CN108525972A - 用于将涂布材料涂覆到车辆上的方法和系统 - Google Patents

用于将涂布材料涂覆到车辆上的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于将涂布材料涂覆到车辆上的方法和系统，所述方法包括在车辆上限定多个涂覆区域。涂覆区域包括低可见性区域、中可见性区域和高可见性区域。该方法还包括以预定顺序将涂布材料涂覆到涂覆区域，使得涂布材料的第一部分被涂覆到低可见性区域，接着第二部分被涂覆到中可见性区域，然后第三部分被涂覆于高可见性区域。在低可见性区域和高可见性区域之间限定第一重叠区，在中可见性区域和高可见性区域之间限定第二重叠区。在先前涂覆在第一和第二重叠区中的涂布材料已经晾置达预定的持续时间之前，涂覆涂层材料的第三部分。

Description

用于将涂布材料涂覆到车辆上的方法和系统
技术领域
本公开的领域总体涉及用于将涂料涂覆到车辆上的方法和系统，更具体地涉及透明涂层涂覆顺序和图案。
背景技术
至少有一些诸如汽车的已知的车辆由多个车身面板制成，所述车身面板限定车辆的例如发动机罩、挡泥板、车顶、后备箱和门。车身面板通常彼此分开地制造并附接到车架，然后用多层材料涂覆车身面板。材料层的示例包括但不限于至少一层颜料和至少一层透明涂层材料。颜料也可以被称为底涂层，用于提供车辆颜色。透明涂层材料层是涂覆到车辆的最外层材料，并有利于改善车辆的整体外观。透明涂层材料层通常以预定的喷射图案涂覆到车辆上。
通常认为透明涂层材料的较大厚度提供了更理想的车辆外观。例如，可以将透明涂层材料的较大厚度理解为比透明涂层材料的较小厚度提供了深度更符合期望的汽车涂装。为了获得透明涂层材料的较大厚度，而不引入例如流挂或成滴的透明涂层缺陷，可以涂覆多层透明涂层材料。例如，可以涂覆透明涂层材料的第一部分，允许其干燥/固化一段时间，可以在第一部分上涂覆透明涂层材料的第二部分。也可以在多层透明涂层之间进行打磨以消除缺陷。与透明涂层材料的单层涂覆相比，涂覆多层透明涂层以及打磨的附加工艺步骤增加了汽车涂装的成本。
发明内容
一方面，提供一种将涂布材料涂覆到车辆上的方法。该方法包括在车辆上限定多个涂覆区域，包括低可见性区域、中可见性区域和高可见性区域。该方法还包括以预定顺序将涂布材料涂覆到多个涂覆区域，从而将涂布材料的第一部分涂覆到低可见性区域，然后将涂布材料的第二部分涂覆到中可见性区域，接着将涂布材料的第三部分涂覆到高可见性区域。第一重叠区被限定在低可见性区域和高可见性区域之间，第二重叠区被限定在中可见性区域和高可见性区域之间。此外，在先前涂覆在第一重叠区和第二重叠区中的涂布材料已经晾置达预定的持续时间之前，涂覆涂布材料的第三部分。
另一方面，提供了一种用于将涂料涂覆到车辆上的系统。该系统包括具有第一机器人喷射装置的多个机器人喷射装置，第一机器人喷射装置被构造成将涂层材料的第一部分和涂层材料的第二部分中的至少一者涂覆到车辆。第一部分被涂覆到车辆的低可见性区域，第二部分被涂覆到车辆的中可见性区域。第二机器人喷射装置被构造成将涂布材料的第三部分涂覆到车辆的高可见性区域。该系统还包括与多个机器人喷射装置通信联接的控制器。控制器被配置成致动多个机器人喷射装置，从而以预定顺序涂覆涂布材料，其中第一部分被涂覆到低可见性区域并且第二部分被涂覆到中可见性区域，然后第三部分被涂覆到高可见性区域。第一重叠区被限定在低可见性区域和高可见性区域之间，第二重叠区被限定在中可见性区域和高可见性区域之间，在先前涂覆在第一重叠区和第二重叠区中的涂布材料已经晾置达预定的持续时间之前，涂覆涂布材料的第三部分。
附图说明
图1是可用于将涂布材料涂覆到车辆上的示例性系统的图示；
图2是可以在车辆上限定的涂覆区域的示例性布置的图示；
图3是可以在车辆上限定的涂覆区域的可替换布置的图示；
图4是可以在车辆上限定的涂覆区域的另一可替换布置的图示；
图5是可以由图1所示系统使用的示例性涂覆工具路径的图示。
具体实施方式
