DE102005055247A1

DE102005055247A1 - Cleaning liquid spraying process analyzing method for cleaning e.g. engine, involves simulating the process by utilizing construction model and path reclining outlet of spraying device, and determining if virtual stream hits object surface

Info

Publication number: DE102005055247A1
Application number: DE102005055247A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Glau; Harald Dr.-Ing. Katterfeldt
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2005-11-19
Filing date: 2005-11-19
Publication date: 2006-09-28
Also published as: DE202005021351U1

Abstract

The method involves simulating a cleaning liquid spraying process by utilizing a construction model, describing a surface of an object on which the liquid is sprayed, and a path, which reclines an outlet of a spraying device relative to the model. The movement of the device and the liquid spraying are simulated. A determination is made if a virtual stream at an outlet opening hits the object surface. Independent claims are also included for the following: (1) a computer program product including a computer readable medium, which when executed analyses the cleaning liquid spraying process; and (2) a data processing arrangement for analyzing a cleaning liquid spraying process.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Untersuchung eines Sprühvorgangs.The The invention relates to a method and a device for examination a spraying process.

Aus DE 10202818 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Simulation von Produktionsprozessen bekannt. Der simulierte Prozeß dient beispielsweise dazu, die Oberfläche eines Gegenstandes zu behandeln. Der Gegenstand ist beispielsweise die Karosserie eines Fahrzeugs. Ein Finite-Elemente-Modell dieses Gegenstandes wird erzeugt. Simuliert werden Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Vorgängen während der Produktion, z. B. unterschiedliche Reinigungsvorgänge.Out DE 10202818 A1 For example, an apparatus and a method for simulating production processes are known. The simulated process, for example, serves to treat the surface of an article. The object is, for example, the body of a vehicle. A finite element model of this object is generated. It simulates interactions between different processes during production, eg. B. different cleaning operations.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Untersuchung eines Sprühvorgangs bereitzustellen, bei der realitätsnah die Auswirkung des Sprühvorgangs auf einen besprühten Gegenstand vorhergesagt wird.Of the Invention is based on the object, a method and an apparatus to investigate a spraying process to provide at the most realistic the effect of the spraying process on a sprayed Subject is predicted.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Datenverarbeitungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 21 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.The The object is achieved by a method having the features of the claim 1 and a data processing system with the features of claim 21 solved. Advantageous embodiments are specified in the subclaims.

Die Erfindung offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung, um einen Sprühvorgang zu untersuchen. Bei dem untersuchten Sprühvorgang stößt ein Sprühgerät durch mindestens eine Austrittsöffnung eine Substanz aus. Die ausgestoßene Substanz trifft auf die Oberfläche eines Gegenstandes auf. Das Sprühgerät bewegt sich während des Sprühvorgangs relativ zum Gegenstand.The The invention discloses a method and an apparatus to provide a spraying to investigate. In the examined spraying a spraying device pushes through at least one outlet opening Substance off. The ejected Substance hits the surface of an object. The sprayer moves while the spraying process relative to the object.

Ein Sprühvorgang ist insbesondere ein Vorgang, bei dem der Gegenstand mit einer schmutzlösenden Substanz besprüht und dadurch gereinigt wird. Unter einem Sprühvorgang wird auch ein Vorgang verstanden, bei dem der Gegenstand lackiert wird oder bei dem Hohlräume des Gegenstandes mit einer aushärtenden Flüssigkeit konserviert werden. Die Substanz ist insbesondere eine Flüssigkeit, ein Gas oder eine Substanz in Form von Pulver oder Kügelchen, die durch Austrittsöffnungen eines Sprühgeräts ausgestoßen wird.One spraying is in particular a process in which the object with a dirt dissolving substance sprayed and thereby cleaned. Under a spray process is also a process understood in which the object is painted or in the cavities of the Object with a hardening liquid to be preserved. The substance is in particular a liquid, a gas or a substance in the form of powder or globules, through the outlet openings of a sprayer is ejected.

Der Sprühvorgang wird mit Hilfe einer Simulation des Sprühvorgangs untersucht. Vorgegeben wird ein rechnerverfügbares Konstruktionsmodell, das die Oberfläche des Gegenstandes mittels Flächenelementen beschreibt. Darüber hinaus wird eine rechnerverfügbare Beschreibung eines Pfades, den die Austrittsöffnung während des Sprühvorgangs relativ zum Konstruktionsmodell zurücklegt, vorgegeben. Das Konstruktionsmodell und die Pfad-Beschreibung werden für die Simulation verwendet.Of the spraying is examined by means of a simulation of the spraying process. Is given a computer-available Construction model that uses the surface of the object surface elements describes. About that In addition, a computer-accessible Description of a path that the outlet opening during the spraying process relative to the design model, given. The design model and the path description are used for the simulation.

