローラシステム、１つ以上のコンベヤのうち少なくとも１つを備え、前記コンベヤは前記成形ユニットの前、後ろ、またはその間に配置され得る、請求項１０に記載の装置。

【請求項12】

前記成形ユニットのそれぞれは、前記成形開口部の前記所定の構造を画定するように構成された少なくとも１つ以上のモジュールを備え、前記１つ以上のモジュールは、前記アクチュエータを機械的に保持および維持するように構成され、前記１つ以上のモジュールは、前記アクチュエータ間の、および／または前記アクチュエータと前記コントローラとの間の電子接続を提供するように構成された、請求項２に記載の装置。

【請求項13】

前記１つ以上のモジュールは、前記成形開口部の下部または底部外形、もしくは、成形面を画定するように構成され、前記下部または底部成形面は、成形される前記材料の下部面に係合するように構成された、請求項１２に記載の装置。

【請求項14】

前記少なくとも１つ以上のモジュールは、前記成形開口部の上部または上側外形、または上部または上側成形面を画定するように構成され、前記上部または上側成形面は、成形される前記材料の上部面に係合するように構成された、請求項１３に記載の装置。

【請求項15】

前記少なくとも１つ以上のモジュールは、全体的に前記成形開口部の第１の側面に位置する第１の側方モジュールと、全体的に前記成形開口部の第２の側面に位置する第２の側方モジュールと、をさらに備える、請求項１４に記載の装置。

【請求項16】

前記少なくとも１つ以上のモジュールは、前記１つ以上のアクチュエータを冷却するように構成された冷却システムをさらに備える、請求項１５に記載の装置。

【請求項17】

前記コントローラは、前記１つ以上のアクチュエータの位置を制御し、前記成形開口部の断面積を修正または変化させるようにさらに構成された、請求項６に記載の装置。

【請求項18】

前記アクチュエータユニットは、成形される前記材料の一方の縁部または両方の縁部と係合するように構成された１つ以上の縁部アクチュエータをさらに含み、前記１つ以上の縁部アクチュエータは、成形される前記材料の対向側部と係合するように構成されている一対の対向縁部アクチュエータを備える、請求項１２に記載の装置。

【請求項19】

アライメントシステムをさらに備え、前記アライメントシステムは、成形される前記材料を、前記成形ユニットに対して整列させるように構成される、請求項１に記載の装置。

【請求項20】

前記アクチュエータは、圧力を、振動または微小振動を介して印加し、および、前記１つ以上のアクチュエータまたは前記材料に印加された前記圧力を調節するように構成される、請求項５に記載の装置。

【請求項21】

１つ以上の位置センサーをさらに備え、前記位置センサーは前記モジュールおよび／または前記アクチュエータの位置を測定するように構成され、前記位置センサーは、前記アクチュエータを所望の位置まで動作させるために、閉ループ制御で動作するように構成された、請求項１２に記載の装置。

【請求項22】

成形される前記材料が前記アクチュエータおよび／または前記モジュールと接触する場所で、成形される前記材料の温度を測定するように構成された温度センサーをさらに備え、前記温度センサーは、赤外線温度センサー、光学温度センサー、マイクロ波測定システム、および電磁放射線測定システムのうちの少なくとも１つを備える、請求項１２に記載の装置。

【請求項23】

前記１つ以上のアクチュエータおよび／または１つ以上の前記モジュールに供給される電圧を測定するように構成された電圧および電流センサー（複数可）と、
成形される前記材料に対する前記アクチュエータとの間の力を測定するように構成された力センサーと、をさらに備える、請求項１２に記載の装置。

【請求項24】

平行に配置された第１の成形開口部および第２の成形開口部をさらに備える、請求項１２に記載の装置。

【請求項25】

真空圧を測定するように構成された圧力センサーをさらに備える、請求項１２に記載の装置。

【請求項26】

１つ以上のプロセッサおよび／またはメモリをさらに備え、前記プロセッサおよび／または前記メモリは、１つ以上のセンサーから入力を受信するように、および／または前記アクチュエータおよび／または前記モジュールの動作を制御するように構成される、請求項１２に記載の装置。

【請求項27】

前記１つ以上のアクチュエータをディテールアクチュエータとして備え、前記ディテールアクチュエータは、工作機械またはＣＮＣツールを備える、請求項１２に記載の装置。

【請求項28】

前記アクチュエータユニットは、前記アクチュエータに対する角度旋回部分の調整を可能にするように構成された旋回部分をさらに備える、請求項４に記載の装置。

【請求項29】

弾性膜をさらに備え、前記弾性膜は上部弾性膜と、下部弾性膜と、を備える、請求項１に記載の装置。

【請求項30】

真空ポートをさらに備え、前記真空ポートは、前記弾性膜と、成形される前記材料との間に位置する任意のガスが除去されることを可能にするように構成された、請求項２９に記載の装置。

【請求項31】

前記コントローラは、アクチュエータ制御スキームまたは方法に従って、前記１つ以上のアクチュエータを制御するように構成されており、前記方法は、
前記１つ以上のアクチュエータを第１の所定の位置に移動するステップと、
所定の成形力を所定の時間印加するステップと、
前記１つ以上のアクチュエータを第３の所定の位置に移動するステップと、を含む、請求項２に記載の装置。

【請求項32】

前記コントローラは、アクチュエータ制御スキームまたは方法に従って、前記１つ以上のアクチュエータを制御するように構成されており、前記方法は、
前記アクチュエータを材料保持位置に制御するステップと、
前記アクチュエータを制御して、成形力を印加するステップと、
前記アクチュエータを制御して、前記成形力を所定の時間維持するステップと、
前記アクチュエータを前記材料保持位置に制御するステップと、を含む、請求項２に記載の装置。

【請求項33】

１つ以上の冷却チャネルを有し、前記１つ以上の冷却チャネルは、成形される前記材料を冷却するように構成された、請求項１に記載の装置。

【請求項34】

レーザー測定システム、コンピュータビジョン測定、およびロボットで観察可能な測定のうち、少なくとも１つを備える測定モジュール／システムと、
自動工作機械ステーションと、
加熱システムと、
冷却システムと、
延伸ユニットと、
有線または無線で、コントローラを前記システムまたはモジュールに接続するように構成された通信リンクと、を含むシステムまたはモジュールをさらに備える、請求項１に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概して、連続または半連続的に三次元物品を成形する装置および方法に関する。

【背景技術】

【0002】

材料の成形は、様々な業界の様々な構成要素および製品の製造に不可欠なプロセスである。構成要素を成形するための従来のアプローチは、プレス成形および射出成形などのプロセスによって成形品を成形することを含み得る。

【発明の概要】

【0003】

先行技術の限界を克服するのに少なくともいくらか役に立つ、または公衆に有用な選択肢を提供する、物品を成形するための装置、方法、またはプロセスを提供することが、本発明の目的である。

【0004】

本発明の第１の態様では、材料を成形するための装置であって、
少なくとも１つの成形ユニットを備え、各成形ユニットが、成形される材料の供給を受容するための少なくとも１つの成形開口部を有し、
成形開口部（複数可）のうちの少なくとも１つが、対向する成形面を備え、
対向する成形面のうちのうちの少なくとも１つが、材料の供給が成形ユニットの成形開口部を通過するときに、所定の構造の結果として得られる形状または外形を付与するように、所定の形状または外形に動的に制御可能である、装置が提供される。

【0005】

本発明の第２の態様では、連続的または半連続的に材料を成形するためのプロセスが提供され、このプロセスは、成形される材料の供給を少なくとも１つの成形ユニットに指向する（行う）ことを含み、各成形ユニットが、成形される材料の供給を受容するための少なくとも１つの成形開口部を有し、成形開口部（複数可）のうちの少なくとも１つが、対向するまたは少なくとも１つの成形面を備え、これらの対向する成形面のうちの少なくとも１つが、材料の供給が成形ユニットの成形開口部を通過するときに、所定の構造の結果として得られる形状または外形を付与するように、所定の形状または外形に動的に制御可能になっている。

【0006】

上記の態様に関して、以下が当てはまる。

【0007】

いくつかの実施形態では、対向する成形面の対は、材料の供給が成形ユニットの成形開口部を通過するときに、所定の構造の結果として得られる形状または外形を付与するように、所定の形状または外形に個々にかつ動的に制御可能になっている。

【0008】

いくつかの実施形態では、この装置は、成形される材料の供給を成形ユニットの開口部に前進させるための材料アドバンサを備える。

【0009】

いくつかの実施形態では、材料アドバンサ（前進器）は、材料を所定の構造に成形するために、成形される材料を少なくとも１つの成形ユニットの少なくとも１つの成形開口部に向かって、および／または少なくとも１つの成形開口部を通って前進させるように構成されている。

【0010】

いくつかの実施形態では、材料は、各成形ユニットから所定の構造を付与される。

【0011】

いくつかの実施形態では、材料が、連続配置された一連の成形ユニットを通って連続供給され、各成形ユニットが、材料に同じまたは異なる所定の構造を付与する。

【0012】

いくつかの実施形態では、連続配置された一連の成形ユニットによって付与される成形力の連続印加から、結果として得られる構造を達成する。

【0013】

いくつかの実施形態では、装置は、コントローラを備える。

【0014】

いくつかの実施形態では、コントローラは、成形ユニットの断面形状を、任意選択で、規定の方向に沿って修正するように構成されている。

【0015】

いくつかの実施形態では、成形開口部は、成形される材料に圧力または力を印加するように構成されている。

【0016】

いくつかの実施形態では、成形される材料が成形開口部を通過するときに、圧力または力が、成形される材料の外形を変更する。

【0017】

いくつかの実施形態では、圧力または力が、成形される材料の統合を促進する。

【0018】

いくつかの実施形態では、圧力または力が、振動または微小振動を介して印加される。

【0019】

いくつかの実施形態では、１つ以上の材料が、材料の供給として成形ユニットに提供され得る。

【0020】

いくつかの実施形態では、１つ以上の材料が、成形ユニットによって、統合された材料に成形される。

【0021】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの成形開口部が、入口および出口を備え、材料が、少なくとも１つの成形開口部の入口を通され、少なくとも成形開口部の出口を出されるように構成されている。

【0022】

いくつかの実施形態では、複数の成形開口部が存在する。

【0023】

いくつかの実施形態では、成形開口部は、成形開口部のサイズおよびまたは形状を変化させるように修正可能であるように構成されている

【0024】

いくつかの実施形態では、成形ユニットは、少なくとも１つの成形開口部の当該入口もしくは入口の断面積を修正または変化させるように構成された入口アクチュエータを備える。

【0025】

いくつかの実施形態では、成形ユニットは、少なくとも１つの成形開口部の当該出口または出口の断面積を修正または変化させるように構成された出口アクチュエータを備える。

【0026】

いくつかの実施形態では、成形ユニットは、少なくとも１つのモジュールを備え、この少なくとも１つのモジュールは、成形開口部の外形の表面を画定するように構成されている。

【0027】

いくつかの実施形態では、成形ユニットは、上部または上側モジュールを備え、上部または上側モジュールは、成形開口部の上部または上側外形を画定するように構成されている。

【0028】

いくつかの実施形態では、成形ユニットは、下部または底部モジュールを備え、下部または底部モジュールは、成形開口部の下部または底部外形を画定するように構成されている。

【0029】

いくつかの実施形態では、上部または上側モジュールは、下部または底部モジュールと鏡対称（左右対称）である。

【0030】

いくつかの実施形態では、上部もしくは上側モジュールおよび下部もしくは底部モジュールは、実質的に同じ幅および長さである。

【0031】

いくつかの実施形態では、上部もしくは上側モジュールおよび下部もしくは底部モジュールの幅は、成形される材料と実質的に同じである。

【0032】

いくつかの実施形態では、成形ユニットは、１つ以上の側方モジュール（複数可）を備え、側方モジュール（複数可）は、成形開口部の１つ以上の側面を画定するように構成されている。

【0033】

いくつかの実施形態では、１つ以上の側方モジュールが、第１の側方モジュールと、第２の側方モジュールと、を備える。

【0034】

いくつかの実施形態では、第１の側方モジュールおよび第２の側方モジュールは、成形開口部の両側に位置する。

【0035】

いくつかの実施形態では、成形ユニットは、少なくとも１つのアクチュエータを備え、この少なくとも１つのアクチュエータは、成形開口部の断面積を修正または変化させるように構成されている。

【0036】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つのアクチュエータが、成形面の所定の形状または外形を修正するように構成され得る。

【0037】

いくつかの実施形態では、アクチュエータの端面は、成形面の所定の形状または外形の少なくとも一部を画定するように構成されている。

【0038】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つのアクチュエータが、エンドキャップを備え、エンドキャップは、アクチュエータの端面を画定する。

【0039】

いくつかの実施形態では、エンドキャップは、少なくとも１つのアクチュエータから接続可能、かつ分離可能である。

【0040】

いくつかの実施形態では、エンドキャップの外形および／または表面は、動的に制御可能である。

【0041】

いくつかの実施形態では、エンドキャップは、隣接するアクチュエータ（複数可）の１つ以上のエンドキャップに接続可能、および１つ以上のエンドキャップから分離可能である。

【0042】

いくつかの実施形態では、各エンドキャップが、接続特徴（任意選択で、チャネル）を備え、接続特徴は、隣接するアクチュエータ（複数可）のエンドキャップ間の接続および分離を可能にする。

【0043】

いくつかの実施形態では、複数の接続されたエンドキャップが、成形面を形成する。

【0044】

いくつかの実施形態では、当該モジュールまたは少なくとも１つのモジュールが、少なくとも１つのアクチュエータモジュールを備え、アクチュエータモジュールは、少なくとも１つのアクチュエータを備える。

【0045】

いくつかの実施形態では、当該上部もしくは上側モジュールまたは上部もしくは上側モジュールは、上部もしくは上側アクチュエータモジュールを備え、上部もしくは上側アクチュエータモジュールは、少なくとも１つのアクチュエータを備える。

【0046】

いくつかの実施形態では、当該下部もしくは底部モジュールまたは下部もしくは底部モジュールは、下部もしくは底部アクチュエータモジュールを備え、下部もしくは底部アクチュエータモジュールは、少なくとも１つのアクチュエータを備える。

【0047】

いくつかの実施形態では、当該側方モジュール（複数可）または１つ以上の側方モジュール（複数可）は、側方アクチュエータモジュールを備え、側方アクチュエータモジュールは、少なくとも１つのアクチュエータを備える。

【0048】

いくつかの実施形態では、各アクチュエータもしくはアクチュエータのグループ、またはアクチュエータモジュールは、独立して制御されるように構成されている。

【0049】

いくつかの実施形態では、各アクチュエータもしくはアクチュエータのグループ、またはアクチュエータモジュールは、（任意選択で、材料の長さおよび／または幅に沿って）移動可能であるように構成されている。

【0050】

いくつかの実施形態では、各アクチュエータもしくはアクチュエータのグループ、またはアクチュエータモジュールは、装置に沿った方向、および／または装置に平行な方向に移動可能であるように構成されている。

【0051】

いくつかの実施形態では、各アクチュエータもしくはアクチュエータのグループ、またはアクチュエータモジュールは、１つ以上のアクチュエータによって移動可能であるように構成されている。

【0052】

いくつかの実施形態では、第１のアクチュエータもしくはアクチュエータの第１のグループ、または第１のアクチュエータモジュールは、第２のアクチュエータもしくはアクチュエータの第２のグループ、または第２のアクチュエータモジュールと独立に制御されるように構成されている。

【0053】

いくつかの実施形態では、第２のアクチュエータもしくはアクチュエータの第２のグループ、または第２のアクチュエータモジュールが所望の位置に移動されている間に、第１のアクチュエータもしくはアクチュエータの第１のグループ、または第１のアクチュエータモジュールが、材料の表面に係合するように制御される。

【0054】

いくつかの実施形態では、第１のアクチュエータもしくはアクチュエータの第１のグループ、または第１のアクチュエータモジュールが所望の位置に移動している間に、第２のアクチュエータもしくはアクチュエータの第２のグループ、または第２のアクチュエータモジュールが、材料の表面に係合するように制御される。

【0055】

いくつかの実施形態では、当該コントローラまたはコントローラは、成形開口部の断面積を修正または変化させるために、少なくとも１つのアクチュエータの位置を制御するように構成されている。

【0056】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つのアクチュエータが、当該コントローラまたはコントローラによって制御されて、第１の所定の位置（または第１の所望のストローク長）に到達する。

