CN109709899B - 用于涂敷主体的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及用于涂敷主体的系统和方法，具体公开了一种用于涂敷至少一个主体(110)的至少一部分的系统和方法，该方法包括：通过操作至少一个处理器(102)，基于模拟沿着不同轨迹移动相应主体(110)至少部分地通过浸涂浴(120)的涂敷液(122)来确定相应所得涂层；从满足一个或多个预定义条件的不同模拟轨迹中确定第一轨迹(140)；以及使得用于移动相应主体(110)的至少一个驱动部件(130)沿着第一轨迹(140)移动相应主体(110)至少部分地通过浸涂浴(120)的涂敷液(122)。

Description

用于涂敷主体的系统和方法
技术领域
本公开主要涉及计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助工程(CAE)、可视化、模拟和制造系统、产品数据管理(PDM)系统、产品生命周期管理(PLM)系统、制造运行管理(MOM)系统及类似系统，这些系统用于创建、使用和管理产品及其它物品的数据(本文中统称为产品系统)。
背景技术
产品系统可用于促进制造产品。这样的系统可从改进中获益。
发明内容
本发明涉及用于涂敷至少一个主体的至少一部分的系统和方法。
以各种方式公开的实施例包括可用于促进涂敷至少一个主体的至少一部分的数据处理系统和方法。
在一个示例中，用于涂敷至少一个主体的至少一部分的方法可包括：通过操作至少一个处理器，基于模拟沿着不同轨迹移动相应主体至少部分地通过浸涂浴的涂敷液来确定相应的所得涂层；从满足一个或多个预定义条件的不同模拟轨迹中确定第一轨迹；以及使得用于移动相应主体的至少一个驱动部件沿着第一轨迹移动该相应主体至少部分地通过浸涂浴的涂敷液。
在另一个示例中，系统可包括至少一个处理器，其经由包含在至少一个存储器中的可执行指令配置为，用于基于模拟沿着不同轨迹移动相应主体至少部分地通过浸涂浴的涂敷液来确定相应的所得涂层；从满足一个或多个预定义条件的不同模拟轨迹中确定第一轨迹；以及使得用于移动相应主体的至少一个驱动部件沿着第一轨迹移动该相应主体至少部分地通过浸涂浴的涂敷液。
又一示例可包括编码有可执行指令(例如存储装置上的软件组件)的非暂时性计算机可读介质，当可执行指令被执行时，使得至少一个处理器执行该描述的方法。
在更详细地描述建议的约定之前，应当理解，在本专利文献中提供了对某些单词和短语的各种定义，并且本领域的普通技术人员将理解，这些定义在许多(也许不是绝大多数)情况下适用于这样定义的词和短语的在前和将来的使用。虽然一些术语可能包括各种各样的实施方式，但是所附权利要求书将这些术语明确限定至特定实施方式。还应当了解，在所提出的方法的上下文中解释的特征也可通过适当地配置和适配系统而由所提出的系统包括，反之亦然。
所提出的方法和系统可使相应主体的制造更快、质量更好且更有灵活性。这可通过将模拟结果链接和直接应用至这种主体的制造来实现。相应主体可以是包括开口、凹部、通道等的复杂结构。
作为示例，系统还可以包括包含涂敷液和用于移动相应主体的至少一个驱动部件的浸涂浴。
不失一般性并且仅仅为了说明的目的，现在在示例性应用的框架下讨论所提出的方法和系统。对于汽车制造的电子涂装工艺，车身浸入涂料浴中。因此，主体被实施为车身，浸涂浴被实施为涂料浴，且涂敷液被实施为涂料。车身进入涂料、通过涂料浴并从涂料浴出来的运动由可由驱动部件包含的自动化控制器(PLC)、驱动器和电机控制。此外，系统可包括开关齿轮和电解逆变器。
车身需要移动，以让气泡出来，并使涂料能够接触汽车上需要涂装的金属片的所有相关区域。速度可能需要受到限制，以便不会产生或基本不会产生相应主体的几何形状的机械变形。主要的问题是获得高涂装质量和短处理时间。另外，需要灵活性以根据不同汽车类型调整浸入过程。
根据不同的方法，顾客会接触提供不同解决方案的不同供应商。尚没有实现数字模拟部件与自动安装之间的联接。这意味着在这种方法中，尚没有供应商可提供集成解决方案。
与这种方法相反，所提出的方法和系统包括模拟相应主体沿着不同轨迹移动至少部分地通过浸涂浴的涂敷液并确定所得涂层的步骤。该步骤的目的是一方面建立相应轨迹和相应主体之间的关系，另一方面建立相应轨迹与相应的所得涂覆层或覆盖物分布之间的关系。因此，对于给定主体，可以模拟几个或多个轨迹，以便获得关于相应所得涂层的信息，该信息可包括关于相应主体的不同位置处的涂料厚度的信息以及涂层缝隙的存在或不存在(例如，由于涂敷液的气泡所导致)的信息。
值得注意的是，确定所得涂层和确定第一轨迹的步骤还可以应用于第一主体和第二主体以及可选的系列其它主体，这些主体至少部分地移动通过涂敷液的浸涂浴，从而可以考虑第一主体的移动与第二主体以及可选的其它主体的移动之间的相互作用和相互关联。这意味着确定相应所得涂层和确定相应第一轨迹的步骤不限于被移动通过涂敷液的浸涂浴的单个主体，该浸涂浴是静止的，不受由于其它主体移动通过而导致的涂敷液的扰动和流动影响。相反，也可以考虑更复杂的相互作用过程，其发生于第一主体移动通过涂敷液，并且当第二主体位置处的涂敷液仍然受第一主体移动的影响时第二主体跟随第一主体通过浸涂浴的时候。
