CN104368494A - 高粘性密封剂涂布系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了高粘性密封剂涂布系统。一种用于涂布密封材料的方法和设备。可以使用机器人设备相对于结构放置喷嘴系统。可以使用所述喷嘴系统和所述机器人设备将所述密封材料以多个流的方式涂布在结构上，以形成具有期望形状的密封剂沉积物，其中所述密封材料的粘性大于选择阈值。

Description

高粘性密封剂涂布系统

技术领域

本公开总体上涉及液体涂布，具体地，涉及高粘性密封剂涂布。进一步具体地，本公开涉及一种用于利用自动系统涂布高粘性密封材料的装置和方法。

背景技术

密封材料可以是用于提供防护阻挡层的粘性流体，该防护阻挡层防止液体和微粒子通过阻挡层。此外，密封材料可以用于密封接头及其他类型的接合面和特征。在一些情况下，密封材料可以用于保护元件免受侵蚀。

密封材料可以用在各种工业中，包括但不限于，航空和航天工业和汽车工业以及其它工业。在航空和航天工业中，密封材料可以用于密封组件、子组件、机体部件、机翼部件和/或其它类型的部件。通常，在航空和航天工业中使用的密封材料会比在汽车工业中使用的密封材料更有粘性。在航空和航天工业中使用的密封材料与在汽车工业中使用的密封材料相比，需要耐受由运作的负载和穿过空气和/或空间的运动所引起的更大的力。

不同类型的涂布系统可以用于在航空和航天工业中涂布密封材料。如在本文中使用的“涂布”密封材料可以包括从喷嘴分配密封材料和/或将密封材料粘附至一个或多个表面。从喷嘴分配密封材料还可以被称为从喷嘴喷射密封材料。

在航空和航天工业中使用的密封材料的高粘性会使这些密封材料的分配和涂布比期望中的更困难。因此，这些密封材料会需要使用人工方法涂布。涂布密封材料的传统人工方法包括但不限于，例如使用人工装置的刷涂、浸渍、滚压和喷射密封材料。

然而，涂布密封材料的这些方法会比期望的使用更多的让人力并且更费时间。此外，这些方法会比期望的更不精确或者更难控制。在一些情况下，密封材料需要用溶剂稀释以降低密封材料的粘性。例如，密封材料需要用非环境友好型的溶剂稀释以降低密封材料的粘性，使得充分地用于喷射操作。此外，与这些类型的方法有关的清除会比期望的更大量和/或更昂贵。

此外，利用用于涂布密封材料的这些传统方法，涂布的密封材料的量、形状和/或厚度会比期望的更不准确。因此，满足使用这些高粘性密封材料涂布的密封压条所要求的结构会比期望中的更困难。在一些情况下，会需要掩模、去掩模、整形和/或修整的过程来改善被涂布的密封压条结构。然而，这些处理比期望中的更费人力以及更耗时间并且可能导致大量的复工。

在汽车工业中使用的用于分配和涂布密封材料的一些当前可用的自动化方法可以适于使用具有低粘性至中等粘性的那些密封材料。例如，这些方法可以适于具有小于约100,000厘泊(cP)的粘性的密封材料。然而，由于在航空和航天工业中使用的密封材料的特性以及与该特性相关联的大于约100,000厘泊的高粘性以及这些类型的密封材料造成的最终的挑战，使得航空航天工程师会认为在汽车工业中使用的自动化涂布方法不适合用于这些类型的密封材料。因此，期望提供一种考虑上述讨论的问题中的至少一些的以及其它可能的问题的方法和设备。

发明内容

在一个示意性实施方式中，一种设备可以包括机器人连接元件、源连接元件以及喷嘴系统。机器人连接元件可被配置为连接至机器人设备。源连接元件可被配置为连接至保持具有大于选择阈值的粘性的密封材料的源。喷嘴系统可以被配置为在结构上以多个流的方式涂布密封剂以形成具有期望形状的密封剂沉积物。

在另一个示意性实施方式中，密封材料涂布系统可以包括机器人连接元件、源、源连接元件以及喷嘴系统。机器人连接元件可被配置为用于将密封材料涂布系统连接至机器人设备。源可以保持具有大于约100,000厘泊的粘性的密封材料。源连接元件可以被配置为将密封材料涂布系统连接到源。喷嘴系统可以被配置为以期望的一致性水平和准确性水平在结构的许多特征上以多股流的方式涂布密封材料，从而形成具有期望形状的密封剂沉积物，其中密封剂沉积物被固化以在许多特征上形成密封。

在又一个示意性实施方式中，可以提供一种涂布密封材料的方法。可以使用机器人设备相对于结构来放置喷嘴系统。可以使用喷嘴系统和机器人设备将密封材料以多个流的方式涂布在结构上，从而形成具有期望形状的密封剂沉积物，其中密封材料的粘性大于选择的阈值。

在又一个示意性实施方式中，提供了用于将密封材料涂布到宇航飞行器的结构的方法。粘性大于选择阈值的密封材料可以从密封材料涂布系统中的喷嘴系统内接收。可以使用机器人设备使喷嘴系统相对于结构而定位为，使得在结构上涂布密封材料的过程中喷嘴系统保持远离结构至少0.5英寸的距离。密封材料可以从喷嘴系统分配。密封材料的粘性可在分配密封材料的过程中改变从而改变正被分配的密封材料分配的流速。然后可以使用机器人设备使喷嘴系统沿着结构移动，同时从喷嘴系统分配密封材料，以保证根据选择的涂布图案以期望的一致性水平和期望的精确性水平将密封材料以多个流的方式涂布在结构上，从而形成具有期望形状的密封剂沉积物。密封剂沉积物可以被固化从而形成具有坚硬表面以及期望形状在选择的容许量内的密封。

