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Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen das Aufbringen von Sprühmittel. Im Speziellen betrifft die vorliegende Offenbarung eine Sprühvorrichtung, die Verwendung einer derartigen Sprühvorrichtung zum Besprühen einer Komponente eines Flugzeugs und ein Verfahren zum Anzeigen eines Bereichs auf einer zu besprühenden Komponente.
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Heutzutage werden Sprühmittel, wie Farben, Lacke oder Oberflächenschutzmittel, mit Hilfe mehr oder weniger starker Automatisierung auf zu besprühende Komponenten aufgebracht. Hierfür kommen oftmals sogenannte Sprühpistolen zum Einsatz, deren Name daher rührt, dass ihre Form an eine Pistole erinnert. Es existieren verschiedenste Anwendungsbereiche, in denen unterschiedliche Arten von Komponenten mit Sprühmitteln versehen werden sollen. Als Beispiele seien an dieser Stelle der Automobilbau und der Flugzeugbau genannt. Im Automobilbau werden z. B. auf verschiedene Bauteile (Komponenten) eines Fahrzeugs unterschiedliche Lacke aufgetragen. In Bezug auf den Flugzeugbau gibt es ebenfalls unterschiedliche Anwendungsbereiche. Rein beispielhaft seien z. B. die Lackierung von Flugzeugbauteilen oder von Verbindungselementen zwischen Flugzeugbauteilen (z. B. Flap Tracks, Fußbodenquerträger) genannt. Im Flugzeugbau werden manche Komponenten (teil-)automatisiert lackiert. Bei anderen Komponenten, wie z. B. Komponenten an schwer zugänglichen Bereichen, wird die Lackschicht in Handarbeit aufgebracht.
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Bei den bekannten Verfahren zum Besprühen von Komponenten mit Farben, Lacken oder dergleichen kann es naturgemäß zu Ungenauigkeiten während des Sprühvorgangs kommen, so dass das Sprühmittel manchmal nicht wie gewünscht auf manche Komponenten aufgetragen wird. Zum Beispiel kann es dazu kommen, dass ein Lack auch auf Stellen aufgebracht wird, die nicht mit dem Lack versehen werden sollen. In diesen Fällen kommt es zu einer unnötigen Verschwendung des Lacks und zu einer unnötigen Gewichtszunahme der mit zu viel Lack versehenen Komponente.
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Es ist wünschenswert, einen Sprühvorgang möglichst exakt auszuführen.
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Ein erster Aspekt bezieht sich auf eine Sprühvorrichtung. Die Sprühvorrichtung umfasst eine Sprüheinheit und eine Lichtprojektionseinheit. Die Lichtprojektionseinheit ist dazu ausgebildet, Licht in Abhängigkeit von mindestens einem Parameter eines mittels der Sprüheinheit ausführbaren Sprühvorgangs derart auf eine zu besprühende Komponente zu projizieren, dass eine auf der zu besprühenden Komponente resultierende Projektion des Lichts einen Bereich der zu besprühenden Komponente anzeigt, der bei Ausführung des Sprühvorgangs unter Verwendung des mindestens einen Parameters besprüht wird.
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Die Lichtprojektionseinheit kann das Licht auf die Komponente projizieren. Die Lichtprojektionseinheit berücksichtigt hierbei mindestens einen Parameter des mittels der Sprüheinheit ausführbaren Sprühvorgangs. Die daraus resultierende Projektion des Lichts auf der Komponente kann zumindest nahezu einem Bereich entsprechen, der bei Ausführung des Sprühvorgangs besprüht würde/wird, wenn der Sprühvorgang tatsächlich basierend auf dem mindestens einen Parameter ausgeführt würde/wird. Dieser Bereich kann – je nachdem, ob in einer Planungsphase erwogen wird, den Bereich zu besprühen, oder ob der Bereich tatsächlich besprüht wird – auch als zu besprühender oder besprühter Bereich bezeichnet werden. Der Sprühvorgang selbst kann, muss aber nicht ausgeführt werden. Mit Hilfe der Projektion des Lichts (die kurz auch als Lichtprojektion bezeichnet werden kann) kann Kenntnis über den bei einem Sprühvorgang voraussichtlich besprühten Bereich erlangt werden. Beispielsweise kann in einer Planungsphase des Sprühvorgangs, wie z. B. vor dem tatsächlichen Sprühvorgang, die Lichtprojektion den bei einem Sprühvorgang voraussichtlich besprühten Bereich veranschaulichen. Falls nach Berücksichtigung der Lichtprojektion der Sprühvorgang ausgeführt werden soll, so kann dies präzise getan werden. Falls hingegen nach Berücksichtigung der Lichtprojektion der Sprühvorgang (zunächst) nicht ausgeführt werden soll, so kann der Sprühvorgang (zunächst) auch entfallen. Stattdessen kann beispielsweise eine erneute Lichtprojektion basierend auf einem anderen mindestens einen Parameter durchgeführt werden. Zusätzlich oder alternativ zu der Lichtprojektion in der Planungsphase kann während eines Sprühvorgangs, wie z. B. während einer Auftragphase des Sprühmittels, eine Lichtprojektion auf der Komponente erzeugt werden. Diese Lichtprojektion kann durchgehend während des gesamten Sprühvorgangs oder wiederholt in gleichmäßigen oder ungleichmäßigen zeitlichen Intervallen auf der Komponente angezeigt werden. Mit Hilfe der durchgehenden oder wiederholten Lichtprojektion auf der Komponente kann während des Sprühvorgangs überprüft werden, ob tatsächlich der Bereich besprüht wird, der besprüht werden soll. Zusammengefasst kann das Projizieren des Lichts auf der Komponente vor Beginn des Sprühvorgangs und/oder während des Sprühvorgangs, wie z. B. wiederholt in zeitlichen Intervallen und/oder durchgehend, erfolgen.