在第一主体与第二主体或可选的其它主体是不同类型的情况下，这些更复杂的相互作用过程特别值得关注。例如，这可以是第一主体为敞篷车身而第二主体为旅行车车身的情况。因此，可以考虑关于所描述的系列主体的顺序信息。
此外，所提出的方法和系统包括确定第一轨迹的步骤。为此，可以使用一个或多个预定义条件，例如，针对所得涂层来比较模拟轨迹。
另外，所提出的方法和系统包括使得用于移动相应主体的至少一个驱动部件沿着第一轨迹移动相应主体至少部分地通过浸涂浴的涂敷液。术语“使得”可以理解为，例如，使得确定的第一轨迹被存储并成为相应驱动部件行动所用的。为此，相应驱动部件可以，例如，被告知可检索到第一轨迹。如下文将说明的，这可以如此实现，即当确定相应所得涂层和确定第一轨迹的步骤由第一设备(例如，计算机)执行，而“使得”的步骤由第二设备(例如，PLC)执行的时候，借此第一设备和第二设备联接，用于数据传输。在另一方法中，术语“使得”可以理解为，确定的第一轨迹通过由至少一个处理器下发的命令由相应驱动部件直接付诸行动，该至少一个处理器同样已执行确定所得涂层和确定第一轨迹的步骤。
作为示例，相应驱动部件可包括自动化控制器(PLC)以及可选的还有驱动器和电机。此外，用于支撑相应主体的结构(例如，滑架)可由相应驱动部件包含。电机可由驱动器驱动，并且可由自动化控制器控制，且可以连接至支撑结构。另选地，电机和驱动器可用液压致动器和合适的供电系统取代，由此电机和液压致动器的组合也是可以的。在特定实施方式中，一个自动化控制器和/或驱动器还可以分别用于控制或驱动移动一个或多个主体的两个或更多个电机。因此，相应驱动部件被装备并配置为沿着给定轨迹移动相应主体。根据所提出的方法和系统，所确定的相应主体的第一轨迹因此可由至少一个驱动部件实现。
作为示例，针对不同的、典型的制造场景(例如，相应主体的典型类型)，确定相应所得涂层和确定第一轨迹的步骤可以事先执行。确定的相应第一轨迹然后可存储于至少一个存储器中。然后，当相应制造场景发生时，确定的相应第一轨迹可以由至少一个处理器从至少一个存储器加载，并且该至少一个处理器使得相应驱动部件沿着对应于相应制造场景的第一轨迹移动相应主体。
在电子涂装车身的示例中，可使用电子涂装模拟来以迭代的方式找到通过涂料浴的最优运动路径。当然，本发明的以下方面不限于车身的电子涂装，也可以适用于其它主体的其它涂装过程。模拟/优化软件的输出应当是运动曲线、xyz轴线、沿着轴线的旋转等，以及沿着路径的加速度和减速度和速度。这可以通过使用如西门子工业软件计算动力学有限公司(伦敦，英国)的STAR-CCM+技术和来自西门子产品生命周期管理软件公司(普莱诺，德克萨斯，美国)的HEEDS来计算最优浸渍场景来控制模拟而实现。
作为示例，相应驱动部件的模拟和控制可以由相同设备(例如，相同的处理器)来执行。这一个设备可以是特殊的自动化控制器(例如，PLC)，其也允许其它软件在它上面运行，这里是第一轨迹的模拟和确定。
在另一方案中，第一轨迹的模拟和确定可在第一设备(例如，计算机或计算机集群或处理器)上执行，而相应驱动部件的控制由第二设备(例如，如西门子股份有限公司PLCSimatic S7-1500的自动化控制器)或自动化控制器的集群来执行。对于上述浸渍场景，包括所有参数的路径可以导入到移动支撑车身的滑架的驱动器和致动器的控制器中，并控制整个过程。这意味着来自模拟和确定步骤的数据可以传输至第二设备，该第二设备然后将该数据转换为驱动部件或驱动系统的控制设置点。不同的汽车类型可以产生不同的最优浸渍场景。通过考虑该过程的真实状态参数(这些参数存在于自动控制器中和/或来自传感器)以及具有这些真实参数的模拟结果，可以甚至在浸渍时改变或调整参数。
当模拟和确定步骤由第一设备(例如，计算机)执行且相应驱动部件的控制由第二设备(例如，PLC)执行时，将两个上述设备通过通信系统(例如，点到点、总线系统、以太网等)链接在一起是特别有利的。通信系统可以例如是无线的或有线的。
所提出的方法和系统的优点之中，顾客(例如，装备用于制造车身的制造设施的生产线创建者)一次就可以获得所有自动化和模拟产品。与顾客可能具有三个不同供应商而不是一个供应商的、竞争性的解决方案相比，所提出的集成解决方案具有很有优点，例如，一次性完成全部安装。此外，被配置为无缝且相容地协作和通信的不同产品之间的技术稳定性可以更容易得到保证。这可以保证模拟结果的无差错连接以及汽车在过程中的识别。结合了自动化的优化场景将带来更好的涂装质量，例如，消耗更少涂料且降低成本，带来更快的浸渍过程，提高生产量和收入。
所提出的方法和系统可影响商业，使装备用于制造车身的制造设施的生产线创建者能够作为独家供应商提供完全的集成解决方案。这可以产生有竞争力的有益效果，因为该生产线创建者能够提供模拟和控制两个功能。
涂敷液可包括涂料、汽车涂料、搪瓷涂料、底漆或底涂层、基底涂层、透明涂层、硫酸铜液体中的至少一种或它们的任意组合。
还应当了解的是，作为示例，一个或多个预定义条件包括所得涂层的最小要求、相应主体的最大变形、最大持续时间中的至少一项或它们的任意组合。
