CN101622649A - 涂覆机的出错记录方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于涂覆机的出错记录方法，包含以下步骤：在运行期间捕获(S1)涂覆机的过程数据记录，其中根据涂覆机的给定的操作时间来对单个过程数据记录排序，并且每个过程数据记录包含涂覆机的各种过程数据；存储(S2，S7)已捕获的过程数据记录；检测(S3，S4，S5)涂覆机的可能出错情况；当检测到涂覆机的出错情况时生成(S3，S4)出错代码。本发明进一步涉及按已存储过程数据记录的时间次序存储(S7)出错代码。

Description

涂覆机的出错记录方法
技术领域
本申请涉及依照权利要求用于涂覆机的出错记录方法。
背景技术
在用于给机动车车体部件喷漆的喷漆车间的工作中积累了大量过程数据，例如涂布(application)和喷漆机器人的当前位置、旋转式喷雾机的速度、静电涂布装置的充电电压或者个别媒介(例如油漆和导向空气)的流速等。当数据出错引起喷漆车间中的故障时，喷漆车间连续工作期间的过程数据记录有助于利用存储的过程数据进行出错分析。
首先，由喷漆车间的操作员安装的Primas系统(其中在喷漆车间连续工作期间积累的过程数据被永久性和无限期地存储在外部大容量存储器中)用于记录过程数据。所述Primas系统的首要缺点是需要巨大的存储器来存储过程数据。该Primas系统的另一个缺点是个别过程数据被无时间同步地记录和对应存储。例如，喷漆和涂布机器人的控制系统的系统时间可能与传送控制单元的系统时间稍有不同，该传送控制单元传送机动车车体部件通过喷漆车间以进行喷漆。这种时间同步出错阻碍随后的利用存储的过程数据的出错分析，因为可能需要进行过程数据的精确时间分配。
其次，在实践中，通过软件记录(Softlog)系统或数据记录器记录过程数据积累。然而，被记录的数据必须首先被指定，以在记录前形成一信道。当用数据记录器记录时，甚至需要在记录前铺设缆线，要记录的信号和过程数据的数量受到限制。这种系统通常只用于连续出错的故障探测并且不是存在于每个喷漆车间中。此外，记录的持续时间和记录信道的数量都是有限的。
Primas系统和软件记录系统都具有过程数据积累的记录与喷漆车间中的出错无关的缺点。
Primas系统和软件记录系统还具有需要花费大量开销来分析断续的出错、且需要大量时间来寻找故障的缺点。
例如，DE 3224586A1公开了用于机动车工业的操作数据记录方法。操作数据积累被连续地写入存储器。已积累、存储的操作数据可以在随后的记录时间段分析中在监视器上被检查。因此，如前所述，已知的Primas系统需要大的存储器。此外，在这种情况下，出错分析也很困难，因为将操作数据相关(attribute)到出错很困难。
DE 10036741A1公开了一种检查喷漆车间中涂覆质量的方法，其中涂覆时每个工件的任意出错可以被存储在数据库中。因此数据库中的存储是零件相关的而非出错相关的。此外，数据库包含发生在涂覆期间的多个出错，其妨碍了出错分析。
以及，WO 02/013015A1公开了一种用于确定出错原因的系统，其被用于例如热轧机中。然而，在这种情况下将发生的出错相关到适当的过程数据集也很困难。
发明内容
因此，本发明基于适当地改进上述的出错记录方法的问题。
通过根据权利要求的发明性的出错记录方法来解决该问题。
在本发明的范围内，在操作期间连续地记录涂覆机(coating plant)的过程数据集，个别所述过程数据集均相关于涂覆机操作时间中的特定点并且均包括所述涂覆机的多个过程数据。
接着连续地保存记录的所述过程数据集，以允许随后使用已存储的过程数据集进行出错分析。
本发明还提供在涂覆机操作期间的出错检测，以检测涂覆机中的故障，借此可以以不同的方式进行出错检测，如以下将要详细描述的。
随后根据出错检测，产生包含多种信息的出错代码，如以下将要详细描述的。
