安裝固定裝置的方法
【專利摘要】本發明涉及一種在航空器的機身結構(F)內安裝諸如支架的固定裝置(1)的方法,所述方法包括步驟:提供或生成固定裝置(1)的三維數字模型(M);在該機身結構內布置添加制造設備(7)的頭部(6);和,基于固定裝置(1)的數字模型(M)用該設備(7)的頭部(6)在機身結構(F)上在原地形成固定裝置(1),其中當形成固定裝置(1)時通過將固定裝置(1)結合或熔合至機身結構在機身結構(F)中安裝固定裝置(1)。此外,本發明提供一種固定裝置(1),例如支架,其基于三維數字模型(M)在航空器的機身結構(F)內在原地生成,其中當形成固定裝置(1)時該固定裝置(1)結合或熔合至機身結構(F)。
【專利說明】安裝固定裝置的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種在交通工具的本體結構上,尤其是航空器或航天器的本體或機身 結構上安裝諸如支架的固定裝置的方法,用于相對于該結構安裝或連接物件或系統。本發 明還涉及例如支架的固定裝置,安裝在交通工具內或上,尤其是航空器或航天器上或內,并 因此涉及并入這種固定裝置的交通工具本身。要說明的是,此處使用的術語"航天器"包括 衛星和空間站模塊,以及火箭模塊或部件。
【背景技術】
[0002] 諸如具有管道和纜線的電學系統的物件和/或系統在船舶、航空或汽車應用中的 安裝通常涉及需要被固定至結構(例如,交通工具底盤或機身殼體結構)用于隨后支撐這 些系統的安裝固定裝置或支架的使用。按照慣例,這些固定裝置經由諸如鉚釘、夾子或螺絲 釘的緊固件或經由粘合劑被固定至該結構。
[0003] 諸如鉚釘和螺絲釘的機械緊固件的一些缺點包括:固定裝置或支架需要用于緊固 件的孔、固定裝置需要相對于孔進行定位以及需要緊固操作以便隨后固定緊固件。依賴于 特定的應用,隨后還會需要圍繞緊固件和孔周圍密封固定裝置或支架。這些步驟自然涉及 工藝成本。粘合劑連接的一些缺點包括:固定裝置或支架和連接表面兩者都可能需要預處 理,例如粗糙化和/除油,需要粘合劑涂敷操作,隨后跟著在應用壓力下定位和安裝固定裝 置或支架的操作。這些步驟再次涉及工藝成本。
【發明內容】
[0004] 因此,本發明的目的在于提供一種新的且改進的用于克服上述問題的一個或多個 的方法或技術。尤其地,提供一種新的在航空器或航天器的機身結構內安裝固定裝置或支 架的方法,使用這種方法可以促進更快的和/或自動的過程。
[0005] 根據本發明,提供如權利要求1和權利要求8所述的安裝固定裝置的方法和相應 的固定裝置用于將物件或系統相對于結構安裝或連接,尤其是船舶、航空或汽車應用中的 結構。進一步,根據本發明,還提供如權利要求12所述的諸如航空器的交通工具。在從屬 權利要求中記載了多種優選的特征。
[0006] 因此根據一方面,本發明提供一種在交通工具的本體結構上,尤其是航空器或航 天器的機身結構上安裝諸如支架的固定裝置的方法,包括步驟:
[0007] 提供或生成固定裝置的三維數字模型;
[0008] 在該機身結構內或上或附近布置添加制造設備的頭部;和
[0009] 基于固定裝置的數字模型使用或經由該添加制造設備的頭部在機身結構上在原 地形成固定裝置;
[0010] 通過形成固定裝置時將固定裝置(例如通過機械方式,或經由結合或粘合或熔 合)連接至機身結構在機身結構上安裝固定裝置。
[0011] 以此方式,隨著固定裝置自身的形成可以基本上自動地進行固定裝置的安裝。因 此,該方法在機身組裝過程中提供最大的靈活性,并且不需要分離地或在外部制造單獨的 固定裝置或支架。也不需要任何存量的備用部件,因為在安裝期間通過數字模型直接形成 固定裝置。類似地,不需要非飛行(non-flying)部分,例如,可能需要這種非飛行部分在固 化過程期間將支架固定到結構上并且在然后在后來被移除這種非飛行部分。相應地,固定 裝置的設計可以包含變形形式的全部范圍,并且可以在設計參數改變的時候容易地適應或 修改。
