CN106660262A - 施加器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在基板(5)上敷料和将流体媒质(6)凸印微压型到基板(5)上的施加器，特别是在航空航天领域中的，和相应的包含这种施加器的施加装置。施加器(2)包括含有凸印压纹(25)的周向移动的模具(22)、用于所述模具(22)的按压装置(32)和用于所施加的媒质(6)的稳定装置(15)，特别是硬化装置。此外，施加器(2)具有中空的支撑体(27)，被所述模具(22)以形成间隙(31)的距离所包围，所述按压装置(32)被布置在该间隙(31)中。除了所述施加器之外，所述施加装置还具有用于在所述施加器(2)和工件(4)之间的相对移动的操作装置(3)。

Description

施加器
技术领域
本发明涉及一种用于将流体媒质施加在一个表面上和将流体媒质凸印微压型到一个表面上的施加器和方法，特别是用于在航空航天领域中施加和凸印微压型流体媒质，其中所述施加器包括具有凸印压纹的周向移动的模具、用于模具的按压装置和用于所施加媒质的稳定装置，特别是硬化装置。
背景技术
这种施加器已知于DE 10 2006 004 644 A1。该施加器在基板的表面上施加可硬化的清漆并在这样做时也在其表面上凸印，从而使清漆具有微结构。这种具有微结构的清漆也被称为沟纹(riblet)。所述施加器包括具有凸印压纹的可周向移动的模具并由机器人靠压在所述表面上，特别是所谓基板表面，并沿后者移动。所述施加器具有可由压力膨胀的辊子，所述模具被牢固地安装在辊子的外周上被并通过气压张紧。朝向按压区的硬化装置被设置在辊子中。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种改进的施加技术。
本发明基于主要权利要求的特征解决了这个问题。
所要求保护的施加技术，即，施加器和施加方法以及施加装置，有几个优点。所述施加技术可以用于施加流体媒质，例如可硬化的清漆，其对于层厚具有更严格的公差和由凸印产生的微结构。可以显著改善所施加的媒质的耐久性和微结构体的技术效果或物理效应。这种清漆上的微结构可以例如用于在飞机蒙皮上减小空气阻力并显著节省燃料。越精确的微结构可以被定义和形成，可以实现的效果就越大。
具有中空支撑体的施加器使得模具可以被更好和更精确地安装和引导，改善由模具实现的流体媒质的施加。特别是，可以在条带中形成所施加的流体媒质的确切边缘。这确保相邻的施加条带的最优连接。
所要求保护的施加器还在按压区提供了模具和所述表面的均匀接触压力。可以防止清漆被按压到模具边缘之外，由此在所述模具的边缘上形成尖锐边缘。所述施加器还允许在按压区中显著改善模具到所述表面的在许多情况下为非平面的轮廓的一致性。特别是，基板的凹凸曲率可以被补偿并均匀地施加有凸印媒质。这种轮廓发生在例如飞机上和在机身区域的外皮上以及在机翼上。
在所要求的施加器中，该模具具有比现有技术的那些更长的使用寿命和耐用性。凸印压纹可以被布置在模具材料的外部。可替换地，它可以连接到在模具材料的外侧上的薄壁的和弯曲的弹性涂层上。这种涂层例如可以是膜的形式，可能导致显著延长的使用寿命和可以由例如玻璃或其它合适的材料形成。这也导致模具的延长的使用寿命。模具可以由具有凸印压纹的、薄壁的、弯曲的弹性玻璃体制成。如果需要，所述模具也可以更换。
在支撑体上形成施用器和将按压装置布置在间隙中对于模具的精确引导和定位是特别有利的。另外也便于更换模具。特别是这可以自动进行。
所述施加器可以包括集成的稳定装置，这可以使施加在表面上的和在凸印微结构中流体媒质稳定化，特别是硬化。所述稳定装置，特别是硬化装置，可以设计为不同的变型。它可以位于优选为中空的支撑体之中和之上，以及按压刚刚施加在模具的按压区中的媒质。适当的操作装置可以用于使具有模具的施加器适应所述表面，以产生平面的按压区。在该按压区中，所述稳定装置与所发射的稳定剂例如UV光作用，并且例如硬化所施加的媒质。在这样做时，所述平面按压区的大小可以适应于所述媒质的稳定或硬化行为，尤其是考虑到其在工艺中的程度或进料方向。在这个平面按压区中，包括其凸印压纹的模具被压靠在所述表面和所施加的媒质上。由此，在稳定化或硬化过程中，所施加媒质的微结构被最优地保护和固定。
在优选实施例中，支撑体被可转动地支撑，且以一种旋转锁定的方式在其外罩区域被连接到所述模具。所述旋转锁定的连接可通过按压装置来提供，其优选形成为压力垫。按压力可以通过调节装置来控制或调节。一方面，它可以适应于操作要求和按压表面，其形式对所述加工是有利的。另一方面，它可以显著降低以便于模具更换。
