[发明专利]用于喷涂设备的编程方法以及相应的喷涂设备

说明书

本发明涉及一种用于以喷涂机器人和施加装置喷涂构件的程序控制的喷涂设备进行编程的方法、特别是用于以喷漆机器人对机动车车身构件进行喷漆的喷漆装置设备进行编程的方法，具有以下步骤(S1‑S3)：a)指定或确定待喷涂的构件的几何数据(S1)；b)指定机器人路径要跟随的机器人路径数据(S2)；c)确定合适的喷射模式数据(S3)，其反映了层厚分布并由考虑了机器人路径数据和待喷涂的构件的几何数据的模拟来确定。本发明还包括相应的合适的喷涂设备。

技术领域

本发明涉及一种对程序控制的喷涂设备、特别是用于对机动车车身构件进行喷漆的喷漆设备进行编程的方法。

背景技术

在现代机动车车身构件的喷漆设备中，通常使用旋转雾化器作为施加装置，它由多轴喷漆机器人引导到待喷漆的机动车车身构件上。喷漆设备的操作以及对喷漆机器人和旋转雾化器的控制都是由程序控制的。因此，在实际喷漆操作之前，必须对喷漆装置进行编程。作为编程的一部分，机器人的路径是离线规划的，这些路径将由旋转雾化器的涂料落点遍历，并考虑到预先定义的例如指定路径间距和路径速度的喷漆规范。此外，在编程过程中定义了旋转雾化器的施加参数，如涂料流速、速度、整形空气流等，这些施加参数是根据预先定义的喷漆规范并基于专业人员的经验来定义。编程的目的，除其它外，是为了使待喷涂的构件上的漆层达到最均匀的喷涂厚度分布。因此，在编程过程中，通过改变施加参数和机器人路径，在测试车体的喷漆测试基础上，在多个迭代循环中优化喷涂厚度分布。这种众所周知的编程方法的缺点是在时间、涂漆材料和测试车体方面的成本很高。

另一方面，在较新的开发线中，还没有付诸实践，正在尝试完全物理地模拟喷漆过程，这样，机器人路径和施加参数的优化就可以作为模拟的一部分进行。然而，这种新的发展路线的缺点是在模拟框架内需要大量的计算工作，因此计算所需的时间还不实际可行。

关于本发明的一般技术背景，还应该参考US2012/0156362A1和DE19651716A1。

发明内容

因此，本发明的任务是创造一种改进的方法，用于对程序控制的喷涂设备进行编程。此外，本发明还基于创建相应的适应性的喷涂设备的任务。

这项任务由根据本发明的方法或根据独立权利要求的本发明的喷涂设备来解决。

根据本发明的编程方法首先提供了可用的几何数据，该几何数据代表了待喷涂的构件(例如机动车车身构件)的几何特征。在根据本发明的编程方法的范围内，几何数据可以例如在真实构件的基础上测量，或者可以例如以文件形式指定。

此外，根据本发明的编程方法还规定了机器人路径数据，机器人路径数据限定了机器人路径，该路径将由喷涂机器人引导的施加装置在喷涂操作期间的涂料落点(TCP：工具中心点)遍历。

这里应该提到的是，关于施加装置的类型，本发明不限于开头提到的旋转雾化器。相反，施加装置也可以是打印头，与雾化器相反，它不发射涂层剂的喷雾射流，而是发射空间上有限的涂层剂射流。替代地，在本发明的范围内，施加装置也可以是无气雾化器或空气混合雾化器，这里仅举几个另外的例子。

此外，根据本发明的编程方法提供了可确定的喷射模式数据，也可称为“刷子曲线”，该喷射模式数据代表了层厚分布，特别是三维层厚分布，该层厚分布是在实际喷涂操作期间，由施加装置在涂料落点周围的构件表面上产生的。例如，旋转式雾化器在以理想化的方式喷涂平坦的构件表面时，会产生旋转对称的、甜甜圈状的喷涂厚度分布。然后，喷射模式数据可以根据涂料落点的径向距离反映喷涂厚度的变化过程。例如，三维喷涂厚度分布(静态喷涂模式)可以转换为二维喷涂厚度分布(动态喷涂模式)，从中可以确定喷射模式数据，例如在生成特征图时确定。然而，在本发明的范围内，也可以让喷射模式数据代表动态喷射模式，例如沿着喷涂路径的层厚横截面。