特許 7599850 複合アセンブリを製造するためのシステム及び方法

(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】2024-12-06

(45)【発行日】2024-12-16

(54)【発明の名称】複合アセンブリを製造するためのシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 70/06 20060101AFI20241209BHJP

   B29C 51/14 20060101ALI20241209BHJP

   B29C 51/20 20060101ALI20241209BHJP

【ＦＩ】

B29C70/06

B29C51/14

B29C51/20

【請求項の数】 15

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020104962

(22)【出願日】2020-06-18

(65)【公開番号】P2021035760

(43)【公開日】2021-03-04

【審査請求日】2023-05-31

(31)【優先権主張番号】16/449,233

(32)【優先日】2019-06-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500520743

【氏名又は名称】ザ・ボーイング・カンパニー

【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】ケンダル， ジェームス アール．

(72)【発明者】

【氏名】スリヤアラッチ， ラビエンドラ エス．

(72)【発明者】

【氏名】ショー， ポール ディー．

(72)【発明者】

【氏名】ミットマン， ジェームス エフ．

【審査官】田村 佳孝

(56)【参考文献】

【文献】特表２００８－５３５７０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０４３４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／００４９２５８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表平１０－５０５０１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ７０／０６

Ｂ２９Ｃ ５１／１４

Ｂ２９Ｃ ５１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複合アセンブリを製造するための製造システム（１００）であって、
第１のマンドレル表面（１２２）及び第１のマンドレル表面エッジ（１２４）を有する少なくとも１つの第１のマンドレル（１２０）と、
第２のマンドレル表面（１２８）及び第２のマンドレル表面エッジ（１３０）を有する少なくとも１つの第２のマンドレル（１２６）と、
前記第１のマンドレル表面（１２２）の上方に配置可能であり、かつ第１のラッププレート表面（１７２）及び第１のラッププレート表面エッジ（１７４）を有する第１のラッププレート（１７０）と、
前記第２のマンドレル表面（１２８）の上方に配置可能であり、かつ第２のラッププレート表面（１８２）及び第２のラッププレート表面エッジ（１８４）を有する第２のラッププレート（１８０）と
を含み、
前記第１のラッププレート（１７０）及び前記第２のラッププレート（１８０）が、反対側にある第１及び第２の材料スタックベース部分（４５２，４５６）を有するラップ材料スタック（４５０）を受けるために平行な並列関係で配置可能であり、
前記第１のラッププレート（１７０）及び前記第２のラッププレート（１８０）のうちの少なくとも１つが、ラッププレート開放位置（１９６）に移動し、前記第１のラッププレート表面エッジ（１７４）と前記第２のラッププレート表面エッジ（１８４）との間に、ブラダ上側（３０２）を有するブラダ（３００）を受けるためのラッププレート間隙（１９８）を画定するように構成され、
前記第２のマンドレル（１２６）が、マンドレル開放位置（１３６）に移動し、前記第１のマンドレル表面エッジ（１２４）と前記第２のマンドレル表面エッジ（１３０）との間にマンドレル間隙（１３８）を画定するように構成され、前記ラッププレート間隙（１９８）及び前記マンドレル間隙（１３８）が、前記ブラダ（３００）の周りに形成された前記ラップ材料スタック（４５０）を受けるように構成され、
前記第１のラッププレート（１７０）及び前記第２のラッププレート（１８０）が、前記第１及び第２の材料スタックベース部分（４５２，４５６）を、互いに重なる関係で前記ブラダ上側（３０２）に折りたたむように構成され、
前記製造システムは、
前記マンドレル間隙（１３８）内で受けることができ、かつ前記ブラダ（３００）によって前記ラップ材料スタック（４５０）に印加される圧密圧力に対して前記ラップ材料スタック（４５０）を支持するように構成された、下部形成ダイ（２７０）
を更に含む、製造システム（１００）。

【請求項2】

前記第１のラッププレート（１７０）及び前記第２のラッププレート（１８０）の上方で支持可能な１つ又は複数の積層ヘッド（２２０）
を更に含み、
前記第１のラッププレート（１７０）及び前記第２のラッププレート（１８０）が、前記第１のラッププレート表面エッジ（１７４）及び前記第２のラッププレート表面エッジ（１８４）が互いに並列して当接接触し、前記第１のラッププレート表面（１７２）及び前記第２のラッププレート表面（１８２）によって画定される集合的ラッププレート表面（１９０）を形成するラッププレート閉鎖位置（１８８）に移動するように構成され、
前記１つ又は複数の積層ヘッド（２２０）が、１つ又は複数の材料を重ねた形態で前記集合的ラッププレート表面（１９０）に分配し、前記ラップ材料スタック（４５０）をレイアップするように構成される、請求項１に記載の製造システム（１００）。

【請求項3】

前記第１のラッププレート（１７０）及び前記第２のラッププレート（１８０）のうちの少なくとも１つが、前記第１のラッププレート表面エッジ（１７４）及び前記第２のラッププレート表面エッジ（１８４）それぞれに近接して位置し、かつ前記第１及び第２の材料スタックベース部分（４５２，４５６）をまとめて接合するために、前記ブラダ上側（３０２）に重ねられた前記第１及び第２の材料スタックベース部分（４５２，４５６）のうちの少なくとも１つに熱（１８７）を印加するように構成された加熱デバイス（１８６）を有する、請求項１又は２に記載の製造システム（１００）。

【請求項4】

前記ブラダ（３００）で上部形成ダイ（２５４）を取り外して交換する前に、下方に移動して前記ラップ材料スタック（４５０）と接触し、前記ラップ材料スタック（４５０）を前記ラッププレート間隙（１９８）に押し込み、前記ラップ材料スタック（４５０）を形成するように構成された上部形成ダイ（２５４）を更に含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の製造システム（１００）。

【請求項5】

前記ラップ材料スタック（４５０）を集合的マンドレル表面（１３４）にレイアップするように構成された前記集合的マンドレル表面（１３４）を形成するために、並列関係で配置可能な第１のマンドレル（１２０）及び第２のマンドレル（１２６）を含む積層マンドレルセット（２８４）を有する積層ステーション（２８２）と、
前記第１のラッププレート（１７０）及び前記第２のラッププレート（１８０）の下方に配置可能な第１のマンドレル（１２０）及び第２のマンドレル（１２６）を含む形成マンドレルセット（２８８）を有する形成ステーション（２８６）であって、前記形成マンドレルセット（２８８）の前記第２のマンドレル（１２６）が、前記マンドレル開放位置（１３６）に移動し、前記マンドレル間隙（１３８）を画定するように構成された、形成ステーション（２８６）と、
前記ブラダ（３００）の周囲に前記ラップ材料スタック（４５０）を形成し折りたたむために、前記ラップ材料スタック（４５０）を前記積層ステーション（２８２）から前記形成ステーション（２８６）まで転送するように構成されたステーション間転送機構（２９０）と
を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の製造システム（１００）。

【請求項6】

前記ステーション間転送機構（２９０）が、
前記積層マンドレルセット（２８４）の前記第１のマンドレル（１２０）と前記第２のマンドレル（１２６）との間の前記マンドレル間隙（１３８）を跨ぐ前記ラップ材料スタック（４５０）の一部の上にクランプするように構成された、上部クランピング部材（２９２）及び下部クランピング部材（２９４）
を含み、
前記上部クランピング部材（２９２）及び前記下部クランピング部材（２９４）が、前記ラップ材料スタック（４５０）を、前記積層ステーション（２８２）における前記積層マンドレルセット（２８４）から、前記形成ステーション（２８６）における前記形成マンドレルセット（２８８）に転送するように構成され、
前記下部クランピング部材（２９４）が、前記ラップ材料スタック（４５０）の転送中に、前記積層ステーション（２８２）及び前記形成ステーション（２８６）における前記マンドレル間隙（１３８）内を動くように構成される、請求項５に記載の製造システム（１００）。

【請求項7】

前記第１のマンドレル（１２０）及び前記第２のマンドレル（１２６）が、前記第１のマンドレル表面エッジ（１２４）及び前記第２のマンドレル表面エッジ（１３０）が並列して当接接触して、前記第１のマンドレル表面（１２２）及び前記第２のマンドレル表面（１２８）によって画定された集合的マンドレル表面（１３４）を形成するマンドレル閉鎖位置（１３２）に配置可能であり、
前記集合的マンドレル表面（１３４）は、前記第１のラッププレート表面（１７２）及び前記第２のラッププレート表面（１８２）が前記ラップ材料スタック（４５０）を受ける前に、ストリンガ積層板（４００）を受けるように構成され、前記ストリンガ積層板（４００）が、反対側にある第１及び第２のストリンガフランジ部分（４０６，４０８）を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の製造システム（１００）。

【請求項8】

前記第１のマンドレル（１２０）及び前記第２のマンドレル（１２６）の上方に支持可能な少なくとも１つの積層ヘッド（２２０）を更に備え、
前記第１のラッププレート（１７０）及び前記第２のラッププレート（１８０）は、互いに離れて移動し、前記集合的マンドレル表面（１３４）を露出するように構成され、
前記積層ヘッド（２２０）は、前記第１のラッププレート表面（１７２）および前記第２のラッププレート表面（１８２）が互いに近接して移動し、前記ラップ材料スタック（４５０）を受ける前に、前記集合的マンドレル表面（１３４）上に前記ストリンガ積層板（４００）の１つ以上の複合プライ（４０２）を積層するように構成される、請求項７に記載の製造システム（１００）。

【請求項9】

複合アセンブリの製造方法（５００、６００）であって、
反対側にある第１及び第２の材料スタックベース部分（４５２，４５６）を有するラップ材料スタック（４５０）を、並列関係にあり、かつ第１のマンドレル（１２０）及び第２のマンドレル（１２６）の上方に位置する、第１のラッププレート（１７０）及び第２のラッププレート（１８０）の第１のラッププレート表面（１７２）及び第２のラッププレート表面（１８２）それぞれの上で受けること（５０２、６０６）と、
第１のラッププレート（１７０）及び第２のラッププレート（１８０）のうちの少なくとも１つをラッププレート開放位置（１９６）に移動させ、第１のラッププレート表面エッジ（１７４）と第２のラッププレート表面エッジ（１８４）との間にラッププレート間隙（１９８）を画定すること（５０４、６０８）と、
前記第２のマンドレル（１２６）をマンドレル開放位置（１３６）に移動させ、第１のマンドレル表面エッジ（１２４）と第２のマンドレル表面エッジ（１３０）との間にマンドレル間隙（１３８）を画定すること（５０６、６１０）と、
上部形成ダイ（２５４）及びブラダ（３００）のうちの１つを使用して、前記ラップ材料スタック（４５０）を少なくとも部分的に前記ラッププレート間隙（１９８）及び前記マンドレル間隙（１３８）内に押し込み（５０８、６１２）、その一方で、前記上部形成ダイ（２５４）及び前記ブラダ（３００）のうちの少なくとも１つにより、前記ラップ材料スタック（４５０）に印加される圧密圧力に対して、前記マンドレル間隙（１３８）内に受けられた下部形成ダイ（２７０）によって前記ラップ材料スタック（４５０）を支持することと、
前記ラップ材料スタック（４５０）を少なくとも部分的に前記ラッププレート間隙（１９８）及び前記マンドレル間隙（１３８）内に押し込むことに応じて、前記ラップ材料スタック（４５０）を形成すること（５１０、６１４）と、
前記第１のラッププレート（１７０）及び前記第２のラッププレート（１８０）を使用して、前記第１及び第２の材料スタックベース部分（４５２，４５６）を互いに重なる関係でブラダ上側（３０２）に折りたたみ、ラップ－ブラダアセンブリ（４８０）を形成すること（５１２、６１６）と
を含む、方法。

【請求項10】

前記第１のラッププレート（１７０）及び前記第２のラッププレート（１８０）を使用して、前記第１及び第２の材料スタックベース部分（４５２，４５６）を折りたたむこと（５１２、６１６）が、
前記第１のラッププレート（１７０）及び第２のラッププレート（１８０）を、前記ブラダ上側（３０２）の上で行ったり来たりして移動させることと、
前記第１のラッププレート（１７０）及び前記第２のラッププレート（１８０）のうちの少なくとも１つの少なくとも一部を、前記第１のラッププレート表面エッジ（１７４）及び前記第２のラッププレート表面エッジ（１８４）にそれぞれ近接して位置するピボット軸（１９５）の周囲で回転させることと
のうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載の方法（５００、６００）。

【請求項11】

前記ラップ材料スタック（４５０）を前記第１のラッププレート表面（１７２）及び前記第２のラッププレート表面（１８２）の上で受けること（５０２、６０６）が、
前記第１のラッププレート（１７０）及び前記第２のラッププレート（１８０）を、前記第１のラッププレート表面エッジ（１７４）及び前記第２のラッププレート表面エッジ（１８４）が互いに並列して当接接触し、前記第１のラッププレート表面（１７２）及び前記第２のラッププレート表面（１８２）によって画定される集合的ラッププレート表面（１９０）を形成するラッププレート閉鎖位置（１８８）に移動させることと、
１つ又は複数の積層ヘッド（２２０）から、１つ又は複数の材料を重ねた形態で前記集合的ラッププレート表面（１９０）に分配し、前記ラップ材料スタック（４５０）をレイアップすることと
を含む、請求項９又は１０に記載の方法（５００、６００）。

【請求項12】

前記マンドレル開放位置（１３６）において、前記第１のマンドレル（１２０）と前記第２のマンドレル（１２６）との間の前記マンドレル間隙（１３８）内で前記下部形成ダイ（２７０）を受けることを更に含む、請求項９、１０又は１１に記載の方法。

【請求項13】

前記上部形成ダイ（２５４）を下方に移動させ、前記ラップ材料スタック（４５０）と接触させることと、
前記上部形成ダイ（２５４）を使用して、前記ラップ材料スタック（４５０）を、前記ラッププレート間隙（１９８）及び前記マンドレル間隙（１３８）内に押し込み、かつ前記下部形成ダイ（２７０）に対して付勢して、前記ラップ材料スタック（４５０）を少なくとも部分的に形成することと、
前記上部形成ダイ（２５４）を前記下部形成ダイ（２７０）内部の前記ラップ材料スタック（４５０）から取り外すことと、
前記ブラダ（３００）を前記下部形成ダイ（２７０）内部の前記ラップ材料スタック（４５０）内に設置することと
を含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記ラップ材料スタック（４５０）を、積層ステーション（２８２）における積層マンドレルセット（２８４）の第１のマンドレル（１２０）及び第２のマンドレル（１２６）によって画定される集合的マンドレル表面（１３４）の上にレイアップすること
を更に含み、
前記ラップ材料スタック（４５０）を前記第１のラッププレート表面（１７２）及び前記第２のラッププレート表面（１８２）の上で受けるステップが、前記ラップ材料スタック（４５０）を、前記積層ステーション（２８２）における前記集合的マンドレル表面（１３４）から、形成ステーション（２８６）における形成マンドレルセット（２８８）の第１のマンドレル（１２０）及び第２のマンドレル（１２６）の上方に位置する前記第１のラッププレート表面（１７２）及び前記第２のラッププレート表面（１８２）まで転送することを含む、請求項１２又は１３に記載の方法。

【請求項15】

前記ラップ材料スタック（４５０）を、前記積層ステーション（２８２）から前記形成ステーション（２８６）に転送するステップが、
前記形成マンドレルセット（２８８）の前記第２のマンドレル（１２６）を前記マンドレル開放位置（１３６）に移動させ、前記積層ステーション（２８２）で前記マンドレル間隙（１３８）を画定することと、
上部クランピング部材（２９２）及び下部クランピング部材（２９４）を使用して、前記積層ステーション（２８２）で前記マンドレル間隙（１３８）を跨ぐ前記ラップ材料スタック（４５０）の一部をクランプすることと、
前記ラップ材料スタック（４５０）の転送中に、前記下部クランピング部材（２９４）を、前記積層ステーション（２８２）における前記マンドレル間隙（１３８）に沿って、かつ前記形成ステーション（２８６）における前記マンドレル間隙（１３８）に沿って動かすことと
を含む、請求項１４に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概して、製造システムに関し、より具体的には、複合アセンブリを製造するためのシステム及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

複合材料は、高比強度、高比剛性、高耐食性といった有利な特性のため、広範な用途で使用される。複合構造の製造は、通常、複合積層板を形成するための複合積層板材料のいくつかのプライのレイアップを含む。レイアップ材料は、通常、樹脂で予め含浸されている繊維状材料（例えば、プリプレグ）である。例えば、レイアップ材料は、エポキシ含浸カーボンファイバープリプレグでありうる。

【0003】

ある複合構造は、複合外板部材と、複合構造の剛性を高めるために外板に連結された複数の複合ストリンガとを含む。例えば、航空機の胴体バレルセクションは、概してチューブ形状の複合外板と、外板内面に位置する長手方向に延びる複合ストリンガとを含みうる。複合ストリンガは、通常、個々にレイアップされ、形成され、次いで、回転可能なレイアップマンドレルに装着されて、外板部材を形成するために複合材料で覆われる。外板ストリンガアセンブリは、共硬化又は共結合され、胴体バレルセクションが形成される。

【0004】

レイアップマンドレルへの装着前に、形成された各複合ストリンガは、ラッププライ、ブリーザ層及び／又は離型フィルムでラップされたブラダなどの支持材料かなる、ラップされたブラダアセンブリの設置を要することがある。ラップされたブラダアセンブリを複合ストリンガに設置する従来の方法は、労働集約的で時間がかかることがある。加えて、各々ラップされたブラダアセンブリを製造するための専用機器が必要なこともある。複合ストリンガの製造及びラップされたブラダアセンブリの製造に別個の機器が必要なため、全体的な生産コストにかなりの費用が追加される。加えて、別個の製造機器は、多大な生産床スペースを必要とすることがある。更に、従来の方法では、生産速度に影響を与える時間のかかるプロセス内で、各々ラップされたブラダアセンブリを輸送し、ストリンガ積層板のキャビティ内に設置する必要がある。

【0005】

ここから理解できるように、従来のストリンガ製造方法に関連した上記課題を回避する複合ストリンガの製造システム及び方法に関する技術が必要とされる。

【発明の概要】

【0006】

複合ストリンガの製造に関する上記の必要性は、特に、複合アセンブリを製造するための製造システムを提示する本開示によって、対処及び緩和される。この製造システムは、第１のマンドレル表面及び第１のマンドレル表面エッジを有する少なくとも１つの第１のマンドレルを含む。加えて、この製造システムは、第２のマンドレル表面及び第２のマンドレル表面エッジを有する少なくとも１つの第２のマンドレルを含む。この製造システムはまた、第１のマンドレル表面の上方に配置可能であり、かつ第１のラッププレート表面及び第１のラッププレート表面エッジを有する第１のラッププレートを含む。加えて、この製造システムは、第２のマンドレル表面の上方に配置可能であり、かつ第２のラッププレート表面及び第２のラッププレート表面エッジを有する第２のラッププレートを含む。第１のラッププレート及び第２のラッププレートは、反対側にある第１及び第２の材料スタックベース部分を有するラップ材料スタックを受けるために平行な並列関係で配置可能である。第１のラッププレート及び／又は第２のラッププレートは、ラッププレート開放位置に移動し、第１のラッププレート表面エッジと第２のラッププレート表面エッジとの間に、ブラダ上側を有するブラダを受けるためのラッププレート間隙を画定するように構成される。第２のマンドレルは、マンドレル開放位置に移動し、第１のマンドレル表面エッジと第２のマンドレル表面エッジとの間にマンドレル間隙を画定するように構成される。ラッププレート間隙及びマンドレル間隙は、ブラダの周囲に形成されたラップ材料スタックを受けるように構成される。第１のラッププレート及び第２のラッププレートは、第１及び第２の材料スタックベース部分を、互いに重なる関係でブラダ上側に折りたたむように構成される。

