用于制造氣球囊的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種組合裝置(500)，其包括具有第一和第二水平面(402和404)的工作臺(400)、設置在第一水平面(402)上的指示器(406)和密封部件(450)。第一水平面(402)布置成容放材料的第一片部分。指示器(406)沿工作臺(400)的長度方向軸線布置以指示將加強筋附連到第一片部分上的位置。第二水平面(404)布置成容放氣球囊的包括第一片部分、加強筋和材料的第二片部分的組裝好的三角布部分。密封部件(450)被配置成沿著工作臺(400)移動，并施加熱密封以將設置于其上的第一和第二片部分結合到一起，以形成氣球囊的至少一部分，在該部分，加強筋被布置成靠近三角布的中心線。
【專利說明】用于制造氣球囊的系統(tǒng)
[0001]對相關申請的交叉引用
[0002]本申請是2014年7月23日提交的美國專利申請第14/338，756號的繼續(xù)申請，該美國專利申請要求2013年12月20日提交的美國臨時專利申請第61/918，772號的申請日的權益，其公開特此通過引用被合并于此。
【背景技術】
[0003]計算裝置，諸如個人計算機、膝上型計算機、平板計算機、蜂窩電話和無數類型的能夠上網的裝置，在現(xiàn)代生活的許多方面逐漸盛行。這樣，對借助互聯(lián)網、蜂窩數據網絡和其他這樣的網絡的數據連接的需求不斷增長。但是，有世界上的很多地方數據連接仍不可用，或者即使可用，也是不可靠的和/或昂貴的。于是，額外的網絡基礎設施是所期望的。
[0004]—些系統(tǒng)可以通過在平流層運行的氣球網絡提供網絡訪問。由于這些氣球在部署和運行期間經歷的各種力，存在材料的柔性和穩(wěn)定性之間的需求的平衡。這樣，氣球包括許多部件，諸如由可以被構造成為片或瓣以形成“南瓜狀”或有瓣的氣球的材料制成的柔性囊、以及多個支撐所述瓣的加強筋(tendon)。
[0005]通常，氣球囊的這些部件在氣球能飛行之前被組裝。當此組裝技術被手工執(zhí)行時，工作會變得極其耗時且缺乏一致性。

【發(fā)明內容】

[0006]本公開的多方面有利于提供用于在氣球囊的制造過程中使用的組合裝置。在一個實施方式中，該組合裝置包括具有第一和第二水平面的工作臺部件、設置在第一水平面的指示器和密封部件。所述第一水平面布置成容放材料的第一片部分。指示器沿著所述工作臺部件的長度方向軸線布置，以指示用于將加強筋附連到第一片部分上的位置。所述第二水平面布置成容放氣球囊的組裝好的三角布(gore)部分，所述三角布部分包括第一片部分、加強筋和材料的第二片部分。密封部件被配置成沿著工作臺移動，并施加熱密封以將設置于其上的第一和第二片部分結合在一起。這可以形成氣球囊的三角布部分的至少一部分，使得加強筋被布置成靠近三角布的中心線。
[0007]在一個示例中，密封部件被進一步配置成在每個片的邊緣處切割第一和第二片部分。軌道可以沿著工作臺部件的長度方向軸線布置。密封部件能被配置成沿著所述軌道移動，以將第一和第二片部分熱密封到一起。
[0008]在另一示例中，工作臺部件包括覆層材料，該覆層材料允許第一片部分在第一水平面各處滑動。所述組合裝置也可以包括氣流單元。氣流單元在被啟動時導致一定量氣流從而將第一片部分相對于工作臺部件的第一水平面暫時保持在適當位置。在這點上，覆層材料能被配置成允許來自氣流單元的氣流到達設置在工作臺部件的第一水平面上的第一片部分。
[0009]在再一示例中，供給軌道可以附連到工作臺部件的第一水平面上。所述供給軌道能布置成在設置在第一水平面的指示器之內引導給定加強筋長度。
[0010]在另一實施方式中，可以提供一種系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括具有氣球囊的氣球和用于在氣球囊的制造過程中使用的組合裝置。所述組合裝置包括具有第一水平面和第二水平面的工作臺部件、設置在第一水平面上的指示器和密封部件。所述第一水平面布置成容放材料的第一片部分。所述指示器沿著工作臺部件的長度方向軸線布置，以指示用于將加強筋附連到第一片部分上的位置。所述第二水平面布置成容放氣球囊的包括第一片部分、加強筋和材料的第二片部分的組裝好的三角布部分。密封部件被配置成沿著工作臺移動并施加熱密封，以將設置在其上的第一片部分和第二片部分結合在一起。這可以形成氣球囊的三角布部分的至少一部分，使得加強筋靠近三角布的中心線布置。
[0011]在再一實施方式中，可以提供一種制造氣球囊的方法。所述方法包括橫過具有第一水平面和第二水平面以及設置在第一水平面上的指示器的工作臺布置材料的第一片部分。第一水平面可以布置成容放材料的第一片部分。指示器可以沿著工作臺的長度方向軸線布置，以指示用于將加強筋附連到第一片部分上的位置。所述第二水平面可以布置成容放氣球囊的組裝好的三角布部分，該組裝好的三角布部分包括至少第一片部分、加強筋和材料的第二片部分。第一片部分可以固定到工作臺的第一水平面上。其中設置有加強筋的管子部分可以粘接到第一片部分上，使得管子部分與指示器對齊。材料的第二片部分可以定位在布置在工作臺上的第一片部分和管子部分上。利用熱密封裝置，第一和第二片部分被連接到一起。連接好的第一和第二片部分形成氣球囊的三角布部分的至少一部分，使得在管子部分內的加強筋布置成靠近三角布部分的中心線。
