TWI898023B - 從面板移除背襯層的方法和自動化系統 - Google Patents
從面板移除背襯層的方法和自動化系統Info
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Abstract
本發明公開了用於形成層壓結構的自動化系統和方法。一種從由未固化的預浸漬纖維增強聚合物製成的面板移除背襯層的方法包括將面板相對於邊緣接合工具定向於背襯分離取向的步驟。該方法還包括將面板相對於邊緣接合工具定位於背襯分離位置的步驟。該方法進一步包括以下步驟:當面板處於背襯分離取向和背襯分離位置時移動邊緣接合工具,使得邊緣接合工具的背襯接合特徵件僅在背襯層的邊緣部分處接合背襯層,並且只有背襯層的邊緣部分與面板分離。該方法另包括以下步驟:夾住背襯層的邊緣部分,並且當背襯層被夾住時使背襯層相對於面板移動,使得整個背襯層與面板分離。
Description
本揭示大體上涉及形成由纖維增強聚合物製成的層壓結構,並且更具體地涉及從由纖維增強聚合物製成的面板移除背襯層。
層壓結構能夠由纖維增強聚合物的堆疊板層製成。通常,堆疊板層中的每一個板層都由未固化的預浸漬纖維增強聚合物製成。使用未固化的預浸漬纖維增強聚合物是因為它們能夠在固化之前成形為各種形狀中的任何一種。未固化的預浸漬纖維增強聚合物的堆疊板層可具有附著到板層的背紙,以幫助防止在板層的運輸、儲存或處理期間損壞或污染未固化的預浸漬纖維增強聚合物。在固化板層之前,移除背紙。然而,由於未固化的預浸漬纖維增強聚合物的黏著性和背紙的薄,以高效自動化方式移除背紙而不損壞未固化的預浸漬纖維增強聚合物可能是困難的。
本案的標的是反應現有技術的現狀、特別是反應於從未固化的預浸漬纖維增強聚合物的板層移除背紙的方法的缺點而開發的,目前可用的技術尚未完全解決上述缺點。因此,已經開發本案的標的以提供一種用於從未固化的預浸漬纖維增強聚合物的板層中自動化移除背紙的自動化系統和相關方法,它們克服了現有技術的上述缺點中的至少一些。
以下是本文揭示之標的的實例的非詳盡列表,這些實例可
以被要求保護,也可以不被要求保護。
本文揭示一種從由未固化的預浸漬纖維增強聚合物製成的面板移除背襯層的方法。背襯層經由背襯層與未固化的預浸漬纖維增強聚合物之間的黏著力被固定到面板的寬闊表面,並與該表面齊平。該方法包括將面板相對於邊緣接合工具定向於背襯分離取向的步驟。該方法還包括將面板相對於邊緣接合工具定位於背襯分離位置的步驟。該方法進一步包括以下步驟:相對於面板並且當面板處於背襯分離取向和背襯分離位置時移動邊緣接合工具,使得邊緣接合工具的背襯接合特徵件僅在背襯層的邊緣部分處接合背襯層,並且只有背襯層的邊緣部分與面板分離。在邊緣部分與面板分離之後,該方法另包括以下步驟:夾住背襯層的邊緣部分,並且當背襯層被夾住時使背襯層相對於面板移動,使得整個背襯層與面板分離。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例1。
邊緣接合工具包括板,並且背襯接合特徵包括從板突出的多個突出物。移動邊緣接合工具的步驟包括:當面板定向於背襯分離取向並定位於背襯分離位置時,使板沿著相對於面板以板角成角度且與邊緣部分的前緣平行的平面往復運動,使得當板沿著平面移動時,僅板的多個突出物僅接合背襯層的邊緣部分。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例2,其中實施例2還包括上述的根據實施例1的標的。
板沿著平面沿向前方向和向後方向往復運動。向前方向與向後方向相反。多個突出物與背襯層的邊緣部分之間的每次接合導致背襯層與面板的至少部分分離。當板沿向前方向移動時,多個突出物接合邊緣部分。當板沿向後方向移動時,多個突出物基本上不接合邊緣部分,從而在板沿向後方向移動時,保持背襯層與面板的至少部分分離。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例3,其中實施例3還包括上述根據實施例2的標的。
多個突出物中的每一個都包括面向前方的銳邊和面向後方向的鈍邊。多個突出物與背襯層的邊緣部分的接合包括多個突出物的銳邊至少部分地穿透背襯層的邊緣部分。本段落的前述標的表徵了本揭
示的實施例4,其中實施例4還包括上述的根據實施例3的標的。
板角是斜角。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例5,其中實施例5還包括上述的根據實施例2-4中的任一個的標的。
板角是銳角。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例6,其中實施例6還包括上述的根據實施例5的標的。
使板往復運動包括使板往復運動至少兩次,使得板的多個突出物僅與背襯層的邊緣部分接合至少兩次。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例7,其中實施例7還包括上述的根據實施例2-6中的任一個的標的。
邊緣接合工具包括輪,並且背襯接合特徵件包括圍繞輪周向間隔開的齒。移動邊緣接合工具的步驟包括:當面板定向於背襯分離取向並定位於背襯分離位置時,圍繞與背襯層的邊緣部分的前緣平行的軸線旋轉輪,並且當旋轉輪時,沿與面板的寬闊表面平行的輪方向平移輪,使得僅輪的齒重複接合背襯層的邊緣部分。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例8,其中實施例8還包括上述的根據實施例1的標的。
背襯層進一步包括在面板的相對於邊緣部分的相反端部處的第二邊緣部分。邊緣接合工具進一步包括第二輪,並且背襯接合特徵件進一步包括圍繞第二輪周向間隔開的第二齒。移動邊緣接合工具的步驟進一步包括:圍繞與背襯層的第二邊緣部分的後緣平行的第二軸線沿與輪的旋轉方向相反的旋轉方向旋轉第二輪,並且當旋轉第二輪時,沿與面板的寬闊表面平行且與輪方向相反的第二輪方向平移輪,使得僅第二輪的第二齒重複接合背襯層的第二邊緣部分,並且只有背襯層的第二邊緣部分與面板分離。本段落的前述標的表徵了本揭示的實例9,其中實例9還包括上述的根據實施例8的標的。
該方法進一步包括:當夾具正夾住背襯層的邊緣部分時並且在第二邊緣部分與面板分離之後,用第二夾具夾住背襯層的第二邊緣部分。該方法另包括:當被第二夾具夾住時並且當相對於面板移動夾具
時,相對於面板移動第二夾具,使得整個背襯層與面板分離。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例10,其中實施例10還包括上述的根據實例9的標的。
面板包括與寬闊表面相反的第二寬闊表面。第二背襯層經由第二背襯層與未固化的預浸漬纖維增強聚合物之間的第二黏著力被固定到面板的第二寬闊表面,並與該表面齊平。在將整個背襯層與面板分離之後,該方法進一步包括以下步驟:將面板相對於第二邊緣接合工具定向於第二背襯分離取向以及將面板相對於第二邊緣接合工具定位於第二背襯分離位置中的至少一者。在將整個背襯層與面板分離之後,該方法還包括以下步驟:相對於面板並且當面板處於第二背襯分離取向和第二背襯分離位置中的至少一者時移動第二邊緣接合工具,使得第二邊緣接合工具的第二工具背襯接合特徵件僅接合第二背襯層的第二背襯層邊緣部分並且只有第二背襯層的第二背襯層邊緣部分與面板分離中的至少一者。在將整個背襯層與面板分離之後,該方法另包括以下步驟:在第二背襯層邊緣部分與面板分離之後夾住第二背襯層的第二背襯層邊緣部分,以及當第二背襯層邊緣部分被夾住時使第二背襯層邊緣部分相對於面板移動,使得整個第二背襯層與面板分離中的至少一者。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例11,其中實施例11還包括上述的根據實施例1-10中的任一個的標的。
夾住背襯層的邊緣部分的步驟包括用夾具夾住背襯層的邊緣部分。夾住第二背襯層的第二背襯層邊緣部分的步驟包括用第二夾具夾住第二背襯層邊緣部分。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例12,其中實施例12還包括上述的根據實施例11的標的。
將面板相對於第二邊緣接合工具定向於第二背襯分離取向的步驟包括翻轉面板。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例13,其中實施例13還包括上述的根據實施例11-12中的任一個的標的。
第二邊緣接合工具包括第二工具板,並且第二工具背襯接合特徵件包括從第二工具板突出的多個第二工具突出物。移動第二邊緣
接合工具的步驟包括:當面板定向於第二背襯分離取向並定位於第二背襯分離位置時,使第二工具板沿著相對於面板以第二板角成角度且與第二背襯層邊緣部分的第二背襯層前緣平行的第二平面往復運動,使得僅第二工具板的多個第二工具突出物僅接合第二背襯層的第二背襯層邊緣部分。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例14,其中實施例14還包括上述的根據實施例11-13中的任一個的標的。
往復運動時的第二工具板與往復運動時的板共面或平行。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例15,其中實施例15還包括上述的根據實施例14的標的。
往復運動時的第二工具板相對於往復運動時的板成角度。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例16,其中實施例16還包括上述的根據實施例14的標的。
往復運動時的第二工具板與往復運動時的板之間的角度不大於90°。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例17,其中實施例17還包括上述的根據實施例16的標的。
定向面板、定位面板、移動邊緣接合工具和夾住邊緣部分的步驟是自動化的。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例18,其中實施例18還包括上述的根據實施例1-17中的任一個的標的。
該方法進一步包括在將面板定向於背襯分離取向之後、在將面板定位於背襯分離位置之後並且在移動邊緣接合工具之前,將背襯層壓靠在面板的寬闊表面上。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例19,其中實施例19還包括上述的根據實施例1-18中的任一個的標的。
將背襯層壓靠在寬闊表面上包括使滾輪沿著背襯層滾動。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例20,其中實施例20還包括上述的根據實施例19的標的。
面板包括呈堆疊佈置的多個板層。多個板層中的每一個包括單向纖維。多個板層中的至少一個的單向纖維沿與多個板層中的至少另一個的單向纖維不同的方向定向。本段落的前述標的表徵了本揭示的
實施例21,其中實施例21還包括上述的根據實施例1-20中的任一個的標的。
該方法進一步包括在移動邊緣接合工具的步驟期間將面板的溫度保持在72°或以下的步驟。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例22,其中實施例22還包括上述的根據實施例1-21中的任一個的標的。
將面板的溫度保持在72°或以下的步驟包括將溫度在72°或以下的空氣吹到面板上。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例23,其中實施例23還包括上述的根據實施例22的標的。