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Insofern kann die Projektion des Lichts (das Erzeugen der Lichtprojektion) auf der Komponente für eine Art Planungsphase oder Simulationsphase verwendet werden. Mit Hilfe dieser Planungs- bzw. Simulationsphase kann es einem Benutzer ermöglicht werden, zu erkennen, ob der gewünschte Bereich bei einem Sprühvorgang besprüht würde oder ob Anpassungen nötig sind. Die Auswertung der Planungs- bzw. Simulationsphase kann durch Zutun eines Benutzers erfolgen. In diesem Fall kann der Benutzer selbst entscheiden, ob der voraussichtlich besprühte Bereich der Komponente den Voraussetzungen entspricht oder nicht, d. h., ob der Sprühvorgang ausgeführt werden soll oder ob zuvor Anpassungen, wie z. B. eine Änderung des Abstandes der Sprühvorrichtung von der Komponente, vorzunehmen sind. Nach den erfolgten Anpassungen kann eine erneute Lichtprojektion erfolgen, um zu prüfen, ob der Sprühvorgang basierend auf den simulierten Anpassungen ausgeführt werden kann. Dadurch wird es ermöglicht, den Beginn des Sprühvorgangs möglichst exakt auszuführen.
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Auf Grund der Planbarkeit des Sprühvorgangs, die gleichzeitig eine Überprüfung des voraussichtlichen Ergebnisses ermöglicht, kann ein unnötiger Verbrauch von Sprühmittel zumindest reduziert werden. Durch die Planung des Sprühvorgangs bereits zu Beginn, d. h. vor dem eigentlichen Sprühvorgang, wird ein genauerer Sprühvorgang erreicht. Da auf Grund der Planbarkeit des Sprühvorgangs das Sprühmittel gezielter aufgebracht werden kann, kann die Gefahr einer unnötigen Gewichtszunahme der besprühten Komponente zumindest verringert werden.
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Die Projektion des Lichts (das Erzeugen der Lichtprojektion) auf der Komponente kann für eine Art Kontrollphase verwendet werden. Mit Hilfe dieser Kontrollphase kann es einem Benutzer ermöglicht werden, während eines Sprühvorgangs zu erkennen, ob der gewünschte Bereich bei einem Sprühvorgang besprüht wird oder ob Anpassungen nötig sind. Der Benutzer kann entscheiden, ob der besprühte Bereich der Komponente den Voraussetzungen entspricht oder nicht, d. h., ob der Sprühvorgang korrekt ausgeführt wird oder ob Anpassungen, wie z. B. eine Änderung des Abstandes der Sprühvorrichtung von der Komponente, vorzunehmen sind. Nach den erfolgten Anpassungen kann eine erneute Lichtprojektion erfolgen, um zu prüfen, ob der Sprühvorgang basierend auf den simulierten Anpassungen fortgeführt werden kann. Dadurch wird es ermöglicht, den Sprühvorgang möglichst exakt auszuführen.
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Als Sprühmittel (Englisch: spraying agent) kann jedes denkbare Mittel oder Material angesehen werden, das auf eine Komponente, z. B. auf eine Oberfläche der Komponente, aufgebracht werden kann. Das Sprühmittel kann auch als Sprühmaterial bezeichnet werden. Das Sprühmaterial kann jegliches Beschichtungsmaterial umfassen. Das Sprühmittel ist nicht auf eine bestimmte Form beschränkt. Es kann beispielsweise flüssig, gasförmig, oder pulverförmig sein. Auch beliebige Mischungen aus flüssigen, gasförmigen und pulverförmigen Komponenten kommen in Betracht. Als Beispiel seien – ohne hierauf beschränkt zu sein – Lacke, Farben oder andere Mittel für den Oberflächenschutz genannt. Das Sprühmittel kann zum Bilden einer Beschichtung auf einer Oberfläche einer Komponente oder eines Bauteils dienen. Das Besprühen kann ein Sprühbeschichten umfassen.
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Die Lichtprojektionseinheit kann dazu ausgebildet sein, die Lichtprojektion in Abhängigkeit von dem mindestens einen Parameter anzupassen. Der Parameter, der auch als Übergabewert bezeichnet werden kann – kann als Variable angesehen werden, über welche die Sprühvorrichtung, z. B. ein auf der Sprühvorrichtung laufendes Computerprogramm, auf bestimmte Werte „eingestellt” werden kann. Insofern kann jeder Parameter des mindestens einen Parameters einen unterschiedlichen Wert (Parameterwert) annehmen. Beispielsweise kann eine Änderung des mindestens einen Parameters, wie z. B. eine Änderung des Parameters auf einen anderen Wert (d. h. eine Änderung des Parameterwerts), eine Anpassung der Lichtprojektion bewirken. Es ist allerdings auch denkbar, dass trotz einer Änderung des mindestens einen Parameters, wie z. B. eine Änderung des Parameters auf einen anderen Wert (d. h. eine Änderung des Parameterwerts), keine Änderung der Lichtprojektion erfolgt. Dabei kann unter Änderung des mindestens einen Parameters verstanden werden, dass sich zumindest ein Parameter des mindestens einen Parameters ändert. Bei mehreren Parametern kann beispielsweise einer oder mehr als einer, beispielsweise auch alle, dieser mehreren Parametern geändert werden.
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Ob die Lichtprojektion sich in Abhängigkeit einer Änderung des mindestens einen Parameters ändert oder nicht, kann von der Lichtprojektionseinheit ermittelt werden. Basierend auf dieser Ermittlung kann eine entsprechende Projektion des Lichts durch die Lichtprojektionseinheit erfolgen. Beispielsweise kann sich die Lichtprojektion bei Änderung des mindestens einen Parameters dementsprechend ändern wie sich bei Ausführung des Sprühvorgangs unter Verwendung des geänderten mindestens einen Parameters der besprühte Bereich ändern würde. Damit kann durch Änderung des mindestens einen Parameters die Lichtprojektion so geändert werden, wie sich bei einem folgenden oder laufenden Sprühvorgang der besprühte Bereich ändern würde. Es kann bereits ausreichen, wenn zumindest einer des mindestens einen Parameters geändert wird, um eine Anpassung der Lichtprojektion zu bewirken.