所述模具可以有利地使用它自己的驱动器在所述施加器上被周向驱动。这可以间接地经由旋转支撑体的驱动器以及它与模具的旋转锁定的连接来实现。可替换地，所述模具可以具有直接驱动器。由于其本身的驱动器，所述模具的旋转运动能够在由施加器料模具所导致的模具的滚动运动之外被影响。为此，驱动器可被适当地控制或调节。该驱动组件具有独立的发明意义，也可以在与常规的施加器相结合，例如用在该文本的开始的现有技术中提到的施加器。
本发明的进一步有利的实施例中在从属权利要求中列出。
除其它事项外，下列实施例提供了本发明的示范性实施例：
实施例1：一种用于将流体媒质施加在一个表面上和将流体媒质凸印微压型到所述表面上的施加器，所述施加器包括含有凸印压纹的周向移动的模具、用于所述模具的按压装置和用于所施加的媒质的稳定装置，特别是硬化装置，特征在于，所述施加器具有中空的支撑体，被所述模具以一个距离包围从而形成一个间隙，所述按压装置被布置在所述间隙中。
实施例2：如实施例1所述的施加器，其特征在于所述稳定装置被布置在支撑体之上或之中。
实施例3：根据实施例1的前序部分或根据实施例1或2的施加器，其特征在于，所述施加器具有用于模具的周向移动的自己的驱动器。
实施例4：如实施例1、2或3所述的施加器，其特征在于所述施加器具有用于操作装置、特别是用于工业机器人的连接器。
实施例5：根据前述实施例之一的施加器，其特征在于所述支撑体是管状的并且具有尺寸稳定的外罩。
实施例6.根据前述实施例之一的施加器，其特征在于所述支撑体被可旋转地安装在施加器的框架上，并以一种旋转地锁定的方式连接到模具。
实施例7：根据前述实施例之一的施加器，其特征在于所述支撑体耦合到所述驱动器。
实施例8：如前述实施例之一所述的施加器，其特征在于，所述支撑体可被控制或调节。
实施例9.根据前述实施例之一的施加器，其特征在于所述按压装置形成为填充所述间隙的可变形的压力垫。
实施例10：根据前述实施例之一所述的施加器，其特征在于所述压力垫包括流体压力媒质，特别是在密封的弯曲的弹性外壳中的高压气体。
实施例11.根据前述实施例之一的施加器，其特征在于所述压力垫、特别是外壳被以一种旋转地锁定的方式连接到所述支撑体和连接到所述模具。
实施例12：根据前述实施例之一的施加器，其特征在于按压装置、特别是压力垫包括用于控制或调节在模具上的内压力的控制装置。
实施例13：根据前述实施例之一的施加器，其特征在于所述模具形成为可弯曲的弹性连续环形路径。
实施例14：根据前述实施例之一的施加器，其特征在于所述凸印压纹被布置在模具材料的外侧上或在模具的外侧涂层上。
实施例15：根据前述实施例之一的施加器，其特征在于所述稳定装置发射稳定剂，其中所述支撑体的外罩、所述按压装置和模具是所述稳定剂可渗透的。
实施例16：根据前述实施例之一的施加器，其特征在于所述稳定装置形成为光源，尤其是紫外线灯，且所述稳定剂形成为光，尤其是紫外光。
实施例17：根据前述实施例之一的施加器，其特征在于在所述施加器、特别是在支撑体的边缘具有用于发射稳定剂的局部屏障。
实施例18：根据前述实施例之一的施加器，其特征在于所述施加器具有用于所述流体媒质的进料装置。
实施例19：根据前述实施例之一所述的施加器，其特征在于所述流体媒质形成为可硬化的清漆。
实施例20：根据前述实施例之一的施加器，其特征在于所述施加器具有清洁装置。
实施例21：一种用于在一个表面上施加流体媒质和进行流体媒质的凸印微压型的施加装置，其中，所述施加装置包括施加器和在施加器和工件之间相对运动的操作装置，其特征在于所述施加器是根据实施例1至20中的至少一个形成的。
实施例22：根据实施例21的施加装置，其特征在于所述操作装置被形成和控制为使得其沿所述表面移动所述施加器，并在这样做时将其按压靠在所述表面上，所施加的力使得所述周向移动的模具在按压区中变形并与所述表面形状一致且其轮廓为平面方式。
实施例23：根据实施例21或22的施加装置，其特征在于：所述操作装置包括多轴可编程工业机器人，特别是铰接臂机器人。
实施例24：根据实施例21、22或23的施加装置，其特征在于：所述操作装置包括具有用于工业机器人的一个或多个运动轴的可移动载体。
实施例25：根据实施例21至24之一的施加装置，其特征在于所述施加装置具有用于在加工过程中施加器的位置和方向的、和/或用于加工质量的和/或到所述表面的按压力的采集装置。