本文中進一步公開了一種用於從由未固化的預浸漬纖維增強聚合物製成的面板移除背襯層的自動化系統。背襯層經由背襯層與未固化的預浸漬纖維增強聚合物之間的黏著力被固定到面板的寬闊表面上,並與該表面齊平。該自動化系統包括邊緣接合工具,該邊緣接合工具包括背襯接合特徵件並且可相對於面板移動,使得邊緣接合工具的背襯接合特徵件僅接合背襯層的邊緣部分並且只有背襯層的邊緣部分與面板分離。該自動化系統還包括夾具,該夾具被配置為當邊緣部分與面板分離時夾住邊緣部分,並且當邊緣部分被夾具夾住時可相對於面板移動,使得整個背襯層與面板分離。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例24。
邊緣接合工具包括板。背襯接合特徵件包括從板突出的多個突出物。板相對於面板以板角固定。板可選擇性地操作以沿著相對於面板以板角成角度且與邊緣部分的前緣平行的平面往復運動。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例25,其中實施例25還包括上述的根據實施例24的標的。
板沿著平面沿朝向面板的向前方向和遠離面板的向後方向往復運動。多個突出物中的每一個都包括面向前方的銳邊和面向後方的鈍邊。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例26,其中實施例26還包括上述的根據實施例25的標的。
板角是斜角。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例27,其中實施例27還包括上述的根據實施例25-26中的任一個的標的。
板角是銳角。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例28,其中實施例28還包括上述的根據實施例27的標的。
該自動化系統進一步包括第二邊緣接合工具,該第二邊緣接合工具包括第二工具背襯接合特徵件。面板包括與寬闊表面相反的第二寬闊表面。第二背襯層經由第二背襯層與未固化的預浸漬纖維增強聚合物之間的黏著力被固定到面板的第二寬闊表面,並與該表面齊平。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例29,其中實施例29還包括上述的根據實施例25-28中的任一個的標的。
往復運動時的第二工具板與往復運動時的板共面或平行。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例30,其中實施例30還包括上述的根據實施例29的標的。
往復運動時的第二工具板相對於往復運動時的板成角度。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例31,其中實施例31還包括上述的根據實施例29的標的。
邊緣接合工具包括輪。背襯接合特徵件包括圍繞輪周向間隔開的齒。輪可選擇性地操作以圍繞與背襯層的邊緣部分的前緣平行的軸線旋轉,並且在輪正在旋轉的同時平行於面板的寬闊表面平移。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例32,其中實施例32還包括上述的根據實施例24的標的。
背襯層進一步包括在面板的相對於邊緣部分的相反端部處的第二邊緣部分。邊緣接合工具進一步包括第二輪。背襯接合特徵件進一步包括圍繞第二輪周向間隔開的第二齒。第二輪可選擇性地操作以圍繞與背襯層的第二邊緣部分的後緣平行的軸線沿與輪的旋轉方向相反的旋轉方向旋轉,並且在第二輪正在旋轉的同時平行於面板的寬闊表面平移。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例33,其中實施例33還包括上述的根據實施例32的標的。
該自動化系統還包括滾輪,該滾輪可選擇性地操作以當背襯層被粘合地固定到面板的寬闊表面時沿著背襯層滾動。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例34,其中實施例34還包括上述的根據實施例24-33中的任一個的標的。
本文中另揭示一種形成層壓結構的方法。該方法包括將第一面板和固定到第一面板的背襯層相對於邊緣接合工具定向於背襯分離取向的步驟。第一面板由未固化的預浸漬纖維增強聚合物製成,並且背襯層經由背襯層與第一面板的未固化的預浸漬纖維增強聚合物之間的背襯到面板的黏著力被固定到第一面板的第一面板寬闊表面。該方法還包括將第一面板相對於邊緣接合工具定位於背襯分離位置的步驟。該方法進一步包括以下步驟:相對於第一面板並且當第一面板處於背襯分離取向和背襯分離位置時移動邊緣接合工具,使得邊緣接合工具的背襯接合特徵件僅在背襯層的邊緣部分處接合背襯層,並且只有背襯層的邊緣部分與第一面板分離。該方法另包括以下步驟:將第一面板堆疊到由未固化的預浸漬纖維增強聚合物製成的第二面板上,使得第一面板經由第一面板的預浸漬纖維增強聚合物與第二面板的未固化的預浸漬纖維增強聚合物之間的面板到面板的黏著力被直接固定到第二面板,並且第一面板與第二面板形成層壓結構。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例35。
將第一面板堆疊到第二面板上的步驟包括將第一面板堆疊到第二面板上,使得第一面板寬闊表面經由面板到面板的黏著力被直接固定到第二面板寬闊表面。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例36,其中實施例36還包括上述的根據實施例35的標的。
第一面板包括與第一面板寬闊表面相反的第二第一面板寬闊表面。第二背襯層經由第二背襯層與未固化的預浸漬纖維增強聚合物之間的第二黏著力被固定到面板的第二第一面板寬闊表面,並與該表面齊平。將第一面板堆疊到第二面板上的步驟包括將第一面板相對於第二邊緣接合工具定位於第二背襯分離位置。該方法進一步包括以下步
驟:相對於第一面板並且當第一面板處於第二背襯分離位置時移動第二邊緣接合工具,使得第二邊緣接合工具的第二工具背襯接合特徵件僅接合第二背襯層的第二背襯層邊緣部分,並且只有第二背襯層的第二背襯層邊緣部分與面板分離。該方法還包括在第二背襯層邊緣部分與第一面板分離之後夾住第二背襯層的第二背襯層邊緣部分,並且當第二背襯層邊緣部分被夾住時,相對於第一面板移動第二背襯層邊緣部分,使得整個第二背襯層與第一面板分離。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例37,其中實施例37還包括上述的根據實施例36的標的。
在將第一面板堆疊到第二面板上的步驟之後執行移動邊緣接合工具和夾住背襯層的邊緣部分的步驟。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例38,其中實施例38還包括上述的根據實施例35-37中的任一個的標的。
第一面板和第二面板中的每一個都包括呈堆疊佈置的多個板層。第一面板和第二面板的多個板層中的每一個都包括單向纖維。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例39,其中實施例39還包括上述的根據實施例35-38中的任一個的標的。
第一面板的多個板層中的至少一個的單向纖維沿與第一面板的多個板層中的至少另一個的單向纖維不同的方向定向。第二面板的多個板層中的至少一個的單向纖維沿與第二面板的多個板層中的至少另一個的單向纖維不同的方向定向。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例40,其中實施例40還包括上述的根據實施例39的標的。
第一面板和第二面板中的至少一者的多個板層由四個板層組成,包括:第一板層,其中單向纖維以0°定向;第二板層,其中單向纖維以+45°定向;第三板層,其中單向纖維以90°定向;以及第四板層,其中單向纖維以-45°定向。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例41,其中實施例41還包括上述的根據實施例40的標的。
第一面板和第二面板二者的多個板層由四個板層組成,包括:第一板層,其中單向纖維以0°定向;第二板層,其中單向纖維以
+45°定向;第三板層,其中單向纖維以90°定向;以及第四板層,其中單向纖維以-45°定向。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例42,其中實施例42還包括上述的根據實施例40的標的。
第一面板和第二面板中的至少一者的多個板層由四個板層組成,每個板層具有以0°定向的單向纖維。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例43,其中實施例43還包括上述的根據實施例39的標的。
第一面板的多個板層被佈置成第一堆疊和第二堆疊。第二堆疊被堆疊到第一堆疊上。第一堆疊的板層對齊。第二堆疊的板層未對齊。第二堆疊的板層中的每一個板層都包括細長條帶。第二堆疊的細長條帶形成簇(cluster)。第一面板寬闊表面包括第一堆疊和簇的部分,使得背襯層被固定到第一堆疊和簇二者的部分。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例44,其中實施例44還包括上述的根據實施例39-43中的任一個的標的。
該方法進一步包括以相對於彼此不同的角度將細長條帶自動化地單獨施加到第一堆疊上以形成第二堆疊的簇的步驟。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例45,其中實施例45還包括上述的根據實施例44的標的。
將細長條帶自動化地單獨施加到第一堆疊上的步驟包括:在保持細長條帶的取向的同時,相對於細長條帶遞增地旋轉第一堆疊。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例46,其中實施例46還包括上述的根據實施例45的標的。
該方法進一步包括以下步驟:在移動邊緣接合工具的步驟之前,當第一面板被堆疊到第二面板上時沿垂直於第一面板寬闊表面的堆疊方向調整邊緣接合工具和第二面板之間的距離。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例47,其中實施例47還包括上述的根據實施例35-46中的任一個的標的。
第一面板和第二面板中的每一者都包括呈堆疊佈置的多
個板層。該方法進一步包括以下步驟:將由未固化的預浸漬纖維增強聚合物製成的片材超音波切割成多個板層,堆疊第一組多個板層以形成第一面板,以及堆疊第二組多個板層以形成第二面板。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例48,其中實施例48還包括上述的根據實施例35-47中的任一個的標的。
該方法進一步包括以下步驟:在第一面板被堆疊到第二面板上之後將第一面板和第二面板壓縮在一起並加熱,使得未固化的預浸漬纖維增強聚合物固化。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例49,其中實施例49還包括上述的根據實施例48的標的。
在對第一面板和第二面板進行壓縮和加熱的步驟之後,該方法進一步包括以下步驟:使第一面板或第二面板中的一個的外表面粗糙化以形成粗糙外表面,對粗糙外表面進行清潔以形成清潔的粗糙外表面,將底漆層施加到清潔的粗糙外表面上,以及將油墨施加到底漆層上。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例50,其中實施例50還包括上述的根據實施例49的標的。
該方法進一步包括將聚合物層壓縮成型到底漆層上和油墨上方以形成預切割層壓結構的步驟。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例51,其中實施例51還包括上述的根據實施例50的標的。
該方法進一步包括對預切割層壓結構進行切割以形成具有預定義形狀的切割的層壓結構的步驟。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例52,其中實施例52還包括上述的根據實施例51的標的。