【0057】

いくつかの実施形態では、第１の所定の位置は、材料保持位置に対応するか、または材料保持位置と一致する。

【0058】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つのアクチュエータが、成形される材料ｌに所定の成形力を印加するように、コントローラによって制御される。

【0059】

いくつかの実施形態では、第２の所定の位置（または第２の所望のストローク長）に前進することによって、所定の成形力が、成形される材料に印加される。いくつかの実施形態では、アクチュエータの少なくとも第１の所定の位置と、第２の所定の位置との（または少なくとも第１の所望のストローク長と、第２の所望のストローク長との）間に前進することによって、所定の成形力が、成形される材料に印加される。

【0060】

いくつかの実施形態では、アクチュエータの少なくとも第１の所定の位置と、第２の所定の位置との（または少なくとも第１の所望のストローク長と、第２の所望のストローク長との）間で脈動または振動することによって、所定の成形力が、成形される材料に印加される。

【0061】

いくつかの実施形態では、力センサーからの出力に基づいて（任意選択で、力センサーは、アクチュエータ、および／または成形ユニット、もしくは製品、もしくは成形される材料内に位置する）、所定の成形力が、成形される材料に印加される。

【0062】

いくつかの実施形態では、当該コントローラまたはコントローラは、所定の成形力を所定の時間印加するようにアクチュエータを制御するように構成されている。

【0063】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つのアクチュエータが、コントローラによって制御されて、第３の所定の位置（または第３の所望のストローク長）に到達する。

【0064】

いくつかの実施形態では、第３の所定の位置は、材料保持位置に対応するか、または材料保持位置と一致する。

【0065】

いくつかの実施形態では、コントローラは、アクチュエータ制御スキームに従って、当該アクチュエータまたはアクチュエータを制御するように構成されており、アクチュエータ制御スキームは、当該第１の所定の位置または第１の所定の位置に移動し、次いで、当該所定の成形力または所定の成形力を所定の時間印加し、次いで、当該第３の所定の位置または第３の所定の位置に移動することである。

【0066】

いくつかの実施形態では、アクチュエータ制御スキームは、連続して実施される。

【0067】

いくつかの実施形態では、材料は、各アクチュエータ制御スキームの間に前進される。

【0068】

いくつかの実施形態では、
－第１の所定の位置と、
－所定の成形力（または第２の所定の位置）と、
－第３の所定の位置と、のうちの１つ以上が、各アクチュエータ制御スキームで変化されるように制御される。

【0069】

いくつかの実施形態では、所定の成形力は、各アクチュエータ制御スキームで増加または減少する。

【0070】

いくつかの実施形態では、アクチュエータ制御スキームは、第１の所定の成形力、続いて１つ以上のさらなる所定の成形力（複数可）を印加するをさらに含む。

【0071】

いくつかの実施形態では、アクチュエータ制御スキームは、アクチュエータを、成形力の各印加の間に材料保持位置に移動させることをさらに含む。

【0072】

いくつかの実施形態では、第１の所定の力は、１つ以上のさらなる所定の成形力（複数可）よりも大きいか、または小さい。

【0073】

いくつかの実施形態では、コントローラは、成形された材料、または成形される材料の外形に従って、アクチュエータ制御スキームを決定または計算するように構成されている。

【0074】

いくつかの実施形態では、アクチュエータは、成形力を同時に印加するように、実質的に同時に材料の表面に係合するように構成されている。

【0075】

いくつかの実施形態では、材料の幅にわたる力における同時印加が構成され、局所的な力の印加を防止する。

【0076】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つのアクチュエータが、少なくとも１つの旋回部分を備え、任意選択で、この少なくとも１つの旋回部分は、少なくとも１つの自由度（任意選択で、１つの自由度、もしくは２つの自由度、もしくは３つの自由度、もしくは４つの自由度、もしくは５つの自由度、もしくは６つの自由度）で移動可能であるように構成されている。

【0077】

いくつかの実施形態では、旋回部分は、少なくとも１つのアクチュエータの端部および／または基部に位置する。

【0078】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの旋回部分が、弾性膜を備える。

【0079】

いくつかの実施形態では、熱保護層または熱遮蔽が、上および／または弾性膜に提供されている。

【0080】

いくつかの実施形態では、熱保護層または熱遮蔽は、金属箔層またはセラミック層を備える。

【0081】

いくつかの実施形態では、熱保護層または熱遮蔽は、成形される材料からの熱伝達を軽減または防止する。

【0082】

いくつかの実施形態では、複数のアクチュエータが存在する。

【0083】

いくつかの実施形態では、各アクチュエータは、関連付けられた旋回部分を備える。

【0084】

いくつかの実施形態では、各アクチュエータおよび／または成形面は、剥離剤を備え、剥離剤は、弾性膜および／または成形される材料からのアクチュエータおよび／または成形面の剥離を可能にするように構成されている。

【0085】

いくつかの実施形態では、成形装置または成形装置は、少なくとも１つの弾性膜を備える。

【0086】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの弾性膜が、成形される材料の表面に接触するように構成されている少なくとも１つの剥離フィルムおよび／または少なくとも１つの剥離布を（任意選択で、少なくとも１つの弾性膜の内面上に）備える。

【0087】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの剥離フィルムおよび／または少なくとも１つの剥離布が、成形される材料からの弾性膜の剥離を可能にするように構成されている。

【0088】

いくつかの実施形態では、弾性膜は、上部弾性膜と、下部弾性膜と、を備える。

【0089】

いくつかの実施形態では、上部弾性膜と、下部弾性膜とが、密閉された弾性膜を形成する（任意選択で、上部弾性膜と、下部弾性膜とが、少なくとも１つの縁部で、または少なくとも１つの縁部に沿って接合される）。

【0090】

いくつかの実施形態では、弾性膜は、複数のアクチュエータまたは関連付けられた旋回部分の上に形成され、弾性膜は、成形される材料と接触するための表面を画定する。

【0091】

いくつかの実施形態では、弾性膜は、少なくとも１つの成形面、および／または複数のアクチュエータ、および／または関連付けられた旋回部分を覆っている。

【0092】

いくつかの実施形態では、当該下部もしくは底部モジュールおよび／または下部もしくは底部成形面、または下部もしくは底部モジュールおよび／または下部もしくは底部成形面が、下部もしくは底部弾性膜を備える。

【0093】

いくつかの実施形態では、下部または底部弾性膜は、成形開口部の下部表面または底部表面を画定する。

【0094】

いくつかの実施形態では、側方モジュールおよび／または側方成形面は、側方弾性膜を備える。

【0095】

いくつかの実施形態では、側方弾性膜は、成形開口部の側面を画定する。

【0096】

いくつかの実施形態では、または当該上部もしくは上側モジュールおよび／または上部もしくは上側成形面、または上部もしくは上側モジュールおよび／または上部もしくは上側成形面は、上部または上側弾性膜を備える。

【0097】

いくつかの実施形態では、上部または上側弾性膜は、成形開口部の上面または上側面を画定する。

【0098】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの弾性膜が、熱遮蔽を備える。

【0099】

いくつかの実施形態では、熱遮蔽は、成形される材料が少なくとも１つの成形開口部を通過する際に、成形される材料の表面に係合するように構成されている。

【0100】

いくつかの実施形態では、真空（真空空間）が、弾性膜および／または熱遮蔽と、成形される材料の表面との間に作成され、任意選択で、真空は、真空ポンプによって作成される。

【0101】

いくつかの実施形態では、弾性膜および／または熱遮蔽は、少なくとも１つの真空ポート（任意選択で、真空ポートは、少なくとも１つの一方向弁を備える）を備える。

【0102】

いくつかの実施形態では、真空ポートは、成形される材料の境界の外側に位置する。

【0103】

いくつかの実施形態では、成形装置は、構成されている１つ以上のローラを備え、真空を作成する。

【0104】

いくつかの実施形態では、真空が、成形される材料の統合を促進する。

【0105】

いくつかの実施形態では、弾性膜は、成形される材料の表面と接触したままであるように構成されている。

【0106】

いくつかの実施形態では、当該真空または真空が、弾性膜および／または熱遮蔽と、成形される材料との間に形成されて、アクチュエータが後退されると、形成された真空が、弾性膜および／または熱遮蔽を、成形される材料の表面に接触したままにする。

【0107】

いくつかの実施形態では、弾性膜は、当該旋回部分または旋回部分から接続可能、かつ分離可能である。

【0108】

いくつかの実施形態では、成形装置および／または各成形ユニットは、１つ以上の熱源（複数可）または加熱システム（複数可）を備える。

【0109】

いくつかの実施形態では、１つ以上の熱源（複数可）または加熱システム（複数可）が、マイクロ波加熱源、赤外線源、ガス加熱、空気加熱、電気加熱、誘導加熱、電磁誘導加熱のうちの１つ以上を備える。

【0110】

いくつかの実施形態は、成形される材料の中または上に少なくとも１つの埋め込みセンサーをさらに備え、装置は、埋め込みセンサーを監視し、成形される材料の特性を決定するように構成されている。

【0111】

いくつかの実施形態では、埋め込みセンサーは、ひずみセンサー、応力センサー、温度センサー、圧力センサー、力センサー、光センサー、ＵＶセンサー、または製品の製造および／またはライフサイクルに適用可能な別のセンサーのうちの１つ以上である。

【0112】

いくつかの実施形態では、当該コントローラまたはコントローラは、成形される材料の特性を示す信号を１つ以上の埋め込みセンサー（複数可）から受信し、信号に基づいて、装置を制御するように構成されている。

【0113】

いくつかの実施形態では、各成形ユニットは、成形される材料の表面および／またはコアの温度を監視するように構成されている１つ以上の温度センサーを備える。

【0114】

いくつかの実施形態では、装置は、一連のゾーン（区域）に分割され、これらのゾーンは、装置の長手方向の部分であり、各ゾーンは、少なくとも熱源（複数可）または加熱システム（複数可）と、成形される材料の表面および／またはコアの温度を監視するように構成されている少なくとも１つの温度センサーと、を備える。

【0115】

いくつかの実施形態では、当該コントローラまたはコントローラは、成形される材料の温度を示す信号を１つ以上の温度センサーから受信し、信号に基づいて、熱源（複数可）または加熱システム（複数可）に提供される電力を制御するように構成されている。

【0116】

いくつかの実施形態では、温度センサーは、赤外線温度センサー、光学温度センサー、マイクロ波測定システムのうちの１つ以上を備える。

【0117】

いくつかの実施形態では、当該コントローラまたはコントローラが、成形される材料の温度を示す、１つ以上の温度センサーから受信された信号と、所望の温度との差に基づいて、熱源（複数可）または加熱システム（複数可）に提供される電力を制御する。

【0118】

いくつかの実施形態では、熱源または加熱システムは、
－上部もしくは上側モジュール、および／または上部もしくは上側成形面と、
－下部もしくは底部モジュール、および／または下部もしくは底部成形面と、
－側方モジュール（複数可）、および／または側方成形面と、
－装置のゾーンまたは当該ゾーン（任意選択で、ゾーンは、装置の長さ方向の部分である）と、のうちの１つ以上の中に位置する。

【0119】

いくつかの実施形態では、複数の成形ユニットが存在する。

【0120】

いくつかの実施形態では、材料が、後続のさらなる成形ユニットに向けて、第１の成形ユニットを通過するように、複数の成形ユニットが直列に配置されている。

【0121】

いくつかの実施形態では、複数の成形ユニットは、材料が複数の成形ユニットの各々を通過させられるにつれて、徐々に、材料の外形を徐々に変更するように構成されている。

【0122】

いくつかの実施形態では、成形される材料は、第１の外形のものであり、各成形ユニットは、材料を対応する中間外形に成形するように構成されており、複数の成形ユニットのうちの最終成形ユニットは、材料を最終外形に成形するように構成されている。

【0123】

いくつかの実施形態では、最後から２番目の成形ユニットの成形開口部は、最終成形ユニットの成形開口部と同じ形状を有する。

【0124】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの成形ユニットのうちの成形ユニットは、成形される材料を、当該少なくとも１つの成形ユニットのうちの隣接する成形ユニットに移送するように構成されている。

【0125】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの成形ユニットのうちの成形ユニットは、第１の位置から第２の位置に向かって移動することによって、成形される材料を移送するように構成されており、第２の位置は、成形される材料を隣接する成形ユニットに提供し、および／または成形される材料を前進させるように、隣接する成形ユニットに隣接している。

【0126】

いくつかの実施形態では、成形ユニットから隣接する成形ユニットへの移送時に、隣接ユニットは、成形される材料と係合するように構成され、隣接する成形ユニットと、成形される材料との間の係合が作成された後に、第１の成形ユニットと、成形される材料との間の係合が解除される。

【0127】

いくつかの実施形態では、係合（係合部、係合装置）は、真空または負圧デバイスである。

【0128】

いくつかの実施形態では、成形される材料の成形ユニットからの移送後、第２の位置から第１の位置に向かって移動するように構成されている。

【0129】

いくつかの実施形態では、複数の成形ユニットが存在し、各成形ユニットは、隣接する成形ユニットを交互に形成されるように、材料の移送に対して構成されている。

【0130】

いくつかの実施形態では、成形開口部は、成形される材料が前進されるときに、成形される材料に対する成形開口部の位置および／または配向を変化させるように修正可能であるように構成されている。

【0131】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの成形ユニットの各々またはグループが、成形ユニット支持体によって支持され、任意選択で、成形ユニット支持体は、プレートまたはレールを備える。

【0132】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの成形ユニット、または成形ユニット支持体が、少なくとも１つのロボットアームに接続されるか、または少なくとも１つのロボットアームによって担持され、任意選択で、成形ユニットまたは成形ユニット支持体は、ロボットエンドエフェクタを介してロボットアームに接続されている。

【0133】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの成形ユニットまたは成形ユニット支持体が、ロボットアームによって移動される。

【0134】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの成形ユニットが、少なくとも１つのアクチュエータによって作動され、成形される材料に対する成形開口部の位置を調整する。

【0135】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つのアクチュエータは、
－垂直基準面（すなわち、接地面に垂直な平面）に対する成形ユニットおよび／または成形開口部の位置を垂直に修正するように構成された垂直アクチュエータと、
－水平基準面（すなわち、接地面に平行な平面）に対する成形ユニットおよび／または成形開口部の位置を水平に修正するように構成された水平アクチュエータと、
－基準面（すなわち、接地面）に対して成形ユニットおよび／または成形開口部を傾けるように構成されたチルトアクチュエータと、のうちの１つ以上を備える。

【0136】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの成形ユニットが、少なくとも１つのアクチュエータによって、所定の経路上を（任意選択で、コントローラまたは当該コントローラによって）作動するように構成されている。

【0137】

いくつかの実施形態では、所定の経路に沿った少なくとも１つの成形ユニットの速度は、
－装置が、成形される材料を前進させる速度と、
－成形される材料が装置に提供される速度と、
－成形される材料の一部の温度（例えば、コア温度または表面温度）と、
－当該測定モジュールまたは測定モジュールの少なくとも１つの出力と、のうちの１つ以上に基づく。

【0138】

いくつかの実施形態では、当該成形ユニットまたは各成形ユニットの作動は、成形される材料の様々な形状または外形を作成するように構成されている。

【0139】

いくつかの実施形態では、材料は、連続した速度で前進される。

【0140】

いくつかの実施形態では、材料は、約３メートル／分で前進される。

【0141】

いくつかの実施形態では、材料が前進される速度は、
－アクチュエータ速度（例えば、アクチュエータが、最大速度または制御速度のいずれかとして、アクチュエータ制御スキームを通じて前進し得る速度）と、
－アクチュエータの数（例えば、成形面を形成するアクチュエータの数）と、
－加熱源によって供給される、または供給され得る熱量と、
－真空原によって供給される、または供給され得る真空と、のうちの１つ以上に基づく。

【0142】

いくつかの実施形態では、複数の成形ユニットの端部における１つ以上の成形ユニットは、アクチュエータによって移動されて、成形される材料の最終外形を形成するように構成されている。

【0143】

いくつかの実施形態では、複数の成形ユニットの端部における１つ以上の成形ユニットの移動が、アクチュエータによって制御され、
－実質的に連続する曲線状の外形と、
－実質的に凹状または凸状の外形と、
－湾曲部分（例えば、複合曲線）を備える外形と、
－少なくとも１つの実質的にまっすぐな部分を備える外形と、のうちの１つ以上を提供する。

