[发明专利]涂覆方法及相应的涂覆设备

说明书

本发明涉及一种使用机器人(1，3)涂覆部件(4)、例如机动车辆的方法，其中，部件(4)例如通过在测量路径上行进的摄像机(5)进行测量，其中，根据测量结果校正与限定的涂覆路径(13，15)的偏差。该方法尤其包括以下步骤:(a)指定至少一个涂覆路径(13，15)；(b)为部件(4)的表面区域的边缘上的边缘点指定三维边缘点位置和/或边缘点取向的参考值；(c)借助测量系统三维测量待涂覆的部件(4)或待涂覆的部件的一部分的位置、取向和/或形状；(d)确定边缘点位置和/或边缘点取向的测量值与边缘点位置和/或边缘点取向的参考值之间的差异；(e)根据所确定的差异调整涂覆路径(13，15)；(f)使涂覆装置(3)沿着被调整的至少一个涂覆路径(13，15)移动；以及(g)在涂覆装置(3)移动期间，用涂覆装置(3)将涂覆剂、特别是涂料涂覆到待涂覆的部件(4)的表面上。

技术领域

本发明涉及一种用于用涂覆剂(例如涂料)涂覆部件(例如机动车辆车身部件)的涂覆方法。此外，本发明还涉及一种相应的涂覆设备。

背景技术

在用于涂装机动车辆车身部件的现代涂装设备中，旋转雾化器通常用作施涂装置，其由具有串联机器人运动学机构的多轴涂装机器人沿着预定的涂覆路径在待涂装的机动车辆车身部件的部件表面之上引导。待涂装的机动车辆车身部件通常由线性输送机沿着涂装线输送通过涂装设备，而线性输送机具有定位公差。此外，多轴涂装机器人也具有定位公差。最后，待涂装的机动车辆车身部件也具有形状公差。因此，这些定位公差可能会导致旋转雾化器相对于待涂装的车辆车身部件的定位不正确。

从现有技术中已知用于解决该问题的各种概念，但是它们都与特定的缺点相关联。

一种已知的概念涉及待涂装的机动车辆车身部件在涂装之前由位置检测系统测量，借此位置检测系统例如可以用四个摄像机来操作。根据待涂装的车辆车身部件的测量的位置、取向和形状，然后可以相应地调整预定义的编程涂覆路径。

另一方面，另一个已知的概念涉及使用移动的、机器人引导的系统测量待涂装的机动车辆车身部件，借此可以根据测量结果调整预定的涂覆路径。待涂装的机动车辆车身部件的测量是在独立于预定义的编程涂覆路径的单独的测量过程中进行的。

此外，操作期间的温度变化也可以使得机器人引导的旋转雾化器相对于待涂装的车辆车身部件的定位不正确。例如，涂装机器人在操作过程中由于电热损失和摩擦而发热，从而使得机器人几何形状发生变化，从而使得相应的定位不正确。机器人操作期间可能会出现高达1mm的与温度相关的定位误差。当使用旋转雾化器时，待涂装的表面的确切位置无关紧要，只要它不超出喷雾锥的范围内即可。然而，这不适用于使用无过喷的施涂器(例如打印头)对对比车顶进行涂装的情况。

为了补偿这些与温度相关的定位误差，从现有技术中已知周期性地测量机器人温度并且根据测量的温度值来调整用于计算的机器人模型。这样，可以减少与温度相关的定位误差。

然而，上述已知概念与各种缺点相关联，下面将对其进行简要描述。

使用多个摄像机进行全局部件测量通常不足以实现所需的定位精度，因为没有考虑部件容差和机器人容差。例如，用于涂装汽车车身部件的定位误差应小于1mm。

在移动的、机器人引导的部件测量的情况下，一次只能对测量的区域进行局部补偿。然而，在大面积施涂中，部件边缘仅占一小部分，而封闭区域无法通过机器人引导的移动测量进行测量和补偿，因为那里没有可以测量的特征(例如边缘)。

另一方面，上述温度补偿非常复杂，并且取决于工件的质量、测量点的数量和位置以及机器人模型的描述。此外，工件不直接位于施涂区域，使得机器人在实际测量任务中不会受到阻碍。这种用于温度补偿的系统也相对复杂、昂贵并且需要高水平的维护。