專利名稱：生產(chǎn)用于可視化氣流的測(cè)試膠粘帶卷的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)測(cè)試膠粘帶巻的設(shè)備和方法，在測(cè)試膠粘 帶巻上纏繞有測(cè)試膠粘帶，測(cè)試膠粘帶的表面上設(shè)置有多個(gè)線元件，線 元件伸出超過(guò)所述測(cè)試膠粘帶的邊緣。
背景技術(shù)：
纏繞在這種測(cè)試膠粘帶巻上的測(cè)試膠粘帶可主要用于可視化待測(cè) 試模型表面上的氣流。
存在多種用于對(duì)風(fēng)洞中的模型表面上的氣流進(jìn)行可視化的可能性。 一種技術(shù)是采用設(shè)置在待檢測(cè)表面上的線。所述線的行為提供了受測(cè)區(qū) 域中氣流情況的快速概況。通過(guò)紫外光(UV光)的照射，白線或由熒 光合成材料制成的線可見(jiàn)性很好，這樣所述測(cè)量就可通過(guò)攝影機(jī)記錄下 來(lái)。所述線通常膠粘到模型表面，或者順次釆用膠粘材料微滴或采用膠 粘帶元件，或者在所述膠粘帶附連于模型前所述線粘到膠粘帶一側(cè).在 高速區(qū)域，例如可使用獨(dú)立附著線的技術(shù)，因?yàn)槟z粘帶可不干擾模型的 表面。然而在低速區(qū)域，可采用具有線的預(yù)配置膠粘帶。具有線的所述 膠粘帶手動(dòng)切割成段，這既費(fèi)時(shí)又麻煩。
因此需要生產(chǎn)一種可以用于可視化氣流的線，這樣，其可迅速有效 地應(yīng)用到模型表面氣流的可視化上。
根據(jù)所附權(quán)利要求可推斷達(dá)到上述需求。本發(fā)明的實(shí)施例在從屬權(quán) 利要求中得以明確。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的用于生產(chǎn)測(cè)試膠粘帶巻的設(shè)備，測(cè)試膠粘帶一體地纏繞 在該測(cè)試膠粘帶巻上，膠粘帶的表面上設(shè)置有多個(gè)線元件，所述設(shè)備包括:具有線輥的線存取單元，線一體地纏繞在所述線輥上；線切割單元，其將 通過(guò)線存取單元從線輥供應(yīng)的線切割為預(yù)定長(zhǎng)度的線元件；膠粘帶展開(kāi)單 元，其用于供應(yīng)膠粘帶；裝配單元，其將線元件以預(yù)定角度并且彼此隔開(kāi) 預(yù)定的距離供應(yīng)到所供應(yīng)的膠粘帶的表面，使得線元件的自由端遠(yuǎn)離膠粘 帶的邊緣伸出；展開(kāi)單元，其將覆帶展開(kāi)到膠粘帶的表面和供應(yīng)到膠粘 帶的線元件上以形成測(cè)試膠粘帶，所述測(cè)試膠粘帶包括膠粘帶、覆帶和 夾置的線元件；以及巻繞單元，測(cè)試膠粘帶巻繞在所述巻繞單元上。
線元件彼此之間的距離總是恒定的。
線元件垂直于膠粘帶的縱向定位在膠粘帶的表面上，并且伸出超過(guò) 膠粘帶的邊緣。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，覆帶為泡沫薄膜。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，覆帶可容易地從膠粘帶拆除，而不損壞 線元件和/或使得線元件從膠粘帶分離。
根據(jù)本發(fā)明的用于生產(chǎn)上述測(cè)試膠粘帶巻的方法包括如下步驟
通過(guò)線存取單元供應(yīng)纏繞在線輥上的線；通過(guò)線切割單元將供給的線 切割成預(yù)定長(zhǎng)度的線元件；通itJ&粘帶展開(kāi)單元供應(yīng)膠粘帶；通過(guò)裝配單 元將切割的線元件以預(yù)定角度并且彼此隔開(kāi)預(yù)定的距離施加到膠粘帶的