附图说明
本发明在附图中通过实施例和以示意性的方式示出。在附图中：
图1示出具有施加装置和施加器的飞机的示意图，
图2示出施加器的一个示意性侧视图，
图3和4表示按图2的箭头III和IV的施加器的端视图，
图5示出图2的施加器的纵向剖视图，
图6表示图5的虚线和放大细节VI，
图7至10示出流体媒质的施加条纹和施加器部件的示意图，
图11示出施加器的变型，和
图12至16示出在各种视图中的施加器的优选实施例。
具体实施方式
本发明涉及施加器(2)和施加方法。本发明还涉及施加装置(1)。
本发明特别涉及在航空航天领域中的施加器。这特别涉及飞机或其它飞行物体。
施加器(2)用来将流体媒质(6)施加于一个表面(5)上并在这样做时凸印所施加的媒质(6)，在其自由表面上形成压纹(7)。压纹(7)优选是具有突起和凹槽的微结构，其可具有低公差尺寸。施加优选地以条纹的形式，施加器(2)和所述表面(5)彼此相对移动。这是由施加装置(1)的操作装置(3)来实现的。
流体媒质(6)可以以不同的方式形成。它可以是液体或糊状，任选地还有泡沫，并且可以由不同的材料制成。在示出的示例性实施例中，流体媒质(6)可形成为清漆，它可以由一个或多个成分组成。流体媒质(6)尤其是清漆可以按照DE 10 2006 004 644 A1来设计。
工件(4)和所述表面(5)也可以用不同的方式形成。在图1示出的示例性实施例中，工件(4)是飞机。所述表面(5)是飞机(4)的外皮。它可以有平的或弯曲的形状。在示出的示例性实施例中，施加器(2)和施加装置(1)被用于在外侧油漆飞机(4)。
稳定化对于所施加的流体媒质(6)是必需的。这可以是固化，通过例如硬化媒质(6)来实现。根据媒质(6)的类型和预期用途，可以有其它形式的稳定化。
媒质表面上的微结构(7)可以有不同设计和用于不同目的。在飞机(4)中，鲨鱼皮形式的设计是有利的。图7至图10示意性地示出这种微结构(7)。突起和凹陷可以形如一个压纹且在施加的方向或施加路径(8)中延伸。这种微结构(7)或沟纹可以用来减少空气阻力，和从而降低飞机(4)的燃料消耗。
在示出的示例性实施例中，施加器(2)是用于流体媒质(6)的施加工具。为产生所述相对运动，在示范性实施例中所述施加器(2)是由操作装置(3)相对于固定工件(4)移动的。在不同的实施例运动学分配可以是相反的。图1所示的操作装置(3)由例如多轴工业机器人(73)形成，其保持并引导用于媒质施加的操纵器(2)。工业机器人(73)可具有任何数目和结构的旋转和/或平移机器人轴，并具有机器人控制器(未示出)。工业机器人(73)优选形成为具有五个或更多个轴的铰接臂机器人或铰接机器人。
工业机器人(73)可以布置为固定的。在大体积的工件(4)中，所述工业机器人(73)可以按照任何位置尤其是悬浮或直立的位置布置在载体(74)之中或之上。该载体(74)可以是移动的，其中它包括具有相应驱动器的一个或多个可控的运动轴，其被示意性地在图1中以箭头示出。载体(74)可以是例如升降平台，它可以在地面上移动。升降平台可以包括输送器装置，该装置在地面上可以全向移动，也可以转动，在其上所述升降装置至少在其高度上可调的，并且也可以布置在其它轴中。这种输送器可以根据EP 2 137 053B1形成，并且可以具有多个万向轮(Mecanum wheel)。它可以是可操纵的，并且可以通过遥控器来操作。可替换地，它可以独立地沿着预编程轨迹行进并在这样做时采集当前驱动环境以用于控制目的和避免碰撞。
该载体(74)可以例如是在三个平移空间轴中可移动的。它也可以具有旋转空间轴。此外，它可以与工业机器人(73)被共同和以协调的方式移动，在这样做时它被连接到例如所述机器人控制器或另一更高级别的控制器。
在示范性实施例形成施加装置的所述施加装置(1)可以具有采集装置(11)，它可以用于各种目的。它可用于在施加器(2)的加工过程中的精确定位和定向和/或监测这些。为此目的，所述采集装置(11)可例如包括图1中所示的测量装置(71)，其与在施加器(2)处的一个或多个校准标记(72)相互作用，例如所谓6D探针，由此采集在加工过程中以及在所述相对运动过程中所述施加器(2)在空间中的位置和方向。测量装置(71)例如可以包括数字扫描相机或激光跟踪器或任何其它合适的测量单元。测量装置(71)优选为非接触式和光学操作的。