[0012] 在優選的實施例中,在機身結構中在原地形成固定裝置的步驟包括通過順次用添 加制造設備的頭部生成和/或建立固定裝置的多個層建立固定裝置。在這種情況下,固定 裝置的多個層可以順次被淀積在機身結構上,使得能夠基于數字模型通過這些層建立固定 裝置直到其最終的三維形式。相應地,在優選的實施例中,將固定裝置連接至結構的步驟包 括:當在交通工具的結構上生成和/或淀積固定裝置的多個層中的一個或多個時,可以將 固定裝置的多個層中的一個或多個結合或粘合或熔合至機身結構。備選地,或附加地,已經 在交通工具的結構上生成和/或淀積固定裝置的多個層的一個或多個之后,可以在隨后的 固化步驟中將固定裝置的多個層的一個或多個結合或粘合或熔合至機身結構。然而在另一 優選的實施例中,將固定裝置連接至結構的步驟可以包括:以與結構的部分機械接合或連 接或機械配合的方式形成固定裝置。事實上,將固定裝置連接至結構的步驟可以包括將結 合或粘合或熔合與機械接合或連接組合在一起。
[0013] 在優選的實施例中,該方法被設計或適用于與包括復合材料的結構一起使用,尤 其是與包括纖維加強的聚合物復合材料,例如玻璃纖維加強聚合物(GFRP)復合材料或碳 纖維加強聚合物(CFRP)復合材料的結構一起使用。因此,添加制造設備可以配置成由適于 與結構中的纖維加強的聚合物熔合或結合或粘合的材料生成或形成固定裝置。然而,應該 認識到,還可以在包含通常用在傳統的機身或機架和機身結構中的金屬的本體結構的情形 中執行所述方法,使得添加制造設備配置成通過能夠與金屬結構熔合或結合或粘合的材料 生成或形成固定裝置。除了經由所述方法實現的熔合或結合或粘合連接,還可以使用諸如 鉚釘、螺釘、螺栓等輔助的機械緊固件固定固定裝置;這些附加的緊固件可以用于加固固定 裝置與交通工具結構的連接。
[0014] 在本發明尤其優選的實施例中,使用添加制造設備形成或建立固定裝置的步 驟包括下列中的任一個或多個:熔合淀積造型(FDM)、激光燒結(LS)、選擇性加熱燒結 (selective heat sintering,SHS)和立體光刻(stereo-lithography,SLA)。這些技術可 以統稱為三維(3D)打印。在立體光刻(SLA)的情形中,固定裝置則將通過光聚合物材料或 光敏聚合物材料形成,例如可紫外線固化或紫外線敏感聚合物。在熔合淀積造型(FDM)過 程的情形中,可以通過諸如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)或高密度聚乙烯(HDPE)的可固 化聚合物或熱塑性聚合物形成固定裝置,或通過諸如共晶金屬(eutectic metal)的金屬形 成固定裝置。在選擇性加熱燒結(SHS)或激光燒結(LS)的情形中,可以通過通常以粉末或 顆粒形式提供的幾乎任何金屬合金形成固定裝置,但是也可以通過也可以是粉末或顆粒形 式的一系列聚合物形成固定裝置。適于使用本發明的方法連續地制造固定裝置的聚合物的 示例包括商標為NanoTool?、NanoForm?以及ProtoTherm?的DSMSomos?產品。這些聚 合物是可紫外線固化的,使得它們可以在淀積成固定裝置的最終形狀之后通過用紫外光照 射硬化。在這種情況下,這些DSM Soinos?聚合物在紫外線硬化之后通常具有79至121N/ mm2范圍內的抗彎剛度和62至78N/mm2范圍內的抗拉剛度。