【0144】

いくつかの実施形態では、成形装置は、成形される材料を複数の部分に成形するように構成されており、複数の部分の各々は、関連付けられた外形または断面を有する。

【0145】

いくつかの実施形態では、複数の部分の各々の関連付けられた外形または断面は、異なっている。

【0146】

いくつかの実施形態では、成形装置は、成形される材料を、少なくとも、第１の外形を有する第１の部分と、第２の外形を有する第２の部分と、第３の部分を有する第３の部分と、に成形するように構成されている。

【0147】

いくつかの実施形態では、第１の外形、第２の外形、および第３の外形は、異なる。

【0148】

いくつかの実施形態では、成形装置は、成形される材料を、関連付けられた後続の外形を有する少なくとも後続の部分に成形するように構成されている。

【0149】

いくつかの実施形態では、成形装置は、成形された材料内にアパーチャ（開口部）をトリミング、および／または切断、および／またはドリル加工するように構成された自動工作機械ステーションを備える。

【0150】

いくつかの実施形態では、自動工作機械ステーションは、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）機械を備える。

【0151】

いくつかの実施形態では、自動工作機械ステーションは、レーザーまたはウォーターカッティングシステムを備える。

【0152】

いくつかの実施形態では、アドバンサは、
－ローラまたはインテリジェントローラシステムと、
－１つ以上のコンベヤ（任意選択で、成形ユニットの前、後、または間に位置すると、
－複数の成形ユニットの動作機構と、
－少なくとも１つの締結装置（例えば、成形される材料に張力を印加するように構成されたクランプまたはブレースもしくは延伸ユニット）であって、任意選択で、成形される材料と共に、または成形される材料に締結し、成形される材料を前進させるように前進するように構成された、締結装置と、
－成形される材料の縁部と係合するように構成された（任意選択で、モジュールの一部としての）縁部アクチュエータ（任意選択で、縁部アクチュエータは、成形される材料の両側と係合するように構成されている一対の対向縁部アクチュエータを備える）と、のうちの１つ以上である。

【0153】

いくつかの実施形態では、アクチュエータおよび／または１つ以上の成形ユニットは、ローラまたはローラのセットであるか、またはローラまたはローラのセットを備える。

【0154】

いくつかの実施形態では、装置は、材料を冷却するように構成されている少なくとも１つの冷却システムを備える。

【0155】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの冷却システムは、材料が当該少なくとも１つの成形ユニットを通過すると、その材料を冷却するように構成されている。

【0156】

いくつかの実施形態では、コントローラは、少なくとも１つの冷却システムを制御して、冷却プロファイルに従って材料を冷却するように構成されている。

【0157】

いくつかの実施形態では、コントローラは、少なくとも１つの冷却システムを制御して、成形される材料、または成形された材料からの熱の除去を制御するように構成されている。

【0158】

いくつかの実施形態では、コントローラは、測定モジュールの出力（例えば、温度）に基づいて、少なくとも１つの冷却システムを制御するように構成されている。

【0159】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの冷却システムは、空冷、水冷、乱流水冷却、ウォータージャケット、窒素冷却、氷冷のうちの１つ以上を備える。

【0160】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの冷却システムが、少なくとも１つのローラシステムによって、弾性膜および／または弾性膜に提供される。

【0161】

いくつかの実施形態では、装置は、少なくとも１つの測定モジュールをさらに備え、測定モジュールは、成形中の成形される材料、および／または成形された材料の特性を測定する。

【0162】

いくつかの実施形態では、当該材料調製モジュールまたは材料調製モジュールおよび／または予備成形モジュールおよび／または装置の一部として、測定システムが提供される。

【0163】

いくつかの実施形態では、測定モジュールは、少なくとも１つのレーザー測定システム、またはコンピュータビジョン、もしくはロボットで観察可能な測定を備える。

【0164】

いくつかの実施形態では、測定システムは、以下の特性、すなわち、繊維配向または繊維配列、織り配向または織り配列、材料の厚さ材料の幅、材料の長さ、材料の断面外形、材料の側面外形、繊維または材料の品質、材料の表面温度（任意選択で、材料の下面、および／または上面）、材料のコア温度、成形される材料に（任意選択で、成形ユニットによって、および／または真空によって）印加される圧力、成形される材料に（任意選択で、成形ユニットおよび／または延伸ユニットによって）印加される張力、材料の圧縮または材料の結晶化、材料中の任意のエアポケットまたはボイド、伸びまたは材料の強度のうちの１つ以上を測定するように構成されている。

【0165】

いくつかの実施形態では、コントローラは、成形される材料の特性、および任意選択で、特性の測定位置に関する測定システムからの入力を受信するように構成され、コントローラは、この入力に応答して、出力を変更または制御するように構成されている。

【0166】

いくつかの実施形態では、コントローラは、当該出力または出力を変更して、
－装置が、成形される材料を前進させる速度と、
－測定システムの出力に基づいて、成形される材料が装置に提供される速度と、
－少なくとも１つの成形ユニットによってシステムに印加される圧力と、
－成形される材料に印加される張力（任意選択で、成形ユニットおよび／または延伸ユニットによって）と、
－材料の表面温度（任意選択で、材料の下面、および／または上面）と、
－材料のコア温度と、
－装置および／または少なくとも１つの成形ユニットに対する、成形される材料の整列または配向と、のうちの１つ以上を制御するように構成されている。

【0167】

いくつかの実施形態では、コントローラまたは測定システムは、測定された特性を所定の特性と比較し、測定された特性と、所定の特性との間の差に基づいて、装置を修正し、出力するように構成されている。

【0168】

いくつかの実施形態では、コントローラまたは測定システムは、測定された特性を所定の特性と比較し、測定された特性が所定の特性の許容差内にない場合、ユーザに出力を提供するように構成されている。

【0169】

いくつかの実施形態では、許容差は、材料の収縮またはスプリングバックの許容範囲を含む。

【0170】

いくつかの実施形態では、コントローラは、１つ以上の入力に基づいて、装置の１つ以上の出力を制御するように構成されており、この１つ以上の入力は、
－成形される材料の所望の外形または形状と、
－織りの方向またはレイアウト（任意選択で、成形される材料の幅または長さに沿って）と、
－成形される材料の幅または長さに沿った材料の特性またはタイプの違いと、
－所望の材料圧縮量と、を含む。

【0171】

いくつかの実施形態では、装置は、成形される材料に張力を印加するように構成されている。

【0172】

いくつかの実施形態では、成形される材料に印加される張力は、少なくとも１つの方向にあり、この少なくとも１つの方向は、
－成形される材料の長さに沿っている、
－成形される前記材料の幅に沿っている、
－成形される前記材料の高さに沿っている、
材料が前進される方向にある、のうちの１つ以上である。

【0173】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの成形ユニットが、成形される材料に張力を印加するように構成されている。

【0174】

いくつかの実施形態では、装置は、成形される材料に張力を印加するように構成された延伸ユニットを備える。

【0175】

いくつかの実施形態では、延伸ユニットは、成形される材料を前進させる。

【0176】

いくつかの実施形態では、延伸ユニットは、インテリジェントコンベヤシステムである。

【0177】

いくつかの実施形態では、延伸ユニットは、任意選択で、少なくとも１つの締結装置（例えば、クランプまたはブレースもしくはグリッパ）を備え、締結装置は、成形される材料と共に、または成形される材料に締結し、成形される材料を前進させるように構成されている。

【0178】

いくつかの実施形態では、締結装置は、少なくとも１つのプログラマブルまたは制御可能な締結装置を備え、任意選択で、コントローラは、少なくとも１つのプログラマブルまたは制御可能な締結装置を制御するように構成されている。

【0179】

いくつかの実施形態では、延伸ユニットは、少なくとも１つの圧力センサーまたは力センサーを備え、圧力センサーまたは力センサーは、成形される材料に提供される張力を測定するように構成されている。

【0180】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの成形ユニットが、成形される材料の両面に係合するように構成されている。

【0181】

いくつかの実施形態では、提供される張力は、装置の長さに沿って一定である。

【0182】

いくつかの実施形態では、張力は、装置の長さに沿って変化する。

【0183】

本発明の第３の態様では、先行請求項のいずれか一項の装置のうちの１つ以上を備えるシステムが提供される。

【0184】

先の態様に関して、以下が当てはまる。

【0185】

いくつかの実施形態では、１つ以上の装置の出力材料が、後続の装置への入力材料として提供される。

【0186】

いくつかの実施形態では、システムは、少なくとも、１つ以上の装置としての第１の装置と、１つ以上の装置としての第２の装置と、を備える。

【0187】

いくつかの実施形態では、第１の装置と、第２の装置とが、並列に配置される。

【0188】

いくつかの実施形態では、第１の装置は、成形される材料として第１の材料を受容するように構成され、第２の装置は、成形される材料として第２の材料を受容するように構成されている。

【0189】

いくつかの実施形態では、第１の装置は、第１の材料上に、所定の構造の第１の結果として得られる形状または第１の外形を付与するように構成されている。

【0190】

いくつかの実施形態では、第２の装置は、第２の材料上に、所定の構造の第２の結果として得られる形状または第１の外形を付与するように構成されている。

【0191】

いくつかの実施形態では、システムは、１つ以上の装置として、第３の装置または統合装置を備え、第３の装置は、第１の材料および第２の材料を受容し、第１の材料と、第２の材料とを、統合された材料に成形するように構成されている。

【0192】

いくつかの実施形態では、第１の材料および第２の材料は、
－成形力または当該成形力の印加と、
－熱の適用（任意選択で、加熱源または加熱システムによって）と、のうちの１つ以上によって、統合された材料に成形される。

【0193】

本発明の第４の態様では、成形される材料として、
－熱可塑性または熱硬化性材料と、
－ハイブリッド熱可塑性材料と、
－金属コア材料と、
－熱可塑性または熱硬化性コア材料と、
－複合材料と、のうちの１つ以上を成形するように構成された装置が提供される。

【0194】

上記の態様に関して、以下が当てはまる。

【0195】

いくつかの実施形態では、成形される材料は、テープ、炭素繊維、織り繊維、強化繊維、布、金属、複合材料、一方向性繊維のうちの１つ以上を含み得る

【0196】

いくつかの実施形態では、装置は、複数の層間の空気を除去するように構成されたローラシステムおよび／または真空システムをさらに備える。

【0197】

いくつかの実施形態では、装置は、少なくとも１つの加熱源または加熱システムを備え、加熱源は、熱可塑性材料を加熱するように構成されている。

【0198】

いくつかの実施形態では、装置は、直列に配置された複数の加熱源または加熱システムを備える。

【0199】

いくつかの実施形態では、加熱源または加熱システムによって提供される熱は、成形される材料の統合を可能にするように構成されている。

【0200】

本発明の第５の態様では、一度あり、成形プロセスを通過したら、成形された材料を支持するための装置が提供され、この装置は、
成形された材料が、少なくとも１つの成形ユニットの少なくとも１つの成形開口部を通過したら、成形された材料を支持するように構成されている少なくとも１つの支持ユニットを備える。

【0201】

上記の態様に関して、以下も当てはまる。

【0202】

いくつかの実施形態では、支持ユニットは、成形された材料の外形に対応する支持面を提供するように動的に構成可能である場合。

【0203】

いくつかの実施形態では、支持ユニットは、支持ユニットを材料と共に前進させるように構成されている１つ以上の前進アクチュエータを備える。

【0204】

いくつかの実施形態では、支持ユニットは、成形された材料を成形装置の端部から支持および／または移動するように構成されている。

【0205】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの支持ユニットが、成形された材料の表面と係合するように構成されている少なくとも１つの真空カップを備える。

【0206】

いくつかの実施形態では、装置は、直列および／または格子状のパターンに配置されている複数の支持ユニットを備える。

【0207】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの支持ユニットが、連続または不連続な支持面を提供する。

【0208】

いくつかの実施形態では、支持面は、成形される材料の外形と一致するように構成されている。

【0209】

いくつかの実施形態では、支持面は、支持面の外形を修正するように構成されている１つ以上のアクチュエータによって支持される。

【0210】

いくつかの実施形態では、支持ユニットは、少なくとも１つのガントリシステムを備える。

【0211】

いくつかの実施形態では、成形される材料は、実質的に均一な断面のものである。

【0212】

いくつかの実施形態では、成形される材料であり、実質的に長方形の断面を有し、任意選択で、成形される材料は、一定の厚さ、および／または幅である。

【0213】

いくつかの実施形態では、
－成形される材料の幅と、
－成形される材料の厚さと、
－のうちの１つ以上が、成形される材料の長さに沿って変化する。

【0214】

いくつかの実施形態では、成形される材料は、繊維層、および／またはコア層を備える。

【0215】

いくつかの実施形態では、成形される材料は、テープ、炭素繊維、織り繊維、強化繊維、布、金属、複合材料、一方向性繊維、熱可塑性または熱硬化性樹脂、コア材料のうちの１つ以上を含む。

【0216】

いくつかの実施形態では、成形される材料は、複数の層を備える。

【0217】

第６の態様では、上記の態様のいずれかによって画定される材料を成形する方法が提供される。

【0218】

第７の態様では、材料を成形する方法が提供され、この方法は、
成形される材料を、少なくとも１つの成形面を有する少なくとも１つの成形開口部を通して前進させることと、
材料の供給が、成形ユニットの成形開口部を通過するときに、所定の構造の結果として得られる形状または外形を付与するように、成形面の形状または外形を動的に制御することと、を含む。

【0219】

本発明の第８の態様では、材料を成形する方法であって、成形される材料を少なくとも１つの成形ユニットに提供または指向することであって、各成形ユニットが、成形される材料を受容するための少なくとも１つの成形開口部を有し、成形開口部（複数可）のうちの少なくとも１つが、対向するまたは少なくとも１つの成形面を備える、提供または指向することと、材料が成形ユニットの成形開口部を通過するときに、所定の構造の結果として得られる形状または外形を付与するように、対向する成形面のうちの少なくとも１つを所定の形状または外形に動的に制御することと、を含む、方法が提供される。

【0220】

第９の態様では、アクチュエータユニットであって、
回転可能なシャフトと、
回転するシャフトに接続されたプレートと、
プレートに接続された少なくとも１つのアクチュエータと、を備える、アクチュエータユニットが提供される。

【0221】

上記の態様に関して、以下が当てはまる。

【0222】

いくつかの実施形態では、アクチュエータユニットは、モータを備え、モータは、回転可能なシャフトを回転させるように構成されている。

【0223】

いくつかの実施形態では、アクチュエータユニットは、プレートに接続されている複数のアクチュエータを備える（任意選択で、プレートに接続されている２～１５個のアクチュエータを備える）。

【0224】

いくつかの実施形態では、プレートは、回転可能なシャフトから回転可能に接続可能、かつ分離可能である。

【0225】

いくつかの実施形態では、アクチュエータユニットは、プレートと、回転可能なシャフトとの間に枢動可能な接続部を備える。

【0226】

いくつかの実施形態では、アクチュエータユニットは、枢動可能な接続部の周りの角度を修正するように構成されている少なくとも１つのアクチュエータを備える（任意選択で、アクチュエータは、油圧、空気圧、または電気アクチュエータのうちの１つ以上である）。

【0227】

いくつかの実施形態では、アクチュエータは、任意選択で、長手方向軸に沿って長さを変化させるように構成されている。

【0228】

いくつかの実施形態では、アクチュエータユニットは、アクチュエータ接続部を備え、アクチュエータ接続部は、少なくとも１つのアクチュエータをプレートに接続する（任意選択で、アクチュエータ接続部は、少なくとも１つの自由度で移動可能であるように構成されている（任意選択で、１つの自由度、または２つの自由度、または３つの自由度、または４つの自由度、または５つの自由度、または６つの自由度、または少なくとも６つの自由度）。

【0229】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つのアクチュエータ（複数可）が、（任意選択で、アクチュエータの端部において）コンプライアント材料と係合するように構成されている。

【0230】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つのアクチュエータが、コンプライアント材料（適合材料）の外形を修正するように構成されている。

【0231】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つのアクチュエータが、ロボットエンドエフェクタ、真空アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、筋アクチュエータ、サーボアクチュエータ、油圧アクチュエータ、音声コイルアクチュエータ、ピエゾアクチュエータ、チェーンアクチュエータのうちの１つ以上である。