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Der mindestens eine Parameter kann eine oder mehrere der folgenden Informationen umfassen: Informationen betreffend ein bei dem Sprühvorgang verwendbares Sprühmittel, Informationen betreffend einen bei dem Sprühvorgang zwischen der Sprühvorrichtung und der zu besprühenden Komponente möglichen Abstand, Informationen betreffend einen bei dem Sprühvorgang verwendbaren Sprühdruck, Informationen betreffend eine bei dem Sprühvorgang verwendbare Strahlgeometrie eines verwendbaren Sprühmittels, Informationen betreffend eine Lage der Sprühvorrichtung relativ zu der zu besprühenden Komponente und/oder Informationen betreffend eine oder mehrere Umgebungsbedingungen um die Sprühvorrichtung (wie z. B. ein Druck um die Sprühvorrichtung (Unterdruck, Überdruck etc.) und/oder ein Feuchtigkeitsgrad um die Sprühvorrichtung und/oder eine Temperatur um die Sprühvorrichtung etc.). Jede dieser Informationen kann durch einen des mindestens einen Parameters repräsentiert werden. Beispielsweise kann ein erster Parameter Informationen betreffend ein bei dem Sprühvorgang verwendbares Sprühmittel, ein zweiter Parameter Informationen betreffend einen bei dem Sprühvorgang zwischen der Sprühvorrichtung und der zu besprühenden Komponente möglichen Abstand, ein dritter Parameter Informationen betreffend einen bei dem Sprühvorgang verwendbaren Sprühdruck und ein vierter Parameter Informationen betreffend eine bei dem Sprühvorgang verwendbare Strahlgeometrie eines verwendbaren Sprühmittels repräsentieren. Ändert sich beispielsweise der mögliche Abstand, d. h. ändert sich der zweite Parameter (der Wert des zweiten Parameters), so kann die Lichtprojektionseinheit entsprechend der Änderung eine Anpassung der Lichtprojektion durchführen, um dadurch die entsprechende Änderung des besprühten Bereichs durch einen basierend auf dem geänderten zweiten Parameter ausgeführten Sprühvorgang zu visualisieren. Beispielsweise können sich mögliche Abstände in einem Bereich von 5 cm bis 60 cm bewegen. Ändert sich beispielsweise der verwendbare Sprühdruck, d. h. ändert sich der dritte Parameter (der Wert des dritten Parameters), so kann die Lichtprojektionseinheit entsprechend der Änderung eine Anpassung der Lichtprojektion durchführen, um dadurch die entsprechende Änderung des besprühten Bereichs durch einen basierend auf dem geänderten dritten Parameter ausgeführten Sprühvorgang zu visualisieren.
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Die Sprühvorrichtung kann ferner eine Speichereinheit umfassen. In der Speichereinheit können Informationen betreffend einen Einfluss des mindestens einen Parameters auf die Lichtprojektion abgespeichert sein. Bei der Projektion des Lichts in Abhängigkeit von dem mindestens einen Parameter kann der Einfluss des mindestens einen Parameters auf die Lichtprojektion berücksichtigt werden. Bei Änderung des mindestens einen Parameters kann die Lichtprojektionseinheit anhand der gespeicherten Informationen betreffend den Einfluss des mindestens einen Parameters auf die Lichtprojektion die Lichtprojektion entsprechend den Informationen anpassen. Die Informationen betreffend den mindestens einen Einfluss können beispielsweise als Formel, als ein Algorithmus oder als eine Art Modell vorliegen. Anhand Informationen betreffend den mindestens einen Einfluss kann berechnet werden, wie sich die Lichtprojektion bei Änderung eines Parameters ändert. Ändert sich beispielsweise der mindestens eine Parameter, kann der Einfluss des geänderten mindestens einen Parameters aus der Speichereinheit ausgelesen und von der Lichtprojektionseinheit bei der Lichtprojektion berücksichtigt werden. Die Informationen betreffend den Einfluss des mindestens einen Parameters auf die Lichtprojektion können in ein oder mehreren Tabellen, wie z. B. in Lookup-Tabellen, hinterlegt sein und aus dieser/diesen ausgelesen werden.
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Die Informationen betreffend den Einfluss des mindestens einen Parameters auf die Lichtprojektion können auf verschiedene Art und Weise gewonnen und in der Speichereinheit abgespeichert werden. Beispielsweise können die Informationen betreffend den Einfluss des mindestens einen Parameters auf die Lichtprojektion basierend auf ausgeführten Sprühvorgängen gewonnen werden und aktualisierbar sein. Der Einfluss des mindestens einen Parameters auf die Lichtprojektion kann z. B. fortlaufend ”gelehrt” werden. Hierfür kann beispielsweise ein Sprühvorgang unter Verwendung verschiedener Parameter ausgeführt werden und die Lichtprojektion kann jeweils auf den besprühten Bereich eingestellt werden. Dadurch wird in der Speichereinheit hinterlegt, welcher Parameter zu welcher Änderung des besprühten Bereichs und zu welcher Änderung der Lichtprojektion führt. Es kann eine Vielzahl von Tests mit verschiedenen Parametern durchgeführt und die aus der Vielzahl von Tests gewonnenen Informationen können in der Speichereinheit abgelegt werden.