[0015] 在尤其優選的實施例中,固定裝置的三維數字模型包括關于固定裝置在結構內或 結構上的具體位置或期望位置的數據。因此,在原地形成固定裝置的步驟優選包括基于數 字模型中關于具體位置或期望位置的數據在結構內或結構上定位添加制造設備的頭部。為 此,本體或機身結構可以包括用于提供與固定裝置的數字模型中的參照點的空間相互關系 的一個或多個參照標記。可以設置一個或多個傳感器,用于檢測和識別參照標記并且然后 基于檢測和識別的參照標記定位添加制造設備的頭部。
[0016] 添加制造設備的頭部或添加制造設備的定位和移動優選是計算機控制的。例如, 添加制造設備或其頭部可以設置在機器人組件或機器人臂上,機器人組件或機器人臂可以 被控制以基于固定裝置的三維數字模型移動和定位設備的頭部。以此方式,可以實現固定 裝置或支架在本體結構內或本體結構上的極為精確的定位,并且具有高水平的可重復性。
[0017] 雖然以上具體參照諸如航空器或航天器的交通工具描述了本發明的方法,但是本 領域技術人員應該認識到,本發明也可以應用于非交通工具的結構上。例如,本發明還提供 在諸如用于風力渦輪機或用于天線(例如通信或TV天線)的柱或塔、建筑物或其他這種結 構的固定結構上安裝諸如支架的固定裝置的方法。此外,雖然可以在制造結構本身期間使 用本發明的方法安裝固定裝置,但是在柱、塔、建筑物或空間站的情況下也可以隨后例如通 過攀爬或爬行機器人組件在原地安裝固定裝置。
[0018] 因此,根據另一方面,本發明提供一種在本體或結構上安裝諸如支架的固定裝置 的方法,包括步驟:
[0019] 提供或生成固定裝置的三維數字模型;
[0020] 在該結構上或附近布置添加制造設備的頭部;和
[0021] 基于固定裝置的數字模型使用或經由添加制造設備的頭部在結構上在原地形成 固定裝置;
[0022] 其中當形成固定裝置時通過將固定裝置連接至結構在結構上安裝固定裝置。
[0023] 通過經由裝有添加制造設備或三維打印機的機器人組件在空間中采用上述方法, 例如以在軌道運動的空間站的機身殼體上或外部執行維修或安裝工作,航天員可以免于空 間行走的必要及其相關風險。換句話說,可以使用本發明的方法經由機器人安裝固定裝置, 機器人可以在空間環境中不受阻礙地且基本上沒有風險地操作。因此,可移動機器人裝置, 例如攀爬或爬行機器人可以用于執行本發明的方法。
[0024] 在本發明的尤其優選的實施例中,在安裝過程期間可以形成和/或修改固定裝置 的數字模型。在正在執行所述方法例如以進行結構的部分的維修的情況下,在能夠確定需 要的固定裝置的精確的形狀和/或尺寸之前,可能首先需要檢查和/或評估待維修的部分。 為此,本發明的方法可以包括步驟:檢查結構的部分以評估和/或確定所需要的固定裝置 的幾何形狀和/或尺寸,然后基于檢查的結果提供或形成固定裝置的三維(3D)數字模型。 因此機器人組件可以包括檢查設備,例如攝影機和/或一個或多個傳感器用以檢驗和/或 檢查感興趣的結構的部分。
[0025] 以上的構思的延伸包括可以例如在機器人上設置或提供添加制造設備或3D打 印機,其也生成或形成結構固定裝置或元件用于安裝在結構上(例如,空間站的機身殼體 上)。這種固定裝置或元件也可以以軌道或導軌的形式提供,軌道或導軌然后影響或確定機 器人本身的移動或行進。這些元件可以例如被設計以繪制或限定機器人至可能需要采取維 修的具體位置或指定位置的路徑。
[0026] 根據另一方面,本發明提供一種諸如支架的固定裝置,其基于三維數字模型在結 構(尤其是交通工具本體結構,諸如航空器或空間飛船的機架或機身)內或上在原地生成, 其中當形成固定裝置時該固定裝置連接到該結構。如上所說明的,優選在形成固定裝置時, 固定裝置結合或粘合或熔合至結構,但是備選地,其可以機械地連接。應該認識到,在本發 明的上下文中的"固定裝置"不限于支架或類似的這樣的安裝元件,但是還可以包括結構或 交通工具的內部覆層部件或艙的殼體或襯里面板。