工业机器人(73)可以通过快速联接装置连接到施加器(2)。以这种方式，如果需要的话，它可以更换施加器(2)和装上另一个施加器(2)或其它工具。所述施加装置(1)可以进一步具有用于在图1中示意性示出的施加器(2)的模具(22)的更换装置(48)，其设置在工业机器人的工作区(73)和将在下面更详细地描述。
施加器(2)的优选实施例示于图2至16。施加器(2)具有用于流体媒质(6)的施加装置(14)和用于流体媒质(6)的稳定装置(15)，其形成为例如硬化装置。施加器(2)还可以具有用于流体媒质(6)的进料装置(16)且任选地还具有清洁装置(17)。
施加器(2)包括框架(13)，在所述框架上设置用于与操作装置(3)的动力输出元件连接的连接器(18)，特别是工业机器人(73)。所述框架(13)可形成为壳体(19)，或者可以具有这种保护外壳。所述框架(13)也可以具有用于装置部件的支撑装置(20)，这将在下面说明并在图12至16中示出，它们方便了模具的更换，并且还允许其自动化。
施加器(2)具有周向移动的模具(22)，在其外侧(24)有凸印压纹(25)，用于在将流体媒质(6)施加在表面(5)上时使用按压力机械地凸印加工并获得所述压纹(7)和微结构。模具(22)被设计成挠曲弹性的和环型路径(23)。它优选地形成为具有高的抗拉强度和韧性强度。它可以由任何合适的材料组成，例如塑料，特别是聚硅氧烷。在拉伸刚性实施方案中，凸印压纹(25)可以具有精确的预定结构和形式，其在施加和凸印期间被保持。在较低公差要求的情况下，模具(22)可以有一定的抗拉强度和韧性弹性。封闭的环形路径(23)可以具有套管或套筒的形状。其横截面几何形状在示出的示范性实施例中是在起始位置的圆形。可替换地，其它形状也是可行的，这将在下面讨论。
凸印压纹(25)可以直接设置在模具(22)或环形路径(23)的外侧(24)。凸印压纹(25)可以按任何合适的方式引入外表面(24)。在另一替代实施例中，模具(22)可以具有在外侧(24)上的涂层，它由例如玻璃或其它耐用材料形成且在其自身外表面上承载所述凸印压纹(25)。
施加器(2)，特别是其施加装置(14)，还具有支撑体(27)，其以径向或横向间隔被设置在模具(22)内。模具(22)围绕所述支撑体(27)，优选包围它的所有侧面。作为所述距离的结果形成了间隙(31)。施加器(2)，特别是施加装置(14)，还包括用于模具的按压装置(32)。按压装置(32)被布置在间隙(31)中，从内侧对周围的模具(22)动作和对后者施加按压力。
当媒质被施加时，操作装置(3)的施加器(2)被推动，特别是是由可编程的工业机器人(73)推动，使用被限定的和可调整的力作用在所述表面(5)上。在这样做时，模具(22)用它的外侧接触基板(5)，并且由进给或按压力而变形。出于这个原因，它在接触区变平，并形成扩展的按压区(26)。后者紧接到可能的成型表面(5)。图3和图4示出这个实施例。
模具(22)是周向移动的且特别是绕一个横向定向轴旋转，使用凸印压纹(25)从进料装置(16)接收流体媒质(6)，利用按照图4中箭头所示的周向或旋转运动将它向表面(5)移动，并在按压区(26)将其传送到所述表面(5)上，由此通过进给动作或按压力凸印所述压纹(7)。对所述由图4中箭头符号表示的加工方向或进料方向上的相对运动，周向移动的模具(22)以前进进料滚动离开所述表面(5)。沉积的和压纹的媒质(6)如下所述通过使用稳定装置(15)在按压区(26)中被稳定。
所述模具(22)的周向移动由在加工方向(12)中的相对移动和/或进料产生，由于摩擦接触和滚动离开所述表面(5)。在图示的优选实施方案中，施加器(2)还具有其自己的驱动器(44)，用于所述模具(22)的周向移动。驱动器(44)可以被控制或调节，并且也可以被连接到所述控制器，特别是机器人控制器。在示出的实施方案中，所述支撑体(27)可转动地安装在所述操纵器(2)的框架(13)的轴承(40)上。所述支撑体(27)以可旋转锁定的方式连接到模具(22)。可旋转锁定的连接可以例如通过在下面更详细描述的按压装置(32)来形成。在示出的实施例中，驱动器(44)联接到所述支撑体(27)，使得所述模具(22)在所述支撑体(27)旋转时通过所述旋转锁定被间接地驱动和挟带。
如图2至6所示，支撑体(27)在图示的实施例中是管状的，并具有尺寸稳定的外罩(28)。支撑体(27)优选是具有圆形横截面的圆柱形，围绕固定于框架的中心轴线(30)旋转。刚性外罩(28)能够支持由所述按压装置(32)施加在模具(22)上的按压力。
