无掩模喷绘和印刷制造技术

本公开涉及无掩模喷绘和印刷，具体地，本公开涉及一种用于使用着色剂对复杂表面上的外涂料进行自动无掩模喷绘的装置(以及对应的操作方法)，其中所述复杂表面是飞机的一部分。所述装置包括多轴机器人，该多轴机器人包括用于所述着色剂的至少一个涂覆器，其中所述至少一个涂覆器被构造为使用着色剂喷射技术将所述着色剂涂覆至所述复杂表面。

【技术实现步骤摘要】
无掩模喷绘和印刷
本公开总体涉及自动无掩模喷绘。具体地，本公开涉及使用着色剂对复杂表面上的外涂料(externalpaint)进行自动无掩模喷绘，其中所述复杂表面是飞机的一部分。
技术介绍
当今，涂层涂覆的效率变得越来越重要。例如，喷涂之类的常规技术常常具有涂料材料过度喷涂的大问题。这种情况是由涂料的高度雾化造成的，涂料的高度雾化伴随有非常细小的喷雾。成问题的是，被喷雾的涂料的一部分没有到达期望区域。为保护特定区域免受涂料的影响并且为了获得选择性的、轮廓鲜明的喷绘结果，需要如掩模之类的无附加值的工艺步骤。另外，过度喷涂导致大量的材料浪费和低转换效率。由于这些影响，在喷绘工艺期间存在增加的过滤负荷和更高水平的排放。这些排放必须通过大量的舱室气流来去除，这增加了喷绘涂覆的总体能量消耗。尤其在航空和航天工业以及船舶工业，这些因素起到重要的作用，因为在喷绘工艺期间必须进行许多体力劳动。这也导致对于雇员保护的重要努力。在这点上，如标识、字母或图画之类的选择性喷绘在喷绘之前和之后需要若干手动掩模/去掩模的步骤。这些步骤还花费大量时间和金钱。考虑到这些方面，有理由研究带来针对这些问题的适合解决方案的技术。所谓的“无掩模喷绘技术”对之前的常规喷涂工艺提供令人关注的替代。在这些技术中，主要不同的技术被概括，其在之前没有掩模步骤的情况下允许对选择区域或线条进行喷绘。另外，将仅涂覆涂层所需的涂料。因此，存在非过度喷涂的工艺。
技术实现思路
在此背景下，本申请人决定对目前被高度关注的两个特定应用案例进行研究：-将耐磨涂料(WRP)涂覆在外表面(例如着陆襟翼)上的最终面漆上。-装饰工艺的应用，包括在飞机部件(例如鲨鳍小翼(Sharklet)，垂直尾翼平面(VTP))的外表面上涂覆技术标识。然而，通过以前所谓直接印刷的经验，引起其应用的局限性。此外，需要减少喷绘前的无附加值工艺(诸如掩模)以能够实现并涵盖速度增加。在这点上，必须注意，先前的技术不能被用于极度弯曲的表面或者以仰位(overheadposition)使用。这就是为什么先前的技术仅可用于VTP。此外，先前的技术只能涂覆墨，并且不能印刷一些现有的涂料。因此，需要实现一种避免上述问题中一个或多个或者其它相关问题的方案。在第一方面，提供一种用于使用着色剂对复杂表面上的外涂料进行自动无掩模喷绘的装置，其中所述复杂表面是飞机的一部分，该装置包括多轴机器人，该多轴机器人具有用于所述着色剂的至少一个涂覆器，其中所述至少一个涂覆器被构造为使用着色剂喷射技术将所述着色剂涂覆至所述复杂表面。以此方式，涂料和墨均可被涂覆，并且飞机的复杂表面也可被喷绘。在该第一方面的第一改进中，所述涂覆器可以是静电喷枪和旋杯式(rotary-bell)喷涂涂覆器中的一种。因此，本公开可以尽可能地利用现有的技术来实施。在该第一方面的第二改进中，所述至少一个涂覆器由彼此平行安装的多个涂覆器组成。以此方式，喷绘过程得以加速。在该第一方面的第三改进中，所述着色剂可以是涂料和墨中的一种。附加地或者替代地，所述外涂料可以是外打底剂(externalprimer)、底漆、面漆、装饰性涂料(decorationcoating)、清漆、功能性涂料(funtionalcoating)和最终面漆上的耐磨涂料中的一种。此外，附加地或者替代地，所述飞机的所述部分可以是垂直尾翼平面、襟翼、所述飞机的机身的至少一部分、所述飞机的机翼的至少一部分和所述飞机的引擎舱(nacelle)的至少一部分中的一种。因此，飞机的任何部分均可用任何必要的涂料被高精度地涂布。在该第一方面的第四改进中，所述着色剂喷射技术可以是压电喷射阀技术。因此，实现了能够处理各种各样的着色剂(即不同的粘度和粒径)的技术。在该第一方面的第五改进中，所述着色剂喷射技术可以是冲出式流体喷射技术(flush-outfluidejectingtechnology)。在这点上，提出了能够特别处理具有高粘度并基于触变颜料的涂料的技术。在该第一方面的第六改进中，所述着色剂喷射技术可以是喷墨技术。在此，实现了具有高结构分辨率、高印刷速度和通用着色剂的无击打式印刷方法。在该第一方面的第七改进中，所述着色剂喷射技术可以是振荡单分散液滴产生技术。因此，获得了等尺寸液滴产生的强的可重复性。在该第一方面的第八改进中，所述着色剂喷射技术可以是超声振动喷嘴喷墨技术。在此，实现了具有高产量的技术。