【附圖說明】
[0012]圖1是根據本公開的多方面的系統(tǒng)的功能圖。
[0013]圖2是根據本公開的多方面的氣球的一示例。
[0014]圖3是根據本公開的多方面的氣球囊三角布的一示例。
[0015]圖4A是根據本公開的多方面的工作臺部件的一示例。
[0016]圖4B是根據本公開的多方面的密封部件的一示例。
[0017]圖5是根據本公開的多方面的一系統(tǒng)的一不例。
[0018]圖6是根據本公開的多方面的用于組裝氣球囊三角布的工藝的一示例。
[0019]圖7是根據本公開的多方面的工作臺部件的另一示例。
[0020]圖8是根據本公開的多方面的工作臺部件的再一示例。
[0021]圖9是根據本公開的多方面的流程圖的一示例。
【具體實施方式】
[0022]本公開總地涉及提供一種制造氣球囊的系統(tǒng)，該氣球囊用于通信網絡中的高海拔氣球。在一些情況下，該通信網絡可以包括幾千個氣球，它們同時部署在平流層中。為了提高制造大量氣球的整體效率，在此描述的特征可以提供一種可重復的且自動的工藝。這些特征也有助于最小化可能由人接觸造成的不精確和損壞。
[0023]在一個實施方式中，氣球的每個氣球囊包括多個氣球囊三角布。每個氣球囊三角布可以包括輕重量膜材料的第一和第二片部分。片部分可以在每個片的邊緣處被熱密封在一起，以形成多個氣球囊三角布中的至少一個三角布部分。使加強筋設置于其中的管子部分可以被粘合到第一片部分，使得管子部分中的加強筋筆直布置在三角布的中心線處。在一些方面中，三角布可以利用下面更詳細描述的制造工藝來建造。
[0024]為了提高用于氣球囊的三角布的制造工藝的自動化，制造方法可以包括緊湊的組裝工作臺。此工作臺通過允許氣球囊整個在工作臺的表面上被制造可以用于最小化氣球囊與不受控制的表面的接觸。工作臺的此表面可以為了清潔而被嚴格控制，以防止對氣球囊的損壞。
[0025]根據多方面，工作臺可以包括第一和第二水平面(例如工作水平面和擱置水平面)。工作臺的第一水平面被布置成容放材料的第一片部分。指示器可以設置在第一水平面的表面上。指示器沿著工作臺的長度布置，作為用于加強筋的固持位置。例如，指示器可以包括線標記，該線標記用來指示用于將加強筋附連到材料的第一片部分上的位置。
[0026]工作臺的第二水平面或低高度槽可以被布置成托住氣球囊的包括第一片部分、加強筋和材料的第二片部分的組裝好的三角布部分。這可以允許在制造給定三角布部分過程中氣球囊膜的堆疊，而不影響工作臺的第一水平面上的膜材料的頂層片。
[0027]為了組裝氣球囊的給定三角布部分，工作臺上拉伸開的材料的第一和第二片部分可以例如利用熱結合而被密封到一起。材料的此熱結合能夠用各種技術實現(xiàn)。在一個示例中，可以使用具有軌道的熱密封器。該熱密封器可以被配置成通過在軌道上來回移動而沿著工作臺的長度行進。熱密封器可以使用熱結合密封，以在按壓運動中將第一片部分和第二片部分連接到一起，一次一段。所述一段可以是片部分的對應于給定長度諸如一米的段。在此示例中，熱密封器移動、密封、再次移動，直到它完成通過將第一和第二片部分結合到一起而制成的三角布部分的整個長度。
[0028]在制造工藝期間，膜材料的第一片部分可以橫跨工作臺的第一水平面在指示器上面被鋪開。此第一片部分可以使用例如一個或更多個夾緊裝置被固定到工作臺上。使加強筋設置在其中的管子部分可以粘合到第一片部分，使得管子部分與工作臺內的指示器對準。膜材料的第二片部分可以被供給到鋪設在工作臺上的第一片和管子部分之上。此時，這兩個片可以被連接到一起。
[0029]為了連接膜材料的片，可以使用若干技術。在一個示例中，一種熱密封裝置能被用來將膜材料熱結合到一起。替代地，可以使用其他類型的裝置，諸如利用連續(xù)滾轉熱密封器，或各種其他類似和不同的熱密封裝置。
[0030]被連接的第一和第二片部分可以形成氣球囊的三角布部分的至少一部分，其中管子部分內的加強筋大體布置到三角布部分的中心線上。熱密封能被進一步配置成在每個片的邊緣處切割第一和第二片部分，使得任何剩余物，諸如第一和第二片的未使用部分，可以被毫無困難地去除和丟棄。
[0031]一旦熱密封裝置已經將第一和第二片部分連接到一起，則完整的三角布可以以一種方式折疊在加強筋上并被放置在工作臺的第二水平面上。這使得組裝好的三角布部分能夠放在工作臺之下，以致不影響將被拉伸到工作臺的第一水平面上的材料的下一頂部片的密封幾何形狀。然后，制造氣球囊的三角布部分的上述工藝可以被一再重復，直到具有足夠完成氣球囊組件的三角布部分為止。
[0032]為了幫助將第一片部分布置在工作臺上，在一些實施方式中，工作臺可以被緊繃地覆蓋以有彈性的材料，該有彈性的材料允許第一片部分的膜材料橫跨工作臺滑動，而不鉤破或打褶。