除了上面提到的现有技术公开的方法步骤之外，本发明还提供与存储的过程数据集时间同步地保存的错误代码。在随后的出错分析期间，这允许利用已存储数据集和也已存储的出错代码，将时间精确相关到已存储过程数据的时间曲线，从而相当有助于出错分析。
将本发明范围内使用的过程数据集的连续记录的概念优选解释为在正常涂覆操作(即没有中断涂覆操作)期间记录过程数据集。过程数据集的记录可能是连续的或非连续的，即在特定采样频率下。同样类似优选应用到保存已记录过程数据集以及到出错检测和保存出错代码。
优选地，在涂覆机的操作期间连续积累的过程数据集首先被缓存到缓冲器中，所述缓冲器可以是例如循环缓冲器，其中在某一时间段连续地保存积累的过程数据集，并随后复写所述积累的过程数据集，以为新的过程数据集释放内存。例如，这样的循环缓冲器可能具有介于10秒钟到几小时或几天之间的记录时间。
当检测到出错时，从缓冲器中选择在检测到出错状态前的特定前置时间内和/或在检测到出错状态后的特定后续时间内记录的已缓存过程数据集，因为这些过程数据集与出错分析相关，而早先或随后积累的过程数据集通常不允许追踪出错。因此优选地，在出错的情况下，存储在出错时间附近的特定时帧内记录的那些过程数据集，以供随后的出错分析。在出错时间附近的时帧内的过程数据集的选择和存储的发明概念是值得独立保护的。因此本发明也包含概括的出错记录方法，其中出错代码的生成和存储以及与出错的时间同步都不是绝对必要的。
然后优选地在出错存储器中存储以上述方式选择的出错相关的过程数据集，以允许随后的出错分析。
然后优选地将个别出错代码和相关联的过程数据集保存在针对涂覆机的每个出错状态的专属出错文件中。首先，这具有个别出错文件仅包含与相应出错的分析相关的数据的优点，其由于更清晰而更有利于出错分析。其次，将个别出错相关到相应的一个专属出错文件允许特定的出错专家进行最优出错分析。例如，应用系统方面的专家可以分析根据应用系统中的出错生成的出错文件，并且该出错文件也可以例如通过电子邮件发送给相应的专家。与之形成对比，传送机系统方面的专家可以分析根据传送机系统中的故障生成的出错文件。
每个出错状态的出错文件的上述概念是值得独立保护的。因此，本发明也包含总体的出错记录系统，其中将只有属于出错状态的每个过程数据集均保存在单一出错文件中，而出错代码的产生和存储不是绝对必要的。
在最简单的情况下，出错代码可以是时间戳，其仅再现(reproduce)出错的时间，以允许通过时间将出错的时间相关到过程数据时间曲线。此外，可以由代码再现检测到的出错的类型。例如，涂覆机的各种运行故障可以分为传送机系统出错、应用系统出错或高压出错等。此外，出错类型可以表明哪些过程数据在允许范围之外。
在前述特定前置时间或后续时间内的缓冲存储的过程数据集的选择中，该前置时间或后续时间可以是一特定范围，其可以是例如10秒和10分钟之间，以允许信息出错分析。
可选地，在本发明的范围内，前置时间或后续时间为一特定时间段，在该时间段中，通过涂覆机传送被涂覆的特定数目的工件(skid)或部件。
在本发明的范围内，前置时间或后续时间可以为一特定时间段，在该时间段包括涂覆机传送系统的特定数目的传送周期。因此前置时间或后续时间也可以由特定时间段、或部件、工件或传送周期的数目来定义。
后续时间也可以是出错检测和出错状态的随后校正之间的时间段，从而选择出错检测和出错校正之间积累的所有的过程数据集。
优选以至少0.1毫秒、1毫秒、10毫秒或至少200毫秒存储过程数据集和/或出错检测，由于现代涂覆机的高动态运行，这对于有效的出错分析是可取的。
关于要被记录和保存的涂覆机过程数据有多种可能，其中的一些将在下面进行描述。
例如，过程数据可以是表征被涂覆的部件的部件数据。已存储的部件数据可以指定在给定的时间被喷漆的是超小型汽车、小型汽车、旅行车还是豪华汽车的本体(body)。
