自由形状的充气本体的制造方法与流程

1.本发明涉及诸如机翼、流线型机舱和弯曲板之类的复杂弯曲形状的制造方法，该复杂弯曲形状具有充气本体的所有已知优点，而没有现今充气产品中常见的形状限制——它们往往是球形的、圆锥形的或平坦的。根据本发明制造的本体具有很大的刚性，并且通常可以具有带有双曲率和厚度不同的形状。另外，根据本发明制造的本体比根据目前应用的方法制造的更轻并且存放更紧凑。根据本发明的制造方法是高度自动化的，并且适用于以低成本启动和批量生产的各种产品。


背景技术：

2.长期以来，充气本体已经在日常使用中找到了自己的方式。结构性充气元件也被广泛使用，例如用于风筝的空气-框架和浮动码头的板。
3.充气本体保持其形状和刚性，受益于本体内部气体高于周围大气的等静压结合其表皮的刚度。构造结构性充气元件的最佳合适材料是在各个方向都有高刚度的织物。由于内部压力的等静压性质，这些结构在充气时将试图呈现球形或圆锥形形状，因为它们的表皮只能保持环形应力。
4.为了产生除了球形或圆锥形以外的形状，可以将多个充气元件连接，例如，筏可以由多个充气管的平行组装而制成。管状充气结构元件通常具有双表皮构造，其中外表皮是不一定需要气密的织物构造，因为内表皮是气密的囊袋。因此，外表皮可以被缝合以产生需要的圆锥形形状，并用于连接相邻的构造。
5.由平行充气管组装的充气本体的相邻的圆形区段之间的空隙可能会损害这种本体的功能，例如增加的空气动力或水动力阻力、缺乏横向刚性或不稳定的站立表面。通常已知的构造方法用外表皮跨越平行的充气管，该外表皮填充有第二、较低的压力水平下的气体、泡沫或颗粒材料，颗粒材料在s.klare等人的wo2013164360a1中进行了描述。
6.本文描述的跨越方法缺乏稳定性，或增加了充气本体在放气储存状态下的体积。另外，在泡沫或谷物填充空隙的情况下，充气本体的整体重量会受到影响。
7.其他常用的用于产生平面充气本体的方法是用诸如织物板或线之类的连接元件将充气本体的相对膜连接，其内部通向加压腔室。这些方法大多适用于单表皮本体，因为内表皮或囊袋会非常复杂。连接元件是开放的，以使压力在充气本体内部均匀地扩散。连接相对表面的一种方式是将内部板粘到或焊接到充气本体的相对表面的内部。这样，表皮就不会被刺破，所以可以实现气密性构造。人们可以理解，这种结构将有起伏的外部外观，因为内部连接元件之间的表面部分在充气时将呈现出球形或圆锥形形状。另外，充气元件的刚度取决于相对的外表皮之间的内部接合点的数量，这些接合点的距离越远，充气本体的抗弯曲能力就越低。这些内部板的间距有实际界限，因此允许的压力也有实际界限，因此这种内部镶板的充气本体的结构用途是受限制的。
8.从keith steward的gb 2167710a中已知一种这样的构造，其描述了具有内部连接元件的充气本体，这些内部连接元件在组装期间被折叠在一组模板上。虽然这种方法为充
气形状提供了一定程度的曲率，但连接元件的取向和位置需要允许在组装连接元件之后移除该组模板，从而严重限制了充气本体的取向和定位选择以及设计自由度。这种方法还被认为是不切实际的，因为为了实现平滑表面和坚硬构造所需要的连接元件的高密度式样，将需要极其大量的高而窄的模板。此外，这样一组模板的制作成本很高，而其用途仅限于构建一种设计。
9.在充气本体的两个相对膜之间使用大量紧密间距的线作为内部连接手段，可以解决上述的弯曲问题，同时形成外面的相当平坦的外观。根据流行的“漏针”(drop stitching)方法制造的充气本体具有紧密间距的线，并允许比内部镶板的充气本体的压力水平高得多。漏针制造方法从本质上泄漏的构造开始，因为它的核心由编织板组成，这些编织板与漏针板的最终厚度的线相互连接。这些本体通过涂抹一层防漏填缝剂从外部面形成气密的，并且通常第二表皮层压到该外部以保护涂层并提供额外的刚度。对于需要轻微弯曲的充气本体，如摇滚冲浪板，这种第二表皮是在充气本体被保持在弯曲的形状时施加的。