[0033]為了將第一片部分保持在工作臺上，在一些實施方式中，可以使用真空裝置。例如，有彈性的材料也可以允許諸如來自工作臺之下放置的真空裝置的氣流穿過所述材料流動到鋪設在工作臺上的第一片部分。在此示例中，當真空裝置被啟動時，氣流可以將第一片部分臨時保持在工作臺上適當位置。在此方面，有彈性的材料可以是可透氣的或包括多個孔，所述多個孔允許空氣穿過該材料流動。
[0034]當參照下面的對實施方式的描述和附圖考慮時，本公開的特征和優(yōu)點將被理解。不同附圖中相同的附圖標記可以標識相同或類似的元件。此外，下面的描述不是限制性的；本技術的范圍由所附的權利要求及其等價物限定。雖然根據示例實施方式的某些工藝在圖中被示為按線性方式發(fā)生，但是這不是必須的，除非在此明確表示。不同的工藝可以按不同順序或同時被執(zhí)行。除非另有說明，步驟也可以被增加或省略。
[0035]示例系統(tǒng)
[0036]圖1示出示例系統(tǒng)100，其中可以使用如上所述的氣球。此示例不應被解釋為限制本公開的范圍或本公開的特征的可用性。例如，在此描述的技術能被用在各種類型的單獨的氣球或與其他類型的系統(tǒng)一起使用的氣球上。在此示例中，系統(tǒng)100可以被考慮為“氣球網絡”。氣球網絡100包括多個裝置，諸如氣球102A-F、地面基站106和112和鏈路104、108、110和114，它們被用于促進氣球間的通信以及基站和氣球之間的通信。氣球的一個示例在下面參照圖2被非常詳細地討論。
[0037]示例氣球
[0038]圖2是示例氣球200，其可以代表氣球網絡100中的任何氣球。如圖所示，氣球200包括氣球囊210、有效載荷220和附連到氣球囊210的多個加強筋230以及末端板240。
[0039]氣球囊210可以采取各種形式。在一種情況下，氣球囊210可以由諸如聚乙烯的材料構造，該材料在氣球200在飛行期間漂浮在空中的同時不具有大的負載。附加地或替代地，一些或全部氣球囊210可以由高柔性乳膠材料或橡膠材料諸如氯丁二烯構造。也可以采用其他材料或其組合。此外，氣球囊210的形狀和尺寸可以根據特定的實施改變。另外，氣球囊210可填充以各種氣體或其混合物，諸如氦、氫或任何其他比空氣輕的氣體。氣球囊210由此被設置成在有效載荷220的部署期間具有相關的向上的浮力。
[0040]氣球200的有效載荷220通過諸如纜繩(未示出)的連接被固定至氣球囊。有效載荷220可以包括計算機系統(tǒng)(未示出)，該計算機系統(tǒng)具有一個或更多個處理器和板載數據存儲器。有效載荷220也可以包括各種其它類型的設備和系統(tǒng)(未示出)。例如，有效載荷220可以包括光通信系統(tǒng)、導航系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、海拔高度控制系統(tǒng)和向氣球200的各種部件供電的電源。
[0041 ]氣球囊210內的加壓升力氣體可以導致力或負載施加到氣球200上。在此方面，加強筋230向氣球200提供強度以承載氣球囊210內的加壓氣體產生的負載。在一些示例中，使用多個垂直和水平附連的加強筋可以形成加強筋的籠(未示出)。每個加強筋可以被形成為附連到各氣球囊三角布上的纖維負載帶。替代地，管狀套管可以被粘接到各氣球囊上，加強筋位于該管狀套管中。
[0042]每個加強筋可以被形成為纖維負載帶，其被粘接到各氣球囊三角布上。替代地，一種套管或管子可以粘接到各氣球囊，且加強筋位于其中。在一些實施方式中，加強筋230可以從氣球囊210的頂部延伸到底部，以承受負載。在通常的操作中，這些加強筋230在氣球飛行期間需要被保持在適當位置，以持續(xù)應付負載并維持氣球囊的形狀。
[0043]加強筋230的頂端可以用一種裝置諸如末端板240被聯(lián)接在一起，該裝置可以位于氣球囊210的頂部。在一些示例中，加強筋230的底端也可以彼此連接。例如，相應的板(未示出)可以設置在氣球囊210的基部或底部。在一些示例中，頂部的末端板240可以與氣球囊210的底部的板尺寸和形狀相同。兩個板可以包括用于將加強筋230附連于其上的相應的部件。
[0044]鑒于使氣球囊210盡可能重量輕的目標，它可以由多個氣球囊瓣或三角布構成，該氣球囊瓣或三角布具有諸如聚乙烯或聚對苯二甲酸乙二醇酯的薄膜，所述薄膜重量輕，但是具有適當的強度性能以用作可在平流層部署的氣球囊。在此示例中，氣球囊210由多個氣球囊三角布構成。
[0045]在圖3中，氣球囊三角布300的一示例被示出。如圖所示，氣球囊三角布300可以被成形，使得用于連接氣球囊的相鄰三角布的邊緣接縫302的長度大于三角布300的中心線。當氣球囊被以升力氣體充氣時，可以存在過多的氣球囊三角布材料，該過多的氣球囊三角布材料可以在氣球囊材料上具有任何應力之前稍微向外凸出。由于此，負載可以被施加到氣球囊三角布300的最短部分上，例如三角布300的中心線部分上。