【0232】

いくつかの実施形態では、モータは、ステッピングモータ、ＤＣモータ、ＡＣモータ、電子制御モータ、サーボモータ、ハイブリッドサーボステッピングモータ、筋アクチュエータ、空気圧モータ、真空モータ、油圧モータ、音声コイルモータ、ピエゾモータのうちの１つ以上である。

【0233】

いくつかの実施形態では、アクチュエータユニットは、ハウジングを備え、ハウジングは、少なくとも１つのアクチュエータ（複数可）を囲んでいる。

【0234】

いくつかの実施形態では、ハウジングは、少なくとも１つのシャフトアパーチャを備える。

【0235】

いくつかの実施形態では、モータは、シャフトアパーチャにおいて、ハウジングの端部に動作可能に接続されるように構成されている。

【図面の簡単な説明】

【0236】

【図1】使用中の成形装置の斜視図を示す。

【図2】使用中の成形装置の上面図を示す。

【図3】一連の成形ユニットによって成形されている材料の一例を示す。

【図4-5】使用中の成形装置の側面図および斜視図を示す。

【図6】成形ユニットの図を示す。

【図7A-7B】成形ユニットの図を示す。

【図8A-8B】成形ユニットの図を示す。

【図9-9A】成形ユニットの図を示す。

【図10-10C】使用中の成形ユニットの様々な図を示す。

【図11】成形ユニットのアクチュエータ制御スキームのフローチャートを示す。

【図12-12A】弾性膜および成形面と係合した、成形される材料の断面を示す。

【図13-13A】成形ユニットの図を示す。

【図14】成形ユニットの図を示す。

【図15】概略的な形態のコントローラダイアグラムを示す。

【図16】概略的な形態のコントローラダイアグラムを示す。

【図17-17A】成形ユニットの図を示す。

【図18】成形ユニットの図を示す。

【図19-19B】複数のアクチュエータの様々なレイアウトを示す。

【図20-20A】アクチュエータユニットの断面図を示す。

【図21】特許請求される発明の成形された材料の一例を示す。

【図21A】図２１の成形された材料を達成するためのアクチュエータ制御／位置の例を示す。

【図22】２つの成形装置を備えるシステムまたは装置の一例を示す。

【図23A-23B】材料を成形する装置の一例を示す。

【図24A-24F】統合された材料を成形する装置を示す。

【0237】

文脈上別段の解釈が明確に要求されない限り、本明細書および特許請求の範囲全体を通して、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などの用語は、排他的または網羅的な意味とは対照的に包括的な意味で、すなわち、「含むが、これらに限定されない」という意味で解釈されるべきである。

【発明を実施するための形態】

【0238】

図１は、材料を成形するための装置１を示す。装置１は、少なくとも１つの成形ユニット２を有し得る。成形ユニット（複数可）２は、成形される材料１６の供給を受容するための少なくとも１つの成形開口部３を有し得る。

【0239】

成形開口部（複数可）３のうちの少なくとも１つは、対向する成形面４を有し得る。成形面４は、成形される材料の表面と係合し、成形される材料が成形開口部３または成形ユニット２を通過する際に、成形される材料の形状または外形を修正するように構成され得る。

【0240】

成形面４のうちのうちの少なくとも１つは、材料の供給が成形ユニットの成形開口部を通過するときに、所定の構造の結果として得られる形状または外形を付与するように、所定の形状または外形に動的に制御可能であり得る（例えば、コントローラ１００によって）。

【0241】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの成形開口部３は、材料の供給が成形ユニットの成形開口部を通過するときに、所定の構造の結果として得られる形状または外形を付与するように、所定の形状または外形に動的に制御可能である（例えば、コントローラ１００によって）。

【0242】

いくつかの実施形態では、対向する成形面の１つ以上もしくは対は、材料の供給が成形ユニット２の成形開口部３を通過するときに、所定の構造の結果として得られる形状または外形を付与するように、所定の形状または外形に個々にかつ動的に制御可能である（例えば、コントローラ１００によって）。

【0243】

装置１は、成形される材料１６の供給を成形ユニットの開口部に、および／または開口部を通って前進させるための材料アドバンサを備え得る。

【0244】

材料アドバンサは、材料１６を所定の構造に成形するために、成形される材料１６を少なくとも１つの成形ユニット２の少なくとも１つの成形開口部３に向かって、および／または少なくとも１つの成形開口部３を通って前進させるように構成され得る。

【0245】

材料に、成形ユニット２から所定の構造が付与され得る。

【0246】

図１に示すように、材料は、連続配置された一連の成形ユニット２を通って連続供給され得る。各成形ユニット２は、材料に同じまたは異なる所定の構造を付与し得る。

【0247】

材料は、連続配置された一連の前記成形ユニット２によって付与される成形力の連続印加から、結果として得られる構造を達成し得る。

【0248】

いくつかの実施形態では、１つ以上の材料が、成形ユニットに提供され得る。１つ以上の材料が、成形ユニットによって、（例えば、図２４Ａ～２４Ｆに示されるように）統合された材料に成形され得る。

【0249】

例えば、図１に示されるように、材料は、各成形ユニットの各成形開口部３を通過し、材料が各成形開口部を通過するときに、第１または入口の形状もしくは外形から第２または出口の形状もしくは外形に成形される。その後、材料が、後続の成形ユニット２に渡され、処理が繰り返される。

【0250】

装置は、コントローラ１００を備え得る。コントローラ１００は、装置１の態様を制御するように構成され得る。

【0251】

コントローラ１００は、成形ユニット２の成形開口部３の断面の形状または面積もしくは外形を修正するように構成され得る。コントローラは、成形される材料の所定の所望のまたは結果として得られる形状に従って、当該成形ユニット２または各成形ユニット２の成形開口部３の断面形状を修正するように構成され得る。

【0252】

成形ユニット２および／または成形開口部３および／または成形面４は、成形される材料に圧力または力を印加するように構成され得る。成形ユニット２および／または成形開口部３および／または成形面４は、成形される材料の１つ以上の側面に圧力を印加する。

【0253】

いくつかの実施形態では、成形される材料が成形開口部を通過する際に、圧力または力が、成形される材料の外形を変化させる。

【0254】

いくつかの実施形態では、圧力または力が、成形される材料の統合を促進する。

【0255】

成形ユニット２は、１つ以上の成形面４を備え得る。成形ユニット２は、少なくとも１つの上部または上側成形面を備え得る。成形ユニット２は、少なくとも１つの下部または底部成形面を備え得る。成形ユニット２は、１つ以上の側方成形面（複数可）を備え得る。

【0256】

成形ユニット２は、１つ以上のモジュール１５を備え得、１つ以上のモジュール１５は、成形開口部３の外形または成形面８を画定し得る。

【0257】

成形ユニット２は、上部または上側モジュール５を備え得る。上部または上側モジュール５は、成形開口部３の上部または上側外形または上部または上側成形面８を画定するように構成され得る。

【0258】

上部または上側成形面８は、成形される材料の上面と係合するように構成され得る。

【0259】

成形ユニット２は、下部または底部モジュール６を備え得る。下部または底部モジュール６は、成形開口部３の下部または底部外形または下部または底部成形面９を画定するように構成され得る。

【0260】

下部または底部成形面９は、成形される材料の下面と係合するように構成され得る。

【0261】

成形ユニット２は、１つ以上の側方モジュール（複数可）７、７’を備え得る。側方モジュール（複数可）７、７’は、成形開口部の１つ以上の側面外形または１つ以上の側方成形面（複数可）１０を画定するように構成され得る。

【0262】

側方成形面１０は、成形される材料の側面と係合するように構成され得る。

【0263】

１つ以上の側方モジュール７、７’は、第１の側方モジュール７と、第２の側方モジュール７’と、を備える。第１の側方モジュール７は、成形開口部３の第１の側面に位置し得、第２の側方モジュール７’は、成形開口部３の第２の側面に位置し得る。

【0264】

いくつかの実施形態では、第１の側方モジュール７および第２の側方モジュール７’は、成形開口部３の両側に位置する。

【0265】

いくつかの実施形態では、上部または上側モジュール５は、下部または底部モジュール６と鏡対称であり得る。

【0266】

上部または上側モジュール５および下部または底部モジュール６は、実質的に同じ幅および長さである。

【0267】

いくつかの実施形態では、上部または上側モジュール５および下部または底部モジュール６の幅は、成形される材料と実質的に同じであり得る。

【0268】

成形ユニット２は、少なくとも１つのアクチュエータを備え得る。少なくとも１つのアクチュエータ１１は、成形開口部の断面積を修正または変化させるように構成され得る。

【0269】

少なくとも１つのアクチュエータは、
－ロボットエンドエフェクタ、真空アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、筋アクチュエータ、サーボアクチュエータ、油圧アクチュエータ、音声コイルアクチュエータ、ピエゾアクチュエータのうちの１つ以上であり得る。

【0270】

いくつかの実施形態では、アクチュエータは、長さが増加および／または減少するように構成された線形アクチュエータである。

【0271】

いくつかの実施形態では、アクチュエータ１１の表面、例えば、成形される材料の表面に接触する端面は、表面の可変外形を提供するように、外形を制御可能であり得る。

【0272】

少なくとも１つのアクチュエータは、成形面４の所定の形状または外形を修正するように構成され得る。

【0273】

少なくとも１つのアクチュエータ１１の表面は、成形面４の少なくとも一部を画定するように構成され得る。

【0274】

成形面４の一部を形成するように構成されている少なくとも１つのアクチュエータの表面は、例えば、四角形、または円形もしくは他の形状であり得る。

【0275】

アクチュエータ１１は、パターンに配置され得る。いくつかの実施形態では、アクチュエータ１１は、格子型パターンに配置され得る。

【0276】

成形面４は、連続であっても不連続であってもよい。

【0277】

いくつかの実施形態では、成形面は、一連の隣接するアクチュエータ１１によって提供され得る。

【0278】

いくつかの実施形態では、アクチュエータ１１は、当接し得る。

【0279】

少なくとも１つのアクチュエータ１１は、成形面１０の所定の形状または外形を修正するように構成され得る。

【0280】

少なくとも１つのアクチュエータ１１が、エンドキャップを備え得る。エンドキャップは、アクチュエータ１１の端面を画定し得る。

【0281】

エンドキャップは、少なくとも１つのアクチュエータから接続可能、かつ分離可能であり得る。いくつかの実施形態では、エンドキャップは、アクチュエータ１１と一体的に形成され得る。

【0282】

エンドキャップの外形または形状は、動的に制御可能であり得る。

【0283】

エンドキャップは、隣接するアクチュエータ（複数可）の１つ以上のエンドキャップに接続可能、および１つ以上のエンドキャップから分離可能であり得る。

【0284】

各エンドキャップは、接続特徴（任意選択で、チャネル）を備え得、接続特徴は、隣接するアクチュエータ（複数可）のエンドキャップ間の接続および分離を可能にする。

【0285】

複数の接続されたエンドキャップが、成形面１０を形成し得る。

【0286】

エンドキャップは、任意の所定の形状のものであり得る。

【0287】

エンドキャップは、
－ホイールまたはローラ、ポイント、リッジ、刃または他の切断工具、平坦面、曲面のうちの１つ以上を備え得る。

【0288】

図１９および１９Ａは、格子状パターンまたはアクチュエータによって形成された成形面４の図を示し、アクチュエータは、行および列のレイアウトで配置されている。

【0289】

他のレイアウトが提供され得ることが理解されよう。

【0290】

図１９Ａに示されるように、アクチュエータ１１は、連続した成形面を形成し得る。図１９Ａでは、セルの各々が、アクチュエータ１１によって占有されている。

【0291】

図１９に示されるように、アクチュエータ１１は、不連続な表面を形成し得る（例えば、アクチュエータ１１の間にギャップが存在し得る）。図１９では、各交互のセルは、チェス盤スタイルのパターンを提供するために、アクチュエータ１１によって占有されていない。

【0292】

いくつかの実施形態では、モジュール１５は、アクチュエータを冷却するための冷却システムを備え得る。

【0293】

図７Ａは、複数のアクチュエータ１１を備える成形ユニット２を示す。アクチュエータ１１は、成形面４の所定の形状または外形を修正するために、コントローラ１００によって個別に、および／または独立して制御可能であり得る。アクチュエータ１１は、成形面４の形状または外形を変更するために、長さを変化し得るか、または形状を変更し得る。図７Ｂは、アクチュエータ１１によって形状または外形が修正された成形面４の一例を示す。次いで、成形面４が、そのような形状を、成形される材料に付与し得る。

【0294】

図３は、成形ユニット２によって所望の所定の形状または外形に成形されている材料の一例を示す。

【0295】

上部または上側モジュール５および／または成形ユニット２は、上部または上側アクチュエータモジュールを備え得る。少なくとも１つのアクチュエータ１１を備える上部または上側アクチュエータモジュール１２。

【0296】

下部または底部モジュール６および／または成形ユニット２は、下部または底部アクチュエータモジュールを備え得る。下部または底部アクチュエータモジュール１３は、少なくとも１つのアクチュエータ１１を備え得る。

【0297】

１つ以上の側方モジュール（複数可）７、７’および／または成形ユニット２は、側方アクチュエータモジュール１４を備え得る。側方アクチュエータモジュール１４は、少なくとも１つのアクチュエータ１１を備え得る。

【0298】

コントローラ１００は、成形開口部の断面積を修正または変化させるために、少なくとも１つのアクチュエータ１１の位置を制御するように構成され得る。

【0299】

各モジュール１５（例えば、上部または上側モジュール５、下部または底部モジュール６、および／または１つ以上の側方モジュール（複数可）７、７’）は、それぞれ、コントローラ１００とインターフェースを取り、接続するサブコントローラを備えてもよい。

【0300】

各モジュール１５またはアクチュエータモジュールは、成形される材料の１つまたは両方の縁部に係合するように構成されている１つ以上の縁部アクチュエータを備え得る。縁部アクチュエータは、成形される材料の両側に係合するように構成されている一対の対向する縁部アクチュエータを備え得る。

【0301】

各アクチュエータ１１もしくはアクチュエータのグループ、またはアクチュエータモジュールは、独立して制御されるように構成されてもよい。

【0302】

各アクチュエータ１１もしくはアクチュエータのグループ、またはアクチュエータモジュールは、移動可能であるように構成されてもよい。各アクチュエータ１１もしくはアクチュエータのグループ、またはアクチュエータモジュールは、材料の長さおよび／または幅に沿って移動可能であるように構成されてもよい。

【0303】

各アクチュエータ１１もしくはアクチュエータのグループ、またはアクチュエータモジュールは、装置に沿った方向、および／または装置に平行な方向に移動可能であるように構成されている。

【0304】

各アクチュエータ１１もしくはアクチュエータのグループ、またはアクチュエータモジュールは、１つ以上のアクチュエータによって移動可能であるように構成されている。アクチュエータは、１つ以上のガントリシステムによって移動可能であってもよい。

【0305】

図１９および１９Ｂは、例えば、アクチュエータの第１のグループもしくは第２のアクチュエータモジュール（参照記号Ｏまたは図１９の非陰影領域によって示される）、およびアクチュエータの第２のグループもしくは第２のアクチュエータモジュール（参照記号Ｘまたは図１９の陰影領域によって示される）を示す。

【0306】

いくつかの実施形態では、第１のアクチュエータもしくはアクチュエータの第１のグループ、または第１のアクチュエータモジュールは、第２のアクチュエータもしくはアクチュエータの第２のグループ、または第２のアクチュエータモジュールとは独立に制御されるように構成され得る。

【0307】

いくつかの実施形態では、第２のアクチュエータもしくはアクチュエータの第２のグループ、または第２のアクチュエータモジュールが所望の位置に移動されている間に、第１のアクチュエータもしくはアクチュエータの第１のグループ、または第１のアクチュエータモジュールが、材料の表面に係合するように制御される。例えば、アクチュエータの第１のグループ（参照記号Ｏによって示される）が材料と係合する一方で、アクチュエータの第２のグループ（参照記号Ｘによって示される）は、移動するように構成されている図１９Ｂによって示されるように。

【0308】

いくつかの実施形態では、第１のアクチュエータもしくはアクチュエータの第１のグループ、または第１のアクチュエータモジュールが所望の位置に移動している間に、第２のアクチュエータもしくはアクチュエータの第２のグループ、または第２のアクチュエータモジュールが、材料の表面に係合するように制御される。