10.由于气密的涂层和额外层压的表皮，漏针式充气本体与其他充气结构相比是相当重的。人们可以理解，外部防漏方法涉及层离和随后泄漏的高风险。另外，漏针方法只允许用于平坦的、厚度恒定的形状。
11.然而，存在许多具有更复杂的轮廓、甚至是自由形状的结构性充气本体的示例。充气飞机和风筝的机翼由不同直径的充气管的纵向阵列和由大部分开放的横向单元构建，该纵向阵列由外表皮包裹，这些横向单元由朝向前缘和后缘变细的内部板形成，所有这些都是为了呈现期望的空气动力翼。由于每个部段的相对膜会呈现出管状、球形或圆锥形的形状，这些机翼在外表面上看起来是起伏的，这引起了高的空气动力阻力，并且损害了性能。
12.显而易见地，如果充气结构的功能是移动通过介质，如机身、船体或机翼，那么起伏式样有利地取向为减少由起伏引起的阻力和流动干扰。
13.bk bain等人的us3,106,373中描述了上述起伏机翼的例外，其中公开了机翼构造包括由称为airmat的漏针板制成的顶部和底部表皮，在空气翼顶点处有相同的垂直梁。顶部表皮是通过使用改装的织机编织成空气翼形状的。表皮垫和梁被充气以产生足够的刚度。这种构造方法提供了具有足够平滑的外表皮的、可控的并且坚硬的充气本体。
14.然而，必须为一种形状专门构建或改装织机似乎是成本无效的。与上述大多数其他方法一样，其形状被限制在单一的曲率上。此外，这种方法和类似的方法将导致相对较高的重量，以及放气后较大的存放体积。
15.cn102923298a描述了具有肋的空气翼构造，其由分段的上轮廓带和下轮廓带与多个不同长度的连接带相互连接形成，如果肋彼此之间真的很接近，并且连接带的分布真的很高，在轮廓带彼此相对接近定位的情况下，将导致外表面足够平滑。本领域的技术人员可以看到这样的工作方法是迂回的，而且会带来高的制造成本。
16.上述大多数引用的参考文献都试图通过在组装之前或组装期间对连接元件的长度施加变化来设置两个膜之间的局部间距，从而对充气本体施加有轮廓的形状。rapaport和davidson的wo 2009/143002a2中描述了其中的一个例外。该公开描述了通过对由外膜和内部连接元件组成的平坦的或楔形的片材施加热压而制造有轮廓的、填充液体的吸震鞋底的方法。通过热和压力的结合，连接元件可以呈现由模具形状决定的新长度，从而为鞋底提供自由形状。当压制工具的摊销允许每个设计有相当大的投资时，这种方法非常适用于制
造大量的相同部件。适用于这种方法的材料不能从具有低弹性的嵌入式纤维中获益，如在涂层织物中发现的那样，这使得它不太适合于需要刚度的加压充气设备。此外，出于实用性和成本的理由，根据这种方法制造的设计的尺寸在高度和面积上都会受到限制。


技术实现要素：

17.本发明提供了用于双曲率单表皮充气本体的制造方法，该制造方法具有高刚性、低重量和低制造成本，该制造方法对外表皮平滑度有很好的控制，而不需要使用特定设计的模具或模板。