此外，用户数据也可以被作为过程数据记录并且保存，其表示操作员和涂覆机之间的交互。例如，用户数据可以包括单个操作员的所有的输入设备(例如，键盘输入设备、开关操作等)，以能够检测操作出错和随后将它们分别相关。此外，用户数据也可以包括操作员可觉察到的涂覆机输出(例如，屏幕上的信息、报警等)。这样，在随后的分析期间可以确定操作员是否可能忽略了涂覆机报警。
表示涂覆机的操作响应的涂覆机数据本身也可以优选地被作为过程数据被记录。将涂覆机中积累的各种数据作为涂覆机数据，并且可以通过下面的例子加以解释。
例如，作为过程数据保存的涂覆机数据可以表示当前哪个颜色正在被应用在涂覆机中和/或之前哪个颜色曾被应用在涂覆机中。这样在随后的出错分析期间可以确定特定颜色或特定颜色时序是否引起问题。
作为过程数据保存的涂覆机数据也可以包含当前在涂覆机中的工件的相应的标识号码。这样在随后的出错分析期间可以确定特定工件是否引起操作问题。
此外，可以记录涂覆机中的当前的部件的标识号码，使得在随后出错分析期间可以将出错相关到某一部件，该部件可能与规格不符并且因此引起出错。
表示使用的涂覆机的环形主线(looped main)的标识号码也可以被保存。这样，在随后出错分析期间可以确定，例如由于受压粘度或压力波动的改变特定，特定环形主线是否引起出错。环形主线阻塞也是出错的理论诱因。
旋转式喷雾机的速度、静电涂布装置的充电电压、当前应用的涂覆媒介的量、其他媒介(例如，导向空气、喇叭空气(horn air)、驱动空气等)的流速以及各种媒介(例如，油漆、空气、冲洗剂等)的压力也都可以作为涂覆机过程数据中的着重点。
在铸块管系(pigged pipe arrangement)中，为了检测涂覆机的特定铸块(pig)故障，还可以检测和存储铸块的相应位置。
此外，涂覆机的温度、涂覆机的填充水平(filling level)以及涂覆机中的阈切换位置可以作为过程数据被记录和存储。
喷漆或涂布机器人的位置、速度、加速度和/或扭矩对于随后的出错分析也特别重要，并且因此也优选地作为过程数据被记录和存储。
此外，上述过程数据的一个或多个的目标/实际偏差也可以作为过程数据被记录和存储。
然而，本发明不局限于上述关于要被记录和存储的过程数据的例子，也可以利用其他过程数据来实现本发明。
在本发明的一个实施例中，已记录的过程数据集和/或出错代码被电发送到维护服务，其可以位于相应的涂覆机的制造商处，并且因此有专家和专门的方法设备等来进行错误分析。例如，原始数据可以被电发送到维护服务，从而在维护服务处进行缓存、选择和时间同步存储。与之形成对比，优选地由涂覆机的操作员进行出错相关的过程数据的缓存和选择，从而只有前述的出错文件被发送到维护服务。
当然，在本发明的范围内也可以将过程数据或出错文件通过存储媒介(例如，磁盘或记忆棒)传送到维护服务，而不是通过远程数据传输进行发送。
也必须提到的是，本发明的出错记录方法范围内的出错检测可以以不同方式发生。在本发明的一个实施例中，出错检测是计算机控制的、使用已记录的涂覆机过程数据集的自动分析。在这种分析的范围内，可以例如检查个别过程数据是否超出特定范围，那么其可以被检测为出错。与之形成对比，在本发明的另一个实施例中，例如通过操作紧急停止开关，由操作员对出错检测进行用户控制。在本发明的范围内，上述两种可选出错检测方法可以彼此组合。
在上述使用已记录过程数据集分析的计算机控制出错检测的范围内，可以将已记录过程数据集的时间曲线与特定出错曲线比较。例如，如果过程数据显示特定时间曲线则可以检测到出错。
不仅过程数据集的记录和选择性存储优选地处于本发明的出错记录方法范围内，而且可视显示，以便于操作员进行出错分析。然后优选地，在监视器上以图形方式与相关出错检测时间同步地可视地显示过程数据集。例如，不同过程数据的时间曲线可以被彼此叠加地显示在监视器上，从而在监视器上显示指明出错精确时间的出错代码。此外，通过显示涂覆和喷漆机器人的三维(three-quarter)视图，可以可视地显示出错时间时的涂覆和喷漆机器人的位置。