本文描述的实施方案总体涉及透明涂层涂覆顺序和图案。更具体地说，比起用其它已知的透明涂层材料以单次涂覆工艺所通常得到的涂层厚度，本文所述的透明涂层涂覆顺序和图案有助于以更大的厚度在车辆上涂覆透明涂层材料。为了获得更大的厚度，而不增加诸如流挂或成滴的缺陷，将粘度更大和干燥更快的透明涂层材料以预定顺序涂覆到车辆上。例如，本文描述的方法包括将车辆限定为三个不同的涂覆区域，其中按照车辆外部观察者的可感知性或可见性排位每个区域(例如，更频繁且更容易看到的区域的排位高于较不常见的区域)。预定顺序包括在将透明涂层涂覆到较高排位的涂覆区域之前将透明涂层材料涂覆到较低排位的涂覆区域。已经发现上层喷射比下层喷射对车辆的整体外观的影响更大。例如，在相邻区域之间限定的喷射重叠区中，与较低排位区域中涂覆在较高排位区域中的涂布材料上面的上层喷射相比，较低排位区域中涂覆在较高排位区域中的涂布材料下方的下层喷射对透明涂层外观的影响更小。如此，本文所述的系统和方法有利于在改善的车辆整体外观的同时实现透明涂层材料层的更大厚度。
图1是可用于将涂布材料涂覆到车辆102上的示例性系统100的图示。在该示例性实施例中，系统100包括多个机器人喷射装置和与多个机器人喷射器装置通信联接的控制器104。更具体地，多个机器人喷射装置包括第一机器人喷射装置106、第二机器人喷射装置108和第三机器人喷射装置110。每个机器人喷射装置包括机器人臂112、涂覆器头部114以及将涂布材料提供给涂覆器头部114的供应线116。如将在下面更详细地解释的那样，在涂料涂覆过程期间，控制器104致动多个机器人喷射装置，从而以预定顺序将涂布材料的一部分涂覆到车辆102上。在替代实施例中，如下面将更详细描述的，多个机器人喷射装置包括两个机器人喷射装置。
机器人喷射装置将任意涂层材料涂覆到使得系统100能够如本文所述地起作用的车辆102上。示例性涂层材料包括但不限于包含树脂和催化剂的透明涂层材料。在示例性实施例中，树脂包括a)高速蒸发溶剂；和b)流变控制剂。代替地，可以涂覆具有相似属性的单组分透明涂层材料。在一个实施例中，以大于约45微米的厚度涂覆涂布材料。代替地，或附加地，以一直达约80微米的厚度涂覆涂布材料。
系统100还包括联接到车辆102的输送线118。输送线118有利于使车辆102沿向前方向120移动经过多个机器人喷射装置。如此，本文描述的系统能够以连续和顺序的方式将涂布材料涂覆到多个车辆。此外，虽然所描述的是双门小轿车，但是应当理解的是，本文描述的系统和方法适用于任何类型的车辆，如将在下面更详细示出的那样。
图2-4是可以在车辆102上限定的涂覆区域的布置的图示。在该示例性实施例中，车辆102包括多个部件，例如但不限于发动机罩122、前侧围(quarter)124、至少一个门126、至少一个门把手128、后侧围130、后备箱132、前柱134、后柱136和顶部138。此外，这里描述的方法包括在车辆102上限定多个涂覆区域，其中多个涂覆区包括上面提及的一个或多个部件。例如，多个涂覆区域包括低可见性区域140、中可见性区域142和高可见性区域144。如上所述，按照车辆102的外部观察者的可感知性或可见性来限定所述多个涂覆区域。因此，例如，包含在每个涂覆区域中的部件由于被涂覆的车辆的类型不同而变化。另外，在一些实施例中，部件在多个涂覆区域之间可互换，或者多个涂覆区域仅包括每个部件的部分。
例如，如图2所示，低可见性区域140包括顶部138和前柱134的一部分。中可见性区域142包括前侧围124、门126、后侧围130和后备箱132的下部。高可见性区域144包括发动机罩122和前侧围124、门126、后侧围130和后柱136的上部。
如图3所示，低可见性区域140包括前柱134的一部分、后备箱132和顶部138。中可见性区域142包括前侧围124、门126和后侧围130的下部。高可见性区域144包括发动机罩122，前柱134的一部分，前侧围124、门126以及后侧围130的上部和后柱136。
如图4所示，低可见性区域140包括发动机罩122、前侧围124的上部、前柱134的一部分以及顶部138。中可见性区域142包括前侧围124、门126、后侧围130以及后备箱132的下部。高可见性区域144包括前侧围124、门126和后侧围130的上部，后柱136，以及顶部138的下部。