18.为了很好地理解本发明，需要注意的是，为了实现足够的平滑度和刚性所需要的、形成充气本体的相对的两个膜之间的连接元件的数量，在大多数情况下是非常多的。为了有个概念，假想的10cm厚、1m2的根据本发明的平坦充气本体的区段，具有1cm宽的连接带，连接带在两个方向上相距1cm，将有50行100个连接带，产生5000个连接带，总共有10000个粘合线。这样构造的12cm长的连接带涉及6m2的连接带。加上2m2的膜面积，这个假想的1m2的区段由430g/m2、235dtx尼龙/tpu膜制成，重约为3.5kg。根据这样的构造构建的平均大小的充气站立式桨板或sup，其具有抓地板、阀门和鳍，将重约4.5kg，这大约是可比较的漏针式充气sup重量的四分之一，包装明显更小，具有更好的耐久性和更适合其用途的形状。
19.根据本发明的方法允许制造充气本体，该充气本体包括相对的两个外膜，两个外膜通过精确定位的多个内部连接带相互连接，这些连接带在两端与所述膜粘合，其中使产生的粘合线以沿着带中心线的距离、相对于膜的平面排列和倾斜度限定，这些都是为了让充气本体在充气时呈现预定的形状。
20.带粘合线在相对的膜上分布的方式为，使得充气本体在充气时实现期望的表面平滑度和刚性。用于充分计算所述分布的参数，除其他外，包括局部和整体膜偏移、充气压力、膜和连接带物理特性、粘合强度、需要的外表面平滑度和构造负载。由于大量连接带和所述参数的复杂性，涉及有限元分析的计算机算法可以帮助对带粘合线分布进行建模。通常，更多的连接带会导致更高的刚性和更平滑的外面。比较具有不同连接带宽度、分布密度和材料特性的分布模型，对确定根据本发明的充气本体的最佳重量、质量和成本极为有用。
21.粘合线分布可以包括平面取向角度偏移的设计变化，以便利用每个连接带的平面刚度，以通过减少优选方向上的剪切力，在根据本发明的充气本体中实现期望的刚性模式。
22.在相对的膜由平坦的原料材料制成的情况下，膜可以是板的组件，以实现期望的双曲率形状的近似。膜板也可以由具有不同特性的材料组装而成，以便有效地分配需要更高的强度、刚度或质量、另一种颜色、光电特性和电传导性或热传导性的区域。
23.根据本发明的充气本体构造的第一实施例，充气本体构造具有连续给送的连接带，该连接带在每个粘合线激活之后被切割成一定长度。两端的粘合线可以倾斜于带中心线，以遵循相对的膜的局部倾斜。
24.在这种构造的另一个实施例中，连接带在每个粘合线激活之后不被切割，而是以波纹形式粘合到相对的膜上，在每个底部处与所述膜中的一个膜粘合，在每个顶部处与另一个所述膜粘合，其中粘合之间的带区段在充气时呈现拉直的形状。
25.与上述类似的实施例在波纹连接带的每个底部和顶部处具有两组粘合线，并且在所述粘合线之间折叠的多余连接带的长度长于这两个粘合线之间的距离，具体地，如果所
述多余的长度具有梯形形状，是在所述两条粘合线中的每一个处的膜的倾斜、或平面取向角度的偏移的结果。这个特别的实施例具有双倍数量的粘合线，这减少了每个粘合线上的拉力，并增加了充气本体的外表面的平滑度。这种双粘合线方法的另一个优点是，连接带不需要在每个粘合线处切割，这允许在自动制造方法中简化带定位装置。
26.如果需要，可以在粘合之后移除两条粘合线之间的多余连接带的扣位(buckled bit)，以节省充气本体的重量和储存体积。
27.根据本发明的充气本体构造方法的优选的一个实施例，使用计算机算法来计算优化的连接带分布，并且还能够确定板形状、圆周焊缝线、用于进一步人工或自动处理材料的提示以及用于充气和放气的点。这样的数据，可以以线、标记和文字的形式，以及用于每条粘合线的单独编码的位置标记，精确地印刷在相对的膜板的一侧或两侧上，这种编码和标记优选地可以由与计算机连接的传感器读取。