总之，根据本发明的一个方面，提供一种设备包括被配置为用于连接至机器人设备的机器人连接元件；被配置为用于连接至保持具有大于选择的阈值的粘性的密封材料的源的源连接元件；以及被配置为在结构上以多个流的方式涂布密封材料以形成具有期望形状的密封剂沉积物的喷嘴系统。

有利地，在设备中，喷嘴系统被配置为在结构上涂布密封材料的过程中保持远离结构至少0.5英寸。

有利地，在设备中，喷嘴系统被配置为在结构上涂布密封材料的过程中保持远离结构至少1.0英寸。

有利地，在设备中，机器人设备被配置为使喷嘴系统相对于结构移动，以使得以期望的一致性水平和准确性水平涂布密封材料。

有利地，在设备中，密封剂沉积物的期望形状为沿着压条的长度具有基本上均匀的厚度和宽度的压条。

有利地，设备还包括温度控制元件，该温度控制元件与喷嘴系统相关联并且被配置为控制流过喷嘴系统的密封材料的温度以改变密封材料的粘性。

有利地，在设备中，喷嘴系统被配置为使用选择的涂布图案以单流模式和多流模式中的一种在结构上涂布密封材料。

有利地，在设备中，所选择的涂布图案为涡形图案。

有利地，在设备中，喷嘴系统被配置为在结构的多个特征上以多个流的方式涂布密封材料，使得密封剂沉积物固化为在多个特征上形成具有期望形状的密封。

有利地，在设备中，多个特征中的一特征选自接合处、紧固件、紧固件的端部、一个或多个组件之间的界面、凹槽以及接缝中的一个。

有利地，在设备中，用于密封材料的粘性的选择的阈值大于约100,000厘泊。

有利地，在设备中，其中源是密封剂盒。

有利地，在设备中，其中机器人连接元件、源连接元件以及喷嘴系统组成密封材料涂布系统。

有利地，在设备中，其中密封材料涂布系统是一种用于机器人设备的末端执行器。

有利地，在设备中，其中结构选自工件、元件的组件以及子组件中的一个。

有利地，在设备中，结构包括用于航空航天器的多个部件。

有利地，设备，其中涂布在结构上的密封材料被固化以形成具有坚硬表面以及在选择容许量内的期望形状的密封。

根据本发明另一个方面，提供了一种密封材料涂布系统，包括被配置为用于将密封材料涂布系统连接至机器人设备的机器人连接元件；保持具有大于约100,000厘泊的粘性的密封材料的源；被配置为将密封材料涂布系统连接到源的源连接元件；以及喷嘴系统，被配置为以期望的一致性水平和精确性水平在结构的多个特征上以多个流的方式涂布密封材料，从而形成具有期望形状的密封剂沉积物，其中密封剂沉积物被固化以在多个特征上面形成密封。

根据本发明的又一个方面，提供了一种用于涂布密封材料的方法，该方法包括使用机器人设备相对于结构放置喷嘴系统；以及使用喷嘴系统和机器人设备在结构上以多个流的方式涂布密封材料，以形成具有期望形状的密封剂沉积物，其中密封材料的粘性大于选择的阈值。

有利地，在方法中，其中使用喷嘴系统和机器人设备在结构上涂布密封材料包括在使用机器人设备分配来自喷嘴系统的密封材料的同时沿着结构移动喷嘴系统，以保证以期望的一致性水平和准确度水平涂布密封材料。

有利地，在方法中，其中使用机器人设备相对于结构放置喷嘴系统包括：使用机器人设备将喷嘴系统相对于结构放置为使得喷嘴系统保持远离结构至少为0.5英寸。

有利地，在方法中，其中使用喷嘴系统和机器人设备在结构上涂布密封材料包括：在使用机器人设备分配来自喷嘴系统的密封材料的同时沿着结构移动喷嘴系统；以及维持结构和喷嘴系统的末端之间的选择距离至少在0.5英寸，同时使用机器人设备使喷嘴系统沿着结构移动。

有利地，在方法中，其中在结构上涂布密封材料包括：在结构上涂布密封材料的过程中控制喷嘴系统的多个参数。

有利地，在方法中，其中在结构上涂布密封材料的过程中控制喷嘴系统的多个参数包括：控制正被分配的密封材料的流速、密封材料的温度、喷嘴系统的平移速度或者喷嘴系统的旋转速度中的至少一个。

有利地，在方法中，其中在结构上涂布密封材料包括：在结构上涂布密封材料包括：改变密封材料的粘性以改变密封材料穿过喷嘴系统的流速；以及使用喷嘴系统以单流模式和多流模式中的一个来在结构上使用所选择的涂布图案涂布密封材料。

有利地，在方法中，其中使用喷嘴系统以单流模式和多流模式中的一个在结构上使用所选择的涂布图案涂布密封材料包括：使用喷嘴系统以单流模式和多流模式中的一个在结构上使用涡形图案涂布密封材料。

有利地，在方法中，其中在结构上涂布密封材料包括：在结构上涂布密封材料以使得密封剂沉积物的期望形状是沿着压条的长度具有基本上均匀厚度和宽度的压条。

有利地，该方法还包括固化密封剂沉积物以形成具有坚硬表面和选择容许量内的期望形状的密封。

根据本发明另一个方面，提供了一种用于在用于航空航天器的结构上涂布密封材料的方法，该方法包括在密封材料涂布系统中的喷嘴系统内接收具有大于选择阈值的粘性的密封材料；使用机器人设备相对于结构安置喷嘴系统为使得在结构上涂布密封材料的过程中喷嘴系统保持远离结构至少0.5英寸的距离；从喷嘴系统分配密封材料；在分配密封材料的过程中改变密封材料的粘性从而改变正被分配的密封材料的流速；在使用机器人设备从喷嘴系统分配密封材料的同时沿着结构移动喷嘴系统，以保证根据选择的涂布图案以期望的一致性水平和精确度水平将密封材料以多个流的方式涂布在结构上，从而形成具有期望形状的密封剂沉积物；以及固化密封剂沉积物以形成具有坚硬表面和在选择的容许量内的期望形状的密封。