【0007】

また、複合アセンブリの製造方法が開示される。この方法は、ラップ材料スタックを、並列関係にあり、かつ第１のマンドレル及び第２のマンドレルの上方に位置する、第１のラッププレート及び第２のラッププレートの第１のラッププレート表面及び第２のラッププレート表面それぞれの上で受けることを含む。ラップ材料スタックは、反対側にある第１及び第２の材料スタックベース部分を有する。この方法はまた、第１のラッププレート及び第２のラッププレートのうちの少なくとも１つをラッププレート開放位置に移動させ、第１のラッププレート表面エッジと第２のラッププレート表面エッジとの間にラッププレート間隙を画定することを含む。加えて、この方法は、第２のマンドレルを、マンドレル開放位置に移動させ、第１のマンドレル表面エッジと第２のマンドレル表面エッジとの間にマンドレル間隙を画定することを含む。この方法は、上部形成ダイ及びブラダのうちの１つを使用して、ラップ材料スタックを少なくとも部分的にラッププレート間隙及びマンドレル間隙内に押し込むことを更に含む。この方法は、加えて、ラップ材料スタックを少なくとも部分的にラッププレート間隙及びマンドレル間隙内に押し込むことに応じて、ラップ材料スタックを形成することを含む。この方法はまた、第１のラッププレート及び第２のラッププレートを使用して、第１及び第２の材料スタックベース部分を互いに重なる関係でブラダ上側に折りたたみ、ラップ－ブラダアセンブリを形成することを含む。

【0008】

加えて、ストリンガ積層板を、第１のマンドレル及び第２のマンドレルのそれぞれの第１のマンドレル表面及び第２のマンドレル表面によって画定される集合的マンドレル表面の上で受けることを含む複合アセンブリを製造する方法が開示される。ストリンガ積層板は、１つ又は複数の未硬化の複合プライと、反対側にある第１及び第２のストリンガフランジ部分とを有している。この方法は、加えて、第１のラッププレート及び第２のラッププレートを、互いに平行な並列関係でストリンガ積層板の上方に配置することを含む。この方法は、ラップ材料スタックを、第１のラッププレート及び第２のラッププレートの第１のラッププレート表面及び第２のラッププレート表面それぞれの上で受けることを含む。ラップ材料スタックは、反対側にある第１及び第２の材料スタックベース部分を有している。この方法はまた、第１のラッププレート及び／又は第２のラッププレートをラッププレート開放位置に移動させ、第１のラッププレート表面エッジと第２のラッププレート表面エッジとの間にラッププレート間隙を画定することを含む。この方法はまた、第２のマンドレルをマンドレル開放位置に移動させ、第１のマンドレル表面エッジと第２のマンドレル表面エッジとの間にマンドレル間隙を画定することを含む。加えて、この方法は、上部形成ダイ及びブラダのうちの１つを使用して、ラップ材料スタック及びストリンガ積層板を少なくとも部分的にラッププレート間隙及びマンドレル間隙内に押し込むことを含む。この方法は、加えて、ラップ材料スタック及びストリンガ積層板を少なくとも部分的にラッププレート間隙及びマンドレル間隙に押し込むことに応じて、ラップ材料スタック及びストリンガ積層板を共形成することを含む。この方法はまた、第１のラッププレート及び第２のラッププレートを使用して、第１及び第２の材料スタックベース部分を互いに重なる関係でブラダ上側に折りたたみ、ラップ－ブラダアセンブリを形成することを含む。

【0009】

上述の特徴、機能及び利点は、本開示の様々な実施形態において個別に達成可能であるか、又は以下の説明及び図面を参照して更なる詳細が理解されうる更に他の実施形態において、組み合わせてもよい。

【0010】

本開示の上記の特徴及びその他の特徴は、図面を参照することでより明確になり、図面では、その全体を通じて類似の番号は類似の部分を表している。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本書に開示の製造システムの実施例を示す端面図であり、並列関係で配置された第１のマンドレル及び第２のマンドレルを示し、ラッププレートアクチュエータによって各々が独立して動作可能である第１のラッププレート及び第２のラッププレートを更に示す。

【図2】図１の製造システムの側面図である。

【図3】図１の製造システムの上面図である。

【図4】図３の線４に沿った製造システムの一部の側面図であり、ガントリ上で支持された一連の積層ヘッドの実施例を示す。

【図5】図３の線５－５沿った製造システムの端面図であり、図４に示す積層ヘッドを介してラップ材料スタックを受けるために、平行な並列関係に作動した第１のラッププレート及び第２のラッププレートを示す。

【図6】第１のラッププレート及び第２のラッププレート上でラップ材料スタックをレイアップする積層ヘッドの透視図である。

【図7】図５の参照番号７によって特定される囲まれた領域の簡略図であり、第１のマンドレル及び第２のマンドレルの上方に配置される第１のラッププレート及び第２のラッププレート上にレイアップされたラップ材料スタックを示す。

【図8】ラップ材料スタックの上方の位置まで垂直に下がった上部形成ダイ及び隣接して位置するブラダを示し、更に、ラップ材料スタックの形成に備えて、第１のマンドレル及び第２のマンドレルの下方の位置にある下部形成ダイを示す、製造システムの端面図である。

【図9】動かされてラップ材料スタックと接触する上部形成ダイ、更には、ラッププレート開放位置まで移動され、第１のラッププレートと第２のラッププレートとの間にラッププレート間隙を画定する、第２のラッププレート、また、マンドレル開放位置まで移動され、第１のマンドレルと第２のマンドレルとの間にマンドレル間隙を画定する、第２のマンドレルを示す、製造システムの端面図である。

【図10】マンドレル間隙内に動いた下部形成ダイを示す製造システムの端面図である。

【図11】ラップ材料スタックをラッププレート内に押し出し、下部形成ダイの反対側にある一対の下部ダイウェブ部分と接触させる上部形成ダイを示す製造システムの端面図である。

【図12】下部形成ダイの下部ダイキャップ部分に対して支持されるように示されるラップ材料スタックの初期形成を完了する上部形成ダイを示す、製造システムの端面図である。

【図13】ラップ材料スタックから取り外されブラダと交換された上部形成ダイを示す製造システムの端面図である。

【図14】ブラダアクチュエータから取り外された後に、ラップ材料スタックに設置されたブラダを示す製造システムの端面図である。

【図15】第１の材料スタックベース部分をブラダ上側に折りたたむために、ラッププレートアクチュエータによって移動されている第１のラッププレートを示す製造システムの端面図である。

【図16】第２の材料スタックベース部分を第１の材料スタックベース部分の最上部の上で折りたたむために、ラッププレートアクチュエータによって移動されている第２のラッププレートを示す製造システムの端面図である。

【図17】第１の材料スタックベース部分の最上部に第２の材料スタックベース部分を重ねた部分に熱を印加することを示す製造システムの端面図である。

【図18】図１７の参照番号１８によって特定された囲まれた領域の図であって、下部形成ダイ及び第２のラッププレートに対してラップ材料スタックを圧密するためにブラダによって印加された内側ブラダ圧力を示す図である。

【図19】第１のラッププレート及び第２のラッププレートの後退を示す製造システムの端面図である。

【図20】図６－１９に示すプロセスを使用して形成されたラップ－ブラダアセンブリの例の透視図である。

【図21】第１のラッププレート及び第２のラッププレートの少なくとも一部が第１の材料スタックベース部分及び第２の材料スタックベース部分を互いに重なる関係で折りたたむために独立して回転するように構成される製造システムの例の端面図である。

【図22】第１の材料スタックベース部分をブラダ上側の上で折りたたむ第１のラッププレートのラッププレート折りたたみ要素を示す、図２１の製造システムの端面図である。

【図23】もとの位置に回転して戻る第１のラッププレートのラッププレート折りたたみ要素を示す、製造システムの端面図である。

【図24】第２の材料スタックベース部分を第１の材料スタックベース部分の最上部の上に折りたたみ、ラップ－ブラダアセンブリの製造を完了する、第２のラッププレートのラッププレート要素を示す、製造システムの端面図である。

【図25】もとの位置に回転して戻る第２のラッププレートのラッププレート要素を示す、製造システムの端面図である。

【図26】ラップ材料スタックを正方形の断面形状に形成するように構成された、製造システムの端面図である。

【図27】ラップ材料スタックを三角形の断面形状に形成するように構成された、製造システムの端面図である。

【図28】ラップ材料スタックをドーム型の断面形状に形成するように構成された、製造システムの端面図である。

【図29】ラップ－ブラダアセンブリを製造する方法に含まれる工程のフローチャートである。

【図30】ストリンガ積層板を第１のマンドレル及び第２のマンドレルの上にレイアップするための積層ヘッドを示す、製造システムの端面図である。

【図31】ストリンガ積層板をレイアップする積層ヘッドの透視図であって、ラップ積層板を形成するための現在非アクティブな積層ヘッドを更に示す透視図である。

【図32】図３０の参照番号３２によって特定される、囲まれた領域の簡略図であり、第１のマンドレル及び第２のマンドレルの上でレイアップされたストリンガ積層板を示す。

【図33】積層ヘッドの１つをトリミングデバイスと交換するために製造システムのステージングエリア内に動かされたガントリを示す、製造システムの上面図である。

【図34】図３３の製造システムの側面図である。

【図35】ストリンガ積層板をトリミングするトリミングデバイスを示す、製造システムの端面図である。

【図36】トリミングデバイスを積層ヘッドと交換するためにステージングエリア内に戻されたガントリを示す、製造システムの上面図である。

【図37】図３６の製造システムの側面図である。

【図38】ラッププレートアクチュエータを介して、互いに並列関係に移動されている第１のラッププレート及び第２のラッププレートを示す、製造システムの端面図である。

【図39】ストリンガ積層板の上でサポートされる第１のラッププレート及び第２のラッププレート上で、ラップ材料スタックをレイアップする積層ヘッドの透視図である。

【図40】図３８の参照番号４０によって特定される囲まれた領域の簡略図であり、第１のマンドレル及び第２のマンドレルの上でレイアップされたストリンガ積層板上で支持される第１のラッププレート及び第２のラッププレートの最上部にあるラップ材料スタックを示す。

【図41】ラップ材料スタックの上方の位置まで垂直に下がった上部形成ダイ及び隣接して位置するブラダを示し、更に、第１のマンドレル及び第２のマンドレルの下方の位置にある下部形成ダイを示す、製造システムの端面図である。

【図42】動かされてラップ材料スタックと接触する上部形成ダイ、更には、ラッププレート開放位置まで移動され、ラッププレート間隙を画定する、第２のラッププレート、また、マンドレル開放位置まで動かされて、第１のマンドレルと第２のマンドレルとの間のマンドレル間隙を画定する、第２のマンドレルを示す、製造システムの端面図である。

【図43】マンドレル間隙内まで動かされた下部形成ダイを示す、製造システムの端面図である。

【図44】上部形成ダイが、ラップ材料スタック及びストリンガ積層板をラッププレート間隙に押し込み、下部ダイウェブ部分と接触することを示す、製造システムの端面図である。

【図45】ラップ材料スタックの初期形成を完了する上部形成ダイと、下部ダイキャップ部分に対して支持されるように示されるストリンガ積層板とを示す、製造システムの端面図である。

【図46】上部形成ダイが、ラップ材料スタック及びストリンガ積層板から取り外され、ブラダと交換されることを示す、製造システムの端面図である。

【図47】ブラダが、ブラダアクチュエータから取り外された後にラップ材料スタック及びストリンガ積層板に設置されることを示す、製造システムの端面図である。

【図48】第１のラッププレートが第１の材料スタックベース部分をブラダ上側の上に折りたたむことを示す、製造システムの端面図である。

【図49】第２のラッププレートが第２の材料スタックベース部分を第１の材料スタックベース部分の上に折りたたむことを示す、製造システムの端面図である。

【図50】第１の材料スタックベース部分を第２の材料スタックベース部分と重ねるために熱を印加することを示す、製造システムの端面図である。

【図51】図５０の参照番号５１によって特定される囲まれた領域の図であり、下部形成ダイ及び第２のラッププレートに対してラップ材料スタック及びストリンガ積層板を圧密するためにブラダによって印加された内側ブラダ圧力を示す図である。

【図52】第１のラッププレート及び第２のラッププレートの後退を示す、製造システムの端面図である。

【図53】図３０－５２に示されるプロセスによって形成されたストリンガ－ラップ－ブラダアセンブリの例の透視図である。

【図54】複合構造を形成するために外板部材に共硬化又は共結合された複数の形成された複合ストリンガの例の透視図である。

【図55】ストリンガ－ラップ－ブラダアセンブリを製造する方法に含まれる工程のフローチャートである。

【図56】ラップ材料スタックのレイアップ及び形成がそれぞれ積層ステーション及び形成ステーション内で実行される製造システムの例の上面図である。

【図57】図５６の製造システムの側面図である。

【図58】図５６－５７の製造システムの端面図であり、積層ステーションにおける第１のマンドレル及び第２のマンドレル上にレイアップされるラップ材料スタックを示す。

【図59】形成ステーションから積層ステーションに向かう上部形成ダイ及び下部形成ダイの動きを示す、製造システムの側面図である。

【図60】積層ステーションにおける上部形成ダイ及び下部形成ダイを示し、また、積層ステーションから形成ステーションまで一時的に動いた積層ヘッドガントリを示す製造システムの側面図である。

【図61】積層ステーションにおける上部形成ダイ及び下部形成ダイを示し、第１のマンドレル及び第２のマンドレルの上で支持されるラップ材料スタックを図解する、製造システムの端面図である。

【図62】上部形成ダイ及び隣接して位置するブラダがラップ材料スタック上方の位置内に動き、更に、下部ダイキャップ部分が第１のマンドレルと第２のマンドレルとの間のマンドレル間隙内に前進することを示す、製造システムの端面図である。

【図63】上部形成ダイと下部ダイキャップ部分との間にクランプされたラップ材料スタックを示す、製造システムの端面図である。

【図64】ラップ材料スタックを積層ステーションから形成ステーションに向かって転送する上部形成ダイ及び下部ダイキャップ部分を示し、加えて、積層ステーションに戻された積層ヘッドガントリを示す、製造システムの側面図である。

【図65】ラップ材料スタックを受け取る前の形成ステーションと、ラップ材料スタックの受け取りに備えて互いに離れた第１及び第２のラッププレート並びに第１及び第２のマンドレルとを示す、製造システムの端面図である。

【図66】積層ステーションから形成ステーションへのラップ材料スタックの転送完了後の、形成ステーションにおける上部形成ダイ及び下部形成ダイを示す、製造システムの側面図である。

【図67】第１のラッププレート及び第２のラッププレートの最上部にラップ材料スタックを解放する上部形成ダイ及び下部ダイキャップ部分を示す、製造システムの端面図である。

【図68】ラップ材料スタック形成の始めに所定の位置に動かされた上部形成ダイ及び下部ダイウェブ部分を示す、製造システムの端面図である。

【図69】ラップ材料スタックをラッププレート間隙に完全に挿入し、下部ダイウェブ部分及び下部ダイキャップ部分と接触させる上部形成ダイを示す、製造システムの端面図である。

【図70】ブラダ周囲でのラップ材料スタックの形成及びラッピング完了後の製造システムの端面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

ここで本開示の好適な様々な実施例を参照すると、複合ストリンガ４２６（例えば、図５４）といった、複合アセンブリを製造するために実装されうる製造システム１００の実施例の端面図が図１に示される。図２は、図１の製造システム１００の側面図であり、図３は、図１の製造システム１００の上面図である。以下により詳しく記載されるように、製造システム１００は、第１のマンドレル１２０、第２のマンドレル１２６、第１のラッププレート１７０、第２のラッププレート１８０、オプションの上部形成ダイ２５４、下部形成ダイ２７０、及び１つ又は複数の積層ヘッド２２０を含み、それらをブラダ３００と組み合わせて、ラップ－ブラダアセンブリ４８０（図２０）を形成するために、ブラダ３００の周囲でラップ積層板４６４（図６）の自動又は半自動のレイアップ及びラッピングが可能になる。ラップ積層板４６４は、熱硬化性又は熱可塑性樹脂を事前に含浸させた一方向又は織られた強化繊維である１つ又は複数のプリプレグ複合プライ４０２からなりうる。ブラダ処理部４６６の１つ又は複数の層（例えば、ブリーザ層４６８及び／又は剥離層４７０）は、マンドレル周囲での自動ラッピングのためのラップ積層板４６４（例えば、ラップ材料スタック４５０の（図６））と共に含まれうる。

【0013】

１つの例では、ラップ－ブラダアセンブリ４８０は、別個にレイアップされ、ラップ－ブラダアセンブリ４８０に相補的な断面輪郭に形成されたストリンガ積層板４００と共に組み立てられ硬化されてもよい。ラップ－ブラダアセンブリ４８０及びストリンガ積層板４００は、補強された複合構造４２０（図５４）を形成するために外板部材４２２（図５４）と共に共結合又は共硬化されてもよい。代替的には、以下に記載され図３０－５２に示される他の例では、製造システム１００により、ラップ積層板４６４（例えば、更にブラダ処理部４６６）のストリンガ積層板４００との自動レイアップ及び共形成が可能になり、ストリンガ－ラップ－ブラダアセンブリ４９０（図５３）を形成し、それらの１つ又は複数は、補強された複合構造４２０（図５４）を形成するために外板部材４２２（図５４）と共結合又は共硬化されうる。有利には、オプションのストリンガ積層板４００と共にラップ積層板４６４を自動又は半自動でレイアップして折りたたむことにより、最小限の手動処理で生産スループットが向上する。加えて、本開示の製造システム１００は、そうでなければ別々の積層機器と形成機器に必要な貴重な床スペースを節約しうる。

【0014】

図１－３を参照すると、製造システム１００は、工場の床などの表面上で支持される一対の細長いベース部材１０２を含みうる。第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６は、ベース部材１０２の長さ方向に沿って延びる剛性要素として構成されうる。実施例において、第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６は、金属（アルミニウム、鋼など）又は非金属材料（例えば、セラミック又は高分子材料）又は硬化複合材料（例えば、エポキシカーボン）から形成されうる。第１のマンドレル１２０は、第１のマンドレル表面１２２及び第１のマンドレル表面エッジ１２４を有している。第２のマンドレル１２６は、第２のマンドレル表面１２８及び第２のマンドレル表面エッジ１３０を有している。第１のマンドレル１２０は、１つ又は複数のマンドレル支持体１１８によって、ベース部材１０２の１つに連結されうる。同様に、第２のマンドレル１２６は、１つ又は複数のマンドレル支持体１１８によって、残りのベース部材１０２の１つに連結されうる。図２－３は、第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６の各々を単一の一体構造として示しているが、第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６は、一連のエンドツーエンド（ｅｎｄ－ｔｏ－ｅｎｄ）のマンドレルセグメント（図示されず）から各々が構成されてもよい。