28.用于自动制造根据本发明的充气本体的一个实施例，包括带定位头，带定位头配备有用于连续带的带给送器和反压砧，带定位头放置在机器人臂上，该机器人臂专用于将连接带定位和粘合在充气本体的相对的膜的内部，机器人臂具有足够的伸长和移动轴以在相对的膜的每个内部面上交替施加连接带，并且与所述带定位头协同操作，粘合激活头放置在外部机械臂上，外部机械臂具有足够的伸长和移动轴，以精确地将相对的膜的每一个膜的外部面上的相对的膜材料反压抵靠带定位头上的砧，粘合激活头设置有超声波焊接装置，该超声波焊接装置配备有与带定位头上的砧匹配的角。在该实施例中，其中粘合系统的两个部件包括粘合激活装置和反压砧，反压砧被构建在带定位头上，并且粘合激活装置安装在外部机械臂上，以便保持带定位头的尺寸尽可能小，以便制造具有薄区段的充气本体，其中它们的相对的膜彼此靠近，并且连接带是短的，例如更靠近空气翼后缘的区域的情况。
29.对于用于自动制造根据本发明的、具有足够大的区段的充气本体的一个实施例，可以在内部机械臂上放置粘合激活装置。
30.用于自动制造根据本发明的充气本体的优选的一个实施例，包括第三机械臂，也是外部机械臂，第三机械臂配备有第二粘合激活装置，使得每个外部机械臂可以到达充气本体的相对的膜中的一个膜的外部面。这样的设置大大减少了外部机械臂的行进距离，从而缩短了充气本体的制造时间。
31.在用于自动制造根据本发明的充气本体的一个实施例中，带定位头装有带给送器，带给送器具有电机驱动的、同步的夹持辊，通过控制所述电机每次给送动作的时间和速度，该夹持辊可以给送精确长度的连接带。为了将连接带以与连接带的中心线成倾斜的角度定位并粘合，反压砧可以呈现倾斜角度，该角度由第二电机控制。这样，可以根据膜的局部倾斜度制作粘合线。
32.根据本发明的充气本体构造的一个实施例具有安装到带定位头上的自动切割器，该自动切割器能够在粘合时切割连接带。
33.根据本发明的充气本体构造的又一个实施例具有两个反压砧，其在连接带给送头的两侧定位的方式为，使得带给送通过两个所述砧之间的槽。这样的双砧带定位头可用于以波纹方式定位和粘合连接带，因为随着该波纹形成，连接带的粘合侧将随着充气本体的相对的膜之间的每次交叉而交替。
34.为了补偿第一粘合线的倾斜粘合角度，在带定位头移动到同一膜上的第二粘合线
位置时，将多余长度的连接带给送通过带头，第二粘合线将具有与所述第一粘合线近似镜像的倾斜角度。在一对第一粘合线和第二粘合线之间产生的多余连接带在展开时将具有梯形形状，多余连接带将在所述粘合线之间折叠。作为一种选择，例如为了减轻重量和储存体积，可以选择移除同一膜上的一对粘合线之间的多余连接带。
35.对于根据本发明的充气本体的自动制造，突出的是膜的相对侧上的机械臂足够对准，只有这样才能实现粘合线的正确定位。因此，本发明的优选实施例使一对机械臂中的至少一个装有接近传感器，该接近传感器将成对的机械臂通过膜材料定位，其中接近传感器将潜在的错位程度反馈给计算机，计算机将信息返回给机械臂，以调整机械臂的位置，实现期望的对准。
36.用于制造根据本发明的充气本体的又一实施例具有机械头，机械头装有传感器，该传感器能够读取印刷在膜上的数据，以便将位置信息与单个粘合线相匹配。这样的实施例，结合任何上述实施例所提供的能力，诸如均由计算机算法控制的机械臂接近传感、相对的膜上印刷的数据、带给送和粘合装置以及一对机械臂，能够在内部将连接带自动组装到两个相对的膜上。
37.用于制造根据本发明的充气本体的、能够在内部将连接带自动组装到两个相对的膜上的一个实施例，设置有用于给送和张紧相对的膜的装置，这种装置包括(compromising)将每个膜保持在其圆周的相对区段的相对轨道的组件。特别地，在这种膜是由多块板组装而成的情况下，这些相对的圆周区段的悬架是弹性的，例如通过将所述圆周区段系在在所述相对轨道中运行的多个车上。计算机控制的给送电机可以在相对的膜的一个区段与连接带在内部连接后，通过驱动车通过轨道，推出相对的膜的下一区段。