上述的特征和功能可以独立地在本公开的各个实施方式中实现或者可以在多个其它实施方式中组合，其中更多细节将参考以下说明和附图描述。

附图说明

在所附权利要求中阐述了示意性实施方式的新颖的认可的特征。然而，通过参考结合附图所阅读的本公开的示意性实施方式的以下详细描述中，示意性实施方式以及使用的优选方式、其他目的和特征将被充分理解，其中：

图1是根据示意性实施方式的方框图形式的密封材料涂布系统的示意图；

图2是根据示意性实施方式的密封材料涂布系统的示意图；

图3是根据示意性实施方式的可以形成不同形状的密封压条的情形的示意图表；

图4是根据示意性实施方式的喷嘴系统使用涡形图案形成密封剂沉积物的示意图；

图5是根据示意性实施方式喷嘴系统使用涡形图案形成密封剂沉积物的示意图；

图6是根据示意性实施方式的流程图形式的涂布密封材料的处理过程的示意图；

图7是根据示意性实施方式的流程图形式的在航空航天器的结构上涂布密封材料的处理过程的示意图；

图8是根据示意性实施方式的流程图形式的飞机制造和维修(service)方法的示意图；以及

图9是根据示意性实施方式的方框图形式的飞行器的示意图。

具体实施方式

示意性实施方式考虑和顾及不同的因素。例如，示意性实施方式考虑和顾及期望提供用于涂布具有高粘性的密封材料的方法和设备。具体地，示意性实施方式考虑和顾及期望提供用于涂布具有大于约100,000厘泊(cP)的粘性的密封材料的方法和设备。

因此，示意性实施方式提供用于涂布密封材料的方法和设备。在一个示意性实施方式中，可以使用机器人设备相对于结构来放置喷嘴系统。可以使用喷嘴系统和机器人设备以期望图案将密封材料涂布在结构上，其中密封材料具有大于选择阈值的粘性。在该说明性示例中，密封材料的粘性可以大于100,000厘泊。

现在参考附图，具体地参考图1，示出了根据示意性实施方式的密封材料涂布系统的示意图。在该说明性示例中，可以使用密封材料涂布系统100来在结构104上涂布密封材料102。具体地，密封材料涂布系统100可以用于分配(dispense)或者喷射密封材料102并且在结构104上粘附密封材料102。

结构104可以具有工件、元件的组件、子组件或者一些其它类型的结构的形式。在一个说明性示例中，结构104可以由多个部件106和/或多个表面108组成。如在本文中使用的，“多个”项可以是一个或多个项。以这种方式，多个部件106可以包括一个或多个部件以及多个表面108可以包括一个或多个表面。

根据实施方式，结构104可以具有暴露在结构104的一个或多个表面108上的多个特征110，其中密封材料102将涂布在特征110上。换言之，多个特征110中的一特征可以需要密封材料102涂布至该特征。多个特征110中的特征可以具有例如但不限于，接合处、紧固件、紧固件末端、一个或多个部件之间的接合面、凹槽、接缝或者一些其它类型的特征的形式。

在该说明性示例中，密封材料102可具有粘性112。粘性112可以是大于选择阈值114的高粘性。选择阈值114可以为例如但不限于100,000厘泊(cP)。当然，在其它示意性示例中，选择阈值114可具有约200,000厘泊、约300,000厘泊的粘性或者一些其它的粘性。以这种方式，密封材料102可以是高粘性密封材料116的形式。

根据实施方式，密封材料102可以是单成份或者多成份剂型。换言之，密封材料102可以由任意数量的材料组成。

如描述的，密封材料涂布系统100可以包括源连接元件118、喷嘴系统120以及机器人连接元件122。源连接元件118可被配置为用于将源124连接至密封材料涂布系统100。在该说明性示例中，源124可以是相对于密封材料涂布系统100的密封材料102的源。换言之，源124是用于将密封材料102交付或提供至密封材料涂布系统100的设备、系统、或者其它类型的物体。例如但并不局限于，源124可以具有容器、桶、密封剂盒、密封剂管、液体容器或者一些其它类型的源的形式。在一个说明性示例中，源124可以具有保持密封材料102的55加仑桶的形式。

喷嘴系统120可被配置为用于分配或者喷射密封材料102。在该说明性示例中，喷嘴系统120可以用于以大于约500磅/平方英寸(psi)的压力分配密封材料102。在一些示意性示例中，喷嘴系统120可被称作密封材料分配喷嘴系统。

在一个说明性示例中，温度控制元件126可以与喷嘴系统120相关联。如本文中使用的，当一个元件与另一个元件“相关联”时，在描述实例中，该关联是一种物理上的关联。

例如但非限制性的，诸如温度控制元件126的第一部件通过以一些合适的方式固定或者连接到第二部件而被认为与诸如喷嘴系统120的第二部件相关联。第一部件还可以使用第三部件连接至第二部件。此外，第一部件通过作为第二部件的一部分和/或延长部分而被认为与第二部件相关联。