[0046]為了幫助抵御氣球囊內升力氣體導致的負載，加強筋304可以附連到氣球囊的每個三角布的中心線上。如圖所示，加強筋304可以沿中心線縱向定位。在一些實施方式中，加強筋可以穿過加強筋管子延伸。加強筋管子可以是預定厚度的重量輕的透明塑料套管(例如I密耳(mil)的聚乙烯)。雖然加強筋304能在加強筋管子內移動，但是管子能限制此移動，使得加強筋304停留在氣球囊三角布302的中心線附近。
[0047]在一些實施方式中，加強筋管子可以圍繞加強筋304充分地緊，如4mm直徑加強筋304的每一側的2mm間隙。這使得加強筋304由于加強筋304和管子之間的摩擦而能被保持在適當位置。由于此，可以需要較少的管子材料以將加強筋304保持在適當位置，由此減小由于將管子粘接至三角布材料上而導致的氣球囊三角布300的損壞的可能性。
[0048]在另外的實施方式中，加強筋可以在最少數量的固定點306(例如五個)處被固定至加強筋管子304的內部。固定點用于將加強筋304保持在適當位置，直到加強筋管子被粘接到氣球囊三角布300上為止。例如，一種膠帶能用于固定點，其中膠帶可以被設計成在管子與氣球囊三角布300的連接之前失效。
[0049]為了將加強筋304粘接到氣球囊三角布300上，可以采用若干技術。在一個示例中，包括加強筋304的加強筋管子可以包括壓敏粘合劑(PSA)背襯。在此示例中，用于PSA背襯的覆層可以被去除，使得加強筋管子能沿著三角布302的整個長度粘貼。在另外的示例中，能使用熱密封方法。例如，自動化密封單元(未示出)能夠沿著加強筋管子運行，以施加一定溫度的熱以將加強筋管子熱密封到氣球囊三角布300上。加強筋304可以在某制造工藝期間被粘接到氣球囊三角布300上。用于在此制造工藝期間使用的裝置的示例在下面被進一步描述。
[0050]示例組合裝置
[0051 ]本技術的一個方面提供一種用于制造用于氣球的氣球囊三角布的自動化組合裝置。在此示例中，該組合裝置包括特定的機器部件，如緊湊的組裝工作臺和密封裝置。
[0052]在圖4A中，示出用于該組合裝置的工作臺部件400的一個示例。如圖所示，工作臺部件400包括第一水平面402和第二水平面404以及設置在第一水平面402的表面403上的指示器406。指示器406可以用于標記工作臺400上用于在正被制造的氣球囊三角布上放置加強筋的位置。工作臺400可以使之用于成形氣球囊三角布并將單個氣球囊三角布熱密封在一起，該氣球囊三角布由氣球材料408的片(被顯示為卷繞的)制造。在此方面，工作臺部件400還包括彎曲帶410，彎曲帶410能用于指示熱密封可以在哪里發(fā)生，例如在由氣球材料408的卷形成的氣球囊三角布的邊緣處。
[0053]材料408的片可以供給到工作臺400上，以形成給定的氣球囊三角布。例如，氣球材料408的連續(xù)片可以手動展開到工作臺上。如上所述，氣球材料408可以是重量輕的材料，諸如聚乙烯，由此允許操作者的容易的操縱。
[0054]在一些實施方式中，氣球材料408可以例如附連到帶驅動軌道(未示出)上以展開材料。帶驅動軌道可以包括輪，該輪能被手動或自動操作，從而對準一定距離的材料從而將其展開。此一定距離可以對應于要從卷上切割的氣球材料408的預定長度。帶驅動軌道的一個優(yōu)點在于它有助于為每個三角布展開正確量的材料的精度以及限制人與材料接觸的量，該接觸能造成損壞。
[0055]一旦氣球材料408被展開，則利用一系列的約束件或夾子412，它可以被限制在工作臺部件400上。該系列的夾子412可以幫助保持氣球材料408在其被加工同時不偏移。雖然夾子412可以用于限制氣球材料408，但是某些夾子可以擠壓材料408，由此導致一定量的損壞。因為此原因，夾子412的使用可以被限制于工作臺400的一側。例如，夾子可以沿著工作臺400的一側布置，在該側過多的片材料將被切掉以將片成形為氣球囊三角布。
[0056]如圖4中所示，指示器406可以沿著工作臺部件400的長度方向軸線布置。如上面指出的，指示器406可以用于指示用于將加強筋附連到展開到第一水平面402上的氣球材料408的片上的位置。例如，指示器406可以包括一個或更多個線標記。所述線標記可以用于筆直地對準加強筋，使得加強筋靠近氣球囊三角布的中心線定位。例如，如果加強筋放置在線標記之內，則加強筋可以處于正被制造的氣球囊三角布的中心線處。在此示例中，指示器406橫跨工作臺對角地延伸。此對角布置可以幫助減少氣球材料408的浪費。例如，通過將加強筋線對角地布置，為了形成氣球囊三角布，較少的材料將需要被切去。
[0057]第一水平面402可以是工作臺部件400的工作區(qū)域。第一水平面402可以包括某種材料的平滑頂層。例如，頂層材料可以覆蓋工作臺的第一水平面402的表面403，并且在一些實施方式中覆蓋第二水平面404的表面405。頂層材料可以是光滑材料，其減小或甚至消除工作臺400內的粗糙起伏。在一個示例中，工作臺部件400的頂層覆層可以是諸如玻璃纖維和/或硅樹脂的柔順材料的厚層(例如3/8英寸)，或者具有一定程度熱彈性的其他類型的類似材料。此頂層的優(yōu)點在于它有助于形成用于鋪展氣球材料408的片的工作臺400的平放部分。
