DD218000A1

DD218000A1 - FREELY PROGRAMMABLE ELECTRONIC CONTROL FOR SPRAY MANIPULATORS

Info

Publication number: DD218000A1
Application number: DD25348083A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Knuth; Ralf Zimmer; Wolfgang Geese; Alwin Schulze
Original assignee: Schienenfahrzeugbau Veb K
Priority date: 1983-07-28
Filing date: 1983-07-28
Publication date: 1985-01-30

Abstract

Die Erfindung wird fuer die Steuerung von Manipulatoren angewendet. Mit geringem technischen und oekonomischen Aufwand wird eine Steuerung geschaffen, die eine von mehreren auswaehlbaren, einmalig erfasste Kontur mit der jeweils aktuellen Lage des Spritzobjektes in Uebereinstimmung bringt. In dem Festwertspeicher sind das Steuerprogramm und mehrere wahlweise abrufbare Konturprogramme untergebracht, die im Mikroprozessor dazu dienen, die Befehle zu erzeugen, wobei aus der Lage des Spritzobjektes gewonnene Signale ausgewertet werden, wobei einigen Ein- und Ausgaengen des Eingabe-/Ausgabe-Bausteins ohne Umprogrammierung des Bausteins Doppelfunktionen zugewiesen werden. Die Erfindung kann fuer die Steuerung von Manipulatoren fuer das Farbspritzen bzw. fuer das Spritzen mit anderen Oberflaechenbehandlungsmitteln fuer grossflaechige Objekte mit Aussparungen angewendet werden. Fig. 1The invention is applied to the control of manipulators. With little technical and oeconomic effort, a control is created, which brings one of several selectable, once recorded contour with the current location of the spray object in accordance. In the read-only memory, the control program and several optionally retrievable contour programs are housed, which serve in the microprocessor to generate the commands, wherein signals obtained from the position of the spray object are evaluated, with some inputs and outputs of the input / output module without reprogramming of the function block double functions. The invention can be used for the control of manipulators for the paint spraying or for spraying with other surface treatment agents for großflaechige objects with recesses. Fig. 1

Description

Freiprogrammierbare elektronische Steuerung für SpritzmanipulatorenFree programmable electronic control for spray guns

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung wird zweckmäßig angewendet für die Steuerung von Manipulatoren für das Farbspritzen bzw· das Spritzen mit anderen Oberflächenbehandlungsmitteln für großflächige Objekte mit Aussparrungen, oder sonstige abschnittsweise unterschiedliche Flächenaufteilung, speziell im Schienenfahrzeugbau·The invention is expediently used for the control of manipulators for the spraying of paint or spraying with other surface treatment agents for large-scale objects with gaps, or other sectionally different area distribution, especially in rail vehicle construction.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Characteristic of the well-known technical solutions

Bs ist bekannt, automatische Spritzeinrichtungen, an denen sich die zu spritzenden Flächen horizontal vorbeibewegen (oder umgekehrt), über Steuerschaltungen so einzustellen, daß der Spritzvorgang über die gesamte länge und Höhe, der zu spritzenden Fläche erfolgt· Derartige Einrichtungen sind jedoch nicht für das Spritzen von Flächen mit größeren Ausbrüchen, wie ζ·Β« Seitenwänden von Schienenfahrzeugen mit Ausbrüchen für Fenster und Türen, geeignet, da keine Unterbrechnung des Spritzvorganges an den Ausbrüchen erfolgt.It is known that automatic spraying devices in which the areas to be sprayed move horizontally (or vice versa) can be adjusted via control circuits so that the spraying operation takes place over the entire length and height of the surface to be sprayed. However, such devices are not suitable for spraying Of areas with larger outbreaks, such as Seiten · Β sidewalls of rail vehicles with outbreaks for windows and doors, suitable because there is no interruption of the injection process at the outbreaks.