在第二方面，提供了一种使用着色剂对复杂表面上的外涂料进行自动无掩模喷绘的方法，其中所述复杂表面是飞机的一部分，并且其中使用包括用于所述着色剂的至少一个涂覆器的多轴机器人，所述方法包括使用着色剂喷射技术通过所述至少一个涂覆器将所述着色剂涂覆至所述复杂表面的步骤。更进一步，将注意到，所述方法方面也可以体现在包括至少一个处理器和/或适合机构的所述第一方面的装置上，以实现控制相关的方面。附图说明在下文中参考附图描述本文提出的技术的实施例，其中：图1示出根据本公开的装置的示例性配置。图2A示出按需喷墨(DOD)热喷墨印刷头的构造；图2B示出用压电驱动DOD系统产生液滴；图2C示出单个和多个连续喷墨系统的操作原理；图2D示出使用喷墨技术的测试印刷；图3A示出在引入振动干扰后使用层流流体射流的瑞利衰减进行的振荡的单分散液滴产生的原理；图3B示出液滴涂覆器的功能设计；图4A示出超声振动喷嘴喷墨的液滴喷射原理；图4B示出所谓的Vista印刷头的示意图；图4C示出Vista喷墨系统印刷常规涂料；图5A示出压电喷射阀的示意图；图5B示出利用压电喷射阀涂覆流体的原理；图6A示出具有功能部件的推出式流体喷射器(Push-OutFluidEjector)的示意图；图6B示出利用推出式流体喷射器产生液滴的四个阶段；图6C示出与推出式流体喷射器有关的不同可能的流体喷射器；图7A示出替代技术，在此是利用粉末气刷(powderairbrush)的选择性涂料喷涂；图7B示出另一替代技术，在此是电子照相工艺；图7C示出又一替代技术，在此是激光声波技术(laser-sonictechnology)；图8示出方法实施例，其也反映设备实施例的部件之间的相互作用；图9A示出DesothaneCA9100的和AlexitH/SBasecoat411-22Black的流动曲线；以及图9B示出放大的图9A的测试的AlexitH/SBasecoat411-22的粘度曲线具体实施方式在下面的描述中，为了说明而非限制的目的，阐述具体细节(诸如特定标志性步骤)以提供对在此提出的技术的全面理解。本领域的技术人员将明白，本技术可以在脱离这些具体细节的其它实施例中实施。此外，本领域的技术人员将理解，在此说明的服务、功能和步骤可以使用协同编程的微处理器发挥作用的软件或者使用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)或通用计算机而实施。也将理解，虽然下面的实施例在方法和设备的情况下被描述，在此提出的技术也可以被体现在计算机程序产品中以及被体现在包括计算机处理器和联接到该处理器的存储器的系统中，其中存储器被编码有执行在此公开的服务、功能和步骤的一个或多个程序。在这点上，本公开可以被概括如下(这并不排除在随后的描述中的某些拓展)：·利用用于定制标志、技术标识和划区、文字本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使用着色剂对复杂表面上的外涂料进行自动无掩模喷绘的装置(10)，其中所述复杂表面是飞机的一部分，该装置(10)包括：多轴机器人(101)，包括用于所述着色剂的至少一个涂覆器(102；102a‑102e)；其中所述至少一个涂覆器被构造为使用着色剂喷射技术将所述着色剂涂覆至所述复杂表面。

【技术特征摘要】
2016.06.16 EP 16174811.61.一种用于使用着色剂对复杂表面上的外涂料进行自动无掩模喷绘的装置(10)，其中所述复杂表面是飞机的一部分，该装置(10)包括：多轴机器人(101)，包括用于所述着色剂的至少一个涂覆器(102；102a-102e)；其中所述至少一个涂覆器被构造为使用着色剂喷射技术将所述着色剂涂覆至所述复杂表面。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述涂覆器是下列中的一种：静电喷枪，和旋杯式喷涂涂覆器。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个涂覆器由彼此平行安装的多个涂覆器组成。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述着色剂是涂料和墨中的一种。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述外涂料是下列中的一种：外部打底剂，底漆，面漆，装饰性涂料，清漆，功能性涂料，和最终面漆上的耐磨涂料。6.根据权利要求1所述的装置，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·拉希德雅尼安，马蒂亚斯·奥托，彼得·林克，菲利普·冯·施罗德，罗尔夫·本泽，伯尔德·萨斯，
申请(专利权)人：空中客车作业有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE