DE102017204904A1

DE102017204904A1 - positioning

Info

Publication number: DE102017204904A1
Application number: DE102017204904.9A
Authority: DE
Inventors: Matthias Höfener; Thorsten Schüppstuhl
Original assignee: Lufthansa Technik AG
Current assignee: Lufthansa Technik AG
Priority date: 2017-03-23
Filing date: 2017-03-23
Publication date: 2018-09-27
Anticipated expiration: 2037-03-24
Also published as: WO2018172316A1; DE102017204904B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Positioniervorrichtung (10) zur Positionierung eines Manipulators (11) an einer Außenwand (101) eines Luftfahrzeuges (100), welche mindestens einen Bügel (30) mit einem ersten Bügelarm (58) und einem zweiten Bügelarm (59) sowie ein Aufnahmeelement (19) zur Aufnahme des Manipulators (11) umfasst, wobei die Bügelarme (58, 59) jeweils ein erstes Ende (68, 69) zur zumindest mittelbaren Befestigung an einem Hebemittel (74) aufweisen, wobei die Bügelarme (58, 59) jeweils an ihrem dem ersten Ende (68, 69) abgewandten zweiten Ende (70, 71) eine Aufnahme (61) zur formschlüssigen Aufnahme des Aufnahmeelements (19) aufweisen, wobei das Aufnahmeelement (19) in dem Bügel (30) drehbar um eine erste Drehachse (A - A) gelagert ist, und wobei eine Aufnahme des Aufnahmeelements (19) oder ein in dem Aufnahmeelement (19) aufgenommener Manipulator (11) um eine zweite Drehachse (B - B) drehbar gelagert ist, wobei die zweite Drehachse (B - B) senkrecht zu der ersten Drehachse (A - A) verläuft.Die Erfindung betrifft ferner ein Bearbeitungs- oder Diagnosesystem (1) für die Außenwand (101) eines Luftfahrzeuges (100), welche eine erfindungsgemäße Positioniervorrichtung (10) sowie einen Manipulator (11) aufweist.The invention relates to a positioning device (10) for positioning a manipulator (11) on an outer wall (101) of an aircraft (100) comprising at least one bracket (30) with a first bracket arm (58) and a second bracket arm (59) and a Receiving element (19) for receiving the manipulator (11), wherein the hanger arms (58, 59) each have a first end (68, 69) for at least indirect attachment to a lifting means (74), wherein the hanger arms (58, 59) each at its first end (68, 69) facing away from the second end (70, 71) has a receptacle (61) for the positive reception of the receiving element (19), wherein the receiving element (19) in the bracket (30) rotatable about a first A rotation axis (A - A) is mounted, and wherein a receptacle of the receiving element (19) or in the receiving element (19) recorded manipulator (11) about a second axis of rotation (B - B) is rotatably mounted, wherein the second axis of rotation (B - B) perpendicular to the first Drehac The invention further relates to a processing or diagnostic system (1) for the outer wall (101) of an aircraft (100) which has a positioning device (10) according to the invention and a manipulator (11).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Positioniervorrichtung zur Positionierung einer Bearbeitungsmaschine an einer Außenwand eines Luftfahrzeuges sowie ein Bearbeitungs- oder Diagnosesystem mit einer solchen Positioniervorrichtung.The present invention relates to a positioning device for positioning a processing machine on an outer wall of an aircraft and a processing or diagnostic system with such a positioning device.

Die zunehmende Automatisierung von Instandhaltungsmaßnahmen in der Luftfahrt macht es erforderlich, Bearbeitungs- und/oder Diagnosesysteme relativ zu dem instandzuhaltenden Flugzeug zuverlässig positionieren zu können. Insbesondere bei Instandhaltungsmaßnahmen an der Außenseite eines Flugzeugrumpfs ist eine zuverlässige Befestigung von Bearbeitungs- und/oder Diagnosesystemen nicht ohne Weiteres möglich. Zum einen muss sichergestellt werden, dass eine Beschädigung des Flugzeugrumpfes vermieden wird, d.h. die entsprechenden Befestigungslasten müssen über eine ausreichend große Fläche auf den Flugzeugrumpf übertragen werden, zum anderen ist die Außenfläche eines Flugzeugrumpfs keine idealebene Fläche, sondern sie ist durch Unebenheiten gekennzeichnet. Ferner ist der Flugzeugrumpf gekrümmt, was die Befestigung an der freigeformten Oberfläche des Flugzeuges zusätzlich erschwert.The increasing automation of aviation maintenance requires the ability to reliably position processing and / or diagnostic systems relative to the aircraft being serviced. In particular, in maintenance measures on the outside of an aircraft fuselage reliable attachment of processing and / or diagnostic systems is not readily possible. First, it must be ensured that damage to the fuselage is avoided, i. the corresponding fastening loads must be transmitted to the aircraft fuselage over a sufficiently large area; second, the outer surface of an aircraft fuselage is not an ideal plane, but is characterized by unevenness. Furthermore, the fuselage is curved, which further complicates the attachment to the free-formed surface of the aircraft.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, zur Befestigung von Gerätschaften an Oberflächen Saugfüße zu verwenden. Es existieren einfache Ausführungsformen von Saugfüßen, die im Wesentlichen aus einem elastischen Material bestehen, das zusammen mit einer glatten Oberfläche einen Druckraum bilden kann. Durch Andrücken eines solchen Saugfußes in Richtung der Oberfläche strömt Luft aus dem Druckraum in die Umgebung, sodass in dem Druckraum ein den Saugfuß an der Oberfläche haltender Unterdruck entsteht. Problematisch an dieser einfachen Art des Saugfußes ist, dass aufgrund des elastischen Materials keine stabile Befestigung von Gerätschaften an dem Saugfuß und damit auch keine zuverlässige Positionierung gegenüber dem Flugzeugrumpf möglich ist. Ferner sind sehr glatte und ebene Oberflächen für eine Befestigung erforderlich.From the prior art it is known to use suction feet for attachment of equipment to surfaces. There are simple embodiments of Saugfüßen, which consist essentially of an elastic material which can form a pressure chamber together with a smooth surface. By pressing such a squeegee in the direction of the surface, air flows from the pressure chamber into the environment, so that in the pressure chamber, a vacuum that holds the squeegee on the surface is created. The problem with this simple type of suction cup is that due to the elastic material no stable attachment of equipment to the squeegee and thus no reliable positioning relative to the fuselage is possible. Furthermore, very smooth and even surfaces are required for attachment.

Eine Weiterentwicklung der vorangehend dargestellten einfachen Saugfußart bilden industrielle Saugfüße, die eine formstabile Befestigungsstruktur aufweisen, wobei durch eine Dichtung zwischen der Befestigungsstruktur und der Oberfläche ein Druckraum gebildet werden kann. Die Befestigung von Gerätschaften erfolgt über eine Befestigungseinrichtung, die an der formstabilen Befestigungsstruktur vorgesehen ist. Die Erzeugung eines Unterdrucks in dem Druckraum kann bei diesen industriellen Saugfüßen beispielsweise durch eine Vakuumpumpe oder einen Vakuumejektor erfolgen. Typischerweise weisen industrielle Saugfüße eine Tellerform auf, sodass über eine Dichtung eine ringförmige Kontaktfläche zu der Oberfläche entsteht. Die Dichtung, bei der es sich in der Regel um eine elastische Gummidichtung handelt, kann nur eine geringe Höhe aufweisen, da sonst keine stabile Verbindung zwischen dem Saugfuß und der Oberfläche hergestellt werden kann. Demzufolge kann ein solcher industrieller Saugfuß allenfalls geringfügige Unebenheiten der Oberfläche ausgleichen. An Stellen mit größeren Unebenheiten kann durch die aus dem Stand der Technik bekannten Saugfüße keine zuverlässige Befestigung gewährleistet werden.A further development of the above-described simple Saugfußart form industrial suction feet, which have a dimensionally stable mounting structure, wherein a pressure space can be formed by a seal between the mounting structure and the surface. The attachment of equipment via a fastening device which is provided on the dimensionally stable mounting structure. The generation of a negative pressure in the pressure chamber can take place in these industrial suction feet, for example by a vacuum pump or a vacuum ejector. Typically, industrial suction feet have a plate shape, so that a seal creates an annular contact surface to the surface. The seal, which is usually an elastic rubber seal, can only have a small height, since otherwise no stable connection between the squeegee and the surface can be made. As a result, such an industrial squeegee can at most compensate for slight unevenness of the surface. In places with larger bumps can be guaranteed by the known from the prior art suction feet no reliable attachment.

Problematisch an den vorangehend genannten Lösungen ist, dass diese nur auf ebenen, glatten Oberflächen zuverlässig verwendet werden können. Für die Anwendung an der Oberfläche eines Flugzeugrumpfs ist es jedoch erforderlich, dass der Saugfuß an gekrümmten Oberflächen und an unebenen Stellen, z.B. an den eingangs beschriebenen Überlappungskanten, befestigt werden kann.The problem with the above-mentioned solutions is that they can be reliably used only on even, smooth surfaces. For application to the surface of an aircraft fuselage, however, it is necessary for the squeegee to rest on curved surfaces and on uneven spots, e.g. at the overlap edges described above, can be attached.

Im Flugzeugbau finden zunehmend Verbundwerkstoffe eine Verwendung. Diese werden verstärkt z.B. im Bereich des Leitwerks, aber auch im Bereich des Flugzeugrumpfes eingesetzt. Die überaus hohe Festigkeit, Steifigkeit und Korrosionsbeständigkeit in Kombination mit ihrem geringen Gewicht machen moderne Verbundwerkstoffe, insbesondere kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) zu einem wichtigen Werkstoff für die Luftfahrtindustrie. Der verstärkte Einsatz dieser Verbundwerkstoffe bedingt jedoch zugleich auch die Entwicklung und Anwendung geeigneter Diagnose- und Reparaturverfahren.In aircraft, composites are increasingly being used. These are reinforced e.g. used in the tail area, but also in the area of the fuselage. The extremely high strength, rigidity and corrosion resistance combined with their low weight make modern composites, especially carbon fiber reinforced plastics (CFRP) an important material for the aerospace industry. However, the increased use of these composites also requires the development and application of suitable diagnostic and repair procedures.

