本發(fā)明涉及一種施涂機和一種施涂方法,其具有在裝置和方法獨立權利要求前序部分中所述特征,以用于在非航空航天領域中將流體介質(zhì)進行涂抹和壓印地微成形。
背景技術:
一種這樣的施涂機由專利文獻DE 10 2006 004 644 A1已知。施涂機將可硬化的漆涂抹在基底表面上,并且在此還在其表面上對其進行印壓,由此使得漆獲得一種微結構。這樣的具有微結構的漆也被稱為脊部。施涂機具有可環(huán)繞式運動的、具有壓印外形的壓模,并且由機器人使施涂機相對基礎部、特別是所謂的基底表面按壓并在該基礎部上沿著運動。施涂機具有可利用超壓充氣的輥,在該輥的外周上固定地拉套所述壓模,并且通過氣體壓力張緊該壓模。在輥中設有指向到按壓區(qū)域上的硬化裝置。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于,提出一種改進的施涂技術。
本發(fā)明利用方法和裝置獨立權利要求中的特征來解決該問題。
所請求保護的施涂技術、即施涂機和施涂方法以及施涂裝置具有各種優(yōu)點。利用該施涂技術,流體介質(zhì)、例如可硬化的漆可以以對于層厚和對于通過壓印提供的微結構而言更窄的允差被施加。被施加的介質(zhì)的持久性和微結構的技術或物理作用可以在本質(zhì)上得到改進。漆上的這樣的微結構例如可以在機動車、例如高速列車、但是也可以是道路行駛工具、競速行駛工具等的車身皮或者說車身表面上用于降低空氣阻力以及用于顯著地節(jié)省推進燃料。同樣的結構例如適用于船的船體、承載面或其他沾水的部分。微結構能夠被限定并形成得越精確,則可實現(xiàn)的效果就越大。
具有中空的支撐體的施涂機允許更好且更準確地接收并引導壓模,由此改進了流體介質(zhì)的利用壓模而產(chǎn)生的涂抹。特別是可以形成以幅形式鋪設的流體介質(zhì)的精確的邊緣邊沿。這點引起相鄰涂抹幅的優(yōu)化連接。
此外,請求保護的施涂機在壓模在基礎部上的按壓區(qū)域中引起相同的擠壓力??梢苑乐蛊嵩趬耗_吘壧幈粔撼?,其中,也在壓模邊緣處形成所述的分明的邊沿。施涂機還允許壓模在按壓區(qū)域中明顯改進地形狀適配所述基礎部的在許多情況下不平坦的輪廓。特別地,基礎部的凸形和凹形的拱曲部可以被補償并均勻地以被壓印的介質(zhì)來覆層。這樣的輪廓例如出現(xiàn)在車身表面上、風車的翼部上等。
在請求保護的施涂機的情況下,壓模具有比現(xiàn)有技術更高的耐用時間和使用壽命。壓印成形部可以設置在壓模材料的外側面上。替代地,該壓印成形部可以安置在壓模外側面上的薄壁且彎曲彈性的覆層上。例如也可以以膜形式的這種覆層可以獲得明顯更高的耐用時間,并且例如可以由玻璃或其他合適的材料制成。這點同樣導致了壓模的使用壽命升高。壓模根據(jù)需要也可以由具有壓印成形部的薄壁的、彎曲彈性的玻璃體制成。此外,壓模還可以在需要的情況下被更換。
具有支撐體和設置在中間空間中的按壓器件的施涂機的構造方式對于壓模的精確引導和定位是特別有利的。此外,這種構造方式簡化了壓模更換。該壓模更換特別是可以自動化。
施涂機可以具有集成的穩(wěn)定裝置,該穩(wěn)定裝置用于涂抹在基礎部上的流體介質(zhì)和壓印的微結構的穩(wěn)定、特別是固化。穩(wěn)定裝置特別是可以以不同的變形方式被構造為硬化裝置。該穩(wěn)定裝置可以設置在優(yōu)選中空的支撐體中或支撐體上,并且在壓模的按壓區(qū)域中加載剛剛被涂抹的介質(zhì)。利用相應的操作裝置可以使具有壓模的施涂機適配基礎部,從而產(chǎn)生面式的按壓區(qū)域。在該按壓區(qū)域中,穩(wěn)定裝置利用發(fā)出的穩(wěn)定媒介、例如UV光來起作用,并且例如使被涂抹的介質(zhì)硬化。在此,面式的按壓區(qū)域可以在其尺寸上、特別是在其沿著過程或前推方向的延伸部中適配介質(zhì)的穩(wěn)定或硬化行為。在該面式的按壓區(qū)域中,連同其壓印外形,使壓模相對基礎部和被涂抹的介質(zhì)按壓。由此,在穩(wěn)定或硬化時優(yōu)化地確保和固定了被涂抹的介質(zhì)的微結構。
在一種優(yōu)選的實施方式中,支撐體可轉動地被支承并且在此在其罩殼區(qū)域上與壓模轉動配合地連接。轉動配合的連接可以通過按壓器件來提供,該按壓器件優(yōu)選被構造為壓力器件墊。按壓力可以通過調(diào)節(jié)器件被控制或調(diào)節(jié)。一方面,按壓力可以適配運行需要以及適配按壓面的有利于過程的形狀。另一方面,按壓力可以明顯地被減小,以用于簡化壓模更換。