[0058]雖然工作臺部件的頂層能是耐熱的，但是直接抵靠此材料將氣球囊三角布熱密封到一起可以不是可行的，因為三角布可能在此工藝中被損壞。例如，作為將熱密封裝置壓靠在工作臺部件400上以形成三角布的結果，氣球囊三角布的邊緣可以變彎曲和變形。結果，工作臺部件400可以在熱密封發(fā)生處，諸如在彎曲帶410處，包括額外的材料。
[0059]彎曲帶410可以在工作臺400上指示用于氣球材料408的熱密封發(fā)生的地方。在一些實施方式中，彎曲帶410可以包括額外材料，諸如浸漬有聚四氟乙烯(PTFE)涂層的玻璃纖維，其具有比工作臺部件400的頂層涂層更高的熔點。此額外涂層也可以有助于防止材料408因為在帶410處進行的熱密封而粘到工作臺400上。
[0060]工作臺部件400的第二水平面404可以被配置以堆積氣球囊的組裝好的氣球囊三角布。例如，第二水平面404可以包括用于在制造過程中保持氣球囊三角布的槽狀擱置區(qū)域。第二水平面404的表面405可以被配置，使得該表面足夠寬以堆放多個組裝好的氣球囊三角布，該組裝好的氣球囊三角布包括附連到每個三角布部分的加強筋。在第二水平面404處，三角布可以在用于給定氣球囊的三角布的不同部分在第一水平面402處正被加工的同時擱置。使工作臺400被配置有兩個水平面的優(yōu)點是在氣球材料408的片被熱密封到一起之后，它們能被移開，而不影響氣球材料的頂部片平鋪在第一水平面上。
[0061]為了將氣球材料408的片熱密封到一起，該組合裝置可以包括密封機器部件。僅作為示例，圖4B是用于該組合裝置的密封部件450的一示例。在此示例中，密封部件450包括密封裝置452，該密封裝置452通過致動臂454被聯(lián)接至軌道456。在一些實施方式中，控制單元460可以被用于使用通信鏈路462控制密封部件450的操作，該通信鏈路462能是有線或無線鏈路。
[0062]為了利用通信鏈路462與密封部件450通信，部件450可以包括通信電路(未示出)。此通信電路可以包括用于處理往來于控制單元460的信號的接收器/發(fā)射器。在一些示例中，這些信號可以包括用于密封部件450的命令，例如啟動致動臂456和/或啟動密封裝置452的熱密封操作。
[0063]密封裝置452可以包括設置在該裝置上的可電加熱元件451?？杉訜嵩?51可以為預定寬度和長度，該預定寬度和長度可以用來接合氣球材料的層。例如，在例如通過電力的流動被啟動時，可加熱元件451可以達到某溫度，該溫度足夠熱以熱結合或以其他方式將氣球材料的兩個片的一段熔化到一起。在這點上，為了熱結合起動，密封裝置452可用于將片壓到一起。在一些實施方式中，可加熱元件451可以具有大體平坦的表面，使得熱結合可以在氣球材料的正被結合的段的各處被一致地施加。雖然熱觸發(fā)粘合劑或其他類型的類似粘合劑可以用于熱密封氣球材料，但是將片熔化到一起的優(yōu)點在于它以最少的部件導致更快和更容易的工藝，并且可以在被結合材料各處形成更好的熱膨脹系數(CTE)匹配。
[0064]在一些實施方式中，密封裝置452可以提供用于氣球材料408的熱密封和切割的操作的組合。例如，密封裝置452可以被配置成在進行密封的同時通過利用熱和一定量的壓力切割氣球材料408。替代地，密封裝置452可以包括附連到可加熱元件451上的刀刃狀切割構件(未示出)。在一些實施方式中，切割構件可以直接附連到密封裝置452上，或可以與密封裝置452分離，并且在熱結合完成之后被使用。配置密封裝置452以用于切割的益處在于氣球材料可以在被熱結合之后被立即切割。例如，隨著密封裝置452壓到氣球材料上，該密封裝置可以被配置成自動移動，從而導致切割構件切去部分額外材料。
[0065]為了移動密封裝置452，可以使用軌道456。軌道456能被安裝在任何適當的支撐件上。如圖4中所示，軌道456安裝在頂置支撐件457上。在一些實施方式中，軌道456可以被配置，使得密封裝置452能沿著水平軸線相對于支撐件457被引導。此水平軸線可以對應于展開到工作臺400上的氣球材料的片的長度方向。軌道456能被配置，使得密封裝置452能夠通過利用致動臂454水平地前后移動。密封裝置452沿著軌道456的此前后移動能手動或自動操作，例如通過使用來自通信單元460的命令。
[0066]密封裝置452能被安裝到致動臂454上。如上面指出的，臂454可以允許密封裝置452沿著軌道456的水平移動的一些自由。在一些實施方式中，致動臂454也能被起動從而引起密封裝置452垂直移動。例如，致動臂454可以包括殼體(未示出)，該殼體能在第一位置和第二位置之前伸出和收縮臂。在一些方面，致動臂454的伸出允許密封裝置452被壓靠在氣球材料上，以導致熱結合起動。如同沿著軌道452的移動一樣，致動臂454能被手動地、自動地或手動與自動某種組合地伸出和/或收縮，例如通過使用來自通信單元460的命令。