预定义条件可以被理解为用于从模拟轨迹中选择有利轨迹的标准和边界条件。根据一个潜在条件，通过使用给定轨迹所实现的涂层必须满足特定最小要求，包括，例如涂层厚度的给定目标范围以及优选地，涂层中不存在超过一定尺寸的可能由于涂敷液中的气泡而产生的缝隙。例如，涂层厚度的目标范围可以是90至110mm或80至220mm，缝隙尺寸的上限可以是50μm或200μm。
根据另一潜在条件，轨迹不得导致相应主体几何形状的不可忽略、相当大且不希望的变形，使得仅引起可忽略的变形的轨迹可以接受。作为示例，不可忽略的变形可以是与理想主体几何形状的任意偏差大于200μm或大于50μm。这意味着最大变形可以被理解为200μm或50μm的阈值。取决于主体的类型和需要的精确度，该阈值可以更小或更大。
根据又一潜在条件，主体所沿着移动通过涂敷液的浸涂浴的轨迹只能最多占用最大持续时间。该参数极大依赖于所考虑的主体和特定涂敷过程。作为示例，最大持续时间可以被理解为另一阈值。其可通过，例如，使用可比较的过程和主体的经验来确定，从而至少可执行真实性检查。
作为示例，可以应用特定优先权，从而使得，例如，必须满足所得涂层的最小要求，以选择模拟轨迹作为第一轨迹。那么，如果多个轨迹满足这一条件，则在超过最大变形的情况下可以不考虑这些轨迹中的一些轨迹。如果至少两条轨迹满足这两个条件，可认为只有在它们没有超过最大持续时间的情况下，这些轨迹才可被确定为第一轨迹。作为示例，如果几条不同的轨迹满足一个或多个上述要求，则涂敷中具有最短持续时间的那条轨迹可以被选为第一轨迹。
在示例性实施方式中，方法还可以包括：通过操作至少一个处理器，使用以下输入参数：相应主体的特征、涂敷液的特征和浸涂浴的特征，确定相应涂层。
使用这些输入参数，允许进行模拟以得到关于所得涂层的有意义的输出，尤其是涂料分布和涂层厚度，可选地是涂敷的持续时间，以及可选地是相应主体几何形状的潜在所得变形。
为了改善模拟的结果，可以包括附加的输入参数，例如，相应驱动部件的特定约束。相应驱动部件的这些约束可涉及，例如，相关于速度、加速度、倾角、倾角角速度和/或倾角角加速度的轨迹的极点。
此外，取决于特定应用情况还可考虑其它输入参数。
在其它示例中，相应主体的特征可包括几何形状、尺寸、材料、硬度、表面结构、温度、电势、导电性中的至少一项或它们的任意组合。
相应主体的特征影响主体的涂敷过程，并且因此在模拟涂敷时被纳入考虑。取决于特定应用，上述特征中的一些特征可起到重要作用或者可忽略。例如，对于电子涂装工艺或对于电镀而言，相应主体的电属性(如电势和导电性)对于工艺可能是至关重要的，而对于不使用电压的常规涂装，这些参数可以忽略。特别是，对于模拟主体的潜在所得变形，几何形状、尺寸、材料、硬度和表面结构可能是重要参数，应被用作输入参数。此外，对于模拟所得涂层或涂料分布，几何形状、材料、表面结构，例如，表面的平坦度和温度可构成相关参数。此外，任意校准金属条的位置和描述可用来表征相应主体。
作为示例，涂敷液的特征可包括材料、密度、温度、粘性、表面张力、电势、导电性中的至少一项或它们的任意组合。
而且，涂敷液的特征影响主体的涂敷过程，并且因此在模拟涂敷时被纳入考虑。取决于特定应用，上述特征中的一些特征可起到重要作用或者可忽略。例如，对于电子涂装工艺或对于电镀，涂敷液的电属性(如电势和导电性)对于工艺可能是至关重要的，而对于不使用电压的常规涂装，这些参数可以忽略。尤其是，对于模拟相应主体的潜在所得变形，密度、粘性和表面张力可能是重要参数。此外，对于模拟所得涂层或涂料分布，材料、密度、温度粘性和表面张力可构成相关参数。
相对于涂敷液的这些特征，涂敷液和/或涂层的其它物理或化学特征可纳入考虑，例如，涂料层密度或涂层密度。作为电子涂装或电镀的示例，可以使用电沉积涂敷模型，该模型还考虑了涂料库仑效率(kg/(s*A))和/或湿涂料电阻率(Ω*m)。
还应当了解的是，作为示例，浸涂浴的特征可包括几何形状、尺寸、涂敷液的装填高度、与产生的涂敷液体积流速有关的信息、与加热或冷却有关的信息、电势、电功率中的任一项或它们的任意组合。
浸涂浴特征(诸如槽的几何形状、尺寸和涂敷液的装填高度)可构成相关边界条件。对于一些特定应用，浸涂浴的附加特征可起到相关作用，诸如产生的涂敷液的体积流速，因此其内部空间分布可能是有用的。另一示例是包括在浸渍中的特定加热或冷却元件，其加热或冷却涂敷液，因此，加热或冷却功率及其空间位置可能是有用的。又一示例涉及电子涂装或电镀，其中应用的电势或电压、空间位置，以及阳极的几何描述，特别是暴露于相应主体(例如，车身)的正面区域可能是相关的。此外，浸涂浴的特征可考虑上述参数随流逝的时间的变化。
在另一示例性实施方式中，相应主体、涂敷液和/或浸涂浴的特征中的至少一些特征被提供给至少一个处理器，该至少一个处理器使用产品生命周期管理(PLM)系统、工程系统、制造运行管理(MOM)系统、用于感测至少一些特征的至少一个传感器中的至少一项或上述的任意组合。在这些示例性实施方式中，系统还可包括PLM系统、工程系统、MOM系统、至少一个传感器中的至少一项或它们的任意组合，由此该至少一个传感器被配置为发送相应主体、涂敷液和/或浸涂浴的特征中的至少一些特征。