Bekannte Lösungen, die eine Unterbrechnung des Spritzvorganges bei beliebigen Ausbrüchen innerhalb der Fläche gewährleisten, benutzen eine in bestimmtem Abstand von der Spritzeinrichtung angeordnete, z.B· mit Photozellen ausgerüstete,, Einrichtung zur Teileerkennung· Die Abtastsignale werden gespeichert und in zeitlicher Verzögerung zum Steuern der Spritzpistolen verwendet·Known solutions which ensure interruption of the injection process in the event of any breakouts within the area use a device arranged at a certain distance from the spraying device, eg equipped with photocells. The scanning signals are stored and used in a time delay to control the spray guns ·

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Solche Einrichtungen sind für die Beschichtung von Schienenfahrzeugen nicht geeignet, da es sich hier um räumliche ' .Gebilde mit im allgemeinen auf den beiden zu beschichtenden Seiten um unterschiedliche Konturen im Hinblick: auf die Lage der Ausbrüche für fenster und Türen handelt·Such devices are not suitable for the coating of rail vehicles, since these are spatial structures with generally on the two sides to be coated to different contours with respect to: the position of the outbreaks for windows and doors ·

Setzt man voraus, daß die vorgelagerte Einrichtung zur Teileerkennung nicht im Durchlichtverfahren arbeitet, so ist ein hoher technischer Aufwand erforderlich· Bs müßte auf jeder Seite des Fahrzeuges eine solche Einrichtung vorhanden sein, die über eine z.B. bei Schienenfahrzeugen vorhanderie Höhe von 3 bis 4 m die Spritzfläche abtasten muß»Assuming that the upstream device for parts detection does not work in the transmitted light method, a high technical effort is required · Bs on each side of the vehicle such a device should be present, which via a. in the case of rail vehicles the height of 3 to 4 m must be felt by the spray area »

Außerdem ist der Nachteil vorhanden, daß Unregelmäßigkeiten in der Geschwindigkeit des Farbgebungsobjektes nicht berücksichtigt und damit eine gleichmäßige Qualität der Farbgebung nicht gewährleistet wird. Nach zeitweiligem Stillstand des Spritzobjektes ist eine kontinuierliche Fortsetzung des Farbgebungsprozesses an der Unterbrechungsstelle nicht mögliche Eine Farbgebung bei entgegengesetzter Bewegung des Spritzobjektes ist nicht möglich· Durch Letzteres würden erhebliche Totzeiten entstehen,⁵ wenn bei mehrmaliger Beschichtung eines Schienenfahrzeuges, z.B. von 24 bis 27 m Länge, dieses jeweils neu von der gleichen Seite in den Beschichtungsprözeß eingeführt werden müßte.In addition, there is a drawback that irregularities in the speed of the coloring object are not taken into consideration, and thus a uniform quality of the coloring is not ensured. After a temporary standstill of the sprayed object a continuous continuation of the coloring process at the point of interruption is not possible A coloring with opposite movement of the sprayed object is not possible The latter would result in considerable dead times ⁵ if repeated coating of a rail vehicle, eg 24 to 27 m in length, this would have to be re-introduced from the same side into the coating process.

Eine weitere bekannte Möglichkeit sind Farbspritzroboter, die nach dem teach in - Verfahren programmiert, beliebige Konturen spritzen können.Another known possibility is paint spraying robot, which programmed according to the teach-in - process, can inject any contours.

Nachteilig ist hier der sehr hohe steuerungstechnische Aufwand, der für flächenhafte Gebildet einer begrenzten Anzahl von Konturen nicht ausgenutzt wird« Auf beiden Seiten müßte wieder je eine eigene Steuerung vorhanden sein» Ein Spritzen bei entgegengesetzter Bewegungsrichtung des Spritzobjektes ist nicht möglich. Außerdem werden auch hier Unregelmäßigkeiten der Geschwindigkeit des,Farbgebungsobjektes nicht berücksichtigt· ,The disadvantage here is the very high technical control effort that is not exploited for areal educated a limited number of contours "on both sides would ever again be a separate control be present" A spraying in the opposite direction of movement of the spray object is not possible. In addition, irregularities in the speed of the color object are not taken into account here as well.

Ziel der Erfindung.Object of the invention.