[0027] 在優選的實施例中,固定裝置包括順次生成或淀積的多個層,它們被結合或粘合 或熔合至本體或機身結構。如上所說明的,固定裝置可以通過聚合物材料形成,例如可紫 外線固化聚合物,或熱塑性聚合物,諸如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)或高密度聚乙烯 (HDPE),或通過諸如共晶金屬的金屬形成,包括由一種或多種金屬粉末形成。此外,在本發 明的尤其優選的形式中,固定裝置在機身結構中的位置或定位基于數字模型。
[0028] 根據另一方面,本發明提供一種交通工具,例如航空器或航天器,其具有帶有至少 一個根據以上描述的多個實施例中任一個的固定裝置的本體或機身結構,并且優選具有帶 有多個這樣的固定裝置的本體或機身結構。為此,本發明的交通工具可以是多種已知交通 裝置中的任一種,包括但不限于火車、汽車、卡車、公共汽車、輪船、艇、航天器、直升機和/ 或空間交通工具。交通工具的本體結構因此可以是交通工具的底盤或框架。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029] 為了更加完整理解本發明及其優點,在下面的說明書中參考附圖更加詳細地說明 本發明的示例性實施例,在附圖中相同的附圖標記表示相同的部件,其中:
[0030] 圖1是根據本發明的一個實施例的航空器的正在安裝固定裝置或支架的機身或 機身殼體結構的部分的示意側視圖。
[0031] 圖2示出根據本發明的一個實施例的正在安裝固定裝置或支架的圖1的機身或機 身殼體結構的四個示意側視圖(a)至(d)。
[0032] 圖3示意地示出根據特定實施例安裝固定裝置或支架的方法或技術的三個階段 (i)至(iii);
[0033] 圖4是示意地示出根據優選的實施例的方法的流程圖;
[0034] 圖5是航空器的示意圖,其中安裝根據本發明的一個實施例的一個或多個支架; 和
[0035] 圖6是根據本發明的一個實施例正在安裝固定裝置或元件的空間站的示意圖。
【具體實施方式】
[0036] 附圖被用以提供本發明的進一步的理解并且被并入并構成說明書的一部分。附圖 示出本發明的特定的實施例并且與說明書一起用以解釋本發明的原理。本發明的其他實施 例以及許多本發明伴隨而來的優點將容易地被認識,因為參照下面詳細的說明書它們變得 更加好理解。
[0037] 應該認識到,在商業上可行的實施例中可以有用或必要的普通且好理解的元件沒 有必要示出以便于更抽象地看這些實施例。附圖的元件不需要彼此成比例地示出。還應該 認識到,方法的一個實施例中的特定動作和/或步驟可以以特定的發生次序描述或示出, 同時本領域技術人員將理解,針對次序的這種特征或專一性也是不必要求的。還應該理解, 本說明書中使用的術語和表達具有與在它們相應的探究和研究范圍或領域中的這種術語 和表達一致的普通的意義,除了此處已經提出特定的意義。
[0038] 首先參照附圖的圖1,示意地示出用于根據本發明的方法在航空器的機架或機身 結構F中安裝固定裝置1(此處是支架的形式)的系統。本實施例中的航空器的機架或機 身結構F包括機身的曲面殼體部分,該部分包含碳纖維加強的聚合物復合材料,在這種情 況下,該部分通過從垂直地延伸的支撐框架S水平地延伸的支持元件B支撐。圖1中還示 出機器人組件2,其包括具有多個鉸接式接頭或關節4的機器人臂3,每個接頭或關節在至 少一個自由度上并且優選在多個自由度上可驅動。機器人組件2本身安裝用于在垂直于圖 1的平面的方向上沿軌道構件5的平移運動。