此外，当检测到出错时，本发明的优选实施例通过分析存储的出错代码和相关的过程数据集来提供出错的可能原因和/或补救的计算机控制的确定。然后可以在监视器上可视地显示确定的出错原因或补救，以提供出错分析的最初指示。
此外，当检测到出错时，本发明的一个实施例阻止特定时间段的出错检测，以使得其中的出错可以被忽略。
最后，需要提及的是，本发明不仅仅包含上面所述的出错记录方法，而且还包含存储有计算机程序的数据存储介质，将所述计算机程序适当地加载到计算机或控制处理器上，以运行所述出错记录方法。
本发明还包括一种相应的出错记录装置，其实现上述的出错记录方法。
附图说明
通过所附权利要求表征、或使用附图结合本发明优选实施例的以下描述来解释本发明的其他有益实施例。这些附图如下所示：
图1示出了本发明的出错记录方法的流程图；以及
图2是具有出错代码和时间同步的过程数据曲线的截屏。
具体实施方式
现在将参照附图，描述本发明的出错记录系统的优选实施例。
在第一步骤S1中进行涂覆机(coating plant)的当前过程数据集的连续测量，从而每个个别过程数据集包含多种涂覆机过程数据，例如，个别媒介(例如油漆、导向空气、驱动空气等)的流速、旋转式喷雾机的速度或特定部件数据，例如当前被喷漆的部件的类型。
在下一步骤S2中，测量出的过程数据集被缓存在缓冲器中，该缓冲器是循环缓冲器，其可以具有一个小时或几天的保持时间，从而循环缓冲器中的过程数据被循环重写。
在下一步骤S3中，保存在缓冲器中的过程数据集被分析以检测涂覆机的出错状态并确定出错代码，该代码再现出错类型。在最简单的情况下，存储在缓冲器中的过程数据集的分析通过比较当前过程数据值与特定限制而进行，从而如果超过限制，则检测到出错。在最简单的情况下，出错代码可以标识允许范围之外的过程数据。
此外，在步骤S4中，询问紧急停止开关以检测出错状态，通过操作员对紧急停止开关的人工操作来显示出错状态。将根据被操作的紧急停止开关的标识号码而生成适当的出错代码。
在下一步骤S5中，将确定在涂覆机操作期间是否检测到出错。如果没有发生这种情况，涂覆机的操作将通过过程数据集的实际测量和缓存而继续。相反，如果检测到出错，则在下一步骤S6中，从缓冲器中选择在出错检测前的特定前置时间内和在出错检测后的特定后续时间内测量缓存的过程数据集。然后为前置时间和后续时间指定时间段，例如10秒钟。
在步骤S7中，步骤S6中所选择的出错相关过程数据集然后被与适当的出错代码一起以时间同步的形式存储到针对每个出错的个别的出错文件中。
在步骤S8中，存储在出错文件中的过程数据集被以图表的形式可视地显示在涂覆机操作员的显示器上，如图2所示，在下文中将对其进行详细描述。
图2示出了具有各种过程数据的时间曲线20、21、22、29、30、32的截屏1，其中时间曲线20、21、22、29、30、32被以时间同步的形式彼此叠加地显示在共同时间轴2上，有助于个别时间曲线20、21、22、29、30、32的彼此相关的精确时间相关。
此外，屏幕显示表示出错的精确时间的出错代码3，这有助于显示的过程数据的直观相关。
在屏幕上还显示多个用于不同过程数据的参数轴4、5，参数轴4表示例如静电旋转式喷雾机的以kV为单位的高压，而参数轴5表示以μA为单位的电流。此外，用户可以显示或隐藏其它参数轴。这同样也被应用到显示在屏幕上的过程数据的选择，以使得用户可以以简单的方式选择那些对出错分析重要的过程数据并且让它们显示在屏幕上。
此外，窗口6被显示在屏幕上，其中个别涂布装置和操作机器人的物理位置被以三维视图显示，以允许直观的出错检测。
接下来的步骤S8，借助喷漆车间操作员的计算机辅助专家系统进行出错分析，以确定出错的可能原因和应对措施，然后在步骤S10，将其显示在屏幕上的窗口7中。
在接下来的步骤S11中，从喷漆车间操作员向喷漆车间制造商进行出错文件的远程数据传送，随后在制造商处，制造商的专家对出错进行分析。
本发明并不仅限于上面所述的优选实施例。与之形成对比，使用本发明的理念对本发明进行的各种各样的修改和变更也落在本发明的保护范围内。