[0067]圖5是組合裝置500的示例，其可以包括機器部件，諸如如上所述的工作臺部件400和密封部件500。組合裝置500可以用于制造用于氣球的氣球囊三角布。在制造工藝期間，膜材料的第一片部分可以被展開并放置到工作臺400的第一水平面402上在指示器406之上。包括加強筋的加強筋套管部分可以與指示器406對準，并且例如通過熱密封或替代地通過從加強筋套管上去除粘合劑背襯并將套管壓到氣球囊三角布上而被粘接到第一片上。材料408的第二片部分可以被供給到工作臺400上，以將其與第一片連接。
[0068]為了將膜材料的片連接到一起，密封部件450可以從工作臺400的一個端部到相反的端部前后移動，由此沿著工作臺400的長度來回移動。密封部件450可以通過熱密封擱置在第一水平面上的材料408的一段例如長度上一米左右來操作。例如，密封部件450可以下壓在工作臺400上以熱密封氣球囊三角布材料的特定段，隨后被提升并移動到要被熱密封的下一段。密封部件450的此向上、移位和向下運動能被重復，直到鋪展的材料的整個長度按接連的段被熱密封，導致完成的氣球囊三角布。
[0069]在完成氣球囊三角布之后，不用于三角布的額外片材料可以例如通過利用密封部件450的切割元件或通過其他技術被切除。此額外材料然后能被輕易地移開，從而被丟棄或回收。在一些實施方式中，吸收棍(uptake roll)能被用來捕獲或供入過剩的或廢棄的氣球材料408，以進一步減少材料處理。
[0070]完成的氣球囊三角布可以被移動且堆疊在工作臺的第二水平面上。此時，氣球材料408的相繼的片能被展開到工作臺400上，用于制造要被附連到氣球囊上的另外的氣球囊三角布。制造氣球囊三角布的工藝能針對材料408的連續(xù)片重復，直到已經制造了足夠數量的三角布為止。下面參照圖6進一步描述此組裝過程的一示例。
[0071]圖6是用于例如通過使用如上所述的組合裝置500組裝氣球囊三角布的工藝600的一示例。在步驟I，第一片材料602可以平鋪在工作臺400的第一水平面上。在步驟2，加強筋604可以粘接到第一片材料602的面向上的部分。如在步驟2所示，加強筋604可以最初在第一片材料602之上。來自此第一片的多余材料可以例如使用切割元件被切去。此多余材料可以被切去，使得片的初始邊緣能被形成為單獨的氣球囊三角布的形狀。如上所述，加強筋604被設置，使得在被完成時它將在此三角布的中心線附近。
[0072]在一些方面中，加強筋604也能用于幫助對準片。例如，在步驟3，第一片材料602能被圍繞加強筋604旋轉或以其他方式折疊。在步驟4，第一片602可以被翻轉，使得片位于加強筋之上。結果，第一片602的具有氣球囊三角布形狀的邊緣面向工作臺400的第二水平面。包括加強筋的第一片的此成形的邊緣可以堆疊到第二水平面上，使得第一片602的未成形的邊緣仍擱置在第一水平面上。
[0073]在步驟5，第二片材料606可以平鋪在工作臺400的第一水平面上在第一片602的一部分上。第二加強筋608可以粘接到第二片材料606的面向上的部分。在步驟6，第一和第二片材料602和606可以例如利用密封裝置被熱結合到一起。在步驟7，按照氣球囊三角布的形狀多余材料被切去。應該指出的是，在一些實施方式中，例如通過使用密封裝置，多余材料能在第一和第二片的熱結合的同時被切去。在步驟8，包括附連的加強筋604和608的兩個片602和606被堆疊在工作臺的第二水平面上。如圖所示，第二片602的一邊緣仍擱置在第一水平面上。此未成形的邊緣能被用于連接隨后的氣球囊三角布。
[0074]在步驟9，第三片材料610可以被平鋪在工作臺400的第一水平面上在第二片606的一部分之上。如前面那樣，第三加強筋612可以被粘接至第三片610的上表面。在階段10，第三片610可以被熱結合到第二片610，并且通過切去材料的額外部分而被形成為成形的氣球囊三角布。如上面指出的，這些步驟可以被一再重復，直到用于特定氣球囊尺寸的足夠數量(例如大約35個左右)的氣球囊三角布被制造。
[0075]上述工藝僅是用于利用在此描述的技術制造氣球囊三角布的一個示例性工藝，為了氣球囊三角布制造，可以增加、去除或補充其他工藝、方法或步驟。此外，一些組裝部件能被修改或以其他方式改變，以進一步增加氣球囊三角布制造工藝的效率。這些不同的替代方式中的一些在下面被進一步描述。
[0076]圖7是另一類似于工作臺部件400的工作臺部件700的示例，該工作臺部件700可用于氣球囊三角布的制造。在這點上，工作臺部件700的特征可以結合如上所述的工作臺部件400的特征被使用。在此示例中，工作臺部件700被修改以便于氣球材料408在工作臺部件700上的展開。例如，如圖7所示，工作臺700可以包括覆層材料702。此覆層材料可以是一種有彈性的材料，諸如聚酯混合材料，或具有類似性能的其他類型的材料。覆層材料可以緊繃地覆蓋工作臺700的水平面，并允許氣球材料408的第一片部分平滑地在該水平面上滑動，使得它能被快速地設置在工作臺700上。