有利地,壓??梢岳檬┩繖C上的自有驅(qū)動器被環(huán)繞式地驅(qū)動。這可以間接地通過可轉動的支撐體的驅(qū)動器和該支撐體與壓模的轉動配合連接來進行。替代地可以存在壓模的直接驅(qū)動器。通過自有的驅(qū)動器可以附加于壓模的通過施涂機前推而產(chǎn)生的滾動運動之外還影響壓模的環(huán)繞運動。為此,驅(qū)動器可以以合適的方式被控制或者也可以被調(diào)節(jié)。該驅(qū)動器設置方案具有獨立的發(fā)明意義,并且也可以與常規(guī)的施涂機、例如與在開始部分提到的現(xiàn)有技術中的施涂機結合地組合起來。
流體介質(zhì)借助于輸入裝置被輸入給壓模,該輸入裝置具有涂抹噴嘴并根據(jù)需要具有用于傳遞介質(zhì)到壓模上的分布輥。涂抹到分布輥上或者直接涂抹到壓模上的介質(zhì)涂抹的輸入和配量可以借助于靜止的涂抹噴嘴或者利用優(yōu)選單個的并借助于移動軸沿著壓模能可逆移動的涂抹噴嘴來進行。在此情況下,涂抹優(yōu)選在涂抹行程中和在隨后沿相反方向的空行程中進行。在此情況下,介質(zhì)以螺旋形的涂抹條帶被施涂在分布輥或壓模上,這些涂抹條帶沿周向方向緊密地彼此銜接或者根據(jù)需要以輕微的重疊彼此銜接。
介質(zhì)在分布輥上的涂抹分布和配量的這種形式具有優(yōu)點,因為覆層厚度和介質(zhì)厚度在分布輥的縱向方向上以及與之相應地也在壓模的縱向方向上是均勻的。這對于工件上的均勻的壓印結構和脊部效應是特別有利的。在螺旋形的涂抹條帶的接合部位處可能沿周向方向出現(xiàn)的介質(zhì)加厚和覆層加厚對于工件上的介質(zhì)涂抹是沒有危害的。為此重要的是工件上的沿壓??v向方向以及沿相對于涂抹幅的橫向方向的均勻覆層厚度。利用移動幅涂抹噴嘴可以如在靜態(tài)的噴射錐中那樣避免沿壓??v向方向的重疊部位。
在從屬權利要求中,給出了本發(fā)明的其他有利的設計方案。
附圖說明
在附圖中示例性并示意性地示出本發(fā)明。其中具體示出:
圖1示出了具有施涂裝置和施涂機的陸地行駛工具的示意性視圖,
圖2示出了施涂機的示意性側視圖,
圖3和圖4示出了施涂機的根據(jù)圖2的箭頭III和IV的端面視圖,
圖5示出了穿過圖2的施涂機的縱截面圖,
圖6示出了圖5的被截斷且放大的細節(jié)VI,
圖7至圖10示出了施涂機的部分和流體介質(zhì)的涂抹幅的示意圖,
圖11示出了施涂機的一種變形方式,
圖12至圖16以不同的視圖示出了施涂機的一種優(yōu)選的實施方式,
圖17示出了具有可移動的涂抹噴嘴的施涂機的一種變形方式,以及
圖18示出了用于施涂機的操作裝置的一種變形方式。
具體實施方式
本發(fā)明涉及一種施涂機(2)和一種施涂方法。本發(fā)明還涉及一種施涂裝置(1)。
本發(fā)明涉及在任意技術領域中的應用,除了航天領域以外。這些領域被稱為非航空航天領域。這樣的非航空航天領域例如可以是交通器件、特別是陸地或水上行駛工具,例如道路或軌道行駛工具或者船。非航空航天領域也可以涉及風車的翼部、渦輪葉片或風機葉片等。此外,不可運動的對象、特別是建筑物或者其他不動產(chǎn)也可以屬于非航空航天領域。這例如可以涉及特別是高樓的被風負載的墻或立面。
施涂機(2)用于將流體介質(zhì)(6)涂抹到基礎部(5)上并且在此將被涂抹的介質(zhì)(6)壓印,由此使得該介質(zhì)在其自由表面上獲得一種外形(7)。優(yōu)選地,該外形(7)是具有凸起部和凹谷的微結構,所述凸起部和凹谷可以具有很窄地規(guī)定允差的尺寸。涂抹優(yōu)選幅形地進行,其中,施涂機(2)和基礎部(5)相對于彼此運動。這借助于施涂裝置(1)的操作裝置(3)來產(chǎn)生。
流體介質(zhì)(6)可以以不同的方式構造。該流體介質(zhì)可以具有液態(tài)或糊狀的、根據(jù)需要也可以是泡沫狀的稠度,并且可以由不同的材料制成。在示出的實施例中,流體介質(zhì)(6)被構造為漆,該漆可以由一種或多種成分制成。流體介質(zhì)(6)、特別是漆可以相應于專利文獻DE102006004644A1構造而成。
工件(4)和基礎部(5)同樣可以以不同的方式構造。在圖1示出的實施例中,工件(4)是交通器件、特別是陸地行駛工具?;A部(5)是交通器件(4)的外皮。該交通器件可以具有平坦或拱曲的形狀。在示出的實施例中,施涂機(2)和施涂裝置(1)用于在外側面上對交通器件(4)上漆。
被涂抹的流體介質(zhì)(6)需要穩(wěn)定性。這點可以是固化,這種固化例如通過介質(zhì)(6)的硬化來實現(xiàn)。根據(jù)介質(zhì)(6)的類型和使用目的,可以給出其他形式的穩(wěn)定。