Das Verfahren wird automatisch unter Verwendung einer Datenverarbeitungsanlage durchgeführt. Es umfaßt folgende Schritte:

– Die Simulation des Sprühvorgangs wird unter Verwendung des Konstruktionsmodells und der Pfad-Beschreibung durchgeführt.
– Während dieser Simulation werden die Bewegung des Sprühgeräts und das Ausstoßen von Substanz durch die Austrittsöffnung simuliert.
– Während der Ausstoß-Simulation wird wiederholt jeweils mindestens ein virtueller Strahl erzeugt, der in der jeweiligen Position der Austrittsöffnung beginnt. Weil sich das Sprühgerät relativ zum Gegenstand während des Sprühvorgangs bewegt, verändert sich während der Ausstoß-Simulation ebenfalls die Position der Austrittsöffnung relativ zum Konstruktionsmodell des Gegenstandes.
– Für jeden virtuellen Strahl wird ermittelt, ob, und wenn ja, in welchem Punkt der virtuelle Strahl die Oberfläche des Gegenstandes trifft.

The process is performed automatically using a data processing system. It includes the following steps:

The simulation of the spraying process is carried out using the design model and the path description.
- During this simulation, the movement of the sprayer and the ejection of substance through the outlet opening are simulated.
During the ejection simulation, in each case at least one virtual beam is generated repeatedly, which starts in the respective position of the outlet opening. Because the sprayer moves relative to the article during the spraying operation, the position of the orifice relative to the design model of the article also varies during the ejection simulation.
For each virtual beam, it is determined whether and, if so, at what point the virtual beam hits the surface of the object.

Die Erfindung zeigt einen Weg auf, um vorherzusagen, welche Bereiche der Oberfläche des Gegenstandes während des Sprühvorgangs von der Flüssigkeit erreicht werden und welche nicht.The Invention shows a way to predict which areas the surface of the object during the spraying process from the liquid be achieved and which not.

Nicht erforderlich ist es, zunächst einen physikalischen Prototypen des zu reinigenden Gegenstandes und einen des Sprühgeräts zu bauen und den Sprühvorgang versuchsweise durchzuführen.Not it is necessary, first a physical prototype of the object to be cleaned and to build one of the sprayer and the spraying process to carry out experimentally.

Das Verfahren ermöglicht eine Aussage über den Sprühvorgang zu einem früheren Zeitpunkt im Produktentstehungsprozeß für den Gegenstand, zu dem noch keine physikalischen Prototypen zur Verfügung stehen Insbesondere wird frühzeitig erkannt, welche Bereiche der Oberfläche des zu besprühenden Gegenstandes überhaupt nicht oder nur unzureichend von der versprühten Flüssigkeit erreicht werden. Insbesondere werden frühzeitig Hohlräume erkannt, die sich schwer reinigen lassen. Beispielsweise durch eine Umkonstruktion des Gegenstandes lassen sich die Hohlräume so konstruieren, daß sie sich besser reinigen lassen. Schwer zu reinigende Hohlräume frühzeitig zu erkennen ist wesentlich kostengünstiger, als wenn sich der Mangel erst am realen Gegenstand herausstellt.The Procedure allows a statement about the spraying to an earlier Time in the product development process for the object, to which still In particular, no physical prototypes will be available early recognized which areas of the surface of the object to be sprayed at all not or only insufficiently achieved by the sprayed liquid. Especially be early cavities recognized that are difficult to clean. For example, by a Redesign of the object, the cavities can be constructed that you better to clean. Hard to clean cavities early recognizing is much cheaper than if the Deficiency first exposes to the real object.

Die Ergebnisse, die das Verfahren liefert, sind objektiv und nachvollziehbar.The Results provided by the method are objective and comprehensible.

Das Verfahren erfordert keine genaue analytische Modellierung des Sprühvorgangs.The Method does not require accurate analytical modeling of the spraying process.

Vorzugsweise wird ermittelt, welche Bereiche der Oberfläche des Gegenstandes wie intensiv von der Substanz getroffen werden. Das Verhalten der Substanz beim Auftreffen auf die und Abfließen/Abprallen von der Oberfläche wird in der Simulation nachgebildet.Preferably, it is determined which region surface of the object as intensively hit by the substance. The behavior of the substance as it hits and exits / bounces off the surface is simulated in the simulation.

