将插入件插入面板制品的方法和系统、由此生产的面板制品
以及对所插入的插入件进行拉伸测试的方法和系统
[0001] 本
发明涉及一种将插入件插入面板制品的方法和系统、使用该方法或系统生产的面板制品或面板制品装置以及面板制品安装在其中的飞机或
航天器。
[0002] 相关面板制品通常采用轻型结构生产。在这种情况下，面板制品的基材包括第一
实施例中的多个采用尽可能彼此间隔开的布置的
框架元件、或第二实施例中的多个具有蜂窝状芯壁的蜂窝状芯，其中蜂窝状芯通常实施为横截面平行于基材的表面的六边形，以及蜂窝状芯壁实施成基本上垂直于表面，并且搁置在蜂窝状芯壁上的
覆盖层在不同情况下设置在或在两侧上的表面下方。尽可能多的自由空间保留在框架元件或蜂窝状芯壁之间，并且包括自由空间的大容积面板制品跨越框架元件或蜂窝状芯壁。框架元件或蜂窝状芯壁的布置确保面板制品
刚度足够并且优
化成使自由空间和面板制品的容积最大、确保所需刚度并且使面板制品的重量最小。
[0003] 为了在该面板制品的一个应用中，另一部件或其它组件可固定在面板制品上，例如在第一实施例中而没有损害框架元件，或在第二实施例中以用覆盖层牢牢地锚定要固定的组件，插入件提供来插入面板表面中的各自凹口中并且市场可购得。插入件实施成使得固定部件或组件的固定件可接合在其上或其中的面板制品，类似于壁中的锚件，螺钉可作为固定件接合该锚件。固定件可例如是螺钉或钩。插入件在此以前已经手动插入凹口并嵌入在其中的
泡沫中，用于永久锚定。这个过程是工作、时间和成本密集的，并且因此可仅在手动执行过程的典型再现性的范围内重复到有限程度，并且承受插入件在面板制品中的锚定的承载能
力未实现预定承载能力的
风险。如果插入件在不足的承载能力情况下插入，其必须被去除，凹口必须重新挖掘，并且新插入件必须手动插入挖好的凹口并嵌入泡沫中。在不利的情况下，面板制品由于所插入的插入件具有不足承载能力而将变成不能用。
[0004] 本发明的目的是提供一种纠正或减少已知方法的缺点的方法和系统。
[0005] 本发明的目的因此是，在轻型结构技术中，提供一种生产面板制品装置并将插入件插入面板制品装置的表面(中的凹口)的方法和系统，具有覆盖和
定位单元以及将覆盖和定位单元连接到插入件的连接单元的安装辅助套件(全部用于上述方法或系统)，以及一种检验插入件和面板制品的表面(中的凹口)之间的连接的承载能力的方法和系统，该方法和系统使插入件能够以可靠承载的方式再现地锚定到或在面板表面中并具有与轻型结构一致的保证承载能力。
[0006] 另外，本发明的目的是，根据目的使用方法或系统使面板制品装置的生产能够大规模生产,并且因此能够在飞机或航天器中成本有效地利用或使用。
[0007] 如所声称的，根据本发明的第一方面，提供一种生产面板制品装置的方法，其中，提供了面板预制品，其具有至少一个凹口和至少一个插入件，所述至少一个凹口实施在面板表面中并具有边界，至少一个插入件被提供来锚定在凹口之一中。根据本发明，该方法包括以下步骤：将插入件自动插入面板预制品的凹口以及用可
固化或固化填充液自动填充插入件和凹口的边界之间的中间空间。用可固化填充液填充中间空间致使插入件可靠锚定在面板预制品的凹口中。自动化插入和填充使方法能够再现执行并具有相对于所要锚定的插入件的承载能力的预定
质量。
[0008] 面板预制品可采用轻型结构生产。按照该方法生产的面板制品装置可在飞机或航天器中安装或使用。
[0009] 该方法可包括固化或允许固化倒入中间空间的填充液。通过填充液的固化来实现将插入件牢固地安置并永久地锚定在面板预制品中。
[0010] 填充液可以是泡沫状或
粘合剂状的粘性液体。此外，填充液可通过具有电磁
辐射、例如光或紫外线辐射的照射，通过具有方法相关的可控温升的热过程或在具有预定等待或固化时间的维护过程的范围内固化。尤其是如果使用泡沫状液体，方法尤其适合用于轻型结构技术中。
[0011] 填充中间空间的步骤可包括在填充期间提供方法相关的可控数量的填充液。通过数量的合适选择，仅足够量的填充液按照填充中间空间所需的量消耗而不过多。因此节省了材料(填充液)和成本。
[0012] 提供方法相关的可控数量的填充液的步骤还可包括以下：密封中间空间并提供用填充液填充中间空间的倒入孔和将多余填充液从中间空间排出的出口孔，以及通过倒入孔用填充液填充中间空间直到中间空间基本上完全充满填充液。因此插入件锚定在面板预制品中的可靠性增加。
[0013] 在填充中间空间的步骤中，当填充液通过出口孔从中间空间退出时，中间空间的填充可终止。在这种情况下，填充中间空间的步骤可包括通过
传感器单元监测出口孔，其中传感器单元可实施成当填充液通过出口孔退出时输出
信号。在这种情况下，用液体填充中间空间可由于信号从传感器单元输出而终止。因此节省了材料(填充液)和成本。
[0014] 或者，填充中间空间的步骤可包括当预定量的填充液已经通过倒入孔倒入时，终止中间空间的填充。在这种情况下，终止中间空间的填充的步骤还可包括通过监测倒入持续时间或通过监测面板制品由于倒入的填充液而增加的质量或重量控制预定量的填充液的倒入。因此也节省了材料(填充液)和成本。
[0015] 插入件可在插入凹口之前可拆开地连接到定位和密封定位单元。定位和密封定位单元可包括下侧、延伸穿过单元的倒入孔以及延伸穿过单元的出口孔，并且插入件可以可拆开地固定在单元的下侧上。这使插入件能够精确地定位在凹口中并将中间空间或凹口相对于要倒入中间空间的填充液密封开。
[0016] 在倒入中间空间的填充液固化后，可自动检验锚定在面板预制品中的插入件的预定承载能力是否已经实现。在这种情况下，为了检验承载能力，测试拉力可施加到插入件，其中，测试拉力可定向成基本上垂直于面板表面并远离面板表面，预定测试拉力可与预定连接强度相关联，并且测试拉力在施加期间可增加至少直到预定测试拉力。承载能力的自动化检验使所生产的面板制品装置能够确保均匀高质量和可靠性。
[0017] 如所声称的，根据本发明的第二方面，提供一种生产面板制品装置的方法，其中，提供了一种面板预制品，其具有至少一个凹口和至少一个插入件，所述至少一个凹口实施在面板表面中并具有界限，所述至少一个插入件被提供来锚定在凹口的至少一个中。系统包括插入件自动插入面板预制品的凹口的工具以及用可固化或固化填充液自动填充插入件和凹口的边界之间的中间空间的工具。用可固化填充液填充中间空间致使插入件可靠地锚定在面板预制品的凹口中。通过自动插入和填充的系统，方法可再现地执行并具有相对于要锚定的插入件的承载能力的预定质量，以及具有预定承载能力质量的插入件的面板制品装置可采用大规模生产的方式生产。
[0018] 系统可包括固化或允许固化倒入中间空间中的填充液的工具。插入件牢固地安置并永久地锚定在面板预制品中通过固化填充液实现。
[0019] 自动化填充工具可包括具有将填充液倒入中间空间的倒入孔以及将多余填充液从中间空间排出的出口孔的密封和定位单元。密封和定位单元可定位成使得其可使用夹持单元放置在面板表面上。密封和定位单元可包括下侧、延伸穿过密封和定位单元的倒入孔以及延伸穿过密封和定位单元的出口孔。密封和定位单元还可包括下侧并且可实施成使得插入件可以可拆开地固定在下侧上。这使插入件能够精确地定位在凹口中并将中间空间或凹口相对于要倒入中间空间的填充液密封密封开。