Aus dem Stand der Technik sind stationäre Fräsroboter bekannt, mit denen die Außenwandung eines Flugzeuges aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff bearbeitet werden kann. Problematisch ist jedoch, dass mit solchen stationären Fräsrobotern nicht jeder Bereich des Flugzeugrumpfes bearbeitet werden kann. Zusätzlich sind aus dem Stand der Technik mobile Roboter bekannt, welche mittels einer Trag- oder Hebevorrichtung, beispielsweise einem Deckenkran oder einem Gabelstapler, relativ zum Flugzeug positioniert werden. Nachteilig an einer solchen Lösung ist jedoch, dass weiterhin nur bestimmte Bereiche des Flugzeugrumpfes erreicht werden können oder mehrere Vorrichtungen notwendig sind, um einen Roboter entsprechend zum Flugzeugrumpf zu positionieren. Zudem werden mehrere Personen und eine aufwendige Hebevorrichtung benötigt, um einen Fräsroboter relativ zu der Außenhaut des Flugzeugs auszurichten und für die geplante Bearbeitung zu positionieren.Stationary milling robots are known from the prior art with which the outer wall of an aircraft made of carbon fiber reinforced plastic can be processed. The problem, however, is that with such stationary milling robots not every area of the fuselage can be processed. In addition, known from the prior art mobile robot, which are positioned by means of a support or lifting device, such as a overhead crane or a forklift, relative to the aircraft. However, a disadvantage of such a solution is that, furthermore, only certain areas of the aircraft fuselage can be reached or several devices are necessary in order to position a robot corresponding to the aircraft fuselage. In addition, several people and a complicated lifting device are needed to align a milling robot relative to the outer skin of the aircraft and to position for the planned processing.

Ferner sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der US 7 155 307 B2 , Roboter bekannt, welche mittels Saugfüßen an einer Oberfläche eines Flugzeuges befestigt werden können, um die Außenhaut des Flugzeuges zu reinigen oder zu inspizieren. Ein solcher Roboter ist jedoch nicht geeignet, um die Außenhaut eines Flugzeuges zu bearbeiten und insbesondere Teile der Außenhaut aus dem Flugzeugrumpf zu trennen.Furthermore, from the prior art, for example from the US 7 155 307 B2 , Robot known, which can be attached by means of suction feet on a surface of an aircraft to clean the outer skin of the aircraft or to inspect. However, such a robot is not suitable for processing the outer skin of an aircraft and in particular for separating parts of the outer skin from the aircraft fuselage.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Positioniervorrichtung vorzuschlagen, mit der eine mobile Vorrichtung zur Diagnose oder Bearbeitung einer Außenwand eines Luftfahrzeuges auf einfache Art und Weise zu einer Außenwand eines Luftfahrzeuges ausgerichtet und/oder an der Außenwand befestigt werden kann, um eine vereinfachte Diagnose oder Bearbeitung der Außenwand zu ermöglichen und insbesondere die Positionierung durch eine einzelne Person zu ermöglichen.The object of the invention is to propose a positioning device with which a mobile device for diagnosis or processing of an outer wall of an aircraft can be aligned in a simple manner to an outer wall of an aircraft and / or attached to the outer wall to a simplified diagnosis or processing allow the outer wall and in particular to allow the positioning by a single person.

Die Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Positioniervorrichtung zur Positionierung eines Manipulators, insbesondere eines Industrieroboters, an einer Außenwand eines Luftfahrzeuges, insbesondere eines Flugzeuges, gelöst, wobei die Positioniervorrichtung einen Bügel mit einem ersten Bügelarm und einem zweiten Bügelarm sowie ein Aufnahmeelement zur Aufnahme eines Manipulators umfasst, wobei die Bügelarme jeweils ein erstes Ende zur zumindest mittelbaren Befestigung an einem Hebemittel aufweisen, wobei die Bügelarme jeweils an ihrem dem ersten Ende abgewandten zweiten Ende eine Aufnahme zur vorzugsweise formschlüssigen Aufnahme des Aufnahmeelements aufweisen, wobei das Aufnahmeelement nach Art einer kardanischen Lagerung in dem Bügel drehbar um eine erste Drehachse und um eine zweite Drehachse gelagert ist, wobei die zweite Drehachse senkrecht zu der ersten Drehachse verläuft. Die erste Drehachse wird im Folgenden auch als A-Achse und die zweite Drehachse als B-Achse bezeichnet. Durch eine solche Positioniervorrichtung kann ein ansonsten zur stationären Anordnung vorgesehener Manipulator auf einfache Art und Weise durch eine einzelne Person an der Außenwand des Luftfahrzeuges positioniert und temporär angebracht werden, sodass bekannte Bearbeitungs- oder Diagnosevorrichtungen für einen mobilen Einsatz adaptiert werden können. Unter einer Außenwand eines Luftfahrzeuges sind in diesem Zusammenhang sämtliche außenliegenden Oberflächen eines Luftfahrzeuges zu verstehen, also bei einem Flugzeug beispielsweise der Rumpf, die Tragflächen und das Leitwerk. Durch eine erfindungsgemäße Positioniervorrichtung kann beispielsweise ein Industrieroboter als Manipulator an der Außenhaut eines Flugzeuges, insbesondere an einem Flugzeugteil aus einem Faserverbundwerkstoff, besonders bevorzugt aus einem mit Kohlenstofffasern verstärktem Kunststoff (CFK), angebracht werden, um eine mobile Diagnose und gegebenenfalls Reparatur des Luftfahrzeuges zu ermöglichen.The object is achieved by a positioning device according to the invention for positioning a manipulator, in particular an industrial robot, on an outer wall of an aircraft, in particular an aircraft, wherein the positioning device comprises a bracket with a first bracket arm and a second bracket arm and a receiving element for receiving a manipulator, wherein the hanger arms each have a first end for at least indirect attachment to a lifting means, wherein the hanger arms respectively at its second end facing away from the first end a receptacle for preferably positive reception of the receiving element, wherein the receiving element in the manner of a gimbal bearing rotatable in the bracket is mounted about a first axis of rotation and about a second axis of rotation, wherein the second axis of rotation is perpendicular to the first axis of rotation. The first axis of rotation is also referred to below as A-axis and the second axis of rotation as B-axis. By such a positioning device, a manipulator otherwise provided for stationary assembly can be easily positioned and temporarily mounted by a single person on the outer wall of the aircraft, so that known processing or diagnostic devices for mobile use can be adapted. Under an outer wall of an aircraft are in this context, all external surfaces of an aircraft to understand, so in an aircraft, for example, the fuselage, the wings and the tail. By a positioning device according to the invention, for example, an industrial robot as a manipulator on the outer skin of an aircraft, in particular on an aircraft part of a fiber composite material, particularly preferably made of a carbon fiber reinforced plastic (CFRP), be mounted to allow a mobile diagnosis and repair of the aircraft if necessary ,