38.优选的组装方向是垂直的，其中连接带的每一个新的区段都组装在上一个区段的上面。这样，特别是较长的、较早粘合的连接带会下垂并远离带给送机械臂。这样的实施例可以包括一个或多个气枪，用一口气将任何跳起的连接带吹回下面，为机械臂提供无障碍的工作区域。
39.用于制造根据本发明的充气本体的一个实施例具有多组机械臂，多组机械臂包括装有连接带定位头的机械臂，以及装有粘合装置的至少一个机械臂，其中每组机械臂都有自己的连续连接带的给送。这些多组机械臂可以在大型充气本体的区段上同时操作，以便提高制造速度。这些多组机械臂还可以组装具有不同特性和宽度的连接带，以便制造根据本发明的、具有需要不同特性的区域的充气本体。
40.与3d打印机和已知的cnc制造方法类似，根据本发明的制造方法不依赖“硬工具”，诸如预制的模板、模子或模具，因为它完全应用“软工具”，或计算机数字指令，来准备和组装充气本体。因此，本发明提供了设计和制造具有高刚性和表面精度的、充气的、复杂弯曲的本体，其启动成本非常低，并且每个设计的准备时间很短，无需考虑设计的数量。
附图说明
41.图1描绘了根据本发明的双曲率单表皮充气本体在充气状态下的剖视图，示出了相对的膜和多个连接带。
42.图2描绘了在带倾斜的平面中，在相对的膜的两个区段之间张紧的单个连接带。
43.图3a、图3b和图3c描绘了投射在充气本体的膜上的3种不同的粘合线的排列方案。
44.图4描绘了充气本体的局部剖视图，其中每个连接带被切割成一定长度。
45.图5描绘了充气本体的局部剖视图，该充气本体具有波纹区段的连接带。
46.图6描绘了充气本体的局部剖视图，该充气本体具有波纹区段的连接带，在一个实施例中，连接带具有双粘合线，该双粘合线允许相对的膜在连接带平面中的倾斜以及粘合线排列在膜的平面中的变化。
47.图7描绘了具有两条粘合线的连接带的两个区段，和在粘合线之间留有的、折叠的多余连接带的梯形区段。
48.图8描绘了充气本体的局部剖视图，该充气本体包括两个不同加压的腔室，其中一个腔室具有圆形截面，另一个腔室具有多个连接带，其中一些连接带部分地遵循较高加压的、圆形截面的腔室的截面形状。
49.图9描绘了印刷有轮廓曲线和用于粘合线的多个编码位置标记的膜的一部分。
50.图10和图11描绘了带定位头与粘合激活头一起工作的两个步骤，带定位头配备有双砧，将连接带给送并定位到相对的膜上的粘合线的位置。
51.图12描绘了电动连接带定位头的基本部件，该电动连接带定位头具有夹持辊和双砧，双砧具有电动倾斜角度调节功能。
52.图13提供了用于自动组装充气本体的制造装置的概况，示出了膜的悬架和给送轨道，以及装有连接带定位头、连接带给送卷轴和部分组装的多个连接带的机械臂。
53.图14描绘了图13中的制造装置的剖视图，还示出了装有粘合激活装置的外部机械臂，该粘合激活装置准备好从事将连接带的区段粘合到相对的膜中的一个膜上，并示出了装有处于闲置状态的粘合激活装置的另一个外部机械臂。
54.图15描绘了图13中的制造装置的详细视图，其中连接带定位头正在工作。
具体实施方式
55.图1描绘了双曲率单表皮充气本体是如何通过多个连接带1被刚性化和平滑化为期望的形状，每个连接带区段用粘合线2粘合到相对的膜3和4中的每一个膜上。这些膜在其轮廓5、6处连接，形成气密腔室。由于膜的双曲率具有持续变化的倾斜，每个单独的连接带1将具有相对于带中心线呈局部倾斜角度的粘合线2。本图中的连接带1是以波纹形式布置的，在膜上两条连续的粘合线之间留有多余的连接带长度，这消除了在与相对的膜中的一个膜粘合后切割每个连接带区段的需要。