[0020] 倒入孔可在密封和定位单元中实施在倒入
位置处，该倒入位置选择成使得当密封和定位单元搁置在面板表面上时倒入孔与中间空间的第一局部空间区域
流体连通。在这种情况下，密封和定位单元中的出口孔可在实施在出口位置处，该出口位置选择成使得当密封和定位单元搁置在面板表面上时出口孔与中间空间的第二局部空间区域流体连通。在这种情况下，第二局部空间区域也可使用穿过中间空间的流路与第一局部空间区域流体连通，其中，流路基本上到达与第一和第二局部空间区域互补的中间空间的所有局部空间区域。中间空间基本上完全充满填充液通过倒入和出口孔的这种布置可靠地实现。
[0021] 密封和定位单元可包括中间部分，插入件可以可拆开地固定在该中间部分的下侧上，以及包围中间部分的边缘部分，倒入孔和出口孔实施在该边缘部分中。在这种情况下，密封和定位单元的中间部分布置在倒入孔和出口孔之间。具有倒入和出口孔的密封和定位单元的这种实施方式还有助于填充液可靠并且基本完全充满中间空间。
[0022] 密封和定位单元可实施成使得，当其搁置在面板表面上时，相对于填充液流体紧密的密封实施在面板表面与密封和定位单元之间。填充液从中间空间退出因此在填充过程中被阻止。因此也提供了关于倒入的填充液退出的屏障或反向压力，使得填充液可基本上完全充满中间空间。
[0023] 中间部分可相对于边缘部分从密封和定位单元的下侧突出预定突起高度在这种情况下，突起高度可选择成使得当边缘部分的下侧搁置在面板表面上时，固定在中间部分的下侧上的插入件位于凹槽中的所需预定位置上。中间部分的突起高度具有插入件可靠地不通过其上侧突出离开凹口超过面板表面或由此限定的平面的效果。
[0024] 优选弱粘性的粘合剂膜可涂敷到密封和定位单元的下侧，具体地在密封和定位单元的边缘部分中。粘合剂膜具有密封和定位单元在其放置在面板表面上的状态下或在用填充液填充中间空间的期间不在面板表面上滑动的效果。
[0025] 覆盖和定位单元可由例如C-PET或PMMA的透明材料制成。填充液倒入中间空间的过程可因此通过单元光学上或视觉上观察，如果需要的话。
[0026] 系统还可包括可拆开地将密封和定位单元连接到插入件的连接单元。连接单元可以可致动成将密封和定位单元连接到插入件和将密封和定位单元从插入件拆开。连接单元可具有夹持部分，该夹持部分可实施成使得其可通过连接夹持单元可拆开地夹持。这些实施例有助于使使用系统实施的方法相对容易可自动化，并允许插入件在插入凹口的过程中用良好的再现性精确地定位在凹口中的适当位置。
[0027] 密封和定位单元可具有孔，该孔具有例如靠近表面的圆周或部分圆周倒钩，并且可实施成通过连接单元自动导向。连接单元可实施为专用螺钉。专用螺钉可具有螺钉环，当螺钉被引导穿过孔时，该螺钉环与倒钩或多个倒钩相互作用，使得随着螺钉被引导穿过，螺钉环滑过倒钩，而当螺钉被拉出时与倒钩接合。
[0028] 连接单元(例如，专用螺钉)可具有一个或多个在单元头(例如，
螺钉头)上的标记。具体地说，中央标记可设置在螺钉头的上侧上，以及/或施加在螺钉头上的圆环上并且可彼此不同的一个或多个标记可提供。中央标记可用于，例如，如果使用光学成像单元的话，确定连接单元或包括连接单元、覆盖和定位单元以及插入件的组合件的位置。施加在螺钉头上的圆环上并且可彼此不同的一个或多个标记可用于，例如，如果使用光学成像单元的话，确定连接单元或组合件的旋转
角度定向。
[0029] 例如，密封和定位单元可具有布置在其圆周上的例如呈凹陷形式的一个或多个圆周标记圆周标记可用于将密封和定位单元相对于要连接到密封和定位单元的插入件移到预定、可再现旋转位置上。旋转位置可选择成使得密封和定位单元的倒入孔和出口孔布置定位成与插入件的相应倒入和出口通孔对准。
[0030] 插入件的表面可大于密封和定位单元的中间部分并且当插入件与密封和定位单元彼此相连时可部分地或完全交叠其边缘部分。为此，插入件也可具有实施在其上侧上的其表面中的通孔，例如上述的倒入和出口通孔。在这种情况下，将确保，当建立插入件与密封和定位单元的连接时，插入件的上侧中的倒入通孔和出口通孔与密封和定位单元中的倒入孔和出口孔对准。上述密封和定位单元上的圆周标记可用于更容易实现孔与通孔的对准。
[0031] 插入件以及密封和定位单元可实施成使得它们通过具有标准尺寸的连接单元可彼此相连并实施为在连接状态下的组合件。例如，如果连接单元实施为螺钉(专用螺钉)的话，螺钉可具有
螺纹，该螺纹具有标准尺寸，例如M4、M5或M6。
[0032] 密封和定位单元中的倒入孔或出口孔可实施为倒入通道或为出口通道。倒入通道可具有倒入通道延伸部，该倒入通道延伸部延伸直到倒入通孔，即当密封和定位单元放置在面板表面上时，到面板表面下方。相应地，出口通道可具有出口通道延伸部，该出口通道延伸部延伸直到插入件的出口通孔，即当密封和定位单元放置在面板表面上时，在插入件的插入状态下，向下到面板表面下方。当密封和定位单元在填充液倒入中间空间后提离面板表面时，通道延伸部可使用，以便填充液的撕开边界在插入件的通孔内并因此在面板表面下方且不突出超过面板表面。
[0033] 插入工具可包括密封和定位单元、连接单元以及包括连接夹持单元的第一臂单元。在这种情况下，第一臂单元可实施成并可触发成使得其可抓持、移动、定位在预定位置中，并松开由密封和定位单元、连接单元以及可拆开地固定在连接单元上的插入件实施成的组合件。在这种情况下，连接夹持单元可包括夹持部分并可通过第一臂可触发成使得其可与连接单元的夹持部分相互作用并以这样的方式可抓持、移动、定位和松开组合件。这些实施例有助于使用更容易可自动化的系统实施的方法。
[0034] 系统可包括具有致动连接单元的致动单元的第二臂单元。在这种情况下，致动单元可实施成使得其可与连接单元相互作用。在这种情况下，致动单元还可实施成并通过第二臂单元可触发成使得其可致动连接单元以将密封和定位单元连接到插入件并将密封和定位单元从插入件拆开。这些实施例也有助于使用相对容易可自动化的系统实施的方法。
[0035] 填充工具还可包括可触发和可定位的计量
机器人，该计量机器人具有用于储存预定储存量的可固化填充液的液体储存容器以及排出填充液的出口孔。系统可包括计量单元，该计量单元可使用
控制信号触发，用于开始和终止填充液从计量机器人排出。这些实施例也有助于使用容易可自动化的系统实施的方法。
[0036] 计量单元可实施成打开和关闭出口孔。计量单元也可以是计量机器人的部件。计量机器人的出口孔以及密封和定位单元的倒入孔可实施成使得它们可移动成彼此可拆开
接触，这相对于填充液流体紧密。从而避免填充液的不希望退出以及因此在倒入孔的周围中引起的污染。
[0037] 填充工具还可包括第三臂单元，该第三臂单元可实施成并可触发成使得其可移动计量机器人并将其定位在预定位置上。第三臂单元可实施成使得其可将计量机器人的出口孔移动成与覆盖和定位单元的倒入孔流体紧密接触。
[0038] 监测出口孔的传感器单元可设置在密封和定位单元。在这种情况下，传感器单元可实施成当填充液通过出口孔时
输出信号。
[0039] 传感器单元可以是具有其定向在出口孔上的
视野的成像单元。或者，此外，传感器单元可实施为光屏障或可实施为具有
光源和
光探测器的光屏障单元，其中光源和光探测器之间的区域布置在出口孔内。当光屏障被遮断时，要输出的信号可产生。
[0040] 计量单元的控制信号输入可与传感器单元输出的信号电气连通。
[0041] 系统还可包括预设要从计量机器人的出口孔排出的预定量填充液的工具。
[0042] 预设工具可包括测量倒入持续时间的工具和/或监测面板制品由于倒入的填充液而增加的质量或重量的工具。
[0043] 系统还可包括自动检验插入件和凹口之间的连接的承载能力的工具。这种工具可包括具有抓持连接单元的第二连接夹持单元的第四臂单元。在这种情况下，第二连接夹持单元可实施成使得其可以可拆开地连接到连接单元，具体地说，到其夹持部分。在这种情况下，第二连接夹持单元可实施成并可通过第四臂触发成使得其可抓持并保持连接单元，具体地说其夹持部分，可施加直到预定测试拉力的可变测试拉力到连接单元，具体地说因此也到插入件，并可再次松开连接单元。此外，施加到锚定在凹口中的插入件的测试拉力、凹口的标识符以及具有至少一个凹口的面板预制品的标识符可被记录。此外，在可变测试拉力通过臂单元施加到插入件的过程中记录的测试拉力时间曲线也可被记录。
[0044] 根据本发明的第三方面，提供了一种具有上侧、下侧、中间部分以及包围中间部分的边缘部分的密封和定位单元。在这种情况下，密封和定位单元适合用于生产面板制品装置的方法或系统中，其中，提供了面板预制品，该面板预制品具有至少一个凹口以及至少一个插入件，所述至少一个凹口实施在面板表面中并具有边界，所述至少一个插入件被提供来锚定在凹口的至少一个中。在这种情况下，插入件自动插入面板预制品的凹口中并且插入件和凹口的边界之间的中间空间自动充满可固化或固化填充液。根据本发明，密封和定位单元具有布置在中间部分中的孔、布置在边缘部分中的倒入孔以及布置在边缘部分中的相对于中间部分与倒入孔基本上直径上相对的出口孔，并且孔、倒入孔和出口孔延伸穿过密封和定位单元。
[0045] 倒入孔可实施在上侧上使得当密封和定位单元放置在凹口上方的面板表面上时，填充液可在上侧上自动倒入并可在下侧上退出，例如进入中间空间，并且出口孔实施成使得当密封和定位单元放置在凹口上方的面板表面上时，填充液，例如多余填充液，可在上侧上从中间空间退出，可从下侧向上侧经过出口孔。
[0046] 在密封和定位单元的下侧上，中间部分可相对于边缘部分突出预定突起高度，优选地大约0.01至0.05mm，较优地大约0.03mm。孔可具有例如靠近上侧的圆周或部分圆周倒钩，。
[0047] 密封和定位单元可具有实施在倒入孔的出口周围的下侧上的第一通道延伸部以及实施在出口孔的出口周围的下侧上的第二通道延伸部。密封和定位单元还可具有涂敷到其下侧的粘合剂膜。此外，密封和定位单元可具有布置在其圆周上的一个或多个圆周标记，该一个或多个圆周标记能够将密封和定位单元带到相对于延伸穿过中央孔的轴线的预定、可再现旋转位置上。圆周标记可实施成凹陷的形式。
[0048] 密封和定位单元可由例如C-PET或PMMA的透明材料制成。此外，其可具有传感器单元，该传感器单元附连到在出口孔的出口处的上侧上并实施成探测经过出口孔的填充液并可实施为例如光屏障单元。
[0049] 根据本发明的第四方面,提供了一种用于生产面板制品装置的方法或系统中的安装辅助套件，其中提供了面板预制品，该面板预制品具有至少一个凹口以及至少一个插入件，所述至少一个凹口实施在面板表面中并具有边界，所述至少一个插入件被提供来锚定在凹口的至少一个中，其中，插入件自动插入面板预制品的凹口中并且插入件和凹口的边界之间的中间空间自动充满可固化或固化填充液。根据本发明，安装辅助套件包括具有上侧、下侧、中间部分以及包围中间部分的边缘部分、布置在中间部分中的孔、布置在边缘部分中的倒入孔以及布置在边缘部分中的相对于中间部分与倒入孔基本上直径上相对的出口孔的密封和定位单元。在这种情况下，孔、倒入孔和出口孔延伸穿过密封和定位单元。此外，安装辅助套件包括可拆开地将密封和定位单元连接到插入件的连接单元。
[0050] 密封和定位单元可根据本发明的第三方面实施。
[0051] 连接单元可以可致动成将密封和定位单元连接到插入件和将密封和定位单元从插入件拆开。具体地说，连接单元可具有夹持部分，该夹持部分可实施成使得其可通过连接夹持单元可拆开地抓持。
[0052] 密封和定位单元可包括例如靠近上侧的在孔中的圆周或部分圆周倒钩，并且，连接单元可实施为具有螺钉环的专用螺钉，当螺钉被引导穿过孔时，该螺钉环与倒钩或多个倒钩相互作用，使得随着该螺钉被引导穿过，螺钉环滑过倒钩而当专用螺钉被拉出时与倒钩接合。
[0053] 连接单元可实施为具有螺钉头的专用螺钉，该螺钉头具有在上侧上的中央标记。可替代地和/或此外，螺钉头具有在上侧上的施加在螺钉头上的圆环上并且可彼此不同的一个或多个标记。
[0054] 根据本发明的第五方面，提供一种检验插入件和面板预制品的面板表面中的凹口之间的连接的承载能力的系统。在这种情况下，插入件设置成插入凹口并通过用可固化或固化填充液填充插入件和凹口的边界之间的中间空间锚定在凹口中。根据本发明，系统包括至少一个插入件、可致动成生成与插入件的连接和将连接从插入件拆开的至少一个连接单元以及自动检验连接单元和插入件的表面中的凹口之间的连接的承载能力的工具。
[0055] 连接单元可实施为具有螺钉头和螺纹的专用螺钉，并且插入件可具有
螺纹孔。在这种情况下，螺纹孔和螺纹可配合在一起使得螺纹可旋入螺纹孔。插入件的螺纹孔可沿插入件的对称轴线实施。
[0056] 连接单元可具有夹持部分，该夹持部分可实施成使得其可通过连接夹持单元可拆开地抓持。
[0057] 自动检验承载能力的工具可包括以下：具有用于夹持连接单元的连接夹持单元的臂单元。在这种情况下，连接夹持单元可实施成使得其可以可拆开地连接到连接单元，具体地说，到其夹持部分。在这种情况下，连接夹持单元也可实施成并可通过臂单元触发成使得其可抓持、保持、施加直到预定测试拉力的可变测试拉力到连接单元，具体地说因此也到插入件，并可松开连接单元，具体地说，其夹持部分。
[0058] 自动检验承载能力的工具还可包括记录施加到锚定在凹口中的插入件的测试拉力、凹口的标识符以及具有至少一个凹口的面板预制品的标识符的工具。其还可包括记录测试拉力时间曲线的工具，该测试拉力时间曲线在可变测试拉力通过臂单元施加到插入件的过程中可被记录。
[0059] 根据本发明的第六方面，提供一种检验插入件和面板预制品的面板表面中的凹口之间的连接的承载能力的方法。在这种情况下，插入件设置成插入凹口并通过用可固化或固化填充液填充插入件和凹口的边界之间的中间空间锚定在凹口中。根据本发明，该方法包括以下步骤：自己建立连接单元和在填充液固化后锚定在凹口中的插入件之间的连接，通过附连到可触发臂单元的可触发连接夹持单元自动抓持连接单元，以及施加直到预定测试拉力的变化测试拉力到连接单元，具体地说，因此也到插入件。
[0060] 此外，施加到锚定在凹口中的插入件的测试拉力、凹口的标识符以及具有至少一个凹口的面板预制品的标识符可被记录。
[0061] 此外，在可变测试拉力通过臂单元施加到插入件的过程中记录的测试拉力时间曲线也可被记录。
[0062] 此外，连接单元和插入件之间的连接可自动拆开。连接单元也可通过连接夹持单元自动松开。