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Verbesserungen und Weiterbildungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Positioniervorrichtung möglich.The features listed in the dependent claims advantageous improvements and developments of the independent claim specified positioning are possible.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Aufnahmeelement derart in den Aufnahmen an den zweiten Enden der Bügelarme aufgenommen ist, dass eine Verbindungslinie zwischen den Aufnahmen im Wesentlichen durch den Schwerpunkt des Aufnahmeelements und/oder eines in dem Aufnahmeelement aufgenommenen Manipulators verläuft. Durch eine Aufnahme des Manipulators an oder nahe seinem Schwerpunkt können die durch den Manipulator auf das Aufnahmeelement ausgeübten Momente gering gehalten werden, sodass ein Verdrehen des Aufnahmeelements entlang der beiden Drehachsen mit relativ geringen Kräften, insbesondere mit Kräften von weniger als 350N möglich ist, sodass die Positionierung von einer einzelnen Person mit durchschnittlichen Körperkräften möglich ist.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the receiving element is received in the receptacles at the second ends of the bail arms such that a connecting line between the receptacles extends substantially through the center of gravity of the receiving element and / or a received in the receiving element manipulator. By receiving the manipulator at or near its center of gravity, the forces exerted by the manipulator on the receiving element moments can be kept low, so that rotation of the receiving element along the two axes of rotation with relatively small forces, in particular with forces of less than 350N is possible, so that Positioning of a single person with average physical forces is possible.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die jeweils ersten Enden der Bügelarme über eine Querstange miteinander verbunden sind. Durch einen Bügel, welcher aus zwei Bügelarmen und einer Querstange zusammengesetzt wird, ist eine besonders einfache und kostengünstige Fertigung des Bügels möglich. Zudem kann durch eine Querstange die Steifigkeit des Bügels verbessert werden, sodass die Gefahr eines Verbiegens oder Verwindens der Bügelarme gegeneinander unter einer von außen einwirkenden Last reduziert wird. Besonders bevorzugt ist dabei, wenn an der Querstange ein Befestigungselement zur Befestigung an dem Hebemittel ausgebildet ist. Durch ein solches Befestigungselement ist eine besonders einfache und komfortable Aufnahme der Positioniervorrichtung an einem Hebemittel möglich. Zudem wird die Gefahr eines Verdrehens oder Verrutschens des Bügels deutlich reduziert, wenn die Querstange oder vorzugsweise das Befestigungselement eine von einer Kreisform abweichende Außenkontur aufweisen, sodass eine formschlüssige Aufnahme der Querstange, insbesondere des Befestigungselements an dem Hebemittel möglich ist.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the respective first ends of the hanger arms are connected to one another via a crossbar. By a bracket, which is composed of two bracket arms and a crossbar, a particularly simple and cost-effective production of the bracket is possible. In addition, by a crossbar, the rigidity of the bracket can be improved, so that the risk of bending or twisting of the hanger arms is reduced against each other under an externally applied load. It is particularly preferred if a fastening element for attachment to the lifting means is formed on the crossbar. By such a fastener a particularly simple and comfortable recording of the positioning device on a lifting means is possible. In addition, the risk of twisting or slipping of the bracket is significantly reduced if the crossbar or preferably the fastener have a deviating from a circular outer contour, so that a positive reception of the crossbar, in particular the fastener is possible on the lifting means.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die ersten Enden der Bügelarme einen größeren Abstand voneinander aufweisen als die zweiten Enden. Dadurch kann der Abstand der beiden Bügelarme im Bereich des Hebemittels vergrößert werden, um zusätzlichen Platz für den Manipulator zu schaffen und auch bei horizontaler Lage des Manipulators eine Drehung um die B-Achse zu ermöglichen.According to an advantageous embodiment of the invention it is provided that the first ends of the hanger arms have a greater distance from each other than the second ends. As a result, the distance between the two hanger arms in the region of the lifting means can be increased in order to create additional space for the manipulator and also to allow a rotation about the B axis in the horizontal position of the manipulator.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Positioniervorrichtung ist vorgesehen, dass das Aufnahmeelement zerstörungsfrei teilbar ist. Dadurch ist eine vereinfachte Aufnahme eines Manipulators möglich, da der Manipulator seitlich in die Positioniervorrichtung eingebracht werden kann und nicht durch die vergleichsweise enge Öffnung in der Stirnseite. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn das Ausnahmeelement mindestens ein Scharnier aufweist, an dem ein Teilsegment des Aufnahmeelements aufklappbar ist. Durch ein aufklappbares Teilsegment ist ein besonders einfaches Einbringen des Manipulators in die Positioniervorrichtung möglich.In a further advantageous embodiment of the positioning device is provided that the receiving element is non-destructively divisible. As a result, a simplified recording of a manipulator is possible because the manipulator can be introduced laterally into the positioning and not through the relatively narrow opening in the front page. It is particularly advantageous if the exception element has at least one hinge on which a partial segment of the receiving element is hinged. By a hinged sub-segment, a particularly simple introduction of the manipulator in the positioning is possible.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Aufnahmeelement einen ersten Ring und einen zweiten Ring aufweist, wobei der zweite Ring konzentrisch zu dem ersten Ring angeordnet ist, wobei der erste Ring über erste Lager drehbar in dem Aufnahmeelement gelagert ist und der zweite Ring über zweite Lager drehbar in dem ersten Ring gelagert ist. Durch zwei jeweils drehbar gelagerte Ringe ist eine kardanische Lagerung eines in dem Aufnahmeelement aufgenommenen Manipulators möglich, sodass eine unabhängige Verdrehung um zwei Achsen möglich ist. Dadurch wird eine besonders einfache Positionierung des Manipulators an der Außenwand des Luftfahrzeuges ermöglicht. Zudem können durch entsprechende Lager die zur Drehung des Manipulators benötigten Kräfte reduziert werden, sodass eine Bedienung durch eine einzelne Person erleichtert wird. Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die ersten Lager und die zweiten Lager jeweils um 90° versetzt an dem ersten Ring angeordnet sind. Dadurch wird sichergestellt, dass die Schnittachsen der beiden Drehachsen im Schwerpunkt des Aufnahmeelements liegen. Dabei trägt der erste Ring an seiner dem Schnittpunkt der Drehachsen abgewandten Seite ein Lagerelement des jeweils ersten Lagers und an seiner dem Schnittpunkt der Drehachsen zugewandten Seite jeweils ein Lagerelement für die jeweils zweiten Lager.According to an advantageous embodiment, it is provided that the receiving element has a first ring and a second ring, wherein the second ring is arranged concentrically to the first ring, wherein the first ring is rotatably supported via first bearing in the receiving element and the second ring on the second Bearing is rotatably mounted in the first ring. By two rotatably mounted rings in each case a gimbal bearing of a received in the receiving element manipulator is possible, so that an independent rotation about two axes is possible. This allows a particularly simple positioning of the manipulator on the outer wall of the aircraft. In addition, the forces required for the rotation of the manipulator can be reduced by appropriate bearings, so that an operation by a single person is facilitated. It is particularly preferred if the first bearing and the second bearing are each arranged offset by 90 ° to the first ring. This ensures that the cutting axes of the two axes of rotation lie in the center of gravity of the receiving element. In this case, the first ring carries on its side facing away from the intersection of the axes of rotation a bearing element of the respective first bearing and at its point of intersection of the axes of rotation facing side in each case a bearing element for the respective second bearing.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Aufnahmeelement ein erstes Trägerelement und ein zweites Trägerelement aufweist, wobei an dem ersten Trägerelement oder an dem zweiten Trägerelement ein Kragen zur Aufnahme des Manipulators ausgebildet ist. Dadurch wird eine Auflagefläche mit einem kleineren Innendurchmesser als der Durchmesser der übrigen Öffnung im Aufnahmeelement geschaffen, wodurch ein Aufliegen des Manipulators auf dem Kragen möglich ist. Dadurch ist eine vereinfachte Aufnahme des Manipulators in dem Aufnahmeelement möglich. Besonders bevorzugt ist dabei, wenn an dem Kragen ein Lagertopf aufgenommen oder der Kragen als Lagertopf ausgebildet ist, um den Manipulator derart aufzunehmen, dass der Schwerpunkt des Manipulators zumindest im Wesentlichen auf der Höhe der Schnittpunkte der ersten und zweiten Drehachse liegt. Durch einen Lagertopf kann der Manipulator derart aufgenommen werden, dass der Schwerpunkt des aufgenommenen Manipulators auf Höhe des Schnittpunkts der Drehachsen liegt. Somit werden durch den Manipulator keine oder nur sehr geringe Momente auf das Aufnahmeelement übertragen, sodass eine Verdrehung der Positioniervorrichtung ohne größere Kraftanstrengung möglich ist.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the receiving element has a first carrier element and a second carrier element, wherein a collar for receiving the manipulator is formed on the first carrier element or on the second carrier element. As a result, a support surface is created with a smaller inner diameter than the diameter of the remaining opening in the receiving element, whereby a resting of the manipulator on the collar is possible. As a result, a simplified recording of the manipulator in the receiving element is possible. It is particularly preferred if a bearing cup is added to the collar or the collar is designed as a bearing cup to receive the manipulator such that the center of gravity of the manipulator is at least substantially at the height of the intersections of the first and second axis of rotation. By a bearing pot, the manipulator can be received such that the center of gravity of the recorded manipulator is at the height of the intersection of the axes of rotation. Thus, no or only very small moments are transmitted to the receiving element by the manipulator, so that a rotation of the positioning device without greater effort is possible.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Positioniervorrichtung mindestens ein Befestigungsmittel zur zerstörungsfreien, reversiblen Verbindung der Positioniervorrichtung an der Außenwand des Luftfahrzeuges und mindestens ein Verbindungs- oder Sicherungselement zur Sicherung einer Position des in der Positioniervorrichtung aufgenommenen Manipulators relativ zur Positioniervorrichtung aufweist. Durch ein Befestigungsmittel kann die Positioniervorrichtung nach der Ausrichtung in einer beliebigen Position an der Außenwand des Luftfahrzeuges fixiert werden. Dabei wird die Position des Manipulators relativ zu der Positioniervorrichtung ebenfalls fixiert, um nach der Ausrichtung eine Bearbeitung oder Analyse der Außenwand zu ermöglichen.According to a further advantageous development, it is provided that the positioning device has at least one fastening means for non-destructive, reversible connection of the positioning device to the outer wall of the aircraft and at least one connecting or securing element for securing a position of the manipulator received in the positioning device relative to the positioning device. By a fastening means, the positioning device can be fixed after alignment in any position on the outer wall of the aircraft. In this case, the position of the manipulator relative to the positioning device is also fixed in order to allow processing after the alignment or analysis of the outer wall.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Positioniervorrichtung mindestens zwei Arme, vorzugsweise genau zwei Arme, aufweist, mit denen die Positioniervorrichtung an der Außenwand des Luftfahrzeuges befestigt ist. Durch zwei Arme an der Positioniervorrichtung können die Auflagepunkte relativ weit von dem Schwerpunkt der Positioniervorrichtung entfernt angebracht werden, wodurch sich mehrere positive Effekte ergeben. Zum einen kann die Last auf eine größere Fläche verteilt werden, sodass die Gefahr einer Beschädigung der Struktur des Luftfahrzeuges durch die Positioniervorrichtung verringert wird. Zum anderen verlängert sich durch die Arme der Hebel beim Abstützen, sodass die Gefahr eines Verkippens der Positioniervorrichtung durch über eine in der Positioniervorrichtung aufgenommene Bearbeitungsvorrichtung und die von dieser Bearbeitungsvorrichtung auf die Positioniervorrichtung ausgeübten Kräfte verringert wird. Besonders bevorzugt ist dabei, wenn an den Enden der zwei Arme sowie an der Aufnahmeöffnung Befestigungsmittel angeordnet sind, mit denen eine Dreipunktauflage auf der Außenwand des Luftfahrzeuges gebildet werden kann. Dadurch kann ein statisch bestimmtes System gebildet werden, welches sich durch drei Auflagepunkte an der Außenwand des Luftfahrzeuges auszeichnet und somit eine besonders stabile Positionierung ermöglicht.According to a further advantageous embodiment of the invention it is provided that the positioning device has at least two arms, preferably exactly two arms, with which the positioning device is attached to the outer wall of the aircraft. By two arms on the positioning device, the support points can be mounted relatively far away from the center of gravity of the positioning device, resulting in several positive effects. On the one hand, the load can be distributed over a larger area, so that the risk of damage to the structure of the aircraft is reduced by the positioning device. On the other hand extends by the arms of the lever when supporting, so that the risk of tilting of the positioning device is reduced by a received in the positioning device processing and the force exerted by this processing device on the positioning forces. It is particularly preferred if at the ends of the two arms and the receiving opening fastening means are arranged, with which a three-point support on the outer wall of the aircraft can be formed. As a result, a statically determined system can be formed, which is characterized by three support points on the outer wall of the aircraft and thus enables a particularly stable positioning.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Befestigungsmittel Saugnäpfe umfassen. According to an advantageous development of the invention it is provided that the fastening means comprise suction cups.