温度控制元件126可以被配置为当密封材料102穿过或者从喷嘴系统120分配时加热和/或冷却密封材料102。密封材料102可以被加热和/或被冷却以改变密封材料102的粘性。例如但非限制性的，加热密封材料102能够导致密封材料102的粘性112降低。冷却密封材料102能够导致密封材料102的粘性112增加。

以这种方式，温度控制元件126可以用于控制密封材料102的粘性112，使得粘性112具有在选择容许量内的期望粘性。期望粘性可以被选择为使得密封材料102以期望的方式(例如但非限制性的，期望的速率)流过喷嘴系统120。因此，密封材料102在结构104上涂布的方式可以使用温度控制元件126来控制。

机器人连接元件122可被配置为用于将密封材料涂布系统100连接到机器人设备128。机器人设备128可以采取许多不同的形式。例如但非限制性的，机器人设备128可以采用机器人操作者、机器人臂、机器人操纵系统、机器人操纵者、或者一些其它类型的自主的或者半自主系统的形式。在一个说明性示例中，机器人设备128可以是机器人臂130。

密封材料涂布系统100可以通过机器人连接元件122连接到机器人臂130。在该说明性示例中，密封材料涂布系统100可以认为是机器人臂130的末端执行器(end effector)。末端执行器还可以称为机械手末端工具(EOAT)。以这种方式，机器人连接元件122可以称作机器人机械臂末端工具连接元件。

在该说明性示例中，机器人臂130可以用于引导或者操纵喷嘴系统120。如本文中使用的，“操纵”喷嘴系统120可以包括移动喷嘴系统120、放置喷嘴系统120、和/或改变喷嘴系统120的方向。机器人臂130可以用于保证密封材料102准确地和一致地涂布。此外，使用机器人臂130操纵或者引导密封材料涂布系统100能够保证密封材料102在结构104上的涂布可以一致地、可靠地和准确地重复。

在该说明性示例中，喷嘴系统120可以用于以多种不同的方式在结构104上涂布密封材料102。例如但非限制性的，可以使用处于单流模式132和多流模式134之一的喷嘴系统120以多个流131的方式从喷嘴系统120分配密封材料102。在单流模式132中，多个流131可以是密封材料102的单个流。在多流模式134中，多个流131可以包括材料的两个或更多流。在一些说明性的实例中，密封材料的流可被称为密封材料的股、丝、或者带。

作为一个说明性示例，可以使用处于多流模式134的喷嘴系统120将密封材料102以一个或多个丝的方式从喷嘴系统120分配。具体地，能够使用机械辅助或者气流定向涂布方法将密封材料102以一个或多个丝的方式涂布。该机械辅助或者气流定向涂布方法能够用于在涂布密封材料102的过程中控制或者给予密封材料102旋转和/或方向。

当然，根据实施方式，可以使用其它模式来在结构104上涂布密封材料102。这些其它模式可以包括例如但非限制性的，接触模式、非接触模式、压力模式、混合模式和/或其它类型的模式。

此外，喷嘴系统120可以使用选择的涂布图案136分配密封材料102。选择的涂布图案136可以是移动喷嘴系统120以在结构104上涂布密封材料102所使用的图案。例如但非限制性的，选择的涂布图案136可以仅仅是直线型，其中在从喷嘴系统120分配密封材料102的同时喷嘴系统120沿特定方向平移。

在另一个说明性示例中，选择的涂布图案136可以采取涡形图案的形式，其中喷嘴系统120以圆周方式移动的同时平移，以在结构104上创建密封材料102的涡形。例如但非限制性的，密封材料102的一股或多股可以在结构104上涂布密封材料102时以受控的圆周旋动。

换言之，涡形图案可以通过以薄密封材料102的很多封闭重叠的圆形的形式涂布密封材料102来形成。在一些情况下，当密封材料102从喷嘴系统120分配时，加压空气可以被导向密封材料102，以拉伸或以其他方式控制和操纵正被涂布的密封材料102的一股或多股。

喷嘴系统120可以在结构104上涂布密封材料以形成具有期望形状140的密封剂沉积物(deposit)138。密封剂沉积物138可以是结构104上的尚未被固化的密封材料102。期望的形状140可以采取例如但非限制性的压条(bead)142的形式。压条142可以利用处于单流模式132或者多流模式134的喷嘴系统120形成。压条142可以是密封材料102的粗股或者宽带。在一个说明性示例中，可以使用密封材料涂布系统100来形成在整个压条142的长度上具有基本均匀厚度和宽度的压条142。

密封材料涂布系统100可以被配置为以稳定和受控的图案涂布密封材料102，其中可以根据需要一致地重复该图案。此外，密封材料涂布系统100可以产生密封材料102的图案，即相对于尺寸和材料特性是可调整的和一致的。以这种方式，密封材料涂布系统100可以被配置为以满足(例如但非限制性的，航空航天器的要求)要求的方式涂布密封材料102。

例如但非限制性的，喷嘴系统120的多个参数143可以被选择为使得密封剂沉积物138依照要求形成。多个参数143可以包括密封材料102的流速、密封材料102的温度、喷嘴系统102的平移速度、喷嘴系统102的旋转速度、或者其它类型的参数中的至少一个。

如本文中使用的，短语“至少一个”当与一系列项使用时，意味着可以使用一个或多个所列项的不同组合以及可以需要列出的项中的仅一个。项是特定对象、事物、或者种类。换言之，“至少一个”意味着可以使用列表中的项或多个项的任何组合并且可以不需要列表中的所有项。

例如，“项A、项B及项C中的至少一个”可以意指项A；项A和项B；项B；项A、项B和项C；或者项B和项C。在一些情况下，“项A、项B和项C中的至少一个”意味着例如但非限制性的，两个项A、一个项B和十个项C；四个项B和七个项C；或者一些其它合适的组合。