自由的介質(zhì)表面上的微結構(7)可以構造為不同并且用于不同的目的。在交通器件(4)、特別是陸地或水上行駛工具的情況下,鯊魚皮類型的構造方式是有利的。在圖7至圖10中示意性地示出了這種微結構(7)。凸起部和凹陷部可以成型式地沿著涂抹方向或者說涂抹幅(8)延伸。利用這種微結構(7)或者說脊部可以在交通器件(4)的情況下降低空氣阻力并由此降低推進燃料消耗。
在水上行駛工具的情況下,可以降低水中的流動阻力。高樓等的壁和立面或者其他部分可以從降低摩擦造成的風負載獲得好處。風力機器的翼部或螺旋槳、渦輪機葉片或通風機葉片等可以減除流動和摩擦造成的損耗。用于轉換或產(chǎn)生流體力、特別是風或水力的機器損耗可以被減少并且流體機械的工作效率可以提高。
在示出的實施例中,施涂機(2)表現(xiàn)為用于流體介質(zhì)(6)的涂抹工具。為了產(chǎn)生前述的相對運動,在實施例中,操作裝置(3)使施涂機(2)相對于地點固定的工件(4)運動。在另一實施方式變形中,運動學上的配屬可以反過來。在圖1中示出的操作裝置(3)例如由多軸的工業(yè)機器人(73)組成,該工業(yè)機器人保持并引導用于介質(zhì)涂抹的操縱器(2)。工業(yè)機器人(73)可以具有任意數(shù)量和任意設置的旋轉和/或平移的機器人軸,并且具有機器人控制器(未示出)。優(yōu)選地,工業(yè)機器人(73)被構造為具有五個或更多個軸的關節(jié)臂機器人或者彎曲臂機器人。
工業(yè)機器人(73)可以靜止地設置。在大體積工件(4)的情況下,工業(yè)機器人(73)可以以任意的、特別是懸掛的或豎立的位態(tài)設置在載體(74)處或載體上。載體(74)可以是可運動的,其中,該載體具有一個或多個包括相應驅(qū)動器的可控制運動軸,所述運動軸在圖1中示意性地通過箭頭示出。載體(74)例如可以是可在地面上移動的行程平臺。行程平臺可以具有在地面上可全向地移動的并且還可以轉動的輸送設備(79),在該輸送設備上設有至少在高度上并且根據(jù)需要也在其他軸上可調(diào)整的行程裝置。這樣的輸送設備(79)可以相應于專利文獻EP 2 137 053 B1構造而成,并且具有多個麥克納姆輪。該輸送設備可以是可轉向的并且經(jīng)由遠程控制被移動。替代地,該輸送設備可以獨立地駛過預先編程的移動路徑,并在此為了控制目的以及為了避免碰撞而檢測當前的移動環(huán)境。圖18示出了載體(74)的一種構造上的實施方式。
載體(74)例如可以在三個平移的空間軸上是可運動的。此外,該載體可以具有空間上的轉動軸。此外可以使該載體與工業(yè)機器人(73)共同地并以協(xié)調(diào)的方式運動,其中,該載體例如連接到所述的機器人控制器上或者另一上級控制器上。
在這些實施例中形成涂抹裝置的施涂裝置(1)可以具有檢測裝置(11),該檢測裝置可以用于不同的目的。一方面,該檢測裝置可以用于施涂機(2)在過程中的精確定位和取向或者對此進行監(jiān)控。為此,檢測裝置(11)例如可以具有在圖1中示出的測量裝置(71),該測量裝置與施涂機(2)上的一個或多個測量標記(72)、例如所謂的6D探測器共同作用,并由此在過程期間和在所述的相對運動期間檢測施涂機(2)的位置和取向。測量裝置(71)例如可以具有數(shù)字式測量相機或者激光追蹤器或者其他合適的測量單元。優(yōu)選地,測量裝置(71)無接觸地并且光學地工作。
工業(yè)機器人(73)可以通過更換耦合件與施涂機(2)連接。該工業(yè)機器人可以由此根據(jù)需求更換施涂機(2)并接收另一施涂機(2)或者另一工具。此外,施涂裝置(1)可以具有用于施涂機(2)的壓模(22)的、在圖1中示意性示出的更換裝置(48),該更換裝置設置在工業(yè)機器人(73)的工作區(qū)域中并在下面被詳細描述。
施涂機(2)的第一優(yōu)選實施方式在圖2至圖16中示出。施涂機(2)具有用于流體介質(zhì)(6)的涂抹裝置(14)和用于介質(zhì)(6)的穩(wěn)定裝置(15),該穩(wěn)定裝置例如被構造為硬化裝置。此外,施涂機(2)還可以具有用于流體介質(zhì)(6)的輸入裝置(16)以及根據(jù)需要也可以具有清潔裝置(17)。
施涂機(2)具有支架(13),在該支架上設有用于與操作裝置(3)的、特別是工業(yè)機器人(73)的從動元件連接的接口(18)。支架(13)可以被構造為殼體(19)或者具有這種保護式殼體。此外,支架(13)可以具有在下面進行說明的并且在圖12至圖16中示出的、用于設備組件的承載裝置(20),該承載裝置使得壓模更換更容易并且還允許了該壓模更換自動化。