Durch Saugnäpfe ist eine besonders einfache und reversibel lösbare Befestigung der Positioniervorrichtung an der Außenwand des Lauffahrzeuges möglich. Alternativ können an dem Luftfahrzeug Aufnahmebohrungen zur temporären Fixierung der Positioniervorrichtung vorgesehen sein. Hierzu notwendige Öffnungen können vorzugsweise in die CFK-Struktur des Flugzeugrumpfes eingelassen sein und im Betrieb durch Blindstopfen verschlossen werden.By suction cups is a particularly simple and reversible detachable attachment of the positioning device on the outer wall of the running vehicle possible. Alternatively, mounting holes for temporarily fixing the positioning device can be provided on the aircraft. For this purpose necessary openings may preferably be embedded in the CFRP structure of the aircraft fuselage and be closed during operation by blind plugs.

In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Aufnahmeöffnung kreisrund ausgebildet ist. Durch die kreisrunde Aufnahme wird die Aufnahme eines Industrieroboters erleichtert. Industrieroboter weisen vorzugsweise einen zylindrischen Fuß auf, welcher in dieser kreisrunden Ausnehmung aufgenommen werden kann und somit einfach mit der Positioniervorrichtung zu verbinden ist.In a further preferred embodiment of the invention it is provided that the receiving opening is circular. The circular recording facilitates the recording of an industrial robot. Industrial robots preferably have a cylindrical foot, which can be accommodated in this circular recess and thus is easy to connect to the positioning device.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass an der Aufnahmeöffnung Arretierbolzen zur temporären Verbindung der Positioniervorrichtung mit dem Manipulator angeordnet sind. Um den Manipulator, insbesondere einen Industrieroboter, an der Positioniervorrichtung zu fixieren, sind an dem Aufnahmeelement Arretierbolzen vorgesehen, mit welcher der Manipulator formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der Positioniervorrichtung verbunden werden kann. Dadurch lässt sich der Manipulator gegen ein Verdrehen sichern und ermöglicht so die sichere Ausrichtung des Manipulators am Flugzeug.According to an advantageous development of the invention it is provided that locking pins for temporary connection of the positioning device with the manipulator are arranged on the receiving opening. In order to fix the manipulator, in particular an industrial robot, on the positioning device, locking pins are provided on the receiving element, with which the manipulator can be positively and / or non-positively connected to the positioning device. As a result, the manipulator can be secured against rotation and thus enables the secure alignment of the manipulator on the aircraft.

In einer weiteren Verbesserung der Erfindung ist vorgesehen, dass an dem Bügel und/oder an dem Aufnahmeelement Verriegelungselemente vorgesehen sind. Durch die Verriegelungselemente, insbesondere durch Kugelsperrbolzen, sind die beiden Stege des Aufnahmeelements miteinander verbindbar. Durch das Entfernen des Kugelsperrbolzens lassen sich die Stege aufklappen und der Topf mit dem Manipulator aus dem Aufnahmeelement entnehmen. Alternativ lassen sich die beiden Systeme auch durch Entfernen der beiden anderen Kugelsperrbolzen am Ende der Arme trennen. Zusätzlich ist vorgesehen, dass der Bügel zwischen einer Montageposition für eine Aufnahme des Manipulators und einer Bedienposition schwenkbar ist. Dadurch kann der Bügel als Absturzsicherung für einen in der Positioniervorrichtung aufgenommenen Manipulator dienen. Zudem kann durch den Bügel ein Führen des in der Positioniervorrichtung aufgenommenen Manipulators erleichtert werden, sodass der Manipulator von einer einzelnen Person positioniert und bedient werden kann.In a further improvement of the invention it is provided that locking elements are provided on the bracket and / or on the receiving element. By the locking elements, in particular by ball lock pins, the two webs of the receiving element are connected to one another. By removing the ball locking pin, the webs can be opened and remove the pot with the manipulator from the receiving element. Alternatively, the two systems can be separated by removing the other two ball lock pins at the end of the arms. In addition, it is provided that the bracket between a mounting position for receiving the manipulator and an operating position is pivotable. As a result, the bracket can serve as fall protection for a manipulator received in the positioning device. In addition, guiding of the manipulator accommodated in the positioning device can be facilitated by the bracket so that the manipulator can be positioned and operated by a single person.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass an dem Bügel und/oder an dem Aufnahmeelement Verriegelungselemente vorgesehen sind, um die Position des Aufnahmeelements und/oder des Manipulators relativ zu dem Bügel zu fixieren und eine Verdrehung um die erste Drehachse und um die zweite Drehachse zu unterbinden. Dadurch kann nach einer groben Vorpositionierung des Manipulators der Manipulator relativ zu dem Luftfahrzeug fixiert werden, sodass eine spätere genaue und exakte Positionierung zur Bearbeitung oder Analyse der Außenwand des Luftfahrzeuges durch eine Person erfolgen kann.In an advantageous development of the invention it is provided that on the bracket and / or on the receiving element locking elements are provided to fix the position of the receiving element and / or the manipulator relative to the bracket and a rotation about the first axis of rotation and the second To prevent rotation axis. As a result, after a rough pre-positioning of the manipulator, the manipulator can be fixed relative to the aircraft, so that a later accurate and exact positioning for processing or analysis of the outer wall of the aircraft can be done by a person.

Erfindungsgemäß wird ein Bearbeitungs- oder Diagnosesystem für die Außenwand eines Luftfahrzeuges vorgeschlagen, welches eine erfindungsgemäße Positioniervorrichtung sowie einen Manipulator aufweist, welcher in der Positioniervorrichtung aufgenommen ist. Durch ein solches Bearbeitungssystem ist die spanende Bearbeitung der Außenwand des Luftfahrzeuges, insbesondere ein Heraustrennen eines Rumpfsegmentes, möglich, um das entsprechende Rumpfsegment auszutauschen. Durch eine Diagnosevorrichtung kann die Außenwand des Luftfahrzeuges auf Beschädigungen untersucht werden, um eine mögliche Vorschädigung des Luftfahrzeuges zu erkennen, bevor es zu einem größeren Folgeschaden kommt.According to the invention, a processing or diagnostic system for the outer wall of an aircraft is proposed, which has a positioning device according to the invention and a manipulator, which is accommodated in the positioning device. By such a processing system, the machining of the outer wall of the aircraft, in particular a separation of a fuselage segment, possible to exchange the corresponding fuselage segment. A diagnostic device can be used to inspect the outer wall of the aircraft for damage in order to detect a possible pre-damage of the aircraft before it leads to greater consequential damage.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Bearbeitungs- oder Diagnosesystem einen Industrieroboter umfasst. Ein Industrieroboter ist eine weit verbreitete und vergleichsweise kostengünstige Variante eines Manipulators. Industrieroboter können durch eine entsprechende Programmierung und eine Auswahl von Werkzeugen für verschiedene Aufgaben genutzt werden. So können sowohl durch eine entsprechende Werkzeugauswahl sowohl eine Diagnose, als auch eine Bearbeitung und Reparatur der Außenwand des Luftfahrzeuges durchgeführt werden.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the processing or diagnostic system comprises an industrial robot. An industrial robot is a widespread and relatively inexpensive variant of a manipulator. Industrial robots can be used for various tasks through appropriate programming and a choice of tools. So both a diagnosis, as well as a processing and repair of the outer wall of the aircraft can be performed both by an appropriate tool selection.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Manipulator an oder nahe seinem Schwerpunkt in der Positioniervorrichtung gelagert ist. Durch eine Lagerung des Manipulators am Schwerpunkt bzw. in unmittelbarer Nähe des Schwerpunkts können die auftretenden Kräfte und Momente gleichmäßig in die Positioniervorrichtung eingeleitet werden, sodass die Gefahr eines Verkippens des Manipulators gegenüber der Positioniervorrichtung verringert wird.In a further preferred embodiment of the invention it is provided that the manipulator is mounted at or near its center of gravity in the positioning device. By mounting the manipulator at the center of gravity or in the immediate vicinity of the center of gravity, the forces and torques occurring can be introduced uniformly into the positioning device, so that the risk of tilting of the manipulator relative to the positioning device is reduced.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Industrieroboter mindestens ein Werkzeug zur spanenden Bearbeitung der Außenwand des Luftfahrzeuges trägt. Durch ein Werkzeug zur spanenden Bearbeitung kann ein Teil der Außenwand zur Reparatur des Luftfahrzeuges aus der restlichen Außenwand herausgetrennt werden und durch ein neues, passendes Bauteil ersetzt werden. Dabei ist vorzugsweise das Heraustrennen eines Bauteils aus einem Faserverbundwerkstoff, insbesondere einem mit Kohlenstofffasern verstärktem Kunststoff (CFK), vorgesehen, wobei ein entsprechendes Ersatzteil das herausgetrennte Bauteil ersetzt. Das neue Bauteil wird vorzugsweise mittels eines Klebeprozesses fixiert, wodurch keine zusätzliche Bearbeitung der restlichen Außenwand des Luftfahrzeuges notwendig ist und somit die restliche Außenwand nicht zusätzlich geschwächt wird. Alternativ kann das erfindungsgemäße Bearbeitungs- oder Diagnosesystem auch zur Bearbeitung von Außenwänden aus Metall, insbesondere aus Aluminium, genutzt werden, um eine schnelle Überprüfung und ggf. Reparatur der Außenwand zu ermöglichen.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the industrial robot carries at least one tool for machining the outer wall of the aircraft. By means of a tool for machining a part of the outer wall can be cut out for the repair of the aircraft from the rest of the outer wall and replaced by a new, matching component. In this case, the separation out of a component from a fiber composite material, in particular a carbon fiber reinforced plastic (CFRP), is preferably provided, wherein a corresponding spare part replaced the separated component. The new component is preferably fixed by means of an adhesive process, whereby no additional processing of the remaining outer wall of the aircraft is necessary and thus the remaining outer wall is not additionally weakened. Alternatively, the processing or diagnostic system according to the invention can also be used for machining outer walls made of metal, in particular aluminum, in order to enable a quick check and, if necessary, repair of the outer wall.