[0063] 如所声称的，根据本发明的第七方面，提供一种面板制品，该面板制品由面板预制品制成，该面板预制品具有实施在面板表面中并具有边界的至少一个凹口以及可锚定来插入凹口的至少一个中的插入件。面板制品装置包括具有实施在面板表面中的凹口以及锚定在凹口中的插入件的面板预制品。在这种情况下，凹口具有相对于面板预制品的基材的边界。根据本发明，插入件和凹口的边界之间的中间空间已经自动且基本上完全充满固化填充液，并且面板制品装置具有插入件在凹口中的锚定的预定承载能力。
[0064] 面板制品装置可提供来用于飞机和/或航天器中或可因此实施。
[0065] 面板制品装置可已经使用上述方法生产。
[0066] 面板预制品可包括轻型结构面板或可已经由轻型结构面板制成。
[0067] 最后，还声称了包括至少一个上述面板制品装置的飞机和/或航天器。
[0068] 本发明的更多特性和优点将在下文中基于有利实施例的描述并参照
附图描述。附图中：
[0069] 图1示出了根据本发明的具有通过连接单元固定在其上的插入件用于根据本发明的方法或系统中的的覆盖和定位单元的第一实施例的仰视图。
[0070] 图2示出了具有固定在其上的插入件的来自图1的覆盖和定位单元的剖视图。
[0071] 图3示出了具有连接单元(这里，专用螺钉)的来自图1的覆盖和定位单元的俯视图。
[0072] 图4示出了没有连接单元(这里，专用螺钉)的来自图1的覆盖和定位单元的俯视图。
[0073] 图5示出了在剖面上穿过图3的垂直对称线的图2所示部件的另一剖视图。
[0074] 图6示出了在插入件插入凹口的期间图2和5所示部件、第一臂单元以及面板预制品的剖视图。
[0075] 图7示出了在插入件和凹口的边界之间的中间空间的填充期间图2和5所示部件以及面板预制品的剖视图。
[0076] 图8示出了在测试拉力施加到连接单元且因此到插入件的过程中图2和5所示部件、另一臂单元以及面板制品的剖视图。
[0077] 图9示出了在插入件与覆盖和定位单元之间的连接通过致动连接单元(即，专用螺钉)拆开的期间图2和5所示部件、面板制品以及致动单元的剖视图。
[0078] 图10示出了具有通过连接单元固定在其上的插入件的用于根据本发明的方法或系统并在穿过图11中的
水平对称线的剖面上的覆盖和定位单元的第二实施例的剖视图。
[0079] 图11示出了来自图10的覆盖和定位单元以及连接单元的俯视图。
[0080] 图12示出了在穿过图11的垂直对称线的剖面上的图10所示部件的另一剖视图。
具体实施方式
[0081] 本发明的原理将首先参照图1至9根据第一示例实施例描述。
[0082] 在第一实施例中，提供了生产面板制品装置的方法和系统。首先，该方法和系统需要面板预制品11，该面板预制品具有实施在面板表面13中的至少一个凹口12以及至少一个插入件20，所述至少一个凹口12具有相对于基材17(参见图6)的边界，所述至少一个插入件20设置成插入凹口12并通过连接单元60与覆盖和定位单元40预装在一起以形成组合件(参见图2和5)。根据本发明用于将插入件20插入面板预制品11的凹口12的方法和系统替代以前实践的手动插入和嵌入凹口12中的插入件20泡沫中。
[0083] 系统包括插入件20自动插入面板预制品11(参见图6)的凹口12的工具，以及用可固化或固化填充液15(参见图7)自动填充插入件20和凹口12的边界14之间的中间空间16的工具。
[0084] 自动插入工具包括密封和定位单元40(参见图1和4)，该密封和定位单元具有将填充液15倒入中间空间16的倒入孔43并且具有将多余填充液15从中间空间16排出的出口孔44。密封和定位单元40具有下侧50，该下侧50实施成使得插入件20可以可拆开地固定在其上(参见图2、3和5)。密封和定位单元40可实施成使得，当其搁置在面板表面13上时，相对于填充液15的流体紧密密封实施在面板表面13与密封和定位单元40之间(具体地说，如图7所示)。
[0085] 系统还可包括可拆开地将密封和定位单元40连接到插入件20的连接单元60。连接单元60可致动成将密封和定位单元40连接到插入件20和将密封和定位单元40从插入件20拆开(参见图9)。连接单元60具有夹持部分70，该夹持部分实施成使得其可通过连接夹持单元110(参见图6)可拆开地抓持。连接单元60实施为专用螺钉62(参见图2和5)，该专用螺钉具有实施成使得其可由连接夹持单元82(图6)或112(图8)可拆开地抓持的至少部分圆柱形夹持部分71(参见图2)。
[0086] 图6所示的连接夹持单元82与例如具有夹持指部86的第一机器人臂的第一臂单元80相关联，该夹持指部86具有在其夹持区中的夹持表面84。夹持指部86安装成使得其可绕枢转点(未示出)枢转，以便多个夹持指部可像人手的
手指一样彼此相向枢转来抓持和彼此远离枢转来松开。图8所示的第二连接夹持单元112具有与来自图6的单元62功能相似的结构并包括具有实施在其端部上的夹持表面114的夹持指部116。第二连接夹持单元112与例如第四机器人臂的第四臂单元相关联。图6或8分别所示的第一或第四连接夹持单元80或
110可以相同，如果其可变地可编程成，使得在一方面，其可执行图6所示的插入件20插入凹口12的功能，以及在另一方面，可执行图8所示的承载能力测试，在该承载能力测试期间，可变测试拉力118施加到连接单元60或专用螺钉62并且因此也到插入件20。
[0087] 在图1至9所示的第一实施例中，插入工具包括密封和定位单元40、连接单元60(专用螺钉62)、第一连接夹持单元82和第一臂单元80或第一机器人臂。
[0088] 系统还包括致动连接单元60(例如，专用螺钉62)的致动单元92以及引导致动单元92的例如第二机器人臂的第二臂单元90。致动单元92包括工具94，该工具94实施成使得其可与连接单元60(螺钉62)相互作用以将单元40连接到插入件20并将单元40从插入件20拆开。覆盖和定位单元40、插入件20以及连接单元60形成在(预装好)状态下的组合件，在该状态下，它们彼此相连(参见图2、3和5)。
[0089] 专用螺钉62，作为连接单元60的实施例，包括具有外六小叶66(参见图2、3和5)的螺钉头64、图2中的从螺钉头64向下延伸的大致圆柱形螺钉颈部71、限制螺钉颈部71的具有上止挡表面72和下止挡表面76的螺钉环74、以及从螺钉环74的下止挡表面76又进一步(在图2中向下)延伸的螺纹78，该螺纹78是金属螺钉的标准螺纹，例如根据标准M4、M5和M6之一。插入件20中的螺纹孔29用于与螺纹78接合或用于接纳螺纹78并且也是标准化的，例如根据标准M4、M5和M6之一。致动单元92的工具94实施为外六小叶的螺丝刀96，使得其可通过具有夹持臂的自动旋螺钉机容易且可能自动地放置在螺钉头64的外六小叶66上并也可随着其旋转，旋转螺钉头64并因此整个专用螺钉62(参见图9)。
[0090] 自动填充中间空间16的工具包括可触发和可定位的计量机器人102，该计量机器人102具有用于储存预定储存量的填充液15的液体储存容器104以及排出填充液的出口孔106。此外，通过控制信号可触发的计量单元(未示出)设置在系统中，例如，作为计量机器人