施涂機(2)具有環(huán)繞運動的壓模(22),該壓模在其外側面(24)上具有壓印外形(25),利用該壓印外形,流體介質(zhì)(6)在涂抹在基礎部(5)上時利用按壓力被機械地壓印并取得外形(7)或者說微結構。壓模(22)被構造為彎曲彈性的并且無端部的環(huán)形幅(23)。在此優(yōu)選地,該壓模被構造為抗拉且抗延展的。該壓??梢杂扇我夂线m的材料,例如合成材料、特別是硅樹脂制成。在抗延展構造方案中,壓印外形(25)可以具有精確預設的并且在涂抹和壓印過程中被保持的設置和構造。在不那么高的允差要求的情況下,壓模(22)可以具有一定的拉伸彈性和延展彈性。閉合的環(huán)形幅(23)可以具有管或套筒的形狀。在示出的實施例中,該環(huán)形幅的橫截面幾何形狀在原始姿態(tài)中是圓形的。替代地,另外的造型也是可以的,下面還將對此進行介紹。
壓印外形(25)可以直接地設置在壓模(22)或環(huán)形幅(23)的外側面(24)上。在此,壓印外形(25)可以以任意合適的方式加入外表面(24)中。在另一種替代的實施方式中,壓模(22)可以在外側面(24)上具有覆層,該覆層例如由玻璃或其他耐抗的材料制成并且將所述壓印外形(25)承載在它自己的外側面上。
施涂機(2)、特別是其涂抹裝置(14)還具有支撐體(27),該支撐體具有沿徑向的或沿橫向取向的間隔地設置在壓模(22)內(nèi)部。壓模(22)圍繞支撐體(27),其中,該壓模優(yōu)選全側面地圍住支撐體。通過所述的間隔形成一中間空間(31)。施涂機(2)、特別是涂抹裝置(14)還具有用于壓模的按壓器件(32)。按壓器件(32)設置在中間空間(31)中并且從內(nèi)部作用到圍繞的壓模(22)上且施加按壓力到該壓模上。
在介質(zhì)涂抹時,操作裝置(3)、特別是被可編程的工業(yè)機器人(73)以受限定的并且可調(diào)整的力相對基礎部(5)按壓施涂機(2)。在此情況下,壓模(22)以其外側面接觸基礎部(5)并由于進給或按壓力發(fā)生形變。該壓模由此在接觸區(qū)域中變平并構成面式的按壓區(qū)域(26)。該按壓區(qū)域緊密地緊貼到可能地被結構化的基礎部(5)上。圖3和圖4示出了這種構造方式。
圍繞橫向指向的軸以環(huán)繞式并特別是轉動式方式運動的壓模(22)利用壓印外形(25)從輸入裝置(16)接收流體介質(zhì)(6),該流體介質(zhì)以環(huán)繞或轉動運動根據(jù)圖4中的箭頭朝向基礎部(5)運動,并且該流體介質(zhì)在按壓區(qū)域(26)上傳遞到基礎部(5)上,其中,外形(7)也通過進給或按壓力的作用被壓印。在具有圖4中通過箭頭符號化的過程方向或前推方向的所述相對運動中,環(huán)繞式運動的壓模(22)在前推的情況下在基礎部(5)上滾動。在按壓區(qū)域(26)中,還利用下面進行說明的穩(wěn)定裝置(15)來使被涂抹的并且成形的介質(zhì)(6)穩(wěn)定。
通過沿著過程方向(12)的相對運動或前推由基礎部(5)上的摩擦接觸和滾動產(chǎn)生壓模(22)的所述環(huán)繞運動。在該示出且優(yōu)選的實施方式中,施涂機(2)附加地還具有用于壓模(22)的環(huán)繞式運動的、自己的驅(qū)動器(44)。驅(qū)動器(44)是可控制或可調(diào)節(jié)的并且同樣可以與所述控制器、特別是機器人控制器連接。在示出的實施方式中,支撐體(27)在操縱器(2)的支架(13)上利用支承部(40)被可轉動地支承。支撐體(27)與壓模(22)轉動配合地連接。轉動配合的連接例如可以通過下面詳細說明的按壓器件(32)來形成。在示出的實施例中,驅(qū)動器(44)與支撐體(27)耦合,從而使得壓模(22)間接地被驅(qū)動并通過轉動配合在支撐體(27)轉動時被一起帶動。
如圖2至圖6所示的,支撐體(27)在示出的實施方式中被構造為管形,并且具有形狀穩(wěn)定的罩殼(28)。在此優(yōu)選地,支撐體(27)具有柱體形形狀,其具有圓形的橫截面,其中,該支撐體圍繞與支架固定的中心軸線(30)轉動。形狀穩(wěn)定的罩殼(28)可以支撐由按壓器件(32)施加到壓模(22)上的按壓力。
優(yōu)選地,支撐體(27)被構造為中空并且具有前述優(yōu)選的柱體形或管形形狀。在中空支撐體(27)的內(nèi)部空間中收納有穩(wěn)定裝置(15)。該穩(wěn)定裝置朝向按壓區(qū)域(26)并且朝向在那里剛剛涂抹的流體介質(zhì)(6)發(fā)出穩(wěn)定媒介(50)。在示出的實施例中,被構造為漆的介質(zhì)(6)被硬化。穩(wěn)定裝置(15)為此具有光源(49),該光源例如被構造為UV燈。穩(wěn)定媒介(50)或通過箭頭符號化的光束穿過相應地被構造為能透光的支撐體(27)的罩殼(28)、具有按壓器件(32)的中間空間(31)和壓模(22)。