所述支撑体(27)被设计优选为中空的，并具有上述的优选的圆筒形或管形。稳定装置(15)被容纳在中空支撑体(27)的内部。它向按压区(26)和刚刚施加的流体媒质(6)发出稳定剂(50)。在示出的示范性实施例中，清漆形式的媒质(6)被硬化。稳定装置(15)具有用于此目的的光源(49)，例如其被形成为紫外灯。稳定剂(50)或者由箭头表示的光线穿过所述支撑体(27)的外罩(28)、包括按压装置(32)和模具(22)的所述间隙(31)，它们相应地形成半透明的。
向表面(5)发射的光(50)优选地作用在整个所述按压表面(26)上或其至少很大一部分上且硬化位于模具(22)和基板(5)之间的流体媒质(6)。由于进料方向(12)上的相对运动，按压表面(26)导致在稳定剂(50)上持续作用一段时间，以确保有足够的稳定，尤其是媒质(6)和压纹和/或微结构(7)的固化。剩余的稳定化，特别是固化或硬化，可以在已施加的媒质暴露于空气中之后发生。
稳定装置(15)，特别是光源(49)，可以被布置并容纳在中空支撑体(27)中。它可以被刚性连接到框架(13)。但它也可以在支撑体(27)的一个或两个前端上沿轴向突出。稳定装置(15)特别是光源(49)具有电源(51)。它也可以有污染物的清理装置(52)，如硬化期间所产生的臭氧。清理装置(52)可以例如包括通过抽吸系统的提取物。电源(51)和清理装置(52)可与在工业机器人(73)或其它地方的对应附加装置相连接。为控制稳定装置(15)，特别是光源(49)，可以配备各种测量和控制装置。例如可以配备水分计(53)和温度计(54)，特别是湿度计。它们显示在图12至16示出的施加器(2)的建设性实施例中。
可以以不同的方式形成按压装置(32)。它被设置在例如在支撑体(27)的外罩(28)和模具(22)或环形路径(23)之间的环形空间(31)中。在示出的示例性实施例中，按压装置(32)形成为填充所述间隙(31)的可变形的压力垫(33)。可以以不同的方式形成压力垫(33)。在示出的示范性实施例中，它具有在密封的和弯曲的弹性外壳(34)中的流体压力媒质(35)。压力媒质(35)是例如高压气体，特别是压缩空气。在压力垫(33)中的内部压力显著高于环境压力，使得压力垫(33)产生从内部抵靠周边模具(22)的按压力。
压力垫(33)以旋转锁定的方式连接到支撑体(27)和模具(22)。它用于经由压力垫(33)将来自支撑体(27)的所述驱动器(44)的驱动和旋转运动传输到模具(22)。在压力垫(33)和周边模具(22)之间的旋转锁定的连接是通过摩擦和压力配合连接实现的。替换地或另外地，所述接触表面的相应成型可以导致正锁定。旋转锁定的连接是由特别是压力垫(33)的外壳(34)提供的。
如图5和6的详细图示，外壳(34)是管状的。它由合适的弯曲弹性材料制成，例如塑料膜。外壳(34)还具有一定的抗拉强度和韧性弹性。模具(22)或环形路径(23)的弯曲刚性和例如壁厚比所述外壳(34)的抗弯刚度更高。
外壳(34)包括例如环形的预切部，其边缘被折叠并牢固地紧密连接(例如胶合)到支撑体(27)的外罩(28)。以这种方式，管形外壳(34)通过形成外壳(34)的周边的最初为圆柱形的壳状外罩(36)覆盖。此外，还具有侧壁(37)，它的设计有利于变形。它们例如弯曲成Z形或S形，如图6所示。替代地或另外地，可以有相应的材料形成在侧壁区中。
出于这个原因，外壳(34)特别是壳形外罩(36)可以在按压区(26)被变形，并且汇合到支撑体(27)的尺寸稳定的外罩(28)。在暴露于压力媒质(35)例如压缩空气的内压力时，所述外壳(34)则再次向外变形。这导致在图6所示的工作区(a)。所述工作区和在进料方向(12)中的平面按压区(26)的如此共同确定的宽度可以经由操作装置(3)施加的在表面(5)上的模具(22)以及施加器(2)的进料和按压来设置和任选地控制或调节。这也可以作为稳定剂(50)例如紫外光所需要的曝光时间的函数来进行。
图3至6示出框架(13)上的辊状支撑体(27)的底座(40)。为此，在中空支撑体(27)的内部(41)布置有支撑结构，其被刚性连接到框架(13)并被支撑在那里。紧固在该支撑结构(41)上的轴承法兰(42)被布置在所述支撑体(27)的端面边缘区域，并在外面支撑轴承(43)，例如平的环形轴承。其转而被连接到所述支撑体(27)。稳定装置(15)特别是在光源(49)也可安装到支撑结构(41)和被固定地或可调节地定位。