56.图2描绘了这种相对于连接带中心线的倾斜角α和β。这些角度可以高于或低于90
°
。请注意，这里示出的连接带1在粘合之前或粘合之后在两条切割线7处被切割成一定长度。这种切割可以与连接带中心线成直角，特别是如果这被认为是自动制造的必要简化。
57.在图3a、图3b和图3c中，描绘了在具有两个部分的轮廓5和6的膜的区段上的多个粘合线4的三种不同的排列方案。图3a描绘了纵向排列，这在例如水上交通工具的充气浮具上是有用的，因为纵向式样将使水动力的流动干扰最小化。选择这种排列的另一个益处是，通过在有用的取向上应用所有连接带的所有板刚度的总和，可以增加纵向刚度。图3b描绘了连接带粘合线2的横向排列，这适用于例如冲压空气的充气风筝中的空气翼，或提供较高刚性的歧管充气机翼。由于粘合线的取向与在这种空气翼上流动的空气一致，使空气动力的流动干扰最小化。为了对这种充气空气翼增加刚性，可以增加诸如支柱或缰绳(bridles)
之类的外部加强件。也可以增加内部加强件，例如，通过具有高压力水平的管状空气腔室。图3c描绘了混合粘合线2的取向式样，其对可在根据本发明的方法中构建的充气本体增加了全方向的刚性。
58.图4描绘了充气本体的局部剖视图，其中每个连接带1在粘合之前或粘合之后被切割成一定长度，类似于图2中描绘的连接带1。本领域的技术人员知道，在粘合之前将多个连接带1切割成一定长度是非常不实际的，而且不适合自动化。应该理解的是，在根据本发明构建的大多数充气本体中，连接带1的数量如果不是数千的话也将达到数百。然而，在自动化的制造方法中，通过设置有自动切割器的带定位和粘合装置，在粘合之后将连接带1切割成一定长度是可能的。
59.图5中描绘的波纹连接带1适用于根据本发明构建的充气本体，在连接带1的平面中，相对的膜没有或有微小的局部倾斜。如果所述倾斜过高，连接带1在相对的膜上的粘合线会被不均匀地张紧，导致所述粘合线的峰值应力和充气膜表面中的平滑度损失。此外，如图5中描绘的波纹连接带1，相对于图4和图6中所示的变型，允许快速组装，因为每个连接带1的区段只有一条粘合线2。然而，它具有的粘合线数量较少，导致充气时产生的膜表面的平滑度相对较低。这种波纹连接带还增加了粘合线2上的牵引载荷，因为两个连接带1都在拉动同一条粘合线2。
60.图6描绘了充气本体的局部剖视图，充气本体具有波纹区段的连接带，在一个变体中连接带具有双粘合线，该双粘合线允许相对的膜3、4在连接带平面中的倾斜，以及粘合线在膜的平面中的角度变化，其中允许将相对的膜中的一个膜上的两条粘合线2之间的每个多余连接带8的区段折叠远离所述膜，如图7中进一步示出的。
61.图7示出了这样的多余连接带8的区段可以不均匀地折叠，其中一个边缘9折叠出的高度高于其相对侧10，因为所述区段8很可能具有梯形形状，由于如图2中描绘的相对的膜3、4呈角度α或β的局部倾斜，或如图3c中描绘的在膜的平面中的粘合线2的角度变化。
62.图8描绘了根据本发明的充气本体，充气本体具有第一气密腔室11，第一气密腔室11具有圆形截面，第一气密腔室11与第二气密腔室12连接，第二气密腔室12具有单曲率或双曲率的相对的膜3、4，膜3、4由多个内部连接带1保持形状。空气腔室11和12可以被不同地加压，例如，圆形截面的腔室11可以以明显较高的压力加压，因为这种压力所产生的环形负载是与其膜13相切地延伸的。由于高压力，这样的腔室11形成刚性的结构性元件，其与具有单曲率或双曲率的第二气密腔室12相结合，形成具有期望的单膜曲率或双膜曲率的刚性充气本体。可以组装多个不同加压的气密腔室，以构建像船体、机翼、转子和翼板这样的刚性充气本体。图8还描绘了多个连接带14，连接带14绕空气腔室11的膜13的圆形截面部分地缠绕，其长度经过精确调节，以在两个空气腔室充气时，为空气腔室12的膜3和4邻近空气腔室11的区段提供平滑的外表面。