Beispielsweise wird für jeden virtuellen Strahl, der die Oberfläche trifft, der Winkel zwischen dem Strahl und einer Normalen auf die Oberfläche im Auftreffenspunkt des Strahls berechnet. Je kleiner dieser Winkel ist, desto intensiver wird die Oberfläche im Bereich um diesen Punkt herum von der Substanz getroffen, z. B. gereinigt.For example is for every virtual ray that hits the surface, the angle between the Beam and a normal to the surface at the point of impact of the Beam calculated. The smaller this angle is, the more intense will the surface in Area around this point hit by the substance, z. B. cleaned.

Vorzugsweise wird ein Maß für die Menge der Substanz, die das Sprühgerät in einer vorgegebenen Zeiteinheit jeweils aus der Austrittsöffnung ausstößt, vorgegeben. Die virtuellen Strahlen werden dergestalt erzeugt, daß um so mehr virtuelle Strahlen erzeugt werden, je größer die Menge der ausgestoßenen Substanz pro Zeiteinheit ist. Beispielsweise werden um so mehr virtuelle Strahlen gleichzeitig erzeugt, je mehr Substanz ausgestoßen wird.Preferably will be a measure of the amount of Substance containing the sprayer in one predetermined unit of time each ejects from the outlet opening, given. The virtual rays are generated in such a way that so more virtual rays are generated, the greater the amount of substance ejected per unit time. For example, all the more become virtual Radiation generated at the same time, the more substance is ejected.

Vorzugsweise wird ein Maß für die Größe der Austrittsöffnung vorgegeben. Während der Ausstoß-Simulation wird wiederholt jeweils ein Bündel virtueller Strahlen erzeugt. Alle Strahlen eines Bündels werden vorzugsweise gleichzeitig erzeugt. Die Anfangspunkte der virtuellen Strahlen eines Bündels liegen um so weiter auseinander, je größer die Austrittsöffnung ist.Preferably a measure of the size of the outlet opening is given. While the ejection simulation is repeated each a bunch of virtual Generated rays. All rays of a bundle preferably become simultaneously generated. The starting points of the virtual rays of a bundle lie the farther apart, the larger the outlet opening is.

In einer Ausgestaltung wird ein erzeugter virtueller Strahl während der Simulation bewegt und überstreicht dadurch eine Kurve auf der Oberfläche des Gegenstandes. Der virtuelle Strahl wird so bewegt, daß sein veränderter Anfangspunkt gleich einer veränderten Position der Austrittsöffnung relativ zum Konstruktionsmodell ist. Diese Veränderung resultiert daraus, daß das Sprühgerät relativ zum Konstruktionsmodell bewegt wird. Daher verändert sich in der Regel auch die Position dieser Austrittsöffnung.In In one embodiment, a generated virtual beam during the Simulation moves and sweeps thereby a curve on the surface of the object. The virtual one Ray will be moved so that modified Starting point equal to an altered one Position of the outlet relative to the design model. This change results from that this Sprayer relative is moved to the design model. Therefore, usually changes too the position of this outlet opening.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben.in the Below is an embodiment of the Invention closer described.

Im Ausführungsbeispiel ist der Gegenstand ein Kraftfahrzeug-Bestandteil, z. B. ein Motor oder ein Kurbelwellengehäuse. Das Sprühgerät versprüht während des Sprühvorgangs eine Reinigungsflüssigkeit auf den Kraftfahrzeug-Bestandteil. Mit dieser Reinigungsflüssigkeit wird der Bestandteil von Restschmutz gereinigt, der während der Herstellung oder durch den Betrieb entstanden ist und den Bestandteil verschmutzt hat, insbesondere indem der Schmutz in nach außen offene Hohlräume oder Kanäle gelangt.in the embodiment the object is a motor vehicle component, for. As a motor or a Crankcase. The sprayer sprays during the spraying a cleaning fluid on the motor vehicle component. With this cleaning fluid the component is cleaned of residual dirt, which during the Manufacture or by the operation has arisen and contaminated the component has, in particular by the dirt in outwardly open cavities or channels arrives.