102的部件，用于开始和终止填充液15从计量机器人102的出口孔106排出。填充工具还包括第三臂单元100，例如第三机器人臂，该第三臂单元实施成并可触发成使得计量机器人102可抓持、移动并定位在预定位置上。第三臂单元100可触发成使得计量机器人102可精确和可靠地引导并定位在倒入位置上。在这种情况下，计量机器人102的出口孔106与覆盖和定位单元40的倒入孔43直接流体连通。计量机器人102的呈截顶锥形式的出口部分实施在出口孔106周围，该出口部分可实施与入口孔43的施加区域相对于填充液15的流体紧密形式的接合(参见图7)。
[0091] 填充工具还包括监测出口孔44的传感器单元120。传感器单元设置在密封和定位单元40中或上并实施为光屏障单元122。后者包括横向地布置在在或邻近出口孔44的单元40中或上的光源124，例如LED 125，以及也横向布置在出口孔44并相对于光源124直径上相对的光传感器126(参见图7)。
[0092] 在系统的运行中，填充液15从储存容器104通过其出口孔106倒入并通过入口孔43进入中间空间12直到中间空间12基本上完全充满填充液15，并且填充液15最后从出口孔44退出并同时触发光屏障单元122。光屏障单元122探测到填充液15从出口孔44退出，其中，光源124和光传感器126之间的光学连接被退出的填充液15遮断。当光屏障被从孔44退出的填充液15触发时，传感器单元(光屏障单元122)输出作为控制信号提供给计量单元(未示出)的控制信号输入的信号。
[0093] 生产面板制品装置10的系统还包括自动检验在凹口12或面板预制品11中的插入件20的锚定的承载能力的系统。自动化承载能力检验系统包括抓持连接单元60或具体地专用螺钉62的第二连接夹持单元112。第二连接夹持单元112包括两个或两个以上的夹持指部116，在每个夹持指部116的端部提供与连接单元60的夹持部分70，具体地与专用螺钉62的螺钉颈部71接合的夹持表面114。自动化检验工具还包括第四臂单元110，例如，第四机器人臂，通过该第四臂单元110，第二连接夹持单元112触发成使得夹持部分70(具体地：螺钉颈部71)可抓持、保持和松开。第四臂单元110接着触发成使得可变测试拉力118(图8中用箭头
119示出)施加到连接单元60(具体地：专用螺钉62)并增加直到预定测试拉力，该测试拉力
118作用在连接单元60上并且因此在插入件20上。预定测试拉力相应于锚定在凹口12中的插入件20的将要
指定给面板制品10的保证承载能力或连接质量。预定测试拉力选择成使得其至少与给面板制品装置10的用户保证的测试拉力或拉力支承能力或承载能力一样高，如果需要的话。当预定测试拉力在这种情况下在拉力测试中达到并且插好的、测试过的插入件20保持锚定在凹口12中时，测试过的插入件20满足保证的拉力支承能力或承载能力。在可自动准备的检验或测试记录中，测试好的插入件20或测试好的凹口12的至少一个标识符、具有具有插好的插入件20的至少一个凹口12的面板预制品11的一个标识符以及施加到锚定好的插入件20的测试拉力被记录。在可变测试拉力118通过臂单元110施加到插入件20的过程中记录的测试拉力时间曲线也被记录在记录中。记录可与整批或与单个面板制品10相关联，并且其包含插入面板制品10并测试的所有插入件20的记录数据。插入件的自动插入(技术术语中称为“封装”)的过程可靠性可通过拉力支承能力或承载能力测试来记录在案。
[0094] 插入件20构造成基本上
旋转对称并且具有基本上圆柱形中间部分(未示出)、实施在第一端(图2中，下面)上具有水平基部表面26的基部凸缘27，以及实施在第二端(图2中，上面)上具有水平上表面22的上凸缘21。从上凸缘22开始沿对称轴线的方向延伸的中心孔28实施在插入件20中，延伸穿过中间部分并至少部分地实施为从上表面22开始的螺纹孔
29。两个直径上反向的通孔23实施在上凸缘21中，参见图2。环形圆周
槽口24在上凸缘21附近实施在市场上可购得的插入件20的基本上圆柱形中间部分中，该中间部分在插入件20插入凹口12后布置在凹口12内并被倒入的填充液包围。槽口24适用于或使插入件20的中间部分能够更容易被径向向内夹住，并且使用其螺纹旋入螺纹孔29的固定件，例如固定螺钉或螺旋钩，因此在旋进后通过夹住固定在插入件20中。如果面板制品10用于在失重状态下航行的航天器中，旋进式固定件的这种固定是有重要意义的。
[0095] 当在面板预制品10的使用期间，旋入插入件20的螺纹孔29的固定件，例如固定螺钉或螺旋钩，具有外六小叶时，例如，当固定螺钉具有具有外六小叶的螺钉头时，那将旋螺钉工具自动施加到外六小叶并进行扭力测量是相对简单的，该扭力测量需要将固定件用其螺纹旋入插入件20的螺纹孔29并旋入夹在槽口24的插入件20的中间部分。将固定件旋入被夹住的中间部分所需的扭力大小可用作在面板制品装置10在失重状态下使用期间，旋入插入件20的螺纹孔29的固定件的所期望的固定质量和夹住质量的度量。
[0096] 密封和定位单元40是具有相对于旋转对称轴线居中的中间部分41以及包围中间部分41的环形边缘部分42的基本上旋转对称圆形板。通孔或孔46实施成居中于中间部分41中。板40的旋转对称被实施在中间部分41中并且孔46布置在其之间的两个直径上相对的孔43和44打断，并且被实施在边缘部分12的边缘中的两个直径上相对的凹陷49打断。两个凹陷49、孔43和44以及通孔46在对称线上，该对称线在图1、3和4中在不同情况下从左到右延伸。图1示出了单元40的仰视图，图4示出了俯视图，图2示出了剖面上通过图1中的从左到右延伸的对称线的剖视图，以及图5示出了密封和定位单元40的通过图1和4中的从上到下延伸的对称线的剖视图。
[0097] 如图2最佳可看见的，孔43和44实施为通道43'和44'。两个通道43'和44'以截顶锥的形式实施在其上端(参见图2和4)并且从这个凹口沿朝向单元40的下侧50的方向(图2中，向下)延伸并向旋转对称轴线倾斜。在单元40的下侧50处，通道43'和44'通向孔。当插入件20沿匹配旋转方向施加(预装)在单元40上，反之亦然，单元40沿匹配旋转方向放置在插入件20上时，这些孔与插入件20的上凸缘21中的通孔20一致或对准，如图2最佳可看见的。
[0098] 单元40的边缘部分42中的凹陷49使用成使得夹持单元可容易使单元40绕其旋转对称轴线旋转成匹配旋转方向，在该匹配旋转方向上，单元40的下侧50上的孔43和44与插入件20的上凸缘21中的通孔20对准。单元40不一定可靠地实施在孔43、44和46外的区域中的其上侧48和其下侧50之间，相反地可具有平行于旋转对称轴线并相对于下侧50垂直地竖立的加固墙，如图3和4的俯视图以及图5的剖视图可看见的。
[0099] 直径上彼此相对并且指向彼此对准的两个倒钩47实施成横向于中心孔46，如图4的俯视图和图5的剖视图最佳可看见的。倒钩47具有结构相关的柔性或弹性，因此，它们可沿相反方向从孔46彼此远离弯曲并且可同时施加指向孔46的弹力。
[0100] 在单元40的下侧50上，图2中向下指向的具有预定突起高度53的突起52实施在中间部分中，如图2的详图最佳可看见的。突起高度53优选地是0.03mm。突起52与通道43'和44'的开口交叠，并使用成使得当具有可拆开地连接在其上的插入件20的单元40已经引导到凹口12(如图6所示)并接着下落在其上直到单元40的下侧50搁置在面板预制品11的面板表面13上时，插入件20精确地定位在所需锚定位置上，在该锚定位置上，插入件的上凸缘21的上表面22布置在面板表面13下方突起高度53并在任何情况下可靠地不从凹口12突出超过面板表面13。