密封材料102的流速可以是在密封材料102流过并离开喷嘴系统120时的速度。在一些情况下，流速还可以被称为出口速度。密封材料102的流速可以(例如但非限制性的)通过控制密封材料102的粘性112来控制。密封材料102的粘性112可以通过使用喷嘴系统120中的温度控制元件126改变密封材料102的温度，而被改变为增加或减少正被分配的密封材料102的流速。

喷嘴系统120的平移速度可以是喷嘴系统120沿着结构104的特定方向移动的速度。在一些情况下，平移速度还可以被称为行进速度。喷嘴系统120的旋转速度可以是喷嘴系统120旋转或者以圆周方式移动的速度。

喷嘴系统120的平移速度和/或旋转速度可以被改变以改变在结构104上形成的密封剂沉积物138的厚度和/或体积。例如但非限制性的，减少平移速度可以增加形成的密封剂沉积物138的厚度和/或体积。此外，增加旋转速度可以增加形成的密封剂沉积物138的厚度和/或体积。

此外，利用密封材料涂布系统100，喷嘴系统120可以被定位为在涂布密封材料102的过程中与结构104相距选择的距离144。选择的距离144可以是喷嘴系统120的末端146和结构104之间的距离。

在一个说明性示例中，选择的距离144可以是约0.5以上英寸的距离。例如但非限制性的，机器人设备128可以用于在涂布密封材料102的过程中将喷嘴系统120定位在远离结构104至少约0.5英寸。在另一个实例中，机器人设备128可以用于在涂布密封材料102的过程中将喷嘴系统120定位为远离结构104至少约1.0英寸。因此，密封材料涂布系统100可以用于精确地分配和涂布密封材料102。

图1中的密封材料涂布系统100的示意图并不意指暗示对可以实施示意性实施例的方式进行物理或者结构的限制。可以使用除所示出的部件之外的其他部件或者代替所示出的部件之外的其它部件。一些部件是可选的。此外，所呈现的块阐明了一些功能部件。当在示意性实施方式中实现时，一个或多个这些块可以被结合、分割、或者结合和分成不同的块。

例如但非限制性的，在一些情况下，源连接元件118可以与机器人连接元件122相关联。根据实施方式，源连接元件118可以被连接到或者成为机器人连接元件122的一部分。

尽管以上将密封材料涂布系统100描述为被配置用在密封材料102的涂布中，但密封材料涂布系统100或者以类似于密封材料涂布系统100的方式实现的涂布系统可以用于在结构上涂布其它类型的高粘性流体。这些高粘性流体可以包括例如但非限制性的，粘合剂材料、堵缝材料和/或其它类型的流体。当用于涂布高粘性流体而不是密封材料102时，密封材料涂布系统100可以被通用地称为液体涂布系统。

参考图2，示出了根据示意性实施方式的密封材料涂布系统的示意图。在该说明性示例中，密封材料涂布系统200可以是图1中的密封材料涂布系统100的一个实施方式的示例。

如描述的，密封材料涂布系统200可以包括源连接元件201、盒202、喷嘴系统204以及机器人连接元件205。源连接元件201、盒202、喷嘴系统204以及机器人连接元件205可以分别为图1中的源连接元件118、源124、喷嘴系统120以及机器人连接元件122的实施方式的示例。

在该说明性示例中，盒202可保存具有约200,000厘泊的粘性的密封材料207。尽管盒202在图2中示出为提供密封材料207，但是可使用其它类型的源或者供应系统，以供应或者提供密封材料207到密封材料涂布系统200的喷嘴系统204。

源连接元件201可以用于将盒202连接到喷嘴系统204。喷嘴系统204可以用于分配密封材料207。此外，机器人连接元件205可以用于将密封材料涂布系统连接到(例如但非限制性)机器人设备(未示出)。机器人设备(未示出)可以采取(例如但限制性)诸如图1中的机器人臂130的机器人臂的形式。密封材料涂布系统200可以由机器人臂操作，以保证以期望的可靠性、一致性和准确性水平涂布密封材料207。在一些示意性示例中，机器人连接元件205还可以用于将密封材料涂布系统200连接到其他系统和/或设备。

在该说明性示例中，密封材料涂布系统200可以用于涂布密封材料207到形成于结构214的部件210与部件212之间的接合面206。具体地，密封剂沉积物215形成在接合面206上。密封剂沉积物215可以为图1中的密封剂沉积物138的一个实施方式的示例。如描述的，密封材料涂布系统200可以相对于结构214被操作或者定位为使得喷嘴系统204能够保持远离接合面206至少一英寸。

此外，在该示意性实施例中，密封材料涂布系统200可以用于形成压条216。压条216可以是图1中的压条138的一个实施方式的示例。压条216可以沿着压条(bead，密封条)216的长度具有基本均匀的厚度和宽度。当压条固化或者变硬时，压条216可以在接合面206上形成密封218。在该说明性示例中，密封218可以保持压条216的图案。然而，在其它实例中，压条216可以被重做、或者改造，使得密封218可以形成其它的形状或者结构。例如但非限制性的，压条216可以被改造为使得密封218形成具有满足指定要求的形状。以下在图3中描述密封的不同类型和结构的截面图。

图2中的密封材料涂布系统200的示意图并不意指暗示对可以实施示意性实施例的方式的物理或者结构的限制。可以使用除所示出的之外的其他部件或者代替所示出的其它部件。一些部件是可选的。

在图2中所示的不同的部件可以是在图1中形成的块中示出的部件如何实现为物理结构的说明性示例。此外，在图2中的一些部件可以与图1中的部件结合，使用图1中的部件或者两个图中的部件的组合。