Das Sprühgerät ist z. B. eine Art starre Lanze mit Austrittsöffnungen. Diese Lanze wird mit einer vorgegebenen Vorschubgeschwindigkeit in nach außen offene Hohlräume, Taschen, Kanäle und andere Aussparungen des Bestandteils geführt. Das lanzenförmige Sprühgerät rotiert dabei mit einer vorgegebenen Rotationsgeschwindigkeit um die eigene Längsachse. Während das Sprühgerät von einer Öffnung des Gegenstandes zu einer weiteren Öffnung bewegt wird, wird das Ausstoßen von Flüssigkeit unterbrochen. Jede Austrittsöffnung der rotierenden Lanze beschreibt daher eine Abfolge von spiralförmigen Bahnen. Das Sprühgerät stößt als Flüssigkeit ein Reinigungsmittel aus, das unter Hochdruck in das Sprühgerät gepreßt wird und aus den rotierenden Austrittsöffnungen austritt. Das Reinigungsmittel ist z. B. eine Lösung auf Wasserbasis.The Sprayer is z. B. a kind of rigid lance with outlet openings. This lance will with a predetermined feed rate in open to the outside cavities Bags, channels and other recesses of the component. The lance-shaped sprayer rotates with a given rotation speed around your own Longitudinal axis. While the sprayer from an opening of the Item to another opening is moved, the ejection will of liquid interrupted. Each outlet The rotating lance therefore describes a sequence of spiral tracks. The sprayer comes as a liquid a detergent, which is pressed under high pressure in the sprayer and exits the rotating outlet openings. The cleaning agent is z. B. a solution Water-based.

Oder das Sprühgerät ist eine Art Brause, die sich auf einer geraden oder gebogenen Bahn bewegt und die reinigende Flüssigkeit senkrecht zur Bewegungsbahn aus Austrittsöffnungen ausstößt. Möglich ist, daß das brauseförmige Sprühgerät sich zusätzlich um eine Achse parallel zur Ausstoßrichtung der Flüssigkeit dreht.Or the sprayer is one Type shower that moves on a straight or curved path and the cleansing liquid perpendicular to the trajectory ejects from outlet openings. Is possible, that the shower-shaped sprayer in addition to an axis parallel to the ejection direction the liquid rotates.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird unter Verwendung einer Datenverarbeitungsanlage ausgeführt. Diese Datenverarbeitungsanlage hat Lesezugriff auf ein rechnerverfügbares dreidimensionales Konstruktionsmodell, das die geometrische Kontur des zu reinigenden Gegenstandes beschreibt. Dieses Konstruktionsmodell beschreibt die gesamte Oberfläche oder wenigstens zu reinigende Bereiche der Oberfläche. Es beschreibt auch Löcher, Bohrungen, Aussparungen und Taschen in der Kontur des Gegenstandes. Nicht erforderlich ist, daß das für das Verfahren verwendete Konstruktionsmodell zusätzlich z. B. Materialeigenschaften oder optische Reflexionseigenschaften des Gegenstandes beschreibt.The inventive method is carried out using a data processing system. These Data processing system has read access to a computer-available three-dimensional design model, which describes the geometric contour of the object to be cleaned. This design model describes the entire surface or at least areas of the surface to be cleaned. It also describes holes, holes, Recesses and pockets in the contour of the object. Not mandatory is that the for the procedure used construction model in addition z. B. Material properties or optical reflection properties of the article.

Das Konstruktionsmodell des Gegenstandes ist in einem vorgegebenen dreidimensionalen rechnerverfügbaren Koordinatensystem positioniert und orientiert. Die Datenverarbeitungsanlage hat Lesezugriff auf diese Position und Orientierung. Möglich ist, daß auch der Gegenstand während des Sprühvorgangs bewegt wird, z. B. gedreht wird. In diesem Falle sind die Position und/oder die Orientierung des Konstruktionsmodells im Koordinatensystem zeitlich veränderlich. Ansonsten bleiben sie während der Simulation unveränderlich.The Construction model of the object is in a given three-dimensional computer available Coordinate system positioned and oriented. The data processing system has read access to this position and orientation. It is possible that also the Object during the spraying process is moved, z. B. is rotated. In this case, the position and / or the orientation of the design model in the coordinate system temporally changeable. Otherwise they stay during the simulation invariably.