優(yōu)選地,沿朝向基礎部(5)的方向發(fā)出的光(50)作用在整個或至少大部分的按壓面(26)上,并且將位于壓模(22)和基礎部(5)之間的流體介質(zhì)(6)硬化。通過按壓面(26),在沿前推方向(12)相對運動的情況下產(chǎn)生穩(wěn)定媒介(50)的作用持續(xù)時間,該作用持續(xù)時間用于使介質(zhì)(6)和外形或者說微結構(7)充分地穩(wěn)定、特別是固化。剩余的穩(wěn)定、特別是固化或硬化可以在介質(zhì)涂抹之后在空氣中進行。
穩(wěn)定裝置(15)、特別是光源(49)可以設置并接收在中空的支撐體(27)中。在此,該穩(wěn)定裝置可以與支架(13)剛性地連接。但是,該穩(wěn)定裝置也可以在支撐體(27)的一個或兩個端面端部處沿軸向前伸。穩(wěn)定裝置(15)、特別是光源(49)具有能量供應部(51)。該穩(wěn)定裝置也可以具有用于有害物質(zhì)、例如用于在硬化時產(chǎn)生的臭氧的清除部(52)。清除部(52)例如可以包含抽出部。能量供應部(51)和清除部(52)可以與工業(yè)機器人(73)上或其他部位上的相應的附加裝置連接。為了控制所述穩(wěn)定裝置(15)、特別是光源(49),可以存在各種測量和控制設備。例如存在濕度測量儀(53)、特別是濕度計,和溫度計(54)。它們在施涂機(2)的在圖12至圖16中示出的結構實施方式中示出。
按壓器件(32)可以以不同的方式被構造。該按壓器件設置在支撐體(27)的罩殼(28)和壓模(22)或者說環(huán)形幅(23)之間的例如管形的中間空間(31)中。在示出的實施例中,按壓器件(32)被構造為可形變的并且填充中間空間(31)的壓力器件墊(33)。壓力器件墊(33)可以以不同的方式構造。在示出的實施例中,該壓力器件墊在進行密封的并且彎曲彈性的包套(34)中具有流體壓力介質(zhì)(35)。壓力介質(zhì)(35)例如是壓縮氣體、特別是壓縮空氣。在此,壓力器件墊(33)中的內(nèi)部壓力顯著地高于周圍環(huán)境壓力,從而使得壓力器件墊(33)從內(nèi)部相對圍繞的壓模(22)產(chǎn)生按壓力。
壓力器件墊(33)與支撐體(27)以及與壓模(22)抗扭地連接。由此,驅(qū)動器(44)的驅(qū)動運動和轉動運動從支撐體(27)經(jīng)過壓力器件墊(33)被傳遞到壓模(22)上。壓力器件墊(33)和圍繞的壓模(22)之間的抗扭連接通過摩擦和力配合來進行。替代地或附加地,也可以通過使所述接觸面相應地輪廓化來產(chǎn)生形狀配合??古みB接特別是通過壓力器件墊(33)的包套(34)來提供。
如圖5和圖6在細節(jié)視圖中示出的,包套(34)被構造為軟管形。該包套由合適的彎曲彈性的材料、例如合成材料膜制成。此外,包套(34)是拉伸彈性和延展彈性的。壓模(22)或者說環(huán)形幅(23)的彎曲剛度和例如壁厚在此高于包套(34)的彎曲剛度。
包套(34)例如由環(huán)形的剪切段制成,該剪切段的邊緣被折疊并且與支撐體(27)的罩殼(28)固定且密封地連接、例如粘接。軟管狀的包套(34)由此取得了原始形狀為柱體形的套罩殼(36),該套罩殼構成包套(34)的周邊。此外,還存在側壁(37),所述側壁具有有利于形變的構造。這些側壁例如以在圖6中示出的方式Z形或S形地彎曲。替代地或附加地,可以在側壁區(qū)域中存在相應的材料構造。
包套(34)和特別是套罩殼(36)可以由此在按壓區(qū)域(26)中發(fā)生形變并靠近支撐體(27)的形狀剛性的罩殼(28)。在壓力介質(zhì)(35)、例如壓縮空氣的內(nèi)部壓力下,包套(34)接下來又向外發(fā)生形變。由此,產(chǎn)生在圖6中示出的工作區(qū)域(a)。工作區(qū)域和沿前推方向(12)的面式按壓區(qū)域(26)的由此隨之確定的寬度可以通過施涂機(2)的和壓模(22)的由操作裝置(3)施加到基礎部(5)上的進給和擠壓來調(diào)整,并根據(jù)需要進行控制或調(diào)節(jié)。這點也可以根據(jù)穩(wěn)定媒介(50)、例如UV光的所必需的作用時間來進行。
圖3至圖6示出了輥狀支撐體(27)在支架(13)上的支承部(40)。為此,在中空的支撐體(27)的內(nèi)部空間中設有支撐結構(41),該支撐結構與支架(13)剛性地連接并在該處被支撐。在支撐結構(41)上緊固有軸承法蘭(42),這些軸承法蘭設置在支撐體(27)的端面?zhèn)壬系倪吘墔^(qū)域上并且這些軸承法蘭在外側上承載軸承(43)、例如扁平的環(huán)軸承。該軸承自身與支撐體(27)連接。此外,在支撐結構(41)上可以緊固并以固定或可調(diào)整方式定位所述穩(wěn)定裝置(15)、特別是光源(49)。