【0015】

図１に示されるように、製造システム１００は、第１のマンドレル表面１２２に平行かつ第１のマンドレル表面エッジ１２４に直角な方向に沿った第１のマンドレル１２０の側方運動を容易にするために、第１のマンドレル１２０とマンドレル支持体１１８との間に挟まれた一組の側方レール１４２を含みうる。同様に、製造システム１００は、第２のマンドレル表面１２８に平行かつ第２のマンドレル表面エッジ１３０に直角な方向に沿った第２のマンドレル１２６の側方運動を容易にするために、第２のマンドレル１２６とマンドレル支持体１１８との間に挟まれた一組の側方レール１４２を含みうる。側方レール１４２は、少なくとも、第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６がマンドレル閉鎖位置１３２内にあるときに、第１のマンドレル表面１２２及び第２のマンドレル表面１２８を同じ高さで維持するように構成された位置合わせ機構として機能しうる。製造システム１００は、オプションで、第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６を互いに垂直に位置合わせした状態を維持するための、追加の位置合わせ機構１４０を含んでもよい。例えば、第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６は、マンドレル閉鎖位置１３２で第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６の垂直な位置合わせを維持するために、互いに係合しうるピン１４６及びソケット１４８（図３２）をそれぞれ含みうる。

【0016】

なおも図１を参照すると、形成工程中の第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６の動きは、マンドレルアクチュエータ１４４によって容易になりうる。例えば、第１のマンドレル１２０及び／又は第２のマンドレル１２６は、ベース部材１０２の長さに沿って間隔を空けて位置し、かつ第１のマンドレル１２０及び／又は第２のマンドレル１２６を独立して移動させるように構成された、１つ又は複数の専用マンドレルアクチュエータ１４４を各々が有しうる。実施例において、マンドレルアクチュエータ１４４は、サーボモータによって駆動される駆動ねじを有する電気機械式アクチュエータといった、リニア作動機構として構成されうる。代替的には、マンドレルアクチュエータ１４４の１つ又は複数は、空気圧アクチュエータ又は油圧アクチュエータとして構成されうる。しかしながら、マンドレルアクチュエータ１４４は、第１のマンドレル１２０及び／又は第２のマンドレル１２６を移動するための多様な構成のうちの任意の１つに設けられてもよく、図示され及び／又は本書に記載された配置に限定されない。

【0017】

第２のマンドレル１２６は、マンドレル閉鎖位置１３２（図１）とマンドレル開放位置１３６（図９）との間を動くことができる。製造システム１００の代替的な例では、第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６の両方が、マンドレル閉鎖位置１３２からマンドレル開放位置１３６まで動くことができる。マンドレル閉鎖位置１３２では、第１のマンドレル表面エッジ１２４及び第２のマンドレル表面エッジ１３０は、互いに並列な接触関係にあり、下記のように、１つ又は複数の未硬化の複合プライ４０２からなるストリンガ積層板４００（図３０－３２）を受け、支持し又はレイアップするための集合的マンドレル表面１３４を画定しうる。加えて、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０は、下記のように、第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６上で支持されうる。マンドレル開放位置１３６では、マンドレル間隙１３８（図９）が、ラップ材料スタック４５０（例えば、図９）を形成するための下部形成ダイ２７０を受けるために、第１のマンドレル表面エッジ１２４と第２のマンドレル表面エッジ１３０との間に画定される。

【0018】

図１及び図５を参照すると、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０は、レイアップ及び形成中にラップ材料スタック４５０（図６）を支持するための比較的剛性の（例えば、非可撓性又は非屈曲性の）部材として構成されうる。１つの例では、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０は、アルミニウムなどの金属材料又は任意の他の適した金属材料などの金属び／又は非金属材料から形成されうる。第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０は、以下により詳細に記載されるように、ブラダ上側３０２（例えば、図１５－１６）の上でのラップ材料スタック４５０の折りたたみを容易にするために、比較的薄い部材（例えば、０．２５インチ未満）でありうる。第１のラッププレート１７０は、第１のラッププレート表面１７２及び第１のラッププレート表面エッジ１７４を有している。第２のラッププレート１８０は、第２のラッププレート表面１８２及び第２のラッププレート表面エッジ１８４を有している。第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０は、レイアップ及び形成プロセス中にラップ材料スタック４５０を支持しうる。第１のラッププレート表面エッジ１７４及び第２のラッププレート表面エッジ１８４は、ブラダ３００の上でのラップ材料スタック４５０の折りたたみを容易にし、折りたたみプロセス中のラップ材料スタック４５０内のしわを軽減するために、各々が丸みを帯びることができる。

【0019】

第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０は、ベース部材１０２の長さ方向に沿って間隔を空けて位置する１つ又は複数のラッププレートアクチュエータ１９２によって、各々、独立して作動可能でありうる。図１及び図５は、伸縮機構として構成されたラッププレートアクチュエータ１９２を示す。しかしながら、ラッププレートアクチュエータ１９２は、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０を動かすための多様な異なる構成の任意の１つに提供されうる。第１のラッププレート１７０のためのラッププレートアクチュエータ１９２は、第１のマンドレル表面１２２に平行かつ第１のラッププレート表面エッジ１７４に直角な方向に沿って、第１のラッププレート１７０を移動させるように構成されうる。同様に、第２のラッププレート１８０のためのラッププレートアクチュエータ１９２は、第２のラッププレート表面１８２に平行かつ第２のラッププレート表面エッジ１８４に直角な方向に沿って、第２のラッププレート１８０を移動させるように構成されうる。図１は、格納位置の「第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０を示す。図５は、第１のマンドレル１２０の上に配置された第１のラッププレート１７０、及び第２のマンドレル表面１２８の上に配置された第２のラッププレート１８０を示す。いくつかの例では、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０は、第１のマンドレル表面１２２及び第２のマンドレル表面１２８それぞれの上で支持されうる（例えば、第１のマンドレル表面１２２及び第２のマンドレル表面１２８それぞれと物理的に接触しうる）。

【0020】

図５－７は、第１のラッププレート表面エッジ１７４及び第２のラッププレート表面エッジ１８４が互いに接近するラッププレート閉鎖位置１８８で、互いに並列な接触関係に配置された第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０を示す。例えば、第１のラッププレート表面エッジ１７４及び第２のラッププレート表面エッジ１８４は、互いの０．１０インチ以内に、又は互いに当接接触して配置されうる。ラッププレート閉鎖位置１８８において、第１のラッププレート表面１７２及び第２のラッププレート表面１８２は、ラップ材料スタック４５０のレイアップ中に、支持されないラップ材料スタック４５０（図６）の部分がないように、段差、間隙、切断、中断、又は不連続性のない連続的表面でありうる集合的ラッププレート表面１９０を画定する。

【0021】

図６－７を参照すると、集合的ラッププレート表面１９０は、ラップ材料スタック４５０を受けるように構成される。上記のように、ラップ材料スタック４５０は、１つ又は複数の未硬化の複合プライ４０２からなるラップ積層板４６４を含む。ラップ積層板４６４に加えて、ラップ材料スタック４５０は、上記のブラダ処理部４６６を含みうる。本開示の実施例では、ブラダ処理部４６６は、ラップ積層板４６４の最上部に剥離層４７０を、剥離層４７０の最上部にブリーザ層４６８を含みうる。ブリーザ層４６８は、水分、ガス、及び揮発性物質をブラダ３００（図１４）から排出可能にし、これにより、硬化中にそのような水分、ガス、及び揮発性物質がラップ積層板４６４に進入するのを防止しうる。剥離層４７０は、ブリーザ層４６８をラップ積層板４６４から隔離し、ラップ積層板４６４の樹脂が硬化中に剥離層４７０に接着又は接合するのを防止しうる。加えて、剥離層４７０は、硬化後に、ブラダ３００のラップ積層板４６４からの除去を容易にしうる。ブラダ処理部４６６は、ブリーザ層４６８及び剥離層４７０以外に又はそれらに加えて、様々な異なる種類の層のいずれか１つを含みうる。

【0022】

図４－６を参照すると、製造システム１００は、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０の上方で支持される１つ又は複数の積層ヘッド２２０を含みうる。積層ヘッド２２０は、第１のラッププレート表面１７２及び第２のラッププレート１８０によって画定される集合的ラッププレート表面１９０の上で、ラップ材料スタック４５０をレイアップするように実装されうる。図示された例において、製造システム１００は、ガントリ１０４によって支持された３つの積層ヘッド２２０を含む。３つの積層ヘッド２２０は、ラップ積層板４６４をレイアップするための複合材料２３２、剥離層４７０をレイアップするための剥離材料２３６、及びブリーザ層４６８をレイアップするためのブリーザ材料２３４を分配するためにそれぞれ構成されうる。図示された例において、ガントリ１０４は、３つの積層ヘッド２２０をそれぞれ支持する、３つの概して水平に配向されたガントリクロスビーム１０６を含む。しかしながら、ガントリ１０４は、任意の数の積層ヘッド２２０を支持するように構成された単一のガントリクロスビーム１０６を含みうる。代替的には、積層ヘッド２２０は、多様な配置のいずれか１つによって支持されてもよく、ガントリ１０４のシステムを限定するものではない。例えば、製造システム１００は、積層ヘッド２２０の１つ又は複数が、カンチレバー型ビーム（図示されず）によって又はロボットシステム（図示されず）のロボットアームによって支持されるように、構成されうる。更に、製造システム１００は、ラップ材料スタック４５０をレイアップするための任意の数の積層ヘッド２２０を含むことがあり、３つの積層ヘッド２２０を有することに限定されない。

【0023】

図４－６において、ガントリクロスビーム１０６は各々、一対の概して垂直に配向されたビーム支持体１１４にそれぞれ連結された反対側にある端を有している。ビーム支持体１１４の各々は、ベース部材１０２の長さ方向に沿って延びるガントリ１０４のトラック上で支持されうる。ビーム支持体１１４は、集合的ラッププレート表面１９０の長さ方向に沿って積層ヘッド２２０を移動するために、リニア作動機構（図示されず）を介して、ガントリトラック１１６に沿って動くことができる。加えて、各積層ヘッド２２０は、集合的ラッププレート表面１９０の側方方向に沿って積層ヘッド２２０を動かすために、それぞれのガントリクロスビーム１０６に組み込まれる水平トラック（図示されず）に沿って、独立して動くことができる。更に、ガントリクロスビーム１０６の反対側にある端は、ビーム支持体１１４に組み込まれうる１つ又は複数のリニア作動機構（図示されず）を介して、各積層ヘッド２２０の独立した垂直運動を可能にするように、ビーム支持体１１４と共に含まれる垂直トラック（図示されず）に連結されうる。

【0024】

図示された例において、各積層ヘッド２２０は、装着フレーム２２２を含みうる。装着フレーム２２２は、ガントリクロスビーム１０６のガントリ連結機構１０８と係合するように構成されたデバイス連結機構２２４を有しうる。ガントリ連結機構１０８とデバイス連結機構２２４との組み合わせは、クイックディスコネクトアセンブリ（ｑｕｉｃｋ－ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔ ａｓｓｅｍｂｌｙ）を定義し、手動の介入なしに、積層ヘッド２２０を別の積層ヘッド２２０又はトリミングデバイス２５０（図２－３）などの別の種類のデバイスと迅速に置き換えることができる。

【0025】

図２－３を簡単に参照すると、いくつかの例では、製造システム１００は、製造システム１００の一端又は両端にステージングエリアを含みうる。ステージングエリア２８１は、１つ又は複数のデバイススタンド２８０を含み、その各々が、ラップ－ブラダアセンブリ４８０（図２０）の製造に関連する及び／又はストリンガ－ラップ－ブラダアセンブリ４９０（図５３）の製造に関連する様々な工程のいずれかを実行するための１つ又は複数のデバイス（例えば、追加の積層ヘッド２２０、トリミングデバイス２５０）を支持するように構成されうる。ステージングエリア２８１は、積層ヘッド２２０を支持するためのデバイススタンド２８０と、トリミングデバイス２５０を支持するための別のデバイススタンド２８０とを含みうる。以下（例えば、図３１－３７）に記載するように、ガントリ１０４上の１つの種類のデバイスを別の種類のデバイスで代用することは、ガントリ１０４をデバイススタンド２８０の空のスタンドに隣接した位置内に動かすことと、デバイス連結機構２２４（図１）をガントリ連結機構１０８から係合解除することによって、現在装着されているデバイス（例えば、積層ヘッド２２０）をガントリ１０４から空のデバイススタンド２８０上に解放することと、類似のデバイス（例えば、積層ヘッド）又は異なる種類のデバイス（例えば、トリミングデバイス２５０）によって占有されるデバイススタンド２８０と位置合わせされるまで、ガントリ連結機構１０８をガントリクロスビーム１０６に沿って側方に移動させることと、ガントリ連結機構１０８を、類似の又は異なる種類のデバイスのデバイス連結機構２２４と係合させることとを含みうる。

【0026】

再び図４－６を参照すると、各積層ヘッド２２０は、レイアップ材料２３０を集合的ラッププレート表面１９０に適用するように構成されうる。上記のように、各積層ヘッド２２０は、積層ヘッド２２０の構成要素を支持するように構成された装着フレーム２２２を含みうる。積層ヘッド２２０は、レイアップ材料２３０の材料ロール２２８を支持する材料供給ドラム２２６を含みうる。いくつかの例では、レイアップ材料２３０は、バッキング層２３８によって裏張りされてもよい。例えば、プリプレグ複合材料２３２（図６）は、複合材料２３２の隣接するラップが材料供給ドラム２２６上で互いに付着するのを防止するように、バッキング層２３８によって裏張りされてもよい。上記のように、プリプレグ複合材料２３２は、カーボンエポキシプリプレグ、グラスファイバーエポキシプリプレグ、又は多様な複合材料２３２のいずれか１つとして提供されうる。ブリーザ材料２３４及び剥離材料２３６など、ある種のレイアップ材料２３０は、バッキング層２３８を必要としてもよく、しなくてもよい。

【0027】

積層板は、材料供給ドラム２２６から、下流の構成要素まで、例えば、レイアップ材料２３０の分配中にレイアップ材料２３０を切断するためのカッターアセンブリ２４４に向かって、レイアップ材料２３０を案内するための１つ又は複数のリダイレクトローラ２４０を含みうる。積層ヘッド２２０は、バッキング層２３８をレイアップ材料２３０から分離するように構成されたバッキング層分離アセンブリ２４２を更に含みうる。レイアップ材料２３０からの分離後、レイアップ材料２３０が集合的ラッププレート表面１９０に適用される際に、バッキング層２３８は、バッキング層収集ドラム２４６に巻かれうる。積層ヘッド２２０は、加えて、集合的ラッププレート表面１９０上に分配されているレイアップ材料２３０に圧密圧力を印加するための圧密ローラ又は圧密シューなどの圧密デバイス２４８を含みうる。

【0028】

図４－６には、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０の上方で支持される積層ヘッド２２０が示される。上記のように、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０は、ラッププレート閉鎖位置１８８（図５－６）に移動するよう構成され、その位置で、第１のラッププレート表面エッジ１７４及び第２のラッププレート表面エッジ１８４が互いに並列して当接接触し、集合的ラッププレート表面１９０を形成する。図示された例において、積層ヘッド２２０は、複合材料２３２、剥離材料２３６、及びブリーザ材料２３４を集合的ラッププレート表面１９０に重ねた形態でそれぞれ分配するように構成され、ラップ積層板４６４、剥離層４７０、及びブリーザ層４６８からなるラップ材料スタック４５０をレイアップする。しかしながら、上記のように、ラップ材料スタック４５０は、多様な材料のうちの任意の１つを含みうる。

【0029】

図６－７では、ラップ材料は、ラップ材料スタック４５０がブラダ上側３０２の上で折りたたまれ押し付けられると（図１８）、第１の材料スタックベース部分４５２（図１２）及び第２の材料スタックベース部分４５６（図１２）が互いに重なるような幅で提供されうる。これにより、図１８に示され、以下に記載されるように、ラップ材料をブラダ３００の周囲に固定するために、ラップ積層板４６４の反対側が互いに付着可能となる。ラップ積層板４６４の反対側の付着は、オプションで第１のラッププレート１７０と共に含まれうる、及び／又はオプションで第２のラッププレート１８０と共に含まれうる加熱デバイス１８６からの熱１８７（図１８）の印加によって、容易になりうる。剥離材料２３６及びブリーザ材料２３４はまた、図１８に示され、以下に記載されるように、剥離層４７０及びブリーザ層４６８各々の反対側が互いに重なるような幅で提供されてもよい。互いに側方にオフセット４７２された、ラップ積層板４６４、剥離層４７０、及びブリーザ層４６８が図示され、ブラダ上側３０２（図１８）の上方で折りたたまれ互いに重なると、ラップ積層板４６４の重なり４７４、ブリーザ層４６８の重なり４７４、及び剥離層４７０の重なり４７４がずれ、そうでなければ重なり４７４が垂直に位置合わせされると発生しうる厚さの蓄積を回避する。ラップ材料スタック４５０の層内のオフセット４７２は、ラップ材料スタック４５０のレイアップ材料２３０の分配中に、積層ヘッド２２０（図６）の位置を横にオフセットすることによって提供されうる。

【0030】

図５－９，を参照すると、いくつかの例では、製造システム１００は、ラップ材料スタック４５０の形成中に第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６のうちの少なくとも１つの固定位置に第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０を固定し、第２のマンドレル１２６のマンドレル開放位置１３６への移動中に第１のマンドレル１２０の固定位置にラップ材料スタック４５０及び第１のラッププレート１７０を固定するように構成された、１つ又は複数の積層板固定機構１５０を含みうる。有利には、図１８に示されるように、ラップ積層板４６４の重なり、剥離層４７０の重なり４７４、及びブリーザ層４６８の重なり４７４がブラダ上側３０２に位置するように、積層板固定機構１５０は、ラップ材料スタック４５０の側方位置を、形成ダイ中心線２６０と位置合わせした状態に維持する。積層板固定機構１５０は、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０の位置を維持する際に、ラッププレートアクチュエータ１９２を支援してもよい。

【0031】

１つの例では、積層板固定機構１５０は、第１のマンドレル表面１２２及び第２のマンドレル表面１２８の少なくとも１つに形成された複数の又はパターンの開孔１５２（図６）を含みうる。第１のマンドレル１２０及び／又は第２のマンドレル１２６は、第１のラッププレート１７０及び／又は第２のラッププレート１８０をそれぞれ第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６に固定する真空圧１５８を生成するための真空圧力源１５６（例えば、真空ポンプ）に、開孔１５２を流体連通する複数の流体導管１５４を含みうる。代替的に又は追加的には、積層板固定機構１５０は、ラップ材料スタック４５０を第１のラッププレート１７０及び／又は第２のラッププレート１８０に対して機械的に固定し、次いで、第１のラッププレート１７０及び／又は第２のラッププレート１８０のそれぞれを第１のマンドレル表面１２２及び第２のマンドレル表面１２８に固定するように構成された１つ又は複数のピンチ機構１６０（図８）を含みうる。図示された例において、ピンチ機構１６０は、第１のクランピングバー１６２及び／又は第２のクランピングバー１６４（図５）として構成されうる。これらの構成と関係なく、積層板固定機構１５０は、第１のマンドレル１２０及び／又は第２のマンドレル１２６それぞれに対する固定位置に、ラップ材料スタック４５０並びに第１のラッププレート１７０及び／又は第２のラッププレート１８０を移動不能に固定しうる。

【0032】

なおも図５－９を参照すると、製造システム１００は、第１のラッププレート１７０及び／又は第２のラッププレート１８０をそれぞれ第１のマンドレル１２０及び／又は第２のマンドレル１２６から遠ざけ、第１のラッププレート１７０と第１のマンドレル１２０との間の相対運動を可能にし、第２のラッププレート１８０と第２のマンドレル１２６との間の相対運動を可能にするように構成された、１つ又は複数の積層板解放機構２０６を含みうる。１つの例では、積層板解放機構２０６（例えば、図５及び図９）は、第１のラッププレート１７０を第１のマンドレル１２０から離れるように付勢し、及び／又は第２のラッププレート１８０を第２のマンドレル１２６から離れるように付勢するための開孔１５２で、正の気圧２１０を生成するための正の気圧源２０８（図５）に流体連通された上記複数の開孔１５２として構成されうる。

