[发明专利]用于涂覆机器人的优化方法及相应涂覆系统

说明书

本发明涉及一种计算涂覆机器人(1)的优化的移动路径的优化方法，所述优化方法包括以下步骤：使用路径点数据定义移动路径的相继的路径点，其中路径点数据定义施涂装置(7)在各个路径点处的空间位置和取向；针对移动路径的各个路径点计算可行的机器人配置，其中每个机器人配置都包括所有机器人轴(A1‑A7)的所有轴位置，至少一些路径点能够可选择地经由多个不同的机器人配置到达；分别对于各个路径点的不同的可行机器人配置计算与路径点相关的以及优选地与序列相关的品质值，使得每个机器人配置都分配有相应的品质值；以及针对各个路径点根据不同的可行的机器人配置的品质值选择可行的机器人配置中的一个。本发明还包括相应的涂覆系统。

技术领域

本发明涉及一种用于计算在部件(例如，机动车辆车身部件)的待涂覆的部件表面之上引导施涂装置(例如旋转雾化器)的涂覆机器人(例如涂装机器人)的优化的移动路径的优化方法。本发明还涉及一种相应的涂覆系统。

背景技术

在用于涂装机动车辆车身部件的现代涂装系统中，通常使用例如图1所示的多轴涂装机器人1。涂装机器人1因此具有机器人基座2、可转动的机器人元件3、近端机械臂4、远端机械臂5、多轴机械手轴6和旋转雾化器7，这本身从现有技术中已知。在此可转动的机器人元件3能够绕竖直定向的第一机器人轴A1相对于机器人基座2旋转。近端机械臂4能够绕水平定向的第二机器人轴A2相对于可转动的机器人元件3旋转。远端机械臂5能够绕水平定向的第三机器人轴A3相对于近端机械臂4枢转。还应提及，在该示例性实施例中，机械手轴6具有三个机器人轴A4、A5和A6，以便实现旋转雾化器7的高机动性引导。还应提及，在该示例性实施例中，机器人基座2能够沿着一直线轴移动，该直线轴沿着机器人轴A7。

在操作期间，旋转雾化器7向要涂覆的部件上喷射涂料的喷涂射流，其中，喷涂射流具有朝向规划的涂料冲击点TCP(工具中心点)定向的喷涂射流轴线8。

还应提及，线性换色器9布置在远端机械臂5上，其本身从现有技术已知，并且因此不需进一步描述。在操作时，线性换色器9由盖覆盖，该盖在图中未示出，以能够示出线性换色器9。

在操作期间，涂装机器人1移动，使得规划的涂料冲击点TCP在部件(例如，机动车辆车身部件)的待涂装的部件表面上遵循预定的机器人路径B。图2以示意图的形式示出通过多个点P1-P6定义的机器人路径B，其中路径点P1-P6形成机器人路径B的航路点。在此重要的不仅是各个路径点P1-Pi的空间位置，而且还有旋转雾化器7以及进而的喷涂射流轴线8的取向。

在实际涂覆操作之前，机器人路径B通常是离线规划的，为此目的，例如，可以使用市场上可获得的商业名称为Process 和 CURVE的编程程序。在此，还可以由编程者输入附加信息，例如特定路径点处的期望的轴位置。这可以是有利的，以便在具有冗余的机器人中明确地指定特定点处的机器人配置。在此应提及，具有冗余的机器人是可以使用无限多的机器人配置到达具有所需取向的所需路径点的机器人，即，具有机器人轴A1-A7的轴位置的无限多的组合。

已知的离线编程方法非常复杂，特别是在具有冗余的机器人的情况下，因为需要手动输入很多信息项。此外，只要涂装机器人1的位置改变就总需要调整机器人路径B。

最终，因为编程品质取决于相应的程序员的经验和技巧，因此不能实现可重现的编程。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种改善的用于涂覆机器人的优化方法。本发明的另一个目的是提供一种相应的涂覆系统。

依据独立权利要求借助于根据本发明的优化方法以及借助于根据本发明的涂覆系统实现该目的。

根据本发明的优化方法用于计算在待涂覆的部件表面之上引导施涂装置的涂覆机器人的优化的移动路径。

优选地，涂覆机器人是涂装机器人，如现有技术已知的且如上所述。然而，本发明同样也适用于优化其它类型的涂覆机器人的移动路径，所述其它类型的涂覆机器人例如用于施涂密封剂材料、阻尼材料、粘合剂或密封材料。