现在参考图3，根据示意性实施方式描述了可以形成不同形状的密封压条的情形的截面示意图表。在该说明性示例中，表300包括情形301、302、303、304、305、306、307、308、309、以及310。这些情形中每一个情形可以基于与特征有关的特性确定密封、覆盖、和/或保护(例如但非限制性的)边缘或者角落所需要的密封压条的形状。以下描述的密封压条中的每一个可以是图1中的压条138的一个实施方式的示例。

在情形301中，密封材料被用来形成具有形状312的密封压条311。密封压条311可以形成在由第一组件314和第二组件315形成的角落313处。在该说明性示例中，密封压条311的形状312可以为压条形状。可以基于第一组件314的厚度316选择密封压条311的形状312。

此外，在情形302中，密封材料用于形成具有形状319的密封压条318。密封压条318可以形成在由第一组件321和第二组件322形成的角落320。可以基于第一组件321的厚度323选择用于密封压条318的形状319。

在情形303中，密封材料用于形成具有形状325的密封压条324。密封压条324可以形成在由第一组件327和第二组件328形成的角落326。可以基于第一组件327的厚度329选择用于密封压条324的形状325。

如在情形304中描述的，密封材料用于形成具有形状331的密封压条330。密封压条330可以形成在由第一组件333和第二组件334形成的边缘332以及由第二组件334和第三组件336形成的角落335。可以基于第一组件333的厚度337选择用于密封压条330的形状331。

此外，在情形305中，密封材料用于形成具有形状340的密封压条338。密封压条338可以形成在由第一组件342和第二组件343形成的角落341。可以基于第一组件342的厚度344选择密封压条338的形状340。

在情形306中，密封材料用于形成具有形状347的密封压条346以及具有形状349的密封压条348。密封压条346可以形成在由第一组件351和第二组件352形成的角落350。密封压条348可以形成在接合第二组件352和第三组件355的紧固件354的末端353上。用于密封压条346的形状347可以基于第一组件351的厚度356选择，而用于密封压条348的图案349可以基于紧固件354的末端353的形状和/或尺寸选择。

情形307的不同之处在于，密封材料用于形成具有形状359的密封压条358以及具有形状361的密封压条360。密封压条358可以形成在由第一组件363和第二组件364形成的角落362，而密封压条360可以形成在由第一组件363和第二组件364形成的角落365。用于密封压条358的形状359和用于密封压条360的形状361分别基于第一组件363的厚度366以及角落362和角落365之间的距离367来选择。在情形307中，将密封压条358和密封压条360形成为使得这些密封彼此不接触。

如描述的，在情形308中，密封材料用于形成具有形状369的密封压条368。密封压条368可以形成在由第一组件371和第二组件372形成的角落370和角落373。用于密封压条368的形状369可以基于第一组件371的厚度374以及角落370和角落373之间的距离375来选择。

此外在情形309中，密封材料用于形成具有形状377的密封压条376。密封压条376可以形成在第一组件379、第二组件380、以及第三组件381之间形成的沟槽378中。用于密封压条376的形状377可以基于沟槽378的形状382来选择。

还有在情形310中，密封材料用于形成具有形状385的密封压条384。密封压条384可以形成为密封压条并且覆盖第一组件387的边缘386、第二组件389的边缘388、第三组件391的边缘390以及由第三组件391和第四组件393形成的角落392。

在表300中描述的密封压条的形状或者结构仅是可以使用密封材料形成的形状的示例。特别地，这些形状可以使用诸如图1中的密封材料涂布系统100和/或图2中的密封材料涂布系统200的密封材料涂布系统形成。

现在参考图4，描述了根据示意性实施方式的喷嘴系统使用涡形图案406形成密封剂沉积物的示意图。在该说明性示例中，喷嘴系统400可以是图1中喷嘴系统120的实施方式的示例。

如描述的，喷嘴系统400用于在表面402上涂布密封材料以形成密封剂沉积物404。密封剂沉积物404可以是图1中的密封剂沉积物138的实施方式的示例。在该说明性示例中，喷嘴系统400可以以单流模式操作，诸如图1中的单流模式132。此外，喷嘴系统400可以使用涡形图案406来形成密封剂沉积物404。

如描述的，喷嘴系统400可以沿着箭头408的方向平移，同时沿顺时针方向410圆周移动以形成密封剂沉积物404。喷嘴系统400沿着箭头408方向的平移速度以及沿着顺时针方向410移动的喷嘴系统400的旋转速度，可以确定在表面402上形成的密封剂沉积物404的厚度、体积和/或形状。

现在参考图5，描述根据示意性实施方式的喷嘴系统使用涡形图案56形成密封剂沉积物的示意图。在该说明性示例中，喷嘴系统500是图1中喷嘴系统120的实施方式的示例。

如描述的，喷嘴系统500被用于在表面502上涂布密封材料以便形成密封剂沉积物504。密封剂沉积物504可以是图1中的密封剂沉积物138的实施方式的示例。在该说明性示例中，喷嘴系统500可以在单流模式中操作，诸如图1中的单流模式132。此外，喷嘴系统500可以使用涡形图案506来形成密封剂沉积物504。

如描述的，喷嘴系统500可以沿着箭头508的方向平移，同时沿顺时针方向510圆周移动以便形成密封剂沉积物504。沿着箭头508的方向移动的喷嘴系统500的平移速度以及沿着顺时针方向510移动的喷嘴系统500的旋转速度，能够确定在表面502上形成的密封剂沉积物504的厚度、体积、和/或形状。