【0033】

図８－１９を参照すると、ブラダ３００の周囲でラップ材料スタック４５０を形成し折りたたむための一連の工程が示される。図８は、垂直に下げられ、上部クロスビーム２６２（図５）を介して、ラップ材料スタック４５０上方の位置に進入する上部形成ダイ２５４及び隣接して位置するブラダ３００を示す。加えて、ラップ材料スタック４５０を第１のラッププレート１７０上にかつ第１のマンドレル１２０に対してクランプする第１のクランピングバー１６２が示される。また、ラップ材料スタック４５０の形成に備えて、下部クロスビーム２７６（図５）を介して、第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６の下方に垂直に配置された下部形成ダイ２７０が示される。本開示の実施例では、上部形成ダイ２５４は、ラップ材料スタック４５０を下部形成ダイ２７０に対して付勢し、ラップ材料スタック４５０を所望の断面形状に形成するように構成され、その後、図１４－１６に示し以下に記載されるように、上部形成ダイ２５４が取り外され、ブラダ３００と交換され、その上方で、第１の材料スタックベース部分４５２及び第２の材料スタックベース部分４５６が、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０を使用して折りたたまれる。しかしながら、図示されない他の例では、上部形成ダイ２５４は、製造システム１００から省略されてもよく、ブラダ３００は、ラップ材料スタック４５０を下部形成ダイ２７０に対して付勢するために使用されてもよく、その後、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０が、ブラダ上側３０２の上方でラップ材料スタック４５０を折りたたみうる。

【0034】

本開示の製造システム１００では、第１のラッププレート１７０及び／又は第２のラッププレート１８０は、ラッププレートアクチュエータ１９２（図５）を介して、それぞれ第１のラッププレート表面エッジ１７４及び第２のラッププレート表面エッジ１８４に直角な方向に沿って、ラッププレート開放位置１９６まで移動し、第１のラッププレート表面エッジ１７４と第２のラッププレート表面エッジ１８４との間にラッププレート間隙１９８を画定するように構成される。加えて、第２のマンドレル１２６は、マンドレルアクチュエータ１４４（図５）を介して、第２のマンドレル表面エッジ１３０に直角な方向に沿って、マンドレル開放位置１３６まで移動し、第１のマンドレル表面エッジ１２４と第２のマンドレル表面エッジ１３０との間にマンドレル間隙１３８を画定するように構成される。代替的には、上記のように、第１のマンドレル１２０と第２のマンドレル１２６との両方が、マンドレル開放位置１３６まで移動され、マンドレル間隙１３８を画定しうる。

【0035】

下部形成ダイ２７０は、垂直に移動可能であり、マンドレル開放位置１３６の第１のマンドレル１２０と第２のマンドレル１２６との間のマンドレル間隙１３８内で受けることが可能である。下部形成ダイ２７０は、一対の下部ダイウェブ部分２７２及び下部ダイキャップ部分２７４（図１２）を含みうるが、それらのすべてが、一対のベース部材１０２に連結される反対側にある端を有する垂直に移動可能な下部クロスビーム２７６に装着されうる。下部形成ダイ２７０（全体として）が下部クロスビーム２７６（図５）上を垂直に移動可能であることに加えて、下部ダイウェブ部分２７２はまた、下部ダイキャップ部分２７４の垂直運動と独立して垂直に動くことが可能である。下部形成ダイ２７０は、ラップ積層板４６４の所望の最終形状に構成された剛性要素を提供し、上部形成ダイ２５４及びブラダ３００によって印加された形成及び圧密圧力に対して反応するように構成される。

【0036】

下部形成ダイ２７０は、ブラダ３００によってラップ材料スタック４５０に印加される圧密圧力に対してラップ材料スタック４５０を支持するように構成される。加えて、下部形成ダイ２７０は、ブラダ３００の挿入前にラップ材料スタック４５０を形成するために、上部形成ダイ２５４によって印加される圧密圧力に対してラップ材料スタック４５０を支持しうる。下部形成ダイ２７０は、上部形成ダイ２５４に相補的な輪郭を有し、ラップ材料スタック４５０を形成し、形成プロセス中のラップ積層板４６４の１つ又は複数の複合プライ４０２における皺の形成を低減又は防止するように構成される。

【0037】

図５、図８及び図９において、上部形成ダイ２５４は、下に向かって移動可能であり、上部クロスビーム２６２を介して、ラッププレート間隙１９８を跨ぐラップ材料スタック４５０の一部と接触する。上部形成ダイ２５４は、ラップ材料スタック４５０をラッププレート間隙１９８（図９）に押し込み、上部形成ダイ２５４を取り外しブラダ３００と交換する前に、ラップ材料スタック４５０を形成するように構成される。上部クロスビーム２６２の動きを介して垂直運動が可能であることに加えて、上部形成ダイ２５４は、上部クロスビーム２６２に装着された上部ダイアクチュエータ２６４を介して垂直に動かされうる。上部形成ダイ２５４は、アクチュエータロッド（図示されず）を介して、上部ダイアクチュエータ２６４に連結されうる。類似の配置において、ブラダ３００は、上部クロスビーム２６２に連結されたブラダアクチュエータ２６６を介して、垂直に動かされてもよい。ブラダ３００は、ブラダ３００が形成された後にラップ材料スタック４５０内にとどまることができるように、アクチュエータロッド２６８（図１３－１４）を介して、ブラダアクチュエータ２６６に着脱可能に連結されうる（例えば、図１３）。アクチュエータロッド２６８は、ブラダアクチュエータ２６６によって、及び／又は上部クロスビーム２６２によって、ブラダ３００から離れるように後退しうる。

【0038】

図５において、上部クロスビーム２６２は、ベース部材１０２の長さに沿って、間隔を空けて位置し、ベース部材１０２から上に向かって延びる対のポスト２５２によって、反対側にある端で支持されうる。上部ダイアクチュエータ２６４及びブラダアクチュエータ２６６は各々、上部クロスビーム２６２に沿って、独立して移動可能である。上部形成ダイ２５４は、下部形成ダイ２７０に対してラップ材料スタック４５０を形成可能な剛性要素を提供するために、比較的剛性の材料（例えば、金属又は剛性高分子材料）から形成されうる。

【0039】

図９において、上部形成ダイ２５４は、動いてラップ材料スタック４５０と接触し、第２のラッププレート１８０は、ラッププレート開放位置１９６まで移動し、第１のラッププレート１７０と第２のラッププレート１８０との間にラッププレート間隙１９８を画定する。ラッププレート間隙１９８は、上部形成ダイ２５４を受けるようにサイズ決めされうる。また、マンドレル開放位置１３６まで移動し、第１のマンドレル１２０と第２のマンドレル１２６との間にマンドレル間隙１３８を画定する、第２のマンドレル１２６が図示される。しかしながら、上記のように、代替的な例において、第１のマンドレル１２０と第２のマンドレル１２６との両方が、マンドレル開放位置１３６まで移動し、マンドレル間隙１３８を画定してもよい。マンドレル間隙１３８は、互いに並列関係である下部ダイウェブ部分２７２を組み合わせた幅に相補的なサイズであってもよい。第２のラッププレート１８０を第２のマンドレル表面１２８から遠ざかるように付勢して、第２のラッププレート１８０の第２のマンドレル表面１２８に対する動きを容易にするために、正の気圧２１０が、第２のマンドレル１２６の開孔１５２から排出されうる。第１のラッププレート１７０を第１のマンドレル表面１２２に対して引き、第１のラッププレート１７０の第１のマンドレル１２０に対する動きを防止するために、真空圧１５８が、第１のマンドレル１２０の開孔１５２に印加されうる。加えて、第１のクランピングバー１６２は、第２のラッププレート１８０及び第２のマンドレル１２６が動く間に、ラップ材料スタック４５０の動きを防止するための追加の対策として、クランプ圧力４３２をラップ材料スタック４５０上に、かつ第１のラッププレート１７０に対して印加しうる。

【0040】

図１０は、マンドレル間隙１３８内の下部形成ダイ２７０の下部ダイウェブ部分２７２を示す。上部形成ダイ２５４の上部ダイキャップ部分２５６は、ラップ材料スタック４５０の材料スタックキャップ部分４６２と接触している。また、第１のラッププレート１７０に対して、ラップ材料スタック４５０の第１の材料スタックベース部分４５２上にクランプ圧力４３２を及ぼす第１のクランピングバー１６２と、第２のラッププレート１８０に対して、ラップ材料スタック４５０の第２の材料スタックベース部分４５６上にクランプ圧力４３２を及ぼす第２のクランピングバー１６４とが図示される。

【0041】

図１１は、上部ダイウェブ部分２５８が、第１及び第２の材料スタックウェブ部分４５８，４６０を下部形成ダイ２７０の対の下部ダイウェブ部分２７２に接触するまで付勢する間に、ラップ材料スタック４５０をラッププレート間隙１９８に押し込む上部ダイキャップ部分２５６を示す。上部形成ダイ２５４が下部ダイウェブ部分２７２の間の間隙に押し込まれる際に、第１のラッププレート１７０、第２のラッププレート１８０、第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６は、側方に外に向かって付勢されうる。第１のクランピングバー１６２及び第２のクランピングバー１６４によって及ぼされるクランプ圧力４３２は、ラップ材料スタック４５０内に側方張力４３０を生成し、形成プロセス中の少なくともラップ積層板４６４内での皺の形成を最小化しうる。図１２は、ラップ材料スタック４５０が下部形成ダイ２７０の下部ダイキャップ部分２７４に対して圧密されるまで、形成ダイが垂直に下がる際に、更に側方に外に向かって移動された、第１のラッププレート１７０、第２のラッププレート１８０、第１のマンドレル１２０、及び第２のマンドレル１２６を示す。真空圧１５８はオプションで、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０それぞれを第１のマンドレル表面１２２及び第２のマンドレル表面１２８に対して付勢するための、第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６内の開孔１５２上に引かれ、第１のラッププレート１７０の第１のマンドレル１２０との運動中、及び第２のラッププレート１８０の第２のマンドレル１２６との運動中に、安定効果をもたらしうる。本書で開示される例のいずれかにおいて、第１のマンドレル１２０、第２のマンドレル１２６、第１のラッププレート１７０、第２のラッププレート１８０、上部形成ダイ２５４及び／又は下部形成ダイ２７０は、ラップ積層板４６４の形成及び折りたたみを容易にするためにラップ積層板４６４を加熱するための１つ又は複数の加熱要素（図示されず）を含みうる。熱可塑性プリプレグで形成されたラップ積層板４６４について、熱の印加は、ラップ積層板４６４を所望の断面形状に形成することができる程度まで、熱可塑性樹脂の粘度を低下させ、その後、形成された断面形状を保持するために、ラップ積層板４６４を冷却及び凝固させることができる。

【0042】

図１３－１４を参照すると、ラップ材料スタック４５０が上部形成ダイ２５４によって形成された後に、ラップ材料スタック４５０から取り外され、ブラダ３００と交換された上部形成ダイ２５４が示される。上部形成ダイ２５４のブラダ３００との交換中に、上部形成ダイ２５４のアクチュエータロッド２６８は、上部形成ダイ２５４をラップ材料スタック４５０から離れるように移動させるために、上部ダイアクチュエータ２６４によって上に向かって引かれうる。上部ダイアクチュエータ２６４及びブラダアクチュエータ２６６は、上部クロスビーム２６２に沿って側方に移動され、下部形成ダイ２７０の真上のラップ材料スタック４５０の位置の上にブラダ３００を配置する。ブラダアクチュエータ２６６は、ラップ材料スタック４５０内までブラダ３００を下げ、その後、ブラダアクチュエータ２６６のアクチュエータロッド２６８が着脱され、上に向かって引かれうる。ブラダ３００は、ラップ材料スタック４５０内に残存しうる。

【0043】

本開示の製造システム１００において、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０は、第１の材料スタックベース部分４５２及び第２の材料スタックベースを互いに重なる関係でブラダ上側３０２に折りたたみ、ラップ－ブラダアセンブリ４８０を形成するように構成される。有利には、ラップ材料スタック４５０を折りたたむために第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０を使用することは、ラップ－ブラダアセンブリ４８０の形成に通常必要な時間を短縮し、専用折りたたみステーションが不要になる。

【0044】

図１５－１６は、ラップ材料スタック４５０をブラダ上側３０２の上で折りたたむ例を示す。図示された例において、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０は、ブラダ上側３０２の上を前後に移動し、第１の材料スタックベース部分４５２と材料スタックベース部分４５６とを互いに交互にブラダ上側３０２上に折りたたむ。図１５は、第１のラッププレート１７０がそれのラッププレートアクチュエータ１９２（図５）によって、第２のラッププレート１８０に向かう方向に沿って、移動されることを示す。第１のラッププレート１７０は、第１の材料スタックベース部分４５２を付勢し、ブラダ上側３０２の上に折りたたむ一方で、第２のラッププレート１８０は、静止状態でありうる。第２のラッププレート１８０を第２のマンドレル１２６に固定するために、真空圧１５８が第２のマンドレル１２６に印加され、第１のラッププレート１７０を第１のマンドレル１２０から離れるように付勢するために、正の気圧２１０が第１のマンドレル１２０に印加されうる。図１６は、第２のラッププレート１８０が、ラッププレートアクチュエータ１９２によって、第１のラッププレート１７０に向かう方向に沿って移動され、第２のラッププレート１８０に第２の材料スタックベース部分４５６を付勢させて第１の材料スタックベース部分４５２上に折りたたみ、その一方で、第１のラッププレート１７０が、それのラッププレートアクチュエータ１９２により後退することを示す。第１のラッププレート１７０を第１のマンドレル１２０に固定するために、真空圧が第１のマンドレル１２０に印加されうる。第２のラッププレート１８０を第２のマンドレル１２６から離れるように付勢するために、正の気圧２１０が第２のマンドレル１２６に印加されうる。第２のラッププレート１８０が延びる間に後退する第１のラッププレート１７０の代替例として、第１のラッププレート１７０は、第２のラッププレート１８０が、第１のラッププレート１７０の上で第２の材料スタックベース部分４５６を折りたたむ間、ブラダ上側３０２の上の位置で静止状態を維持し、これにより、第１のラッププレートが第１のラップベース部分を抑制することができるようになり、よって、最初のラップベース部分のもとの位置に向かった跳ね返りを防止する。

【0045】

図１７－１８を参照すると、上記のように、第１のラッププレート１７０及び／又は第２のラッププレート１８０は、オプションで、第１のラッププレート表面エッジ１７４及び第２のラッププレート表面エッジ１８４それぞれに近接する第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０内に統合され又は第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０に装着される加熱デバイス１８６を含みうる。１つの実施形態では、加熱デバイス１８６は、第１のラッププレート１７０及び／又は第２のラッププレート１８０に装着又は埋め込まれる電気絶縁材料（例えば、プラスチック、セラミック）によって覆われた１つ又は複数の抵抗素子（例えば、抵抗線）として構成されうる。しかしながら、デバイスは、多様な他の構成のいずれか１つに設けられてもよい。加熱デバイス１８６は、複合プライ４０２内の樹脂を局部的に軟化させるために、熱１８７を第１の材料スタックベース部分４５２及び第２の材料スタックベース部分４５６に局部的に印加し、樹脂の表面混合が、続く工程中に、ラップ材料スタック４５０をブラダ３００の周囲にラップされた状態に維持する手段として、ラップ積層板４６４の重なる部分の接合を容易にできるように構成される。

【0046】

図１８は、第１の材料スタックベース部分４５２の最上部の上の第２の材料スタックベース部分４５６の重なり４７４に、熱１８７を印加することを示す。第１のクランピングバー１６２及び第２のクランピングバー１６４は、それぞれ、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０に接触して示される。少なくとも第２のクランピングバー１６４は、第１の材料スタックベース部分４５２及び第２の材料スタックベース部分４５６の重なり４７４で圧力を印加するために、クランプ圧力４３２を第２のラッププレート１８０上に印加し、局部加熱中の加熱デバイス１８６による付着及び樹脂混合を高める。

【0047】

図１８では、ブラダ３００は剛性であってもよく、及び／又は、ブラダ３００は膨張可能であってもよい。１つの例では、ブラダ３００は、ラップ－ブラダアセンブリ４８０（図２０）の硬化後に除去される発泡材料で形成された剛性ブラダ（図示せず）として構成されうる。代替的には、発泡材料は、部品の寿命を通して硬化したラップ－ブラダアセンブリ４８０の内部に残存するように構成されてもよい。別の例では、ブラダ３００は中空であってもよく、ラップ材料スタック４５０の形成プロセス中に剛性を提供するために、内側の補強材（図示されず）がブラダ３００内に挿入されてもよい。第１及び第２の材料スタックベース部分４５２，４５６をブラダ上側３０２上で折りたたむプロセス中に、ブラダ３００は、少なくとも、熱が印加され、第１及び第２の材料スタックベース部分４５２、４５６を重なり４７４にクランプする（例えば、軽く接合する）まで、加圧されてもよく、その後、ブラダ３００が減圧され、内側の補強材がブラダ３００から除去されてもよい。第１及び第２の材料スタックベース部分４５２、４５６がブラダ上側３０２で重なる関係に折りたたまれた後に、ブラダ３００の内部加圧が、ラップ積層板４６４を下部形成ダイ２７０に対して圧密しうる。ブラダ３００は、加熱デバイス１８６による上記熱１８７の局部的印加前に及び／又はその間に、内部加圧されてもよい。正の気圧源２０８（図５）は、内部ブラダ圧力３０４を生成するために、空気をブラダ３００に注入してもよい。有利には、ブラダ３００の内部加圧は、ラップ積層板４６４の複合材料２３２の皺を低減又は防止し、また、第１の材料スタックベース部分４５２の第２の材料スタックベース部分４５６との一体的な接合を強化しうる。第２のクランピングバー１６４によって印加されたクランプ圧力４３２は、第２のラッププレート１８０が、ブラダ上側３０２に沿って、ラップ材料スタック４５０に印加された内部ブラダ圧力３０４に抵抗できるようにする裏打ち力（ｂａｃｋｉｎｇ ｆｏｒｃｅ）を提供しうる。第１の材料スタックベース部分４５２の最上部での第２の材料スタックベース部分４５６の重なり４７４を加熱した（例えば、加熱デバイス１８６を使用して）後に、第１のクランピングバー１６２及び第２のクランピングバー１６４は、それぞれ第１のラッププレート１７０及び第１のラッププレート１８０から後退し、第２のラッププレート１８０は、第１のラッププレート１７０に向かって比較的短い距離を移動し、第２のラッププレート１８０とラップ積層板４６４内の樹脂との間に形成されたいかなる接着接合をも破壊する（せん断を介して）。ラップ積層板４６４と第２のラッププレート１８０との間の接着接合をせん断する（例えば、破壊する）ために第２のラッププレートを移動させることにより、複合プライの皺形成を引き起こすことなく、ラップ積層板４６４の最上部の複合プライ（図示されず）に引張荷重をもたらしうる。