例如，相应主体的特征中的至少一些特征可通过连接的PLM系统提供给至少一个处理器，该PLM系统包括与相应主体的几何形状、尺寸、材料和/或表面结构相关的信息。PLM系统可例如以相应主体的CAD数据和/或数字孪生的形式提供这些信息。涂敷液的特征中的至少一些特征可由相连的PLM系统或相连的MOM系统提供，其可包括与涂敷液的材料、密度、粘性和/或表面张力相关的信息。MOM系统可提供涂敷液的特征中的至少一些特征，例如，温度和/或电势，或者浸涂浴的上述特征中的至少一些特征。
此外，该至少一个传感器可提供相应主体的特征(例如，表面结构、温度、电势)、涂敷液的特征(例如，温度、粘性、电势)、浸涂浴的特征(例如，电势)中的至少一项或它们的任意组合。该至少一个传感器可连接至至少一个处理器，用于传输信息。
可向该至少一个处理器提供附加信息，包括关于待移动至少部分地通过浸涂浴的涂敷液的系列主体的顺序信息。该顺序信息可由MOM系统提供至该至少一个处理器，并且可包括关于第一主体和随后第二主体以及可选地关于其它主体的信息。该顺序信息因此允许考虑上述更复杂的相互作用过程。
在其它示例中，方法还可包括：通过操作至少一个处理器，执行至少以下步骤：确定相应所得涂层、确定第一轨迹和使得至少一个驱动部件以在线和/或实时的方式移动相应主体。
以在线和/或实时的方式执行上述步骤使得相应主体的制造过程非常灵活，且同时保证了关于实现的涂层、可选地所需持续时间和可选地所涉及的在涂装期间相应主体可忽略的变形的最佳结果。为此，确定所得涂层和确定第一轨迹的相应步骤与使得相应驱动部件根据确定的第一轨迹移动相应主体并行地执行或者在后者之前立即执行。实现所提出的方法和系统对于主体的上述顺序或当涂装过程的一些边界条件(例如，涂敷液的条件)经受变化时特别有用。
特别对于主体的顺序和对于主体类型的变化而言，其它方案涉及使用包括浸涂浴、相应主体和相应驱动部件的全部硬件来停止涂覆过程和测试不同轨迹。当然，这是不利的，因为中断了生产，而且可能生产出具有不足涂层的废弃主体。此外，只能发现工作轨迹，其与更优化的轨迹相比消耗太多时间。与此方案相反，方法和系统的所提出的实施方式通过以在线或实时的方式执行上述步骤来避免这些缺点。因此，上述步骤的在线和/或实时处理可用于当例如相应主体、涂敷液或浸渍的条件改变时更新第一轨迹。
作为示例，相应轨迹可包括位置、速度、加速度、倾角、倾角角速度、倾角角加速度中的至少一项或其任意组合。
至少在涂装的持续时间，即当相应主体接触浸涂浴的涂敷液的时间内，相应轨迹可包括上述参数。这里，倾角、倾角角速度和倾角角加速度可表示任意空间角度，例如，在x、y或z方向上或其任意组合。这意味着相应主体可例如沿着速度的方向或与其垂直的任意方向旋转。原则上，可考虑附加参数，例如，加加速度(即加速度的变化率)或倾角角加加速度。
还应当了解的是，作为示例，方法还可包括：通过操作至少一个处理器，确定用于控制相应驱动部件的控制指令，使得它能够沿着第一轨迹移动相应主体至少部分地通过浸涂浴的涂敷液。
这意味着当前浸渍场景所确定的第一轨迹和其它参数从某种意义上说转换为用于相应驱动部件的控制指令。通过执行控制指令，相应驱动部件在相应主体上施加适当的力和/或力矩，使得相应主体沿着第一轨迹移动。作为示例，上述其它参数可包括相应主体的几何形状和尺寸以及涂敷液的密度和粘性，因为对于一个和同一个第一轨迹这些参数的变化可能需要更大或更小的力和/或力矩。
确定的控制指令然后可发送或应用至相应驱动部件，以便执行相应动作，以保证相应主体沿着第一轨迹移动。
在又一示例性实施方式中，方法还可包括：通过操作至少一个处理器，进行至少以下步骤：确定相应所得涂层、确定第一轨迹以及使得至少一个驱动部件移动相应主体，使得第一主体和直接跟随的第二主体无停顿地沿着它们相应的第一轨迹移动通过浸涂浴的涂敷液。
这是上述更复杂交互过程的一个示例。因此，本发明的这个方面还可应用于分别执行上述步骤的第一主体和第二主体及可选的系列其它主体。这里，术语“无停顿地”指的是第二主体跟随第一主体，不会出现不适当的延迟或等待时间，使得可以确保连续且流畅的制造以及主体顺序通过浸涂浴的涂敷液的连续且流畅的移动。大于例如150％的最小等待时间的等待时间将被认为是不适当的延迟。
作为示例，两个主体的无停顿的移动可通过针对不同的、典型的制造场景(例如典型类型的相应主体)执行确定相应所得涂层和确定第一轨迹的步骤来实现。相应确定的第一轨迹然后可存储于至少一个存储器中。然后，当相应制造场景(例如，给定系列主体)发生时，确定的相应第一轨迹可以由至少一个处理器从至少一个存储器加载，并且至少一个处理器使得相应驱动部件沿着对应于相应制造场景的第一轨迹移动相应主体。
保证两个主体无停顿移动的另一方法可以例如通过执行至少以下步骤来实现：确定相应所得涂层、确定第一轨迹以及使得至少一个驱动部件以在线和/或实时的方式移动相应主体。
上述无停顿的移动在系列主体包括不同类型的主体的情况下特别有用。
作为示例，相应主体可包括：车身、飞机机身、船、建筑结构、电气柜、电或燃烧发动机、生产机器中的至少一个或它们的任意组合。
还应当了解的是，作为示例，系统可被配置为涂装电气柜、用于安装驱动器或控制产品的隔间、电机或其部件、生产机器的部件、电镀的金属板、陶瓷、绝缘材料中的至少一种或它们的任意组合。
另一示例可包括产品或设备，该产品或设备包括被配置为执行与方法相对应的功能的至少一个基于硬件、软件和/或固件的处理器、计算机、部件、控制器、装置、模块和/或单元。