上述的驱动器(44)设置在框架(13)上。它包括例如电动马达的电机(45)和皮带驱动器(46)或另一个适当的传送装置，用于将电机链轮连接到支撑体(27)的推进装置(47)。推进装置(47)可以例如通过在至少在此区域为圆筒形的支撑体(27)的外周上的齿轮形成，并且优选地布置在支撑体(27)的后缘区域。
按压装置(32)的膨胀力可被控制或调节。为此目的，它具有合适的控制装置(38)，如图5所示。对于所示的使用压力垫(33)的按压装置(32)的配置，控制装置(38)可以包括可控阀(39)和压力媒质源(未示出)。它可用于提供或排出压力媒质(35)，特别是压力气体。提供压力气体将以期望的方式增大内部压力。流体的特别是气体的压力媒质(35)的优点在于，在压力区(26)中有恒定的气压以及由此产生的恒定压力。如果模具(22)或凸印压纹(25)磨损时，模具(22)可以更换。为了这个目的，例如，所述压力媒质(35)可以被排出，压力垫(33)的内压可以降低，使得模具(22)可以由上述的更换装置48)移出且新的模具(22)可被安装和连接。
图7至10以几个步骤示出媒质的施加，并使用断开的剖面表示。施加条纹(8)被恰好平行地并排放置在表面(5)上，具有限定的间距。施加路径(8)可在施加过程中被完全或部分地在其宽度上稳定化。图7至图8还示出以下情况，其中模具(22)的宽度可以大于施加路径(8)的宽度，所述凸印压纹(25)也仅在模具宽度的部分区域上延伸。在模具(22)的边缘区域可沿周向布置屏障(29)，以防止所述稳定剂(50)尤其是UV光经过。在相反侧，模具(22)可突出超过凸印压纹(25)和施加区域。在屏障(29)的区域中，流体媒质(6)由模具(22)携带和被施加在所述表面上，但它在施加过程中未被稳定。结果是未粘合区(10)，其也被称为湿区域，如附图所示。在其它区域中，所施加的流体媒质(6)可以被稳定，特别是硬化，从而导致在附图中所示的固化的结构区(9)。在相邻的施加条纹(8)被施加时，未粘合区(10)被稳定化和固化或硬化。这是通过位于与屏障(29)轴向相反的且横向突出到凸印压纹(25)之外的模具的边缘和稳定剂(50)的局部经过来完成的。同时在下一个施加条纹(8)产生另一个非粘合区(10)。在随后的固化过程中，此区域(10)与另一个先前固化的结构区(9)形成整体连接。施加路径(8)的相邻的边缘区域被设计成在图7至10中是升高的，可替代地，可以有凹陷的。
图11示出了施加装置(1)的变型。这里，并排设置两个或更多个施加器(2)且在进料方向中彼此具有偏移。它们位于共同的底座(75)上，其经由连接器(18)与操作装置(3)特别是工业机器人(73)连接。底座(75)具有两个或多个安装臂(76)，它们在端部由铰接连接或类似装置连接到施加器(2)的连接器(18)。所述施加器(2)的相对位置可以通过在底座(75)上的调整装置(77)来改变。以这种方式，如果需要的话，可以特别地调节和改变安装臂(76)的倾斜和甚至可能是间隔。
图12至16示出施加器(2)的建设性实施例。它是按照上述的图2至图6的示范性实施例形成。所述建设性示范实施例还示出所述进料装置(16)和所述清洁装置(17)。
进料装置(16)被连接到外部媒质源(未示出)或可具有附加的储存器。它有用于媒质施加的计量装置(55)。为了这个目的，例如沿轴线(30)设置多个施加器喷嘴(56)，它们以可控制或调节的方式分配的一定量的流体。传送到模具(22)的流体可通过设置在施加器喷嘴(56)和模具(22)之间的分配辊(57)实现，其可配备可控制的或任选地可调节的驱动器(58)，其转而可被连接到上述控制器，尤其是机器人控制器。图14示出所述结构，且示意性地示出流体媒质(6)被传送到模具(22)和它的凸印压纹(25)上。
进料装置(16)可进一步具有用于媒质残余物的清理装置(59)。它具有例如刮刀或其它合适的侵蚀装置以从分配辊(57)的外罩去除媒质残余物，并将其收集在容器或类似物中。清理装置(59)可进一步具有抽吸提取系统(60)或其它装置，用于携带带走质残余物。清理装置(59)还可以具有分开的媒质容器，其中可以在加工间断过程中分配媒质(6)，以防止在进料区过早硬化。
清洁装置(17)可以被设计为具有多个部分。它具有例如用于表面(5)的清洁装置(61)。这包括例如旋转安装的刷(62)，其可能由它自己的驱动器以可控制或可调节的方式驱动。刷(62)可以分配给清理装置(63)，其被设计用于例如作为抽吸提取系统以收集碎屑或类食物。用于所述表面的清洁装置(61)可被布置在进料方向(12)中在模具(22)前部和在所述进料装置(16)下方。