【0048】

図１９は、ラッププレートアクチュエータ１９２を介した第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０の後退を示し、下部形成ダイ２７０によって支持されるラップ－ブラダアセンブリ４８０を公開している。第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０をそれぞれ第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６から離れるように付勢するために、正の気圧２１０が、第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６に印加されうる。図２０は、製造システム１００から取り外した後のラップ－ブラダアセンブリ４８０の例の透視図である。図示された例において、ブラダ処理部４６６は、ラップ積層板４６４の向かい合った端を越えて延びうる。図示されないが、ブラダ３００は、ブラダ処理部４６６の向かい合った端を越えて延びうる。粘着テープ（図示されず）は、ブラダ３００の向かい合った端の各々で、ブラダ処理部４６６をブラダ３００に固定しうる。

【0049】

図２１－２５を参照すると、第１の材料スタックベース部分４５２及び第２の材料スタックベース部分４５６を、ブラダ上側３０２で互いに重なる関係で折りたたむための代替方法の例を示す。図示された例において、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０の少なくとも一部は、第１のラッププレート表面エッジ１７４及び第２のラッププレート表面エッジ１８４それぞれに近接して位置するピボット軸１９５の周囲を１８０度回転するように構成されうる。例えば、第１のラッププレート１７０及び／又は第２のラッププレート１８０は各々、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０それぞれの凹部（図示されず）内に入れ子状になるラッププレート折りたたみ要素１９４を有し、これにより、ラッププレート折りたたみ要素１９４が、第１のラッププレート表面１７２及び第２のラッププレート表面１８２とそれぞれ同一平面になりうる。

【0050】

図２１は、ラッププレート間隙１９８から突出する第１の材料スタックベース部分４５２及び第２の材料スタックベース部分４５６を示す。また、クランプ圧力４３２を第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０それぞれに印加する第１のクランピングバー１６２及び第２のクランピングバー１６４が示される。図２２は、第１の材料スタックベース部分４５２をブラダ上側３０２の上に折りたたむ又は裏返す第１のラッププレート１７０のラッププレート折りたたみ要素１９４を示す。図２３は、回転してそのもとの位置に戻る第１のラッププレート１７０のラッププレート折りたたみ要素１９４を示し、もとの位置で、ラッププレート折りたたみ要素１９４が第１のラッププレート１７０に形成された凹部内で入れ子状になりうる。図２４は、第２のラッププレート１８０のラッププレート折りたたみ要素１９４が、第１の材料スタックベース部分４５２最上部に第２の材料スタックベース部分４５６を折りたたみ又は裏返し、ラップ－ブラダアセンブリ４８０の折りたたみが完了することを示す。図２５は、回転してそのもとの位置に戻る第２のラッププレート１８０のラッププレート折りたたみ要素１９４を示し、もとの位置で、ラッププレート折りたたみ要素１９４が第２のラッププレート１８０に形成された凹部内で入れ子状になりうる。

【0051】

図２６－２８を参照すると、ラップ－ブラダアセンブリ４８０の台形３０６（例えば、図２５）とは異なる断面形状のラップ－ブラダアセンブリ４８０を形成するための、ラップ－ブラダアセンブリ４８０の代替的な構成及び第１のマンドレル１２０、第２のマンドレル１２６、及び下部形成ダイ２７０の関連する構成の例が示される。図２６は、断面が正方形の形状３０８であるブラダ３００周囲にラップされたラップ材料スタック４５０の例を示す。図示された例において、下部ダイウェブ部分２７２は、下部形成ダイ２７０から省略されてもよく、第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６の側面は、内部ブラダ圧力３０４（図１８）が第１及び第２の材料スタックウェブ部分４５８，４６０を圧密する表面として機能しうる。図２７は、断面が三角形の形状３１０であるブラダ３００周囲にラップされたラップ材料スタック４５０の例を示す。図示された例において、下部ダイキャップ部分２７４は、下部形成ダイ２７０から省略されてもよく、内部ブラダ圧力３０４は、材料スタックウェブ部分を下部ダイウェブ部分２７２に対して圧密しうる。図２８は、断面がドーム形状３１２であるブラダ３００周囲にラップされたラップ材料スタック４５０の例を示す。図２８では、下部ダイウェブ部分２７２は、下部形成ダイ２７０から省略され、材料スタックウェブ部分が、ブラダ３００と第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６の側面との間で圧密されうる。

【0052】

図２９を参照すると、ラップ－ブラダアセンブリ４８０を製造する方法５００のフローチャートが示される。方法５００のステップ５０２は、図５に示されるように、第１のラッププレート表面エッジ１７４及び第２のラッププレート表面エッジ１８４が互いに近接するよう、第１のラッププレート１７０と第２のラッププレート１８０を互いに平行な並列関係で配置することを含む。上記のように、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０は、互いに平行な並列関係でとなりうる第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６上方に配置される。

【0053】

図６－７を参照すると、方法５００のステップ５０２は、第１のラッププレート表面１７２及び第２のラッププレート表面１８２でラップ材料スタック４５０を受けることを含む。ラップ材料スタック４５０は、１つ又は複数の未硬化の複合プライ４０２を含みうるラップ積層板４６４からなる。加えて、ラップ材料スタック４５０は、ラップ積層板４６４の最上部にブラダ処理部４６６を含む。本開示の実施例では、ブラダ処理部４６６は、ラップ積層板４６４の最上部の剥離層４７０、及び剥離層４７０の最上部のブリーザ層４６８である。しかしながら、ブラダ処理部４６６は、様々な異なる種類の層のいずれか１つを含みうる。

【0054】

第１のラッププレート表面１７２及び第２のラッププレート表面１８２でラップ材料スタック４５０を受けるステップ５０２は、１つ又は複数の積層ヘッド２２０を使用してラップ材料スタック４５０をレイアップすることにより、実行されうる。例えば、図４－６に示されるように、この方法は、集合的な第１のラッププレート１７０又は第２のラッププレート１８０の上方で１つ又は複数の積層ヘッド２２０を支持することを含みうる。加えて、この方法は、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０を、閉鎖されたラッププレート（例えば、図５）まで移動させ、第１のラッププレート表面エッジ１７４及び第２のラッププレート表面エッジ１８４が互いに並列して当接接触し、集合的ラッププレート表面１９０を画定することを含みうる。この方法は、加えて、積層ヘッド２２０から複合材料２３２及びブラダ処理部４６６を分配し、ラップ材料スタック４５０を形成することを含みうる。図示された例において、第１の積層ヘッド２２０は、複合材料２３２を分配し、１つ又は複数の複合プライ４０２をスタック形態にレイアップし、ラップ積層板４６４を形成するように構成される。第２の積層ヘッド２２０は、剥離層４７０をレイアップするための剥離材料２３６を分配するように構成される。第３の積層ヘッド２２０は、ブリーザ層４６８をレイアップするためのブリーザ材料２３４を分配するように構成される。しかしながら、上記のように、製造システム１００は、ラップ材料スタック４５０を形成するための任意の数の積層ヘッド２２０を含みうる。加えて、ブラダ上側３０２の重なり４７４（例えば、図１８）が互いにオフセットされるように、積層ヘッド２２０が互いに側方にオフセット４７２されてもよい。いくつかの例では、方法５００は、ラップ材料スタック４５０のレイアップ中に、第１及び第２のラッププレート１７０，１８０の所定の位置にラップ材料スタック４５０の一定の層を固定することを含みうる。例えば、図示されていないが、製造システム１００は、ブリーザ層４６８をレイアップする前に、ラップ積層板４６４上の適所に剥離層４７０の反対側の端又は側面の一方又は両方をクランプするように構成された１つ又は複数のクランプバーなどの１つ又は複数の機構（図示されず）を実装しうる。代替的に又は追加的には、第１及び第２のラッププレート１７０，１８０は、レイアップ中の動きを防止するために、ラップ材料スタック４５０の層のうちの１つ又は複数に真空を引くための開孔（図示されず）を含みうる。ラップ積層板４６４の樹脂の粘着性（例えば、接着性）はまた、レイアップ中のラップ材料スタック４５０の層の動きを防止するのを支援しうる。

【0055】

図８－９を参照すると、方法５００のステップ５０４は、第１のラッププレート１７０及び／又は第２のラッププレート１８０をラッププレート開放位置１９６まで移動させ、第１のラッププレート表面エッジ１７４と第２のラッププレート表面エッジ１８４との間にラッププレート間隙１９８を画定する。ラッププレート間隙１９８は、ブラダ３００を受けるための形成ダイ輪郭内にラップ材料スタック４５０を形成するプロセスの一部として上部形成ダイ２５４を受けるように、サイズが決定される。

【0056】

図９を参照すると、方法５００のステップ５０６は、第２のマンドレル１２６を、第２のマンドレル表面エッジ１３０に直角な方向に沿って、マンドレル開放位置１３６まで移動させることを含む。上記のように、マンドレル開放位置１３６は、第１のマンドレル表面エッジ１２４と第２のマンドレル表面エッジ１３０との間にマンドレル間隙１３８を画定する。代替的な例では、方法５００ステップ５０６は、第１のマンドレル１２０と第２のマンドレル１２６との両方を互いに離れるように移動させ、マンドレル間隙１３８を画定すること含みうる。この方法は、図１０に示されるように、マンドレル間隙１３８内で下部形成ダイ２７０を受けることを更に含みうる。図示された例において、下部ダイウェブ部分２７２は、マンドレル間隙１３８内の位置内に上に向かって移動されうる。

【0057】

図１１－１２を参照すると、方法５００のステップ５０８は、ブラダ３００又は上部形成ダイ２５４を使用して、ラップ材料スタック４５０を、ラッププレート間隙１９８及びマンドレル間隙１３８内に少なくとも部分的に押し込むことを含む。方法は、上部形成ダイ２５４を下に向かって移動させ、ラップ材料スタック４５０に接触させることを含みうる。加えて、ステップ５０８は、上部形成ダイ２５４を使用して、ラップ材料スタック４５０を、ラッププレート間隙１９８及びマンドレル間隙１３８内に押し込み、かつ下部形成ダイ２７０に対して付勢して、ラップ材料スタック４５０を少なくとも部分的に形成することを含みうる。この方法は、上部形成ダイ２５４によってラップ材料スタック４５０に印加される圧密圧力に対してラップ材料スタック４５０を支持することを更に含みうる。

【0058】

図１２－１４を参照すると、方法５００のステップ５１０は、ラップ材料スタック４５０を少なくとも部分的にラッププレート間隙１９８及びマンドレル間隙１３８に押し込むことに応じて、ラップ材料スタック４５０を形成することと、その結果、第１及び第２の材料スタックベース部分４５２，４５６が少なくとも部分的にラッププレート間隙１９８から延びることとを含む。形成完了後、方法は、図１３に示されるように、上部形成ダイ２５４を、下部形成ダイ２７０内部のラップ材料スタック４５０から取り外すことと、ブラダ３００をラップ材料スタック４５０内に設置することとを含みうる。上記のように、上部形成ダイ２５４及びブラダ３００は各々、図１３に示されるように、上部クロスビーム２６２に沿って側方に移動されうる。加えて、上部形成ダイ２５４は、上部ダイアクチュエータ２６４を介して垂直に動くことができ、ブラダ３００は、ブラダアクチュエータ２６６を介して垂直に動くことができる。図１４に示されるように、ブラダ３００は、アクチュエータロッド２６８に着脱可能に連結されてもよく、ブラダ３００を、形成後にラップ材料スタック４５０内に残存できるようにし、アクチュエータロッド２６８を、ブラダアクチュエータ２６６によってブラダ３００から離れるように後退させることができる。

【0059】

図１５－１６を参照すると、方法５００のステップ５１２は、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０を使用して、第１の材料スタックベース部分４５２及び第２の材料スタックベース部分４５６を互いに重なる関係でブラダ上側３０２に折りたたみ、ラップ－ブラダアセンブリ４８０を形成することを含む。いくつかの例では、ステップ５１２は、図１５－１６において、代替的な方法で、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０を前後にブラダ上側３０２の上で移動させることを含みうる。例えば、第１のラッププレート１７０は、ブラダ上側３０２の上方で移動し（例えば、ラッププレートアクチュエータ１９２を介して）、第２のラッププレート１８０に向かう方向に沿って移動し、第１の材料スタックベース部分４５２を付勢して、ブラダ上側３０２上に折りたたみ、その後、第２のラッププレート１８０が第１のラッププレート１７０に向かう方向に沿って移動し、第２のラッププレート１８０に、第２の材料スタックベース部分４５６を付勢させ、第１の材料スタックベース部分４５２上に折りたたみ、他方で、第１のラッププレート１７０が後退する。第２のラッププレート１８０が延びる間に後退する第１のラッププレート１７０の代替例として、第１のラッププレート１７０は、ブラダ上側３０２上の位置で静止状態を維持し、その一方で、第２のラッププレート１８０が第２の材料スタックベース部分４５６を第１のラッププレート１７０上で折りたたみ、これによって、第１のラッププレート１７０は、第１の材料スタックベース部分４５２を下に抑えることができ、よって、第１の材料スタックベース部分４５２が、もとの位置に跳ね返り、不所望に、第２のラッププレート１８０が、第１の材料スタックベース部分４５２を、ブラダ上側３０２の折りたたまれた位置から離れるように折りたたむことを防止する。

【0060】

折りたたみプロセス完了後に、ラップ－ブラダアセンブリ４８０は、製造システム１００から取り外され、別個にレイアップされ、ラップ－ブラダアセンブリ４８０（例えば、図５３）の断面輪郭に相補的な断面輪郭に形成されるストリンガ積層板４００内に設置されうる。ラップ－ブラダアセンブリ４８０及びストリンガ積層板４００は、アセンブリとして、共結合又は共硬化されうる。代替的に又は追加的には、ラップ－ブラダアセンブリ４８０及びストリンガ積層板４００（例えば、図５３）の１つ又は複数のアセンブリは、外板部材４２２（例えば、図５４）と共結合又は共硬化され、補強された複合構造４２０（図５４）を形成しうる。

【0061】

図２１－２５を参照すると、ラップ材料スタック４５０を折りたたむ代替例は、第１のラッププレート表面エッジ１７４及び第２のラッププレート表面エッジ１８４に近接してそれぞれ位置する第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０の少なくとも一部をピボット軸１９５周囲で交互に回転させることを含みうる。図示されない例では、第１のラッププレート１７０の全体及び第２のラッププレート１８０の全体は、第１の材料スタックベース部分４５２及び第２の材料スタックベース部分４５６をそれぞれブラダ上側３０２の最上部に折りたたむために、およそ１８０度回転するように構成されうる。図示された例において、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０は各々、ラッププレート折りたたみ要素１９４を有している。第１のラッププレート１７０のラッププレート折りたたみ要素１９４は、回転し（例えば、およそ１８０度）、第１の材料スタックベース部分４５２をブラダ上側３０２に裏返すように構成され、その後、第２のラッププレート１８０のラッププレート折りたたみ要素１９４が回転し（例えば、およそ１８０度）、第２の材料スタックベース部分４５６を、ブラダ上側３０２上方で第１の材料スタックベース部分４５２上に裏返しうる。

【0062】

簡単に図１７－１８を参照すると、方法５００は、ブラダ上側３０２上で重ねられると、第１の材料スタックベース部分４５２及び／又は第２の材料スタックベース部分４５６を加熱することを更に含みうる。上記のように、第１のラッププレート１７０及び／又は第２のラッププレート１８０の加熱デバイス１８６を使用して、熱１８７が印加されうる。熱１８７を印加した結果として、この方法は、第１の材料スタックベース部分４５２及び第２の材料スタックベース部分４５６を少なくとも部分的にまとめて接合することを含みうる。より具体的には、熱１８７の印加は、結果的に、ラップ材料スタック４５０をブラダ３００の周囲に固定するための手段として、ラップ積層板４６４の重ねられたエッジをまとめて接合しうる。

【0063】

図１８において、ラップ－ブラダアセンブリ４８０を製造する方法５００は、第１の材料スタックベース部分４５２及び第２の材料スタックベース部分４５６を互いに重なる関係でブラダ上側３０２に折りたたんだ後に、ブラダ３００を内部加圧することを含みうる。ブラダ３００は、第１のラッププレート１７０又は第２のラッププレート１８０のどちらかがブラダ上側３０２の上に配置される間に、内部加圧されうる。この方法は、ブラダ３００の内部加圧の結果として、ラップ積層板４６４を、下部形成ダイ２７０に対して、かつ第２のラッププレート１８０に対して、圧密することを含みうる。ブラダ３００の内部加圧は、ラップ積層板４６４の強化をもたらしうる。加えて、ブラダ３００の内部加圧は、ラップ積層板４６４の複合材料２３２の皺を低減又は防止し、また、第１の材料スタックベース部分４５２と第２の材料スタックベース部分４５６との間の接合を強化しうる。上記のように、図２０は、台形３０６の断面に形成されたラップ－ブラダアセンブリ４８０の例を示す。しかしながら、上記のように、ラップ－ブラダアセンブリ４８０は、限定されないが、正方形の形状３０８（図２６）、三角形の形状３１０（図２７）、及びドーム形状３１２（図２０）を含む様々な他の形状に形成されうる。

【0064】

ここで図３０－５２を参照すると、ストリンガ－ラップ－ブラダアセンブリ４９０（図５３）を形成するために実装され、図３０－５２の製造システム１００が、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０でラップ材料スタック４５０（例えば、図３９－４０）を受ける前に、第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６上でストリンガ積層板４００を支持するように図示されていることを除き、ラップ－ブラダアセンブリ４８０（図２０）を形成するための製造システム１００（例えば、図１及び図５）の上記例に類似する製造システム１００の例が示される。図４１に示されるように、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０はそれぞれ、ストリンガ積層板４００の上で支持され、ストリンガ積層板４００は、第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６の上で支持される。図４２－４６に示され、以下に記載されるように、ラップ材料スタック４５０及びストリンガ積層板４００は、図８－１３に示されるように、ラップ材料スタック４５０を形成するための上記プロセスに類似する方法で、所望のストリンガ断面形状に共形成される。図４８－５１に示され、以下に記載されるように、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０は、図１５－１８に示された上記プロセスに類似の方法で、ラップ材料スタック４５０をブラダ上側３０２上方で折りたたむために実装される。有利には、本開示の製造システム１００（図３０）上でストリンガ積層板４００をラップ材料スタック４５０とレイアップし共形成できることにより、そうでなければストリンガ積層板４００及びラップ材料スタック４５０を別々にレイアップし形成する必要のある別個のステーションの必要性を除外しうる。

【0065】

図３０－３１において、第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６が、第１のマンドレル表面１２２及び第２のマンドレル表面１２８によって画定される集合的マンドレル表面１３４を形成するために、第１のマンドレル表面エッジ１２４及び第２のマンドレル表面エッジ１３０が並列して当接接触しているマンドレル閉鎖位置１３２に示される。集合的マンドレル表面１３４は、レイアップ中及びオプションのトリミング中に、ストリンガ積層板４００のども部分も支持されないように、集合的マンドレル表面１３４に段差、間隙、破損部分、中断部分、及び／又は不連続部分が存在しないという意味で連続的であり、ストリンガ積層板４００がレイアップされ、オプションでトリミングされる精度を高めうる。上記のように、製造システム１００は、第１のマンドレル表面１２２の第２のマンドレル表面１２８との垂直な位置合わせを維持するための１つ又は複数の位置合わせ機構１４０を含みうる。例えば、上記のように、第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６は、側方レール１４２上で支持され、第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６が動く間の位置合わせを維持しうる。代替的に又は追加的には、第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６は、図３２に示されるように、近接した位置にあると、第１のマンドレル表面１２２の第２のマンドレル表面１２８への垂直な位置合わせを維持するための、ピン１４６及びソケット１４８配置（図３２）を含みうる。