前面相当宽泛地概括了本公开的技术特征，以便本领域技术人员可以更好地理解下面的具体实施方式。下文将描述本公开的附加特征和优点，这些附加特征和优势形成权利要求的主题。本领域技术人员应了解，他们可容易地使用所公开的概念和具体实施方式作为基础来修改或设计其它结构以实现本公开的同样目的。本领域技术人员还将意识到，这样的等同构造就其广义而言并未脱离本公开的精神和范围。
附图说明
下面，使用图中例示的实施方式来描述本发明。
图1示出了便于涂敷主体的第一示例性系统的方案。
图2示出了便于涂敷第一主体和第二主体的第二示例性系统的方案。
图3示出了便于涂敷主体的第三示例性系统的方案。
图4示出了便于涂敷主体的示例性方法的流程图。
图5示出了可实现一种实施方式的数据处理系统的框图。
具体实施方式
现在将参照附图来描述涉及用于涂敷至少一个主体的至少一部分的系统和方法的各种技术，附图中同样的附图标记始终表示同样的部件。在本专利文档中下面描述的附图以及各个实施方式中用于描述本公开的原理的各种实施方式仅通过附图示出，且不应以任意方式解释为限制本公开的范围。本领域技术人员应理解，本公开的原理可以在任意适当配置的设备中实现。应当理解，被描述为由特定系统元件执行的功能可由多个元件执行。类似地，例如，一个元件可被配置为执行被描述为由多个元件执行的功能。本申请的众多新颖的教导将参照示例性非限制性实施方式加以描述。
参照图1，示出了便于涂敷主体110的第一示例性系统100。系统100包括浸涂浴120，浸涂浴包括涂敷液122、用于支撑和移动主体110的驱动部件130以及经由包括在存储器104中的可执行指令106配置的处理器102。处理器102被配置为基于模拟沿着不同轨迹移动相应主体110至少部分地通过浸涂浴120的涂敷液122，来确定所得涂层；从满足一个或多个预定义条件的不同模拟轨迹中确定第一轨迹140；以及使得用于移动相应主体110的至少一个驱动部件130沿着第一轨迹140移动该相应主体110至少部分地通过浸涂浴120的涂敷液122。
作为示例，处理器102还可被配置为执行至少以下步骤：确定所得涂层、确定第一轨迹140以及使得至少一个驱动部件130移动相应主体110，使得第一主体110和直接跟随的第二主体110'沿着它们各自的第一轨迹140、140'无停顿地移动通过浸涂浴120的涂敷液122。
应当理解，该模拟过程可在第一设备(例如，计算机、或计算机的或处理器的集群)上执行，而相应驱动部件的控制由第二设备(例如，如西门子股份有限公司的PLC SimaticS7-1500的自动化控制器或自动化控制器的集群)来执行。
参照图2，示出了便于涂敷第一主体110和第二主体110'的第二示例性系统100。处理器102可以与第一示例性系统100的处理器102类似地配置，从而对于第一主体110和第二主体110'二者都执行上述步骤，即确定相应所得涂层、确定第一轨迹140和使至少一个驱动部件130移动的步骤，以便确定第一主体110的第一轨迹140以及第二主体110'的第二轨迹140'。
另外，处理器102可被配置为执行至少上述步骤，即，确定所得涂层、确定第一轨迹140、140'以及使得至少一个驱动部件130移动的步骤，使得第一主体110和直接跟随的第二主体110'沿着它们各自的第一轨迹140、140'无停顿地移动通过浸涂浴120的涂敷液122。如上，这可以通过配置处理器102执行至少以下步骤来实现：确定相应所得涂层、确定第一轨迹140、140'以及使得至少一个驱动部件130以在线和/或实时的方式移动相应主体110、110'。
如图2所提出的，第一主体110和第二主体110'可任选地为不同类型，例如，第一主体110为越野车的车身，而第二主体110'为敞篷车的车身。
参照图3，示出了便于涂敷主体110的第三示例性系统100。处理器102可以与第一或第二示例性系统100中的处理器102类似地配置。另外，系统100还包括产品生命周期管理(PLM)系统、工程系统和/或制造运行管理(MOM)系统160和传感器170，其中传感器170被配置为感测主体110、涂敷液112和/或浸涂浴120的特征中的至少一些特征。
图4例示了便于涂敷主体110的示例性方法的流程图。方法可开始于402处，且该方法可包括通过至少一个处理器102的操作执行的若干动作。
这些动作可包括动作404，基于模拟沿着不同轨迹移动相应主体110至少部分地通过浸涂浴120的涂敷液122来确定所得涂层；以及动作406，从满足一个或多个预定义条件的不同模拟轨迹中确定第一轨迹140；以及动作408，使得用于移动相应主体110的至少一个驱动部件130沿着第一轨迹140移动该相应主体110至少部分地通过浸涂浴120的涂敷液112。该方法在410处结束。
应当了解，方法400可包括先前相对于所提出的方法和系统所讨论的其它步骤和特征。
作为示例，一个或多个预定义条件包括所得涂层的最小要求、相应主体的最大变形、最大持续时间中的至少一个或它们的任意组合。
可选地，还可确定第一轨迹140，使得确定第一轨迹140的动作考虑移动主体110通过浸涂浴120的涂敷液122，使得主体没有变形或有可忽略的变形。作为示例，该方法还包括使用以下输入参数：相应主体110的特征、涂敷液122的特征以及浸涂浴120的特征来模拟相应涂层的动作。