清洁装置(17)可进一步具有用于所述模具(22)的清洁装置(64)。其可以被布置在进料方向中在施加器端部(12)后端。它包括例如斜靠在所述模具(22)的外侧(24)上的辊形刷(65)，其也被旋转驱动并有可能是可控制或可调节的。刷(65)可以被分配给用于从所述模具(22)除去媒质残余物的清理装置(66)，其被设计用于例如作为抽吸提取系统。此外，刷(65)上可以设置静电辊(67)或粘接辊，其倾斜地在外侧靠在模具(22)上，其用于进一步除去可能仍然附着的媒质颗粒，且其可能连接到清理装置(66)。
清洁装置(17)可进一步具有用于媒质供应(16)的清洁装置(68)。它可以是上述的清理装置(59)或其它装置。
图12至16还示出了采集装置(11)的另外组件。这包括例如在媒质作用施加过程中用于进料测量或或按压力作用的负荷传感器(69)。负荷传感器(69)可以例如被布置在所述连接器(18)处或在另一适当的地方，也可能在工业机器人(73)上。它可以被配置为力/力矩传感器。负荷传感器(69)被连接到控制器，尤其是机器人控制器。
采集装置(11)可进一步具有验证传感器(70)，它用于例如检验所施加的流体媒质(6)的量并且还可能验证所述微结构(7)的量。它也可以被布置在进料方向(12)中在施加器的后部和以合适的方式被连接到框架(13)。所述传感器(70)被设计为例如光学传感器、接近传感器或其它适当的方式。采集装置(11)还可以包括用于施加装置(1)和其组成部分的操作状态或类似物的一个或多个附加传感器。
可以以各种方式修改所示出和描述的示例性实施例，特别是所描述的示例性实施例的特征，所述修改可以彼此组合甚至可能互换。
在未示出的变型中，支撑体可以布置固定的及支撑在框架(13)上，其中模具(22)以履带的方式围绕支撑体沿周向移动。驱动器(44)也可以直接作用在模具(22)上，为此目的，其具有在合适的支持点上的在所述边缘上的推进装置(47)。此外，稳定装置(15)可以布置在支撑体(27)之中或之上。固定的支撑体(27)可为此相应地被形成为中空的。按压装置(32)以相应的方式形成以用于固定支撑体(27)和周向模具，并允许滚动或周向运动。
与所示的示例性实施例不同，可以以其它方式形成压力媒质(35)，例如作为另一种流体。它可以例如具有液体或糊状的稠度，并且由例如凝胶组成。
对于流体媒质(6)的稳定化，其它变型是可行的。稳定化特别是固化或硬化可以以其它方式进行，例如通过热、辐射、交变电场等。稳定剂(50)被相应地设计。然后可以相应地修改和调整模具(22)和含有按压装置(32)的间隙(31)的支撑体(27)的渗透性。
附图标记列表
1 施加装置，施加装置
2 施加器，施加工具
3 操作装置
4 工件，飞机
5 基板，飞机蒙皮
6 媒质，清漆
7 微结构，压纹
8 施加条
9 固化结构区
10 固化区，湿区
11 采集装置
12 加工方向，进给方向
13 框架
14 媒质施加装置
15 稳定装置，硬化装置
16 媒质进料装置
17 清洁装置
18 机器人连接器
19 外壳
20 支撑装置
21 支撑臂，旋转臂
22 模具
23 套管，环形路径
24 外侧
25 凸印压纹，相对压纹
26 按压区
27 支撑体，滚子
28 外罩
29 屏障，盖子
30 轴
31 间隙
32 按压装置
33 压力垫
34 外壳，管
35 按压媒质，压缩空气
36 外套外壳，管外壳
37 侧壁
38 控制装置
39 阀
40 存储器
41 支撑结构
42 轴承法兰
43 轴承，环形轴承
44 驱动器
45 马达
46 皮带传动
47 推进剂，齿轮
48 模具更换装置
49 光源，紫外线灯
50 稳定剂，光束
51 电源
52 清理装置，通过抽吸系统提取
53 湿度表，湿度计
54 温度计
55 计量装置
56 施加器嘴
57 分配辊
58 驱动器
59 清理装置的媒质残留
60 通过抽吸系统提取
61 基板清洗装置
62 刷子
63 清理装置，提取系统
64 模具清洗装置
65 刷子
66 清理装置，提取系统
67 静电辊
68 媒质供应的清洗装置
69 负荷传感器，力/力矩传感器
70 传感器，测试传感器
71 测量装置，测量相机，激光跟踪仪
72 校准标记
73 工业机器人
74 载体
75 底座
76 安装臂
77 调整装置
a 工作区

Claims (25)