[0077]在一些實施方式中，修改的工作臺部件700也可以包括氣流單元704。氣流單元704可以被配置成相對于工作臺部件700的水平面臨時將第一片部分保持在適當位置。例如，氣流單元704可以包括位于工作臺700之下的一個或更多個風扇。所述風扇能被配置成引發(fā)穿過工作臺700起作用的一種真空效果，以暫時壓緊氣球材料408的第一片部分。為了氣流穿過，工作臺700可以包括多個開口 706或孔。在這點上，覆層材料702可以包括有彈性的材料的多孔織物，從而允許氣流從工作臺700之下穿過，以抵達設置在第一水平面上的第一片部分。
[0078]在圖8中，示出可以用于氣球囊三角布的制造的類似于工作臺部件400的工作臺部件800的再一示例。在這點上，工作臺部件800的特征可以結合如上所述的工作臺部件400的特征使用。在此示例中，工作臺部件800被修改以便于加強筋的供給。如圖8所述，加強筋軌道802可以被安裝，以用于沿著氣球囊三角布的中心線的加強筋輸送。例如，某長度的加強筋材料804(被顯示為卷)可以用軌道802被引導到工作臺700上。軌道802可以在工作臺中的凹陷或溝槽內，足以保持加強筋，使得氣球材料408的片能夠與工作臺700的表面平齊。
[0079]一旦此加強筋材料804被供給而橫跨工作臺700，則加強筋可以被附連到氣球囊三角布的中心線上。在一些方面中，軌道802通過幫助使用于在氣球材料408在工作臺700上的自動展開期間附連加強筋到氣球囊三角布上的流水線工藝自動化，可以有效地促進氣球囊三角布的制造。
[0080]示例流程圖
[0081]圖9是流程圖900的一示例，其描繪了用于制造氣球囊的上述方面中的一些的示例。如前面討論的，以下操作不必按下面描述的精確順序執(zhí)行。而是，如上面提到的，各種操作能以不同順序或同時被處理，并且多個操作可以被添加或省略。
[0082]在框910中，材料的第一片部分可以橫跨具有第一和第二水平面和設置在第一水平面上的指示器的工作臺布置。例如，第一片部分可以手動或自動地從材料卷設置到工作臺上。
[0083]在框920中，第一片部分可以被暫時固定到工作臺的第一水平面上。例如，第一片部分可以利用夾子或其他類型的裝置被固定到工作臺上，以防止第一片部分在它被加工的同時移動。
[0084]在框930中，其中設置有加強筋的管子部分可以粘接到第一片部分上，使得管子部分與指示器對準。例如，管子部分可以利用粘合劑或在一些實施方式中利用熱密封技術被粘接到第一片部分上。指示器可以被使用，使得在形成氣球囊三角布時，管子部分與三角布的中心線對準。
[0085]在框940中，材料的第二片部分可以設置在工作臺上布置的第一片部分和管子部分之上。例如，在管子部分粘接到第一片上之后，第二片可以從材料卷展開。正如在第一片中那樣，第二片部分可以從材料卷被手動或自動地展開到工作臺上。
[0086]在框950中，第一和第二片部分可以利用熱密封裝置被連接到一起。被連接起來的部分形成氣球囊三角布，使得加強筋布置成靠近三角布的中心線。在此框中，未用于氣球囊三角布的多余材料可以利用切割元件切去。
[0087]在框960中，氣球囊的三角布部分可以安置在工作臺的第二水平面上，而不影響材料的額外片部分被布置在第一水平面上。
[0088]在框965中，可以確定是否已經制造了足夠數量的氣球囊三角布。例如，足夠數量的氣球囊三角布可以是足以形成完整氣球囊的三角布。如果足夠數量的氣球囊三角布已經被制造，那么流程圖900可以停止。否則，流程圖900可以返回到步驟910，在該步驟910額外的氣球囊三角布的制造可以繼續(xù)，直到有足夠的被組裝以形成完整氣球囊的三角布為止。
[0089]前面的替代示例中的大多數不是相互排斥的，而是可以以各種組合實施以實現(xiàn)獨特優(yōu)點。由于上面討論的特征的這些和其他變型和組合能被使用而不背離權利要求限定的主題，所以前面對實施方式的描述應該被作為示范對待，而非被作為對權利要求限定的主題的限制對待。另外，在此描述的示例的條款以及措辭為“諸如”、“包括”等的語句不應被解釋為將權利要求的主題限制于特定示例；而是，這些示例意在僅示范出很多可能的實施方式中的一個。此外，在不同附圖中的相同附圖標記能標識相同或類似的元件。
【主權項】
1.一種用于制造氣球囊的組合裝置，所述組合裝置包括: 工作臺部件，所述工作臺部件具有第一水平面和第二水平面以及設置在所述第一水平面上的指示器，所述第一水平面布置成容放材料的第一片部分，所述指示器被沿著所述工作臺部件的長度方向軸線布置以指示用于將加強筋附連到所述第一片部分上的位置，所述第二水平面被布置成容放所述氣球囊的至少包括所述第一片部分、所述加強筋和材料的第二片部分的組裝好的三角布部分；以及 密封部件，所述密封部件被配置成沿所述工作臺部件移動并施加熱密封以將所述第一片部分結合到設置在其上的所述材料的所述第二片部分上，以形成所述氣球囊的三角布部分的至少一部分，使得所述加強筋被布置成靠近所述三角布部分的中心線。2.如權利要求1所述的組合裝置，其中，所述密封部件被進一步配置成在每個片的邊緣切割所述第一片部分和第二片部分。3.如權利要求1所述的組合裝置，還包括沿所述工作臺部件的所述長度方向軸線布置的軌道，其中所述密封部件被配置成沿所述軌道移動，以將所述第一片部分和第二片部分熱密封到一起。4.