应当了解，该方法还可包括执行至少以下步骤的动作：确定所得涂层、确定第一轨迹140以及使得至少一个驱动部件130以在线和/或实时的方式移动相应主体(110)。
在示例性实施方式中，方法还可包括该动作：为相应驱动部件130确定控制指令以控制相应驱动部件130，使得其沿着第一轨迹140移动相应主体110至少部分地通过浸涂浴120的涂敷液122。
作为示例，方法还可包括执行至少以下步骤的动作：确定相应所得涂层、确定第一轨迹140以及使得至少一个驱动部件130移动相应主体110，使得第一主体110和直接跟随的第二主体110'沿着它们各自的第一轨迹140、140'无停顿地移动通过浸涂浴120的涂敷液122。
图5示出了数据处理系统1000(也称为计算机系统)的框图，其中实施方式可实现为例如产品系统和/或由软件等可操作地配置以执行如本文的过程的其它系统的一部分。所描绘的数据处理系统包括至少一个处理器1002(例如，CPU)，该至少一个处理器可连接至一个或多个桥/控制器/总线1004(例如，北桥、南桥)。例如，总线1004中的一个总线可包括一个或多个诸如PCI高速总线的I/O总线。所描绘的示例中还连接至各种总线的设备可包括主存储器1006(RAM)和图形控制器1008。图形控制器1008可连接至一个或多个显示设备1010。还应当注意的是，在一些实施方式中，一个或多个控制器(例如，图形、南桥)可与CPU集成在一起(在同一芯片或管芯上)。CPU架构的示例包括IA-32、X86-64和ARM处理器架构。
连接至一个或多个总线的其它外设可包括通信控制器1012(以太控制器、WiFi控制器、蜂窝控制器)可操作用于连接本地局域网(LAN)、广域网(WAN)、蜂窝网络和/或其它有线或无线网络1014或通信设备。
连接至各种总线的其它部件可包括一个或多个I/O控制器1016，诸如USB控制器、蓝牙控制器和/或专用音频控制器(连接至扬声器和/或麦克风)。还应当了解，各种外设可连接至I/O控制器(经由各种端口和连接)，包括输入设备1018(例如，键盘、鼠标、指针、触摸屏、触摸平板、绘图平板、轨迹球、按钮、键板、游戏控制器、游戏平板、相机、麦克风、扫描仪、捕获运动姿势的运动感知设备)、输出设备1020(例如，打印机、扬声器)或可操作用于向数据处理系统提供输入或从数据处理系统接收输出的任意其它类型的设备。此外，应当了解，被称为输入设备或输出设备的许多设备可提供与数据处理系统通信的输入和接收输出两者。例如，处理器1002可集成至包括用作输入和显示设备二者的触摸屏的壳体(诸如平板)内。此外，应当了解，一些输入设备(诸如膝上型)可包括多个不同类型的输入设备(例如，触摸屏、触摸平板、键盘)。同时，应当了解，连接至I/O控制器1016的其它外设硬件1022可包括被配置为与数据处理系统进行通信的任意类型的设备、机器或部件。
连接至各种总线的其它部件可包括一个或多个存储控制器1024(例如，SATA)。存储控制器可连接至存储设备1026，诸如一个或多个存储驱动器和/或任意相关的可移除介质，其可以是任意适合的非暂时性机器可用或机器可读存储介质。示例包括非易失性设备、易失性设备、只读设备、可写设备、ROM、EPROM、磁带存储、软盘驱动器、硬盘驱动器、固态驱动器(SSD)、闪式存储器、光盘驱动器(CD、DVD、蓝光)以及其它已知光学、电学或磁性存储设备驱动器和/或计算机介质。同时，在一些示例中，诸如SSD的存储设备可以直接连接至诸如PCI高速总线的I/O总线1004。
根据本公开的实施方式的数据处理系统可包括操作系统1028、软件/固件1030和数据存储1032(其可存储于存储设备1026和/或存储器1006上)。这种操作系统可采用命令行接口(CLI)壳和/或图形界面接口(GUI)壳。GUI壳允许在图形用户界面中同时呈现多个显示窗口，其中每个显示窗口为不同应用程序或相同应用程序的不同实例提供接口。图形用户界面中的光标或指针可由用户通过诸如鼠标或触摸屏的指示装置来操纵。光标/指针的位置可改变，和/或诸如点击鼠标按钮或触摸触摸屏的事件可以产生以启动所需响应。可用于数据处理系统中的操作系统的示例可包括微软Windows、Linux、UNIX、iOS和Android操作系统。此外，数据存储的示例包括数据文件、数据表、关系型数据库(例如，Oracle、微软SQLServer)、数据库服务器或能够存储可由处理器检索的数据的任意其它结构和/或装置。
通信控制器1012可连接至网络1014(不是数据处理系统1000的部分)，该网络可以是公共或私有数据处理系统网络或如领域技术人员公知的网络组合，包括因特网。数据处理系统1000可通过网络1014与一个或多个其它数据通信系统(诸如服务器1034，同样不是数据处理系统1000的部分)进行通信。然而，另选的数据处理系统可对应于被实现为分布式系统的部分的多个数据系统，其中与若干数据处理系统相关联的处理器可以通过一个或多个网络连接进行通信，并且可共同执行如由单个数据处理系统执行的上述任务。因此，应当理解，当提到数据处理系统时，这样的系统可以通过组织在分布式系统中经由网络彼此进行通信的若干数据处理系统实现。