膠粘帶，所述測(cè)試膠粘帶包括膠粘帶、覆帶和夾置的線元件；以及將測(cè)試 膠粘帶巻繞在例如巻軸的巻繞單元上。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述各個(gè)步驟是自動(dòng)執(zhí)行的，這樣測(cè)試膠粘 帶可連續(xù)生產(chǎn)并且連續(xù)巻繞在巻繞裝置上。
通過(guò)上述方法生產(chǎn)的測(cè)試膠粘帶和/或上述設(shè)備可用于通過(guò)以下 步驟來(lái)可視化表面上的氣流展開(kāi)巻繞在巻繞單元上的測(cè)試膠粘帶，去 除覆帶，并且將具有線元件的測(cè)試膠粘帶粘在待進(jìn)行氣流可視化的表 面。


接下來(lái)將參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1示出根據(jù)優(yōu)選示例性實(shí)施例的用于生產(chǎn)測(cè)試膠粘帶的設(shè)備從側(cè) 面看的示意性局部圖；圖1A示出描述圖1示出的機(jī)器人單元的運(yùn)動(dòng)能力的示意圖2a-2c示出圖1的線存取單元和線切割單元的側(cè)視、主視和俯視
圖3示出用于夾持和保持線的鉗子的側(cè)視圖3a示出左鉗腿的內(nèi)部視圖3b示出右鉗腿的內(nèi)部視圖4示出圖1的線切割單元的側(cè)視圖4a示出圖1的線切割單元的俯視圖5示出圖1的設(shè)備從前方看的示意性布置；
圖6示出圖3示出的具有夾鉗的裝配單元；
圖7示出具有帶線的膠粘帶的模型的局部圖8示出圖1的所述設(shè)備工作區(qū)域的安裝板的局部圖9示出圖1的設(shè)備的基座框架從前方看的局部圖IO示出圖6示出的裝配單元的夾鉗；
圖11示出測(cè)試膠粘帶的巻繞裝置；
圖12示出圖1的所述設(shè)備的工作區(qū)域的局部圖13示出圖12所示的巻繞單元的詳細(xì)圖；以及
圖14示出根據(jù)優(yōu)選示例性實(shí)施例的設(shè)備的局部圖，其描述了覆帶 展開(kāi)單元。
下文中，相同的附圖標(biāo)記用于表示不同附圖中相同或相應(yīng)的元件。
具體實(shí)施例方式
圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選示例性實(shí)施例的局部圖。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備，如接下來(lái)所描述的，設(shè)計(jì)成將線元件自動(dòng)膠合 到膠粘帶并且將覆薄膜施加到其上以形成測(cè)試膠粘帶，測(cè)試膠粘帶自動(dòng) 巻繞在測(cè)試膠粘帶巻上。
如圖1所示，所述設(shè)備包括支架1，在支架1上固定有支架板2。 機(jī)器人單元31固定在所述支架板2上。機(jī)器人單元包括固定安裝在支 架板2表面的機(jī)器人基架31a、機(jī)器人轉(zhuǎn)盤(pán)31b、機(jī)器人搖桿31c、機(jī)器人臂31d、機(jī)器人手31e和機(jī)器人法蘭34a。所述機(jī)器人各元件的各自 運(yùn)動(dòng)方向如圖1A中所示。
如圖1所示，線存取單元4和線切割單元5鄰近所述機(jī)器人單元31 設(shè)置在所述支架板2的表面上，參考圖2a， 2b和2c對(duì)其進(jìn)行更加詳細(xì) 地描述。
另外，例如由金屬制成的安裝板6從支架板2延伸，并且與由膠粘 帶展開(kāi)單元(未示出)供應(yīng)的膠粘帶的一側(cè)接觸。安裝板6例如與框架 25相連，框架25具有輥?zhàn)?并且例如采用lcm厚的塑料泡沫墊來(lái)吸收 沖擊。
安裝板6優(yōu)選地總是具有與機(jī)器人基架31a相同的距離。