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Die Sprühvorrichtung kann ferner eine Benutzerschnittstelle umfassen, über welche der mindestens eine Parameter eingebbar ist. Die Benutzerschnittstelle kann mit der Speichereinheit in Verbindung stehen. Es ist denkbar, dass der mindestens eine Parameter auswählbar oder einstellbar ist. Die Benutzerschnittstelle kann beispielsweise eine Eingabeeinheit aufweisen. Über die Eingabeeinheit kann der mindestens eine Parameter eingegeben werden. Die Eingabeeinheit kann z. B. einen Touchscreen umfassen. Alternativ oder zusätzlich zu der Eingabe über eine Eingabeeinheit kann die Benutzerschnittstelle mit einem externen Eingabegerät verbindbar sein. Die Verbindung kann drahtlos und/oder drahtgebunden erfolgen. Ein solches externes Eingabegerät kann z. B. eine Tastatur, ein Smartphone, einen Computer, einen Tablet-PC oder dergleichen umfassen. Mit Hilfe des externen Eingabegeräts kann der mindestens eine Parameter eingegeben werden. Über die Benutzerschnittstelle kann der eingegebene mindestens eine Parameter in die Sprühvorrichtung gelangen und dort weiterverwendet werden. Es ist z. B. denkbar, dass zumindest ein Teil einer Vielzahl von Parametern nicht in der Sprühvorrichtung selbst, sondern in einer externen Speichereinheit, wie einer externen Datenbank gespeichert, ist. Bei Bedarf kann die Sprühvorrichtung über die Benutzerschnittstelle einen oder mehrere Parameter aus der externen Datenbank auslesen und für die Erzeugung der Lichtprojektion verwenden.
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Die Benutzerschnittstelle kann ferner eine Ausgabeeinheit aufweisen. Über die Ausgabeeinheit können Informationen an den Benutzer ausgegeben werden, wie z. B. angezeigt werden. Bei diesen Informationen kann es sich z. B. um Warnhinweise oder um Informationen betreffend den mindestens einen Parameter handeln. Beispielsweise kann ein über die Eingabeeinheit in die Sprühvorrichtung eingegebener Abstand auf der Ausgabeeinheit angezeigt werden.
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Die Sprühvorrichtung kann eine Abstandsmesseinheit umfassen. Die Abstandsmesseinheit kann dazu ausgebildet sein, den Abstand zwischen der Sprühvorrichtung und dem Bereich der zu besprühenden Komponente zu ermitteln. Die Abstandsmesseinheit kann zur Ermittlung des Abstands beispielsweise das projizierte und zumindest teilweise reflektierte Licht berücksichtigen. Hierfür kann die Abstandsmesseinheit beispielsweise die Laufzeit des Lichts von der Aussendung bis zum teilweisen Empfang berücksichtigen. Die Abstandsmesseinheit kann Teil der Lichtprojektionseinheit sein.
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Die Sprühvorrichtung kann eine Lagebestimmungseinheit umfassen. Die Lagebestimmungseinheit kann dazu ausgebildet sein, die Lage der Sprühvorrichtung relativ zu der zu besprühenden Komponente zu bestimmen. Die Lagebestimmungseinheit kann beispielsweise einen oder mehrere Lagesensoren aufweisen. Beispielsweise kann mit Hilfe der Lagebestimmungseinheit die Abweichung der Sprühvorrichtung von einer Ausgangslage bestimmt werden. Bei der Ausgangslage kann es sich um eine Lage handeln, in der ein horizontal verlaufender Sprühstrahl auf eine senkrecht verlaufende Komponente trifft. Die Lagebestimmungseinheit kann beispielsweise ermitteln, um wie viel Grad die Sprühvorrichtung relativ zu der Ausgangslagse bewegt, z. B. gekippt oder gedreht, wurde.
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Die Sprühvorrichtung kann eine Blockier-Steuereinheit umfassen. Die Blockier-Steuereinheit kann dazu ausgebildet sein, den Sprühvorgang zu blockieren, wenn sich der Abstand zwischen der Sprühvorrichtung und dem Bereich der zu besprühenden Komponente außerhalb eines Bereichs von verwendbaren Abständen und/oder wenn sich die Lage der Sprühvorrichtung relativ zu der besprühenden Komponente außerhalb eines Bereichs von verwendbaren Lagen befindet. Die Blockier-Steuereinheit kann beispielsweise den Sprühvorgang blockieren, wenn der Abstand zu klein ist, d. h. wenn der Abstand den Bereich von verwendbaren Abständen unterschreitet. Die Blockier-Steuereinheit kann beispielsweise den Sprühvorgang blockieren, wenn der Abstand zu groß ist, d. h. wenn der Abstand den Bereich von verwendbaren Abständen überschreitet. Der Abstand kann beispielsweise mit der Abstandsmesseinheit ermittelt werden. Die Blockier-Steuereinheit kann beispielsweise den Sprühvorgang blockieren, wenn die Winkelabweichung von der Ausgangslage der Sprühvorrichtung zu groß ist, d. h. wenn der Winkel der Sprühvorrichtung in Bezug auf die Ausgangslage den Bereich von verwendbaren Winkelbereichen überschreitet. Die Lage der Sprühvorrichtung kann beispielsweise mit der Lagebestimmungseinheit ermittelt werden. Mit Hilfe der Blockier-Steuereinheit kann die Anzahl von Sprühversuchen reduziert werden. Beispielsweise können Sprühversuche in Abständen und/oder Lagen blockiert werden, in denen ein sinnvoller Sprühvorgang nicht realistisch ist.
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Zusätzlich oder alternativ zu der Blockierung eines Sprühvorgangs können auf der Ausgabeeinheit der Benutzerschnittstelle Warnhinweise ausgegeben werden. Beispielsweise kann ein Warnhinweis ausgegeben werden, wenn sich der Abstand zwischen der Sprühvorrichtung und dem Bereich der zu besprühenden Komponente außerhalb eines Bereichs von verwendbaren Abständen befindet oder sich einem solchen Bereich nähert. Zusätzlich oder alternativ kann ein Warnhinweis ausgegeben werden, wenn sich die Lage der Sprühvorrichtung relativ zu der besprühenden Komponente außerhalb eines Bereichs von verwendbaren Lagen befindet oder sich einem solchen Bereich nähert.