因此，总而言之，至少一些以上所提及的部件或其若干部分通常对于车辆102的外部观察者来说更容易看到，使得高可见性区域144被限定为在易于看到的部件上延伸。例如，在示例性实施例中，高可见性区域144被限定为在车辆102上的门把手128上延伸，并被限定为在前柱134或后柱136的至少一部分上延伸。
另外，当将涂布材料涂覆到车辆102时，在多个涂覆区域之间发生喷射重叠。由此，在低可见性区域140和高可见性区域144之间限定第一重叠区146，在中可见性区域142和高可见性区域144之间限定第二重叠区148。如将在下面更详细描述的，系统100(图1所示)以预定顺序将涂布材料的多个部分涂覆到多个涂覆区域，使得先前在第一重叠区146和第二重叠区148中涂覆到车辆102的涂层材料的部分在涂覆后续部分之前晾置不超过预定的持续时间。在透明涂层材料涂覆到车辆上之后的一段时间，在下文中称为第一干燥时间，透明涂层材料干燥的程度使得随后涂覆的材料(即上层喷射)不会与先前涂覆的材料混合。预定持续时间的时间长度小于第一干燥时间。将透明涂层材料在车辆上的持续时间以及额外的透明涂层材料(即上层喷射)可以与先前涂覆的透明涂层材料接触的时间维持在预定时间段以内，确保上层喷射与先前涂覆的材料混合以达到理想外观。
例如，在操作中，第一机器人喷射装置106(图1所示)将涂布材料的第一部分涂覆到低可见性区域140，第二机器人喷射装置108(图1所示)将涂布材料的第二部分涂覆到中可见性区域142，第三机器人喷射装置110(图1所示)将涂布材料的第三部分涂覆到高可见性区域144。控制器104(图1所示)致动第一机器人喷射装置106、第二机器人喷射装置108和第三机器人喷射装置110，从而以预定顺序涂覆涂布材料。更具体地，控制器104致动多个机器人喷射装置，使得第一部分被涂覆到低可见性区域140，接着第二部分被涂覆到中可见性区域142，然后第三部分被涂覆到高可见性区域144。另外，控制器104在一时刻致动第三机器人喷射装置110，使得在先前涂覆在第一重叠区146和第二重叠区148中的涂布材料已经晾置达预定持续时间之前涂覆涂布材料的第三部分。这样，在先前涂覆的涂层材料有时间干燥之前涂覆第三部分，由此减轻在第一重叠区146和第二重叠区148中的上层喷射和下层喷射对车辆102整体外观的影响。
例如，在一个实施例中，控制器104致动第三机器人喷射装置110，使得在第一重叠区146中的第一部分已经晾置达第一预定持续时间之前，将涂布材料的第三部分涂覆在第一重叠区146。另外，控制器104致动第三机器人喷射装置110，使得在第二重叠区148中的第二部分已经晾置达第二预定持续时间之前，将涂布材料的第三部分涂覆在第二重叠区148。在该示例性实施例中，控制器104在一时刻致动第三机器人喷射装置110，使得第一预定持续时间小于约90秒，并且使得第二预定持续时间小于约45秒。由此，减小了在第二重叠区148(即，在高可见性区域中)上层喷射或下层喷射的影响，并且上层喷射或下层喷射在第一重叠区146中的影响大于在第二重叠区148中，但是没有在高可见性区域中那么明显。
在一些实施例中，控制器104还在第一机器人喷射装置106涂覆第一部分完成之前致动第二机器人喷射装置108，并且在第一机器人喷射装置106涂覆第一部分或由第二机器人喷射装置108涂覆第二部分中的至少一者完成之前，致动第三机器人喷射装置110。由此，在第一部分和第二部分的涂覆时间大于各自的预定持续时间时，在先前涂覆的涂布材料被允许晾置超过第一预定持续时间和第二预定持续时间之前涂覆第三部分。
此外，在一些实施例中，在车辆102的侧半部上限定多个涂覆区域。由此，第一部分、第二部分和第三部分的涂覆时间减少，这有助于减轻在第一重叠区146和第二重叠区148中上层喷射或下层喷射的影响。
图5是可以由系统100(图1所示)使用的示例性涂覆工具路径的图示。在该示例性实施例中，涂覆工具路径包括被限定为由第一机器人喷射装置106(图1所示)执行的第一工具路径150，被限定为由第二机器人喷射装置108(图1所示)执行的第二工具路径152，以及被限定为由第三机器人喷射装置110(图1所示)执行的第三工具路径154。更具体地说，第一工具路径150由第一起始点156、第一终点158和限定在其间的第一连续涂覆图案160限定。类似地，第二工具路径152由第二起始点162、第二终点164和限定在其间的第二连续涂覆图案166限定，第三工具路径154由第三起点168、第三终点170和限定在其间的第三连续涂敷图案172限定。由此，涂布材料在单次涂覆中(a single application pass)涂覆到车辆102的未涂覆部分。