[0101] 专用螺钉62可具有在其螺钉头64的上侧上的中央标记68(参见图3和11)。中央标记68使得能够使用视觉工具(未示出)在完全或部分自动化过程中，视觉确定螺钉62的几何位置，以及当螺钉62已用插入件20预装单元40或将单元单元40连接到插入件20时，也确定插入件20的几何位置。中央标记68例如是在螺钉头64的外六小叶66的表面上的特定标记的中心点。在围绕外六小叶66的周界或圆上可设置，可彼此不同的一个或多个标记69，例如外六小叶66的多个局部(参见图11)。标记69各自在俯视图中(参见图11)可使用光学工具(未示出)识别并且使得能够在完全或部分自动化过程中，视觉确定螺钉62的旋转角度位置。
[0102] 从插入件20的上表面22测量到的插入件20中的孔28和螺纹孔29的深度是预定的，并适合于专用螺钉62的螺纹78的长度以及单元40的下壁(未示出)的厚度，更确切地，从单元40的下侧50直到单元40的孔46中的止挡表面的间距，当专用螺钉62的螺纹78插入穿过单元40的孔46并旋入插入件20的螺纹孔29时，如图2和5可看见的。
[0103] 根据第一实施例的图1、3和4所示的覆盖和定位单元40以及图11所示的覆盖和定位单元40由例如C-PET或PMMA的透明材料制成。将填充液15倒入中间空间16的过程可在倒入期间，如果需要的话，通过单元40、140视觉上观察，如图7可看见的。
[0104] 单元40的两个较小的直径上相对的孔43和44(参见图1)，以及单元140的孔143、144(参见图11)用来将填充液15倒入插入件20和凹口12的边界14之间的中间空间16。在填充之前，插入件20在预装好的状态下，即在通过连接件60(专用螺钉62)居间与单元40(参见图7)或140的连接状态下引入并居中于凹口12中，其中单元40的下侧50搁置在面板表面13上。计量机器人102的储存容器104的出口孔106接着引到接着用作倒入孔的一个孔43或
143。填充液15接着从储存容器104倒入中间空间16，如图7所示。单元40或140的其它孔44或
144用作出口孔44或144，并且从在中间空间16已经基本上完全充满填充液15后粘性填充液
15开始从出口孔44或144退出的时刻起这样做。在这种情况下，所倒入的填充液15的粘性、出口孔106的横截面积、倒入孔43或倒入通道43'的横截面积、在填充期间填充液流经中间空间16的横截面积、出口孔44或出口通道44'的横截面积以及填充液15的倒入速度，即每单位时间引入的填充液15的量适合于彼此以确保中间空间16快速充满填充液15。
[0105] 在填充液15在填充期间已经完全充满中间空间16后，填充液15通过出口孔44或144退出并且同时触发用作传感器单元120的光屏障单元122。光屏障单元122包括，如已经提到的，横向布置在出口通道44'或144'的光源124，例如LED 125，和相对光源124布置在出口通道44'或144'的相对侧上的光传感器126，以及给光源124供电、读出光传感器126以及当光屏障单元122被触发时产生输出信号的所需
电路。光屏障单元122的输出信号提供给计量单元，该计量单元例如通过关闭出口孔106停止填充液15从计量机器人102的出口孔106流出。
[0106] 填充液15是自固化填充液或可固化填充液。填充液15可以是快速自固化的泡沫，或者其也可以是自固化或弹性固化的粘合剂。填充液15的功能在固化状态下将插入件20牢固地锚定在凹口12中，即具有预定支承能力。根据填充液15的材料选择，固化可热
加速(例如，通过加热)、光学加速(例如，通过光照射、红外辐射或
紫外辐射)或通过供应固化所需的触发能的其它形式加速。
[0107] 就自固化填充液来说，填充液15的固化时间通常根据生产者
说明书预定以确保倒入的填充液15完全固化。就可固化填充液来说，固化时间也根据生产者说明书依赖于根据所要执行的固化方法的方法预定。以上参照图8描述的拉力测试在任何情况下，仅在倒入凹口的填充液15完全固化后执行。为了保持填充液15的生产者预定，可提供显示或通知固化操作终止的相应时间
控制器。
[0108] 在终止固化操作之后，作为质量测试，拉力
载荷测试进行以测试锚定在凹口12中的插入件20的拉力支承能力，如图8所示。随后，通过致动连接单元60，覆盖和定位单元40、140和插入件20之间的连接被拆开。单元40和连接单元60被引开，并且插入凹口12并通过填充液15固定在其中的插入件20保持在凹口12中，如图9所示。
[0109] 面板预制品11在其整个平面延伸部上不一定是平的。其也可具有弯曲部分并也可以是为特定应用在其整个平面延伸部上成形的面板部件，该面板部件也具有依赖于应用的附连区域或弯曲区域，可连接到用于安装和使用的航天器或飞机的其它面板制品或部件。面板预制品11通常包括不仅一个，相反地两个或另外多个凹口12，插入件20将插入每个凹口以完成面板制品10。
[0110] 面板预制品11或面板制品10在本文应理解为构造在轻型结构中的部件，该部件至少部分地构造为具有设置在两壁侧(面板表面13)上的覆盖层的平面平行壁，并实施成至少部分地具有引入覆盖层的凹口12。基材17设置在两个覆盖层之间，基材由多个框架元件18，例如平行支柱面或支柱网组成，或者，然而，通常由多个六角形蜂窝状元件组成。
[0111] 在图10至12所示的本发明的第二示例实施例中，插入件20和连接件60或专用螺钉62可以以与在第一示例实施例中的相同方式实施。第二示例实施例由于以下描述的覆盖和定位单元140的特定设计而与第一示例实施例不同。
[0112] 覆盖和定位单元140具有在其下侧150上的通道延伸部143"和144"，该通道延伸部143"和144"绕实施在其上的孔(倒入孔143和出口孔144)实施，如图10的两个相应详图可看见的。因此，包围倒入通道143'的出口的倒入通道延伸部143"绕单元140的倒入孔143实施在下侧150上，该延伸部在图10中从下侧150向下，即从下侧150沿朝向要施加的插入件20的方向突出。当插入件20预装在插入件140的下侧150上时，通道延伸部143"突入上凸缘21中的相应通孔23。相应地，出口通道延伸部144"绕出口孔144实施在单元140的下侧150上，该延伸部在图10中使出口通道144'向下延伸并且突入插入件20的上凸缘21中的另一相应通孔23。倒入通道延伸部143"和出口通道延伸部144"用于更容易地将覆盖和定位单元40与固定在凹口中的插入的插入件20拆开，具体地说，用于实现在拆除后或在拆除期间(参见图9)已固化的填充液15的更好撕开。当然，实施成类似于如图10所示的根据第二实施例的单元
140的通道延伸部143"和144"的通道延伸部(未示出)，也可根据第一示例实施例设置在覆盖和定位单元40中的其下侧50上。
[0113] 总结以上参照图1和2说明的第一和第二示例实施例，根据本发明的系统包括专用螺钉62，该专用螺钉62可由市场上可购得的
钢或也由