【0066】

なおも図３０－３１を参照すると、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０は、互いに離れるように移動し（例えば、ラッププレートアクチュエータ１９２を介して後退し）、集合的マンドレル表面１３４を露出するように構成される。集合的マンドレル表面１３４は、第１のラッププレート表面１７２及び第２のラッププレート表面１８２がラップ材料スタック４５０（図３９）を受け取る前に、ストリンガ積層板４００を受けるように構成される。ストリンガ積層板４００は、所望のプライスタック順に配置された１つ又は複数の未硬化の複合プライ４０２（例えば、炭素繊維プリプレグ）からなりうる。ストリンガ積層板４００は、図３９－４０に示されるように、ラップ材料スタック４５０より大きな幅を有し、図５３に示されるように、第１のストリンガフランジ部分４０６及び第２のストリンガフランジ部分４０８を画定する。図３９－５１に示されるように、ストリンガ積層板４００は、下記のように、ラップ材料スタック４５０のレイアップ中、及びストリンガ積層板４００及びラップ材料スタック４５０の共形成中に、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０を支持しうる。

【0067】

図３０－３４では、製造システム１００は、ストリンガ積層板４００をレイアップするための、第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６の上方で支持可能な少なくとも１つの積層ヘッド２２０を含みうる。図示された例において、ストリンガ積層板４００をレイアップするための積層ヘッド２２０は、ストリンガ積層板４００のレイアップ完了後に、続くラップ材料スタック４５０をレイアップするための１つ又は複数の積層ヘッド２２０を支持する同一のガントリ１０４上で支持されうる。先ほど記載し、図２－３に示されるように、製造システム１００は、製造システム１００の一端又は両端に、交換積層ヘッド２２０又はトリミングデバイス２５０などの他の種類のデバイスを支持するための、ステージングエリア２８１（図３３－３４）を含みうる。ステージングエリア２８１は、交換積層ヘッド２２０又はガントリ１０４上で積層ヘッド２２０の１つ又は複数と置き換えるための他の種類のデバイスを保管するための場所を提供しうる。

【0068】

図３０－３１では、ストリンガ積層板４００をレイアップするための積層ヘッド２２０は、図４－６に示されるラップ材料スタック４５０をレイアップするための上記積層ヘッド２２０と同様に構成されうる。例えば、図３０－３１の積層ヘッド２２０は、レイアップ材料２３０（例えば、複合材料２３２）の材料ロール２２８を支持するための材料供給ドラム２２６を含みうる。加えて、積層ヘッド２２０は、積層ヘッド２２０の構成要素を通してレイアップ材料２３０を案内するための１つ又は複数のリダイレクトローラ２４０を含みうる。加えて、層ヘッド２２０は、レイアップ材料２３０を切断するためのカッターアセンブリ２４４と、レイアップ材料２３０（例えば、複合材料２３２）と共に含まれるバッキング層２３８を除去するためのバッキング層分離アセンブリ２４２（図４）とを含みうる。積層ヘッド２２０はまた、レイアップ材料２３０を集合的マンドレル表面１３４上に圧密するための圧密デバイス２４８を含みうる。加えて、積層ヘッド２２０は、複合材料２３２からの分離後にバッキング層２３８を巻き上げるためのバッキング層収集ドラム２４６を含みうる。

【0069】

図３０－３１では、積層ヘッド２２０は、プリプレグ複合材料２３２を集合的マンドレル表面１３４上に分配し、ストリンガ積層板４００を形成するように構成されうる。しかしながら、ガントリ１０４は、異なる種類若しくは幅の複合材料２３２又は異なる種類のレイアップ材料２３０を分配するように構成された１つ又は複数の積層ヘッド２２０といった、ストリンガ積層板４００をレイアップするための追加の積層ヘッド２２０を支持するように構成されうる。例えば、複合材料２３２を分配するための積層ヘッド２２０（図３０－３１）に加えて、ガントリ１０４は、接着剤（図示されず）を分配し、ストリンガ積層板４００とラップ積層板４６４との間の粘着性を高めるための、及び／又はストリンガ－ラップ－ブラダアセンブリ４９０が共結合又は共硬化され、補強された複合構造４２０（図５４）を形成する、ストリンガ積層板４００と外板部材４２２（図５４）との間の粘着性を高めるための接着層（図示されず）をストリンガ積層板４００上に形成するように構成された積層ヘッド２２０を含みうる。図示されないが、製造システム１００には、ストリンガ積層板４００をレイアップするための１つ又は複数の積層ヘッド２２０を支持する第１のガントリ１０４と、ラップ材料スタック４５０をレイアップするための１つ又は複数の積層ヘッド２２０を支持するための第２のガントリ１０４とを含む、２つのガントリ１０４が提供されうる。未使用のガントリ１０４のいずれかが、ステージングエリア２８１の１つで保管されうる。

【0070】

上記のように、製造システム１００は、ストリンガ積層板４００のレイアップ及びオプションでトリミング中に、及び／又はストリンガ積層板４００及びラップ材料スタック４５０の共形成中に、ストリンガ積層板４００を第１のマンドレル１２０及び／又は第２のマンドレル１２６の上の固定位置に動かずに固定するように構成された１つ又は複数の積層板固定機構１５０を含みうる。有利には、積層板固定機構１５０は、ストリンガ中心線４０４（図３０－３１）が上部形成ダイ２５４及び／又は下部形成ダイ２７０のダイ中心線２６０（図３０）と位置合わせされるように、共形成中のストリンガ積層板４００の配置の正確さのために、第１のマンドレル表面エッジ１２４及び第２のマンドレル表面エッジ１３０に対するストリンガ積層板４００の位置を維持しうる。

【0071】

図３０－３２に示され、上記されたように、積層板固定機構１５０は、第１のマンドレル表面１２２及び第２のマンドレル表面１２８の少なくとも１つに形成された複数の開孔１５２（図３１）を含みうる。開孔１５２は、ストリンガ積層板４００を第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６に固定するために真空圧１５８を生成する真空圧力源１５６（例えば、図３０）に流体連通しうる。例えば、図３１－３２は、積層ヘッド２２０によるストリンガ積層板４００のレイアップ中に、第１のマンドレル表面１２２及び第２のマンドレル表面１２８に対してストリンガ積層板４００を引くための真空圧１５８の印加を図示する。図３８－５２に示されるように、真空圧１５８は、ストリンガ積層板４００及びラップ材料スタック４５０をレイアップし、ストリンガ積層板４００をラップ材料スタック４５０と共形成するために、必要に応じて、第１のマンドレル１２０及び／又は第２のマンドレル１２６内の開孔１５２に印加されうる。

【0072】

図３３－３８及び図４３－４７に示され、上述のように、積層板固定機構１５０は、ベース部材１０２の長さ方向に沿って延びる第１のクランピングバー１６２及び／又は第２のクランピングバー１６４といった１つ又は複数のピンチ機構１６０を含みうる。ピンチ機構１６０は、第１のマンドレル表面１２２及び／又は第２のマンドレル表面１２８に対してストリンガ積層板４００の動きを制限又は防止するために、ストリンガ積層板４００を第１のマンドレル表面１２２及び／又は第２のマンドレル表面１２８に機械的にクランプするように構成されうる。いくつかの例では、第１のクランピングバー１６２及び第２のクランピングバー１６４は、ストリンガ積層板４００上で支持される第１のラッププレート１７０及び／又は第２のラッププレート１８０を通してクランプ圧力４３２を印加しうる。第１のクランピングバー１６２及び／又は第２のクランピングバー１６４は、ラップ材料スタック４５０に耐え、ストリンガ積層板４００及びラップ材料スタック４５０を共形成する間に、第１のマンドレル１２０及び／又は第２のマンドレル１２６上の固定位置にラップ材料スタック４５０とストリンガ積層板４００との両方を動かずに固定するように構成されうる。

【0073】

図４２に示されるように、製造システム１００は、ストリンガ積層板４００を第１のマンドレル表面１２２及び／又は第２のマンドレル表面１２８から解放し、これにより、ストリンガ積層板４００と第１のマンドレル表面１２２及び／又は第２のマンドレル表面１２８との間の相対運動を可能にするように構成された、１つ又は複数の積層板解放機構２０６を含みうる。図４２では、積層板解放機構は、ストリンガ積層板４００を第１のマンドレル１２０及び／又は第２のマンドレル１２６から離れるように付勢するための、第１のマンドレル１２０及び／又は第２のマンドレル１２６の開孔１５２への正の気圧２１０の印加を含む。図４２は、第２のマンドレル１２６のマンドレル開放位置１３６への移動中に、ストリンガ積層板４００を第１のマンドレル１２０上の固定位置に動かず固定するための真空圧１５８の印加を示す。

【0074】

図３５を参照すると、製造システム１００は、オプションで、レイアップ完了後に、集合的マンドレル表面１３４上でストリンガ積層板４００をトリミングするように構成されたトリミングデバイス２５０を含みうる。トリミングは、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０上でのラップ材料スタック４５０のレイアップ前に実行されうる。いくつかの例では、トリミングデバイス２５０は、ステージングエリア２８１の１つで保管されうる。下記のように、ガントリ１０４は、ステージングエリア２８１の１つまで動き、ガントリ１０４上の積層ヘッド２２０の１つをトリミングデバイス２５０と交換するように構成されうる。トリミングデバイス２５０は、ガントリ１０４によって、集合的マンドレル表面１３４の長さ方向及び側方方向に沿って動かされうる。トリミングデバイス２５０は、集合的マンドレル表面１３４で支持される間に、ストリンガ積層板４００をトリミングしうる。図示されないが、方法５００は、第１及び第２のラッププレート１７０，１８０上でのラップ材料スタック４６４のレイアップ中又はレイアップ後に、ラップ材料スタック４６４の層のうちの１つ又は複数をトリミングすることを含みうる。例えば、ラップ材料スタック４５０を形成し折りたたむ前に、製造システム１００は、図３５に示され以下に記載されるトリミングデバイス２５０に類似の方法で、ラップ材料スタック４６４の１つ又は複数の層の正味形状又はほぼ正味形状のトリミングを実行するように構成されたトリミングデバイス２５０を含みうる。

【0075】

トリミングデバイス２５０は、超音波カッター、レーザーカッター（図示せず）、機械的ブレード（図示せず）又は他の構成として、構成されうる。トリミングデバイス２５０は、ストリンガ積層板４００を対称又は非対称形状に（例えば、積層中心線の周囲で）正確にトリミングするように構成されうる。真空圧１５８を開孔１５２上に引くことで、トリミング工程中に、集合的マンドレル表面１３４上の位置にストリンガ積層板４００を動かないように固定しうる。トリミングデバイス２５０は、任意の数の様々な異なる種類の形状特徴をストリンガ積層板４００にトリミングするように構成されうる。例えば、図５３に示されるように、トリミングデバイス２５０は、ストリンガ積層板４００の外周をトリミングして、ストリンガ積層板４００の反対側にある端の各々にタブ４２４を形成するように構成されうる。トリミングの完了後に、ラップ材料スタック４５０のレイアップ中に使用するため、トリミングデバイス２５０を積層ヘッド２２０と交換するために、ガントリ１０４は、ステージングエリア２８１（図３６－３７）の１つまで動きうる。

【0076】

ラップ材料スタック４５０のレイアップ前に、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０は、図３８－３９に示されるように、ラッププレートアクチュエータ１９２によって、ラッププレート閉鎖位置１８８内に動かすことができる。第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０は、第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６の上で支持されうる。図３９は、図６を参照して上述した、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０によって画定される集合的ラッププレート表面１９０の上でラップ材料スタック４５０をレイアップする積層ヘッド２２０の例を示す。図４０は、ストリンガ積層板４００の上で支持される第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０の最上部のラップ材料スタック４５０を示す。

【0077】

図５５のフローチャートを図３０－５４と共に参照すると、図５５には、ストリンガ－ラップ－ブラダアセンブリ４９０を製造する際に、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０がストリンガ積層板４００上で支持され、ストリンガ積層板４００が第１のマンドレル表面１２２及び第２のマンドレル表面１２８上で支持されることを除き、ラップ－ブラダアセンブリ４８０（図２０）を形成する上記方法５００に類似する、ストリンガ－ラップ－ブラダアセンブリ４９０（図５３）を製造する方法６００が示される。加えて、ストリンガ積層板４００のレイアップ及び形成、並びにブラダ３００のラッピングは、ラップ－ブラダアセンブリ４８０を形成されたストリンガ積層板４００（例えば、図５３）に設置するための別個のピックインプレース工程（ｐｉｃｋ－ｉｎ－ｐｌａｃｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を必要とせずに、単一の機器（例えば、製造システム１００）で実行されうる。

【0078】

図３０－３２を参照すると、方法６００は、第２のマンドレル１２６の第２のマンドレル表面エッジ１３０を、第１のマンドレル１２０の第１のマンドレル表面エッジ１２４と並列して当接接触するようにマンドレル閉鎖位置１３２に配置し、第１のマンドレル表面１２２及び第２のマンドレル表面１２８によって画定される集合的マンドレル表面１３４を形成することを含む。方法は、集合的マンドレル表面１３４が、レイアップ及びオプションのトリミング中に、並びにストリンガ積層板４００のラップ材料スタック４５０との共形成中に、連続的であるように、１つ又は複数の位置合わせ機構１４０を使用して、第１のマンドレル１２０と第２のマンドレル１２６との間で垂直な位置合わせを維持することを含みうる。上記のように、位置合わせ機構１４０は、第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６が支持される側方レール１４２（図３０）を含みうる。代替的に又は追加的には、位置合わせ機構１４０は、集合的マンドレル表面１３４の長さに沿って間隔を空けて位置するピン１４６及びソケット１４８の配置（図３２）を含みうる。

【0079】

図３０－３２をなおも参照すると、方法６００のステップ６０２は、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０が、ラッププレートアクチュエータ１９２（図３０）によって互いに離れるように移動され、集合的マンドレル表面１３４を露出した後に、集合的マンドレル表面１３４でストリンガ積層板４００を受けることを含む。いくつかの例では、ストリンガ積層板４００は、別個の積層ステーション（図示されず）でレイアップされ、次いで、本開示の製造システム１００に輸送され、集合的マンドレル表面１３４に設置されうる。しかしながら、本開示の実施例では、ストリンガ積層板４００を集合的マンドレル表面１３４で受けるステップ６０２は、図３０－３１に示されるように、積層ヘッド２２０から、複合材料２３２の１つ又は複数のプライを集合的マンドレル表面１３４に分配し、ストリンガ積層板４００をレイアップすることを含みうる。ストリンガ積層板４００をレイアップするための積層ヘッド２２０は、ストリンガ積層板４００のための複合材料２３２が、ラップ材料スタック４５０のレイアップで使用されるレイアップ材料２３０の幅より大きい幅（例えば、図３１）を有していることを除き、ラップ材料スタック４５０をレイアップするために使用される積層ヘッド２２０と同一の一般的な構成を有しうる。

【0080】

図３３－３７を参照すると、いくつかの例では、この方法は、複合積層板のレイアップ後に、集合的マンドレル表面１３４上のストリンガ積層板４００をトリミングすることを含みうる。上記のように、製造システム１００のいくつかの例では、トリミングデバイス２５０（例えば、超音波カッター）は、ラップ材料スタック４５０を受けるために第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０を互いに平行な並列関係で配置する前に、ストリンガ積層板４００をトリミングするために含まれうる。このようなトリミングデバイス２５０は、製造システム１００と共に含まれる少なくとも１つのステージングエリア２８１に保管されうる。図３０－３１に示されるように、ガントリ１０４は、トリミングデバイス２５０及び各積層ヘッド２２０と共に含まれるデバイス連結機構２２４に着脱可能に連結されるように構成されたガントリ連結機構１０８を含みうる。図３３－３４に示されるように、ガントリ１０４は、ステージングエリア２８１まで動き、デバイス連結機構２２４は、デバイススタンド２８０上で支持されるトリミングデバイス２５０をストリンガ積層板４００積層ヘッド２２０に迅速に交換可能にしうる。ストリンガ積層板４００（図３５）のトリミング後に、ガントリ１０４は、図３６－３７に示されるステージングエリア２８１に戻り、トリミングデバイス２５０は、ラップ材料スタック４５０をレイアップするための積層ヘッド２２０と交換されうる。

【0081】

ストリンガ積層板４００で実行される工程のいずれかの間に、この方法は、第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６のうちの少なくとも１つの固定位置にストリンガ積層板４００を動かないように固定することを含みうる。例えば、この方法は、ストリンガ積層板４００のレイアップ又はトリミング中に、真空圧１５８（例えば、図４０－５２）をストリンガ積層板４００に、更に第１のマンドレル表面１２２及び／又は第２のマンドレル表面１２８内に形成された複数の開孔１５２に、印加することを含みうる。真空圧１５８は、ストリンガ積層板４００を集合的マンドレル表面１３４に対して引き、これにより、ストリンガ積層板４００の動きを防止しうる。図４２では、ストリンガ積層板４００は、下記のように、第２のマンドレル１２６のマンドレル開放位置１３６への移動中に、第１のマンドレル１２０上の固定位置に固定されうる。真空圧１５８を印加する代わりに又はそれに加えて、この方法は、図４１－４７及び図５０－５２に示されるように、１つ又は複数のピンチ機構１６０を使用して、ストリンガ積層板４００を第１のマンドレル表面１２２及び／又は第２のマンドレル表面１２８に機械的にクランプすることを含みうる。本開示の実施例では、ピンチ機構１６０は、クランプ圧力４３２をストリンガ積層板４００に印加するための第１のクランピングバー１６２及び第２のクランピングバー１６４として示される。しかしながら、ピンチ機構１６０は、多様な異なる配置のいずれかで提供されうるのであり、垂直に動くことができるクランピングバーに限定されない。

【0082】

図３８を参照すると、方法６００のステップ６０４は、第１のラッププレート表面エッジ１７４及び第２のラッププレート表面エッジ１８４がラッププレート閉鎖位置１８８で互いに近接するように、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０を互いに平行な並列関係で配置することを含む。第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０は、上記ラッププレートアクチュエータ１９２を介して、ラッププレート閉鎖位置１８８内に延びうる。

【0083】

図３９－４０を参照すると、方法６００のステップ６０６は、第１のラッププレート表面１７２及び第２のラッププレート表面１８２でラップ材料スタック４５０を受けることを含む。上記のように、ラップ材料スタック４５０は、第１の材料スタックベース部分４５２及び第２の材料スタックベース部分４５６を有しており、ラップ材料スタック４５０は、１つ又は複数の未硬化の複合プライ４０２からなるラップ積層板４６４を含む。ラップ材料スタック４５０はまた、ラップ積層板４６４の最上部にブラダ処理部４６６を含みうる。図６に示され上述のように、ブラダ処理部４６６は、ラップ積層板４６４の最上部に剥離層４７０を、及び剥離層４７０の最上部にブリーザ層４６８を含みうる。ステップ６０６は、図３９に示す積層ヘッド２２０によって実行されうる。上記のように、積層ヘッド２２０の側方位置は、互いにオフセットされ、図４０に示すラップ材料スタック４５０の層にオフセット４７２をもたらす。

【0084】

図４１－４２を参照すると、方法６００のステップ６０８は、第１のラッププレート１７０及び／又は第２のラッププレート１８０をラッププレート開放位置１９６まで移動させ、第１のラッププレート表面エッジ１７４と第２のラッププレート表面エッジ１８４との間にラッププレート間隙１９８を画定する。ラッププレートアクチュエータ１９２（図３５）は、ラッププレート間隙１９８が上部形成ダイ２５４又はブラダ３００等の形成ダイを受けるようにサイズ決定される幅を有するように、第１のラッププレート１７０及び／又は第２のラッププレート１８０を配置しうる。

