[发明专利]将对象涂漆的方法和仪器

说明书

技术领域

本发明涉及将对象涂漆的设备领域，所述对象尤其为车辆的车身部分，如发动机罩、保险杠、门，以及船只的船体、或飞机的机身等，并且本发明尤其涉及对这些对象涂漆的方法和执行所述方法的仪器。

发明背景

众所周知，在对象如车辆的车身部分的涂漆操作、尤其是喷涂时，操作员在尤其有害的环境中工作，因为其可被返回的喷射材料包围，这对人体是一般是有毒的。

通常，所述操作在通常通风的隔间内执行，但操作员被迫在任何情况下穿着防护服和辅助衣物如面罩和手套，以保护其皮肤和其呼吸道。此外，在涂漆时，操作员必须拿着喷雾嘴连同与其连接的导管，因此在所有的操作中均承受喷枪的重量和输送材料所产生的压力。

因此，为了克服以上所述的缺点，已经设计了不同的仪器使对象涂漆自动化，所述对象尤其为车辆如汽车的车身部分、船只、飞机等。

将对象涂漆已知的仪器的第一个示例公开于US4357900中。该方案提供沿着预定的路线移动待涂漆的对象，在所述路线处安排涂漆站。所述仪器提供传感器，尤其是光电管，其执行光、电或磁扫描以确定对象的位置。然后，传感器所检测的信号发送至控制装置。此外，提供第二传感器，其安排为当对象穿过预定的点时在同一控制装置发送第二信号。这样，控制装置启动对对象的涂漆，当传感器检测到同一个对象已经安放在涂漆站处时打开喷雾嘴。

然而，以上所述的传感器仅仅具有发送对象位置的信号至控制装置的功能，以操作进行涂漆的装置的打开或关闭。

另一个将对象涂漆的已知仪器的示例公开于US5358568中。在这个例子中，仪器提供控制器，所述控制器安装在车厢上并且包括多个具有平移和旋转运动的活接结合(articulated joints)。在最后一个旋转式活接结合的末端安装喷雾嘴。在喷雾嘴处，或在控制器处，提供传感器以检测喷雾嘴距待涂漆表面的距离。还提供控制部件，其基于接收自传感器的信号保持喷雾嘴距待涂漆表面几乎固定的距离。

测量距离的传感器选自：朝与油漆的输送方向近乎平行的方向分别发射超声脉冲或红外光束的超声波传感器和红外传感器。

然而，以上所述的技术方案不允许以高速度对表面涂漆。实际上，在每次输送油漆之后，有必要移动传感器以将超声脉冲或红外光束对准接下来要涂漆的点。这一系列的操作(检测传感器距待检测的点的距离，安排喷雾嘴距待涂漆表面以预定的距离，和输送油漆)对待涂漆表面的所有点都必须重复，所述表面通常有具有不同半径弯曲的复杂几何形状。因此，该方案除了长时间来完成所有表面的涂漆操作之外，还由于执行连续地移动传感器所执行的许多距离测量而遭受高水平的错误。

其他更多的工业系统以迅速和精确的方式对车辆的部分涂漆，但在根据待涂漆的组件设计的预编程路线上移动，且如果组件被具有不同形状和尺寸的另一个替换，需要长时间来重编程所述路线。

其他的具有类似缺点的将涂漆对象的方法和仪器的示例描述于US2011/262622、JP10264060、EP2208541和EP2196267中。

发明内容

然后，本发明的目的是提供将对象涂漆的仪器，所述对象尤其为车辆的车身部分车身，如发动机罩、挡泥板、门、车架等，所述仪器能够克服以上所述的现有技术仪器的缺点。

本发明的另一个目的是提供这样的仪器，所述仪器能够相对于相似的现有技术仪器加速和制定适合的将对象涂漆的自动程序，同时能够降低在待涂漆表面距喷雾嘴距离的检测步骤时出错的可能性。

本发明进一步的目的是提供这样的仪器，所述仪器允许在单个通道中识别待涂漆表面的三维形状，然后识别同一表面的主要点距涂漆头的距离。

本发明再进一步的目的是提供这样的仪器，所述仪器允许在如通过喷射油漆所产生的有害环境中也以高精度将对象涂漆。

本发明再进一步的目的是提供将对象涂漆的方法，所述对象尤其为车辆的车身部分，所述方法具有相同的优点。

这些和其他目的通过将对象涂漆的仪器实现，所述对象尤其为车身部分，所述仪器包括：

-涂漆头，其配备有至少一个喷雾嘴，所述喷雾嘴被安排以将预定颜色的油漆流输送到所述对象的表面；

-移动部件，其用于在工作空间内移动所述涂漆头，所述移动部件具有至少两个自由度；

此外，其主要特征是提供：

-识别装置，其用于识别以上所述的对象表面的三维形状，所述识别装置整合到所述涂漆头中，并包括：

-红外投影部件，其被安排以将点的网格或矩阵投影到所述对象的表面上，在所述表面获得包含多个点的投影图像；