钛制成并具有螺钉环74；以及覆盖和定位单元40、140，该覆盖和定位单元40、140由例如诸如C-PET或PMMA的塑料材料的透明材料制成，并具有实施为倒入通道43'、143'的倒入孔43、143以及具有实施为出口通道44'、144'的出口孔44、144。单元40、140如以下所述用来插入和固定插入件20并且通过填充液
15，例如通过泡沫嵌入将所述插入件锚定在面板预制品11的凹口12中。要插入和固定的插入件20通过专用螺钉62固定在覆盖和定位单元40、140的下侧50、150上。绕居中地实施在单元40、140中的孔46、146对称布置的一对倒钩将专用螺钉62的螺钉环74
锁定在单元40、140中，并且因此使单元40在拆除过程中，更确切地在将单元40、140从插入件20旋开后能够从插入件20自动或自动化地抽出。
[0114] 作为覆盖和定位单元40、140的构造上的专有特征，单元40的中间部分41、141(如图2和10的详图所示)相对于单元40的边缘部分42、142从下侧50、150倒退(图2和10中，向下倒退)，，并且突起52、152实施成具有大约0.03mm的预定突起高度53。由于中间部分41、141的突起52、152，插入件20在预装好的状态下，即在连接到单元40、140的状态下，与面板表面13相比，以突起高度53、153更深地布置在凹口中。因此确保插入件20不从面板表面13突出。
[0115] 在两个所述的示例实施例中—根据图1至9的第一实施例和根据图10至12的第二实施例—专用螺钉62具有在外六小叶的表面上的其螺钉头64上的中央标记68(参见图3和11)，该中央标记适于光学辅助单元或视觉观察的位置确定。为了与自动旋紧单元容易且最佳地相互作用，专用螺钉62实施成具有在其螺钉头64上的外六小叶66。然而，具有自动旋紧单元的螺钉头的其它头部形状对本领域技术人员来说也是已知的，该头部使能相互作用，可相对容易地自动化。
[0116] 如果必要的话，弱粘性粘合剂膜54、154可涂敷到覆盖和定位单元40、140的下侧50、150以防止单元40、140或连接在其上的插入件20在填充液15倒入凹口12的中间空间16期间或在面板预制品11处理期间、在填充液固化期间滑动。
[0117] 覆盖和定位单元40、140的机械
接口、具体地说其厚度(其上侧48、148至其下侧50、150的间距)、倒入孔43、143和出口孔44、144的位置、自动供应填充液15进入和通过单元40、
140的在上侧48、148上的倒入孔43、143的设计(形状)(计量机器人102(例如，泡沫分配器)的引导到其上所需的或与其出口孔106的密封)，以及在具有要附连到其上的光屏障单元
122的上侧48、148上的出口孔44、144的形状和设计将被精确地指定用于自动化。此外，螺钉
62的螺纹78标准化成或适用于螺纹孔29的标准尺寸M4、M5和M6，该标准尺寸M4、M5和M6在市场上可购得的插入件20中是典型的。螺钉62的螺钉头64的形状标准化以避免在安装和拆除期间、即旋螺钉过程(参见图8)频繁更换工具(专用螺钉62的工具94或致动单元92的更换)。
螺钉62的螺钉颈部71或夹持部分70的设计也标准化成用于机械拉力测试或载荷测试(如图
8所示的测试拉力118的施加)的所声称的系统的设计。
[0118] 在图10至12的第二示例实施例中，覆盖和定位单元140具有横向槽口146，该槽口146延伸穿过边缘部分142进入中间部分141并包含单元的中心。专用螺钉62因此可容易横向引入覆盖和定位单元140，如从图11可看见。此外，倒入通道143'和出口通道144'包括各自的通道延伸部143"和144"(参见图10的详图)，该通道延伸部143"和144"在预装好的状态下突入插入件20的上凸缘21中的相应通孔23中。因此实现在单元140的拆除期间(参见图9)填充液15(例如，泡沫)的更好撕开。
[0119] 根据本发明的生产面板制品10的示例方法也将在下文中详细描述。
[0120] 为了安装包括插入件20、单元40、140和连接件60(专用螺钉62)的组合件，一个或多个插入件20布置在匣子中并为自动进一步处理作准备。随后，覆盖和定位单元40、140通过凹陷49、149(参见图1和11)相对于插入件20对准使得单元40、140的入口通道43'、143'和出口通道44'、144'与插入件20的上凸缘21中的相应通孔23对准。专用螺钉62接着手动地或自动旋入插入件20的螺纹孔29，使得专用螺钉62的螺钉环74将单元40、140压靠插入件20，其中，单元40的下侧50、150搁置在插入件20的上凸缘21的上表面22上。相应接触压力借助于专用螺钉62的旋紧扭力选择成使得在另一方法期间插入件20相对于单元40、140的后来滑动被阻止。在旋进期间，螺钉环74通过其下止挡面76、布置在单元40、140的孔46、146的两侧上的两个倒钩47、147弹性地按压到侧面，并且只要螺钉环74已经经过倒钩47、147，倒钩就弹回。
[0121] 为了将插入件20插入和定位在面板预制品11的凹口12中，组合件(包括插入件20)，如图6所示，通过具有第一连接夹持单元82的自动触发第一臂单元80(例如，第一机器人臂)引导到凹口12并定位直到单元40的下侧50搁置在面板表面13上，其中插入件20插入凹口12中并定位在其设置位置上。第一臂单元80的第一连接夹持单元82接着在填充液15的倒入期间固定组合件。可替代地或此外，涂敷到单元40、140的下侧50、150的弱粘性粘合剂膜54、154通过与在凹口12周围的区域中的面板表面13的粘性调节将单元40固定在面板表面13上。
[0122] 为了通过第三臂单元100将填充液15倒入凹口12的边界和定位在凹口12中的插入件20之间的中间空间12，计量机器人102(例如，泡沫分配器)移动到位，即与单元的入口孔43接合，如图7所示。此外，传感器单元120，例如监测出口孔44并探测填充液从出口孔44退出的光屏障单元122移动到位或在出口孔44处准备就绪。计量机器人102压靠入口孔43，其中出口孔46接合倒入孔43并密封在其上。面板预制品11的凹口12中的中间空间16接着通过入口通道43'和插入件20的凸缘21中的相应通孔23充满固化或将要固化的填充液(例如，自固化泡沫)。当中间空间16完全充满填充液时，填充液上升穿过出口通道44'进入单元40。监测穿过透明单元40的出口通道44'的光透射率的光屏障单元122定位在出口孔44处。当出口通道44'中的填充液到达光屏障单元122的位置时，光透射率变化，光屏障单元122被触发，输出信号输出，并且填充过程由于输出信号的变化而停止。计量机器人122随后自动地通过第三臂单元进一步引开。
[0123] 作为质量控制并且为了确保预定拉力支承能力，在倒入的填充液完成固化后，如图8所示，荷载拉力测试在引入凹口12中并由固化的填充液15锚定的插入件上进行。为此，具有第二连接夹持单元112的第四臂单元110移动到在具有插入件20的组合件上方的位置上。第二连接夹持单元112在夹持部分70处(在螺钉头64下方的螺钉颈部)抓持专用螺钉62并通过专用螺钉62沿垂直于面板表面13的箭头119(参见图8)所示的方向施加测试拉力118到插入件20。