如上所述，在替代实施例中，系统100包括两个机器人喷射装置。在替代实施例中，第一机器人喷射装置将涂布材料的第一部分涂覆到车辆102并且将涂层材料的第二部分涂覆到车辆102。第一部分被涂覆到低可见性区域140，第二部分被涂覆到中可见性区域142。例如，第一机器人喷射装置执行第一工具路径150，然后执行第二工具路径152。或者，第一机器人喷射装置使用穿过低可见性区域140和中可见性区域142的工具路径涂覆涂布材料的第一部分和第二部分。然后，这两个机器人喷射装置中的第二机器人喷射装置将涂布材料的第三部分涂覆到高可见性区域144。在另一可替换实施例中，系统100包括任意数量的机器人装置，其能够使系统100如本文所述这样起作用，诸如包括四个机器人喷射装置。
本说明书使用示例来公开包括最佳模式的各种实施例，并且还使本领域技术人员能够实践各种实现方式，包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何合并的方法。本公开的可专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例没有与权利要求的字面语言不同的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质区别的等同结构要素，则这些其它示例落入权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种将涂布材料涂覆到车辆上的方法，所述方法包括：
在所述车辆上限定多个涂覆区域，所述多个涂覆区域包括低可见性区域、中可见性区域和高可见性区域；以及
以预定顺序将所述涂布材料涂覆到所述多个涂覆区域，使得所述涂布材料的第一部分被涂覆到所述低可见性区域，接着所述涂布材料的第二部分被涂覆到所述中可见性区域，然后所述涂布材料的第三部分被涂覆到所述高可见性区域，其中在所述低可见性区域和所述高可见性区域之间限定第一重叠区，在所述中可见性区域和所述高可见性区域之间限定第二重叠区，其中在先前涂覆在所述第一重叠区和所述第二重叠区中的涂布材料已经晾置预定的持续时间之前涂覆所述涂层材料的第三部分。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，限定多个涂覆区域包括在所述车辆的侧半部上限定所述多个涂覆区域。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，限定多个涂覆区域包括将所述高可见性区域限定为在所述车辆上的门把手上延伸。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，限定多个涂覆区域包括将所述高可见性区域限定为在所述车辆的柱的至少一部分上延伸。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，涂覆所述涂布材料包括：
在所述第一部分在所述第一重叠区中已经晾置第一预定持续时间之前，在所述第一重叠区处涂覆所述涂布材料的第三部分；和
在所述第二部分在所述第二重叠区中已经晾置第二预定持续时间之前，在所述第二重叠区处涂覆所述涂布材料的第三部分。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，在所述第一重叠区处涂覆所述涂布材料的第三部分包括涂覆所述第三部分，使得所述第一预定持续时间小于约90秒。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，在所述第二重叠区涂覆所述涂布材料的第三部分包括涂覆所述第三部分，使得所述第二预定持续时间小于约45秒。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，涂覆所述涂布材料包括以大于约45微米的厚度涂覆涂布材料。