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Die Sprühvorrichtung kann ein Betätigungselement umfassen. Das Betätigungselement kann aus einer Ausgangsstellung in eine erste und in eine zweite Stellung bringbar sein. Das Betätigungselement kann einen Handgriff oder dergleichen aufweisen. Die Sprühvorrichtung kann eine Betätigungs-Steuereinheit umfassen. Die Betätigungs-Steuereinheit kann dazu ausgebildet sein, in der ersten Stellung des Betätigungselements die Lichtprojektionseinheit dazu zu instruieren, das Licht in Abhängigkeit des mindestens einen Parameters auf die zu besprühende Komponente zu projizieren. Die Betätigungs-Steuereinheit kann in der zweiten Stellung des Betätigungselements die Sprüheinheit dazu zu instruieren, den Sprühvorgang unter Verwendung des mindestens einen Parameters auszuführen. Es ist denkbar, dass das Betätigungselement über die erste Stellung in die zweite Stellung überführbar ist. In diesem Fall kann zunächst das Betätigungselement in die erste Stellung gebracht werden, um dadurch einen voraussichtlich besprühten Bereich mit Hilfe der Lichtprojektion zu visualisieren. Wenn diese Visualisierung dem gewünschten Ergebnis entspricht, kann das Betätigungselement in die zweite Stellung gebracht werden, um den Sprühvorgang mit dem gewählten, d. h. dem zuvor bei der Lichtprojektion verwendeten, mindestens einen Parameter zu starten. Falls diese Visualisierung nicht dem gewünschten Ergebnis entspricht, kann der mindestens eine Parameter angepasst werden. Nach Anpassung des mindestens einen Parameters kann das Betätigungselement in die erste Stellung gebracht werden, um einen voraussichtlich besprühten Bereich mit Hilfe der Lichtprojektion zu visualisieren. Wenn diese Visualisierung dem gewünschten Ergebnis entspricht, kann das Betätigungselement in die zweite Stellung gebracht werden, um den Sprühvorgang mit dem gewählten mindestens einen Parameter zu starten usw. Es ist ferner denkbar, dass dann, wenn sich das Betätigungselement in der zweiten Stellung befindet, d. h. während des Sprühvorgangs, eine Lichtprojektion auf der Komponente erzeugt wird. Die Anweisung, auch in der zweiten Stellung des Betätigungselements eine Lichtprojektion zu erzeugen, kann z. B. über die Benutzerschnittstelle eingegeben werden. Mit Hilfe der Lichtprojektion während des Sprühvorgangs kann, wie oben beschrieben, der Sprühvorgang sozusagen ”online” überprüft werden.
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Die Sprühvorrichtung kann eine Strahlgeometrie-Steuereinheit umfassen. Die Strahlgeometrie-Steuereinheit kann dazu ausgebildet sein, eine Geometrie eines von der Sprüheinheit abgegebenen Strahls eines verwendeten Sprühmittels einzustellen. Rein beispielhaft seien hier kreisförmige oder ellipsenförmige Geometrien genannt, ohne hierauf beschränkt zu sein. Mit Hilfe der Strahlgeometrie-Steuereinheit kann die Geometrie des Strahls angepasst werden. Beispielsweise kann die Geometrie des Querschnitts des Strahls angepasst werden. Die Strahlgeometrie-Steuereinheit kann hierfür einen zur Strahlanpassung geeigneten Motor umfassen.
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Die Lichtprojektionseinheit kann eine Laserquelle umfassen. Die Laserquelle kann dazu ausgebildet sein, Laserlicht als das zu projizierende Licht zu erzeugen. Somit können alle in Bezug auf die Sprühvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt beschriebenen Details mit Laserlicht im Speziellen an Stelle von Licht im Allgemeinen ausgeführt werden.
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Es kann Laserlicht verschiedener Wellenlänge eingesetzt werden. Beispielsweise können bei der Wahl der Wellenlänge Informationen über die Ausgangsfarbe der zu besprühenden Komponente, Informationen über die Lichtverhältnisse, Informationen über die Farbe des Sprühmittels und/oder ergonomische Aspekte berücksichtigt werden. Ein ergonomischer Aspekt kann beispielsweise die Sichtbarkeit des Laserlichts betreffen. Es ist beispielsweise denkbar, die Wellenlänge des Laserlichts basierend auf Informationen über den Abstand der Sprühvorrichtung zu der zu besprühenden Komponente und/oder basierend auf Informationen betreffend die Lage der Sprühvorrichtung relativ zu der zu besprühenden Komponente anzupassen. So kann ein Laserlicht einer ersten Farbe (z. B. ein grünes Laserlicht) verwendet werden, wenn sich der Abstand und/oder die Lage in einem guten bis idealen Bereich befinden. Nähern sich der Abstand und/oder die Lage einem kritischen Bereich kann sich die Farbe des Laserlichts in eine zweite Farbe ändern (z. B. gelbes Laserlicht). Verlässt der Abstand und/die Lage einen zulässigen Bereich, kann die Farbe des Laserlichts in eine dritte Farbe geändert werden (z. B. rotes Laserlicht).
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Ein zweiter Aspekt bezieht sich auf die Verwendung einer Sprühvorrichtung wie sie hierin beschrieben wurde/wird zum Besprühen einer Komponente eines Flugzeugs.
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Ein dritter Aspekt betrifft ein Verfahren zum Anzeigen eines Bereichs einer zu besprühenden Komponente. Das Sprühverfahren umfasst die folgenden Schritte: Bereitstellen der zu besprühenden Komponente; Bereitstellen von Licht; und Derartiges Projizieren von Licht in Abhängigkeit von mindestens einem Parameter eines ausführbaren Sprühvorgangs auf eine zu besprühende Komponente, dass eine auf der zu besprühenden Komponente resultierende Projektion des Lichts einen Bereich der zu besprühenden Komponente anzeigt, der bei Ausführung des Sprühvorgangs unter Verwendung des mindestens einen Parameters besprüht wird.