切割的層壓結構包括高爾夫球桿頭的擊球板。本段落的前述標的表徵了本揭示的實施例53,其中實施例53還包括上述的根據實施例52的標的。
本揭示的標的的所描述的特徵、結構、優點和/或特性可以一個或多個實施例和/或實施方式中以任何合適的方式組合。在以下描述中,提供了許多具體細節以給予對本揭示之標的的實施例的透徹理解。所屬領域的技術人員將認識到,可以在沒有特定實例或實施方式的
具體特徵、細節、部件、材料和/或方法中的一個或多個的情況下實踐本揭示的標的。在其他情況下,可以在某些實例和/或實施方式中認識到可能不存在於所有實例或實施方式中的附加特徵和優點。此外,在一些情況下,未詳細顯示或描述眾所周知的結構、材料或操作以避免混淆本揭示的標的的各方面。本揭示的標的的特徵和優點將從以下描述和隨附權利要求中變得更加明顯,或者可藉由如下文闡述的標的的實踐而獲悉。
100:自動化系統
103:電子控制器
110:第一面板
111:第一寬闊表面
112:邊緣接合工具
113:第二寬闊表面
114:背襯接合特徵件
115:背襯接合特徵件
116:板
117:接合表面
118:突出物
119:突出物
120:背襯層
121:背襯層
122:邊緣部分
123:第二邊緣部分
124:前緣
125:尾緣
126:銳邊
128:鈍邊
129:板層
129A:第一板層
129B:第二板層
129C:第三板層
129D:第四板層
130:夾具
132:基部
133:第二夾具
134:指狀部
135:第二指狀部
136:容器
140:滾輪
145:細長條帶
147:機械臂
149:可旋轉平臺
150:輪
151:第二輪
152:後齒
153:齒
154:軸線
155:軸線
161:第一堆疊
162:第一堆疊
163:第二堆疊
164:邊緣部分
165:簇
166:板
167:堆疊方向
168:吹送空氣
169:鼓風機
170:單向纖維
171:向前方向
172:聚合物基質
173:向後方向
180:層壓結構
184:第二面板
187:玻璃纖維板層
189:板層
191:第二玻璃纖維板層
200:高爾夫球桿頭
210:主體
237:開口
243:擊球板
245:擊球面
300:方法
310、320、330、340、350:框
360:片材
362:切割器
364:熱量
366:壓縮設備
368:表面粗糙化設備
369:粗糙外表面
372:清潔劑
374:清潔的粗糙外表面
376:底漆層
378:油墨
380:聚合物層
382:預切割層壓結構
384:切割的層壓結構
A:背襯分離取向
A’:第二背襯分離取向
B:背襯分離位置
B’:第二背襯分離取向
D、D’:距離
L1、L2:長度
T:厚度
W1、W2:寬度
θ1:板角
θ3、θ4:簇角
為了可以更容易地理解標的的優點,將通過參考在附圖中圖示的具體實例來呈現對以上簡要描述的標的的更具體的描述。理解了這些不一定按比例繪製的附圖僅描繪了標的的某些實例並因此不應被視為對其範圍的限制這一點,將藉由使用附圖以額外的特異性和細節來描述和解釋標的,其中:圖1是根據本揭示的一個或多個實施例的用於從面板移除背襯層的自動化系統的邊緣接合工具的示意側視圖,顯示邊緣接合工具處於第一運動階段;圖2A是根據本揭示的一個或多個實施例的圖1的邊緣接合工具的示意側視圖,顯示邊緣接合工具處於第二運動階段;圖2B是根據本揭示的一個或多個實施例的圖2A的邊緣接合工具的一部分的示意側視放大圖;圖3A是根據本揭示的一個或多個實施例的圖1的邊緣接合工具的示意側視圖,顯示邊緣接合工具處於第三運動階段;圖3B是根據本揭示的一個或多個實施例的圖3A的邊緣接合工具的一部分的示意側視放大圖;圖4A是根據本揭示的一個或多個實施例的圖1的邊緣接合工具的示意側視圖,顯示邊緣接合工具處於第四運動階段;圖4B是根據本揭示的一個或多個實施例的圖4A的邊緣接合工具的一部分的示意側視放大圖;
圖5是根據本揭示的一個或多個實施例的圖1的邊緣接合工具的示意側視圖,顯示邊緣接合工具處於第五運動階段;圖6是根據本揭示的一個或多個實施例的圖1的邊緣接合工具的示意側視圖,顯示邊緣接合工具處於第六運動階段;圖7是根據本揭示的一個或多個實施例的圖1的邊緣接合工具的示意側視圖,顯示邊緣接合工具處於第七運動階段;圖8是根據本揭示的一個或多個實施例的圖1的邊緣接合工具的示意側視圖,顯示邊緣接合工具處於第八運動階段;圖9是根據本揭示的一個或多個實施例的用於從面板移除背襯層的自動化系統的夾具的示意側視圖;圖10是根據本揭示的一個或多個實施例的圖9的夾具的示意側視圖,顯示夾具夾住背襯層的邊緣部分;圖11是根據本揭示的一個或多個實施例的圖9的夾具的示意側視圖,顯示夾具夾住並拉動背襯層的邊緣部分;圖12是根據本揭示的一個或多個實施例的圖9的夾具的示意側視圖,顯示夾具夾住背襯層並從面板移除背襯層;圖13是根據本揭示的一個或多個實施例的用於從面板移除背襯層的自動化系統的示意側視圖;圖14是根據本揭示的一個或多個實施例的用於從面板移除背襯層的自動化系統的示意側視圖;圖15是根據本揭示的一個或多個實施例的用於從面板移除背襯層的自動化系統的邊緣接合工具的示意側視圖,顯示邊緣接合工具處於第一運動階段;圖16是根據本揭示的一個或多個實施例的圖15的邊緣接合工具的示意側視圖,顯示邊緣接合工具處於第二運動階段;圖17是根據本揭示的一個或多個實施例的圖15的邊緣接合工具的示意側視圖,顯示邊緣接合工具處於第三運動階段;圖18是根據本揭示的一個或多個實施例的圖15的邊緣
接合工具的示意側視圖,顯示邊緣接合工具處於第四運動階段;圖19是根據本揭示的一個或多個實施例的用於從面板移除背襯層的自動化系統的夾具的示意側視圖;圖20是根據本揭示的一個或多個實施例的圖19的夾具的示意側視圖,顯示夾具夾住背襯層的邊緣部分;圖21是根據本揭示的一個或多個實施例的圖19的夾具的示意側視圖,顯示夾具夾住背襯層並從面板移除背襯層;圖22是根據本揭示的一個或多個實施例的用於從面板移除背襯層的自動化系統的滾輪的示意側視圖;圖23是根據本揭示的一個或多個實施例的面板的示意等向性視圖;圖24是根據本揭示的一個或多個實施例的面板的示意等向性分解圖;圖25是根據本揭示的一個或多個實施例的用於形成面板的自動化系統的機械臂和可旋轉平臺的示意等向性視圖;圖26是根據本揭示的一個或多個實施例的面板的示意等向性視圖;圖27是根據本揭示的一個或多個實施例的圖26的面板的示意等向性視圖;圖28是根據本揭示的一個或多個實施例的高爾夫球桿頭的示意等向性視圖;圖29是根據本揭示的一個或多個實施例的形成層壓結構的方法的示意流程圖;圖30A是根據本揭示的一個或多個實施例的第一面板被堆疊到第二面板上的示意等向性視圖;圖30B是根據本揭示的一個或多個實施例的層壓結構的示意等向性分解圖;圖30C是根據本揭示的一個或多個實施例的面板的示意
俯視圖;圖31是根據本揭示的一個或多個實施例的預浸漬增強聚合物片材以及板層從其移除的示意等向性視圖;圖32是根據本揭示的一個或多個實施例的數個板層被堆疊以形成第一面板並且數個板層被堆疊以形成第二面板的示意等向性視圖;圖33是根據本揭示的一個或多個實施例的第一面板和第二面板被壓縮在一起並被加熱的示意等向性視圖;圖34是根據本揭示的一個或多個實施例的對圖33的第一面板進行表面粗糙化的示意等向性視圖;圖35是根據本揭示的一個或多個實施例的對圖34的第一面板進行清潔的示意等向性視圖;圖36是根據本揭示的一個或多個實施例的圖35的第一面板以及施加到第一面板上的底漆層的示意等向性視圖;圖37是根據本揭示的一個或多個實施例的圖36的第一面板和底漆層以及施加到底漆層上的油墨的示意等向性視圖;圖38是根據本揭示的一個或多個實施例的圖37的第一面板、底漆層和油墨以及施加到油墨上以形成預切割層壓結構的聚合物層的示意等向性視圖;圖39是根據本揭示的一個或多個實施例的從圖38的預切割層壓結構切割下來的切割層壓結構的示意等向性視圖;和圖40是根據本揭示的一個或多個實施例的用於從面板移除背襯層的自動化系統的邊緣接合工具的示意側視圖。
在整個說明書中對「一個實例」、「實例」或類似語言的提及意味著結合該實例描述的特定特徵、結構或特性包括在本揭示的至少一個實例中。在整個說明書中出現的短語「在一個實例中」、「在實
例中」及類似語言可能但不一定都指同一個實例。類似地,術語「實施方式」的使用是指具有結合本揭示的一個或多個實例描述的特定特徵、結構或特性的實施方式,然而,如果缺乏明確的相關性來另外指示,則實施方式可以與一個或多個實例相關聯。
由未固化的預浸漬纖維增強聚合物層製成的層壓結構可能難以製造。有時,製造這種層壓結構的困難源於未固化的預浸漬纖維增強聚合物層的製備、處理和組裝。本文揭示一種系統和製造方法,其克服了與層壓結構的製造相關聯的許多困難。例如,本文揭示的系統和製造方法可以是自動化系統和製造方法,其提供從由未固化的預浸漬纖維增強聚合物製成的面板自動化地移除背襯層的高效方式。背襯層的高效移除使得能夠以高效且精確的方式自動化地堆疊數個面板。作為附加實例,自動化系統和製造方法促進了以不同角度高效且精確地自動化堆疊未固化的預浸漬纖維增強聚合物的數個條帶以形成面板。此外,在一些實例中,本文公開的自動化系統和製造方法提供了一種高效且精確的方式來自動化地製造高爾夫球桿頭的擊球板。
根據一些實例,本揭示的自動化系統100包括邊緣接合工具112和夾具130。參考圖1-圖8和圖15-圖18,在某些實例中,邊緣接合工具112被配置為促進從面板110(例如,第一面板)部分地移除背襯層120,例如以自動化方式。如圖9-圖12和圖19-圖21所示,夾具130被配置為促進從面板110完全移除背襯層120。
面板110由未固化的預浸漬纖維增強聚合物製成。如本文所使用的,未固化的預浸漬纖維增強聚合物是包括嵌入聚合物基質中的纖維的材料,其中聚合物基質是可固化的,並且可以部分固化,但未完全固化,例如用所謂的B階段預浸料。換句話說,未固化的預浸漬纖維增強聚合物的聚合物基質能夠部分固化或在某種化學反應已經開始的情況下,與液態或可流動狀態的聚合物基質相比,有助於提供一些剛性,但是在該化學反應已經完成的情況下,聚合物基質還沒有完全固化。因此,如本文所使用的,當用於描述預浸漬纖維增強聚合物的固化狀態
時,未固化是指未完全固化或至多部分固化。因此,部分固化的聚合物基質處於未進行任何固化的狀態(例如,A階段)(其中聚合物基質呈液體或可流動形式且未經歷任何化學反應)和完全固化(其中聚合物基質呈剛性形式且已經歷完整的化學反應)之間的固化狀態。部分固化的聚合物基質是柔韌的、易變形的、發黏的和可處理的,使得纖維能夠被聚合物基質保持在適當的位置,並且預浸漬的纖維增強聚合物在聚合物基質的最終固化之前能夠被成型為期望的形狀。在某些實例中,在聚合物基質(其可以是熱固性環氧樹脂或樹脂)固化或硬化之後,纖維增強聚合物變得僵硬、不柔韌且不發黏。在一些實例中,環氧樹脂可以是各種類型的環氧樹脂中的任何一種,並且纖維可以是各種纖維中的任何一種,例如碳纖維、玻璃纖維等。在某些實例中,未固化的預浸漬纖維增強聚合物的纖維的體積分率為50%,並且未固化的預浸漬纖維增強聚合物的環氧樹脂的重量分率為45%。
參考圖23,顯示面板110的一個實例。面板110由預浸漬的纖維增強聚合物製成。更具體地,面板110包括嵌入聚合物基質172中的單向纖維170。
儘管在某些實例中面板110包括不超過一個板層,但在另一些實例中,面板110包括多個板層129。板層129中的每一個由預浸漬纖維增強聚合物製成。因此,板層129中的每一個的單向纖維170是連續的且彼此平行。面板110的板層129被堆疊在一起呈堆疊佈置(例如,形成板層的堆疊)。因為板層129的聚合物基質僅部分固化,所以面板110的板層129經由聚合物基質的黏著性被耦合在一起或保持在堆疊佈置中。如本文所使用的,由聚合物基質的黏著性產生的將面板110的板層129耦合在一起、將數個面板耦合在一起以及將背襯層120耦合到板層129的粘合力被稱為黏著力。更具體地,將板層或面板粘合地結合在一起的黏著力被認為是面板到面板的黏著力,而將背襯層粘合地結合到板層或面板的黏著力被認為是背襯到面板的黏著力。