【0309】

いくつかの実施形態では、システムは、アライメントシステムを備え得る。アライメントシステムは、成形される材料を、成形ユニットおよび／または装置に対して整列させるように構成され得る。

【0310】

いくつかの実施形態では、システムは、アドバンサシステムを備え得る。アドバンサについて、以下でより詳細に説明する。

【0311】

いくつかの実施形態では、アライメントシステムおよび／またはアドバンサシステムは、材料の縁部またはその付近で材料を保持するように構成され得る。
アクチュエータ１１は、モジュールによって、ある配置に保持されるように構成され得る。モジュール１５は、アクチュエータを機械的に保持および維持し得る。モジュール１５は、アクチュエータ１１間、および／またはアクチュエータ１１と、コントローラ１００との間の電子接続を提供し得る。

【0312】

いくつかの実施形態では、縁部アクチュエータおよび／またはアドバンサは、（以下でより詳細に説明するように）延伸ユニットとして機能するように構成され得る。

【0313】

モジュール１５は、電源に接続されてもよく、および／または１つ以上の電池を備えてもよい。いくつかの実施形態では、無線電力伝送が、モジュールと、電源との間に提供され得る。

【0314】

いくつかの実施形態では、モジュール１５は、装置１および／またはコントローラ１００との有線または無線データ接続部を備え得る。

【0315】

いくつかの実施形態では、アクチュエータ（複数可）１１は、１つ以上の電気接続特徴を備え得、電気接続特徴は、隣接するアクチュエータ間、および／またはアクチュエータと、モジュール１５との間の電気接続を提供するように構成されている。

【0316】

アクチュエータ１１は、１つ以上の係合特徴を備え得る。係合特徴は、モジュール１５および／または隣接するアクチュエータとの係合を可能にし得る。

【0317】

モジュール１５および／または各アクチュエータは、１つ以上の温度、電圧、電流、力、または圧力センサーを備え得る。

【0318】

アクチュエータは、振動または微小振動を介して圧力を印加するように構成され得る。例示的な一実施形態では、振動または微小振動は、アクチュエータまたは材料に印加される圧力を調節することによって制御され得る。例えば、油圧または空気圧システムでは、振動効果を提供するために、アクチュエータへの油圧または空気圧が、急速に増加および減少され得る。言い換えると、振動または微小振動を提供するために、アクチュエータのストロークが、急速に増加および減少され得る。

【0319】

本明細書に記載の実施例において材料を成形する際の振動または微小振動の使用は、材料に印加される圧力の正確な制御を提供し得る利点がある。

【0320】

モジュール１５および／または各アクチュエータは、最終製品の材料信頼性を評価するためのプロセスおよび材料の品質試験、完全性に必要な、統合および熱可塑性活性化もしくは任意の他の重要なデータを示す出力を提供するための１つ以上の追加のセンサーを備え得る。

【0321】

モジュール１５および／または各アクチュエータは、１つ以上の位置センサーを備え得る。位置センサーは、モジュールおよび／またはアクチュエータの位置を測定するように構成され得る。

【0322】

いくつかの実施形態では、位置センサーは、アクチュエータを所望の位置まで動作させるために、閉ループ制御で動作し得る。

【0323】

温度センサーは、成形される材料がアクチュエータ１１および／またはモジュール１５と接触するときに、成形される材料の温度を測定するように構成され得る。

【0324】

電圧および電流センサー（複数可）は、少なくとも１つのアクチュエータ１１および／またはモジュール１５に供給される電圧を測定するように構成され得る。

【0325】

力センサーは、成形される材料に対するアクチュエータ１１との間の力を測定するように構成され得る。

【0326】

圧力センサーは、真空圧を測定するように構成され得る。

【0327】

モジュール１５および／または各アクチュエータは、１つ以上のプロセッサおよび／またはメモリを備え得る。プロセッサおよび／またはメモリは、１つ以上のセンサーから入力を受信するように、および／またはアクチュエータ１１および／またはモジュール１５の動作を制御するように構成され得る。

【0328】

図９Ａは、成形ユニット２の一実施形態を示す。成形ユニット２は、成形開口部３の周囲に一連のモジュールを備える。モジュールは、成形される材料の表面に係合するように構成された一連の成形面４を画定する。モジュール１５は、成形面４および成形開口部３の形状または外形の修正を可能にする。

【0329】

図９Ａは、成形面４および成形開口部３の形状または外形を変更するようにモジュール１５が差動した、修正された成形開口部３の一例を示す。

【0330】

図９および９Ａは、各側部、または成形開口部の周囲全体が修正可能である成形面４を示す。いくつかの実施形態では、成形面の１つ以上が、修正可能ではない場合がある。

【0331】

図１５は、コントローラ１００、成形ユニット２、および様々なモジュール１５の図を示す。コントローラ１００は、各成形ユニット２、および各成形ユニット２のモジュール１５の各々と接続およびインターフェースするように構成されている。

【0332】

ここでは、少なくとも１つのアクチュエータ１１の制御方法について説明する。

【0333】

図１０Ａは、少なくとも１つのアクチュエータ１１が弛緩または後退位置に位置する成形ユニット２を示す。

【0334】

少なくとも１つのアクチュエータ１１が、第１の所定の位置（または第１の所望のストローク長）に到達するように、コントローラ１００によって制御され得る。

【0335】

第１の所定の位置は、材料保持位置に対応し得るか、または材料保持位置と一致し得る。そのような例示的な位置が図１０Ａに示されており、アクチュエータ１１が前進されて、成形される材料の表面と接触している。

【0336】

少なくとも１つのアクチュエータ１１が、成形される材料に所定の成形力を印加するように、コントローラによって制御され得る。少なくとも１つのアクチュエータ１１の位置は、例えば、材料１６の統合または成形に応答して、成形力の印加中に変化し得る。

【0337】

いくつかの実施形態では、成形力は、成形力プロファイルとして印加される。

【0338】

いくつかの実施形態では、成形力または成形力プロファイルは、成形される材料の長さに沿って変化する。

【0339】

いくつかの実施形態では、成形力または成形力プロファイルは、成形される材料の特性に基づく。

【0340】

いくつかの実施形態では、成形力または成形力プロファイルは、成形される材料の特性、および／または成形された材料の所望の特性に基づいて、成形される材料の長さに沿って変化する。

【0341】

いくつかの実施形態では、成形力または成形力プロファイルは、成形される材料の材料タイプに基づく。

【0342】

いくつかの実施形態では、成形力または成形力プロファイルは、成形される材料の厚さに基づく。

【0343】

いくつかの実施形態では、成形力または成形力プロファイルは、成形される材料の層の数に基づき得る。

【0344】

いくつかの実施形態では、成形力または成形力プロファイルは、成形される材料中のコア材料の存在に基づき得る。

【0345】

所定の成形力は、第２の所定の位置（または第２の所望のストローク長）に前進することによって、成形される材料に印加される。そのような例示的な位置が図１０Ｂに示されており、少なくとも１つのアクチュエータが、成形される材料１６の上面に力を印加するためにさらに前進されている。

【0346】

成形する材料に印加される所定の成形力は、力センサーからの出力に基づき得る。力センサーは、１つ以上のモジュール１５、および／または１つ以上のアクチュエータ１１、および／または成形ユニット２内に位置し得る。

【0347】

代替的に、１つ以上のセンサーが、製品内に位置するか、または埋め込まれてもよい。埋め込み製品センサーは、製品の製造中および製造後（すなわち、製品ライフサイクル中の任意の時期）に監視され得る。センサーは、パッシブセンサーまたはアクティブセンサーであり得、製品の製造中または使用中のいずれかの、製品ライフサイクルの特定の時点および時期に情報を生成するために、スキャンデバイス（例えば、ＲＦＩＤ）を含む様々なソースによって作動され得る。例えば、センサーは、ユニークな製品ＩＤを作成するために製造データを記録するため、および製品ライフサイクル中の製品性能を測定するために使用され得る。

【0348】

埋め込みセンサーは、ひずみセンサー、応力センサー、温度センサー、圧力センサー、力センサー、光センサー、ＵＶセンサー、または製品の製造およびライフサイクルに適用可能な他のセンサーのうちの１つ以上であり得る。例えば、製品故障前の交換を確実にするため、または本明細書に記載するように製造プロセスにフィードバックを提供するため。

【0349】

コントローラは、少なくとも１つのアクチュエータ１１を制御して、所定の成形力を所定の時間印加するように構成され得る。

【0350】

少なくとも１つのアクチュエータ１１が、コントローラによって制御されて、第３の所定の位置（または第３の所望のストローク長）に到達し得る。

【0351】

第３の所定の位置は、材料保持位置に対応し得るか、または材料保持位置と一致し得る。そのような例示的な位置が図１０Ｂに示されており、少なくとも１つのアクチュエータが、成形される材料１６の上面に成形力を印加しないように、除荷されている。材料の特性に応じて、これにより、材料１６が、例えば、図１０Ｃに示される方向に、わずかに跳ね返ることが可能になり得る。

【0352】

コントローラ１００は、アクチュエータ制御スキームに従って、少なくとも１つのアクチュエータ１１を制御するように構成され得る。

【0353】

アクチュエータ制御スキームは、
ｉ．第１の所定の位置に移動し、
ｉｉ．所定の成形力を所定の時間印加し、
ｉｉｉ．第３の所定の位置に移動することであり得る。

【0354】

図１１に示されるように、アクチュエータ制御スキームは、
ｉ．アクチュエータを材料保持位置５０に制御すること、
ｉｉ．アクチュエータを制御して、成形力５１を印加すること、
ｉｉｉ．アクチュエータを制御して、成形力５２を所定の時間維持すること、
ｉｖ．アクチュエータを材料保持位置５３に制御すること、のうちの１つ以上であり得る。

【0355】

アクチュエータ制御スキームは、連続的かつ／または順次実施され得る。

【0356】

いくつかの実施形態では、印加、維持、および解放（例えば、ステップ５１、５２、および５３）が、成形サイクル５４として１回以上実施され得る。いくつかの実施形態では、成形力は、成形サイクル５４ごとに異なり得る。いくつかの実施形態では、複数の成形サイクル５４が実施され得る。

【0357】

（成形サイクルとして）力を印加し、力を保持および解放し、次いで、様々なレベルの成形力で再印加することによって、材料は、優れた表面仕上げをもたらし、材料の統合を促進するであろう。

【0358】

いくつかの実施形態では、成形力は、成形サイクルごとに増加される。

【0359】

材料１６は、各アクチュエータ制御スキーム間で前進され得る。

【0360】

いくつかの実施形態では、
第１の所定の位置と、所定の成形力（または第２の所定の位置）と、第３の所定の位置と、のうちの１つ以上が、アクチュエータ制御スキームごとに変化するように制御され得る。

【0361】

コントローラは、成形された材料、または成形される材料の外形に従って、アクチュエータ制御スキームを決定するように構成される。

【0362】

いくつかの実施形態では、アクチュエータ１１は、成形力を同時に印加するように、実質的に同時に材料の表面に係合するように構成され得る。材料の幅の全域で力を同時に印加することにより、局部的な力の印加が防止され得る。

【0363】

いくつかの実施形態では、システムまたは成形ユニットは、１つ以上のアクチュエータをディテールアクチュエータとして備え得る。１つ以上のディテールアクチュエータは、材料の表面と係合するように構成された所定の端部形状を有し得る。所定の端部形状は、例えば、上述のように、エンドキャップによって提供され得る。ディテールアクチュエータは、成形される材料の表面と係合するように制御可能であるように構成され得る。例えば、ディテールアクチュエータは、尖ったまたは細い先端であり得、成形される材料の表面内に谷を形成するように構成され得る。

【0364】

ディテールアクチュエータの移動は、１つ以上のコントローラ１００によって制御され得る。

【0365】

いくつかの実施形態では、ディテールアクチュエータは、成形される材料の幅および／または長さに沿って移動可能であり得る。

【0366】

１つ以上のアクチュエータ１１が、ディテールアクチュエータが材料の表面と係合している間に、成形される材料を保持するために保持アクチュエータとして提供され得る。

【0367】

いくつかの実施形態では、ディテールアクチュエータは、工作機械またはＣＮＣツール（本明細書に記載されるような）として機能し得る。

【0368】

ディテールアクチュエータは、上述のようなアクチュエータ、または別個のアクチュエータであり得る。

【0369】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つのアクチュエータ１１が、少なくとも１つの旋回部分を備える。少なくとも１つの旋回部分は、少なくとも１つの自由度、または１つの自由度、または２つの自由度、または３つの自由度、または４つの自由度、または５つの自由度、または６つの自由度、または少なくとも６つの自由度で移動可能であるように構成され得る。

【0370】

いくつかの実施形態では、旋回部分は、アクチュエータ１１に対する角度旋回部分の調整を可能にし得る。いくつかの実施形態では、旋回部分は、アクチュエータ１１に対する角度旋回部分の調整を可能にするように構成された位置決めばねを備え得る。

【0371】

旋回部分は、少なくとも１つのアクチュエータの端部および／または基部に位置し得る。

【0372】

旋回部分は、１つ以上のさらなるアクチュエータ、またはモータによって作動または移動され得る。１つ以上のさらなるアクチュエータ、またはモータは、旋回部分が取り付けられているアクチュエータ１１、および／または成形開口部３のうちの１つ以上に対して旋回部分を配向するように、コントローラ１００によって制御可能であり得る。

【0373】

少なくとも１つの旋回部分が、弾性膜２０を備え得る。

【0374】

熱保護層、または熱遮蔽が、弾性膜２０の上および／または下に提供される。熱保護層、または熱遮蔽は、弾性膜２０と、成形される材料との間、および／または弾性膜２０と、成形面４との間に提供されてもよい。

【0375】

熱保護層、または熱遮蔽は、金属箔層、セラミック層、またはカーボンもしくはガラス繊維ナノチューブ構造を備え得る。

【0376】

熱保護層または熱遮蔽は、実質的に可撓性であり得る。

【0377】

熱保護層または熱遮蔽内で、成形される材料の温度に耐え得る任意の好適な材料から作製され得る。

【0378】

熱保護層または熱遮蔽は、成形される材料からの熱伝達を軽減または防止し得る。

【0379】

熱保護層または熱遮蔽は、例えば２００～４５０℃、または８００℃（摂氏）まで、もしくはそれを超える温度で使用可能であるように構成され得る。

【0380】

いくつかの実施形態では、複数のアクチュエータが存在し得、各アクチュエータは、関連付けられた旋回部分を有し得る。

【0381】

旋回部分は、成形される材料１６の表面に係合するように構成されているアクチュエータ１１の端部またはその近くに位置し得る。旋回部分は、成形される材料１６の表面と係合するように構成された成形面４の少なくとも一部または全体を形成するように構成され得る。例えば、図７Ａおよび７Ｂに示されるようなアクチュエータは、成形される材料１６の表面に係合するように構成されたアクチュエータ１１の端部に位置する、関連付けられた旋回部分を有し得る。

【0382】

いくつかの実施形態では、各アクチュエータ１１および／または成形面４は、剥離剤を備え得る。剥離剤は、弾性膜２０および／または成形される材料１６からのアクチュエータおよび／または成形面の剥離を可能にするように構成され得る。いくつかの実施形態では、剥離剤は、液体スプレーであり得る。

【0383】

弾性膜２０は、旋回部分から接続可能、かつ分離可能であり得る。

【0384】

図１２に示されるように、成形装置は、少なくとも１つの弾性膜２０を備え得る。弾性膜２０は、成形面４（例えば、旋回部分、および／または少なくとも１つのアクチュエータ１１、および／またはモジュール１５の表面）と、成形される材料１６の表面との間に位置し得る。

【0385】

いくつかの実施形態では、アクチュエータは、弾性膜２０が必要とされなくても、提供されなくてもよいように、ある間隔で提供される。

【0386】

少なくとも１つの弾性膜２０が、成形される材料１６の表面に接触するように構成されている少なくとも１つの剥離フィルム２１および／または少なくとも１つの剥離布を備え得る。

【0387】

少なくとも１つの剥離フィルム２１および／または少なくとも１つの剥離布が、成形される材料１６からの弾性膜２０の除去および／または剥離を可能にするように構成され得る。