前述的驅(qū)動器(44)設置在支架(13)上。該驅(qū)動器具有馬達(45)、例如電動馬達并具有傳送帶傳動部(46)或者其他合適的傳遞器件,該傳遞器件使馬達小齒輪與支撐體(27)上的傳動器件(47)連接。傳動器件(47)例如可以由至少在該區(qū)域中為柱體形的支撐體(27)的外周上的齒圈構成,并且優(yōu)選設置在支撐體(27)的后部邊緣區(qū)域上。
按壓器件(32)可以在它的膨脹的力作用上被控制或者也可以被調(diào)節(jié)。為此,該按壓器件具有合適的控制器件(38),該控制器件在圖5中示出。在按壓器件(32)的示出的具有壓力器件墊(33)的構造中,控制器件(38)可以包括可控制的閥(39)和壓力介質(zhì)供應部(未示出)。由此,壓力介質(zhì)(35)、特別是壓縮氣體可以被輸入或排出。通過輸入,內(nèi)部壓力以期望的方式升高。在此,流體的、特別是氣態(tài)的壓力介質(zhì)(35)的優(yōu)點在于,在按壓區(qū)域(26)中存在恒定壓力并存在由此而產(chǎn)生的恒定按壓力。如果壓模(22)或壓印外形(25)被損耗,則可以替換壓模(22)。為此,例如將壓力介質(zhì)(35)排出并降低壓力器件墊(33)的內(nèi)部壓力,從而使得能夠在前述的更換裝置(48)上取下壓模(22)并拉套和插套新的壓模(22)。
圖7至圖10以多個步驟并在被截斷的步驟圖中示出了介質(zhì)涂抹。將涂抹幅(8)精確平行地并以受限定的間隔并排地設置在基礎部(5)上。在此,涂抹幅(8)可以在涂抹時在它們的寬度上完全或局部地被穩(wěn)定。此外,圖7至圖8示出了一種情況,即壓模(22)的寬度可以大于涂抹幅(8)的寬度,其中,壓印外形(25)也僅在壓模寬度的部分區(qū)域上延伸。在壓模(22)的邊緣區(qū)域上可以環(huán)繞式設有障礙部(29),該障礙部防止穩(wěn)定媒介(50)、特別是UV光的穿過。在相對置的一側,壓模(22)可以在側向上伸出超過壓印外形(25)和涂抹區(qū)域。在障礙部(29)的區(qū)域中,流體介質(zhì)(6)由壓模(22)一起帶動并被涂抹在基礎部上,然而其中,該流體介質(zhì)在涂抹時沒有被穩(wěn)定。該流體介質(zhì)由此產(chǎn)生了在附圖中示出的未固化區(qū)域(10),該區(qū)域被稱為濕區(qū)域。在其他區(qū)域中,被涂抹的流體介質(zhì)(6)可以被穩(wěn)定并且特別是硬化,其中,在這里產(chǎn)生在附圖中示出的被固化的結構區(qū)域(9)。未固化的區(qū)域(10)在施涂相鄰的涂抹幅(8)時被穩(wěn)定并固化或硬化。這點通過與障礙部(29)沿軸向相對置的并且在側向上伸出超過壓印外形(25)的壓模邊緣和穩(wěn)定媒介(50)在該處的穿過而發(fā)生。同時,在下一涂抹幅(8)中再次形成未固化區(qū)域(10)。在隨后的固化中,該區(qū)域(10)建立起與其他先前固化的結構區(qū)域(9)的緊密連接。在圖7至圖10中,涂抹幅(8)的彼此鄰接的邊緣區(qū)域被構造為凸起部。替代地,在此也可以是凹陷部。
圖11示出了施涂裝置(1)的一種變形方式。在此,沿前推方向錯位地并排且前后依次地設有兩個或更多個施涂機(2)。這些施涂機位于共同的保持件(75)上,該保持件通過接口(18)與操作裝置(3)、特別是工業(yè)機器人(73)連接。保持件(75)具有兩個或更多個保持臂(76),所述保持臂在端部上借助于鉸接式接口等與施涂機(2)的接口(18)連接。這些施涂機(2)的相對狀態(tài)可以通過保持件(75)上的調(diào)節(jié)裝置(77)來改變。由此可以有目的地調(diào)整并根據(jù)需求改變傾斜度和根據(jù)需要地還有保持臂(76)的間隔。
在圖12至圖16中示出了施涂機(2)的結構實施方式。該施涂機相應于前述的圖2至圖6的實施例被構造。在結構實施方式中,附加地還可見輸入裝置(16)和清潔裝置(17)。
輸入裝置(16)與外部的介質(zhì)供應部(未示出)連接,或者可以具有被攜帶引導的存儲容器。該輸入裝置具有用于介質(zhì)涂抹的配量裝置(55)。為此,例如設有多個沿著軸線(30)串成排的涂抹噴嘴(56),所述涂抹噴嘴被控制或被調(diào)節(jié)地輸出流體量。傳遞到壓模(22)上的流體傳遞可以通過分布輥(57)來進行,該分布輥設置在涂抹噴嘴(56)和壓模(22)之間,并且該分布輥配設有可控制或根據(jù)需要可調(diào)節(jié)的驅(qū)動器(58),該驅(qū)動器自身可以與前述的控制器、特別是機器人控制器連接。圖14示出了該設置并且示意性地示出了流體介質(zhì)(6)到壓模(22)及其壓印外形(25)上的轉移。