Claims (20)

1、一种用于涂覆机的出错记录方法，包括以下步骤：
a)连续记录(S1)所述涂覆机的过程数据集，个别所述过程数据集均相关于涂覆机操作时间中的特定点并且均包括所述涂覆机的多个过程数据；
b)存储(S2，S7)所述记录的过程数据集；
c)检测(S3，S4，S5)所述涂覆机的可能的出错状态；
d)当检测到涂覆机的出错状态时，生成(S3，S4)出错代码；
其特征在于包括以下步骤：
e)存储(37)与所述存储的过程数据集时间同步的出错代码；和/或
f)在专属出错文件中存储每个出错状态的出错代码和相关的过程数据集；和/或
g)存储在检测到所述出错状态的时间附近的特定时间范围内记录的那些过程数据集和出错代码。
2、如权利要求1所述的出错记录方法，其特征在于包括以下用于保存所述过程数据集和出错代码的步骤：
a)独立于出错状态的检测，在缓冲器中缓存(S2)所述记录的过程数据集；
b)选择(S6)在所述出错状态检测前的特定前置时间内和/或在所述出错状态检测后的特定后续时间内检测到的那些缓存的过程数据集；以及
c)将所选择的过程数据集和所述出错代码存储(S7)在出错存储器中用于以后的出错分析。
3、如前述权利要求之一所述的出错记录方法，其特征在于，将每个涂覆机的出错状态的个别所述出错代码和所述相关的过程数据集均存储在专属出错文件中。
4、如前述权利要求之一所述的出错记录方法，其特征在于：
a)所述出错代码是再现所述出错时间的时间戳(3)；和/或
b)所述出错代码示出了检测到的出错的类型。
5、如前述权利要求之一所述的出错记录方法，其特征在于，所述后续时间：
a)是特定时间段；
b)是直到校正所述出错状态为止的时间段；
c)是通过所述涂覆机传送进行涂覆的特定数量的工件或部件的特定时间段；或
d)是包括一定数量的传送机周期的特定时间段。
6、如前述权利要求之一所述的出错记录方法，其特征在于，所述前置时间：
a)是特定时间段；
b)是通过所述涂覆机传送进行涂覆的特定数量的工件或部件的特定时间段；或
c)是包括一定数量的传送机周期的特定时间段。
7、如前述权利要求之一所述的出错记录方法，其特征在于：
a)存储所述过程数据集的所述前置时间和/或后续时间是至少200毫秒、1秒、5秒、10秒、1分钟、1小时或1天，或
b)在对应的时间段中，将至少一个工件或至少十个工件运送通过所述涂覆机。
8、如前述权利要求之一所述的出错记录方法，其特征在于，以至少0.1毫秒、至少10毫秒或至少200毫秒存储(S2，S7)所述过程数据集和所述出错代码。
9、如前述权利要求之一所述的出错记录方法，其特征在于，存储以下涂覆机过程数据：
a)表征所述涂覆部件的部件数据；
b)表征操作员和所述涂覆机之间的交互的用户数据；和/或：
c)表征所述涂覆机本身的涂覆机数据。
10、如前述权利要求之一所述的出错记录方法，其特征在于，存储以下的涂覆机过程数据：
a)时间，和/或
b)再现来自传感器的测量信号的传感器数据，和/或：
c)当前在所述涂覆机中应用的涂覆剂的颜色，和/或
d)先前在所述涂覆机中应用的涂覆剂的颜色，和/或
e)当前位于所述涂覆机中的所述工件的标识号码，和/或
f)当前位于所述涂覆机中的一个部件，特别是本体，或者当前位于所述涂覆机中的多个部件的标识号码，和/或
g)当前位于所述涂覆机中的一个或多个部件的类型，和/或
h)当前使用的所述涂覆机的环形主线的标识号码，和/或
i)所用颜色的标识号码，和/或
j)旋转式喷雾机的速度，和/或
k)静电涂布装置的充电电压，和/或
l)静电涂布装置的充电电流，和/或
m)当前应用的所述涂覆剂的量，和/或
n)个别媒介的流速，所述媒介特别是冲洗剂、溶剂、导向空气、用于平喷的遮蔽空气、切割空气、包络空气、烘干空气、冷却空气、涡轮机轴承空气，和/或
o)个别导向气流的流动，和/或
p)当前导向气压，和/或
q)当前喇叭气流和/或当前喇叭气压，和/或