Besonders bevorzugt ist dabei, wenn der Industrieroboter ein Schneidwerkzeug, vorzugsweise ein Bohr- oder Fräswerkzeug, aufweist, welches zur spanenden Bearbeitung der Oberfläche des Flugzeuges vorgesehen ist.It is particularly preferred if the industrial robot has a cutting tool, preferably a drilling or milling tool, which is provided for machining the surface of the aircraft.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Industrieroboter ein Klebewerkzeug aufweist. Bei der Reparatur einer Außenwand aus einem Faserverbundwerkstoff ist es vorteilhaft, wenn der Industrieroboter zur Einpassung eines Ersatzteiles ein Klebewerkzeug aufweist, mit welchem das Ersatzteil in die restliche Außenwand des Luftfahrzeuges eingeklebt werden kann.In a further advantageous embodiment of the invention it is provided that the industrial robot has a glue tool. When repairing an outer wall of a fiber composite material, it is advantageous if the industrial robot for fitting a spare part has a glue tool, with which the spare part can be glued into the remaining outer wall of the aircraft.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Industrieroboter mindestens eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung der Außenwand des Luftfahrzeuges trägt. Um die Funktionsfähigkeit des Luftfahrzeuges nicht zu gefährden, ist eine zerstörungsfreie Prüfung der Außenwand in regelmäßigen Inspektionsintervallen notwendig. Dabei kann neben einer Sichtprüfung auf oberflächliche (sichtbare) Beschädigungen oder Risse auch eine zerstörungsfreie Materialprüfung erfolgen, welche durch den Industrieroboter ermöglicht wird.According to a further advantageous embodiment of the invention it is provided that the industrial robot carries at least one device for nondestructive testing of the outer wall of the aircraft. In order not to endanger the functioning of the aircraft, a non-destructive examination of the outer wall at regular inspection intervals is necessary. This can be done in addition to a visual inspection for superficial (visible) damage or cracks and a non-destructive material testing, which is made possible by the industrial robot.

Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung mindestens eine Quelle zur Emittierung von Radarwellen, Ultraschall, Röntgenstrahlen oder zur Thermographie aufweist. Die oben genannten Verfahren sind geeignet, um eine Außenwand aus einem metallischen Werkstoff und/oder einem Faserverbundwerkstoff zerstörungsfrei zu untersuchen. Dabei ist bevorzugt, wenn der Industrieroboter mindestens einen Prüfkopf trägt, mit dem eine solche zerstörungsfreie Prüfung durchgeführt werden kann.It is particularly preferred if the device for non-destructive testing has at least one source for emitting radar waves, ultrasound, X-rays or for thermography. The abovementioned methods are suitable for non-destructive testing of an outer wall of a metallic material and / or a fiber composite material. It is preferred if the industrial robot carries at least one probe with which such a non-destructive test can be performed.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt

1 einen Bügel einer erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung;
2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung;
3 ein Aufnahmeelement einer erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung;
4 eine weitere Ansicht einer erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung;
5 ein Ausführungsbeispiel der Positioniervorrichtung, bei der ein Lagertopf in dem Aufnahmeelement aufgenommen ist;
6 den Aufnahmetopf aus 5 in einer weiteren Darstellung;
7 mehrere Ansichten einer erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung, in der ein Industrieroboter aufgenommen ist;
8 den Anschlussbereich der Positioniervorrichtung für einen Fuß eines Manipulators in Detaildarstellung;
9 eine Seitenhalterung der Positioniervorrichtung in Detaildarstellung;
10 ein Sicherungselement zur Fixierung einer Position des Aufnahmeelements relativ zu dem Bügel der Positioniervorrichtung;
11 eine Ansicht der Öffnung eines Haltebügels der Positioniervorrichtung in Detaildarstellung;
12 eine weitere Ansicht des Haltebügels;
13 eine Ansicht der Begrenzung der Aufnahmeöffnung der Positioniervorrichtung;
14 ein erfindungsgemäßes Bearbeitungs- oder Diagnosesystem an einer Außenwand eines Flugzeugrumpfes;
15 das Bearbeitungs- oder Diagnosesystem an einer Tragfläche eines Flugzeuges;
16 ein erfindungsgemäßes Bearbeitungs- oder Diagnosesystem;
17 eine weitere Darstellung eines erfindungsgemäßen Bearbeitungs- oder Diagnosesystems.

The invention will be explained below with reference to preferred embodiments with reference to the accompanying figures. It shows

1 a bracket of a positioning device according to the invention;
2 an embodiment of a positioning device according to the invention;
3 a receiving element of a positioning device according to the invention;
4 a further view of a positioning device according to the invention;
5 an embodiment of the positioning device, in which a bearing cup is received in the receiving element;
6 the pot 5 in another illustration;
7 a plurality of views of a positioning device according to the invention, in which an industrial robot is received;
8th the connection region of the positioning device for a foot of a manipulator in detail;
9 a side bracket of the positioning device in detail;
10 a securing element for fixing a position of the receiving element relative to the bracket of the positioning device;
11 a view of the opening of a retaining clip of the positioning device in detail;
12 another view of the retaining clip;
13 a view of the boundary of the receiving opening of the positioning device;
14 an inventive processing or diagnostic system on an outer wall of an aircraft fuselage;
15 the processing or diagnostic system on a wing of an aircraft;
16 an inventive processing or diagnostic system;
17 a further illustration of a processing or diagnostic system according to the invention.

In 2 ist eine erfindungsgemäße Positioniervorrichtung 10 dargestellt. Die Positioniervorrichtung 10 umfasst einen in 1 detailliert dargestellten Bügel 30 sowie ein in 3 dargestelltes Aufnahmeelement 19. Der Bügel 30 umfasst einen ersten Bügelarm 58 und einen zweiten Bügelarm 59, welche an ihren jeweils ersten Enden 68, 69 über eine Querstange 60 miteinander verbunden sind. Die Querstange 60 weist ein im Wesentlichen rundes Profil auf. Alternativ kann die Querstange 60 auch ein Mehrkant-Profil, insbesondere ein Dreikant-, Vierkant- oder Sechskant-Profil, aufweisen. An der Querstange 60 ist ein Befestigungselement 63 angeordnet, welches drehfest, beispielsweise mittels einer Schweißverbindung, mit der Querstange 60 verbunden ist. Die Bügelarme 58, 59 weisen in ihrem Verlauf von dem jeweils ersten Ende 68, 69 zu ihrem jeweils zweiten Ende 70, 71 einen S-Schlag 72 auf. Dadurch weisen die ersten Enden 68, 69 einen größeren Abstand voneinander auf als die zweiten Enden 70, 71. Dadurch kann zwischen den beiden ersten Enden 68, 69 zusätzlicher Platz geschaffen werden, um einen Manipulator 11 auch in horizontaler Lage um eine in 3 dargestellte B-Achse drehen zu können. An den jeweils zweiten Enden 70, 71 sind Aufnahmen 61 zu Aufnahme des in 3 dargestellten Aufnahmeelements 19 ausgebildet, welche eine formschlüssige oder kraftschlüssige Aufnahme des Aufnahmeelements 19 ermöglichen. Alternativ kann der Bügel 30 auch ohne eine Querstange 60 ausgeführt werden, wobei die Bügelarme 58, 59 dann direkt von einem Hebemittel 75 aufgenommen werden. Das Aufnahmeelement 19 weist einen ersten Ring 76 und einen konzentrisch zum ersten Ring 76 angeordneten zweiten Ring 77 auf, welche als kardanische Lagerung für einen in dem zweiten Ring 77 aufgenommenen Manipulator 11 dienen. Der erste Ring des Aufnahmeelements 19 ist in einem ersten Lager 78 mit einem ersten Gelenk 62 um eine Achse A - A drehbar in den Aufnahmen 61 des Bügels 30 gelagert. Der zweite Ring 77 ist in einem zweiten Lager 79 mit einem zweiten Gelenk 64 drehbar um eine Achse B - B gelagert, welche senkrecht zu der ersten Achse A - A verläuft.In 2 is a positioning device according to the invention 10 shown. The positioning device 10 includes an in 1 detailed illustrated bracket 30 as well as an in 3 illustrated receiving element 19 , The coat hanger 30 includes a first bail arm 58 and a second bail arm 59 , which at their respective first ends 68 . 69 over a crossbar 60 connected to each other. The crossbar 60 has a substantially round profile. Alternatively, the crossbar 60 also a polygonal profile, in particular a triangular, Square or hexagonal profile. At the crossbar 60 is a fastener 63 arranged, which is non-rotatably, for example by means of a welded joint, connected to the crossbar 60. The hanger arms 58 . 59 point in their course from the respective first end 68 . 69 to their respective second end 70 . 71 an S-hit 72 on. This shows the first ends 68 . 69 a greater distance apart than the second ends 70 . 71 , This allows between the two first ends 68 . 69 additional space to be created to a manipulator 11 also in a horizontal position around an in 3 to rotate shown B-axis. At the respective second ends 70 . 71 are shots 61 to take up the in 3 shown receiving element 19 formed, which allow a positive or non-positive reception of the receiving element 19. Alternatively, the hanger 30 even without a crossbar 60 be executed, wherein the hanger arms 58 . 59 then directly from a lifting device 75 be recorded. The receiving element 19 has a first ring 76 and one concentric with the first ring 76 arranged second ring 77 which serves as a gimbal for one in the second ring 77 recorded manipulator 11 serve. The first ring of the receiving element 19 is in a first bearing 78 with a first joint 62 about an axis A - A rotatable in the recordings 61 of the temple 30 stored. The second ring 77 is in a second camp 79 with a second joint 64 rotatably supported about an axis B - B, which is perpendicular to the first axis A - A.