在该说明性示例中，密封剂沉积物504可以比图4中的密封剂沉积物404具有更大的厚度、包含更多的密封材料、并且形成更加实体形状的密封剂沉积物。特别地，喷嘴系统500与在图4中的喷嘴系统400相比平移速度更慢并且旋转速度更快。

现在参考图6，根据示意性实施方式以流程图的形式描述了用于涂布密封材料的处理的示意图。在图6中示出的处理可以使用图1中的密封材料涂布系统100实现。

处理可以开始于使用机器人设备128相对于结构104放置喷嘴系统120(操作600)。在该说明性示例中，相对于结构104操纵喷嘴系统120可以包括将喷嘴系统120定位为使得喷嘴系统120与结构104保持期望的距离。

此后，在上述处理终止后，可以使用喷嘴系统120和机器人设备128在结构104上以多个流131的形式涂布密封材料102，以形成具有期望形状140的密封剂沉积物138，其中密封材料102可具有大于选择阈值114的粘性112(操作602)。在操作602中，选择的阈值114为约100,000厘泊。

此外在操作602中，喷嘴系统120可以被配置为从源124接收密封材料102并且分配密封材料102，使得密封材料102可以涂布在结构104上。可以通过从喷嘴系统120分配密封材料102的同时相对于结构104操作喷嘴系统120来在结构104上涂布密封材料102。相对于结构104操纵喷嘴系统120可以包括例如但不限于，相对于结构104移动喷嘴系统120、放置喷嘴系统120、引导喷嘴系统120、和/或改变喷嘴系统120的方向。

密封剂沉积物138的期望形状140可以为例如但不限于，压条142。喷嘴系统120可以根据选择的涂布图案136移动，以便形成具有期望形状140的密封剂沉积物138。此外，可以根据实施方式使用机器人设备128使喷嘴系统120操作在例如但不限于，单流模式132、多流模式134、或者一些其它类型的模式，以形成密封剂沉积物138。使用机器人设备128操纵喷嘴系统120能够保证操作602以准确的和受控的方式进行。

现在参考图7，根据示意性实施方式以流程图的形式描述了在航空航天器的结构上涂布密封材料的处理的示意图。在图7中示出的处理可以使用图1中的密封材料涂布系统100在图1中的结构104上涂布密封材料102来实现。

处理可以开始于在密封材料涂布系统100中的喷嘴系统120内接收具有大于选择阈值114的粘性112的密封材料102(操作700)。在操作700中，选择的阈值114可以为约100,000厘泊。然后可以使用机器人设备128相对于结构104放置喷嘴系统120，使得在结构104上涂布密封材料102的过程中喷嘴系统120保持远离结构104至少0.5英寸(操作702)。

此后，可以从喷嘴系统120以期望的速率分配密封材料102(操作704)。密封材料102的粘性112可以在密封材料102的分配过程中改变以改变分配的密封材料102的流速(操作705)。

可以使用机器人设备128使喷嘴系统120沿着结构104移动，同时从喷嘴系统120分配密封材料102，以保证根据选择的涂布图案136以期望的一致性和准确性水平将密封材料102以多个流131的方式涂布在结构104上，从而形成具有期望的形状140的密封剂沉积物138(操作706)。

随后在上述处理终止之后，密封剂沉积物138可以被固化以形成具有选择容许量内的期望的形状140并具有坚硬表面的密封(操作708)。操作708可以通过存在于密封材料102中的催化剂进行。这些催化剂可以在密封材料102流过喷嘴系统120和/或在从喷嘴系统120输出密封材料102的过程中与密封材料102混合或者结合。

当然，在一些情况下，操作708可以使用固化系统(使用紫外线、加热、加压、和/或固化密封材料102的其它类型的固化方法的系统)来进行。在一些情况下，固化可以在标准周围温度内形成。以这种方式，操作708可以根据使用的密封材料102的类型来使用任意数量的当前可用的固化方法进行。

以这种方式，密封材料涂布系统100可以用于针对不同类型的结构一致地和精确地涂布密封材料102。这些结构可以是航空航天器内的结构。

可以在图8中所示的在飞机制造和维修方法800和在图9中所示的飞行器900的上下文中描述本公开的说明性实施方式。首先参考图8，根据示意性实施方式以流程图的形式描述飞机制造和维修方法的示意图。在预制造的过程中，飞机制造和维修方法800可以包括图9中的飞行器900的规格和设计802以及材料采购804。

在制造过程中，进行图9中的飞行器900的部件和子组件制造806以及系统整合808。此后，在图9中的飞行器900可以通过验证以及交付以便处于使用中812。在用户使用812中，在图9中的飞行器900被计划用于日常维护和维修814，其包括修整、重配置、整修、及其他维护或者维修。

飞机制造和维修方法800的每一个处理可以通过系统集成商、第三方、和/或操作者进行或者执行。在这些实例中，操作者可以是用户。为了此描述的目的，系统集成商可以包括但非限制性的，任意数量的飞机制造公司以及主要系统承包者；第三方可以包括但非限制性的，任意数量的供应商、承包者、以及供应者；以及操作者可以是航空公司、租赁公司、军队、服务组织等。

现在参考图9，描述了可以实施示意性实施方式的飞行器的示意图。在该示例中，飞行器900通过图8中的飞机制造和维修方法800来制造并且可以包括具有多个系统904和机上用具906的机身902。系统904的示例包括一个或多个推进系统908、电气系统910、液压系统912以及环境系统914。可以包括任意数量的其他系统。尽管示出了航空航天的实例，但不同的示意性实施方式可以被应用于诸如汽车工业的其它工业。