63.图9描绘了印刷有轮廓曲线15、16和用于粘合线2的多个编码位置标记17的膜3或4的一部分。轮廓曲线15限定了膜的切割线，而轮廓曲线16限定了接合线，例如膜部分与一个或多个相邻的膜部分连接以形成接近于根据本发明的充气本体的双曲率面的复合膜3或4的接合线、或者如果期望的充气本体尺寸超过了库存材料的尺寸或制造装置的跨度膜部分与相邻的膜部分连接的接合线。相对的膜3或4上的两条轮廓曲线16也可以连接，以形成根据本发明的充气本体的边缘，例如机翼的前缘，或充气船体的舷缘。
64.编码位置标记17，这里描绘为计算机可读的条形码与人类可读的数字相结合，在此图中与虚线相结合，表示属于每个编码的粘合线2的准确位置。为了质量保证目的，或人工组装或修理，可能期望人类可读的编码。
65.由于编码印刷在膜材料上，装有用于定位或粘合连接带的装置的机械臂，以及能够读取编码位置标记和属于所述编码的粘合线2的位置和取向的光学传感器，可以向机械臂控制系统返回信息，以帮助连接带1准确定位和粘合到膜3或4。
66.图10和图11描绘了作为用于根据本发明的制造方法的装置的部件的带定位头18与作为所述制造装置的又一部件的粘合激活头20一起工作的两个步骤，带定位头18配备有双砧19，用于将连接带1给送并定位到相对的膜3和4上的粘合线2的位置，粘合激活头20存在于连接带12以及膜3和4的组装的外部，以组装根据本发明的充气本体。
67.在图10所描绘的步骤中，通过双砧19的两部分中的一部分和粘合激活头20将准确定位的连接带1抵靠膜3保持，该粘合激活头20然后被激活，来形成粘合线2。在这种情况下，准确定位包括根据图2中的局部倾斜度α，在连接带1和膜3上定位和排列粘合线2。定位和排列可以通过编码位置标记17、光学传感器和计算机控制的机械臂的相互作用来协助，如以上图9中所述。为了保证粘合激活头20相对于膜3和带定位头18呈现准确位置，所述光学传感器优选地装在粘合激活头20上，因为粘合激活头20位于被组装的充气本体的外部，因此光学传感器的视野不受已经粘合的连接带的阻挡。接近传感器和计算机控制的机械臂的第二相互作用可以将带定位头18和粘合激活头20引导到它们的准确位置和取向，以在膜3和连接带1上形成具有期望的准确位置的粘合线2。
68.粘合激活可以通过以下方法发生，即，在焊接过程中通过热传递、摩擦或振动能量来施加热量以使材料融合，或通过热量或紫外线激活化学粘合固化反应，或不限于本发明的范围的其他方法。即使通过缝合铆接的方式存在穿孔选择，但必须注意的是，使膜3、4穿孔，可能会在充气本体中引入泄漏，对于在较高压力下操作的充气本体，这是很不希望的。特别地，对于较低压力的操作，诸如冲压空气的机翼，可以考虑缝合。在选择缝合作为粘合方法的情况下，带定位头18和粘合激活头20可以分别装有针和线轴组件，以形成缝合装置。
69.作为图11中描绘的下一个步骤，当带定位头18移动到下一个粘合线位置时，带定位头18在使带定位头的连接带给送侧远离先前组装的连接带的方向上大约转了半圈，如箭头a所示，从而使双砧19的两部分中的另一部分出现在膜4上。在所述移动期间，准确长度的连接带1被给送通过双砧，并且双砧相对于连接带1的中心线呈现角度β，如图2所示。现在粘合激活头20出现在膜4的外部，与带定位头18一起工作，以形成新的粘合线2。对本领域的技术人员来说，在第三机械臂上增加第二粘合激活头，其中每个粘合激活头专门用于膜3或4中的一个，可以大大地提高组装速度是显而易见的。