如權利要求1所述的組合裝置，其中，所述工作臺部件包括覆層材料，所述覆層材料允許所述第一片部分跨所述第一水平面滑動。5.如權利要求4所述的組合裝置，還包括氣流單元，所述氣流單元在被啟動時導致適量氣流，所述適量氣流暫時將所述第一片部分相對于所述工作臺部件的所述第一水平面保持在適當位置。6.如權利要求5所述的組合裝置，其中，所述覆層材料被配置成允許來自所述氣流單元的氣流抵達設置在所述工作臺部件的所述第一水平面上的所述第一片部分。7.如權利要求1所述的組合裝置，還包括供給軌道，所述供給軌道附連到所述工作臺部件的所述第一水平面上，所述供給軌道被布置成在設置于所述第一水平面上的所述指示器內引導給定的加強筋長度。8.一種系統(tǒng)，包括: 具有氣球囊的氣球；以及 用于在所述氣球囊的制造期間使用的組合裝置，所述組合裝置包括: 具有第一水平面和第二水平面以及設置在所述第一水平面上的指示器的工作臺部件，所述第一水平面被布置成容放材料的第一片部分，所述指示器被沿著所述工作臺部件的長度方向軸線布置以指示用于將加強筋附連到所述第一片部分上的位置，所述第二水平面布置成容放所述氣球囊的至少包括所述第一片部分、所述加強筋和材料的第二片部分的組裝好的三角布部分；以及 密封部件，所述密封部件被配置成沿著所述工作臺部件移動并施加熱密封以將所述第一片部分結合到設置在其上的所述材料的所述第二片部分上，以形成所述氣球囊的三角布部分的至少一部分，使得所述加強筋布置成靠近所述三角布部分的中心線。9.如權利要求8所述的系統(tǒng)，還包括軌道，所述軌道沿著所述工作臺部件的所述長度方向軸線布置，其中所述密封部件被配置成沿著所述軌道移動以將所述第一片部分和第二片部分熱密封到一起。10.如權利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述密封部件被進一步配置成在每個片的邊緣處切割所述第一片部分和第二片部分。11.如權利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述工作臺部件包括覆層材料，所述覆層材料允許所述第一片部分跨所述第一水平面滑動。12.如權利要求11所述的系統(tǒng)，還包括氣流單元，所述氣流單元在被啟動時導致適量氣流，所述適量氣流暫時將所述第一片部分相對于所述工作臺部件的所述第一水平面保持在適當位置。13.如權利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述覆層材料被配置成允許來自所述氣流單元的氣流抵達設置在所述工作臺部件的所述第一水平面上的所述第一片部分。14.如權利要求8所述的系統(tǒng)，還包括供給軌道，所述供給軌道附連到所述工作臺部件的所述第一水平面，所述供給軌道被布置成在設置于所述第一水平面上的所述指示器內引導給定的加強筋長度。15.一種制造氣球囊的方法，所述方法包括: 橫跨具有第一水平面和第二水平面以及設置在所述第一水平面上的指示器的工作臺布置材料的第一片部分，所述第一水平面布置成容放材料的第一片部分，所述指示器沿著所述工作臺的長度方向軸線布置以指示用于將加強筋附連到所述第一片部分上的位置，所述第二水平面被布置成容放所述氣球囊的包括至少所述第一片部分、所述加強筋和材料的第二片部分的組裝好的三角布部分； 將所述第一片部分固定到所述工作臺的所述第一水平面上； 將其中設置有所述加強筋的管子部分粘接到所述第一片部分上，使得所述管子部分與所述指示器對準； 將所述材料的所述第二片部分安置在布置在所述工作臺上的所述第一片部分和管子部分之上；以及 使用熱密封裝置將所述第一片部分和第二片部分連接到一起，被連接起來的第一片部分和第二片部分形成所述氣球囊的所述三角布部分的至少一部分，使得所述管子部分內的所述加強筋布置成靠近所述三角布部分的中心線。16.如權利要求15所述的方法，還包括: 將所述氣球囊的所述三角布部分堆疊到所述工作臺的所述第二水平面上；以及 橫跨所述工作臺的所述第一水平面布置材料的第三片部分，以形成所述氣球囊的另外的三角布部分。17.如權利要求15所述的方法，其中，所述熱密封裝置被進一步配置成沿著每個片的邊緣切割所述第一片部分和第二片部分。18.如權利要求15所述的方法，其中，所述工作臺包括覆層材料，所述覆層材料允許所述第一片部分跨所述工作臺的所述第一水平面滑動。19.如權利要求18所述的方法，其中，所述工作臺包括氣流單元，所述氣流單元在被啟動時導致適量氣流，所述適量氣流暫時將所述第一片部分相對于所述工作臺的所述第一水平面保持在適當位置。20.如權利要求19所述的方法，其中，所述覆層材料被配置成允許來自所述氣流單元的氣流抵達設置于所述工作臺的所述第一水平面上的所述第一片部分。
【文檔編號】B64F5/00GK106029504SQ201480075881
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年12月12日
【發(fā)明人】K.羅奇, J.內里, D.H.福里
【申請人】谷歌公司