[0039] 安裝在機器人臂3的遠端區域上的是添加制造設備7的頭部6,添加制造設備7通 常被理解或可以稱為3D打印裝置。這種添加制造設備7可以以已知的3D打印技術中任一 種操作,例如熔合淀積造型(FDM)、激光燒結(LS)、或立體光刻(SLA)。在本實施例中尤其優 選的是熔合淀積造型(FDM)設備7。機器人組件2的移動,以及更特別地機器人臂3經由鉸 接式接頭或關節4的移動以及其沿軌道構件5的位置經由計算機處理器P通過計算機控制 (此處示意地示出,并且后面在圖3中示出),計算機處理器P還控制添加制造設備7的操 作。為了根據本發明的方法開始安裝新的固定裝置或支架1,通過機器人臂3沿圖1中的箭 頭的方向移動該設備7的頭部6至機身殼體F上的預定位置Z。
[0040] 現在還參照附圖中的圖2(a)至2(d),在四個圖像(a)至(d)的系列中示出在機 身結構F中形成或建立固定裝置或支架1的步驟。在圖2(a)的圖像中,布置在機器人臂3 的遠端區域的FDM設備7的頭部6已經移動至位于位置Z的航空器的機身結構F的表面附 近。在計算機處理器P中設置或生成固定裝置或支架1的三維數字模型M,并且基于支架1 的該數字模型M中的數據,計算機處理器P然后控制FDM設備7的頭部6隨著設備7的頭 部6沿圖2(a)中的箭頭方向沿殼體結構F的表面移動將聚合物材料的多個層淀積到CFRP 機身結構上。然后,在圖2(b)中,支架1的一個或多個層Ll已經在預定位置Z處被淀積到 機身結構F上,該層被結合或熔合至CFRP結構F。
[0041] FDM設備7的頭部6然后沿圖2 (b)中示出的箭頭的方向被稍微地移動離開機身機 構F。如圖2(c)所示,頭部6然后可以開始淀積聚合物材料的一個或多個新的層L2,新的 層L2構造在之前的多個層Ll上并由此建立固定裝置或支架1的三維形狀或形式。參考附 圖的圖2(d)該過程繼續,直到完成了支架1的最終的三維形狀。
[0042] 現在參照附圖的圖3,根據本發明的優選實施例的方法在圖中以三個階段(i)至 (iii)被示出。例如,在圖3 (i)中操作者0被圖示為位于計算機處理器P的工作站W處,計 算機處理器P從事根據本實施例的方法提供和/或生成待安裝的固定裝置或支架1的三維 (3D)數字模型M的任務。計算機操作者0工作的計算機處理器P還負責上面參照圖1和圖 2描述的添加制造設備7和機器人組件2的計算機控制操作。
[0043] 圖3 (ii)示意地示出相對于將要形成和安裝支架1于其上的機身結構F定位機器 人組件2的步驟。因此,機器人組件2在管狀機身結構F內的一個或多個軌道5上是可移 動的,優選在機身F內的例如分離或單獨的高度或分離或單獨的底板或層的多個分離或單 獨的軌道5中的一個上是可移動的。在此,機身結構F可以是如圖3(ii)所示的管狀殼體, 而不是僅如圖1所示的殼體片段或部分。此外,機器人組件2可以包括多個機器人臂3,用 于在機身結構F內的多個不同位置Z處同時操作,即以便同時在不同的位置處建立和安裝 多個固定裝置或支架。
[0044] 關于機器人組件2的定位,固定裝置或支架1的數字模型M可以包括關于機身結 構F上特定支架1的具體期望或預定位置Z的數據。然后該數據可以與設置在機身結構F 上的參照標記R -起使用,設置在機身結構F上的參照標記R優選可以通過設置在機器人 組件2上的傳感器(未示出)檢測并識別以給出空間相互關系,該空間相互關系用于相對 于機身結構F將機器人臂3 (尤其添加制造設備7的頭部6)移動至用于基于數字模型M中 的數據形成和安裝該特定支架1的正確位置Z。
[0045] 圖3 (iii)與附圖的圖2大體對應并示意地示出在機身結構F內期望或預定位置Z 處的特定支架1的順次的淀積或層建立和安裝,其中支架1被同時結合或熔合至機身結構 F的材料。