【0085】

ステップ６１０は、第２のマンドレル１２６を、第２のマンドレル表面エッジ１３０に直角な方向に沿って、マンドレル開放位置１３６まで移動させ、マンドレル間隙１３８を画定することを含みうる。しかしながら、上記のように、代替例では、第１のマンドレル１２０と第２のマンドレル１２６との両方が、マンドレル開放位置１３６に移動されてもよい。下部ダイウェブ部分２７２は、マンドレル間隙１３８内に垂直に移動されうる。この方法は、ストリンガ積層板４００を第２のマンドレル表面１２８から解放し、第２のマンドレル１２６のマンドレル開放位置１３６への移動中に、ストリンガ積層板４００と第２のマンドレル表面１２８との間の相対運動を可能にすることを含みうる。ストリンガ積層板４００を第２のマンドレル表面１２８から解放することは、空気（例えば、正の気圧２１０）を、正の気圧源２０８に流体連通する、第２のマンドレル表面１２８の複数の開孔１５２に通すことによって実行されうる。上記のように、第２のマンドレル１２６がマンドレル開放位置１３６に向かって移動する間に、ストリンガ積層板４００を第１のマンドレル１２０に固定する手段として、真空圧１５８が第１のマンドレル表面１２２の開孔１５２を通して引かれうる。第１のクランピングバー１６２は、第２のマンドレル１２６のストリンガ積層板４００に対する移動中に、固定位置のストリンガ積層板４００を第１のマンドレル１２０に固定する手段として、クランプ圧力４３２をラップ材料スタック４５０及び第１のラッププレート１７０上に印加しうる。

【0086】

図４３－４５を参照すると、方法６００のステップ６１２は、ラップ材料スタック４５０及びストリンガ積層板４００を少なくとも部分的にラッププレート間隙１９８及びマンドレル間隙１３８に押し込むことを含む。例えば、上部形成ダイ２５４又はブラダ３００は、ラップ材料スタック４５０及びストリンガ積層板４００を少なくとも部分的にラッププレート間隙１９８及びマンドレルに押し込むために、垂直に下げられうる。図４４では、上部形成ダイ２５４の下に向かう移動が、図４３－４５に示す共形成プロセス中にストリンガ積層板４００及びラップ材料スタック４５０で側方張力４３０を生成する手段として、ラップ材料スタック４５０を、ラッププレート間隙１９８及びマンドレル間隙１３８に押し込む際に、第１のクランピングバー１６２及び第２のクランピングバー１６４は、クランプ圧力４３２をラップ材料スタック４５０上に印加しうる。

【0087】

図４５を参照すると、方法６００のステップ６１４は、第１のストリンガフランジ部分４０６が第１のラッププレート１７０と第１のマンドレル表面１２２との間で捕捉され、かつ第２のストリンガフランジ部分４０８が第２のラッププレート１８０と第２のマンドレル表面１２８との間で捕捉されるように、ラップ材料スタック４５０及びストリンガ積層板４００を少なくとも部分的にラッププレート間隙１９８及びマンドレル間隙１３８に押し込むことに応じて、ラップ材料スタック４５０及びストリンガ積層板４００を形成することを含む。図４５は、下部ダイキャップ部分２７４が下部ダイウェブ部分２７２の間の位置に垂直に動かされ、上部形成ダイ２５４が圧密圧力をストリンガ積層板４００のキャップ部分上に印加しつつ、同時に、圧密圧力をストリンガ積層板４００のウェブ部分に印加する表面を提供する様子を示す。第１の材料スタックベース部分４５２及び第２の材料スタックベース部分４５６は、ラッププレート間隙１９８から延び、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０の上方でそれぞれ支持されうる。図４２－４５は、上部形成ダイ２５４が、ラップ材料スタック４５０及びストリンガ積層板４００を共形成するために使用されていることを示すが、代替例では、上部形成ダイ２５４は、製造システム１００から省略されてもよく、ブラダ３００は、ラップ材料スタック４５０及びストリンガ積層板４００を共形成するために使用されてもよい。

【0088】

図４６－４７を参照すると、上部形成ダイ２５４を交換するブラダ３００が示される。ブラダ３００は、ブラダアクチュエータ２６６を介して、適所に下げられうる。図４７は、アクチュエータロッド２６８が、ブラダ上側３０２から取り外され、ブラダ３００が、上部形成ダイ２５４によって形成された空洞内に残っている様子を示す。

【0089】

図４８－４９を参照すると、方法６００のステップ６１６は、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０を使用して、第１及び第２の材料スタックベース部分４５２，４５６を互いに重なる関係でブラダ上側３０２の上に折りたたみ、ストリンガ－ラップ－ブラダアセンブリ４９０を形成することを含む。図示された例において、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０は、ブラダ上側３０２の上を前後に移動し、第１の材料スタックベース部分４５２と材料スタックベース部分４５６とを互いに交互にブラダ上側３０２上に折りたたむ。図１５－１６に示す上記の例と同様に、図４８－４９は、第１のラッププレート１７０が、第２のラッププレート１８０に向かって移動され、第１の材料スタックベース部分４５２をブラダ上側３０２（例えば、図４８）上に折りたたみ、その後、第２のラッププレート１８０が第１のラッププレート１７０に向かって移動され、第２の材料スタックベース部分４５６を第１の材料スタックベース部分４５２上で折りたたむ一方で、第１のラッププレート１７０が後退する様子を示す。代替的には、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０は各々、図２１－２５で上述したのと同様の方法で、第１の材料スタックベース部分４５２及び第２の材料スタックベース部分４５６をブラダ上側３０２の上で互いの最上部に裏返すためのラッププレート折りたたみ要素１９４を有しうる。

【0090】

図５０－５１を参照すると、図１７－１８を参照して先ほど記載したように、第１の材料スタックベース部分４５８の最上部で第２の材料スタックベース部分４５６の重なり４７４に熱１８７を印加し、ラップ積層板４６４の重なり部分の接合を容易にするための、オプションで第２のラッププレート１８０と共に含まれうる加熱デバイス１８６が示される。ラップ積層板４６４のプリプレグ複合プライ４０２の硬化状態を過度に進めることを避けるために、熱１８７の印加は最小化されうる。図５０－５１はまた、ラップ積層板４６４を下部ダイウェブ部分２７２及び下部ダイキャップ部分２７４に対して圧密化及び強化するために、ブラダ３００が内部加圧されていることを示す。第２のクランピングバー１６４は、クランプ圧力４３２を第２のラッププレート１８０上に印加し、ラップ材料スタック４５０を強化し、ラップ積層板４６４の重なり部分の間の接合を高めるための手段として、ブラダ３００のブラダ上側３０２への内部加圧に抵抗しうる。

【0091】

図５２は、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０が後退し、下部形成ダイ２７０内で支持されるストリンガ－ラップ－ブラダアセンブリ４９０が現れることを示す。図５３は、製造システム１００から取り外した後のストリンガ－ラップ－ブラダアセンブリ４９０を示す。第１及び第２のストリンガフランジ部分４０６，４０８に加えて、ストリンガ積層板４００はまた、ストリンガキャップ部分４１４によって相互連結され、図５３に示されるように、材料スタックキャップ部分４６２によって相互連結された第１の材料スタックウェブ部分４５８及び第２の材料スタックウェブ部分４６０にそれぞれ組み立てられる、第１のストリンガウェブ部分４１０及び第２のストリンガウェブ部分４１２を有している。図５４は、複数のストリンガ－ラップ－ブラダアセンブリ４９０を外板部材４２２に共硬化又は共結合することによって生成される、補強された複合構造４２０の例を示す。図示されないが、共硬化又は共結合は、アセンブリをまず真空バギングすることによって実行されうる。共硬化又は共結合中に、各ストリンガ－ラップ－ブラダアセンブリ４９０のブラダ３００は、内部加圧され、ラップ積層板４６４の外板部材４２２への接合を容易にしうる。補強された複合構造４２０が硬化された後に、ブラダ３００は、減圧され取り外されうる。

【0092】

図５６－７０を参照すると、図２０に示されるラップ－ブラダアセンブリ４８０を製造するための、専用積層ステーション２８２及び専用形成ステーション２８６を有する製造システム１００の例が示される。図５６－５８では、積層ステーション２８２及び形成ステーション２８６は、互いにエンドツーエンド（ｅｎｄ－ｔｏ－ｅｎｄ）の関係で配置される。図示されないが、図５６－５８の製造システム１００は、オプションで、積層ステーション２８２と形成ステーション２８６との間に、エンドツーエンドの関係で配置されたトリミングステーションを含みうる。積層ステーション２８２は、ブラダ３００、上部形成ダイ２５４、支持上部クロスビーム２６２、及びポスト２５２が省略されてもよいことを除いて、図１－３に示した上記製造システム１００と同様に構成されうる。製造システム１００と共に含まれる場合、トリミングステーションは、図３３－３５に示す上記トリミングデバイス２５０に類似したトリミングデバイス２５０を含みうる。例えば、トリミングデバイス２５０は、ガントリ１０４（例えば、図３３－３５）、又はトリミングデバイス２５０を長さ方向及び側方方向に沿って動かし、形成前にラップ材料スタック４５０をトリミングするための他の支持手段の上で支持されうる。形成ステーション２８６は、積層ヘッド２２０及びガントリ１０４が省略されてもよいことを除き、図１－３の製造システム１００に類似して構成されうる。

【0093】

図５６－５７において、積層ステーション２８２は、並列関係で配置可能な第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６を含み、ラップ材料スタック４５０を集合的マンドレル表面１３４上にレイアップするように構成された集合的マンドレル表面１３４（図５８）を形成する積層マンドレルセット２８４を有している。含まれる場合、トリミングステーションは、トリミング中にラップ材料スタック４５０を支持するための、並列関係で配置可能な第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６も含む、トリミングマンドレルセット（図示せず）を有しうる。形成ステーション２８６は、形成マンドレルセット２８８の第１のラッププレート１７０（図６５）及び第２のラッププレート１８０（図６５）の下にそれぞれ配置可能な第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６も含む、形成マンドレルセット２８８を有している。形成マンドレルセット２８８の第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６は、図６２に示されるように、マンドレル開放位置１３６まで移動し、マンドレル間隙１３８を画定するように構成される。

【0094】

図５６－７０の製造システム１００は、ラップ材料スタック４５０を（例えば、積層ステーション２８２でのレイアップ後に）、ラップ材料スタック４５０をトリミングするためのトリミングステーション（図示されず）に転送し、かつトリミングステーションから、上記と同じ方法でラップ材料スタック４５０を形成しブラダ３００の周囲に折りたたむための形成ステーション２８６に転送するように構成されたステーション間転送機構２９０を含む。ステーション間転送機構２９０（図５７）は、ラップ材料スタック４５０の一部にクランプされるように構成された上部クランピング部材２９２及び下部クランピング部材２９４を含みうる。図６２に示されるように、上部クランピング部材２９２及び下部クランピング部材２９４は、積層マンドレルセット２８４の第１のマンドレル１２０と第２のマンドレル１２６との間のマンドレル間隙１３８を跨ぐラップ材料スタック４５０の一部にクランプされうる。下記のように、上部クランピング部材２９２及び下部クランピング部材２９４は、積層ステーション２８２の積層マンドレルセット２８４からトリミングステーション（図示されず）のトリミングマンドレルセット（図示されず）まで、及びトリミングマンドレルセットから形成ステーション２８６の形成マンドレルセット２８８まで、ラップ材料スタック４５０を転送するように構成される。図６３－６８に示されるように、クランピング部材は、積層ステーション２８２からトリミングステーション（図示されず）に、更には形成ステーション２８６にラップ材料スタック４５０を転送するプロセス中に、積層ステーション２８２、トリミングステーション（図示されず）、及び形成ステーション２８６に沿って延びるマンドレル間隙１３８内を動くように構成される。

【0095】

図５６－７０の例では、上部クランピング部材２９２は、上部形成ダイ２５４であり、下部クランピング部材２９４は、下部形成ダイ２７０でありうる。図５８の例では、上部形成ダイ２５４のポスト２５２は、ベース部材１０２の長さ方向に沿って、形成ステーション２８６及びオプションでトリミングステーション（図示されず）と積層ステーション２８２との間を延びるガントリトラック１１６に沿って、動くことができる。類似の配置において、下部形成ダイ２７０は、ベース部材１０２の長さ方向に沿って、形成ステーション２８６と積層ステーション２８２との間を延びるガントリトラック１１６に沿って動くように構成される。しかしながら、製造システム１００は、ラップ材料スタック４５０を積層ステーション２８２から形成ステーション２８６に転送するための専用上部クランピング部材２９２及び専用下部クランピング部材２９４（例えば、上部形成ダイ２５４及び下部形成ダイ２７０以外）を有する代替的な配置で構成されうる。

【0096】

図５８を参照すると、積層ステーション２８２における製造システム１００の断面が示される。積層ステーション２８２は、上記と同じ方法でラップ材料スタック４５０を集合的マンドレル表面１３４にレイアップするための、ガントリ１０４上で支持される１つ又は複数の積層ヘッド２２０を含みうる。例えば、積層ステーション２８２は、上記の図６に示された方法と方法と同じ方法で、複合材料２３２、剥離材料２３６、及びブリーザ材料２３４をそれぞれ分配するための積層ヘッド２２０を含みうる。図５９－６０は、ラップ材料スタック４５０のレイアップが完了した後に、ガントリトラック１１６に沿って積層ステーション２８２から形成ステーション２８６まで動かされる積層ヘッド２２０を示す。また、上部形成ダイ２５４及び下部形成ダイ２７０がそれぞれのガントリトラック１１６に沿って、形成ステーション２８６から積層ステーション２８２まで動くことが示される。

【0097】

図６１は、積層ステーション２８２における上部形成ダイ２５４及び下部形成ダイ２７０を示す。図５９－６０に示されるように、積層ヘッド２２０は、積層ステーション２８２から形成ステーション２８６まで一時的に動かされる。図６２は、上部形成ダイ２５４及び隣接して位置するブラダ３００がラップ材料スタック４５０上方の位置に動くことを示す。第２のマンドレル１２６は、マンドレル間隙１３８を形成するために、第１のマンドレル１２０から離れるように動きうる。真空圧１５８は、第１のマンドレル表面１２２の開孔１５２に印加され、第２のマンドレル１２６が第１のマンドレル１２０から離れるように移動する間に、ラップ積層板４６４を第１のマンドレル１２０上の位置に固定しうる。また、図６２には、下部ダイウェブ部分２７２が互いに離れるように動き、下部ダイキャップ部分２７４が上に向かって第１のマンドレル１２０と第２のマンドレル１２６との間のマンドレル間隙１３８内に動くことができるようにする様子を示す。

【0098】

図６３は、上部形成ダイ２５４と下部ダイキャップ部分２７４との間にクランプされたラップ材料スタック４５０を示す。上部形成ダイ２５４と下部形成ダイ２７０との両方がラップ材料スタック４５０をクランプする代替例として、製造システム１００は、下部形成ダイ２７０又は上部形成ダイ２５４のどちらか一方が、上部形成ダイ２５４と下部形成ダイ２７０との間でクランプすることなく、ラップ積層板４６４に真空連結するための真空圧１５８を生成する真空圧力源１５６に連結された開孔１５２を含むように、構成されうる。いくつかの例では、真空圧１５８は、上部形成ダイ２５４及び／又は下部形成ダイ２７０に印加され、ラップ積層板４６４を上部形成ダイ２５４又は下部形成ダイ２７０に固定しうる。

【0099】

図６４は、上部形成ダイ２５４及び下部形成ダイ２７０が、ラップ材料スタック４５０を積層ステーション２８２から形成ステーション２８６に向けて転送することを示す。また、積層ステーション２８２に戻される積層ヘッド２２０ガントリ１０４が示される。上記のように、トリミングステーション外しされないが、上部形成ダイ２５４及び下部形成ダイ２７０は、ラップ材料スタック４５０を、積層ステーション２８２から、ラップ材料スタック４５０をトリミングステーションから形成ステーション２８６に転送する前にトリミングするためのトリミングステーションに転送するように構成されうる。

【0100】

図６５は、ラップ材料スタック４５０を受ける前の形成ステーション２８６の断面図である。第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０は、第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６と同様に、互いに離れるように動き、上部形成ダイ２５４及び下部形成ダイ２７０が、ラップ材料スタック４５０の転送中に、積層ステーション２８２及び形成ステーション２８６でマンドレル間隙１３８に沿って動くことができるようにする。第１のラッププレート１７０は第１のマンドレル表面１２２を覆い、第２のラッププレート１８０は第２のマンドレル表面１２８を覆う。

【0101】

図６６は、ラップ材料スタック４５０の転送完了後の形成ステーション２８６における上部形成ダイ２５４及び下部形成ダイ２７０を示す。図６７は、ラップ材料スタック４５０を第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０上に解放する前の上部形成ダイ２５４及び下部ダイキャップ部分２７４を示す、形成ステーション２８６の断面図である。図６８は、下部クロスビーム２７６内に後退した下部ダイキャップ部分２７４を示す。また、上に向かって、第１のマンドレル１２０と第２のマンドレル１２６との間のマンドレル間隙１３８内に移動した下部ダイウェブ部分２７２が示される。上部形成ダイ２５４がラップ材料スタック４５０をラッププレート間隙１９８及びマンドレル間隙１３８を通して付勢する際に、ラップ材料スタック４５０に側方張力４３０を生成するための、クランプ圧力４３２をラップ材料スタック４５０上に印加する、第１のクランピングバー１６２及び第２のクランピングバー１６４が示される。

【0102】

図６９は、下部ダイウェブ部分２７２の間を上に向かって移動した上部ダイキャップ部分２５６を示す。図１０－１２を参照して上述した方法と同様の方法で、ラップ材料スタック４５０を下部ダイウェブ部分２７２及び下部ダイキャップ部分２７４に対して圧密し、ラップ材料スタック４５０を所望の断面輪郭に形成する上部形成ダイ２５４が示される。上部形成ダイ２５４は、図１３－１４で上述した方法と同様の方法で、取り外され、ブラダ３００と交換されうる。図示されないが、第１のラッププレート１７０及び第２のラッププレート１８０は、図１５－１６又は図２１－２５に示した上記方法と同様に、第１の材料スタックベース部分４５２及び第２の材料スタックベース部分４５６を互いに重なる関係で、ブラダ上側３０２上で折りたたむように作動しうる。図７０は、ラップ－ブラダアセンブリ４８０を形成するために、ブラダ３００の周囲でのラップ材料スタック４５０の形成が完了した後の、製造システム１００の端面図である。