Ziel der Erfindung ist, mit geringem technischen und ökonomischen Aufwand eine Steuerung zu schaffen, die es ermöglicht, gleichzeitig zwei Spritzroboter, die auf den beiden Längsseiten eines großflächigen Spritzobjektes mit unterschiedlichen Konturen beider Seiten angeordnet sind, zu steuern· Es soll eine wahlweise Einstellung mehrerer unterschiedlicher Konturen möglich sein» Außerdem soll eine gleichmäßige Beschichtungsqualität auch bei sich ändernder "' Geschwindigkeit des Spritzobjektes (bzw· des Manipulators) und auch eine Arbeit in entgegengesetzter Bewegungsrichtung des Spritzobjektes möglich sein.The aim of the invention is to provide control with little technical and economic effort, which makes it possible to simultaneously control two spraying robots, which are arranged on the two long sides of a large-scale spray object with different contours of both sides · It should be an optional setting several different Contours should be possible »In addition, a uniform coating quality even with changing" 'speed of the spray object (or the manipulator) and also work in the opposite direction of movement of the spray object to be possible.

Darlegung des Wesens der Erfindung .Explanation of the essence of the invention.

Aufgabe der, Erfindung ist es, eine ständige Erfassung der Konturen des Spritzobjektes zu vermeiden und statt dessen eine von mehreren auswählbaren, einmalig-erfaßte Kontur mit der jeweils aktuellen Lage des Spritzobjektes in Übereinstimmung zu bringen« :The object of the invention is to avoid a constant detection of the contours of the spray object and instead to bring one of several selectable, once-detected contour with the respective current position of the spray object in accordance «:

Weiterhin soll mit derselben Funktionseinheit gleichzeitig die Steuerung zweier Spritzmanipulatoren (auf jeder Wagenseite einer), die im allgemeinen Flächen mit unterschiedlichen Konturen spritzen, erfolgen* .Furthermore, with the same functional unit, the control of two spray guns (on each side of the car), which generally spray surfaces with different contours, should take place at the same time *.

Die freiprogrammierbare Steuerung soll so konzipiert sein, daß auf zusätzliche Schreib-Lese-Speicher verzichtet werden kann· .· · '. ' : .. .; .· . · ; _; ;.: νThe programmable controller should be designed so that it can be dispensed with additional read-write memory ·. · · '. ': ...; · ·. ·; _; ;.: ν

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in dem Festwertspeicher das Steuerprogramm und mehrere, wahlweise abrufbare Konturprogramme untergebracht sind, die im Mikroprozessor, dessen interne Register als Arbeitsspeicher genutzt werden, dazu dienen, die Befehle für die Bewegung und den Arbeitszuständ der Spritzpistolen zweier Manipulatoren zu erzeugen, wobei aus der Lage des Spritzobjektes gewonnene Signale ausgewertet werden_s um die Abarbeitung der Kontur-According to the invention the object is achieved in that in the read-only memory, the control program and several optionally retrievable contour programs are housed in the microprocessor, whose internal registers are used as memory, serve the commands for the movement and the Arbeitszuständ the spray guns of two manipulators generate, with signals obtained from the position of the splash object _s can be evaluated by the processing of the contour

programme in beliebiger Genauigkeit mit der aktuellen Lage des Spritzobjektes in Übereinstimmung zu bringen, wobei einigen Ein- und Ausgängen des Eingabe-VAusgabe-Bausteins ohne Umprogrammierung des Bausteins Doppelfunktionen zugewiesen werden· ;.'.: .to match programs with the current position of the spray object to any accuracy, assigning duplicate functions to some inputs and outputs of the input output module without reprogramming the block ·.:.:.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel ₍näher erläutert werden.The invention will be explained below with reference to an embodiment ₍ closer.

In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:In the accompanying drawings show:

Pig· 1 s eine schematische Darstellung der Manipulator« anordnung mit Ansichten des Spritzobjektes am Beispiel eines WagenkastensPig · 1 s is a schematic representation of the manipulator arrangement with views of the spray object using the example of a car body

. Pig· 2 : Bedeutung der Bit-Stellen eines Konturwertes», Pig · 2: Meaning of the bit positions of a contour value »

Nach Pig· 1 wird ein Wagenkasten 1 zwischen zwei sich gegenüberstehenden Manipulatoren 2 und 3 durchgeuogen, an denen sich jeweils zwei Spritzpistolen befinden, die vom Betriebsprogramm unter Auswertung des eingestellten Konturprogramms und den dem Steuergerät 4 zugeführten Eingangsignalen der Manipulatoren 2, 3 an Seitenwandaussparrungen ein» und ausgeschaltet werden.After Pig · 1 a car body 1 between two opposing manipulators 2 and 3 durchgeuogen, where there are two spray guns, the operating program under evaluation of the set contour program and the control unit 4 supplied input signals of the manipulators 2, 3 on Seitenwandaussparrungen a » and be turned off.