機(jī)器人單元31固定安裝在所述支架1的后部區(qū)域并裝配有氣動(dòng)操 作的夾鉗50，其通過(guò)采用夾鉗法蘭連接單元連接到機(jī)器人法蘭34a。例 如，如圖3所示，由鋁制成的鉗子91附于夾鉗50的卡爪上。
如圖1所示，支架1支撐在輪子60上使其可移動(dòng)?？蛇x擇地，支 架l可固定連接于地板。
圖2a示出圖1的線存取單元4和線切割單元5。
線存取單元4包括線輥12，其固定在線保持支架10上使其可以旋 轉(zhuǎn)。線11 一體地纏繞在線輥12上。當(dāng)線ll解繞時(shí)，線的末端穿過(guò)線 管13。線11的伸出線管13的線端部19供應(yīng)到線切割單元5。線存取 單元4定位在支架1的支架板2上，使得機(jī)器人單元31的夾鉗50可方 便地夠著。
圖2b示出線存取單元4的主視圖，而圖2c示出線存取單元4和線 切割單元5的俯視圖。
圖3示出可附于夾鉗50的鉗子91，其用于夾持線11的伸出線管13 的線端部19，如圖2所示，且用于將線端部19供應(yīng)到圖2所示的線切 割單元5。
圖3a和3b分別示出左鉗腿92和右鉗腿93的內(nèi)部視圖。根據(jù)優(yōu)選 示例性實(shí)施例，所述鉗腿92、 93可相對(duì)彼此移動(dòng)以?shī)A持線端部19。
如上所述，鉗子91通過(guò)夾鉗法蘭連接單元連接于機(jī)器人法蘭34a。 機(jī)器人可使鉗腿92、 93彼此獨(dú)立地致動(dòng)。另外，例如所述鉗腿92、 93 可以預(yù)張緊。圖4示出線切割單元5的側(cè)視圖，而圖4a示出線切割單元5的俯 視圖。線切割單元5附連于圖1的支架l。
如圖4a所示，通過(guò)彈簧預(yù)張緊的刀具16撞擊在直徑方向上相對(duì)定 位的砧14,定位在自由間隙18內(nèi)的線ll通過(guò)刀具中斷(切斷)。接下 來(lái)被切斷的線如線元件15通過(guò)線夾具而被保持。
機(jī)器人單元31編程為使得鉗子91夾住伸出線管13的線并且例如 沿水平方向引導(dǎo)2cm的線進(jìn)入線存取單元5的自由間隙18。當(dāng)所述鉗 子91保持線11時(shí)，通過(guò)機(jī)器人控制器(未示出)激發(fā)繼電器，其首先 觸發(fā)切斷所述線并且接下來(lái)使線切割裝置5的夾緊裝置打開(kāi)。接下來(lái)， 機(jī)器人單元31使仍?shī)A住線元件15的鉗子91定位在所述安裝板6之上， 以此方式使得鉗子91打開(kāi)，并且線元件15下落到膠粘帶的期望位置， 例如膠粘帶的膠粘側(cè)在安裝板6上面向上并且膠粘帶可連續(xù)供應(yīng)。
夾持線11、切斷線11、供應(yīng)線元件15和將線元件15壓到膠粘帶上 的過(guò)程都是通過(guò)機(jī)器人單元31自動(dòng)重復(fù)執(zhí)行的，這樣定位在安裝板6 上的膠粘帶上的多個(gè)線元件15可被膠粘到膠粘帶的表面。
圖5示出圖1的整個(gè)設(shè)備的構(gòu)造。
圖6示出具有夾鉗50的用于將線元件施加到膠粘帶的裝配單元， 所述夾鉗50附連于機(jī)器人法蘭34a。另外，具有鉗腿92、 93的鉗子91 安裝在夾鉗5上。機(jī)器人法蘭34a通過(guò)電流和控制線纜51供以能量和 控制信息以來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉鉗腿92、 93和/或使夾鉗50如圖1A所示在 不同方向旋轉(zhuǎn)。
圖7示出模型翼7的局部視圖，其表面的氣流將被檢測(cè)。
線元件8例如均勻隔開(kāi)并且在大致垂直于膠粘帶24的縱軸方向延 伸相等的長(zhǎng)度。線元件8的自由端遠(yuǎn)離膠粘帶24伸出且可被氣流擾動(dòng)， 線元件8的自由端根據(jù)氣流定向，通過(guò)線元件可以可視化氣流。線元件 可以各種角度延伸并且彼此間可具有不同的距離.