本文中体现的装置和方法可以在图8中的飞机制造和维修方法800中的至少一个阶段中采用。特别地，可以在飞机制造和维修方法800的任一个阶段中使用图1中的密封材料涂布系统100来在飞行器900的机身902的一个或多个结构上涂布密封材料102。例如但非限制性地，可以在部件和子组件制造806、系统整合808、使用中812、日常维护和维修814、或者一些其他类型的飞机制造和服务方法800的至少一个的过程中使用图1的密封材料涂布系统100涂布密封材料102。

在一个说明性示例中，在图8的部件和子组件制造806中制造的部件或者子组件可以以类似于图8中的飞行器900在使用中的同时制造的部件或者子组件的方式制作或者制造。作为另一个实施例、一个或多个设备的实施方式、方法实施方式或者其他组合可以在生产阶段过程中利用，诸如图8中的部件和子组件制造806以及系统整合808。一个或多个设备实施方式、方法实施方式或者其组合可以在图8中的飞行器900在使用812中和/或维修与使用814过程中同时被利用。许多不同的示意性实施方式的用途是可以基本上加快飞行器900的组装和/或降低飞行器900的成本。

在不同的描述的实施方式中的流程图和框图示出了示意性实施方式中装置和方法的一些可能实施方式的架构、功能以及操作。鉴于此，流程图或者框图中的各个块可以表示模块、片段、功能、和/或操作或者步骤的一部分。

在示意性实施方式的替代实施方式中，块中表明的功能可以与图中表明的顺序不同。例如在一些情况下，连续示出的两个块可以基本上同时执行、或者块可以依据所涉及的功能而以相反顺序进行。此外，可以增加除流程图或者框图中示出的块之外的其他块。

不同的示意性实施方式的说明的提供是为了示意和说明的目的，并且不意指是穷尽的或者限于所公开的实施方式。许多变形和变化对于普通技术人员显而易见。此外，不同的示意性实施方式可以提供与其它期望的实施方式相比不同的特征。实施方式或所选的实施方式被选择并被描述以为了更好了说明实施方式的远离、实际应用的原理，并且允许本领域的普通技术人员理解本公开的各种实施方式以及适于具体的预期使用的各种变形。

Claims (15)

1.一种设备，包括：

机器人连接元件，被配置为连接至机器人设备；

源连接元件，被配置为连接至保持具有大于选择阈值的粘性的密封材料的源；以及

喷嘴系统，被配置为以多个流的方式在结构上涂布所述密封材料以形成具有期望形状的密封剂沉积物。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述喷嘴系统被配置为在所述结构上涂布所述密封材料的过程中保持远离所述结构至少0.5英寸。

3.根据权利要求1或者权利要求2所述的设备，其中，所述喷嘴系统被配置为在所述结构上涂布所述密封材料的过程中保持远离所述结构至少1.0英寸。

4.根据权利要求2或者权利要求3所述的设备，其中，所述机器人设备被配置为相对于所述结构移动所述喷嘴系统以使得以期望的一致性水平和准确度水平涂布所述密封材料。

5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述密封剂沉积物的所述期望形状是沿着压条的长度具有基本上均匀厚度和宽度的压条。

6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，还包括：

与所述喷嘴系统相关联的温度控制元件，被配置为控制流过所述喷嘴系统的所述密封材料的温度以改变所述密封材料的所述粘性。

7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述喷嘴系统被配置为使用选择的涂布图案在所述结构上以单流模式和多流模式之一涂布所述密封材料。

8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述喷嘴系统被配置为在所述结构的多个特征上以多个流的方式涂布所述密封材料，使得所述密封剂沉积物固化从而在所述多个特征上形成具有所述期望形状的密封。

9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述机器人连接元件、所述源连接元件以及所述喷嘴系统形成密封材料涂布系统，其中，所述密封材料涂布系统是所述机器人设备的末端执行器。

10.一种用于涂布密封材料的方法，所述方法包括：

使用机器人设备相对于结构放置喷嘴系统；以及

使用所述喷嘴系统和所述机器人设备在所述结构上以多个流的方式涂布所述密封材料，以形成具有期望形状的密封剂沉积物，其中，所述密封材料的粘性大于选择阈值。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，使用所述喷嘴系统和所述机器人设备在所述结构上涂布所述密封材料包括：

从所述喷嘴系统分配所述密封材料的同时使用所述机器人设备使所述喷嘴系统沿着所述结构移动，以保证以期望的一致性水平和准确性水平涂布所述密封材料。

12.根据权利要求10或者权利要求11所述的方法，其中，使用所述机器人设备相对于所述结构放置所述喷嘴系统包括：

使用所述机器人设备相对于所述结构将所述喷嘴系统定位为使得所述喷嘴系统保持远离所述结构至少约0.5英寸；

从所述喷嘴系统分配所述密封材料的同时，使用所述机器人设备使所述喷嘴系统沿着所述结构移动；以及

维持所述结构和所述喷嘴系统的末端之间至少约0.5英寸的选择距离，同时使用所述机器人设备使所述喷嘴系统沿着所述结构移动。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中，在所述结构上涂布所述密封材料包括：

在所述结构上涂布所述密封材料的过程中控制所述喷嘴系统的多个参数。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，在所述结构上涂布所述密封材料的过程中控制所述喷嘴系统的所述多个参数包括：

控制被分配的所述密封材料的流速、所述密封材料的温度、所述喷嘴系统的平移速度或者所述喷嘴系统的旋转速度中的至少一个。

15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，其中，在所述结构上涂布所述密封材料包括：

改变所述密封材料的所述粘性以改变所述密封材料穿过所述喷嘴系统的流速；以及

通过处于单流模式和多流模式中之一的所述喷嘴系统使用选择的涂布图案来在所述结构上涂布所述密封材料。