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Ein vierter Aspekt bezieht sich auf ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, das, wenn es in einen Computer oder einen Prozessor (beispielsweise einen Mikroprozessor, Mikrocontroller oder digitalen Signalprozessor (DSP)) geladen ist, oder auf einem Computer oder Prozessor (z. B. einem Mikroprozessor, Mikrocontroller oder DSP) läuft, den Computer oder Prozessor (z. B. Mikroprozessor, Mikrocontroller oder DPS) dazu veranlasst, ein oder mehrere Schritte oder alle Schritte des zuvor beschriebenen Verfahrens auszuführen. Zudem wird ein Programmspeichermedium oder Computerprogrammprodukt mit dem genannten Computerprogramm bereitgestellt. Ferner kann beispielsweise das Computerprogramm gemäß dem vierten Aspekt in der Sprühvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt gespeichert sein und die Sprühvorrichtung dazu veranlassen, ein oder mehrere oder alle der zuvor beschriebenen Aspekte und/oder Schritte des Verfahrens gemäß dem dritten Aspekt auszuführen.
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Auch wenn einige der voranstehend beschriebenen Aspekte in Bezug auf die Sprühvorrichtung beschrieben wurden, so können diese Aspekte auch in entsprechender Weise bei der Verwendung der Sprühvorrichtung, bei dem Verfahren und einem das Verfahren implementierenden Computerprogramm realisiert werden. Genauso können die voranstehend in Bezug auf das Anzeigeverfahren beschriebenen Aspekte auch in entsprechender Weise in der Sprühvorrichtung und bei der Verwendung der Sprühvorrichtung realisiert werden.
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Die vorliegende Offenbarung soll weiter anhand von Figuren erläutert werden. Diese Figuren zeigen schematisch:
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1 ein Blockdiagramm einer Sprühvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
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2 eine Realisierungsmöglichkeit der Sprühvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 1;
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3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, das mit der Sprühvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 1 und 2 realisiert werden kann; und
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4 ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem zweitem Ausführungsbeispiel, das mit der Sprühvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 1 und 2 realisiert werden kann.
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Im Folgenden werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, spezifische Details dargelegt, um ein vollständiges Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu liefern. Es ist einem Fachmann jedoch klar, dass die vorliegende Offenbarung in anderen Ausführungsbeispielen verwendet werden kann, die von den nachfolgend dargelegten Details abweichen können. Beispielsweise wird im Folgenden stets davon gesprochen, dass es sich bei den zu besprühenden Komponenten um solche eines Flugzeugs handelt. Die Sprühvorrichtung kann jedoch auch zum Aufbringen von Sprühmittel auf andersartige Komponenten eingesetzt werden.
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Es ist dem Fachmann klar, dass die nachfolgend dargelegten Erklärungen unter Verwendung von Hardwareschaltungen, Softwaremitteln oder einer Kombination davon implementiert sein/werden können. Die Softwaremittel können im Zusammenhang stehen mit programmierten Mikroprozessoren oder einem allgemeinen Computer, einer ASCI (Application Specific Integrated Circuit; zu deutsch: anwendungsspezifische integrierte Schaltung) und/oder DSPs (Digital Signal Processors; zu deutsch: digitalen Signalprozessoren). Es ist zudem klar, dass auch dann, wenn die nachfolgenden Details in Bezug auf ein Verfahren beschrieben werden, diese Details auch in einer geeigneten Vorrichtungseinheit, einem Computerprozessor oder einem mit einem Prozessor verbundenen Speicher realisiert sein können, wobei der Speicher mit einem oder mehreren Programmen versehen ist, die das Verfahren durchführen, wenn sie durch den Prozessor ausgeführt werden.
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Die beiliegenden Figuren dienen lediglich zum Zwecke der Verdeutlichung von Ausführungsbeispielen. Sie sind nicht maßstabsgetreu und sollen lediglich das allgemeine Konzept der Offenbarung beispielhaft Wiederspiegeln. Beispielsweise sollen Merkmale, die in den Figuren enthalten sind, keineswegs als notwendiger Bestandteil erachtet werden.
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1 zeigt ein Blockdiagramm einer Sprühvorrichtung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Sprühvorrichtung 10 umfasst eine Sprüheinheit 12 und eine Lichtprojektionseinheit 14. Ferner kann die Sprühvorrichtung eine Steuereinheit 16 umfassen. Die Steuereinheit 16 kann eine oder mehrere Steueruntereinheiten umfassen, die exemplarisch durch die Steueruntereinheiten 16x bis 16z veranschaulicht werden, um zu illustrieren, dass jede erdenkliche Anzahl von Steueruntereinheiten vorgesehen sein kann. Die Lichtprojektionseinheit 14 ist dazu ausgebildet, Licht in Abhängigkeit von mindestens einem Parameter eines mittels der Sprüheinheit 12 ausführbaren Sprühvorgangs derart auf eine zu besprühende Komponente 20 zu projizieren, dass eine auf der zu besprühenden Komponente 20 resultierende Projektion des Lichts einen Bereich der zu besprühenden Komponente 20 anzeigt, der bei Ausführung des Sprühvorgangs unter Verwendung des mindestens einen Parameters besprüht wird.