給定的面板110之板層129能夠相對於彼此佈置,使得
給定的板層129的單向纖維170平行於相鄰的一個板層129的單向纖維170或相對於其成角度。在一個實例中,面板110的板層129相對於彼此佈置,使得面板110的所有板層129的單向纖維170是單向的、彼此平行或沿相同方向延伸。然而,在另一些實例中,面板110的板層129相對於彼此佈置,使得板層129中的任何一個板層的單向纖維170相對於板層129中的任何其他一個板層成角度。
在圖23和圖32所示的實例中,面板110包括四個板層129。圖23和圖32的面板110的四個板層129包括第一板層129A、第二板層129B、第三板層129C和第四板層129D。第一板層129A的單向纖維170以0°定向,第二板層129B的單向纖維170相對於第一板層129A的單向纖維170以+45°定向,第三板層129C的單向纖維170相對於第一板層129A的單向纖維170以90°定向,而第四板層129D的單向纖維170相對於第一板層129A的單向纖維170以-45°定向。
如本文所使用的,具有圖23中所示的板層佈置的面板110是準等向性面板的一個實例。此外,圖23的面板110相對於與板層的寬闊表面平行並將面板110分成兩半的中平面是非對稱的。儘管圖23和圖32中所示的面板110的板層129具有[0°、+45°、90°、-45°]鋪設配置,但在另一些實例中,鋪設配置可以不同,例如[0°、90°、+45°、-45°]。可以認識到,圖23和圖32中面板110的特定鋪設確保相鄰板層的纖維相對於彼此的角度不超過45°,這有助於提高面板的強度和性能。根據一些實例,面板110的板層129還可以具有不同的鋪設配置,例如包括相對於具有以0°定向的單向纖維170的板層的具有以+60°定向的單向纖維170的板層和具有以-60°定向的單向纖維170的板層。換句話說,鑒於前述,本揭示的面板110可具有一個板層或任意數量的堆疊板層,其中纖維相對於彼此處於各種取向中的任一取向。板層的纖維的相對取向對應於期望的方向性剛度(例如,x軸剛度或y軸剛度)和在面板110的這些方向上的期望剛度水平。
儘管從板層到板層的單向纖維170可能不平行,但圖23所示實例的面板110的板層129是對齊的。板層129是對齊的是因為板層129的外周邊邊緣是對齊或齊平的。如本文所使用的,關於板層129的對齊,當板層的相應邊緣基本上共面時,板層129的周邊邊緣是齊平的。因為板層129是對齊的,所以面板110的厚度T在面板110上的任何位置處都是恒定的或相同的。
參考圖24、圖26和圖27,在一些實例中,面板110被認為是簇面板,因為面板110包括細長條帶145的簇165。簇165被堆疊在對齊的板層上,就像圖23中所示,從而形成面板110。簇165限定了面板110的第二堆疊163,而對齊的板層限定了面板110的第一堆疊161。因此,第二堆疊163的板層129是細長條帶145。細長條帶145由未固化的預浸漬纖維增強聚合物製成。此外,如圖24所示,細長條帶145中的每一個沿著細長條帶145的長度L2被拉長,該長度L2可以等於或小於第一堆疊161的長度L1(即,面板110的長度L1)。因此,細長條帶145中的每一個具有大於細長條帶145的寬度W2的長度L2。細長條帶145中的每一個的單向纖維170平行於細長條帶145的長度L2延伸。細長條帶145被認為是條帶,因為條帶145中的每一個的寬度W2小於面板110的第一堆疊161的寬度W1(即,面板110的寬度W1),細長條帶145被堆疊在面板110的第一堆疊161上以形成面板110。根據一些實例,細長條帶145中的每一個的寬度W2相同。然而,在另一些實例中,細長條帶145中的至少一個的寬度W2可以不同於細長條帶145中的至少另一個的寬度W2。
在某些實例中,細長條帶145被堆疊到第一堆疊161上,使得細長條帶145中的每一個的中心(或中點)在第一堆疊161上居中。因此,在一些實例中,簇165或第二堆疊163在第一堆疊161上居中。然而,儘管簇165的細長條帶145在第一堆疊161上居中,但是細長條帶145相對於彼此成角度,使得細長條帶145被認為是未對齊的。更具體地,細長條帶145未對齊是因為板層129的外周邊邊緣
未對齊或不齊平。細長條帶145中的每一個相對於細長條帶145中的第一相鄰條帶以簇角θ3成角度,並且相對於細長條帶145中的第二相鄰條帶以簇角θ4成角度。在一些實例中,簇角θ3不同於簇角θ4。根據一個實例,簇角θ3為35°,而簇角θ4為55°。然而,在另一些實例中,簇角θ3與簇角θ4相同。根據一個實例(其中簇165具有四個細長條帶145),簇角θ3和簇角θ4二者均為45°。在替代實例中,例如當簇165具有八個細長條帶145時,簇角θ3和簇角θ4二者均為22.5°。因此,在一些實例中,簇165形成在第一堆疊161上居中的對稱星形。
儘管圖26和圖27的簇165包括四個細長條帶145,但在另一些實例中,例如圖30B中所示,簇165包括多於四個細長條帶145。在一個特定實例中,簇165包括七個細長條帶145。
可替代地,在一些實例中,細長條帶145雖然彼此部分重疊,但並不都在第一堆疊161上居中。在這樣的實例中,簇165可能不是對稱的,而是可以具有由細長條帶145相對於彼此的角度和定位決定的各種非對稱形狀中的任何一種。可替代地,儘管細長條帶145不在第一堆疊162上居中,但是簇165仍然可以關於第一堆疊的中心對稱。例如,參考圖30C,細長條帶145在偏離第一堆疊161的中心的位置處被施加到面板110的第一堆疊161的寬闊表面111上。以這種方式,形成第二堆疊163的簇165能夠幫助增加沿擊球板243的周邊(實際上由面板110上的輪廓指示)的擊球板的厚度。
對於每個簇165,僅細長條帶145的部分彼此重疊。因為細長條帶145在第一堆疊161上未對齊,所以在跨過簇面板的不同位置處簇面板的厚度T不同。換句話說,諸如圖26和圖27所示的簇面板具有可變的厚度。對於一些簇165,例如對稱簇,簇165的厚度隨著離開簇165的對稱軸線或中心而變化,但在距簇165的中心相同距離的數個位置處是相同的,例如在圓錐或圓錐截頭體的情況下。然而,對於另一些簇165,例如非對稱簇,簇165的厚度能夠變化,使得距簇165的中心相同距離的不同位置具有不同的厚度。
在一些實例中,細長條帶145經由自動化工藝被鋪設在第一堆疊161上。例如,如圖25所示,自動化系統100能夠進一步包括機械臂147和可旋轉平臺149。機械臂147被配置為抓住細長條帶145並保持其取向。在細長條帶145被保持在給定取向的情況下,當第一堆疊161支撐在可旋轉平臺149上時,機械臂147可相對於可旋轉平臺149平移地移動以將細長條帶145施加到第一堆疊161上。在細長條帶145中的一個被施加到第一堆疊161上之後,可旋轉平臺149旋轉預定量(對應於細長條帶145之間的期望角度差)並且機械臂147將另一細長條帶145施加到先前施加的細長條帶145和第一堆疊161上。可旋轉平臺149的旋轉是由計算機控制的,這有助於確保被施加到彼此和第一堆疊161上的細長條帶145的相對取向或它們之間的角度差在細長條帶145之間的期望角度差的預定最小公差內。
根據某些實例,自動化系統100例如從捲筒中向機械臂147供應連續長度的未固化的預浸漬纖維增強材料。在一個實例中,機械臂147抓住該連續長度的材料的端部部分,並且在材料的端部被抓住時,自動化系統100的切割器將該材料切割成與細長條帶145對應的長度,從而形成細長條帶145。可替代地,在另一實例中,在機械臂147抓住細長條帶145之前,該連續長度的材料被自動化系統100的切割器切割成與細長條帶145對應的長度。在任一實例中,自動化系統100實現在機械臂147抓住連續長度的未固化的預浸漬纖維增強材料的情況下將該材料同時或幾乎同時切割成細長條帶145。以這種方式,細長條帶145能夠從連續長度的材料切割下來並在連續自動化工藝中被施加到面板110上。
鑒於前述,在一些實例中,本揭示的面板110能夠與2012年8月9日公佈的美國專利申請公開號2012/0199282中公開的面板相同或相似,該專利申請公開藉由引用併入本文。在一些實例中,本揭示的面板110是平坦的並且具有大致矩形的外周形狀。然而,在另一些實例中,面板110可以是波狀外形的和/或具有除矩形之外的外周形狀,
例如正方形、三角形、多邊形等。
無論是準等向性面板還是簇面板,本揭示的面板110包括第一寬闊表面111(例如,第一面板寬闊表面)和與第一寬闊表面111相反的第二寬闊表面113(例如,第二第一面板寬闊表面)。第一寬闊表面111是面板110的一個或多個板層129的一個或多個第一面向外的表面,其不與面板110的另一板層129黏著性結合。第二寬闊表面113是面板的一個或多個板層129的一個或多個第二面向外的表面,其不與面板110的另一板層129黏著性結合並且面向與該一個或多個第一面向外的表面的方向相反的方向。第一寬闊表面111和第二寬闊表面113被認為是寬闊表面是因為它們平行於面板的寬度和長度並且垂直於面板的厚度,其中面板的厚度小於面板的寬度或長度。第一寬闊表面111或第二寬闊表面113可以包括單個板層129的面向外的表面,例如在圖23的準等向性面板的情況下。可替代地,第一寬闊表面111或第二寬闊表面113可以包括數個板層129的面向外的表面,例如圖26和圖27的簇面板的第一堆疊161的外板層129的面向外的表面和第二堆疊163的細長條帶145的數個面向外的表面。因此,面板110的寬闊表面不必是單個表面。
參考圖23、圖26和圖27,背襯層120被固定到面板110的第一寬闊表面111和第二寬闊表面113中的一者或二者並與其基本齊平。如本文所使用的,對於背襯層120與面板110的寬闊表面之間的耦合,齊平意味著直接鄰接或緊鄰。此外,當背襯層120與寬闊表面基本上齊平或基本上平坦時,背襯層120與寬闊表面齊平。因此,即使背襯層120的一些小部分沒有直接耦合到寬闊表面,例如經由小氣穴,背襯層120仍然可以被認為與寬闊表面齊平。在圖23、圖26和圖27所示的實例中,一個背襯層120(即第一背襯層)被固定到面板110的第一寬闊表面111,而另一個背襯層121(即第二背襯層)被固定到面板110的第二寬闊表面113。背襯層120經由面板110的未固化的預浸漬纖維增強聚合物的黏著性產生的黏著力被固定到第一寬闊表面
111,並且用於將背襯層120粘合地結合到第一寬闊表面111。類似地,背襯層121經由面板110的黏著性產生的黏著力被固定到第二寬闊表面113,這將背襯層121粘合地結合到第二寬闊表面113。由預浸漬纖維增強聚合物的黏著性提供的黏著力足以將背襯層固持在寬闊表面上,但被大於黏著力的分離力(pull-off force)所克服。儘管分離力相對較小,使得手動移除背襯層是可能的,但手動地將這種分離力施加到背襯層上可能很困難,因為要夾住足夠多的背襯層以將它們從面板110分離由於背襯層的薄或低輪廓(low profile)而很難做到。
另外,黏著力與預浸漬的纖維增強聚合物的溫度成比例。換句話說,溫度越高,黏著力越大。如果黏著力太大,預浸漬纖維增強聚合物的結構完整性可能會受到負面影響,因為移除背襯層所需的分離力可能足以將一些浸漬纖維增強聚合物與背襯層一起拉走。因此,預浸漬纖維增強聚合物的溫度可保持在預定範圍內以促進背襯層牢固固持在面板上,以及促進從面板110移除背襯層而不損壞面板。