【0388】

少なくとも１つの弾性膜２０が、熱保護層２２または熱遮蔽を備え得る。

【0389】

熱保護層２２または熱遮蔽は、金属箔層またはセラミック層を備え得る。

【0390】

熱保護層または熱遮蔽は、実質的に可撓性であり得る。

【0391】

熱保護層または熱遮蔽内で、成形される材料の温度に耐え得る任意の好適な材料から作製され得る。

【0392】

図１２Ａに示されるように、弾性膜２０は、上部弾性膜と、下部弾性膜と、を備え得る。

【0393】

上部弾性膜と、下部弾性膜とが、密閉された弾性膜を形成し得る。上部弾性膜と、下部弾性膜とが、少なくとも１つの縁部で、または縁部に沿って接合され得る。

【0394】

弾性膜２０は、１つ以上の側方弾性膜を備え得、側方弾性膜は、少なくとも１つの縁部で、または縁部に沿って、上部弾性膜および下部弾性膜のうちの１つ以上に接合され得る。

【0395】

弾性膜２０は、１つ以上の成形面４の全体にわたって形成され得る。いくつかの実施形態では、弾性膜２０は、１つ以上のアクチュエータ１１、または関連付けられた旋回部分の全体にわたって形成され得る。弾性膜２０は、成形される材料１６と接触するための表面を画定し得る。

【0396】

弾性膜２０は、少なくとも１つの成形面４（例えば、複数のアクチュエータまたは関連付けられた旋回部分）を覆い得る。

【0397】

下部もしくは底部モジュール６、および／または下部もしくは底部成形面９は、下部もしくは底部弾性膜を備え得る。

【0398】

下部または底部弾性膜は、成形開口部３の下面を画定し得る。

【0399】

側方モジュール７、７’および／または側方成形面１０は、側方弾性膜を備え得る。

【0400】

側方弾性膜は、成形開口部３の側面を画定し得る。

【0401】

当該上部もしくは上側モジュール５および／または上部もしくは上側成形面８、または上部もしくは上側モジュール５および／または上部もしくは上側成形面８は、上部もしくは上側弾性膜を備え得る。

【0402】

上部または上側弾性膜は、成形開口部３の上部面または上側面を画定し得る。

【0403】

いくつかの実施形態では、弾性膜２０と、成形される材料の表面１６との間に、真空が作成され得る。

【0404】

真空は、例えば、真空ポンプによって作成され得る。

【0405】

弾性膜は、少なくとも１つの真空ポート２３を備え得る。真空ポート２３は、少なくとも１つの一方向弁を備え得る。真空ポートは、弾性膜２０と、成形される材料１６との間に位置する任意のガスが除去されることを可能にし得る。これにより、弾性膜２０が、成形される材料１６の表面と係合することが可能になる。発生された真空はまた、成形される材料１６が成形プロセス中に形状または外形を変更するときに、弾性膜２０が、成形される材料１６の表面に適合するのを助けるように作用し得る。

【0406】

真空ポートは、成形される材料の境界の外側に位置し得る。そのような例示的な構成が図１４に示されており、弾性膜２０は、成形される材料１６の端部を越えて横方向に延在している。そうすると、真空ポート２３は、成形領域の外側に位置する。

【0407】

成形装置１は、真空を作成するように構成されている１つ以上のローラを備え得る。

【0408】

発生された真空はまた、成形される材料１６の統合を促進し得る。

【0409】

弾性膜２０は、成形される材料１６の表面と接触したままであるように構成され得る。いくつかの実施形態では、成形中、真空は、弾性膜２０が、成形される材料の表面に適合するように維持され得る。

【0410】

真空は、弾性膜と、成形される材料１６との間に形成され得、アクチュエータが後退されると、形成された真空が、弾性膜２０を、成形される材料１６の表面に接触したままにする。

【0411】

図１３および１３Ａは、成形される材料１６の外面に適用された弾性膜２０の一例を示す。図１３では、成形ユニットは、モジュール１５が弾性膜２０の表面と係合していない初期位置にある。図１３では、モジュール１５は、材料１６を成形するために、弾性膜２０の表面と係合するように移動されている。

【0412】

成形装置および／または少なくとも１つの成形ユニット２は、１つ以上の熱源（複数可）または加熱システム１０３を備え得る。

【0413】

１つ以上の熱源（複数可）または加熱システム１０３は、
－マイクロ波加熱源、赤外線源、電気ヒータまたは電気加熱装置、ガス加熱（例えば、天然ガス）、空気加熱（例えば、空気または他のガスの塊を加熱し、その後それを使用して熱を提供する）、誘導加熱、電磁誘導加熱のうちの１つ以上を備え得る。

【0414】

本明細書に記載の加熱ステップまたはプロセスのいずれかは、誘導加熱を使用して実施され得る。誘導加熱技術は、非常に迅速なヒートランプまたは温度の増加を提供し得る利点がある。さらに、誘導加熱を真空処理と組み合わせてもよい。

【0415】

例示的な一実施形態では、誘導加熱、真空、および高性能冷却（例えば、乱流水流を用いる）を使用して、処理中に制御可能かつ正確な温度制御を有利に提供することができる。

【0416】

好都合には、誘導加熱は、エネルギー消費を低減し、二次動作を制限することを提供し得る。誘導加熱は、好都合なことに、非常に高い温度限界を提供し得、高い温度均一性およびマルチゾーン加熱に適応し得る。

【0417】

例示的な一実施形態では、膜または製品内に組み込まれるか、または埋め込まれ、そのため、目標とする加熱を提供しながら、必要とされる任意の複雑な形状に追従し得る可撓性インダクタが提供され得る。

【0418】

高周波電流が生成されて、埋め込まれたインダクタを通過され、渦電流およびジュール効果を発生して、材料表面を加熱し得る。

【0419】

追加的または代替的に、可撓性膜によって支持される真空の使用は、残留空気の除去を可能にし、任意の材料レイアップ内のすき間を低減し得る。

【0420】

例示的な一実施形態では、可撓性膜は、型または製品を冷却するために、水または代替冷却液もしくは流体を有する冷却チャネルを内蔵し得る。例えば、型または製品を正確かつ効率的に冷却するために、材料の冷却および結晶化特性に合わせて、冷却体制が実装され得る。冷却を正確に制御するために、製品内または製品上に形成または提供された冷却チャネルおよびバッフルによって、乱流水流が提供されてもよい。

【0421】

上記の誘導加熱、真空、および冷却特性は、複合部品または製品のために高性能を提供し、複雑な幾何形状を成形することを可能にし得る。例えば、材料の低いボイド含有量および高い統合レベル。さらに、構造詳細を含むネットシェイプ製品は、本明細書に記載される形状成形システムと併せて、統合が可能である。

【0422】

１つ以上の成形ユニット２が、成形される材料の表面および／またはコアの温度を監視するように構成されている１つ以上の温度センサーを備え得る。

【0423】

いくつかの実施形態では、赤外線温度センサーは、赤外線の異なる波長に基づいて、成形される材料のコアおよび表面温度を測定するように構成され得る。

【0424】

１つ以上の成形ユニット２が、１つ以上のセンサーを備え得る。１つ以上のセンサーが、位置センサーを含み得る。

【0425】

装置は、一連のゾーンに分割され得る。ゾーンは、装置１の長手方向の部分であり得る。各ゾーンは、少なくとも１つのエネルギー源または熱源（複数可）１０３もしくは加熱システムと、成形される材料の表面および／またはコアの温度を監視するように構成されている少なくとも１つの温度センサーと、を備え得る。

【0426】

コントローラ１００は、成形される材料の温度（例えば、成形される材料の表面および／またはコアの温度）を示す信号を１つ以上の温度センサーから受信し、信号に基づいて、熱源（複数可）または加熱システム１０３に提供される電力を制御するように構成され得る。温度センサーは、測定モジュール１０１とインターフェースし得る。

【0427】

温度センサーは、
－赤外線温度センサー、光学温度センサー、マイクロ波測定システム、電磁放射線測定システムのうちの１つ以上であり得る。

【0428】

コントローラ１００は、成形される材料の温度（例えば、成形される材料の表面および／またはコアの温度）を示す、１つ以上の温度センサーから受信された信号と、所望の温度との間の差に基づいて、熱源（複数可）または加熱システム（複数可）１０３に提供される電力を制御し得る。

【0429】

熱源または加熱システム１０３は、
－上部もしくは上側モジュール、および／または上部もしくは上側成形面と、
－下部もしくは底部モジュール、および／または下部もしくは底部成形面と、
－側方モジュール（複数可）、および／または側方成形面と、
－装置２のゾーンまたは当該ゾーン（例えば、ゾーンは、装置の長さ方向の部分である）と、のうちの１つ以上の中に位置し得る。

【0430】

いくつかの実施形態では、複数の成形ユニット２が存在し得る。例えば、図１は、複数の成形ユニット２を備える成形装置を示す。

【0431】

成形される材料１６が、後続のさらなる成形ユニットに向けて、第１の成形ユニットを通過するように、複数の成形ユニット２が、直列に配置され得る。図１は、そのような成形装置の一例を示しており、成形される材料１６が、一連の成形ユニット２を通過して成形される。

【0432】

複数の成形ユニット２が、材料が複数の成形ユニット２の各々を通過させられるにつれて、徐々に、材料１６の外形を徐々に変更するように構成され得る。このようにして、材料は、一連の成形ユニット２を通過するにつれて、徐々に段階的に成形され得る。

【0433】

成形される材料１６は、第１または初期外形のものであり得る。各成形ユニット２は、材料を、対応する中間外形に成形するように構成され得る。複数の成形ユニット２のうちの最終成形ユニットは、材料を最終外形に成形するように構成され得る。

【0434】

いくつかの実施形態では、最後から２番目の成形ユニットの成形開口部３は、最終成形ユニットの成形開口部と同じ形状を有し得る。

【0435】

少なくとも１つの成形ユニット２のうちの成形ユニットは、成形される材料を、当該少なくとも１つの成形ユニット２のうちの隣接する成形ユニットに移送するように構成され得る。これにより、材料が、隣接する成形ユニット２間で渡される、または前進されることが可能になり得る。

【0436】

成形ユニットは、第１の位置から第２の位置に向かって移動することによって、成形される材料を移送するように構成され得、第２の位置は、成形される材料を隣接する成形ユニットに提供し、および／または成形される材料を前進させるように、隣接する成形ユニットである。

【0437】

少なくとも１つの成形ユニット２のうちのある成形ユニットから隣接する成形ユニットへ移送する際に、隣接するユニットは、成形される材料１６と係合するように構成され得る。隣接する成形ユニット２と、成形される材料１６との間の係合が作成された（係合がなされた）後、少なくとも１つの成形ユニット２のうちの当該成形ユニットと、成形される材料１６との間の係合が解放され得る。

【0438】

少なくとも１つの成形ユニット２のうちの成形ユニットと、成形される材料１６との、および／または隣接する成形ユニットと、成形される材料１６との間の係合は、真空または負圧デバイスであり得る。

【0439】

少なくとも１つの成形ユニット２のうちの成形ユニットと、成形される材料１６との、および／または隣接する成形ユニットと、成形される材料１６との間の係合は、１つ以上のアクチュエータ１１および／またはモジュール１５の係合であり得る。

【0440】

少なくとも１つの成形ユニット２のうちの成形ユニットからの成形される材料の移送後、成形ユニットは、第２の位置から第１の位置に向かって移動するように構成され得る。

【0441】

いくつかの実施形態では、各成形ユニットは、成形される材料の移送に対して構成され、隣接する成形ユニットが交互に。

【0442】

成形開口部は、成形される材料が前進されるときに、成形される材料に対する成形開口部の位置および／または配向を変化させるように修正可能であるように構成されている。

【0443】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの成形ユニットの各々またはグループが、成形ユニット支持体によって支持される。成形ユニット支持体は、少なくとも１つのプレートを備え得る。

【0444】

図４および５に示されるように、少なくとも１つの成形ユニット２または成形ユニット支持体が、少なくとも１つのロボットアームに接続され得るか、または少なくとも１つのロボットアームによって担持され得る。成形ユニット２または成形ユニット支持体は、ロボットエンドエフェクタを介して、ロボットアームに接続され得る。

【0445】

少なくとも１つの成形ユニット２、または成形ユニット支持体が、ロボットアームによって移動され得る。

【0446】

少なくとも１つの成形ユニット２が、少なくとも１つのアクチュエータ２６によって作動され得る。少なくとも１つのアクチュエータ２６が、成形される材料１６に対する成形開口部３および成形ユニット２の位置を調整するように構成され得る。

【0447】

図１７は、成形される材料１６に対する成形開口部３および成形ユニット２の位置を調整するように構成されている１つ以上のアクチュエータ２６を有する成形ユニット２の一実施形態を示す。

【0448】

図１７Ａは、図１７の成形ユニット２の側面図を示し、さらなるアクチュエータ２６が示されている。

【0449】

図１７および１７Ａの実施形態の４つのアクチュエータ２６は、複数の自由度での成形ユニット２の移動を可能にする。

【0450】

少なくとも１つのアクチュエータ２６は、
－垂直基準面（すなわち、接地面に垂直な平面）に対する成形ユニット２および／または成形開口部３の位置を垂直に修正するように構成された垂直アクチュエータと、
－水平基準面（すなわち、接地面に平行な平面）に対する成形ユニット２および／または成形開口部３の位置を水平に修正するように構成された水平アクチュエータと、
－基準面（すなわち、接地面）に対して成形ユニット２および／または成形開口部３を傾けるように構成されたチルトアクチュエータと、のうちの１つ以上を備え得る。

【0451】

少なくとも１つの成形ユニット２が、所定の経路上を、少なくとも１つのアクチュエータ２６によって作動するように構成され得る。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの成形ユニット２が、所定の経路上を少なくとも１つのアクチュエータ２６によって作動するように、コントローラ１００によって構成され得る。

【0452】

当該成形ユニット２または各成形ユニット２の作動は、成形される材料１６の様々な形状または外形を作成するように構成され得る。当該成形ユニット２または各成形ユニット２の作動は、成形される材料の、材料の長さに沿って変化する形状または外形を作成するように構成され得る。

【0453】

図２１は、成形装置によって作成された、成形された材料の交差の一例を示す。図３は、一連の成形ユニット２によって成形されている図２１の断面の一例を示す。

【0454】

第１の位置または材料の第１の端部における材料の断面または外形は、「Ｈ」形状を有する第１の外形である。次いで、材料は、「Ｕ」形状を有する第２の位置で第２の外形に移行し、次いで最終的に、第３の位置または第２の端部で「Ｖ」形状を有する第３の外形に移行する。

【0455】

図２１の材料の外形は、材料の長さに沿って外形が変化するため、従来の押出ツールによっては不可能であろう。さらに、金型からそのような外形を作成することは困難であろう。

【0456】

図２１Ａは、図２１Ａの材料の様々な外形のためのアクチュエータ位置の例を示す。外形が材料の長さに沿って変化するので、中間成形開口部形状が必要となることが理解されるであろう。

【0457】

所定の経路に沿った、少なくとも１つの成形ユニットの速度は、
－装置が、成形される材料を前進させる速度と、
－成形される材料が装置に提供される速度と、
－成形される材料の一部の温度（例えば、コア温度または表面温度）と、
－当該測定モジュール１０１または測定モジュール１０１の少なくとも１つの出力と、のうちの１つ以上に基づき得る。

【0458】

材料は、連続した速度で前進され得る。

【0459】

材料は、約３メートル／分で前進し得る。

【0460】

いくつかの実施形態では、材料が前進される速度は、成形される材料の材料タイプに基づく。

【0461】

いくつかの実施形態では、材料が前進される速度は、結晶化を必要とする材料（すなわち、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ））については、より低くあり得るか、または低減され得、結晶化を必要としない材料（すなわち、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ））については、より高くあり得るか、または増加され得る。

【0462】

ここで、材料が前進される速度は、
アクチュエータ速度（例えば、アクチュエータが、最大速度または制御速度のいずれかとして、アクチュエータ制御スキームを通じて前進し得る速度）と、
アクチュエータの数（例えば、成形面を形成するアクチュエータの数）と、
加熱源によって供給される、または供給され得る熱量と、
真空原によって供給される、または供給され得る真空と、のうちの１つ以上に基づく。

【0463】

複数の成形ユニット２の端部における１つ以上の成形ユニットは、アクチュエータ２６によって移動されて、成形される材料１６の最終外形を形成するように構成され得る。

【0464】

複数の成形ユニット２の端部における１つ以上の成形ユニットの移動が、アクチュエータ２６によって制御されて、
－実質的に連続する曲線状の外形と、
－実質的に凹状または凸状の外形と、
－湾曲部分（例えば、複合曲線）を備える外形と、
－少なくとも１つの実質的にまっすぐな部分を備える外形と、のうちの１つ以上を提供し得る。