圖8示出安裝板6的局部圖，其固定連接于機(jī)器人單元31的工作 區(qū)域。
圖9示出支架1的局部圖，在支架1上安裝有機(jī)器人單元31。
圖IO示出圖6的夾鉗50，示出了用于鉗腿92、 93的緊固區(qū)域52。 如上所述，夾鉗50附連于機(jī)器人法蘭34a。圖11示出巻軸27形式的巻繞裝置60。巻繞裝置用于巻起測(cè)試膠粘 帶(未示出)，測(cè)試膠粘帶通過(guò)膠粘條帶24、供應(yīng)于其上的線元件15 和施加到其上的泡沫薄膜28形成，如圖12所示。巻繞裝置60也可具 有除巻軸外的形式以存儲(chǔ)測(cè)試膠粘帶。測(cè)試膠粘帶一體地巻繞在巻軸27 上。
圖12示出圖1的設(shè)備的安裝板6的區(qū)域的局部圖。
圖12的左半部分示出膠粘帶展開(kāi)單元26,其連續(xù)地在例如實(shí)施為 支撐板的工作區(qū)域61供應(yīng)膠粘條帶24。膠粘條帶24的膠粘側(cè)直接向上， 這樣線元件15被允許從附連于機(jī)器人法蘭34a的夾鉗50的鉗子91上 下落，這樣形成了圖7所示的具有線元件8的膠粘帶24。線元件15施 加到其上的膠粘條帶24導(dǎo)引到巻軸27并且與同樣供應(yīng)的泡沫薄膜28 一起纏繞在巻軸27上，這樣形成測(cè)試膠粘帶，其包括膠粘條帶24、施 加到其上的線元件15和施加到其上的泡沫薄膜28。泡沫薄膜28用于防 止巻在巻軸27上的各個(gè)層粘在一起，并且其確保不依賴增加的半徑而 均勻地纏繞。泡沫薄膜28可容易地從膠粘帶24和線元件15拆除，而 不損壞線元件15。
巻軸27和膠粘帶展開(kāi)單元26可例如通過(guò)馬達(dá)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)以將膠粘帶 24從膠粘帶展開(kāi)單元26展開(kāi)和/或使膠粘帶24與施加到其上的線元件 15—起纏繞在巻軸27上。根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選示例性實(shí)施例，膠粘帶展開(kāi) 單元26的驅(qū)動(dòng)不是必要的。
圖13示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的局部視圖，其中可更加清楚地看出 巻軸27。
圖14示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的局部視圖，其中示出了泡沫薄薄膜 展開(kāi)單元29。
接下來(lái)將描述用于生產(chǎn)如上所述的測(cè)試膠粘帶的方法。
機(jī)器人單元31編程為使其利用夾鉗50的鉗子91夾持線輥12的懸 出線管13的線，然后例如在線切割單元5的槽18上水平地拉出長(zhǎng)度超 過(guò)2cm的線11。當(dāng)鉗子91仍保持住線11時(shí)，通過(guò)機(jī)器人單元31的控 制器打開(kāi)繼電器，其首先觸發(fā)將線11切斷為線元件15，然后打開(kāi)線切 割單元5的夾緊裝置。在接下來(lái)的工作步驟，機(jī)器人單元將仍抓住線元 件15的鉗子91定位在支撐板61之上，以此方式，鉗子可以在與支撐 板61成角度的位置打開(kāi)和排出線元件15，使線15的接觸膠粘條帶24的一端進(jìn)入期望位置并將其按壓在此。