Der Sensor 5, beispielweise als Metallsensor ausgeführt, beeinflußt durch Plankenwechsel seines Ausgangsignals den Steuerungsablauf.The sensor 5, designed for example as a metal sensor, influenced by plank change of its output signal control process.

Zum Zeitpunkt des Eintreffens der Wagenkastenyorderkante am Sensor 5 löst der Plankenwechsel des zur Steuerung gelangenden Ausgangsignals verzögert den Start der Steuerung aus,, so daß im Moment des Passierens der senkrechten Bewegungslinie der Spritzpistolen diese eingeschaltet werden«At the time of arrival of Wagenkastenyorderkante the sensor 5 of the plank change of reaching the control output signal delayed triggers the start of the control, so that at the moment of passing the vertical line of movement of the spray guns are turned on these «

Von der Steuerung werden ab Startzeitpunkt zwei Signale ausgewertet, die einmal als Pensterhöhenihformation der Manipulatoren 2, 3 einzeln und intern über das Zeittaktsighal gemeinsam das Schalten der Pistölen bewirken.From the start, two signals are evaluated by the controller, which, once as a pen-height elevation of the manipulators 2, 3, individually and internally effect the switching of the pistols via the time-clock center.

Das für die Abarbeitung im Speicher abgelegte und ausgewählte Konturprogramm besteht aus der Aneinanderreihung von mehreren Konturwerten im Wechsel mit Korrekturwerten· Ein Konturwert setzt sich zusammen aus einer Kontürzahl (Anzahl der technologisch sinnvollen Streckenelemente der Seitenwand in dualer Darstellung) und den beiden.Fenstersteuerbits F 1 und F 2. (Fig· 2) Alle Werte werden in einem Byte mit 8 Bite dargestellt«The contour program stored and selected for execution in the memory consists of a sequence of several contour values in alternation with correction values. · A contour value consists of a number of contours (number of technologically meaningful distance elements of the sidewall in dual representation) and the two window control bits F 1 and F 2. (Fig. 2) All values are displayed in one byte with 8 bits. «

Während des Steuerablaufs wird die Konturzahl durch den vom Betriebssystem ermittelten Zeittakt um eine Einheit verringert $ um beim Wert Null einen neuen Konturwert im Speicher zu adressieren· Die beiden Bitpositionen F 1 und F 2 geben während des Steuerungsablaufs darüber Auskunft, ob die Signale für die vertikalen Fensterabmessungen auszuwerten sind oder nicht· Diese Auswertung wird für beide Manipulatoren getrennt durchgeführt· [ '.'. During the control process, the contour number is reduced by one unit by the time clock determined by the operating system $ in order to address a new contour value in memory at the value zero. The two bit positions F 1 and F 2 indicate during the control sequence whether the signals for the vertical Window dimensions are to be evaluated or not · This evaluation is carried out separately for both manipulators · ['.'.

Die Flankenwechsel des Signals des Sensors 5dienen während des Steuerablaufs nach dem Start zur Kontrolle und Anpassung des Zeittaktes der Steuerung an die momentane Geschwindigkeit des Wagenkastens·The edge changes of the signal of the sensor 5 are used during the control sequence after the start to check and adapt the timing of the control to the instantaneous speed of the car body.

Nach Abarbeitung aller Konturwerte bzw· bei Überschreitung vorgegebener Parameter schaltet sich die Steuerung automatisch aus·After all contour values have been processed or the specified parameters have been exceeded, the control switches off automatically.

Claims

Preprogrammable electronic control for spray gun manipulators with a microprocessor, a pest value memory and an input / output module, characterized in that the pest value memory contains the control program and a plurality of optionally available contour programs which are used in the microprocessor whose internal registers are used as main memory. serve to generate the commands for the movement and the working state of the spray guns of two manipulators (2j 3), wherein signals obtained from the position of the spray object are evaluated to the execution of the contour programs in any accuracy with the current location of Spritzqb jektes in To match some inputs and outputs of the input / output device without reprogramming the device.

For this

2 sheets of drawings. ^, ·