此外，术语“控制器”指的是控制至少一个操作的任意装置、系统或其部件，不论这样的装置实现为硬件、固件、软件还是它们中至少两个的某些组合。应当注意的是，与任意特定控制器相关联的功能可以是集中式或分布式的，不论本地或远程的。
另外，应当了解，数据处理系统可以实现为虚拟机架构或云环境中的虚拟机。例如，处理器1002和相关部件可对应于在一个或多个服务器的虚拟机环境中执行的虚拟机。虚拟机架构的示例包括VMware ESCi、微软Hyper-V、Xen和KVM。
本领域技术人员应当了解，所描绘的关于数据处理系统的硬件可针对特定实施方式而变化。例如，在本示例中数据处理系统1000可对应于计算机、工作站、服务器、PC、笔记本计算机、平板、移动电话和/或可操作用于处理数据并执行本文的与本文所讨论的数据处理系统、计算机、处理器和/或控制器的操作相关联的功能和特征的任意其它类型设备/系统。所描绘的示例仅用于说明的目的而提供，而并不意味着对本公开的架构限制。
此外，应当注意的是，本文的处理器可以位于远离本文所描述的显示和输入装置的服务器中。在这种示例中，显示装置和输入装置可包括于与服务器(和/或在服务器上执行的虚拟机)通过有线或无线网络(其可包括因特网)进行通信的客户端装置中。在一些实施方式中，这种客户端设备，例如，可执行远程桌面应用程序或可以对应于执行与服务器的远程桌面协议的转接设备，以便从输入设备向服务器发送输入以及从服务器接收视觉信息以通过显示设备进行显示。这样的远程桌面协议的示例包括Teradici的PCoIP、微软的RDP和RFB协议。在这些示例中，本文的处理器可对应于在服务器的物理处理器中执行的虚拟机的虚拟处理器。
如本文所描述的，术语“部件”和“系统”旨在包括硬件、软件或硬件和软件的组合。因此，例如，系统或部件可以是进程、在处理器上执行的进程、或处理器。另外，部件或系统可位于单个设备上或分布于若干设备上。
此外，如本文所用的处理器对应于经由硬件电路、软件和/或固件配置的任意电子设备。例如，本文的处理器可对应于一个或多个(或组合)微处理器、CPU、FPGA、ASIC或任意其它集成电路(IC)，或者是能够处理数据处理系统中的数据的其它类型电路，其可具有控制器板、计算机、服务器、移动电话和/或任意其它类型电子设备的形式。
本领域技术人员应当认识到，为了简要和清晰起见，本文并未描绘或描述适合于本公开使用的所有数据处理系统的所有结构和操作。相反，仅描绘和描述了本公开独有的数据处理系统或对于理解本公开必须的数据处理系统的那部分。数据处理系统1000的其余构造和操作的其余部分可以符合本领域已知的各种当前实现和实践中的任意一种。
此外，应当理解，除非在一些示例中明确地限制，本文使用的词语或短语应使用广义解释。例如，术语“包括”和“包含”以及其衍生词是指非限制性包含。单数形式“一”、“一个”和“该”，除非另外明确指出，也包括复数形式。此外，本文使用的术语“和/或”是指并包括有关列出项中的一个或多个的任意可能的组合。术语“或”是包含性的，除非上下文另外明确指出，指的是和/或。短语“与……关联”和“与其相关联”以及其衍生词可表示包括、被包括在内、与……内部连接、包含、被包含在内、连接至或与……连接、耦接至或与……耦接、与……连通、与……协作、交错、并列、与……接近、被绑定至或绑定有、具有、具有……的特性等。
此外，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可用于描述各种元件、功能或动作，但是这些元件、功能或动作不应受限于这些术语。相反，这些数字形容词用于彼此区分不同元件、功能或动作。例如，第一元件、功能或动作可被称为第二元件、功能或动作，并且类似地，第二元件、功能或动作可被称为第一元件、功能或动作，而不脱离本公开的范围。
另外，诸如“处理器被配置为”执行一个或多个功能或过程的术语，可表示处理器可操作地配置为或操作地配置为经由软件、固件和/或有线电路执行这些功能或过程。例如，被配置为执行功能/过程的处理器可对应于执行软件/固件的处理器，处理器被编程为使处理器执行功能/过程，和/或可对应于在存储器或存储设备中具有软件/固件的处理器，软件/固件可由处理器执行以实现功能/过程。还应当注意的是，“被配置为”执行一个或多个功能或过程的处理器还可对应于处理器电路，特别制造或“接线”以实现该功能或过程(例如，ASIC或FPGA设计)。此外，被配置为实现超过一个功能的元件(例如，处理器)前的短语“至少一个”可对应于一个或多个元件(例如，处理器)，其中每一个都实现该功能，并且还可对应于两个或更多个元件(例如，处理器)，它们分别实现一个或多个不同功能中的不同功能。
另外，术语“相邻”可表示：一个元件比较接近但不与另一个元件接触；或者该元件与其它部分接触，除非上下文另外明确指出。
尽管已经详细描述了本公开的示例性实施方式，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本公开最广义形式的精神和范围的情况下，可以做出本文所公开的各种变化、替换、变形和改进。

Claims (15)

1.一种用于涂敷至少一个主体(110)的至少一部分的方法，该方法包括：通过操作至少一个处理器(102)，
基于模拟沿着不同轨迹移动相应主体(110)至少部分地通过浸涂浴(120)的涂敷液(122)来确定相应所得涂层，以建立相应轨迹与相应所得涂层之间的关系；