In 3 ist eine weitere Ansicht des Aufnahmeelements 19 der Positioniervorrichtung 10 dargestellt. Das Aufnahmeelement 19 umfasst einen Aufnahmering mit einem ersten Trägerelement 73 und einem zweiten Trägerelement 74. Die Trägerelemente 73, 74 sind durch Lagerstellen eines Gleitlagers 36 verbunden. Dabei ist der Aufnahmering des Aufnahmeelements 19 zerstörungsfrei teilbar und kann an in 9 dargestellten Scharnieren 35 aufgeklappt werden, sodass ein Manipulator 11, insbesondere ein Industrieroboter 21, in das Aufnahmeelement 19 eingeführt und in diesem aufgenommen werden kann. Dabei weist der Aufnahmering einen ersten Steg 44 und einen zweiten Steg 45 auf, welche jeweils über ein Scharnier 35 mit dem restlichen Abschnitt des Aufnahmerings verbunden sind. Die jeweils ersten Lager 78 sind vorzugsweise als Gleitlager ausgebildet und erlauben eine Drehbewegung um die erste Drehachse A - A. Die jeweils zweiten Lager 79 sind als Gleitlager 36 ausgebildet und können einen Kragen 67 an dem Manipulator 11 oder einem Lagerelement 66 zur Lagerung des Manipulators 11 aufnehmen. Dabei sind sowohl an dem jeweils ersten Lager 78 als auch an dem zweiten Lager 79 ein Sicherungselement 14 vorgesehen, um nach einer Verdrehung die Position des Aufnahmeelements 19 bzw. des in dem Aufnahmeelement 19 aufgenommenen Manipulators 11 relativ zu der Positioniervorrichtung 10 zu sichern. Zwischen dem ersten und dem zweiten Trägerelement 73, 74 ist ein Spalt 80 ausgebildet, welcher bei einem unterbrochenen Kragen 67 alternativ oder zusätzlich zu dem Gleitlager 36 als Lagerstelle genutzt werden kann.In 3 is another view of the receiving element 19 the positioning device 10 is shown. The receiving element 19 includes a receiving ring with a first support member 73 and a second carrier element 74 , The carrier elements 73 . 74 are by bearings of a plain bearing 36 connected. In this case, the receiving ring of the receiving element 19 nondestructible and divisible in 9 hinges shown 35 be unfolded, so a manipulator 11 , in particular an industrial robot 21 , in the receiving element 19 introduced and can be included in this. In this case, the receiving ring has a first bridge 44 and a second jetty 45 on, each with a hinge 35 connected to the remaining portion of the receiving ring. The respective first bearings 78 are preferably designed as sliding bearings and allow a rotational movement about the first axis of rotation A - A. The respective second bearing 79 are as plain bearings 36 trained and can a collar 67 on the manipulator 11 or a bearing element 66 for supporting the manipulator 11 take up. Here are both at the respective first camp 78 as well as at the second camp 79 a fuse element 14 provided to the position of the receiving element after a rotation 19 or in the receiving element 19 recorded manipulator 11 relative to the positioning device 10 to secure. Between the first and the second carrier element 73 . 74 is a gap 80 formed, which at a broken collar 67 alternatively or in addition to the sliding bearing 36 can be used as a storage location.

In 4 ist das Aufnahmeelement 19 in den Bügel 30 der Positioniervorrichtung 10 eingesetzt. Dabei kann der Manipulator 11 wahlweise in die bereits fertig montierte Positioniervorrichtung 10 eingesetzt werden, oder alternativ zunächst in das Aufnahmeelement 19 eingesetzt werden, wobei das Aufnahmeelement 19 mitsamt des im Aufnahmeelement 19 aufgenommenen Manipulators 11 dann in die Aufnahmen 61 an den jeweils zweiten Enden 70, 71 der Bügelarme 58, 59 eingesetzt und mit diesen verbunden werden.In 4 is the receiving element 19 in the temple 30 the positioning device 10 is inserted. In this case, the manipulator 11 optionally be used in the already assembled positioning device 10, or alternatively initially used in the receiving element 19, wherein the receiving element 19 together with the receiving element 19 recorded manipulator 11 then into the recordings 61 at the respective second ends 70, 71 of the hanger arms 58 . 59 be used and connected to these.

In 5 ist ein in das Aufnahmeelement 19 eingesetztes Lagerelement 66 zur Lagerung des Manipulators 11 dargestellt. Dabei kann durch das Lagerelement 66 die Position des Manipulators 11 relativ zu dem Aufnahmeelement 19 angepasst werden, um eine Aufnahme des Manipulators 11 nahe seinem Schwerpunkt zu ermöglichen. Das Lagerelement 66 weist einen in 6 dargestellten Kragen 67 auf, welcher in den Lagerstellen des Gleitlagers 36 aufgenommen werden kann und somit eine einfache Verdrehung des Manipulators 11 um die zweite Drehachse B - B ermöglicht. Somit kann der in der Positioniervorrichtung 10 aufgenommene Manipulator 11 ebenso wie bei der in 2 dargestellten kardanischen Lagerung um zwei Achsen gedreht werden und durch das Hebemittel 75 in der Höhe angepasst werden, sodass quasi jede Position relativ zu der Außenwand 101 des Luftfahrzeuges 100 erreicht werden kann.In 5 is one in the receiving element 19 used bearing element 66 for storage of the manipulator 11 shown. It can by the bearing element 66 the position of the manipulator 11 relative to the receiving element 19 be adapted to a recording of the manipulator 11 close to its center of gravity. The bearing element 66 has an in 6 illustrated collar 67 on, which can be accommodated in the bearings of the sliding bearing 36 and thus a simple rotation of the manipulator 11 about the second axis of rotation B - B allows. Thus, in the positioning device 10 recorded manipulator 11 as well as in the 2 gimbals shown are rotated about two axes and by the lifting means 75 be adjusted in height, so that virtually any position relative to the outer wall 101 of the aircraft 100 can be achieved.

7 zeigt eine erfindungsgemäße Positioniervorrichtung 10 zur Positionierung eines Manipulators 11 an einer Außenwand 101 eines Luftfahrzeuges 100, insbesondere eines Flugzeuges 102. Der Manipulator 11 weist Befestigungsmittel 12 in Form von Saugnäpfen 17 zur zerstörungsfreien, reversibel lösbaren Verbindung der Positioniervorrichtung 10 mit der Außenwand 101 des Luftfahrzeuges 100 auf. Die Positioniervorrichtung 10 weist in dem Aufnahmeelement 19 eine Aufnahmeöffnung 13 zur Aufnahme des Manipulators 11, insbesondere eines Industrieroboters 21, auf. Ferner sind an dem Manipulator 11 zwei Arme 15, 15a, 15b ausgebildet. An den Enden 16, 16a, 16b der Arme 15, 15a, 15b sowie in Verlängerung der Aufnahmeöffnung 13 sind drei Befestigungsmittel 12, 17 angeordnet, mit denen eine Dreipunkt-Auflage des Manipulators 11 bzw. der Positioniervorrichtung 10 an der Außenwand 101 des Luftfahrzeuges 100 möglich ist. Die Arme 15 und die Befestigungsmittel 12, 17 können alternativ auch Teil eines Grundgerüsts 20 des Manipulators 11 oder der Positioniervorrichtung 10 sein, in welchem das Aufnahmeelement 19 drehbar bzw. schwenkbar gelagert ist. Die Positioniervorrichtung 10 umfasst ferner einen Bügel 30, mit welchem die Positioniervorrichtung 10 an einem Hebemittel 75 befestigbar ist, wobei der Bügel 30 um die erste Drehachse A - A an dem Aufnahmeelement 19 schwenkbar ist. Die Positioniervorrichtung 10 weist eine hinreichende Biegesteifigkeit und Torsionssteifigkeit auf, um auch schwere Manipulatoren 11 wie beispielsweise Industrieroboter 21 mit einem Gewicht von mehr als 50 kg aufnehmen zu können. 7 shows a positioning device according to the invention 10 for positioning a manipulator 11 on an exterior wall 101 of an aircraft 100 , in particular an aircraft 102 , The manipulator 11 has fastening means 12 in the form of suction cups 17 for the non-destructive, reversibly detachable connection of the positioning device 10 with the outer wall 101 of the aircraft 100 on. The positioning device 10 points in the receiving element 19 a receiving opening 13 for receiving the manipulator 11 , in particular an industrial robot 21, on. Further, on the manipulator 11 two arms 15 . 15a . 15b educated. At the ends 16 . 16a . 16b the poor 15 . 15a . 15b as well as in extension of the receiving opening 13 are three fasteners 12 . 17 arranged, with which a three-point edition of the manipulator 11 or the positioning device 10 on the outer wall 101 of the aircraft 100 is possible. The poor 15 and the fasteners 12 . 17 Alternatively, they can also be part of a skeleton 20 of the manipulator 11 or the positioning 10 be, in which the receiving element 19 is rotatably or pivotally mounted. The positioning device 10 further comprises a bracket 30 with which the positioning device 10 on a lifting device 75 is attachable, the bracket 30 about the first axis of rotation A - A on the receiving element 19 is pivotable. The positioning device 10 has a sufficient bending stiffness and torsional stiffness, to heavy manipulators 11 such as industrial robots 21 weighing more than 50 kg.