此外,輸入裝置(16)還可以具有用于介質(zhì)剩余物的清除裝置(59)。該清除裝置例如具有刮刀或其他合適的刮除器件,以用于使介質(zhì)剩余物從分布輥(57)的罩殼上脫開并在容器等中收集起來。此外,清除裝置(59)還可以具有抽出部(60)或者其他用于將介質(zhì)剩余物運走的器件。清除裝置(59)還可以具有單獨的介質(zhì)容器,在該介質(zhì)容器中可以在過程間歇中輸出介質(zhì)(6),以用于避免輸入?yún)^(qū)域中的提前硬化。
清潔裝置(17)可以被構造為多件式。該清潔裝置例如具有用于基礎部(5)的清潔器件(61)。該清潔器件例如由被旋轉支承的刷子(62)組成,該刷子根據(jù)需要利用自己的驅(qū)動器以可控制或可調(diào)節(jié)的方式被驅(qū)動。刷子(62)可以配屬有清除部(63),該清除部例如被構造為用于所接收的臟顆粒物等的抽出部。用于基礎部的清潔器件(61)可以沿前推方向(12)設置在壓模(22)之前并設置在輸入裝置(16)下方。
此外,清潔裝置(17)還可以具有用于壓模(22)的清潔器件(64)。該清潔器件可以設置在沿前推方向(12)在后的施涂機側面上。該清潔器件例如具有相對于壓模(22)的外側面(24)靠放的輥形刷子(65),所述刷子同樣被旋轉地并且根據(jù)需要可控制或可調(diào)節(jié)地驅(qū)動。刷子(65)可以配屬有用于從壓模(22)松脫的介質(zhì)剩余物的清除部(66),該清除部例如被構造為抽出部。此外,在刷子(65)上方還可以設置并且相對于壓模(22)在外側上靠放靜電滾子(67)或附著滾子,所述靜電滾子或附著滾子取下其他的并且可能還附著的介質(zhì)顆粒并根據(jù)需要與清除部(66)連接。
此外,清潔裝置(17)還可以具有用于介質(zhì)輸入部(16)的清潔器件(68)。該清潔器件可以是前述的清除裝置(59)或另一裝置。
此外,圖12至圖16示出了檢測裝置(11)的其他組成部件。該檢測裝置例如具有用于檢測在介質(zhì)涂抹中起作用的進給和按壓力的負載傳感器(69)。負載傳感器(69)例如可以設置在接口(18)上或者另一合適的部位上,根據(jù)需要也可以設置在工業(yè)機器人(73)上。該負載傳感器可以被構造為力/力矩傳感器。負載傳感器(69)與所述控制器、特別是機器人控制器連接。
此外,檢測裝置(11)可以具有檢查傳感器(70),該檢查傳感器例如用于被涂抹的流體介質(zhì)(6)的質(zhì)量檢查并且根據(jù)需要也用于微結構(7)的質(zhì)量檢查。檢查傳感器可以沿前推方向(12)設置在施涂機背側面上并且以合適的方式與支架(13)連接。傳感器(70)例如被構造為光學傳感器、接近傳感器或者以其他合適的方式構造。此外,檢測裝置(11)可以具有用于涂抹裝置(1)及其組件的運行狀態(tài)等的一個或多個其他的傳感器。
在圖17中示出了施涂機2的另一種優(yōu)選的實施方式。該實施方式在一定程度上與圖2至圖16的第一變形方式是一致的并且在此區(qū)別在于,輸入裝置(16)和特別是用于介質(zhì)(6)的配量裝置(55)的設計方案。在此,圖17示出了與圖13的施涂機(2)相似的立體視圖。
在圖17的第二變形方式中,配量裝置(55)具有優(yōu)選單個的涂抹噴嘴(56),該涂抹噴嘴能借助于移動軸(80)可逆地沿著箭頭方向運動。優(yōu)選線性的移動軸(80)沿著壓模(22)的縱軸線或環(huán)繞運動軸線取向。在此,所述取向也沿著支撐體(27)的軸線(30)或者分布輥(57)的縱軸線。涂抹噴嘴(56)借助于可校準的噴嘴保持件(81)緊固在移動軸(80)上。移動軸或線性軸(80)例如被構造為可逆式或者振蕩式線性驅(qū)動器。移動軸(80)是可控制或可調(diào)節(jié)的并且例如可以具有電動馬達式的傳送帶傳動裝置或者絲桿傳動裝置、電磁線性驅(qū)動器、缸等。
可移動的涂抹噴嘴(56)在分布輥(57)的罩殼上發(fā)出噴射錐(82),如在第一實施例中那樣,可控制或可調(diào)節(jié)的驅(qū)動器(58)使該分布輥旋轉地運動。在分布輥(57)的端面端部上可以設有遮蔽板(83)。