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，涂覆涂布材料包括以一直达约80微米的厚度涂覆所述涂布材料。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，涂覆所述涂布材料包括在单次涂覆中将所述涂布材料涂覆至所述车辆的未涂覆部分。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，在单次涂覆中将所述涂布材料涂覆至所述车辆的未涂覆部分包括以连续的涂覆图案涂覆所述涂布材料。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，涂覆所述涂布材料包括从不同的涂覆源涂覆所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分中的每个。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，涂覆所述涂布材料包括：
在所述第一部分的涂覆完成之前开始所述第二部分的涂覆；和
在所述第一部分或所述第二部分中的至少一者的涂覆完成之前开始所述第三部分的涂覆。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，涂覆所述涂布材料包括向所述车辆涂覆透明涂布材料。
15.一种用于将涂布材料涂覆到车辆上的系统，所述系统包括：
多个机器人喷射装置，其包括：
第一机器人喷射装置，其被构造成将所述涂布材料的第一部分和所述涂布材料的第二部分中的至少一者涂覆到所述车辆上，其中所述第一部分被涂覆到所述车辆的低可见性区域，所述第二部分被涂覆到所述车辆的中可见性区域；
第二机器人喷射装置，其被构造成将所述涂布材料的第三部分涂覆到所述车辆的高可见性区域；和
控制器，其与所述多个机器人喷射装置通信联接，其中所述控制器被配置成致动所述多个机器人喷射装置，从而按预定顺序涂覆所述涂布材料，其中所述第一部分被涂覆到低可见性区域，接着所述第二部分被涂覆到中可见性区域，然后所述第三部分被涂覆到高可见性区域，其中在所述低可见性区域和所述高可见性区域之间限定第一重叠区，在所述中可见性区域和所述高可见性区域之间限定第二重叠区，其中在先前涂覆在所述第一重叠区和所述第二重叠区中的涂布材料已经晾置预定的持续时间之前涂覆所述涂层材料的第三部分。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述第一机器人喷射装置被构造成将所述涂布材料的第一部分涂覆到所述车辆的低可见性区域，所述多个机器人喷射装置还包括第三机器人喷射装置，该第三机器人喷射装置被构造成将所述涂布材料的第二部分涂覆到所述车辆的中可见性区域。
17.根据权利要求15所述的系统，其中，所述控制器还被配置成致动所述第二机器人喷射装置，使得在所述第一部分在所述第一重叠区中已经晾置第一预定持续时间之前，将所述涂布材料的第三部分涂覆在第一重叠区。
18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述控制器还被配置成在这样的时刻致动所述第二机器人喷射装置，即使得所述第一预定持续时间小于约90秒。
19.根据权利要求15所述的系统，其中，所述控制器还被配置成致动所述第二机器人喷射装置，使得在所述第二部分在所述第二重叠区中已经晾置第二预定持续时间之前，将所述涂布材料的第三部分涂覆在第二重叠区。
20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述控制器还被配置成在这样的时刻致动所述第二机器人喷射装置，即使得所述第二预定持续时间小于约45秒。
CN201810170999.2A 2017-03-03 2018-03-01 用于将涂布材料涂覆到车辆上的方法和系统 Pending CN108525972A (zh)

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