根據一些實例,背襯層120和背襯層121(例如,第二背襯層)由纖維材料(諸如紙)、聚合物材料(例如,塑料)或各種其他離型膜或保護膜中的任何一種製成。因此,如本文中使用的,背襯層可以是各種離型膜中的任何一種。背襯層被固定到面板110以保護面板110在面板110的運輸、儲存和處理期間不受撞擊損壞和污染物(例如,灰塵和碎屑)之害。在一些實例中,面板110的板層129中的每一個板層從預浸漬纖維增強聚合物的片材切割。能夠以預浸漬纖維增強聚合物的連續卷的形式出現的預浸漬纖維增強聚合物的片材包括在片材兩側上的保護膜。在從片材切割下板層129之後或之前,將保護膜從片材上移除。包括細長條帶145(如果適用)並且在移除了保護膜的情況下的板層129然後如上該堆疊在一起以形成面板110。在板層129堆疊在一起之後,背襯層120和背襯層121分別被固定到第一寬闊表面111和第二寬闊表面113,使得背襯層基本上與寬闊表面齊平。在背襯層被固定到面板110的情況下,面板110然後準備好使用自動化系統
100被組裝成層壓結構180。
參考圖1-圖8和圖15-圖18,顯示邊緣接合工具112相對於面板110的各個運動階段。邊緣接合工具112相對於面板110的運動有助於僅將背襯層120的邊緣部分122與面板110分離。在一些實例中,雖然邊緣接合工具112被移動,但是邊緣接合工具112的位置和取向相對於面板110是固定的。因此,相對於邊緣接合工具112,面板110被定向於背襯分離取向A並且定位於背襯分離位置B,這使得邊緣接合工具112能夠僅接合背襯層120的邊緣部分122。儘管未顯示,但自動化系統100包括一個或多個自動化工具(例如,機械臂或機器人致動器),該一個或多個自動化工具固定面板110並將其移入並保持在背襯分離取向A和背襯分離位置B。
在面板110處於背襯分離取向A和背襯分離位置B的情況下,自動化系統100使邊緣接合工具112相對於面板110移動,使得邊緣接合工具112的背襯接合特徵件114僅在背襯層120的邊緣部分122處接合背襯層120,並且使得只有背襯層120的邊緣部分122與面板110分離。背襯層120的邊緣部分122為背襯層120的包括背襯層120的前緣124的部分。前緣124沿著面板的整個寬度W1延伸並平行於面板的整個寬度W1。另外,邊緣部分122包括背襯層120的沿與面板的長度L1平行的方向遠離前緣124延伸距離D的部分,距離D小於面板110的整個長度L1(參見例如圖8)。在一些實例中,距離D不超過面板110的整個長度L1的一半。根據另一些實例,距離D不超過面板110的整個長度L1的四分之一。
如圖1-圖8所示,在一些實例中,邊緣接合工具112包括板116,並且背襯接合特徵件114包括多個突出物118。在一些實例中,板116是平坦且薄的。此外,板116限定接合表面117。突出物118從板116的接合表面117突出或延伸。在一些實例中,突出物118具有銳邊126(其包括至少一個銳利邊緣)和鈍邊128(參見例如圖2B、圖3B和圖4B;銳邊126為凹面,鈍邊128為凸面)。銳邊126被認
為是銳邊是因為它比鈍邊128更銳利,而鈍邊128被認為是鈍邊是因為它比銳邊126更鈍或更不銳利。突出物118佈置在板116上使得所有突出物118的銳邊126面向第一方向並且使得所有突出物118的鈍邊128面向與第一方向相反的第二方向。銳邊126被配置為抓取、刺穿或穿透背襯層120,而鈍邊128被配置為避免刺穿或穿透背襯層120。
當面板110處於背襯分離取向A並定位於背襯分離位置B時,板116相對於面板110以板角θ1固定。板角θ1是被限定在接合表面117與面板110的第一寬闊表面111之間的角度。此外,由於背襯層120與第一寬闊表面111齊平,因此板角θ1也被限定為接合表面117與背襯層120之間的角度。選擇板角θ1以使得背襯接合特徵件114能夠接合背襯層120並且將背襯層120的邊緣部分122的至少一部分抬離面板110而不接合面板110。板角θ1為斜角,並且更具體地,如圖1所示,板角θ1為銳角。
邊緣接合工具112的板116與致動器(未顯示)可操作地耦合,致動器在致動時使板116沿著平面移動(例如,往復運動)。該平面以板角θ1成角度並且與邊緣部分122的前緣124平行。板116沿著該平面朝向面板110沿向前方向171移動,並遠離面板110沿與向前方向171相反的向後方向173移動。突出物118佈置在板116上,使得所有突出物118的銳邊126面向向前方向171並且所有突出物118的鈍邊128面向向後方向173。
參考圖1,板116被示為朝向面板110以板角θ1沿向前方向171移動。隨著板116沿向前方向171移動,背襯接合特徵件114最終接合背襯層120的前緣124,如圖2A和圖3A所示。最初,背襯接合特徵件114中的第一個或第一多個接合背襯層120的前緣124,如圖2A所示,並且在板116沿向前方向171進一步移動時,背襯接合特徵件114中的附加一個或多個接合前緣124並可能接合邊緣部分122的下側。在圖2B所示的實例中,隨著板116沿向前方向171移動,突出物118中的至少第一突出物的銳邊126至少部分地穿透背襯層120
的前緣124(例如,使其變形)。銳邊126穿透前緣124或使前緣124變形給予前緣124向上指向的力,這導致前緣124與面板110部分地分離。板116在向前方向171上的進一步移動導致突出物118中的第一個或第一多個突出物與背襯層120脫離,並且突出物118中的第二個或第二多個突出物的銳邊126穿透前緣124或使前緣124變形(參見例如圖3B)。突出物118中的第二個或第二多個突出物的銳邊126穿透前緣124或使前緣124變形給予前緣124向上指向的力,這導致前緣124進一步與面板110分離。板116在向前方向171上的進一步移動導致突出物118中的第二個或第二多個突出物與背襯層120脫離,並且突出物118中的另一個或其他多個突出物的銳邊126以類似方式穿透前緣124或使前緣124變形、提升和脫離。
在板116已經沿向前方向171移動使得期望數量的背襯接合特徵件114接合背襯層120的前緣124之後,板116的運動被反向。換句話說,沿向後方向173移動板116,如圖8所示。隨著板116沿向後方向173移動,背襯接合特徵件114沿著背襯層120的與面板110分離的端部部分122移動而不穿透背襯層120。更具體地,突出物118的鈍邊128可以接觸但不穿透背襯層120(如圖4B所示)。以此方式,隨著板116沿向後方向173移動,背襯層120的分離部分不被向下壓靠在第一寬闊表面111上,而是保持分離。如圖5所示,板116繼續沿向後方向173移動,直到背襯接合特徵件114擺脫背襯層120的分離部分。
在板116單次通過(即,板116沿向前方向171和向後方向173移動)後,背襯層120的邊緣部分122的至少一些保持與面板110分離。換句話說,邊緣部分122與前緣124分開距離D'。然而,如果需要將邊緣部分122與面板110進一步分離,可以執行板116的一次或多次額外通過。例如,如圖6-圖8所示,執行板116沿向前方向171和向後方向173上的第二次通過以將更多的邊緣部分122與面板110分離。換句話說,邊緣部分122分開圖8中的距離D,該距離
大於圖5中的距離D'。執行板116的這種往復運動或板116的數次通過(即,至少兩次通過),直到實現邊緣部分122的期望的分離。邊緣部分122的期望的分離對應於邊緣部分122的足夠分離,該足夠分離使得夾具130能夠如下該地夾住背襯層120的分離部分並移除背襯層120的剩餘未分離部分。
儘管在所示實例中板116的背襯接合特徵件114是具有特定形狀的突出物,但在另一些實例中,背襯接合特徵件114可以是具有不同形狀的突出物,例如是形成在板116上或附接到板116的有紋理的或粗糙的表面。可替代地,背襯接合特徵件114不是突出物,而可以是隨著板116沿向前方向171移動而摩擦接合面板110的邊緣部分122的黏著性膜或其他塗層。
在藉由邊緣接合工具112實現背襯層120的邊緣部分122的期望的分離之後,背襯層120的分離部分可以被夾具130手動地夾住和移除,或自動化地夾住和移除。參考圖9-圖12,並且根據一些實例,夾具130是包括基部132和指狀部134的夾緊設備。指狀部134可朝向和遠離基部致動以關閉和打開夾具130的容器136。此外,基部132和指狀部134可共同相對於面板110移動。如圖9和圖10所示,夾具130相對於面板110沿如方向箭頭所示的取回方向移動,並且定位成當容器打開時在容器內接收背襯層120的分離部分的一部分(例如,前緣124)。指狀部134然後可以朝向基部132移動,使得容器136關閉並且背襯層120的分離部分被夾緊在指狀部134和基部132之間。當背襯層120的分離部分被夾具130夾緊時,夾具130可以相對於面板110移動,例如沿與取回方向相反的移除方向,如圖11中的方向箭頭所示。隨著夾具130沿移除方向移動,背襯層120被向後剝離並遠離面板110。最終,如圖12所示,整個背襯層120通過夾具130從面板110移除。夾具130然後可以釋放背襯層120並且背襯層120可以被處理掉(例如,回收或再利用)。
在一些實例中,自動化系統100被配置為從面板的兩側
面移除背襯層。根據一個實例,自動化系統100被配置為在從面板110的第一寬闊表面111移除背襯層120之後翻轉面板110(例如180°),並且用於從第一寬闊表面111移除背襯層120的同一個板116被用於從第二寬闊表面113移除第二背襯層121。可替代地,不翻轉面板110,而是在移除第二背襯層121之前重新定位或重新定向板116。然而,在某些實例中,如圖13和圖14所示,第二邊緣接合工具162用於將第二背襯層121與面板110的第二寬闊表面113分離。第二邊緣接合工具162類似於邊緣接合工具112。例如,第二邊緣接合工具162包括板166(例如,第二工具板)以及可以是突出物119的背襯接合特徵件115。面板110可以相對於板166(例如,處於第二背襯分離取向B'和第二背襯分離取向A',如圖14所示)定位和定向,並且板166可以以類似於板116的方式相對於面板110移動(例如,往復運動)以將第二背襯層121的邊緣部分164與面板110的第二寬闊表面113分離。
在一些實例中,如圖14所示,當移動板166以將第二背襯層121的邊緣部分164與面板110的第二寬闊表面113分離時,板166相對於板116成角度,並且面板110的第二背襯分離取向A'與面板的背襯分離取向A相同。板116和板166之間的角度在一些實例中不超過90°,並且在另一些實例中小於90°。例如,板116和板166之間的角度可以小於45°或小於30°。這種角度促進背襯層120和背襯層121與面板110的高效分離。
與圖14中所示的實例相反,在一些實例中,當移動板166以將背襯層121的邊緣部分164與面板110的第二寬闊表面113分離時,板166與板116共面或平行,並且面板110的第二背襯分離取向A'不同於面板110的背襯分離取向A。在這樣的實例中,在背襯層120從面板110移除之後且在板166將背襯層121與面板110分離之前,面板110可以被翻轉例如180°。因此,在一些實例中,面板110的第二背襯分離取向A'與面板110的背襯分離取向A相差180°。
參考圖14,自動化系統100進一步包括與夾具130類似
(例如,具有相同特徵)的第二夾具133。在第二背襯層121的邊緣部分164與面板110的第二寬闊表面113分離之後。第二夾具133可沿如方向箭頭所示的取回方向移動,並且可致動以夾住邊緣部分164。在夾住邊緣部分164後,第二夾具133可沿與取回方向相反的移除方向移動,以將背襯層121向後剝離並遠離面板110,直到背襯層121完全從面板110移除。第二夾具133然後可以釋放背襯層121並且背襯層121可以被處理掉。
如圖15-圖18所示,在一些實例中,邊緣接合工具112包括輪150並且背襯接合特徵件114包括多個齒152。齒152圍繞輪150周向間隔開,其可以在平行於輪150的軸線154的方向上拉長。在一些實例中,輪150具有至少與面板110的寬度W1一樣寬的寬度。另外,在一些實例中,齒152被拉長,使得齒152中的每一個沿著輪150的整個寬度延伸。輪150沿如方向箭頭所示的旋轉方向圍繞軸線154旋轉。齒152中的每一個包括面向旋轉方向的銳邊。齒152中的每一個的銳邊被配置為抓取、刺穿或穿透背襯層120。