【0465】

成形装置２は、成形される材料１６を複数の部分に成形するように構成され得、複数の部分の各々は、関連付けられた外形または断面を有する。

【0466】

成形される材料の外形は、例えば、３Ｄモデルまたは設計として当技術分野で知られているように、好適な方法でコントローラに提供され得る。

【0467】

複数の部分の各々の関連付けられた外形または断面は、異なってもよい。複数の部分の各々の関連付けられた外形または断面は、複数の部分のうちの少なくとも１つの他の部分と異なってもよい。

【0468】

成形装置１は、成形される材料１６を、少なくとも、第１の外形を有する第１の部分と、第２の外形を有する第２の部分と、第３の部分を有する第３の部分と、に成形するように構成され得る。

【0469】

第１の外形、第２の外形、および第３の外形は、異なってもよい。

【0470】

成形装置１は、成形される材料１６を、関連付けられた後続の外形を有する少なくとも後続の部分に成形するように構成され得る。

【0471】

成形装置１は、成形された材料内にアパーチャをトリミング、および／または切断および／またはドリル加工するように構成された自動工作機械ステーション１０２を備え得る。

【0472】

自動工作機械ステーション１０２は、コントローラ１００によって制御可能であり得る。

【0473】

自動工作機械ステーション１０２は、成形ユニット２の後に位置し得るか、または成形ユニット２と一列に並んで位置し得る。

【0474】

自動工作機械ステーション１０２は、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）機械を備え得る。

【0475】

自動工作機械ステーション１０２は、レーザーまたはウォーターカッティングシステムを備え得る。

【0476】

成形装置は、１つ以上のアドバンサを備え得る。アドバンサは、機械および１つ以上の成形ユニット２を通して材料を前進させるように構成され得る。アドバンサは、
－ローラまたはインテリジェントローラシステムと、
－１つ以上のコンベヤと、のうちの１つ以上であり得る。コンベヤは、成形ユニットの前、後、または間に配置され得る。
－複数の成形ユニット２の動作機構（上記により詳細に説明されるような）と、
－少なくとも１つの締結装置と。

【0477】

少なくとも１つの締結装置は、クランプ、またはブレース、もしくは成形される材料に張力を印加するように構成されている当該延伸ユニットまたは延伸ユニットのうちの１つ以上であり得る。

【0478】

締結装置は、成形される材料１６と共に、または成形される材料１６に締結され、成形される材料を前進させるように前進するように構成され得る。

【0479】

いくつかの実施形態では、１つ以上のアクチュエータおよび／または１つ以上の成形ユニットは、ローラまたはローラのセットであるか、またはローラまたはローラのセットを備える。

【0480】

装置１は、少なくとも１つの測定モジュール１０１をさらに備え得る。測定モジュール１０１は、成形中の成形される材料１６、および／または成形された材料の特性を測定し得る。測定モジュール１０１は、使用時に成形装置１の様々な特性も測定し得る。

【0481】

いくつかの実施形態では、装置は、少なくとも１つの冷却システム１０４を備え得る。冷却システム１０４は、材料を冷却するように構成され得る。

【0482】

成形される材料が複合金属である場合、冷却システムが必要とされ得る。

【0483】

冷却システム１０４は、成形ユニット２と一列に、または成形ユニットの前もしくは後に位置し得る。

【0484】

冷却システムは、材料が少なくとも１つの成形ユニット２を通過すると、材料を冷却するように構成され得る。

【0485】

コントローラ１００は、少なくとも１つの冷却システムを制御して、冷却プロファイルに従って材料を冷却するように構成されている。

【0486】

コントローラ１００は、少なくとも１つの冷却システムを制御して、成形される材料１６または成形された材料からの熱の除去を制御するように構成され得る。

【0487】

コントローラ１００は、測定モジュール１０１の出力（例えば、温度）に基づいて、少なくとも１つの冷却システムを制御するように構成され得る。

【0488】

少なくとも１つの冷却システム１０４は、
－空冷、水冷または液体冷却、水または液体ジャケット、窒素冷却、氷冷のうちの１つ以上を備え得る

【0489】

少なくとも１つの冷却システム１００が、弾性膜２０に提供され得る。少なくとも１つの冷却システム１００が、少なくとも１つのローラシステムによって、弾性膜２０に提供され得る。

【0490】

いくつかの実施形態では、装置１は、測定モジュールまたはシステム１０１を備え得る。測定モジュール１０１は、構成された１つ以上のセンサーを備え、成形装置１に関連付けられた変数を測定し得る。

【0491】

測定モジュール１０１は、少なくとも１つのレーザー測定システム、またはコンピュータビジョン、もしくはロボットで観察可能な測定を備え得る。

【0492】

例示的な実施形態では、ビジョンシステムは、本明細書に記載の装置に組み込まれ得る。ビジョンシステムは、好都合なことに、装置または装置の一部の遠隔制御性を提供し得、装置または製品内のセンサーの交換を可能にし得る。

【0493】

例示的な実施形態では、レーザー測定システムなどの光学測定システム、およびコンピュータビジョンシステムが、本明細書に記載の装置に組み込まれ得る。さらに、機械学習ソフトウェアおよびシステムが、コンピュータビジョンおよび光学測定システムと一緒に実装されてもよい。

【0494】

例示的な一実施形態では、ビジョンシステムは、非常に高い解像度、例えば、マイクロメートルのスケールで各材料層または製品を走査し得る。実際の材料層外形と、設計または意図された外形との間の相違が検出された場合（例えば、ＣＡＤ幾何形状との比較）、システムは、プロセスに沿って、例えば、次のモジュールステーションで、さらに相違を補償および補正するように構成され得る。好都合なことに、これにより、正確な材料処理を提供するためのリアルタイムまたはほぼリアルタイムのフィードバックの利点が提供される。好都合なことに、ビジョンシステムのスキャナプロセスは、非接触であり得、したがって、成形中の材料層に効果を与えないであろう。

【0495】

例示的な一実施形態では、スキャナは、各モジュールステーションで材料層または材料外形を走査し、材料層または材料外形の所望の幾何形状を達成するように、次の層または外形もしくはモジュールステーションを適合させ得る。これにより、すべての材料層が平坦に成形される先行技術のシステムよりも優れた利点が提供され得る。

【0496】

本明細書に記載のビジョンシステムの使用により、好都合なことに、より多種多様な材料の使用が提供され得る。例えば、単独で、またはＡＩおよび閉ループフィードバックシステムと組み合わせて使用されると、本明細書に記載されるようなビジョンシステムは、以下でより詳細に説明されるように、ランダムおよび予測可能なエラーの識別を容易にし得る。これにより、より広範な材料選択が容易になり得、材料特性を最適化するために複雑な材料試験が用いられ得る従来のシステムではなく、本明細書に記載されるシステムに基づいて、予測および最適化された特性を有する材料の使用が可能になり得る。

【0497】

例示的な一実施形態では、ビジョンシステムは、任意選択で機械学習システムと組み合わせて、インプロセスの品質管理を可能にし得る。取得されたデータの機械学習では、機械学習アルゴリズムが、各材料の特性を学習して、システム内の材料の挙動を予想し得る。例えば、材料が収縮する場合には、システムは、学習して補償することができる。一例では、システムは、エラーを識別して、エラーをランダムエラーおよび繰り返し可能エラーの２つのカテゴリに分類するように構成され得る。第１のカテゴリは、アクチュエータの配置および制御などの問題を含み得る一方、第２のカテゴリは、材料収縮などの問題を含み得る。例示的な一実施形態では、閉じたフィードバックループは、ランダムなエラーに対処し得、機械学習は、繰り返し可能エラーに使用され得る。

【0498】

例示的な一実施形態では、システムは、ＣＡＤデータなどの初期情報に基づいて、最終的な物体形状の幾何形状の初期予測を提供し得る。代替的または追加的に、システムは、最終的な物体形状を走査し、初期情報が何を含んでいるか、例えば、初期ＣＡＤモデルが何に似ているかを判定しようと試みることができる。これら２つの方法は、平行して訓練され得るか、または情報を提供され得る。

【0499】

例示的な一実施形態では、校正対象物が、本明細書に記載のシステムを訓練するために使用され得、異なるタイプの特徴で設計され得る。

【0500】

例えば、様々な材料特性についてシステムを教示するために、校正部品のセットが、各材料を使用して成形され得る。次いで、ソフトウェアおよびシステムが、材料の流れ、誤って誘導された校正、および寸法的不一致などの特性を学習し得る。

【0501】

本明細書に記載の２つの技術、すなわち、フィードバックループを内蔵した機械学習およびマシンビジョンにより、系統的エラーおよびランダムなエラーの補償が可能であり得る。

【0502】

本明細書に記載のビジョンシステムは、マルチマテリアル機能、例えば、傾斜機能材料を有する着色部品の生産を可能にし得る。

【0503】

本明細書に記載のビジョンシステムは、外部部品を３Ｄ構成要素に統合し得る。これを達成するために、金属補強または電子部品などの品目または外部部品が、成形中に構成要素内に挿入または組み込まれ得るように、システムが、一時停止され得る。次いで、システムは、物体を見て、設計図に従って、外部部品を３Ｄ製品内に組み込み得る。

【0504】

測定モジュールまたはシステム１０１は、以下の特性、すなわち、
－繊維配向または繊維配列、織り配向または織り配列、材料またはマトリクスの厚さ、材料の幅、材料の長さ、材料の断面外形、材料の側面外形、繊維または材料の品質、材料の表面温度（任意選択で、材料の下面、および／または上面）、材料のコア温度、成形される材料に（任意選択で、成形ユニットによって、および／または真空によって）印加される圧力、成形される材料に（任意選択で、成形ユニットおよび／または延伸ユニットによって）印加される張力、材料の圧縮または材料の結晶化、材料中の任意のエアポケットまたはボイド、伸びまたは材料の強度、のうちの１つ以上を測定するように構成され得る。

【0505】

コントローラ１００は、測定システムまたはモジュール１０１からの入力に応答して、システムの出力を動的に変化させるように構成され得る。コントローラ１００は、システムを、成形される材料、または成形された材料の所望の特性に制御するために、測定システムまたはモジュール１０１からの入力に基づいた閉ループ制御によって、出力を変化させ得る。

【0506】

コントローラ１００は、システム内の様々な位置における材料の少なくとも１つの所望の特性を決定し得る。所望の特性は、ユーザによってシステムに入力され得るか（例えば、コントローラ１００に提供される設計情報の一部として）、またはコントローラ１００によって、任意選択で、ユーザによるシステムへの入力に基づいて計算され得る。

【0507】

いくつかの実施形態では、コントローラ１００は、後続の成形ユニット間でシステムの出力を動的に変化させるように構成され得る。

【0508】

コントローラ１００は、材料の統合に関する入力を測定システムまたはモジュール１０１から受信し、この入力を特定の位置における材料の所望の統合と比較し得る。それに応じて、コントローラ１００は、アクチュエータ（複数可）１１を制御して、材料に印加される成形力を増加、減少、または維持し得る。

【0509】

次いで、コントローラ１００は、さらなる位置における材料の統合に関するさらなる入力を、測定システムまたはモジュール１０１から受信し、さらに、この入力をこの位置における所望の特性と比較し得、それに応じて、コントローラ１００は、後続の成形ユニットのアクチュエータ（複数可）１１を制御して、材料に印加される成形力を増加、減少、または維持し得る。

【0510】

コントローラ１００は、成形された材料の所望の特性が確実に達成されるように、システムの出力を変更または制御するように構成され得る。

【0511】

コントローラ１００は、成形された材料の測定システムまたはモジュール１０１から少なくとも１つの入力を受信し、成形された材料の所望の特性に対して、成形された材料の特性を検証するように構成され得る。

【0512】

コントローラ１００は、成形される材料の特性に関する入力を、前記測定システムまたはモジュール１０１から受信するように構成され得る。測定システムまたはモジュール１０１はまた、特性の測定位置に関する情報を提供し得る。コントローラ１０１は、入力に応答して、出力を変更するように構成され得る。

【0513】

コントローラは、当該出力または出力を変更して、
－装置が、成形される材料を前進させる速度と、測定システムの出力に基づいて、成形される材料が装置に提供される速度と、少なくとも１つの成形ユニットによってシステムに印加される圧力と、成形される材料に印加される張力（任意選択で、成形ユニットおよび／または延伸ユニットによって）と、材料表面温度（任意選択で、材料の下面および／または上面）と、材料のコア温度と、装置および／または少なくとも１つの成形ユニットに対する、成形される材料の整列または配向と、のうちの１つ以上を制御するように構成され得る。

【0514】

コントローラ１００または測定システムもしくはモジュール１０１は、測定された特性を所定の特性と比較するように構成され得る。コントローラ１００は、測定された特性と、所定の特性との間の差に基づいて、装置を修正し、出力し得る。

【0515】

コントローラ１００または測定システムもしくはモジュール１０１は、所望の形状または外形を、測定された形状または外形と比較するように構成され得、この比較に基づいて、コントローラ１００は、成形開口部３および／または成形面４の形状または外形を修正し得る。このようにして、材料が成形される際の材料の形状または外形の任意の変化が、成形プロセス中に考慮され得る。

【0516】

いくつかの実施形態では、コントローラ１００は、所望の形状または外形と、測定された形状または外形との間の差に応答して、最終成形ユニットの成形開口部３および／または成形面４の形状または外形を制御し得る。

【0517】

コントローラ１００または測定システムは、測定された特性を所定の特性と比較し、測定された特性が所定の特性の許容差内にない場合、ユーザに出力を提供するように構成され得る。

【0518】

許容差は、材料の収縮の許容範囲を含み得る。

【0519】

コントローラ１００は、１つ以上の入力に基づいて、装置の１つ以上の出力を制御するように構成され得、１つ以上の入力は、
－成形される材料の所望の外形または形状と、織りの方向またはレイアウト（任意選択で、成形される材料の幅または長さに沿って）と、成形される材料の幅または長さに沿った材料の特性またはタイプの違いと、所望の材料圧縮量と、を含む。

【0520】

いくつかの実施形態では、装置は、成形される材料に張力を印加するように構成され得る。

【0521】

成形される材料１６に印加される張力は、少なくとも１つの方向にあり得、この少なくとも１つの方向は、
－成形される材料の長さに沿っている、成形される材料の幅に沿っている、成形される材料の高さに沿っている、材料が前進される方向にある、のうちの１つ以上であり得る。

【0522】

少なくとも１つの成形ユニット２が、成形される材料に張力を印加するように構成され得る。

【0523】

装置は、成形される材料に張力を印加するように構成された延伸ユニット１０５を備え得る。

【0524】

延伸ユニット１０６は、少なくとも１つの締結装置２８を備え得る。締結装置２８は、例えば、クランプまたはブレースもしくはグリッパを備え得る。締結装置２８は、成形される材料１６と共に、または成形される材料１６に締結され、および／または成形される材料を前進させるように構成され得る。そのような締結装置１８が、図１８に示されている。締結装置２８は、材料の縁部もしくは表面と連続的に係合し得るか、または離散した位置で材料の縁部もしくは表面と係合し得る。上記で説明されたように、締結装置２８は、成形される材料を前進させるように作用し得る。

【0525】

締結装置２８は、少なくとも１つのプログラム可能または制御可能な締結装置を備え得る。コントローラ１００は、少なくとも１つのプログラム可能または制御可能な締結装置を制御するように構成され得る。

【0526】

延伸ユニット１０６は、少なくとも１つの圧力センサーまたは力センサーを備え得る。圧力センサーまたは力センサーは、成形される材料に提供された張力を測定するように構成され得る。

【0527】

少なくとも１つの成形ユニット２が、成形される材料の両面と係合するように構成され得る。

【0528】

提供される張力は、装置の長さに沿って一定であり得る。

【0529】

張力は、装置の長さに沿って変化し得る。例えば、材料の最終的な所望の形状または外形に応じて。

【0530】

印加される張力は、材料が延伸されて所望の形状または外形を形成することを可能にし得る。

【0531】

システムまたは装置も開示されており、システムは、上記の装置または成形装置のうちの１つ以上を備える。

【0532】

１つ以上の装置が、１つ以上の関連付けられた材料を成形するように構成され得る。

【0533】

１つ以上の装置からの出力材料が、さらなる成形のために、後続の１つ以上の装置への入力材料として提供され得る。

【0534】

図２２に示されるように、システムまたは装置は、少なくとも、１つ以上の装置としての第１の装置６１と、１つ以上の装置としての第２の装置６２と、を備え得る。

【0535】

１つ以上の装置、すなわち第１の装置６１と第２の装置６２とは、並列（図２２に示すように）または直列に配置され得る。

【0536】

第１の装置６１は、成形される材料として第１の材料６３を受容するように構成され得、第２の装置６２は、成形される材料として第２の材料６４を受容するように構成され得る。