从满足一个或多个预定义条件的不同模拟轨迹中确定第一轨迹(140)；以及
使得用于移动所述相应主体(110)的至少一个驱动部件(130)沿着所述第一轨迹(140)移动所述相应主体(110)至少部分地通过所述浸涂浴(120)的所述涂敷液(122)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个预定义条件包括所述所得涂层的最小要求、所述相应主体的最大变形、最大持续时间中的至少一个或它们的任意组合。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：通过操作所述至少一个处理器(102)，
使用以下输入参数来确定相应涂层：所述相应主体(110)的特征、所述涂敷液(122)的特征以及所述浸涂浴(120)的特征。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述相应主体(110)的特征包括几何形状、硬度、尺寸、材料、表面结构、温度、电势、导电性中的至少一项或它们的任意组合。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述涂敷液(122)的特征包括材料、密度、温度、粘性、表面张力、电势、导电性中的至少一项或它们的任意组合。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述浸涂浴(120)的特征包括几何形状、尺寸、涂敷液(122)的装填高度、与产生的涂敷液体积流速有关的信息、与加热或冷却有关的信息、电势、电功率中的至少一项或它们的任意组合。
7.根据权利要求3所述的方法，其中，所述相应主体(110)、所述涂敷液(122)和/或所述浸涂浴(120)的特征中的至少一些特征被提供至所述至少一个处理器(102)，所述至少一个处理器使用产品生命周期管理系统、工程系统、制造运行管理系统(160)、用于感测特征中的至少一些特征的至少一个传感器(170)中的任意一项或它们的任意组合。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括：通过操作所述至少一个处理器(102)，
执行至少以下步骤：确定相应所得涂层、确定所述第一轨迹(140)以及使得至少一个所述驱动部件(130)以在线和/或实时的方式移动所述相应主体(110)。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，相应的轨迹包括位置、速度、加速度、倾角、倾角角速度、倾角角加速度中的任意一项或它们的任意组合。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括：通过操作所述至少一个处理器(102)，
为相应的所述驱动部件(130)确定控制指令，以控制相应的所述驱动部件(130)使得其沿着所述第一轨迹(140)移动所述相应主体(110)至少部分地通过所述浸涂浴(120)的所述涂敷液(122)。
11.根据权利要求1所述的方法，还包括：通过操作所述至少一个处理器(102)，
执行至少以下步骤：确定相应的所得涂层、确定所述第一轨迹(140)以及使得至少一个所述驱动部件(130)移动所述相应主体(110)，使得第一主体和直接跟随的第二主体(110')沿着它们各自的第一轨迹(140、140')无停顿地移动通过所述浸涂浴(120)的所述涂敷液(122)。
12.一种用于涂敷至少一个主体(110)的至少一部分的系统(100)，包括至少一个处理器(102)，该至少一个处理器经由包含在至少一个存储器(104)中的可执行指令(106)被配置为：
基于模拟沿着不同轨迹移动相应主体(110)至少部分地通过浸涂浴(120)的涂敷液(122)来确定相应所得涂层，以建立相应轨迹与相应所得涂层之间的关系；
从满足一个或多个预定义条件的不同模拟轨迹中确定第一轨迹(140)；以及
使得用于移动所述相应主体(110)的至少一个驱动部件(130)沿着所述第一轨迹(140)移动所述相应主体(110)至少部分地通过所述浸涂浴(120)的所述涂敷液(122)。
13.根据权利要求12所述的系统(100)，其中，所述系统(100)还包括产品生命周期管理系统、工程系统、制造运行管理系统、至少一个传感器(170)中的至少一项或它们的任意组合，所述至少一个传感器(170)被配置为感测所述相应主体、所述涂敷液和/或所述浸涂浴的特征中的至少一些特征。
14.根据权利要求12或13所述的系统(100)，所述系统(100)被配置为涂覆电气柜、用于安装驱动器或控制产品的隔间、电机或其部件、生产机器的部件、经电镀的金属板、陶瓷、绝缘材料中的至少一项或它们的任意组合。
15.一种编码有可执行指令(106)的非暂时性计算机可读介质(150)，当所述可执行指令被执行时，使得至少一个处理器(102)执行根据权利要求1-11中任一项所述的用于涂敷至少一个主体(110)的至少一部分的方法。
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