可移動的涂抹噴嘴(56)引起轉動的分布輥(57)上的均勻且被配量的介質(zhì)涂抹。在此情況下,優(yōu)選始終僅沿移動方向在移動軸(80)的涂抹行程中發(fā)出噴射錐(82),其中,介質(zhì)發(fā)射在返回移動時在所謂的空行程中是切斷的。在空行程期間,分布輥(57)繼續(xù)轉動,從而在涂抹噴嘴(56)的重新的涂抹行程中,使得介質(zhì)(6)的接下來的螺旋形涂抹條帶緊密地銜接到輥罩殼上的先前的涂抹條帶上。與之相應地,線性軸(80)的移動運動適配分布輥(57)的轉動運動。涂抹條帶可以沿輥周向方向觀察以緊密的接合或者根據(jù)需要也可以以輕微的重疊被施涂。于是,分布輥(57)將流體介質(zhì)(6)傳遞至壓模(22)上。
在示出的具有分布輥(57)的實施方式的變形方式中,可以由靜止地排列設置的涂抹噴嘴(56)和/或由可逆地運動的涂抹噴嘴(56)直接涂抹介質(zhì)到環(huán)繞式運動的壓模(22)上。
在圖18中示出的變形方式中,操作裝置(3)可以具有兩個或更多個可在地面上移動的載體(74),所述載體分別具有可全向移動的輸送設備(79)和工業(yè)機器人(73),其中,工業(yè)機器人(73)在兩個端部上保持承載梁(78),并且在合作中共同地以及在相對于工件(4)協(xié)調(diào)的運動中引導該承載梁。在此,施涂機(2)可移動地支承在承載梁(78)上并且根據(jù)需要以受控制的方式被驅(qū)動,其中,該施涂機實施前推運動,以用于流體介質(zhì)(6)的前述的幅涂抹。
示出并描述的實施方式的變形方式可以以多種方式產(chǎn)生,特別是可以將所描述的實施例和所提到的變形方式的特征任意地彼此結合并且根據(jù)需要也可以交換。
在一種未示出的變形方式中,支撐體可以靜止地設置并被保持在支架(13)上,其中,壓模(22)環(huán)繞式地以坦克鏈條的形式圍繞支撐體環(huán)繞式運動。驅(qū)動器(44)也可以直接地作用到壓模(22)上,該壓模為此例如在邊緣上在合適的支撐部位上具有傳動器件(47)。此外,穩(wěn)定裝置(15)可以設置在支撐體(27)中或支撐體上。靜止的支撐體(27)為此可以相應地被構造為中空。按壓器件(32)在靜止的支撐體(27)和環(huán)繞的壓模的情況下以相應的方式被構造,并且能夠?qū)崿F(xiàn)滾動運動或環(huán)繞運動。
在相對示出的實施例的變形方式中,壓力介質(zhì)(35)可以以其他方式構造,例如被構造為其他的流體。該流體例如可以具有液態(tài)或糊狀的稠度并且例如由凝膠制成。
關于穩(wěn)定流體介質(zhì)(6),其他的變形方式是可以的。穩(wěn)定、特別是固化或硬化也可以通過其他的路徑進行,例如通過供熱、輻射、交變電場等。穩(wěn)定媒介(50)被相應地構造。支撐體(27)、具有按壓器件(32)的中間空間(31)和壓模(22)的穿透性于是相應地被改變和適配。
附圖標記列表
1 施涂裝置,涂抹裝置
2 施涂機,涂抹工具
3 操作裝置
4 工件,交通器件
5 基礎部,外皮,車身皮
6 介質(zhì),漆
7 微結構,外形
8 涂抹幅
9 固化的結構區(qū)域
10 未固化的區(qū)域,濕區(qū)域
11 檢測裝置
12 過程方向,前推方向
13 支架
14 用于介質(zhì)的涂抹裝置
15 穩(wěn)定裝置,硬化裝置
16 用于介質(zhì)的輸入裝置
17 清潔裝置
18 機器人接口
19 殼體
20 承載裝置
21 承載臂,樞轉臂
22 壓模
23 套筒,環(huán)形幅
24 外側面
25 壓印外形,相對外形
26 按壓區(qū)域
27 支撐體,輥
28 罩殼
29 障礙部,覆蓋部
30 軸線
31 中間空間
32 按壓器件
33 壓力器件墊
34 包套,軟管
35 壓力介質(zhì),壓縮空氣
36 套罩殼,軟管罩殼
37 側壁
38 控制器件
39 閥
40 支承部
41 支撐結構
42 軸承法蘭
43 軸承,環(huán)軸承
44 驅(qū)動器
45 馬達
46 傳送帶傳動裝置
47 傳動器件,齒圈
48 用于壓模的更換裝置
49 光源,UV燈
50 穩(wěn)定媒介,光束
51 能量供應部
52 清除部,抽出部
53 濕度測量儀,濕度計
54 溫度計
55 配量裝置
56 涂抹噴嘴
57 分布輥
58 驅(qū)動器
59 介質(zhì)剩余物的清除裝置
60 抽出部
61 用于基礎部的清潔器件
62 刷子
63 清除部,抽出部
64 用于壓模的清潔器件
65 刷子
66 清除部,抽出部
67 靜電滾子
68 用于介質(zhì)輸入部的清潔器件
69 負載傳感器,力/力矩傳感器
70 傳感器,檢查傳感器
71 測量裝置,測量相機,激光追蹤器
72 測量標記
73 工業(yè)機器人
74 載體
75 保持件
76 保持臂
77 調(diào)節(jié)裝置
78 承載梁
79 輸送設備
80 移動軸,線性軸
81 噴嘴保持件
82 噴射錐
83 遮蔽板
a 工作區(qū)域