【0537】

第１の装置６１は、第１の材料６３上に、所定の構造の第１の結果として得られる形状または第１の外形を付与するように構成され得る

【0538】

第２の装置６２は、第２の材料６４上に、所定の構造の第２の結果として得られる形状または第１の外形を付与するように構成され得る。図２３Ａおよび２３Ｂは、第２の材料６４を成形する第２の装置６２の例示的な断面を示す。

【0539】

さらなる装置が提供され得ることが理解されよう。

【0540】

システムは、１つ以上の装置として、統合装置または第３の装置６５を備え得る。第３の装置６５は、第１の装置６１および第２の装置６２からそれぞれ第１の材料６３および第２の材料６４を受容し、第１の材料６３と、第２の材料６４とを、統合された材料６６に成形するように構成され得る。

【0541】

いくつかの実施形態では、統合装置は、少なくとも２つ、または３つ、または４つ以上の複数の統合される材料を受容し得る。

【0542】

図２４Ａ～２４Ｆは、第１および第２の材料６３、６４を、漸次、図２４Ｆに示されるような最終製品に成形する第３の装置６５の一例を示す。

【0543】

第１の材料６３と、第２の材料６４とが、
－成形力または当該成形力の印加と、熱の印加（任意選択で、加熱源または加熱システムによって）と、のうちの１つ以上によって、統合された材料に成形される。

【0544】

一度あり、成形プロセスを通過したら、成形された材料を支持するための装置も開示される。

【0545】

支持装置３３は、成形装置の一部を形成してもよく、および／または成形された材料３１を支持するために、成形装置の端部に位置してもよい。

【0546】

少なくとも１つの支持ユニット３０は、成形された材料３１が、少なくとも１つの成形ユニット１２の少なくとも１つの成形開口部３を通過したら、成形された材料３１を支持するように構成され得る。

【0547】

支持ユニット３０は、成形された材料３１の外形に対応する支持面３２を提供するように動的に構成可能であり得る。

【0548】

支持ユニット３０は、成形された材料３１と共に支持ユニットを前進させるように構成されている１つ以上の前進アクチュエータを備え得る。

【0549】

支持ユニット３０は、成形された材料３１を成形装置１の端部から支持する、および／または移動させるように構成され得る。

【0550】

少なくとも１つの支持３０ユニットが、成形された材料３１の表面と係合するように構成されている少なくとも１つの真空カップを備え得る。少なくとも１つの支持３０ユニットが、成形された材料３１の下面と係合するように構成されている少なくとも１つの真空カップを備え得る。

【0551】

支持装置３３は、直列および／または格子状のパターンに配置されている複数の支持ユニット３０を備え得る。

【0552】

少なくとも１つの支持ユニット３０が、連続または不連続な支持面を提供し得る。

【0553】

支持面３２は、成形される材料の外形と一致するように構成され得る。支持面３２は、成形される材料の下側の外形と一致するように構成され得る。

【0554】

支持面３２は、支持面の外形を修正するように構成されている１つ以上のアクチュエータによって支持され得る。

【0555】

支持ユニット３０は、少なくとも１つのガントリシステムを備え得る。

【0556】

図１６は、システムの例示的な概要を示す。コントローラ１００は、
ｉ．測定モジュール／システム１０１と、
ｉｉ．自動工作機械ステーション１０２と、
ｉｉｉ．加熱システム１０３と、
ｉｖ．冷却システム１０４と、
ｖ．延伸ユニット１０５と、のうちの１つ以上をインターフェースおよび／または制御するように構成されている。

【0557】

いくつかの実施形態では、コントローラ１００と、測定モジュール／システム、自動工作機械ステーション１０２、加熱システム１０３、冷却システム１０４、延伸ユニット１０５、および／または１つ以上のサブコントローラのうちの１つ以上との間に通信リンクが提供され得る。通信リンクは、有線または無線であり得、任意のネットワークまたは通信プロトコルを使用し得る。

【0558】

いくつかの実施形態では、各成形ユニット２は、１つ以上の成形ユニットコントローラ（例えば、サブコントローラ）を備える。成形ユニットコントローラは、および／または１つ以上のアクチュエータ１１とインターフェースするように、およびアクチュエータの１つ以上の出力（例えば、アクチュエータ１１の位置）を制御するように構成され得る。

【0559】

いくつかの実施形態では、サブユニットのうちの１つ以上が、サブコントローラを備え得る。いくつかの実施形態では、測定モジュール／システム、自動工作機械ステーション１０２、加熱システム１０３、冷却システム１０４、および／または延伸ユニット１０５のうちの１つ以上が、１つ以上のサブコントローラを備え得る。サブコントローラは、コントローラ１００とインターフェースするように構成され得る。

【0560】

コントローラ１００は、各サブユニットのサブコントローラを制御するか、または各サブユニットのサブコントローラに命令し得る。いくつかの実施形態では、メインコントローラは、出力情報（例えば、設定点）を生成するであろうし、コントローラは、出力情報を当該サブコントローラまたは各サブコントローラに伝達し得る。次いで、サブコントローラは、コントローラ１００の出力に基づいて、各サブユニットを制御し得る。サブコントローラは、情報（例えば、測定値）をコントローラ１００に渡すことができる。

【0561】

コントローラ１００は、任意の設計入力、例えば、物品の所望の形状を示す３Ｄモデルまたは他の情報を受信し得る。次いで、コントローラは、サブユニットの所望の出力（例えば、アクチュエータ制御スキーム、および／または必要な加熱または冷却プロファイル）を生成し、それらをサブコントローラ（例えば、成形ユニットコントローラまたは加熱および冷却システム）に提供し得る。

【0562】

システムの１つ以上のサブユニットまたは任意の他のセンサーからコントローラ１００によって受信された任意のデータは、サブユニットの出力を修正するために、コントローラ１００によって使用され得る。次いで、これらの修正された出力が、サブユニットに伝達され得る。

【0563】

成形される材料１６は、実質的に均一な断面のものであり得る。

【0564】

成形される材料１６は、実質的に長方形の断面を有し得、任意選択で、成形される材料は、一定の厚さ、および／または幅である。

【0565】

成形される材料１６の幅は、成形される材料の長さに沿って変化し得る。

【0566】

成形される材料１６の厚さは、成形される材料の長さに沿って変化し得る。

【0567】

成形される材料１６は、繊維層および／またはコア層を備え得る。

【0568】

成形される材料１６は、
－テープ、炭素繊維、織り繊維、強化繊維、布、金属、合金、複合材料、一方向性繊維、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、コア材料、金属コア材料、ハイブリッド熱可塑性材料、付加製造材料、積層材、または上記の任意の組み合わせ、のうちの１つ以上を含み得る。

【0569】

本明細書に記載の材料は、任意の好適な付加製造材料、または加工および性能を向上するための特定の製品を作製するように設計された任意の材料を含み得ることを理解されたい。例えば、本明細書に記載されるような任意の３Ｄプリンティング技術材料。

【0570】

成形される材料１６は、複数の層を備えてもよい。

【0571】

材料は、材料の長さに沿って材料のタイプが変化してもよい。

【0572】

材料は、１つ以上の部分またはセクションを備え得、１つ以上のセクションは、異なる材料タイプを備える。

【0573】

予備成形モジュール６０が、提供されてもよい。材料が成形装置に提供される前に、成形モジュールが、最初に、成形のための材料を調整してもよい。いくつかの実施形態では、成形モジュール６０は、材料を統合し得る。

【0574】

予備成形モジュール６０が、成形される材料の複数の層を統合してもよい。

【0575】

予備成形モジュール６０は、上述の１つ以上のアクチュエータおよび／またはアクチュエータモジュールを備え得る。アクチュエータは、材料を統合するために、材料に力を印加するように構成され得る。

【0576】

予備成形モジュール６０は、成形される材料が成形装置に渡されるか、または前進される前に、成形される材料を正しい寸法（例えば、厚さ、幅、および／または長さ）にさらに調整し得る。

【0577】

予備成形モジュール６０は、１つ以上の加熱源または加熱システム１０３を備え得る。加熱システムは、上記の特徴のいずれかを備え得る。

【0578】

加熱システム１０３は、１つ以上のプレートを備え得る。プレートは、上部プレートおよび下部プレートであり得る。いくつかの実施形態では、下部プレートは、材料の支持体として機能し得る。

【0579】

予備成形モジュール６０はまた、（上述のように）弾性膜と、材料との間に真空を提供し得る。

【0580】

材料調製モジュールが、提供されてもよい。材料調製モジュールは、予備成形モジュールおよび／または成形装置の前に位置し得、成形前に材料を調製するように構成され得る。材料調製モジュールは、例えば、層状材料を作成することによって、いくつかの原材料から材料からかもしれない。材料調製モジュールはまた、予備成形モジュールおよび／または成形装置で使用するために、材料を寸法決めし得る。

【0581】

材料を成形する方法も開示される。方法は、上述のようであり、任意選択で、上述の装置を使用し得る。

【0582】

方法は、
成形される材料１６を、少なくとも１つの成形面４を有する少なくとも１つの成形開口部３を通して前進させるステップと、
材料の供給が成形開口部３を通過するときに、所定の構造の結果として得られる形状または外形を付与するように、成形面４の形状または外形を動的に制御するステップと、を含み得る。

【0583】

図２０および２０Ａに示されるように、アクチュエータユニット４４も開示される。

【0584】

上記に開示されるアクチュエータ１１は、アクチュエータユニット４４であり得るか、またはアクチュエータユニット４４を備え得る。

【0585】

いくつかの実施形態では、アクチュエータユニット４４は、上述のように、１つ以上のアクチュエータ１１を備え得る。

【0586】

アクチュエータユニットは、回転可能なシャフト４５を備え得る。回転可能なシャフト４５は、プレート４６に接続され得る。１つ以上のアクチュエータ４７が、プレート４６に接続され得る。

【0587】

アクチュエータユニット４４は、プレート４６に接続されている複数のアクチュエータ４７を備え得る。アクチュエータユニット４４は、プレート４６に接続されている２～１５個のアクチュエータ４７を備え得る。

【0588】

プレート４６は、回転可能なシャフト４５から（例えば、クラッチ装置によって）回転可能に接続可能かつ切り離し可能、または係合可能かつ係合解除可能であり得る。

【0589】

アクチュエータユニット４４は、プレート４６と、回転可能なシャフト４５との間に（例えば、図２０および２０Ａに示されるような）枢動可能な接続部を備え得る。

【0590】

アクチュエータユニット４４は、プレート４６の、回転可能なシャフト４５に対する枢動可能な接続部周りの角度を修正するように構成されている少なくとも１つのアクチュエータを備え得る。アクチュエータは、油圧、空気圧、または電気アクチュエータのうちの１つ以上であり得る。いくつかの実施形態では、アクチュエータは、プレート４６の表面に係合するように構成され得る。

【0591】

アクチュエータ（複数可）４７は、任意選択で、長手方向軸に沿って長さを変化させるように構成され得る。

【0592】

アクチュエータ（複数可）４７は、（例えば、上述のように）グリッド状のパターンに配置され得る。

【0593】

アクチュエータユニット４４は、アクチュエータ接続部４８を備え得る。アクチュエータ接続部４８は、少なくとも１つのアクチュエータ４７をプレート４６に接続し得る。いくつかの実施形態では、アクチュエータ接続部４８は、少なくとも１つの自由度で移動可能であるように構成され得る。いくつかの実施形態では、アクチュエータ接続部４８は、１つの自由度、または２つの自由度、または３つの自由度、または４つの自由度、または５つの自由度、または６つの自由度、または少なくとも６つの自由度で移動可能であるように構成され得る。

【0594】

少なくとも１つのアクチュエータ４７が、成形面４を提供するように構成され得る。

【0595】

少なくとも１つのアクチュエータ４７が、コンプライアント材料または弾性膜２０と係合するように構成され得る。いくつかの実施形態では、アクチュエータ４７の端面は、コンプライアント材料または弾性膜２０と係合し得る。

【0596】

少なくとも１つのアクチュエータが、コンプライアント材料または弾性膜２０の外形を修正するように構成され得る。

【0597】

アクチュエータ４７は、任意の様々なアクチュエータであり得ることが理解されるであろう。いくつかの実施形態では、アクチュエータは、線形運動アクチュエータである。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのアクチュエータが、
－ロボットエンドエフェクタ、真空アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、筋アクチュエータ、サーボアクチュエータ、油圧アクチュエータ、音声コイルアクチュエータ、ピエゾアクチュエータ、ステッピングアクチュエータのうちの１つ以上であり得る。

【0598】

モータは、
－ステッピングモータ、ＤＣモータ、ＡＣモータ、電子制御モータ、サーボモータ、ハイブリッドサーボステッピングモータ、筋アクチュエータ、空気圧モータ、真空モータ、油圧モータ、音声コイルモータ、ピエゾモータ、チェーンアクチュエータのうちの１つ以上であり得る。

【0599】

アクチュエータユニット４４は、ハウジング４９を備え得、ハウジング４９は、少なくとも１つのアクチュエータ（複数可）４７を囲む。

【0600】

ハウジング４９は、少なくとも１つのシャフトアパーチャを備え得る。シャフトアパーチャは、ハウジング４９の内側部分へのシャフトの貫通を可能にし得る。いくつかの実施形態では、モータは、ハウジング４９の外部に配設され得る。いくつかの実施形態では、モータは、ハウジング４９の内部に配設され得る。

【0601】

モータは、シャフトアパーチャにおいて、ハウジング４９の端部に接続されるように構成され得る。モータおよび／またはハウジング４９は、モータをハウジング４９に接続するための１つ以上の係合特徴を備え得る。

【0602】

上述の本発明によって成形される材料は、様々な業界で使用され得る。例えば、航空宇宙、自動車、医療、または他の産業。

【0603】

文脈上別段の解釈が明確に要求されない限り、本明細書および特許請求の範囲全体を通して、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などの用語は、排他的または網羅的な意味とは対照的に包括的な意味で、すなわち、「含むが、これらに限定されない」という意味で解釈されるべきである。

【0604】

前述の説明において、その既知の等価物を有する整数または成分が参照される場合、それらの整数は、個別に記載されるかのように本明細書に組み込まれる。

【0605】

本発明はまた、本出願の明細書中で個別にあるいは総称して言及または示される部品、要素、および特徴に存し、上記部品、要素、または特徴のうちの任意に、または２つ以上のすべての組み合わせに存すると広く言うことができる。

【0606】

本明細書における任意の先行技術への言及は、その先行技術が世界中の任意の国の活動分野における共通の一般知識の一部を構成することの確認または任意の形態の示唆と解されず、またそう解されるべきではない。

【0607】

本開示のいくつかの構成の特定の特徴、態様、および利点は、呼吸療法システムと共にガス加湿システムを使用することに関して記載されてきた。しかしながら、記載されるようなガス加湿システム使用の特定の特徴、態様および利点は、ガスの加湿を必要とする他の治療システムまたは非治療システムと共に都合よく使用され得る。本開示の方法および装置の特定の特徴、態様、よび利点は、他のシステムとの併用に等しく当てはまる。

【0608】

本開示は、特定の実施形態に関して記載されてきたが、当業者に明らかな他の実施形態もまた、本開示の範囲内である。したがって、様々な変更および修正が、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく行われ得る。例えば、様々な構成要素が、必要に応じて、再配置され得る。さらに、全ての特徴、態様、および利点が、本開示を実践するために必ずしも必要とされるわけではない。したがって、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によってのみ定義されることが意図される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図9A】

【図10】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図11】

【図12】

【図12A】

【図13】

【図13A】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図17A】

【図18】

【図19】

【図19A】

【図19B】

【図20】

【図20A】

【図21】

【図21A】

【図22】

【図22A】

【図23A】

【図23B】

【図24A】

【図24B】

【図24C】

【図 】

【図 】

【図24F】