70.图12描绘了电动连接带定位头18的基本部件，该电动连接带定位头18具有夹持辊21和双砧19，双砧19具有电动倾斜角度调节功能。必须注意的是，在该图中，为了显示所述的基本部件，底盘大部分被移除。
71.夹持辊21由给送电机22驱动，并由同步组件，本文中描绘为一组齿轮23，在相对的旋转方向上进行同步。由于夹持辊在连接带1上有最小滑移或无滑移是非常重要的，所以辊的材料、表面纹理、硬度和压缩量必须与带表面牢固地匹配，以避免所述滑移。双砧19由两个平坦部分组成，平坦部分位于带槽24的每一侧，带槽24的宽度足以让连接带1自由通过。
在前述图10和图11所描绘的组装方法的情况下，双砧19的每个平坦部分(这里示出为具有交叉影线)交替使用以产生粘合线2，因为当带定位头18从相对的膜中的一个膜移动到另一个膜时转了半圈。双砧19可进一步倾斜，以通过电动角度调节组件，这里示出为驱动与双砧19的一侧连接的连接杆26的蜗杆齿轮25，来调整期望的倾斜。双砧19可倾斜地安装在包裹夹持辊的同一底盘部件27上。
72.双砧19的平坦部分可设置有滚花表面，与粘合激活头20上的匹配滚花相配合的该滚花表面提高了粘合线2强度和/或激活速度。连接带1由有角度的引导器28引导进入带定位头18，并沿箭头b从远离带定位头18定位的卷轴连续供应。通过进入与带定位头18成角度的带给送，当带定位头18工作以将连接带1组装在相对的膜3和4之间时，带及其引导器不会阻碍带定位头18的移动。
73.由于图12没有提到比例，对于观看者来说，可能很难评估连接带1的宽度和厚度。这些在根据本发明构建的充气本体的不同应用之间会有很大差异。根据本发明的、压力只有0.1巴的、非常轻的加压充气本体，诸如风筝，例如可以有窄至5毫米的连接带和只有30旦(denier)的非常轻的组成。根据本发明的、在超过1巴的更高压力下操作的充气本体，例如站立式桨板，可以有宽至25毫米的连接带和250旦的组成。应该注意的是，两种连接带的织物组成以及连接带分布的密度可以优化成可接受的表面平滑度、重量和制造成本的期望组合。总而言之，不同的带定位头18的设计可以使之与各种连接带1的特性相匹配。可以期望在单个组件中应用多种宽度和组成的连接带1。在这种情况下，根据本发明的制造装置上可以有多个带定位头。
74.图13提供了用于自动组装充气本体的制造装置的概况，示出了膜3、4的悬架29和给送轨道30，以及装有连接带定位头18、连接带给送卷轴32和部分组装的多个连接带的机械臂31。这里所描绘的实施例使机械臂31和连接带卷轴32安装到可沿轨道34移动的车上，轨道34跨越连接带1到膜3、4的组装区域延伸。在该实施例中，膜3和4的悬架29是弹性元件和在给送轨道内部运行的车的布置。
75.从该图可以看出，组装区域的取向布置为已经组装好的连接带在相对的膜3、4之间下垂，从而使阻碍组装过程的机会最小化。
76.图14描绘了图13中的制造装置的剖视图，还示出了装有粘合激活装置20的机械臂35，粘合激活装置20准备好从事将连接带的区段粘合到相对的膜中的一个膜上，并示出了装有处于闲置状态的粘合激活装置20的另一个机械臂36。两个机械臂35、36都安装到车上，以在与轨道34平行的轨道37中运行。
77.图15描绘了图13中的制造装置的放大的详细视图，其中连接带定位头18正在工作。带管理装置38就位，以将带从卷轴32展开并且无皱褶地输送到带定位头18。