In 8 ist ein Anschlussbereich der Positioniervorrichtung 10 für einen zylindrischen Fuß des Manipulators 11 gezeigt. Der Anschlussbereich weist eine Anschlussschraube 40 zur Fixierung des Grundgerüstes 20 des Manipulators 11 auf. Die Seitenhalterung weist ferner eine Fußplatte 41 auf, welche mittels einer weiteren Anschlussschraube 52 mit dem Grundgerüst 20 des Manipulators 11 verbindbar ist. Der Manipulator 11 wird an der Fußplatte 41 der Positioniervorrichtung 10 über eine Gewindebohrung fixiert. Zusätzlich kann die Fußplatte 41 eine Öffnung 54 für einen Passstift 39 aufweisen, um eine exaktere Positionierung des Fußes des Manipulators 11 zu ermöglichen. An dem Grundgerüst 20, insbesondere an der Fußplatte 41, sind Anschlusselemente 43 vorgesehen, mit denen eine Blechverkleidung 42 die Fußplatte 41 mit dem Kragen 67 verbindet und somit eine Lagerung des Manipulators 11 im Schwerpunkt ermöglicht. Alternativ kann das Grundgerüst 20 auch Teil der Positioniervorrichtung 10 sein.In 8th is a connection area of the positioning device 10 for a cylindrical foot of the manipulator 11 shown. The connection area has a connection screw 40 for fixing the skeleton 20 of the manipulator 11 on. The side bracket further includes a foot plate 41 on, which by means of another terminal screw 52 with the skeleton 20 of the manipulator 11 is connectable. The manipulator 11 gets on the foot plate 41 the positioning device 10 fixed via a threaded hole. In addition, the foot plate 41 an aperture 54 for a dowel pin 39 to provide a more accurate positioning of the foot of the manipulator 11 to enable. On the skeleton 20 , in particular on the foot plate 41 , Connection elements 43 are provided, with which a sheet metal lining 42, the base plate 41 with the collar 67 connects and thus storage of the manipulator 11 in focus allows. Alternatively, the skeleton 20 also be part of the positioning device 10.

In 9 ist eine Seitenhalterung der Positioniervorrichtung 10 gezeigt. Die Seitenhalterung umschließt die zylindrische Aufnahmeöffnung 13 und weist ein Scharnier 35 auf, mit welchem ein in 3 dargestellter Steg 44, 45 des Aufnahmeelements 19 schwenkbar an dem Grundgerüst 20 der Positioniervorrichtung 10 befestigt ist. Die Seitenhalterung weist ferner ein Gleitlager 36, ein Blech 37 und einen Haltering 38 auf.In 9 is a side bracket of the positioning device 10 shown. The side bracket encloses the cylindrical receiving opening 13 and has a hinge 35 on, with which one in 3 illustrated bridge 44 . 45 of the receiving element 19 pivotable on the skeleton 20 the positioning device 10 is attached. The side bracket further includes a sliding bearing 36, a plate 37 and a retaining ring 38 on.

In 10 ist ein Sicherungselement 14 zur Fixierung einer Position eines in der Positioniervorrichtung 10 aufgenommenen Manipulators 11 dargestellt. Das Sicherungselement 14 umfasst einen Arretierbolzen 18 und eine gelochte Scheibe 53. An der gelochten Scheibe 53 ist ein Anschluss 31 für den Bügel 30 befestigt, sodass die Position des Bügels 30 durch ein Einrasten des Arretierbolzens 18 in der gelochten Scheibe 53 fixiert werden kann und eine Arretierung relativ zu der ersten Drehachse A - A möglich ist.In 10 is a security element 14 for fixing a position of one in the positioning device 10 recorded manipulator 11 shown. The fuse element 14 includes a locking pin 18 and a perforated disc 53 , At the perforated disc 53 is a connection 31 for the temple 30 attached, so that the position of the bracket 30 by a locking of the locking pin 18 in the perforated disc 53 can be fixed and a locking relative to the first axis of rotation A - A is possible.

In 11 ist eine weitere Ansicht der Aufnahmeöffnung 13 des Aufnahmeelements 19 der Positioniervorrichtung 10 gezeigt. Das Aufnahmeelement 19 umfasst einen ersten Steg 44 und einen zweiten Steg 45, welche mittels eines in 12 dargestellten Verschlusses 47 verbunden sind. An dem Aufnahmeelement 19 ist ein Sicherungselement 14 in Form eines Arretierbolzens 33 ausgebildet, mit welchem an einer Arretierung 55 eine Fixierung relativ zu der zweiten Drehachse B - B möglich ist. Der erste und der zweite Steg 44, 45 sind jeweils über Gelenkbolzen 46 mit dem Grundgerüst 20 der Positioniervorrichtung 10 verbunden. An dem Aufnahmeelement 19 sind eine Sicherungslasche 34 und eine Ringhalterung 32 ausgebildet.In 11 is another view of the receiving opening 13 the receiving element 19 of the positioning device 10 shown. The receiving element 19 comprises a first web 44 and a second jetty 45 , which by means of a in 12 shown closure 47 are connected. On the receiving element 19 is a security element 14 in the form of a locking bolt 33 designed, with which on a lock 55 a fixation relative to the second axis of rotation B - B is possible. The first and the second footbridge 44 . 45 are each about hinge pins 46 with the skeleton 20 the positioning device 10 connected. On the receiving element 19 are a security tab 34 and a ring holder 32 educated.

In 12 und 13 sind weitere Ansichten der Begrenzung der Aufnahmeöffnung 13 der Positioniervorrichtung 10 dargestellt. 12 zeigt eine weitere Ansicht des in 11 dargestellten Abschnitts der Begrenzung der Aufnahmeöffnung 13. Dabei ist zu erkennen, dass an dem Steg 45 ein Arretierbolzen 18 zur Fixierung einer Position angeordnet ist.In 12 and 13 are other views of the boundary of the receiving opening 13 the positioning device 10 shown. 12 shows another view of the in 11 shown portion of the boundary of the receiving opening 13 , It can be seen that at the bridge 45 a locking bolt 18 is arranged to fix a position.

13 zeigt einen dem in 11 und 12 gegenüberliegenden Halbkreisbogen des Aufnahmeelements 19. Das Aufnahmeelement 19 weist einen dritten Steg 48 auf, an dem eine Rückhalterung 50 zur Aufnahme des Fußes des Manipulators 11 ausgebildet ist. Der dritte Steg 48 ist an einem Seitenteil 49 des Grundgerüstes 20 mittels einer Schraubverbindung 51 befestigt. Dabei sind Passstifte 39 vorgesehen, um eine genauere relative Lage des dritten Steges 48 bezüglich der Seitenteile 49 zu ermöglichen. 13 shows a the in 11 and 12 opposite semicircular arc of the receiving element 19 , The receiving element 19 has a third web 48 on which a retainer 50 for receiving the foot of the manipulator 11 is trained. The third footbridge 48 is on a side panel 49 of the skeleton 20 by means of a screw connection 51 attached. There are dowel pins 39 provided a more accurate relative position of the third bridge 48 concerning the side parts 49 to enable.

In 14 ist ein Einsatz des Bearbeitungs- oder Diagnosesystems 1 an einer Außenwand 101 eines Flugzeuges 102, insbesondere eines Flugzeugrumpfes 103 dargestellt. Dabei ist die Positioniervorrichtung 10 mittels der Saugnäpfe 17 an den Enden 16 der beiden Arme 15 sowie mit einem Saugnapf 17 am Schwerpunkt mit einer Dreipunktlage auf der Außenwand 101 befestigt, sodass ein Verkippen der Positioniervorrichtung 10 bzw. des Bearbeitungs- oder Diagnosesystems 1 ausgeschlossen ist. Dabei ist der Industrieroboter 21 durch den Bügel 30 zusätzlich gesichert, sodass ein Herausfallen des Industrieroboters 21 aus der Positioniervorrichtung 10 durch diese zusätzliche Sicherungsmaßnahme unterbunden wird.In 14 is an application of the processing or diagnostic system 1 on an outer wall 101 of an airplane 102 , in particular an aircraft fuselage 103 shown. In this case, the positioning device 10 by means of the suction cups 17 at the ends 16 the two arms 15 as well as with a suction cup 17 at the center of gravity with a three-point position on the outer wall 101 attached, causing a tilting of the positioning device 10 or the processing or diagnostic system 1 is excluded. This is the industrial robot 21 through the temple 30 additionally secured, so that falling out of the industrial robot 21 from the positioning device 10 is prevented by this additional security measure.

In 15 ist ein weiterer Einsatz der Positioniervorrichtung 10 dargestellt. Dabei wird die Positioniervorrichtung an der Unterseite einer Tragfläche 104 angebracht. Alternativ kann die Positioniervorrichtung 10 bzw. das Bearbeitungs- oder Diagnosesystem 1 auch an einem Leitwerk 105 des Flugzeugs 102 befestigt und eingesetzt werden.In 15 is another use of the positioning device 10 shown. The positioning device is at the bottom of a wing 104 appropriate. Alternatively, the positioning device 10 or the processing or diagnostic system 1 also on a tail 105 of the plane 102 be attached and used.