[0046] 現在參照附圖的圖4,示出了流程圖,其再次示意地示出優選的實施例的方法中的 步驟。為此,圖4中的第一框I表示設置支架1的三維(3D)數字模型M的步驟或生成支架 1的三維(3D)數字模型M的步驟,然后使計算機處理器P可使用或獲得該數字模型M,計算 機處理器P操作和控制承載添加制造裝置7的機器人組件2。然后,第二框II表示基于數 字模型M中的位置數據將添加制造設備7的頭部6移動至機身結構F的預定位置Z的步 驟。第三框III表示基于計算機處理器P中的支架的數字模型M通過順次以多層的方式建 立支架1用FDM設備7的頭部6在機身結構F中在原地形成支架1的步驟。附圖4中的最 后的框IV表示當形成支架1時通過將支架1結合或熔合至CFRP機身結構F連接支架1的 步驟。
[0047] 根據該方法的上述說明,附圖的圖5示意地示出帶有機身結構F的航空器A,其中 已經根據本發明的方法安裝至少一個固定裝置或支架1,并且優選多個固定裝置或支架1。
[0048] 另一方面,參考附圖的圖6,示意地示出一個備選的實施例。在該實施例中,在此時 位于軌道中的空間站T上正在執行本發明的方法。空間站T包括太陽能收集模塊C、人居住 模塊H以及天線模塊I,它們全部通過結構框架X互聯。在本示例中,使用所述方法執行對 天線模塊I上的一部分的維修。再次采用包括機器人臂3的機器人組件2,機器人臂3具有 遠程控制的鉸接式接頭或關節4,這避免需要航天員采取太空行走。結構框架X可以包括 用于引導機器人2移動到天線模塊I的一個或多個軌道5。此外,添加制造設備7的頭部6 或三維打印機裝置被安裝在機器人臂3的端部區域。以此方式,在太空站T上用機器人組 件2可以執行以上參照圖1至3描述的方法以生成和安裝新的元件或固定裝置1以便維修 天線模塊I。在結構框架X上沒有可用于機器人2的軌道5的情況下,應該注意到,添加制 造設備7的頭部6還可以用于根據本發明的方法在空間站T的框架X上生成和安裝軌道構 件5用于引導機器人組件2至待維修的天線模塊I的該部分。
[0049] 雖然在此已經示出并描述本發明的具體實施例,但是本領域技術人員應該認識 至IJ,存在多種備選和/或等同的實施方式。應該認識到,示例性的實施例或示例性的多個實 施例僅是示例,并且不是為了以任何方式限制范圍、應用或配置方式。相反,前面的發明內 容和詳細的說明將給本領域技術人員提供實施至少一個示例性實施例的便利的路線圖,應 該理解,在不脫離所附的權利要求及其法律等同物設定的范圍的情況下示例性實施例中描 述的元件的布置和功能可以做出多種修改或改變。總體來說,本申請旨在覆蓋此處討論的 具體實施例的全部變形形式或修改形式。
[0050] 在本文中,術語"包括"、"包含"、"含有"、"包含于"、"具有"、"帶有"以及其變形形 式應該以包含(即不排他)的意義理解,使得此處描述的過程、方法、裝置、設備或系統不限 于所描述的那些特征或部分或元件或步驟,而是可以包括沒有通過表述列出的其他元件、 特征、部分或步驟,或這些過程、方法、物件或設備固有的元件、特征、部分或步驟。此外,此 處所用的術語"一"和"一個"、"一種"應該理解為表示一個或多個或多種,除非明確地聲明。 而且,術語"第一"、"第二"、"第三"等僅用于標注,并且不是為了賦予數字要求以建立這些 物體或步驟或元件的重要性的特定分級。
[0051] 附圖標記的目錄
[0052] 1固定裝置或支架
[0053] 2機器人組件
[0054] 3機器人臂
[0055] 4接頭或關節或關節聯接
[0056] 5 軌道
[0057] 6 頭部
[0058] 7添加制造設備
[0059] F機身結構或殼體
[0060] B支持元件
[0061] S支撐框架
[0062] P計算機處理器
[0063] M數字模型
[0064] Z機身結構或殼體上的安裝位置
[0065] Ll 第一層
[0066] L2 第二層
[0067] R參照標記
[0068] 0操作者
[0069] W工作站
[0070] A航空器
[0071] T空間站
[0072] C太陽能收集模塊