在面板110處於背襯分離取向A且定位於背襯分離位置B的情況下,輪150可圍繞軸線154旋轉並可朝向面板110平移地移動,如圖15所示。輪150相對於面板110定位,使得隨著輪150移動到面板110上方的位置時(參見例如圖16),輪150的齒152僅接合背襯層120的前緣124和邊緣部分122。隨著輪旋轉,輪150的齒152重複地接合背襯層120的邊緣部分122。此外,因為在接合背襯層120之後齒152正在向上並遠離面板110旋轉,所以邊緣部分122被有效地提升並與面板110的第一寬闊表面111分離開。輪150沿著面板110的進一步平移移動導致齒152與邊緣部分122的進一步接合以及邊緣部分122的附加部分的分離(參見例如圖17)直到期望量的邊緣部分122與面板110分離(參見例如圖18)。在期望量的邊緣部分122與面板110分離之後,輪150遠離邊緣部分122的分離部分縮回,如圖18中的方向箭頭所示。
在輪150遠離面板110縮回的情況下,背襯層120的分離部分可以被夾具130手動地夾住和移除,或自動化地夾住和移除。例如,夾具130沿如圖19中的方向箭頭所示的取回方向移動,該方向可以相對於面板110垂直,並且夾具130經定位以接收背襯層120的分離部分的一部分(例如,前緣124)。指狀部134然後可以朝向基部132移動,使得背襯層120被夾緊在指狀部134和基部132之間(參見例如圖20)。當背襯層120的分離部分被夾具130夾緊時,夾具130可以相對於面板110移動,例如沿如圖21中的方向箭頭所示的與取回方向相反的移除方向。隨著夾具130沿移除方向移動,背襯層120從面板110剝離。最終,如圖21所示,整個背襯層120被夾具130從面板110移除。夾具130然後可以釋放背襯層120並且背襯層120可以被處理掉(例如,回收或再利用)。
返回參考圖15-圖18,在一些實例中,邊緣接合工具112包括第二輪151並且背襯接合特徵件114包括多個第二齒153。第二輪151類似於輪150。例如,第二齒153圍繞第二輪151周向間隔開,其可以在平行於第二輪151的軸線155的方向上拉長。在一些實例中,第二輪151具有至少與面板110的寬度W1一樣寬的寬度。另外,在一些實例中,齒153被拉長,使得第二齒153中的每一個沿著第二輪151的整個寬度延伸。第二輪151圍繞軸線155沿如方向箭頭所示的第二旋轉方向旋轉,第二旋轉方向與輪150的旋轉方向相反。第二齒153中的每一個包括面向第二旋轉方向的銳邊。齒152中的每一個的銳邊被配置為抓取、刺穿或穿透背襯層120。
在面板110處於背襯分離取向A且定位於背襯分離位置B的情況下,第二輪151可圍繞軸線155旋轉並可朝向面板110和輪150平移地移動,如圖15所示。第二輪151相對於面板110定位,使得隨著第二輪151移動到面板110上方的位置中(參見例如圖16),第二輪151的齒153僅接合背襯層120的尾緣125和第二邊緣部分123。隨著第二輪旋轉,第二輪151的齒153重複地接合背襯層120的
第二邊緣部分123。此外,因為在接合背襯層120之後齒152正在向上並遠離面板110旋轉,所以第二邊緣部分123被有效地提升並與面板110的第一寬闊表面111分離開。第二輪151沿著面板110的進一步平移移動導致第二齒153與第二邊緣部分123的進一步接合以及邊緣部分123的附加部分的分離(參見例如圖17)直到期望量的第二邊緣部分123與面板110分離(參見例如圖18)。在期望量的第二邊緣部分123與面板110分離之後,第二輪151遠離第二邊緣部分123的分離部分縮回,如圖18中的方向箭頭所示。
在輪150和第二輪151遠離面板110縮回的情況下,背襯層120的分離部分可以被夾具130手動地夾住和移除,或自動化地夾住和移除。例如,夾具130可以具有相對於基部132可致動的第二指狀部135。第二指狀部135然後可以朝向基部132移動,使得第二邊緣部分123的分離部分被夾緊在第二指狀部135和基部132之間(參見例如圖20)。當背襯層120的兩個分離部分都被夾具130夾緊時,夾具130可以相對於面板110移動,例如沿如圖21中的方向箭頭所示的與取回方向相反的移除方向。
類似於圖15(其中使用兩個輪將背襯層120的邊緣部分122和第二邊緣部分123分開),根據一些實例,如圖40所示,可以使用兩個板來分開背襯層120的邊緣部分122和第二邊緣部分123。更具體地,邊緣接合工具112的板116可以相對於面板110移動以將背襯層120的邊緣部分122與面板110分離,如上所述,並且第二邊緣接合工具162的板166可以相對於面板110移動(在某些實例中與板116同時移動),以分離背襯層120的第二邊緣部分123。以這種方式,兩個板和相應的背襯接合特徵件可以移動(例如,往復運動)以同時分離同一背襯層的相反的邊緣部分。
在一些實例中,面板110是準等向性面板,並且在背襯層120被夾具130移除之後,面板110接收細長條帶145以將準等向性面板轉變為簇面板。
在一些實例中,如圖22所示,自動化系統100另包括至少一個滾輪140。滾輪140可選擇性地自動化地操作以沿著背襯層120滾動,然後背襯層120粘合固定到面板110的寬闊表面111。因此,在背襯層120被邊緣接合工具112分離並被夾具130移除之前,滾輪140沿著背襯層120滾動。沿著背襯層120滾動滾輪140將背襯層120壓靠在寬闊表面111上,這促進背襯層120和面板110的寬闊表面111之間的齊平接合並有助於消除面板110和背襯層120中的起伏以及減少背襯層120和面板110之間的氣穴。儘管顯示一個滾輪140,但是自動化系統100可以包括第二滾輪,在將第二背襯層121與面板110分離並移除之前,第二滾輪沿著固定到面板110的第二寬闊表面113的第二背襯層121滾動。
參考圖29,根據一些實例,使用自動化系統100形成層壓結構180的方法300包括(框310)將第一面板110和固定到第一面板110的背襯層120相對於邊緣接合工具112定向於背襯分離取向A。方法300另包括(框320)將面板110相對於邊緣接合工具112定位於背襯分離位置B。方法300還包括(框330)相對於第一面板110並且當第一面板110處於背襯分離取向A和背襯分離位置B時移動邊緣接合工具112,使得邊緣接合工具112的背襯接合特徵件114僅在背襯層120的邊緣部分122處接合背襯層120,並且只有背襯層120的邊緣部分122與第一面板110分離。根據一些實例,面板110的溫度保持在預定溫度(例如室溫或在66℉和72℉之間(例如,68℉))以下。將面板110的溫度保持在預定溫度或預定溫度以下是通過例如來自鼓風機169(參見例如圖1)的吹送空氣168來實現的,吹送空氣168的溫度處於或低於預定溫度。方法300進一步包括(框340)在邊緣部分122與第一面板110分離之後夾住背襯層120的邊緣部分122,並且當背襯層120被夾住時,使背襯層120相對於面板110移動,使得整個背襯層120與第一面板110的寬闊表面111分離。如圖30A所示,方法300另包括(框350)將第一面板110堆疊到第二面板184
上,使得第一面板110經由第一面板110的預浸漬纖維增強聚合物和第二面板184的預浸漬纖維增強聚合物之間的面板到面板的黏著力直接固定到第二面板184,並且第一面板110和第二面板184形成層壓結構180的至少一部分。
參考圖30B,在一些實例中,層壓結構180包括多個面板110,其中一些面板包括多個簇165中的一個,根據方法300的框350,該多個面板110如圖所示堆疊在一起。在一些實例中,在面板被堆疊在一起之前,簇165中的每一個被施加到面板110中的對應一個上,以形成面板的一部分。如圖所示,層壓結構180可以包括多個面板110,其中一些具有簇165,其中面板中的每一個包括數個板層。因此,在一些實例中,層壓結構180可以包括大量板層,例如,在某些實例中為至少10個板層,在另一些實例中為至少60個板層,並且在又一些實例中為介於20和80個板層之間。每個板層的厚度可以使得層壓結構180的總厚度在3mm和6.5mm之間。此外,由於一些層壓結構由許多面板形成,每個面板在堆疊在一起之前具有粘合附接到其上的至少一個背襯層,因此,對於單個層壓結構,可能需要多次執行不會降低面板質量的背襯層移除工藝。本揭示的自動化系統100和相應的方法300實現了以乾淨、受控且高效的方式從數個面板移除數個背襯層,對於組裝由數個面板製成的層壓結構特別有用。在某些實例中,其他面板(例如,由玻璃纖維材料製成的玻璃纖維板層187、由玻璃纖維以外的纖維增強聚合物製成的單個板層189和由玻璃纖維材料製成的第二玻璃纖維板層191)如圖所示可以與面板110和簇165堆疊在一起。
在一些實例中,方法300另包括以相對於彼此不同的角度將細長條帶145自動化地單獨施加到第一堆疊161上,以形成第二堆疊163的簇165。自動化地單獨施加細長條帶145可以包括:在保持細長條帶145的取向的同時,使第一堆疊161相對於細長條帶145遞增地旋轉。因此,在一些實例中,將細長條帶145自動化地單獨施加到第一堆疊161上的步驟包括:在保持細長條帶145的取向的同時,使
第一堆疊161相對於細長條帶145遞增地旋轉。
參考圖1,方法300另或可替代地包括:在移動邊緣接合工具112的步驟之前,在第一面板110被堆疊到第二面板184上時,沿堆疊方向167調整邊緣接合工具112和第二面板184之間的距離,堆疊方向167垂直於寬闊表面111。隨著面板彼此堆疊,層壓結構180的高度改變。為了補償對層壓結構180的高度做出的調整,並確保邊緣接合工具112被正確定位以僅接合層壓結構頂部處的面板上的背襯層120,邊緣接合工具112的位置被調整。邊緣接合工具112的位置的每次調整可以等於被添加到形成層壓結構180的面板的堆疊的面板的厚度。
在一些實例中,方法300進一步包括在堆疊面板之前形成面板中的每一個的步驟。例如,方法300可以包括:使用切割器362將由預浸漬纖維增強聚合物製成的片材360超音波切割成多個板層129,切割器362可以是超音波切割器362(參見例如圖31);堆疊第一組多個板層129(例如,第一板層129A、第二板層129B、第三板層129C和第四板層129D)以形成第一面板110;以及堆疊第二組多個板層129(例如,第一板層129A、第二板層129B、第三板層129C和第四板層129D)以形成第二面板184(參見例如圖32)。
在堆疊第一面板和第二面板之後,在一些實例中,方法300還包括使用壓縮設備366(例如壓縮成型設備)壓縮第一面板110和第二面板184,並用熱量364來加熱第一面板110和第二面板184,使得預浸漬纖維增強聚合物固化(參見例如圖33)。在一些實例中,壓縮成型設備包括將面板成形為期望的最終形狀的模具。
在固化第一面板110和第二面板184之後,方法300可以包括以下步驟:例如用表面粗糙化設備368(例如,研磨機)使第一面板110或第二面板184中的一個的外表面(例如,寬闊表面中的一個)粗糙化,以形成粗糙外表面369(參見例如圖34);例如用清潔劑372(例如,水或化學品)對粗糙外表面369進行清潔,以形成清潔的
粗糙外表面374(參見例如圖35);將底漆層376施加到清潔的粗糙外表面374上(參見例如圖36);以及將油墨378施加到底漆層376上(參見例如圖37)。施加底漆層376和油墨378可以作為單個步驟執行,例如在油墨378能夠用作底漆層的情況下。在一些實例中,施加底漆層376和/或施加油墨378的步驟可以以類似於2014年9月18日公佈的美國專利申請公開號2014/0274446中公開的方式來完成,該專利申請公開通過引用整體併入本文。在一個實例中,油墨378包括使用半色調印刷、凸版印刷、熱轉移印刷、噴墨印刷、移印或其他技術印刷在第一面板110或第二面板184的外表面中的一個外表面上的對齊輔助物或附加顏色對比或圖像的標記,在2014年3月13日提交的美國專利申請號14/210,000中對該標記進行了更全面的描述,上述專利申請通過引用整體併入本文。附加地或可替代地,油墨378包括使用噴墨印刷、單次掃描噴墨印刷或其他技術印刷在第一面板110或第二面板184的外表面中的一個外表面上的對齊輔助物或附加顏色對比或圖像的標記,在2021年1月22日提交的美國專利申請號17/156,205、2020年1月23日提交的美國專利申請號62/965,129和2020年8月14日提交的美國專利申請號63/066,033中對該標記進行了更全面的描述,上述專利申請通過引用整體併入本文。