【0103】

更に、本開示は、以下の列挙された条項に記載されている例を含む。

【0104】

条項Ａ１． 複合アセンブリを製造するための製造システム（１００）であって、第１のマンドレル表面（１２２）及び第１のマンドレル表面エッジ（１２４）を有する少なくとも１つの第１のマンドレル（１２０）と、第２のマンドレル表面（１２８）及び第２のマンドレル表面エッジ（１３０）を有する少なくとも１つの第２のマンドレル（１２６）と、第１のマンドレル表面（１２２）の上方に配置可能であり、かつ第１のラッププレート表面（１７２）及び第１のラッププレート表面エッジ（１７４）を有する第１のラッププレート（１７０）と、第２のマンドレル表面（１２８）の上方に配置可能であり、かつ第２のラッププレート表面（１８２）及び第２のラッププレート表面エッジ（１８４）を有する第２のラッププレート（１８０）とを含み、第１のラッププレート（１７０）及び第２のラッププレート（１８０）が、反対側にある第１及び第２の材料スタックベース部分（４５２，４５６）を有するラップ材料スタック（４５０）を受けるために平行な並列関係で配置可能であり、第１のラッププレート（１７０）及び第２のラッププレート（１８０）のうちの少なくとも１つが、ラッププレート開放位置（１９６）に移動し、第１のラッププレート表面エッジ（１７４）と第２のラッププレート表面エッジ（１８４）との間に、ブラダ上側（３０２）を有するブラダ（３００）を受けるためのラッププレート間隙（１９８）を画定するように構成され、第２のマンドレル（１２６）が、マンドレル開放位置（１３６）に移動し、第１のマンドレル表面エッジ（１２４）と第２のマンドレル表面エッジ（１３０）との間にマンドレル間隙（１３８）を画定するように構成され、ラッププレート間隙（１９８）及びマンドレル間隙（１３８）が、ブラダ（３００）の周りに形成されたラップ材料スタック（４５０）を受けるように構成され、第１のラッププレート（１７０）及び第２のラッププレート（１８０）が、第１及び第２の材料スタックベース部分（４５２，４５６）を、互いに重なる関係でブラダ上側（３０２）に折りたたむように構成される、製造システム（１００）。

【0105】

条項Ａ２． 第１のラッププレート（１７０）及び第２のラッププレート（１８０）の上方で支持可能な１つ又は複数の積層ヘッド（２２０）を更に含み、第１のラッププレート（１７０）及び第２のラッププレート（１８０）が、第１のラッププレート表面エッジ（１７４）及び第２のラッププレート表面エッジ（１８４）が互いに並列して当接接触し、第１のラッププレート表面（１７２）及び第２のラッププレート表面（１８２）によって画定される集合的ラッププレート表面（１９０）を形成するラッププレート閉鎖位置（１８８）に移動するように構成され、１つ又は複数の積層ヘッド（２２０）が、１つ又は複数の材料を重ねた形態で集合的ラッププレート表面（１９０）に分配し、ラップ材料スタック（４５０）をレイアップするように構成される、条項Ａ１に記載の製造システム（１００）。

【0106】

条項Ａ３． 第１のラッププレート（１７０）及び第２のラッププレート（１８０）のうちの少なくとも１つが、第１のラッププレート表面エッジ（１７４）及び第２のラッププレート表面エッジ（１８４）にそれぞれ近接し、かつ第１及び第２の材料スタックベース部分（４５２，４５６）をまとめて接合するために、ブラダ上側（３０２）に重ねられた第１及び第２の材料スタックベース部分（４５２，４５６）のうちの少なくとも１つに熱（１８７）を印加するように構成された加熱デバイス（１８６）を有する、条項Ａ１又はＡ２に記載の製造システム（１００）。

【0107】

条項Ａ４． マンドレル間隙（１３８）内で受けることができ、かつブラダ（３００）によってラップ材料スタック（４５０）に印加される圧密圧力に対してラップ材料スタック（４５０）を支持するように構成された、下部形成ダイ（２７０）を更に含む、条項Ａ１、Ａ２又はＡ３に記載の製造システム（１００）。

【0108】

条項Ａ５． ブラダ（３００）で上部形成ダイ（２５４）を取り外して交換する前に、下方に移動してラップ材料スタック（４５０）と接触し、ラップ材料スタック（４５０）をラッププレート間隙（１９８）に押し込み、ラップ材料スタック（４５０）を形成するように構成された上部形成ダイ（２５４）を更に含む、条項Ａ１からＡ４のいずれか一項に記載の製造システム（１００）。

【0109】

条項Ａ６． ラップ材料スタック（４５０）を集合的マンドレル表面（１３４）にレイアップするように構成された集合的マンドレル表面（１３４）を形成するために、並列関係で配置可能な第１のマンドレル（１２０）及び第２のマンドレル（１２６）を含む積層マンドレルセット（２８４）を有する積層ステーション（２８２）と、第１のラッププレート（１７０）及び第２のラッププレート（１８０）の下方に配置可能な第１のマンドレル（１２０）及び第２のマンドレル（１２６）を含む形成マンドレルセット（２８８）を有する形成ステーション（２８６）であって、形成マンドレルセット（２８８）の第２のマンドレル（１２６）が、マンドレル開放位置（１３６）に移動させ、マンドレル間隙（１３８）を画定するように構成された、形成ステーション（２８６）と、ブラダ（３００）の周囲にラップ材料スタック（４５０）を形成し折りたたむために、ラップ材料スタック（４５０）を積層ステーション（２８２）から形成ステーション（２８６）まで転送するように構成されたステーション間転送機構（２９０）と
を含む、条項Ａ１からＡ５のいずれか一項に記載の製造システム（１００）。

【0110】

条項Ａ７． ステーション間転送機構（２９０）が、積層マンドレルセット（２８４）の第１のマンドレル（１２０）と第２のマンドレル（１２６）との間のマンドレル間隙（１３８）を跨ぐラップ材料スタック（４５０）の一部の上にクランプするように構成された、上部クランピング部材（２９２）及び下部クランピング部材（２９４）を含み、上部クランピング部材（２９２）及び下部クランピング部材（２９４）が、ラップ材料スタック（４５０）を、積層ステーション（２８２）における積層マンドレルセット（２８４）から、形成ステーション（２８６）における形成マンドレルセット（２８８）に転送するように構成され、下部クランピング部材（２９４）が、ラップ材料スタック（４５０）の転送中に、積層ステーション（２８２）及び形成ステーション（２８６）におけるマンドレル間隙（１３８）内を動くように構成される、条項Ａ６に記載の製造システム（１００）。

【0111】

条項Ａ８． 第１のマンドレル（１２０）及び第２のマンドレル（１２６）が、第１のマンドレル表面エッジ（１２４）及び第２のマンドレル表面エッジ（１３０）が並列して当接接触して、第１のマンドレル表面（１２２）及び第２のマンドレル表面（１２８）によって画定される集合的マンドレル表面（１３４）を形成するマンドレル閉鎖位置（１３２）に配置可能であり、集合的マンドレル表面（１３４）は、第１のラッププレート表面（１７２）及び第２のラッププレート表面（１８２）がラップ材料スタック（４５０）を受ける前に、ストリンガ積層板（４００）を受けるように構成され、ストリンガ積層板（４００）が、反対側にある第１及び第２のストリンガフランジ部分（４０６，４０８）を有する、条項Ａ１からＡ７のいずれか一項に記載の製造システム（１００）。

【0112】

条項Ａ９． 第１のマンドレル（１２０）及び第２のマンドレル（１２６）の上方で支持可能な少なくとも１つの積層ヘッド（２２０）と、互いに離れるように移動し、集合的マンドレル表面（１３４）を露出するように構成された第１のラッププレート（１７０）及び第２のラッププレート（１８０）と、ラップ材料スタック（４５０）を受けるために、第１のラッププレート表面（１７２）及び第２のラッププレート表面（１８２）が移動して互いに接近する前に、ストリンガ積層板（４００）の１つ又は複数の複合プライ（４０２）を集合的マンドレル表面（１３４）の上にレイアップするように構成された積層ヘッド（２２０）とを更に含む、条項Ａ８に記載の製造システム（１００）。

【0113】

条項Ｂ１． 複合アセンブリの製造方法であって、反対側にある第１及び第２の材料スタックベース部分（４５２，４５６）を有するラップ材料スタック（４５０）を、並列関係にあり、かつ第１のマンドレル（１２０）及び第２のマンドレル（１２６）の上方に位置する、第１のラッププレート（１７０）及び第２のラッププレート（１８０）の第１のラッププレート表面（１７２）及び第２のラッププレート表面（１８２）それぞれの上で受けることと、第１のラッププレート（１７０）及び第２のラッププレート（１８０）のうちの少なくとも１つをラッププレート開放位置（１９６）に移動させ、第１のラッププレート表面エッジ（１７４）と第２のラッププレート表面エッジ（１８４）との間にラッププレート間隙（１９８）を画定することと、第２のマンドレル（１２６）をマンドレル開放位置（１３６）に移動させ、第１のマンドレル表面エッジ（１２４）と第２のマンドレル表面エッジ（１３０）との間にマンドレル間隙（１３８）を画定することと、上部形成ダイ（２５４）及びブラダ（３００）のうちの１つを使用して、ラップ材料スタック（４５０）を少なくとも部分的にラッププレート間隙（１９８）及びマンドレル間隙（１３８）内に押し込むことと、ラップ材料スタック（４５０）を少なくとも部分的にラッププレート間隙（１９８）及びマンドレル間隙（１３８）内に押し込むことに応じて、ラップ材料スタック（４５０）を形成することと、第１のラッププレート（１７０）及び第２のラッププレート（１８０）を使用して、第１及び第２の材料スタックベース部分（４５２，４５６）を互いに重なる関係でブラダ上側（３０２）に折りたたみ、ラップ－ブラダアセンブリ（４８０）を形成することと
を含む、方法。

【0114】

条項Ｂ２． 第１のラッププレート（１７０）及び第２のラッププレート（１８０）を使用して、第１及び第２の材料スタックベース部分（４５２，４５６）を折りたたむことが、第１のラッププレート（１７０）及び第２のラッププレート（１８０）を、ブラダ上側（３０２）の上で前後に移動することと、第１のラッププレート（１７０）及び第２のラッププレート（１８０）のうちの少なくとも１つの少なくとも一部を、第１のラッププレート表面エッジ（１７４）及び第２のラッププレート表面エッジ（１８４）にそれぞれ近接して位置するピボット軸（１９５）の周囲で回転させることとのうちの少なくとも１つを含む、条項Ｂ１に記載の方法。

【0115】

条項Ｂ３． ラップ材料スタック（４５０）を第１のラッププレート表面（１７２）及び第２のラッププレート表面（１８２）の上で受けることが、第１のラッププレート（１７０）及び第２のラッププレート（１８０）を、第１のラッププレート表面エッジ（１７４）及び第２のラッププレート表面エッジ（１８４）が互いに並列して当接接触し、第１のラッププレート表面（１７２）及び第２のラッププレート表面（１８２）によって画定される集合的ラッププレート表面（１９０）を形成するラッププレート閉鎖位置（１８８）に移動することと、１つ又は複数の積層ヘッド（２２０）から、１つ又は複数の材料を重ねた形態で集合的ラッププレート表面（１９０）に分配し、ラップ材料スタック（４５０）をレイアップすることとを含む、条項Ｂ１又はＢ２に記載の方法。

【0116】

条項Ｂ４． マンドレル開放位置（１３６）において、第１のマンドレル（１２０）と第２のマンドレル（１２６）との間のマンドレル間隙（１３８）内で下部形成ダイ（２７０）を受けることと、上部形成ダイ（２５４）及びブラダ（３００）のうちの少なくとも１つによって、ラップ材料スタック（４５０）に印加される圧密圧力に対して、ラップ材料スタック（４５０）を支持することと
を更に含む、条項Ｂ１、Ｂ２又はＢ３に記載の方法。

【0117】

条項Ｂ５． 上部形成ダイ（２５４）を下方に移動して、ラップ材料スタック（４５０）と接触させることと、上部形成ダイ（２５４）を使用して、ラップ材料スタック（４５０）を、ラッププレート間隙（１９８）及びマンドレル間隙（１３８）内に押し込み、下部形成ダイ（２７０）に対して付勢して、ラップ材料スタック（４５０）を少なくとも部分的に形成することと、上部形成ダイ（２５４）を下部形成ダイ（２７０）内部のラップ材料スタック（４５０）から取り外すことと、ブラダ（３００）を下部形成ダイ（２７０）内部のラップ材料スタック（４５０）内に設置することとを更に含む、条項Ｂ４に記載の方法。

【0118】

条項Ｂ６． ラップ材料スタック（４５０）を、積層ステーション（２８２）における積層マンドレルセット（２８４）の第１のマンドレル（１２０）及び第２のマンドレル（１２６）によって画定された集合的マンドレル表面（１３４）の上にレイアップすることを更に含み、ラップ材料スタック（４５０）を第１のラッププレート表面（１７２）及び第２のラッププレート表面（１８２）の上で受けるステップが、ラップ材料スタック（４５０）を、積層ステーション（２８２）における集合的マンドレル表面（１３４）から、形成ステーション（２８６）における形成マンドレルセット（２８８）の第１のマンドレル（１２０）及び第２のマンドレル（１２６）の上方に位置する第１のラッププレート表面（１７２）及び第２のラッププレート表面（１８２）まで転送することを含む、条項Ｂ４又はＢ５に記載の方法。

【0119】

条項Ｂ７． ラップ材料スタック（４５０）を、積層ステーション（２８２）から形成ステーション（２８６）に転送するステップが、形成マンドレルセット（２８８）の第２のマンドレル（１２６）をマンドレル開放位置（１３６）に移動させ、積層ステーション（２８２）でマンドレル間隙（１３８）を画定することと、上部クランピング部材（２９２）及び下部クランピング部材（２９４）を使用して、積層ステーション（２８２）でマンドレル間隙（１３８）を跨ぐラップ材料スタック（４５０）の一部をクランプすることと、ラップ材料スタック（４５０）の転送中に、下部クランピング部材（２９４）を、積層ステーション（２８２）におけるマンドレル間隙（１３８）に沿って、かつ形成ステーション（２８６）におけるマンドレル間隙（１３８）に沿って動かすこととを含む、条項Ｂ６に記載の方法。

【0120】

条項Ｃ１． 複合アセンブリの製造方法であって、第１のマンドレル（１２０）及び第２のマンドレル（１２６）それぞれの第１のマンドレル表面（１２２）及び第２のマンドレル表面（１２８）によって画定された集合的マンドレル表面（１３４）で、１つ又は複数の未硬化の複合プライ（４０２）を有し、かつ反対側にある第１及び第２のストリンガフランジ部分（４０６，４０８）を有するストリンガ積層板（４００）を受けることと、第１のラッププレート（１７０）及び第２のラッププレート（１８０）を互いに平行な並列関係でストリンガ積層板（４００）上方に配置することと、第１のラッププレート（１７０）及び第２のラッププレート（１８０）それぞれの第１のラッププレート表面（１７２）及び第２のラッププレート表面（１８２）で、反対側にある第１及び第２の材料スタックベース部分（４５２，４５６）を有するラップ材料スタック（４５０）を受けることと、第１のラッププレート（１７０）及び第２のラッププレート（１８０）のうちの少なくとも１つをラッププレート開放位置（１９６）に移動させ、第１のラッププレート表面エッジ（１７４）と第２のラッププレート表面エッジ（１８４）との間にラッププレート間隙（１９８）を画定することと、第２のマンドレル（１２６）をマンドレル開放位置（１３６）に移動させ、第１のマンドレル表面エッジ（１２４）と第２のマンドレル表面エッジ（１３０）との間にマンドレル間隙（１３８）を画定することと、上部形成ダイ（２５４）及びブラダ（３００）のうちの１つを使用して、ラップ材料スタック（４５０）及びストリンガ積層板（４００）を少なくとも部分的にラッププレート間隙（１９８）及びマンドレル間隙（１３８）内に押し込むことと、ラップ材料スタック（４５０）及びストリンガ積層板（４００）を少なくとも部分的にラッププレート間隙（１９８）及びマンドレル間隙（１３８）に押し込むことに応じて、ラップ材料スタック（４５０）及びストリンガ積層板（４００）を共形成することと、第１のラッププレート（１７０）及び第２のラッププレート（１８０）を使用して、第１及び第２の材料スタックベース部分（４５２，４５６）を互いに重なる関係でブラダ上側（３０２）に折りたたみ、ラップ－ブラダアセンブリ（４８０）を形成することとを含む、方法。

【0121】

条項Ｃ２． ストリンガ積層板（４００）を集合的マンドレル表面（１３４）で受けることが、積層ヘッド（２２０）から、複合材料（２３２）を集合的マンドレル表面（１３４）に分配し、ストリンガ積層板（４００）の１つ又は複数の複合プライ（４０２）をレイアップすることを含む、条項Ｃ１に記載の方法。

【0122】

条項Ｃ３． ラップ材料スタック（４５０）を第１のラッププレート表面（１７２）及び第２のラッププレート表面（１８２）の上で受けることが、１つ又は複数の積層ヘッド（２２０）から、１つ又は複数の材料を重ねた形態で第１のラッププレート表面（１７２）及び第２のラッププレート表面（１８２）に分配し、ラップ材料スタック（４５０）をレイアップすることを含む、条項Ｃ１又はＣ２に記載の方法。

【0123】

条項Ｃ４． ブラダ（３００）又は上部形成ダイ（２５４）を使用して、ラップ材料スタック（４５０）及びストリンガ積層板（４００）を少なくとも部分的にラッププレート間隙（１９８）及びマンドレル間隙（１３８）内に押し込む前に、下部形成ダイ（２７０）を、第１のマンドレル（１２０）と第２のマンドレル（１２６）との間のマンドレル間隙（１３８）内に動かすことと、下部形成ダイ（２７０）を使用して、ブラダ（３００）又は上部形成ダイ（２５４）によって印加された形成圧力に対して、ラップ材料スタック（４５０）及びストリンガ積層板（４００）を支持することとを含む、条項Ｃ１、Ｃ２又はＣ３に記載の方法。

【0124】

図５６－７０に示されるように構成された製造システム１００について、ラップ－ブラダアセンブリ４８０を製造する上記方法５００では、ラップ材料スタック４５０をレイアップすることは、積層ステーション２８２における積層マンドレルセット２８４の第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６によって画定された集合的マンドレル表面１３４上にップ材料スタック４５０をレイアップすることを含みうる。第１のラッププレート表面１７２及び第２のラッププレート表面１８２でラップ材料スタック４５０を受けるステップ５０２は、図６４－６７に示されるように、積層ステーション２８２の集合的マンドレル表面１３４から、形成ステーション２８６における形成マンドレルセット２８８の第１のマンドレル１２０及び第２のマンドレル１２６上方に位置する第１のラッププレート表面１７２及び第２のラッププレート表面１８２まで、ラップ材料スタック４５０を転送することを含みうる。ラップ材料スタック４５０を、積層ステーション２８２から形成ステーション２８６に転送することは、図６１－６２に示されるように、形成マンドレルセット２８８の第２のマンドレル１２６をマンドレル開放位置１３６まで移動させ、積層ステーション２８２においてマンドレル間隙１３８を画定することを含みうる。ステップ５０２は、加えて、図６３に示されるように、上部クランピング部材２９２（例えば、上部形成ダイ２５４）及び下部クランピング部材２９４（例えば、下部ダイキャップ部分２７４）を使用して、積層ステーション２８２でマンドレル間隙１３８を跨ぐラップ材料スタック４５０の一部をクランプすることを含みうる。ステップ５０２はまた、図６４－６７に示されるように、ラップ材料スタック４５０の転送中に、積層ステーション２８２のマンドレル間隙１３８に沿って、かつ形成ステーション２８６のマンドレル間隙１３８に沿って、下部クランピング部材２９４を動かすことを含みうる。

【0125】

本開示の追加的な改変及び改善が、当業者には明白でありうる。ゆえに、本書で説明され図示されている、部品の特定の組み合わせは、本開示のある特定の実施形態のみを表すことを意図しており、本開示の本質及び範囲に含まれる代替的な実施形態又は装置を限定する役割を果たすことは意図していない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】

【図45】

【図46】

【図47】

【図48】

【図49】

【図50】

【図51】

【図52】

【図53】

【図54】

【図55】

【図56】

【図57】

【図58】

【図59】

【図60】

【図61】

【図62】

【図63】

【図64】

【図65】

【図66】

【図67】

【図68】

【図69】

【図70】