1.一种用于在航空航天领域中将流体媒质(6)施加在基板(5)上和将流体媒质(6)凸印微压型到基板(5)上的施加器，其中所述施加器(2)包括含有凸印压纹(25)的周向移动的模具(22)、用于所述模具(22)的按压装置(32)和用于所施加的媒质(6)的稳定装置(15)，特别是硬化装置，特征在于，所述施加器(2)具有中空的支撑体(27)，被所述模具(22)以一个距离包围从而形成间隙(31)，所述按压装置(32)被布置在所述间隙(31)中。
2.如权利要求1所述的施加器，其特征在于所述稳定装置(15)被布置在支撑体(27)之上或之中。
3.根据权利要求1的前序部分或根据权利要求1或2的施加器，其特征在于，所述施加器(2)具有用于模具(22)的周向移动的自己的驱动器(44)。
4.如权利要求1、2或3所述的施加器，其特征在于所述施加器具有用于操作装置(3)、特别是用于工业机器人(73)的连接器。
5.根据前述权利要求之一的施加器，其特征在于所述支撑体(27)是管状的并且具有尺寸稳定的外罩(28)。
6.根据前述权利要求之一的施加器，其特征在于所述支撑体(27)被可旋转地安装(43)在施加器(2)的框架(13)上，并以一种可旋转地锁定的方式连接到模具(2)。
7.根据前述权利要求之一的施加器，其特征在于所述支撑体(27)耦合到所述驱动器(44)。
8.如前述权利要求之一所述的施加器，其特征在于，所述支撑体(44)可被控制或调节。
9.根据前述权利要求之一的施加器，其特征在于所述按压装置(32)形成为填充所述间隙(31)的可变形的压力垫(33)。
10.根据前述权利要求之一所述的施加器，其特征在于所述压力垫(33)包括流体压力媒质(35)，特别是在密封的弯曲的弹性外壳(34)中的高压气体。
11.根据前述权利要求之一的施加器，其特征在于所述压力垫(33)、特别是外壳(34)被以一种可旋转地锁定的方式连接到所述支撑体(27)和连接到所述模具(22)。
12.根据前述权利要求之一的施加器，其特征在于按压装置(32)、特别是压力垫(33)包括用于控制或调节在模具(22)上的内压力的控制装置(38)。
13.根据前述权利要求之一的施加器，其特征在于所述模具(22)形成为可弯曲的弹性连续环形路径(23)。
14.根据前述权利要求之一的施加器，其特征在于所述凸印压纹(25)被布置在模具材料的外侧(24)上或在模具(22)的外侧涂层上。
15.根据前述权利要求之一的施加器，其特征在于所述稳定装置(15)发射稳定剂(50)，其中所述支撑体(27)的外罩(28)、所述按压装置(32)和模具(22)是所述稳定剂(50)可渗透的。
16.根据前述权利要求之一的施加器，其特征在于所述稳定装置(15)形成为光源(49)，尤其是紫外线灯，且所述稳定剂(50)形成为光，尤其是紫外光。
17.根据前述权利要求之一的施加器，其特征在于在所述施加器(2)、特别是在支撑体(27)的边缘具有用于发射稳定剂(50)的局部屏障(29)。
18.根据前述权利要求之一的施加器，其特征在于所述施加器(2)具有用于所述流体媒质(6)的进料装置(16)。
19.根据前述权利要求之一所述的施加器，其特征在于所述流体媒质(6)形成为可硬化的清漆。
20.根据前述权利要求之一的施加器，其特征在于所述施加器(2)具有清洁装置(17)。
21.一种用于在航空航天领域的基板(5)上施加流体媒质(6)和进行流体媒质(6)的凸印微压型的施加装置，其中，所述施加装置(1)包括施加器(2)和在施加器(2)和工件(4)之间相对运动的操作装置(3)，其特征在于所述施加器(2)是根据权利要求1至20中的至少一个形成的。
22.根据权利要求21的施加装置，其特征在于所述操作装置(3)被形成和控制为使得其沿基板(5)移动所述施加器(2)，并在这样做时将其按压靠在基板(5)上，所施加的力使得所述周向移动的模具(22)在按压区(26)中变形并与基板(5)形状一致且其轮廓为平面方式。
23.根据权利要求21或22的施加装置，其特征在于：所述操作装置(3)包括多轴可编程工业机器人(73)，特别是铰接臂机器人。
24.根据权利要求21、22或23的施加装置，其特征在于：所述操作装置(3)包括具有用于工业机器人(73)的一个或多个运动轴的可移动载体(74)。
25.根据权利要求21至24之一的施加装置，其特征在于所述施加装置(1)具有用于在加工过程中施加器(2)的位置和方向的、和/或用于加工质量的和/或到基板(5)的按压力的采集装置(11)。
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