在將油墨378施加到底漆層376上之後,在一些實例中,方法300另包括將聚合物層380壓縮成型到底漆層376上和油墨378上方以形成預切割層壓結構382(參見例如圖38)。在一些實例中,方法300另包括對預切割層壓結構382進行切割以形成具有預定義形狀的切割的層壓結構384(參見例如圖39)。
在一些實例中,切割的層壓結構384是高爾夫球桿頭的擊球板,例如圖28的高爾夫球桿頭200的擊球板243。高爾夫球桿頭200包括限定開口237的主體210。擊球板243在開口237上方被附接(例如,粘附)到主體210以有效地關閉開口237。擊球板243包括擊球面245,擊球面245被配置為在正確的高爾夫擊球期間撞擊高爾夫
球。在這樣的實例中,例如經由壓縮成型技術壓縮第一面板110和第二面板184的步驟可以包括使擊球板243成形以將各種特徵(例如,期望的隆起和滾動半徑和/或扭曲擊球面)併入擊球板243中。
可以在擊球板243壓縮成型時併入擊球板243中的隆起和滾動半徑特徵可以類似於2011年9月6日授權的美國專利第8,012,039號中公開的隆起和滾動半徑特徵,該專利通過引用整體併入本文。
可以併入擊球板243中的扭曲擊球面特徵可以類似於2021年1月5日授權的美國專利號10,881,916中公開的擊球面的特徵,該專利通過引用整體併入本文。例如,擊球板243的擊球面245可以被扭曲,使得擊球面245的上桿頭趾部部分比擊球面245的下桿頭趾部部分更加敞開,並且使得擊球面245的下桿頭根部部分比擊球面245的上桿頭根部部分更加閉合。在某些實例中,高爾夫球桿頭200的體積為50立方釐米(cc)至500cc、390cc至490cc、100cc至430cc、100cc至400cc、100cc至350cc、100cc至300cc、100cc至299cc、100cc至250cc、100cc至200cc、140cc至160cc或149cc至154cc。在特定實例中,高爾夫球桿頭200具有456.6cc的體積。在特定實例中,擊球面245和/或高爾夫球桿頭200的隆起曲率或半徑為從100毫米(mm)至500mm、190mm至500mm、200mm至450mm、203mm至407mm、250mm至460mm、224mm至355mm、250mm至355、203mm至305mm或230mm至280mm。在特定實例中,高爾夫球桿頭200具有254mm或300mm的隆起半徑。在一些實例中,擊球面245和/或高爾夫球桿頭200的滾動曲率半徑為100mm至510mm、120mm至500mm、150mm至500mm、200mm至450mm、203mm至407mm、224mm至355mm、250mm至355、203mm至305mm或230mm至280mm。在特定實例中,高爾夫球桿頭200具有254mm或300mm的滾動半徑。上述隆起半徑和滾動半徑數值可以適用於帶有由纖維增強聚合物製成的具有「扭曲的」隆起半徑和滾動半徑或沒有扭曲的隆起半徑
和滾動半徑(「非扭曲」)的擊球板的高爾夫球桿頭。
在一些實例中,切割的層壓結構384是由纖維增強聚合物製成的冠部插入件、底部插入件或高爾夫球桿頭的其他部分中的一者。可替代地,根據某些實例,切割的層壓結構384形成高爾夫球桿的桿身的至少一部分。因此,可以遵循用於製造擊球板243的相同工藝來製造高爾夫球桿頭的冠部插入件或底部插入件,或高爾夫球桿的桿身。
儘管在一些實例中本文公開的方法可以手動執行,但在另一些實例中,這些方法是自動化的。如本文所使用的,自動化意味著至少部分地由諸如計算機數字控制(CNC)機器等的自動設備操作。在一些實例中,如圖13、圖14和圖25所示,自動化系統100包括電子控制器103。自動化系統100的自動設備在某些實例中可以包括邊緣接合工具、夾具、機械臂、可旋轉平臺和本文中公開的其他製造工具,該自動設備由電子控制器103控制。此外,本文中公開的自動化系統100的特徵件的任何移動或操作可以通過各種移動使能的自動設備來實現,該自動設備諸如由電氣、氣動、磁性或液壓裝置提供動力的致動器(例如,馬達、汽缸、齒輪、導軌等)。
電子控制器103可以被實現為硬件電路,該硬件電路包括定制的VLSI電路或門陣列、諸如邏輯芯片之類的現成半導體、晶體管或其他分立元器件。電子控制器103也可以在可編程硬件設備(例如,現場可編程門陣列、可編程陣列邏輯、可編程邏輯設備等)中實現。
電子控制器103也可以以代碼和/或軟件實現,以供各種類型的處理器執行。所識別的代碼模塊可以例如包括可執行代碼的一個或多個物理或邏輯塊,該可執行代碼可以例如被組織為對象、過程或函數。然而,電子控制器103的可執行文件不需要物理地定位在一起,而是可以包括存儲在不同位置的迥然不同的指令,當邏輯地結合在一起時,這些指令包括電子控制器103並實現電子控制器的宣稱的目的。
實際上,電子控制器103的代碼可以是單條指令,也可以是多條指令,並且甚至可以分佈在幾個不同的代碼段上、在不同的程序
中以及跨幾個存儲器設備。類似地,操作數據可以被識別並且在本文中被圖示為在電子控制器103內,並且可以以任何合適的形式體現並組織在任何合適類型的數據結構內。操作數據可以作為單個數據集收集,或者可以分佈在不同的位置上,包括不同的計算機可讀存儲設備上。在電子控制器103或電子控制器的部分以軟件實現的情況下,軟件部分被存儲在一個或多個計算機可讀存儲設備上。
可以利用一種或多種計算機可讀介質的任何組合。計算機可讀介質可以是計算機可讀存儲介質。計算機可讀存儲介質可以是存儲代碼的存儲設備。存儲設備可以是例如但不限於電子、磁、光、電磁、紅外、全息、微機械或半導體系統、裝置或設備,或前述的任何合適的組合。
存儲設備的更具體實例(非窮舉列表)將包括以下:具有一根或多根電線的電連接、便攜式計算機軟盤、硬盤、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM或閃存)、便攜式光盤只讀存儲器(CD-ROM)、光存儲設備、磁存儲設備或前述的任何合適的組合。在本文件的上下文中,計算機可讀存儲介質可以是可以包含或存儲用於由指令執行系統、裝置或設備使用或與其結合使用的程序的任何有形介質。
用於實施實例的操作的代碼可以用一種或多種編程語言的任意組合編寫,該一種或多種編程語言包括面向對象的編程語言(例如,Python、Ruby、Java、Smalltalk、C++等)以及傳統的過程編程語言(例如,「C」編程語言等)和/或諸如匯編語言之類的機器語言。代碼可以完全在用戶的計算機上、部分在用戶的計算機上、作為獨立軟件包、部分在用戶的計算機上並部分在遠程計算機上或完全在遠程計算機或服務器上執行。在後一種情況下,遠程計算機可以通過任何類型的網絡連接到用戶的計算機,該網絡包括局域網(LAN)或廣域網(WAN),或者可以連接到外部計算機(舉例來說,通過使用互聯網服務提供商的互聯網)。
上面參考根據實例的方法、裝置、系統和程序產品的示意流程圖和/或示意框圖描述了實例的各方面。可以理解的是,示意流程圖和/或示意框圖中的每個框以及示意流程圖和/或示意框圖中各塊的組合都可以通過代碼實現。這些代碼可以提供給電子控制器103(其可以是通用計算機、專用計算機或其他可編程數據處理裝置)的處理器以產生機器,使得經由計算機或其他可編程數據處理裝置的處理器執行的指令創建用於實現示意流程圖和/或示意框圖的一個或多個框中指定的功能/動作的裝置。
代碼還可以存儲在存儲設備中,該存儲設備可以指導計算機、其他可編程數據處理裝置或其他設備以特定方式運行,使得存儲在存儲設備中的指令產生製品,該製品包括實現在示意流程圖和/或示意框圖的一個或多個框中指定的功能/動作的指令。
代碼還可以被加載到計算機、其他可編程數據處理裝置或其他設備上,以致使在計算機、其他可編程裝置或其他設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的工藝,使得在計算機或其他可編程裝置上執行的代碼提供用於實現流程圖和/或框圖的一個或多個框中指定的功能/動作的工藝。
附圖中的示意流程圖和/或示意框圖圖示了根據各種實例的裝置、系統、方法和程序產品的可能實施方式的架構、功能和操作。就此而言,示意流程圖和/或示意框圖中的每個框可以表示模塊、段或部分代碼,其包括用於實現指定的(一個或多個)邏輯功能的代碼的一個或多個可執行指令。
在以上描述中,可以使用某些術語,例如「向上」、「向下」、「上」、「下」、「水平」、「垂直」、「左」、「右」、「上方」、「下方」等等。在適用的情況下,使用這些術語是為了在處理相對關係時提供描述的一些清晰度。但是,這些術語並不旨在暗示絕對的關係、位置和/或取向。例如,對於物體而言,通過簡單地將物體翻轉過來,「上」表面就可以變成「下」表面。儘管如此,它仍然是同一個物
體。此外,除非另有明確規定,否則術語「包括」、「包含」、「具有」及其變體表示「包括但不限於」。除非另有明確規定,否則列舉的項目列表並不暗示任何或所有項目是相互排斥和/或相互包含的。除非另有明確規定,否則術語「一」、「一個」和「該」也指「一個或多個」。此外,術語「多個」可以定義為「至少兩個」。此外,除非另有說明,否則如本文所定義的,多個特定特徵不一定意味著整個特定特徵集或類中的每個特定特徵。
另外,本說明書中一個元件「耦合」到另一元件的實例可以包括直接和間接耦合。直接耦合可以定義為一個元件耦合到另一個元件並與另一個元件有某種接觸。間接耦合可以定義為兩個元件之間的耦合,它們彼此不直接接觸,而是在耦合的元件之間具有一個或多個附加元件。此外,如本文所使用的,將一個元件固定到另一元件可包括直接固定和間接固定。另外,如本文所使用的,「相鄰」不一定表示接觸。例如,一個元件可以與另一個元件相鄰而不與該元件接觸。
如本文所使用的,短語「中的至少一個」在與項目列表一起使用時表示可以使用所列項目中的一個或多個的不同組合並且可能僅需要該列表中的項目中的一個。項目可以是特定的對象、事物或類別。換句話說,「中的至少一個」意味著可以使用列表中的項目的任意組合或任意數量的項目,但可能不是需要列表中的所有項目。例如,「項目A、項目B和項目C中的至少一個」可以指:項目A;項目A和項目B;項目B;項目A、項目B和項目C;或項目B和項目C。在一些情況下,「項目A、項目B和項目C中的至少一個」可以指例如但不限於:項目A中的兩個、項目B中的一個和項目C中的十個;項目B中的四個和項目C中的七個;或某種其他合適的組合。
除非另有說明,否則術語「第一」、「第二」等在本文中僅用作標簽,並不旨在對這些術語所指的項目強加順序、位置或等級要求。此外,提及例如「第二」項目並不要求或排除存在例如「第一」或編號較低的項目,和/或例如「第三」或編號較高的項目。
如本文所使用的,「被配置為」執行指定功能的系統、裝置、結構、物品、元件、部件或硬件確實能夠在沒有任何改動的情況下執行指定功能,而不僅僅是具有在進一步修改後執行指定功能的潛力。換句話說,「被配置為」執行指定功能的系統、裝置、結構、物品、元件、部件或硬件被專門選擇、創建、實現、利用、編程和/或設計用於執行指定功能的目的。如本文所使用的,「被配置為」表示系統、裝置、結構、物品、元件、部件或硬件的使系統、裝置、結構、物品、元件、部件或硬件能夠執行指定功能而無需進一步修改的現有特性。出於本揭示的目的,被描述為「被配置為」執行特定功能的系統、裝置、結構、物品、元件、部件或硬件可以附加地或可替代地被描述為「適於」和/或被描述為「可操作以」執行該功能。