r)当前驱动气流和/或当前驱动气压，和/或
s)喷漆压力，和/或
t)气压和所有可用的气压传感器测量
u)清洗剂压力，和/或
v)铸块位置，和/或
w)所述涂覆机中的温度，和/或
x)所述涂覆机中的湿度，和/或
y)喷漆仓状况，特别是通风状况、水冲洗状况、抽风状况，
z)涂覆机填充水平，和/或
aa)涂覆机阈切换位置，和/或
bb)喷漆机器人的位置、速度、加速度和/或扭矩，和/或
cc)上述过程数据中的一个或多个的目标/实际偏差，和/或
dd)用户条目，和/或
ee)所述机器人的刷数据、移动程序号，和/或
ff)传送机数据，特别是传送机增量和状况，和/或
gg)干燥机数据和状况，和/或
hh)控制部件之间的数据交换。
11、如前述权利要求之一所述的出错记录方法，其特征在于包括以下步骤(S11)：
将记录的所述数据集和/或所述出错代码远程传送到维护服务。
12、如前述权利要求之一所述的出错记录方法，其特征在于包括以下步骤：
a)将所述过程数据集和/或所述出错代码存储到可交换的大容量存储介质上；
b)将所述大容量存储介质和存储的所述过程数据集传送到维护服务。
13、如前述权利要求之一所述的出错记录方法，其特征在于，检测(S3，S4)所述涂覆机的出错状态
a)是使用所述涂覆机的过程数据集的分析由计算机进行控制的，和/或
b)是由操作员进行用户控制的。
14、如权利要求13所述的出错记录方法，其特征在于，将记录的所述过程数据集的时间曲线与所述过程数据集的分析范围内的特定的出错曲线进行比较以检测出错状态。
15、如前述权利要求之一所述的出错记录方法，其特征在于包括以下步骤：
a)读出存储的所述数据代码和相关的过程数据集；
b)在监视器上可视地显示所述读出的出错代码和相关的过程数据集。
16、如前述权利要求之一所述的出错记录方法，其特征在于，
a)存储的所述过程数据集也再现涂覆机机器人的空间位置；
b)在可视显示器的屏幕上以图形方式显示所述机器人的位置。
17、如前述权利要求之一所述的出错记录方法，其特征在于
a)根据所述出错代码从存储的所述过程数据中选择特定的过程数据；
b)可视地显示仅所选择的过程数据，以便于出错分析。
18、如前述权利要求之一所述的出错记录方法，其特征在于包括以下步骤：
a)根据存储的所述出错代码和相关的过程数据集，计算机控制确定(S9)可能的出错原因和/或补救措施；
b)在屏幕上可视地显示(S10)可能的出错原因和/或补救措施。
19、如前述权利要求之一所述的出错记录方法，其特征在于包括以下步骤：
在出错检测之后的特定时间段内禁止出错检测。
20、一种具有计算机程序的数据存储介质，所述计算机程序用于根据前述权利要求之一在计算机上运行出错记录方法。
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Assignee: Toure coating system engineering (Shanghai) Co., Ltd.

Assignor: Duerr Systems GmbH

Contract record no.: 2013990000588

Denomination of invention: Error logging method for a coating plant

Granted publication date: 20120307

License type: Exclusive License

Record date: 20130912

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Patentee after: Durr Systems AG

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