[0124] 如果需要确认具体精确要求或保证，在拉力测试后，在图8所示的状态下，插入件20的旋转对称轴线的精确几何定位也可确定。为此，借助于光学测量方法，确定并分析中央标记68的位置或设置在螺钉头64的圆周上的其它标记68的位置。
[0125] 为了拆除组合件，专用螺钉62，如图9所示，要么手动要么借助于完全自动旋螺钉单元90、94从插入件20旋开。在专用螺钉62的旋开期间，螺钉环74与单元40的倒钩接触并因此将单元40沿箭头119(参见图8)的方向从面板表面13拉开。在这种情况下，插入件20的上凸缘21的通孔23中的固化填充液15与倒入通道43'、143'中和出口通道44'、144'中的，可选地由通道延伸部143"和144"更好限定的填充液残余分开。
[0126] 为了检验插入件20中的螺纹孔29的螺纹质量，在拆除过程期间(在专用螺钉62的旋开期间)，测量扭力并记录其时间曲线。在专用螺钉62旋开且单元40被拆除后，插入件20保留在凹口12中、通过固化的填充液15锚定。
[0127] 在完全拆除后，专用螺钉62可通过打开或脱离倒钩47从使用过的密封和定位单元40拆除并可重新用于将另一插入件20引入或安装在面板制品的另一凹口12中。
[0129] 面板预制品11的凹口12中的插入件20的安装可通过根据本发明的方法和借助根据本发明的系统进行。插入件20在此以前已经手动插入凹口12并嵌入在泡沫中，这是工作、时间和成本密集的。
[0130] 通过在插入件20的安装期间自动探测填充液从出口孔退出，确保插入件20在自动化过程中可正确定位在面板预制品(轻型结构面板)11中，完全充满填充液并使用测试载荷确认。
[0131] 设置在单元40、140中的倒入通道43'、143'使自固化填充液能够通过插入件的通孔23自动并完全倒入面板预制品11的凹口12的中间空间16。设置在出口通道44'、144'处的传感器单元120，例如光学光屏障单元122，探测填充液通过透明密封和定位单元40、144退出并在这种情况下触发终止填充液供应。这防止面板制品11以及在方法期间所使用的工具62、40、140、94、80、102、110和90由于可能的多余填充液(泡沫)退出而变脏或污染。
[0132] 连接单元60(专用螺钉62)的夹持部分70(螺钉颈部71)为测试载荷通过自动化形式的连接确定单元112的自动施加提供机械接口。
[0133] 由于连接单元60设计为例如，具有简化自动化的螺钉头64、具有外六小叶66以及标准化螺纹78的专用螺钉64，使得可能的是，专用螺钉62可使用合适工具94(外六小叶螺丝刀96的)在完全或部分自动化过程中自动旋入插入件20的螺纹孔29并也可再次旋开。
[0134] 由于在螺钉62的旋开期间(在组合件的拆除期间)密封和定位单元40、140与专用螺钉62之间的说明书所述的相互作用，单元40、140本身也自动地从插入的插入件20拆除并且导致在单元40、140中或处的填充液(泡沫)残余与插入件的(通孔23)中的固化的填充液完全分开。
[0135] 如果扭力在专用螺钉62的旋开期间确定(扭力的时间曲线被记录)，插入件20中的通孔29的螺纹质量也可在专用螺钉62的旋开期间在完全或部分自动化的过程中确认。
[0136] 由于专用螺钉62可重复使用，插入件20的自动化安装所需的连接件60(螺钉62)的至少一些可在使用后重复使用。
[0137] 由于插入件20、密封和定位单元40、140以及专用螺钉62的设计实施例或几何成形，它们可在完全或部分自动化过程中借助于旋螺钉机器自动预装为组合件并可再次拆卸。
[0138] 如果在螺钉62旋进或从插入件20的(在槽口24处)螺纹孔29的被夹住中间部分拆开期间，自动测量为此所需的扭力，那实现对在失重状态下，例如在航天器中固定件旋入插入件20的螺纹孔29的固定质量的度量。
[0139] 由于螺钉头64上的中央标记68或设置在螺钉头64的圆周上的圆环上且可彼此不同的一个或多个标记69，在完全或部分自动化的过程中使用光学或视觉方法对插入件20的几何位置或螺钉62的旋转角度位置进行确认是可能的。
[0140] 附图标记列表
[0141] 10 面板制品、面板制品装置
[0142] 11 面板预制品
[0143] 12 凹口
[0144] 13 面板表面
[0145] 14 边界
[0146] 15 填充液
[0147] 16 中间空间
[0148] 17 基材
[0149] 18 框架元件
[0150] 20 插入件
[0151] 21 上凸缘
[0152] 22 上表面
[0153] 23 通孔
[0154] 24 槽口
[0155] 26 基部表面
[0156] 27 下凸缘
[0157] 28 孔
[0158] 29 螺纹孔
[0159] 30 组合件
[0160] 40 覆盖和定位单元
[0161] 41 中间部分
[0162] 42 边缘部分
[0163] 43 倒入孔
[0164] 43' 倒入通道
[0165] 44 出口孔
[0166] 44' 出口通道
[0167] 46 孔
[0168] 47 倒钩
[0169] 48 上侧
[0170] 49 凹陷
[0171] 50 下侧
[0172] 52 突起
[0173] 53 突起高度
[0174] 54 粘合剂膜
[0175] 60 连接单元
[0176] 62 专用螺钉
[0177] 64 螺钉头
[0178] 66 外六小叶
[0179] 68 中央标记
[0180] 69 设置在圆环上的标记
[0181] 70 夹持部分
[0182] 71 螺钉颈部
[0183] 72 上止挡表面
[0184] 74 螺钉环
[0185] 76 下止挡表面
[0186] 78 螺纹
[0187] 80 第一臂单元
[0188] 82 第一连接夹持单元
[0189] 84 夹持表面
[0190] 86 夹持指部
[0191] 90 第二臂单元
[0192] 92 致动单元
[0193] 94 工具
[0194] 96 外六小叶螺丝刀
[0195] 100 第三臂单元
[0196] 102 计量机器人
[0197] 104 储存容器
[0198] 106 出口孔
[0199] 110 第四臂单元
[0200] 112 第二连接夹持单元
[0201] 114 夹持表面
[0202] 116 夹持指部
[0203] 118 测试拉力
[0204] 119 箭头
[0205] 120 传感器单元
[0206] 122 光屏障单元
[0207] 124 光源
[0208] 125 LED
[0209] 126 光传感器
[0210] 130 组合件
[0211] 140 覆盖和定位单元
[0212] 141 中间部分
[0213] 142 边缘部分
[0214] 143 倒入孔
[0215] 143' 倒入通道
[0216] 143" 倒入通道延伸部
[0217] 144 出口孔
[0218] 144' 出口通道
[0219] 144" 出口通道延伸部
[0220] 146 槽口
[0221] 147 反向凸缘或倒钩
[0222] 148 上侧
[0223] 149 凹陷
[0224] 150 下侧
[0225] 152 突起
[0226] 153 突起高度
[0227] 154 粘合剂膜