In 16 ist ein Bearbeitungs- oder Diagnosesystem 1 für ein Luftfahrzeug 100 dargestellt. Das Bearbeitungs- oder Diagnosesystem 1 umfasst eine Positioniervorrichtung 10 und einen Manipulator 11, insbesondere einen Industrieroboter 21. Der Manipulator 11 ist dabei mit einem zylindrischen Fuß 57 nahe seinem Schwerpunkt 56 in dem Aufnahmeelement 19 der Positioniervorrichtung 10 aufgenommen. Der Industrieroboter 21 ist mit mindestens einem Werkzeug 22, vorzugsweise mit mehreren Werkzeugen 22 ausgerüstet, mit denen eine Diagnose und/oder Bearbeitung einer Außenwand 101 eines Luftfahrzeuges 100 möglich ist. Vorzugsweise trägt der Industrieroboter 21 ein Schneidwerkzeug 23, insbesondere ein Bohrwerkzeug 24 oder ein Fräswerkzeug 25. Der Industrieroboter 21 kann ferner ein Klebewerkzeug 27 oder eine Vorrichtung 28 zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung, insbesondere eine Ultraschalleinheit 26, aufweisen, wobei die Vorrichtung 28 eine Quelle zur Emittierung von Ultraschall, Radarwellen, Röntgenstrahlen oder zur Thermographie aufweist. Der Industrieroboter 21 kann ferner eine Quelle zur Emittierung von sichtbarem Licht, insbesondere von Laserstrahlen, aufweisen, um eine zerstörungsfreie Prüfung des Luftfahrzeuges 100 zu ermöglichen. Die Positioniervorrichtung 10 ist mittels des Bügels 30 an einem Stativ befestigt.In 16 is a processing or diagnostic system 1 for an aircraft 100. The processing or diagnostic system 1 comprises a positioning device 10 and a manipulator 11, in particular an industrial robot 21 , Of the Manipulator 11 is doing with a cylindrical foot 57 near his balance 56 in the receiving element 19 the positioning device 10 received. The industrial robot 21 is with at least one tool 22 , preferably equipped with a plurality of tools 22, with which a diagnosis and / or processing of an outer wall 101 of an aircraft 100 is possible. Preferably, the industrial robot carries 21 a cutting tool 23, in particular a drilling tool 24 or a milling tool 25. The industrial robot 21 Further, an adhesive tool 27 or a device 28 for non-destructive materials testing, in particular an ultrasound unit 26 , wherein the device 28 a source for emitting ultrasound, radar waves, X-rays or for thermography. The industrial robot 21 may further comprise a source for emitting visible light, in particular laser beams, for non-destructive inspection of the aircraft 100 to enable. The positioning device 10 is by means of the bracket 30 attached to a tripod.

In 17 ist ein weiterer Einsatz des Bearbeitungs- oder Diagnosesystems 1 an einer Außenwand 101 eines Flugzeugrumpfes 103 dargestellt. Dabei ist die Positioniervorrichtung 10 über den Bügel 30 mit einem Stativ verbunden, welches eine Positionierung der Positioniervorrichtung 10 an der Außenwand 101 des Flugzeuges 102 erleichtert.In 17 is another use of the processing or diagnostic system 1 on an outer wall 101 a fuselage 103 shown. Here is the positioning device 10 over the temple 30 connected to a tripod, which is a positioning of the positioning device 10 on the outside wall 101 of the aircraft 102.

Die Positionierung und/oder Montage des Bearbeitungs- oder Diagnosesystems 1 kann mit einfachen Hilfsmitteln wie einem Deckenkran oder einem Gabelstapler oder einem mobilen Lastenlift erfolgen, sodass eine einfache und schnelle Montage möglich ist. Durch die Positioniervorrichtung 10 ist eine Aufnahme des Industrieroboters 21 an oder nahe seinem Massenschwerpunkt 56 möglich. Ein Bewegen des Bearbeitungs- oder Diagnosesystems 1 inklusive der Positioniervorrichtung 10 ist sowohl vom Boden als auch von einer Decke aus möglich. Die Sicherstellung der Position während des Betriebes kann ebenfalls mittels eines Krans oder eines mobilen Lastenliftes erfolgen. Somit ermöglicht die Erfindung eine Verwendung des Bearbeitungs- oder Diagnosesystems 1 oberhalb und unterhalb eines Luftfahrzeuges 100. Durch die Lagerung, welche sich nahe dem Schwerpunkt 56 befindet, ist es möglich, den Industrieroboter 21 manuell, insbesondere von nur einer Person, innerhalb der Positioniervorrichtung 10 zu bewegen. Die Sicherung der Lage erfolgt durch die Arretierbolzen 18 bzw. die Sicherungselemente 14. Durch eine Rotation des Bearbeitungssystems 1 in der Positioniervorrichtung 10 lässt sich das Bearbeitungssystem 1 auf beliebig ausgerichteten Strukturen anbringen.The positioning and / or assembly of the processing or diagnostic system 1 can be done with simple tools such as a overhead crane or a forklift or a mobile load lift, so that a simple and quick installation is possible. By the positioning device 10 is a photograph of the industrial robot 21 at or near its center of mass 56 possible. Moving the editing or diagnostic system 1 including the positioning device 10 is possible both from the floor and from a ceiling. The securing of the position during operation can also be done by means of a crane or a mobile load lift. Thus, the invention enables use of the processing or diagnostic system 1 above and below an aircraft 100 , Due to the storage, which is close to the center of gravity 56 It is possible to use the industrial robot 21 manually, in particular by only one person to move within the positioning device 10. The position is secured by the locking bolts 18 or the security elements 14 , By a rotation of the processing system 1 in the positioning device 10, the processing system can be 1 attach to arbitrarily aligned structures.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 7155307 B2 [0008]

Claims

Positioning device (10) for positioning a manipulator (11) on an outer wall (101) of an aircraft (100), comprising a bracket (30) having a first bail arm (58) and a second bail arm (59), - A receiving element (19) for receiving a manipulator (11), wherein - The hanger arms (58, 59) each having a first end (68, 69) for at least indirect attachment to a lifting means (75), wherein - The bracket arms (58, 59) each at its first end (68, 69) facing away from the second end (70, 71) has a receptacle (61) for receiving the receiving element (19), wherein - The receiving element (19) in the bracket (30) is rotatably mounted about a first axis of rotation (A - A), and wherein - A recording of the receiving element (19) or in the receiving element (19) recorded manipulator (11) about a second axis of rotation (B - B) is rotatably mounted, wherein the second axis of rotation (B - B) perpendicular to the first axis of rotation (A - A) runs.

Positioning device (10) after Claim 1 , characterized in that the receiving element (19) is received in the receptacles (61) at the second ends (70, 71) of the bail arms (58, 59) such that a connecting line between the receptacles (61) substantially through the center of gravity of the receiving element (19) and / or a manipulator (11) received in the receiving element (19).

Positioning device (10) after Claim 1 or 2 , characterized in that the respective first ends (68, 69) of the hanger arms (58, 59) via a crossbar (60) are interconnected.

Positioning device (10) after Claim 3 , characterized in that on the transverse rod (60) a fastening element (63) for attachment to the lifting means (75) is formed.

Positioning device (10) according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the first ends (68, 69) of the yoke arms (58, 59) are spaced apart a greater distance than the second ends (70, 71).

Positioning device (10) after Claim 5 , characterized in that the first bail arm (58) and the second bail arm (59) each have an S-hump (72).

Positioning device (10) according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the receiving element (19) is non-destructively divisible.

Positioning device (10) after Claim 7 , characterized in that the receiving element (19) has at least one hinge (35) on which a partial segment (44, 45) of the receiving element (19) is hinged.

Positioning device (10) after Claim 8 , characterized in that the hinged sub-segment (44, 45) is associated with a securing element (14) with which the hinged sub-segment (44, 45) on the receiving element (19) can be locked.

Positioning device (10) according to one of Claims 1 to 9 characterized in that the receiving member (19) comprises a first ring (76) and a second ring (77), the second ring (77) being concentric with the first ring (76), the first ring (76) via first bearing (78) is rotatably mounted in the receiving element (19) and the second ring (77) via second bearing (79) rotatably mounted in the first ring (76).

Positioning device (10) after Claim 10 , characterized in that the first bearing (78) and the second bearing (79) each offset by 90 ° to the first ring (76) are arranged.

Positioning device (10) according to one of Claims 1 to 11 , characterized in that the receiving element (19) has a sliding bearing (36), wherein a collar (67) of the manipulator (11) or a collar (67) of a bearing element (66) for receiving the manipulator (11) in the plain bearing ( 36) is rotatably mounted.

Positioning device (10) after Claim 12 , characterized in that the bearing element (66) is formed as a bearing cup with a collar (67) which is designed to receive the manipulator (11) so that the center of gravity of the manipulator (11) at least substantially at the level of first axis of rotation (A - A) and the second axis of rotation (B - B) is located.

Positioning device (10) according to one of Claims 1 to 13 , characterized in that the positioning device (10) at least one fastening means (12) for nondestructive, reversible connection of the positioning device (10) on the outer wall (101) of the aircraft (100), and at least one connection or securing element (14) for securing a position of the in the positioning device (10) recorded manipulator (11) relative to the positioning device (10).

Positioning device (10) according to one of Claims 1 to 14 , characterized in that on the receiving element (19) locking pin (14, 18) for temporarily inhibiting a rotation of the Manipulator (11) about the second axis of rotation (B - B) of the positioning device (10) are arranged.

Positioning device (10) according to one of Claims 1 to 15 , characterized in that on the bracket (30) and / or on the receiving element (19) locking elements (14, 18) are provided to the position of the receiving element (19) and / or the manipulator (11) relative to the bracket ( 30) and to prevent rotation about the first axis of rotation (A - A) and about the second axis of rotation (B - B).

Processing or diagnostic system (1) for the outer wall (101) of an aircraft (100), comprising a positioning device (10) according to one of Claims 1 to 16 and a manipulator (11) which is received in the positioning device (10).

Processing or diagnostic system (1) according to Claim 17 , characterized in that the manipulator (11) comprises an industrial robot (21).

Processing or diagnostic system (1) according to Claim 17 or 18 , characterized in that the manipulator (11) is received near or at its center of gravity (56) in the positioning device (10).

Processing or diagnostic system (1) according to one of Claims 18 or 19 , characterized in that the industrial robot (21) carries at least one tool (22) for machining the outer wall (101) of the aircraft (100).

Processing or diagnostic system (1) according to Claim 20 Characterized in that the tool (22) for machining the outer wall (101), a cutting tool, preferably a drilling tool (24) or a milling tool (25).

Processing or diagnostic system (1) according to one of Claims 18 to 21 , characterized in that the industrial robot (21) comprises an adhesive tool (27).

Processing or diagnostic system (1) according to Claim 18 to 22 Characterized in that the industrial robot (21) carries at least one device for the nondestructive examination of the outer wall (101) of the aircraft (100) (28).