[發明專利]涂覆方法及相應的涂覆設備

有效

• 申請號: 202080033794.5
• 申請日: 2020-05-07
• 公開（公告）號: CN113784797B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: H·孔茨;M·鮑德爾;A·施皮勒
• 申請（專利權）人: 杜爾系統股份公司
• 主分類號: B05B13/04
• 分類號: B05B13/04;B05B12/12;B05B12/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 周家新

本發明涉及一種使用機器人(1，3)涂覆部件(4)、例如機動車輛的方法，其中，部件(4)例如通過在測量路徑上行進的攝像機(5)進行測量，其中，根據測量結果校正與限定的涂覆路徑(13，15)的偏差。該方法尤其包括以下步驟:(a)指定至少一個涂覆路徑(13，15)；(b)為部件(4)的表面區域的邊緣上的邊緣點指定三維邊緣點位置和/或邊緣點取向的參考值；(c)借助測量系統三維測量待涂覆的部件(4)或待涂覆的部件的一部分的位置、取向和/或形狀；(d)確定邊緣點位置和/或邊緣點取向的測量值與邊緣點位置和/或邊緣點取向的參考值之間的差異；(e)根據所確定的差異調整涂覆路徑(13，15)；(f)使涂覆裝置(3)沿著被調整的至少一個涂覆路徑(13，15)移動；以及(g)在涂覆裝置(3)移動期間，用涂覆裝置(3)將涂覆劑、特別是涂料涂覆到待涂覆的部件(4)的表面上。

技術領域

本發明涉及一種用于用涂覆劑(例如涂料)涂覆部件(例如機動車輛車身部件)的涂覆方法。此外，本發明還涉及一種相應的涂覆設備。

背景技術

在用于涂裝機動車輛車身部件的現代涂裝設備中，旋轉霧化器通常用作施涂裝置，其由具有串聯機器人運動學機構的多軸涂裝機器人沿著預定的涂覆路徑在待涂裝的機動車輛車身部件的部件表面之上引導。待涂裝的機動車輛車身部件通常由線性輸送機沿著涂裝線輸送通過涂裝設備，而線性輸送機具有定位公差。此外，多軸涂裝機器人也具有定位公差。最后，待涂裝的機動車輛車身部件也具有形狀公差。因此，這些定位公差可能會導致旋轉霧化器相對于待涂裝的車輛車身部件的定位不正確。

從現有技術中已知用于解決該問題的各種概念，但是它們都與特定的缺點相關聯。

一種已知的概念涉及待涂裝的機動車輛車身部件在涂裝之前由位置檢測系統測量，借此位置檢測系統例如可以用四個攝像機來操作。根據待涂裝的車輛車身部件的測量的位置、取向和形狀，然后可以相應地調整預定義的編程涂覆路徑。

另一方面，另一個已知的概念涉及使用移動的、機器人引導的系統測量待涂裝的機動車輛車身部件，借此可以根據測量結果調整預定的涂覆路徑。待涂裝的機動車輛車身部件的測量是在獨立于預定義的編程涂覆路徑的單獨的測量過程中進行的。

此外，操作期間的溫度變化也可以使得機器人引導的旋轉霧化器相對于待涂裝的車輛車身部件的定位不正確。例如，涂裝機器人在操作過程中由于電熱損失和摩擦而發熱，從而使得機器人幾何形狀發生變化，從而使得相應的定位不正確。機器人操作期間可能會出現高達1mm的與溫度相關的定位誤差。當使用旋轉霧化器時，待涂裝的表面的確切位置無關緊要，只要它不超出噴霧錐的范圍內即可。然而，這不適用于使用無過噴的施涂器(例如打印頭)對對比車頂進行涂裝的情況。

為了補償這些與溫度相關的定位誤差，從現有技術中已知周期性地測量機器人溫度并且根據測量的溫度值來調整用于計算的機器人模型。這樣，可以減少與溫度相關的定位誤差。

然而，上述已知概念與各種缺點相關聯，下面將對其進行簡要描述。

使用多個攝像機進行全局部件測量通常不足以實現所需的定位精度，因為沒有考慮部件容差和機器人容差。例如，用于涂裝汽車車身部件的定位誤差應小于1mm。

在移動的、機器人引導的部件測量的情況下，一次只能對測量的區域進行局部補償。然而，在大面積施涂中，部件邊緣僅占一小部分，而封閉區域無法通過機器人引導的移動測量進行測量和補償，因為那里沒有可以測量的特征(例如邊緣)。

另一方面，上述溫度補償非常復雜，并且取決于工件的質量、測量點的數量和位置以及機器人模型的描述。此外，工件不直接位于施涂區域，使得機器人在實際測量任務中不會受到阻礙。這種用于溫度補償的系統也相對復雜、昂貴并且需要高水平的維護。