從膠粘帶展開(kāi)單元26拉出的膠粘帶24的開(kāi)始端和同時(shí)從展開(kāi)單元 29拉出的泡沫薄膜28固定在巻軸27上，這樣當(dāng)巻軸27旋轉(zhuǎn)時(shí)膠粘條 帶24和泡沫薄膜28從其各自的源展開(kāi)并巻繞在巻軸27上。同時(shí)，膠 粘條帶24被拉動(dòng)越過(guò)小支撐板61的工作區(qū)域。通過(guò)纏繞，機(jī)構(gòu)拉動(dòng)膠 粘條帶24越過(guò)工作區(qū)域，這樣，接下來(lái)的線元件15通過(guò)鉗子91以精 確保持的距離被粘上。
膠粘的線元件15之間的距離要保持不變的要求通過(guò)算法來(lái)實(shí)現(xiàn)， 釆用所述算法可計(jì)算步進(jìn)馬達(dá)(未示出)上設(shè)定的步級(jí)。當(dāng)導(dǎo)出該算法 時(shí)，例如可以考慮纏繞在巻軸27上的測(cè)試膠粘帶合成物(膠粘條帶/ 線元件/泡沫薄膜24 / 8 / 28 )的半徑隨著每次旋轉(zhuǎn)變得更大的因素。
上述過(guò)程的結(jié)果是通過(guò)膠粘條帶/線元件/泡沫薄膜24 / 8 / 28合 成物纏繞的巻軸27。例如，為了在風(fēng)洞試驗(yàn)中可視化氣流，所需的設(shè)置 有線元件15的測(cè)試膠粘帶從纏繞完成的巻軸27的泡沫薄膜28展開(kāi)需 要的長(zhǎng)度并且粘到模型表面上。
盡管上面參考優(yōu)選示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是顯然可 以對(duì)其實(shí)施修改和改變，而不脫離本發(fā)明保護(hù)范圍。
例如，可以將線元件以不同間距應(yīng)用到膠粘帶24。另外，作為泡沫 薄膜的可替代物，也可以采用另一種合適的覆蓋材料，其可容易地從膠 粘帶的膠粘表面拆除，而不損壞施加到其上的線元件。進(jìn)一步，還可以 采用不同形式(線的品牌，線的粗細(xì)，線的顏色)的線。附圖標(biāo)記
1支架
2支架板
4線存取單元
5線切割單元
6安裝板
7模型翼
9輥?zhàn)?br> 10線保持架
11線
12線輥
13線管
15線元件
19線端部
31機(jī)器人單元
31a機(jī)器人基架
31b機(jī)器人轉(zhuǎn)盤(pán)
31c機(jī)器人搖桿
31d機(jī)器人臂
31e機(jī)器人手
34a機(jī)器人法蘭91鉗子
92， 93鉗腿(左，右)
94槽
27巻軸
28泡沫薄膜
50夾鉗
51線纜
60巻繞裝置
權(quán)利要求
1、一種用于生產(chǎn)測(cè)試膠粘帶卷(27)的設(shè)備，測(cè)試膠粘帶纏繞在所述測(cè)試膠粘帶卷上，包括具有線輥(12)的線存取單元(4)，線(11)纏繞在所述線輥上；線切割單元(5)，其將通過(guò)線存取單元(4)從線輥(12)供應(yīng)的線(11)切割為預(yù)定長(zhǎng)度的線元件(15)；膠粘帶展開(kāi)單元(26)，其用于供應(yīng)膠粘帶(24)；裝配單元(91)，其將線元件(15)以預(yù)定角度并且彼此隔開(kāi)預(yù)定的距離供應(yīng)到所供應(yīng)的膠粘帶(24)的表面，使得線元件(15)的自由端遠(yuǎn)離膠粘帶(24)的邊緣伸出；展開(kāi)單元(29)，其將覆帶(28)展開(kāi)到膠粘帶(24)的表面和施加到膠粘帶的線元件(15)上以形成測(cè)試膠粘帶，所述測(cè)試膠粘帶包括膠粘帶(24)、覆帶(28)和夾置的線元件(15)；以及卷繞裝置(27)，測(cè)試膠粘帶卷繞在所述卷繞裝置上。