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2 zeigt eine mögliche Realisierung der Sprühvorrichtung 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 1. Gemäß der in 2 gezeigten Realisierung ist die Sprühvorrichtung 10 rein beispielhaft und ohne hierauf beschränkt zu sein als Sprühpistole ausgebildet. Die Sprühvorrichtung 10 aus 2 umfasst eine Sprüheinheit, die in 2 nicht mit einem Bezugszeichen versehen ist und im Folgenden unter Verwendung des Bezugszeichens aus 1 weiterhin als Sprüheinheit 12 bezeichnet wird. Mit Hilfe der Sprüheinheit 12 kann ein Sprühmittel auf eine zu besprühende Komponente 20 aufgebracht werden. Ferner umfasst die Sprühvorrichtung 10 aus 2 als Lichtprojektionseinheit 14 rein beispielhaft und ohne hierauf beschränkt zu sein eine Laserprojektionseinheit. Die Laserprojektionseinheit ist eine denkbare Realisierung der Lichtprojektionseinheit 14 und wird im Folgenden als Laserprojektionseinheit 14 bezeichnet. Die Sprühvorrichtung 10 umfasst rein beispielhaft zwei Steueruntereinheiten, wie sie in Bezug auf 1 als Teil der Steuereinheit 16 genannt wurden, nämliche eine Parameter-Steuereinheit 16a und eine Strahlgeometrie-Steuereinheit 16b. Die Parameter-Steuereinheit 16a weist beispielhaft eine Speichereinheit und eine Benutzerschnittstelle auf. Über die Benutzerschnittstelle wird ein Datenaustausch ermöglicht, wie dies später noch beschrieben wird. Die Sprühvorrichtung 10 umfasst beispielhaft einen Lagesensor 17 als Lagebestimmungseinheit. Mit Hilfe des Lagesensors 17 kann die Lage der Sprühvorrichtung 10 bestimmt werden. Die Sprühvorrichtung 10 umfasst ferner ein rein beispielhaft als Handgriff ausgebildetes Betätigungselement 18.
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Details der Sprühvorrichtung 10 und mögliche Funktionen der Sprühvorrichtung 10 aus den 1 und 2 werden nun in Bezug auf die Verfahren gemäß den in den 3 und 4 gezeigten Flussdiagrammen erläutert.
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3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Anzeigen eines Bereichs einer zu besprühenden Komponente gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Verfahren umfasst die Schritte: Bereitstellen der zu besprühenden Komponente 20 in Schritt S302; Bereitstellen von Licht in Schritt S304; und Derartiges Projizieren von Licht in Abhängigkeit von mindestens einem Parameter eines ausführbaren Sprühvorgangs auf die zu besprühende Komponente 20, dass eine auf der zu besprühenden Komponente 20 resultierende Projektion des Lichts einen Bereich der zu besprühenden Komponente 20 anzeigt, der bei Ausführung des Sprühvorgangs unter Verwendung des mindestens einen Parameters besprüht wird (Schritt S306).
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4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Anzeigen eines zu besprühenden Bereichs gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Schritte S402, S404 und S406 entsprechen dabei den Schritten S302, S304 und S306, wie sie in Bezug auf 3 beschrieben wurden. Auf eine Wiederholung der Beschreibung dieser Schritte wird an dieser Stelle daher verzichtet. Stattdessen wird auf die Beschreibung der Schritte S302 bis S306 verwiesen.
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In Schritt S408 wird ermittelt, ob die Projektion des Lichts einem Bereich entspricht, der tatsächlich mit Sprühmittel versehen werden soll. Diese Ermittlung kann durch den Benutzer selbst erfolgen. Bei der Ermittlung wird überprüft (S408), ob der durch die Projektion angezeigte Bereich zumindest nahezu dem Bereich entspricht, der tatsächlich bei einem auszuführenden oder ausgeführten Sprühvorgang mit Sprühmittel versehen werden soll. Wird festgestellt, dass die Laserprojektion nicht zufriedenstellend ist, d. h., zum Beispiel stärker von dem zu besprühenden Bereich abweicht als ein festgelegter Toleranzwert, wird zumindest ein Parameter angepasst (S410). Rein beispielhaft sei hier genannt, dass ein anderes Sprühmittel ausgewählt wird. Mit diesem geänderten Parameter wird – unter Beibehaltung der übrigen Parameter – erneut eine Laserprojektion in Schritt S406 erstellt. Nun wird erneut überprüft (S408), ob die Laserprojektion zufriedenstellend genau dem zu besprühenden Bereich entspricht. Ist dies weiterhin nicht der Fall kann erneut zumindest ein Parameter geändert werden (Schritt S410). Rein beispielhaft sei hier genannt, dass ein anderer Abstand eingestellt wird und ein anderer Abstand festgelegt wird. Mit diesem geänderten Parameter wird – unter Beibehaltung der vorherigen Parameter – erneut eine Laserprojektion in Schritt S406 erstellt. Nun wird erneut überprüft (S408), ob die Laserprojektion zufriedenstellend genau dem zu besprühenden Bereich entspricht. Ist dies weiterhin nicht der Fall kann erneut zumindest ein Parameter geändert werden (Schritt S410). Rein beispielhaft sei hier genannt, dass ein anderer Sprühdruck festgelegt wird. Nun wird erneut überprüft (S408), ob die Laserprojektion zufriedenstellend genau dem zu besprühenden Bereich entspricht. Entspricht die Laserprojektion hinreichend genau dem zu besprühenden Bereich, kann der Sprühvorgang mit den Parametern ausgeführt oder fortgesetzt werden, wie sie zuletzt zur Erzeugung der Laserprojektion verwendet wurden (S412). Die Erstellung der Laserprojektion kann insofern als eine Art Simulation des tatsächlichen Sprühvorgangs angesehen werden.
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Da dem Benutzer vor einem eventuellen Sprühvorgang der voraussichtlich besprühte Bereich der Komponente angezeigt wird, kann er sich dazu entscheiden, den Sprühvorgang auszuführen oder zuvor Anpassungen vorzunehmen. Dadurch wird es ermöglicht, den Sprühvorgang möglichst exakt ausführen. Da dem Benutzer ferner während eines Sprühvorgangs der voraussichtlich besprühte Bereich der Komponente angezeigt wird, kann der Benutzer das Resultat des Sprühvorgangs unmittelbar kontrollieren. Auch dies erhöht die Genauigkeit des Sprühvorgangs.
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In Folge dessen kommt es nicht zu einer unnötigen Verschwendung des Sprühmittels und nicht zu einer unnötigen Gewichtszunahme der Komponente. Durch die Planung des Sprühvorgangs bereits zu Beginn, d. h. vor dem eigentlichen Sprühvorgang, wird ein genauerer Sprühvorgang erreicht. Da der Sprühvorgang gezielter ausgeführt wird, wird die Belastung des Benutzers durch das Sprühmittel minimiert. Dies verbessert gesundheitsrelevante und sicherheitsrelevante Aspekte.