本文中包括的示意流程圖一般被闡述為邏輯流程圖。因此,所描繪的順序和標記的步驟表示所呈現方法的一個實例。可以設想在功能、邏輯或效果上與所示方法的一個或多個步驟或其部分等效的其他步驟和方法。另外,所採用的格式和符號被提供來解釋該方法的邏輯步驟並且被理解為不限制該方法的範圍。儘管在流程圖中可以採用各種箭頭類型和線類型,但是它們被理解為不限制相應方法的範圍。實際上,可以使用一些箭頭或其他連接符來僅指示該方法的邏輯流程。例如,箭頭可以指示在所描繪的方法的枚舉步驟之間的未指定持續時間的等待或監視期。另外,特定方法發生的順序可能嚴格遵守或不嚴格遵守所示的相應步驟的順序。
本標的可以在不脫離其精神或本質特性的情況下以其他特定形式體現。所描述的實例在所有方面都應被視為僅僅是說明性的而非限制性的。落入權利要求的等效物的含義和範圍內的所有變化都應包含在其範圍內。
100:自動化系統
103:電子控制器
110:第一面板
111:第一寬闊表面
112:邊緣接合工具
113:第二寬闊表面
114:背襯接合特徵件
116:板
118:突出物
120:背襯層
121:背襯層
122:邊緣部分
124:前緣
130:夾具
164:邊緣部分
A:背襯分離取向
B:背襯分離位置
Claims (23)
- 一種從由未固化的預浸漬纖維增強聚合物製成之面板移除背襯層的方法,其中該背襯層經由該背襯層與該未固化的預浸漬纖維增強聚合物之間的黏著力被固定到該面板的寬闊表面,並與該寬闊表面齊平,該方法包括以下步驟: 將該面板相對於邊緣接合工具定向於背襯分離取向; 將該面板相對於該邊緣接合工具定位於背襯分離位置; 相對於該面板並且當該面板處於該背襯分離取向和該背襯分離位置時移動該邊緣接合工具,使得該邊緣接合工具的背襯接合特徵件僅在該背襯層的邊緣部分處接合該背襯層,並且只有該背襯層的該邊緣部分與該面板分離;以及 將該背襯層的該邊緣部分與該面板分離之後,將該背襯層的剩餘部分與該面板分離; 其中: 該邊緣接合工具包括板,並且該背襯接合特徵件包括從該板突出的多個突出物;並且 移動該邊緣接合工具的步驟包括:當該面板定向於該背襯分離取向並定位於該背襯分離位置時,使該板沿著相對於該面板以板角成角度且與該邊緣部分的前緣平行的平面往復運動,使得當該板沿著該平面移動時,僅該板的該多個突出物僅接合該背襯層的該邊緣部分。
- 如請求項1所述之方法,其中: 該板沿著該平面沿向前方向和向後方向往復運動; 該向前方向與該向後方向相反; 該多個突出物與該背襯層的該邊緣部分之間的每次接合導致該背襯層與該面板的至少部分分離; 當該板沿該向前方向移動時,該多個突出物接合該邊緣部分;並且 當該板沿該向後方向移動時,該多個突出物基本上不接合該邊緣部分,使得在該板沿該向後方向移動時,保持該背襯層與該面板的該至少部分分離。
- 如請求項2所述之方法,其中: 該多個突出物中的每一個都包括面向該向前方向的銳邊和面向該向後方向的鈍邊;並且 該多個突出物與該背襯層的該邊緣部分的接合包括該多個突出物的該銳邊至少部分地穿透該背襯層的該邊緣部分。
- 如請求項1所述之方法,其中: 該面板包括與該寬闊表面相反的第二寬闊表面; 第二背襯層經由該第二背襯層與該未固化的預浸漬纖維增強聚合物之間的第二黏著力被固定到該面板的該第二寬闊表面,並與該第二寬闊表面齊平; 在將整個該背襯層與該面板分離之後,該方法進一步包括以下步驟: 下述中的至少一個: 將該面板相對於第二邊緣接合工具定向於第二背襯分離取向;和 將該面板相對於該第二邊緣接合工具定位於第二背襯分離位置;以及 相對於該面板並且當該面板處於該第二背襯分離取向和該第二背襯分離位置中的至少一者時移動該第二邊緣接合工具,使得該第二邊緣接合工具的第二工具背襯接合特徵件僅接合該第二背襯層的第二背襯層邊緣部分,並且只有該第二背襯層的該第二背襯層邊緣部分與該面板分離; 該第二邊緣接合工具包括第二工具板,並且該第二工具背襯接合特徵件包括從該第二工具板突出的多個第二工具突出物;並且 移動該第二邊緣接合工具的步驟包括:當該面板定向於該第二背襯分離取向並定位於該第二背襯分離位置時,使該第二工具板沿著相對於該面板以第二板角成角度且與該第二背襯層邊緣部分的第二背襯層前緣平行的第二平面往復運動,使得僅該第二工具板的該多個第二工具突出物僅接合該第二背襯層的該第二背襯層邊緣部分。
- 如請求項1所述之方法,其中該背襯層還包括第二邊緣部分位於該面板的相對端相對於該邊緣部分; 該邊緣接合工具還包括第二板並且背襯接合特徵件還包括從該第二板突出的多個第二突出物;以及 移動該邊緣接合工具的步驟還包括:當該面板定向於該第二背襯分離取向並定位於該第二背襯分離位置時,使該第二板沿著相對於該面板以第二板成角度且與該第二邊緣部分前緣平行的第二平面往復運動,使得僅該第二板的該多個第二突出物僅接合該背襯層的該第二邊緣部分。
- 如請求項1所述之方法,其中將該背襯層的該剩餘部分與該面板分離包括:在該邊緣部分與該面板分離之後夾住該背襯層的該邊緣部分,並且當該背襯層被夾住時使該背襯層相對於該面板移動,使得整個該背襯層與該面板分離。
- 一種用於從由未固化的預浸漬纖維增強聚合物製成的面板移除背襯層的自動化系統,其中該背襯層經由該背襯層與該未固化的預浸漬纖維增強聚合物之間的黏著力被固定到該面板的寬闊表面,並與該寬闊表面齊平,該自動化系統包括: 邊緣接合工具,其包括背襯接合特徵件並且可相對於該面板移動,使得該邊緣接合工具的背襯接合特徵件僅接合該背襯層的邊緣部分並且只有該背襯層的該邊緣部分與該面板分離;以及 在該背襯層的該邊緣部分與該面板分離之後,用於將該背襯層的剩餘部分與該面板分離的裝置; 其中: 該邊緣接合工具包括板; 該背襯接合特徵件包括從該板突出的多個突出物; 該板相對於該面板以板角固定; 該板可選擇性地操作以沿著相對於該面板以該板角成角度且與該邊緣部分的前緣平行的平面往復運動; 該板沿著該平面沿朝向該面板的向前方向和遠離該面板的向後方向往復運動;並且 該多個突出物中的每一個都包括面向該向前方向的銳邊和面向該向後方向的鈍邊。
- 如請求項7的自動化系統,進一步包括第二邊緣接合工具,其包括第二工具背襯接合特徵件,其中: 該面板包括與該寬闊表面相反的第二寬闊表面; 第二背襯層經由該第二背襯層與該未固化的預浸漬纖維增強聚合物之間的黏著力被固定到該面板的該第二寬闊表面,並與該第二寬闊表面齊平; 該第二邊緣接合工具包括第二工具板,並且該第二工具背襯接合特徵件包括從該第二工具板突出的多個第二工具突出物; 該第二工具板相對於該面板以第二板角固定;並且 該第二工具板可選擇性地操作以沿著相對於該面板以該第二板角成角度且與該第二背襯層的第二背襯層邊緣部分的第二背襯層前緣平行的平面往復運動。
- 如請求項7的自動化系統,其中用於將該背襯層的該剩餘部分與該面板分離的裝置包括夾具,其被配置為當該邊緣部分與該面板分離時夾住該邊緣部分,並且當該邊緣部分被該夾具夾住時可相對於面板移動,使得整個該背襯層與該面板分離。
- 如請求項7的自動化系統,其中: 該邊緣接合工具包括第二板; 該背襯接合特徵件包括從該第二板突出的多個第二突出物; 該第二板相對於該面板以第二板角固定,該第二板角不同於該板角; 該第二板可選擇性地操作以沿著相對於該面板以該第二板角成角度且與該背襯層的第二邊緣部分的前緣平行的平面往復運動; 該第二板沿著該第二平面沿朝向該面板的第二向前方向和遠離該面板的第二向後方向往復運動;並且 該多個第二突出物中的每一個都包括面向該第二向前方向的銳邊和面向該第二向後方向的鈍邊。
- 如請求項7的自動化系統,進一步包括滾輪,該滾輪可選擇性地操作以當該背襯層被粘合地固定到該面板的該寬闊表面時沿著該背襯層滾動。
- 如請求項7的自動化系統,其中該銳邊為凹面,該鈍邊為凸面。
- 如請求項7的自動化系統,其中該板角是銳角。
- 一種從由未固化的預浸漬纖維增強聚合物製成之面板移除背襯的方法,其中該背襯層經由該背襯層與該未固化的預浸漬纖維增強聚合物之間的黏著力被固定到該面板的寬闊表面,並與該寬闊表面齊平,該方法包括以下步驟: 將該面板相對於邊緣接合工具定向於背襯分離取向; 將該面板相對於該邊緣接合工具定位於背襯分離位置; 相對於該面板並且當該面板處於該背襯分離取向和該背襯分離位置時移動該邊緣接合工具,使得該邊緣接合工具的背襯接合特徵件僅在該背襯層的邊緣部分處接合該背襯層,並且只有該背襯層的該邊緣部分與該面板分離;以及 將該背襯層的該邊緣部分與該面板分離之後,將該背襯層的剩餘部分與該面板分離; 其中: 該邊緣接合工具包括輪,並且該背襯接合特徵件包括圍繞該輪周向間隔開的齒;並且 移動該邊緣接合工具的步驟包括:當該面板定向於該背襯分離取向並定位於該背襯分離位置時,圍繞與該背襯層的該邊緣部分的前緣平行的軸線旋轉該輪,並且當旋轉該輪時,沿與該面板的該寬闊表面平行的輪方向平移該輪,使得僅該輪的該齒重複接合該背襯層的該邊緣部分。
- 如請求項14所述之方法,其中: 該背襯層進一步包括在該面板的相對於該邊緣部分的相反端部處的第二邊緣部分; 該邊緣接合工具進一步包括第二輪,並且該背襯接合特徵件進一步包括圍繞該第二輪周向間隔開的第二齒;並且 移動該邊緣接合工具的步驟進一步包括:圍繞與該背襯層的該第二邊緣部分的後緣平行的第二軸線沿與該輪的旋轉方向相反的旋轉方向旋轉該第二輪,並且當旋轉該第二輪時,沿與該面板的該寬闊表面平行且與該輪方向相反的第二輪方向平移該輪,使得僅該第二輪的該第二齒重複接合該背襯層的該第二邊緣部分,並且只有該背襯層的該第二邊緣部分與該面板分離。
- 如請求項14所述之方法,其中將該背襯層的該剩餘部分與該面板分離包括:在該背襯層邊緣部分與該面板分離之後夾住該背襯層的該邊緣部分,並且當該背襯層邊緣部分被夾住時,使該背襯層邊緣部分相對於該面板移動,使得整個該背襯層與該面板分離。
- 如請求項14所述之方法,其中旋轉該第二輪進一步包括:在接合該背襯層的該邊緣部分之後,旋轉該第二齒向上並遠離該面板,使得該邊緣部分被提升並與該面板的寬闊表面分離開。
- 一種用於從由未固化的預浸漬纖維增強聚合物製成的面板移除背襯層的自動化系統,其中該背襯層經由該背襯層與該未固化的預浸漬纖維增強聚合物之間的黏著力被固定到該面板的寬闊表面,並與該寬闊表面齊平,該自動化系統包括: 邊緣接合工具,其包括背襯接合特徵件並且可相對於該面板移動,使得該邊緣接合工具的背襯接合特徵件僅接合該背襯層的邊緣部分並且只有該背襯層的該邊緣部分與該面板分離;以及 在該背襯層的該邊緣部分與該面板分離之後,用於將該背襯層的剩餘部分與該面板分離的裝置; 其中: 該邊緣接合工具包括輪; 該背襯接合特徵件包括圍繞該輪周向間隔開的齒;並且 該輪可選擇性地操作以圍繞與該背襯層的該邊緣部分的前緣平行的軸線旋轉,並且在該輪正在旋轉的同時平行於該面板的該寬闊表面平移。
- 如請求項18所述之自動化系統,其中該背襯層還包括第二邊緣部分位於該面板的相對端相對於該邊緣部分; 該邊緣接合工具進一步包括第二輪; 該背襯接合特徵件進一步包括圍繞該第二輪周向間隔開的第二齒;並且 該第二輪選擇性地可操作以圍繞與該背襯層的該第二邊緣部分的後緣平行的軸線沿與該輪的旋轉方向相反的旋轉方向旋轉,並且在該第二輪旋轉時平行於第二輪平移。
- 如請求項18所述之自動化系統,其中用於將該背襯層的該剩餘部分與該面板分離的裝置包括夾具,其被配置為當該邊緣部分與該面板分離時夾住該邊緣部分,並且當該邊緣部分被該夾具夾住時可相對於面板移動,使得整個該背襯層與該面板分離。
- 如請求項18所述之自動化系統,進一步包括滾輪,該滾輪可選擇性地操作以當該背襯層被粘合地固定到該面板的該寬闊表面時沿著該背襯層滾動。
- 如請求項18所述之自動化系統,其中該輪具有至少與該面板的寬度一樣寬的寬度。
- 如請求項18所述之自動化系統,其中第二輪可沿旋轉方向旋轉運作,該第二齒中的每一個包括面向該旋轉方向的銳邊。
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