2、如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中線元件(15)彼此之間的距離 是恒定的。
3、如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其中線元件(15)垂直于膠粘 帶(24)的縱向在膠粘帶的表面上延伸，并且伸出膠粘帶(24)的邊緣。
4、如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中覆帶(28)為泡 沫薄膜。
5、如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中覆帶(28)可容 易地從膠粘帶(24)拆除，而不損壞線元件(15)。
6、 一種用于生產(chǎn)測(cè)試膠粘帶巻(27)的方法，包括如下步驟: 通過(guò)線存取單元(4)供應(yīng)纏繞在線輥(12)上的線(11);通過(guò)線切割單元(5)將供給的線(11)切割成預(yù)定長(zhǎng)度的線元件 (15);通過(guò)膠粘帶展開(kāi)單元(26)供應(yīng)膠粘帶(24);通過(guò)裝配單元(91)將切割的線元件(15)以預(yù)定角度并且彼此隔 開(kāi)預(yù)定的距離施加到膠粘帶(24)的表面；將覆帶(28)展開(kāi)到膠粘帶的表面和施加到膠粘帶的線元件(15) 上以形成測(cè)試膠粘帶，所述測(cè)試膠粘帶包括膠粘帶(24)、覆帶(28) 和夾置的線元件(15);以及將測(cè)試膠粘帶巻繞在巻繞單元上以形成測(cè)試膠粘帶巻(27 )。
7、如權(quán)利要求6所述的方法，其中各個(gè)步驟是自動(dòng)執(zhí)行的。
8、 一種通過(guò)權(quán)利要求6或7所述方法生產(chǎn)的測(cè)試膠粘帶巻(27) 在利用線元件(15)使模型表面上的氣流可視化中的應(yīng)用，包括將測(cè) 試膠粘帶展開(kāi)，去除覆帶(28)，并且將膠粘帶(24)和施加到其上的 線元件(15) —起粘在所述表面上。
全文摘要
一種用于生產(chǎn)測(cè)試膠粘帶卷(27)的設(shè)備，測(cè)試膠粘帶纏繞在所述測(cè)試膠粘帶卷上，包括具有線輥(12)的線存取單元(4)，線(11)纏繞在所述線輥上；線切割單元(5)，其將通過(guò)線存取單元從線輥供應(yīng)的線切割為預(yù)定長(zhǎng)度的線元件(15)；膠粘帶展開(kāi)單元(26)，其用于引導(dǎo)膠粘帶(24)；裝配單元(91)，其將線元件以預(yù)定角度并且彼此隔開(kāi)預(yù)定的距離供應(yīng)到所供應(yīng)的膠粘帶的表面，使得線元件的自由端遠(yuǎn)離膠粘帶的邊緣伸出；展開(kāi)單元(29)，其將覆帶(28)展開(kāi)到膠粘帶的表面和供應(yīng)到膠粘帶的線元件上以形成測(cè)試膠粘帶，所述測(cè)試膠粘帶包括膠粘帶、覆帶和夾置的線元件；以及卷繞裝置(27)，測(cè)試膠粘帶卷繞在所述卷繞裝置上。
文檔編號(hào)B31D1/02GK101421603SQ200780013695
公開(kāi)日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2007年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月19日
發(fā)明者伊娃-瑪麗亞·門(mén)德斯蒙蒂拉, 克里斯托弗·桑德, 米夏埃爾·賴納斯 申請(qǐng)人:空中客車德國(guó)有限公司