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Die spezifische beispielhafte Realisierung aus 2 stellt einen simplen Mechanismus bereit, um die zuvor in Bezug auf die Schritte S408 bis S412 beschriebenen Schritte schnell und einfach durchzuführen. Hierfür kann das beispielhaft als Handgriff ausgestaltete Betätigungselement 18 von einer Ausgangsstellung in zwei weitere Stellungen gebracht werden. Dies wird durch die Pfeile in 2 veranschaulicht. Durch Bewegen des Betätigungselements 18 in Richtung des Haltegriffs der Sprühvorrichtung 10 ist das Betätigungselement 18 zunächst von der Ausgangsstellung in eine erste Stellung überführbar. In der ersten Stellung instruiert die Parameter-Steuereinheit 16a die Laserprojektionseinheit 14 Laserlicht (einen Laserlichtstrahl) auf die Komponente 20 zu projizieren. Hierbei werden entweder voreingestellte Parameter oder über die an der Parameter-Steuereinheit 16a angeordnete Benutzerschnittstelle eingegebene Parameter verwendet. Unter Berücksichtigung dieser Parameter erfolgt die Projektion des Laserlichts durch die Laserprojektionseinheit 14. Erfüllt die Laserprojektion die Erwartungen insofern, dass sie hinreichend genau dem zu besprühenden Bereich der Komponente 20 entspricht, kann das Betätigungselement 18 weiter in Richtung des Haltegriffs in eine zweite Stellung bewegt werden. In dieser zweiten Stellung erfolgt letztendlich der Sprühvorgang mit exakt den Parametern, wie sie in der ersten Stellung festgelegt wurden. Erfüllt die Laserprojektion hingegen nicht die Erwartungen, kann das Betätigungselement 18 wieder in die Ausgangsstellung bewegt werden. Nun kann beispielsweise eine Anpassung eines oder mehrerer Parameter erfolgen. Die Anpassung kann mit Hilfe der Benutzerschnittstelle an der Parameter-Steuereinheit 16a durchgeführt werden. Rein beispielhaft wird angenommen, dass der Benutzer ein anderes Sprühmittel auswählt. Die anderen Parameter bleiben z. B. unverändert. Im Anschluss wird das Betätigungselement 18 in die erste Stellung gebracht und die daraufhin erzeugte Laserprojektion wird überprüft. Erfüllt sie die Voraussetzungen, kann das Betätigungselement 18 in die zweite Stellung gebracht werden, um den Sprühvorgang unter Verwendung der zuletzt in der ersten Stellung des Betätigungselements zur Überprüfung des Sprühvorgangs verwendeten Parameter zu starten.
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Die spezifische beispielhafte Realisierung aus 2 weist eine Art Sicherheitsmechanismus auf, der verhindert, dass der Sprühvorgang bei einem unzulässigen Abstand ausgeführt wird. Die für den Sicherheitsmechanismus notwendigen Rechenschritte können beispielsweise in der Parameter-Steuereinheit 16a implementiert sein. kann Hierfür weist die Sprühvorrichtung aus 2 eine Abstandsermittlungseinheit auf. Die Abstandsermittlungseinheit kann in die Laserprojektionseinheit 14 integriert sein, was im Folgenden der Einfachheit halber angenommen wird. Der von der Laserprojektionseinheit 14 erzeugte und auf die Komponente 20 projizierte Laserstrahl kann zur Ermittlung des Abstands zwischen dem zu besprühenden Bereich der Komponente 20 und der Sprühvorrichtung 10 verwendet werden. Zur Abstandsberechnung sind verschiedene Verfahren denkbar. Beispielsweise kann der Abstand über die Laufzeit des Laserstrahls berechnet werden, d. h. über die Zeitspanne Zeit zwischen dem Aussenden des Laserstrahls von der Laserprojektionseinheit 14 und dem Empfangen des zumindest teilweise an der Komponente 20 reflektierten Laserstrahls beispielsweise an der Laserprojektionseinheit 14. Weicht der ermittelte Abstand um einen vorgegebenen und/oder einstellbaren Wert von einem zulässigen Abstand oder Abstandsbereich ab, kann die Sprühfunktion blockiert werden. Die Abweichung kann eine Unterschreitung als auch eine Überschreitung umfassen. Durch Erkennen des Unterschreitens eines zulässigen Minimalabstands und bei entsprechendem Blockieren des Sprühvorgangs kann verhindert werden, dass Sprühmittel aufgetragen wird, obwohl kein gezieltes Aufbringen möglich ist. Durch Erkennen des Überschreitens eines zulässigen Maximalabstands und bei entsprechendem Blockieren des Sprühvorgangs kann verhindert werden, dass versucht wird Sprühmittel aufzutragen, obwohl die Sprühvorrichtung zu weit von der Komponente entfernt ist, um überhaupt oder ausreichend Sprühmittel auf die Komponente 20 aufzubringen.
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Die spezifische beispielhafte Realisierung aus 2 weist, wie zuvor genannt, die Strahlgeometrie-Steuereinheit 16b auf. Die Strahlgeometrie-Steuereinheit 16b ist beispielhaft mit der Parameter-Steuereinheit 16a und der zugehörigen Benutzerschnittstelle verbunden. Mit Hilfe der Benutzerschnittstelle eingegebene Parameter können daher an die Strahlgeometrie-Steuereinheit 16b gelangen und dort verwendet werden. Die Strahlgeometrie-Steuereinheit 16b kann basierend auf den eingegebenen Parametern die Geometrie des Sprühmittelstrahls verändern. Unter der Geometrie des Strahls kann dabei beispielsweise der Querschnitt des Sprühmittelstrahls senkrecht zur Ausbreitungsrichtung verstanden werden. Zur Anpassung der Geometrie des Sprühmittelstrahls kann beispielsweise ein miniaturisierter Motor in der Strahlgeometrie-Steuereinheit 16b vorgesehen sein.