[0073] H人居住模塊
[0074] I天線模塊
[0075] X結構框架
【權利要求】
1. 一種在航空器或航天器的本體或機身結構(F)內或上安裝諸如支架等固定裝置(1) 的方法,包括如下步驟: 生成固定裝置(1)的三維數字模型(M); 在該機身結構(F)內布置添加制造設備(7)的頭部(6);和 基于固定裝置(1)的數字模型(M)用該設備(7)的頭部(6)在機身結構(F)上在原地 形成固定裝置(1); 其中當形成固定裝置(1)時通過將固定裝置(1)連接至機身結構(F)在機身結構(F) 上安裝固定裝置(1)。
2. 如權利要求1所述的方法,其中在原地形成固定裝置(1)的步驟包括順次地建立固 定裝置(1),優選通過用設備(7)的頭部(6)在機身結構(F)內生成和建立固定裝置(1) 的多個層來建立固定裝置(1),其中固定裝置(1)的多個層優選順次被淀積在機身結構(F) 上。
3. 如權利要求1或2所述的方法,其中將固定裝置(1)連接至機身結構(F)的步驟包 括下列中的至少一個:當生成固定裝置(1)的多個層中的一個或更多個時將固定裝置(1) 的多個層中的一個或更多個結合或熔合至機身結構(F);和/或以與結構(F)的部分機械 接合或機械配合的方式在原地形成固定裝置(1)。
4. 如權利要求1至3中任一項所述的方法,其中固定裝置(1)的三維數字模型(M)包 括關于固定裝置(1)在機身結構(F)內的期望位置的數據,其中在原地形成固定裝置(1) 的步驟包括基于該數字模型(M)在機身結構(F)內定位添加制造設備(7)的頭部(6)。
5. 如權利要求4所述的方法,其中機身結構(F)包括用于與固定裝置(1)的數字模型 (M)內的參照點的空間相互關系的參照標記(R)。
6. 如權利要求1至5中任一項所述的方法,其中固定裝置(1)由諸如可紫外線固化聚 合物或諸如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)或高密度聚乙烯(HDPE)等熱塑性聚合物的聚 合物材料形成,或由諸如共晶金屬的金屬形成,所述金屬包括金屬粉末。
7. 如權利要求1至6中任一項所述的方法,其中添加制造設備(7)配置用于下列中的 任何一種:熔合淀積造型(FDM)、激光燒結(LS)、選擇性加熱燒結(SHS)或立體光刻(SLA)。
8. -種諸如支架等固定裝置(1),其基于三維數字模型(M)在航空器或航天器的本體 或機身結構(F)內在原地生成,其中當形成固定裝置(1)時該固定裝置(1)連接至,優選結 合或熔合至本體或機身結構(F)。
9. 如權利要求8所述的固定裝置(1),其中,固定裝置(1)包括順次生成或淀積的多個 層,它們被結合或熔合至機身結構(F)。
10. 如權利要求9所述的固定裝置(1),其中固定裝置(1)由諸如可紫外線固化聚合物 或諸如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)或高密度聚乙烯(HDPE)等熱塑性聚合物的聚合物 材料形成,或由諸如共晶金屬等金屬形成,所述由諸如共晶金屬等金屬形成包括由一種或 多種金屬粉末形成。
11. 如權利要求8至10中任一項所述的固定裝置(1),其中固定裝置(1)在機身結構 (F)中的位置基于數字模型(M)。
12. -種具有機身結構(F)的航空器(A),該機身結構(F)具有一個或更多個如權利要 求8至11中任一項所述的固定裝置(1)。
【文檔編號】B64F5/00GK104229156SQ201410261838
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月12日 優先權日:2013年6月13日
【發明者】羅伯特·亞歷山大·戈里 申請人:空中客車德國運營有限責任公司