Im Ausführungsbeispiel ist dieses Konstruktionsmodell des Gegenstandes mit Hilfe von Knotenpunkten vernetzt. Durch die Vernetzung wird die Oberfläche des Gegenstandes näherungsweise durch Flächenelemente beschrieben. Beispielsweise werden diese Flächenelemente gemäß der Methode der Finiten Elemente erzeugt. Diese Methode ist z. B. aus „Dubbel-Taschenbuch für den Maschinenbau", 20. Auflage, Springer-Verlag, 2001, C 48 bis C 50, sowie aus T. R. Chandrupalta & A. D. Belegundu: „Introduction to Finite Element in Engineering", Prentice-Hall, 1991, bekannt. Die Flächenelemente sind vorzugsweise Dreiecke oder Vierecke. Die vier Ecken eines solchen Vierecks müssen nicht notwendigerweise alle in derselben Ebene liegen.In the embodiment, this design model of the object is networked by means of nodes. By networking, the surface of the article is approximately described by surface elements. For example, these surface elements are generated according to the finite element method. This method is z. B. from "Dubbel-Taschenbuch für die Maschinenbau", 20th edition, Springer-Verlag, 2001, C 48 to C 50, as well as from TR Chandrupalta & AD Belegundu: "Introduction to Finite Element in Engineering", Prentice-Hall, 1991, known , The surface elements are preferably triangles or squares. The four corners of such a quadrilateral need not necessarily all be in the same plane.

Das Konstruktionsmodell, das die Oberfläche des Gegenstandes mittels Flächenelementen beschreibt, wird beispielsweise mit einem CAD-Werkzeug (CAD = „Computer-Aided Design") erzeugt und bearbeitet. Beispielsweise erzeugt ein Bearbeiter mit diesem CAD-Werkzeug ein CAD-Modell. Aus diesem CAD-Modell wird das Konstruktionsmodell, das die Oberfläche des Gegenstandes mittels Flächenelementen beschreibt, abgeleitet. Das für die Simulation verwendete Konstruktionsmodell beschreibt die Oberfläche des Gegenstandes vorzugsweise im standardisierten Datenformat „Virtual Reality Modeling Language" (VRML). VRML wird beispielsweise in U. Debacher: „VRML-Einführung", 2003, verfügbar unter htt://www.debacher.de/vrml/vrml.htm, abgefragt am 16. 9. 2004, beschrieben. Anstelle VRML läßt sich z. B. auch STEP verwenden.The Construction model that uses the surface of the object Describes surface elements, is used, for example, with a CAD tool (CAD = "computer-aided Design ") generated and edited. For example, an engineer creates with this CAD tool a CAD model. This CAD model becomes the design model, that the surface of the object by means of surface elements describes, derived. That for The simulation model used describes the surface of the simulation Subject preferably in the standardized data format "Virtual Reality Modeling Language "(VRML). For example, VRML is published in U. Debacher: "VRML Introduction", 2003, available at htt: //www.debacher.de/vrml/vrml.htm, queried on 16. 9. 2004, described. Instead of VRML can be z. B. also use STEP.

Weiterhin wird ein rechnerverfügbares dreidimensionales Konstruktionsmodell des Sprühgeräts vorgegeben, welches zum Reinigen des Gegenstandes verwendet wird. Dieses Sprühgerät-Konstruktionsmodell umfaßt folgende rechnerverfügbare Beschreibungen:

– eine Längsachse des Sprühgeräts, im Falle eines rotationssymmetrischen Sprühgeräts ist dies dessen Mittelachse,
– ein Referenzpunkt des Sprühgeräts, vorzugsweise ein Punkt auf der Längsachse,
– jeweils ein Bezugspunkt jeder Austrittsöffnung, beispielsweise der jeweilige Mittelpunkt,
– für jede Austrittsöffnung die jeweilige Richtung, in die ein Strahl mit Flüssigkeit aus der Austrittsöffnung austritt, sowie vorzugsweise der Öffnungswinkel dieser Austrittsöffnung,
– die jeweilige Ausdehnung, Position und Orientierung jeder Austrittsöffnung relativ zu dem Bezugspunkt und der Austrittsrichtung der Austrittsöffnung und
– vorzugsweise die Kontur des Sprühgeräts, die beispielsweise ebenfalls im Datenformat VRML beschrieben wird. Im einfachsten Fall wird das Sprühgerät durch einen Zylinder beschrieben.

Furthermore, a computer-available three-dimensional design model of the spray device is specified, which is used to clean the object. This sprayer design model includes the following computer-accessible descriptions:

A longitudinal axis of the spraying device, in the case of a rotationally symmetrical spraying device, this is the center axis thereof,
A reference point of the spraying device, preferably a point on the longitudinal axis,
Each one reference point of each outlet opening, for example the respective center,
For each outlet opening, the respective direction in which a jet of liquid emerges from the outlet opening, and preferably the opening angle of this outlet opening,
- The respective extent, position and orientation of each outlet opening relative to the reference point and the outlet direction of the outlet opening and
- Preferably, the contour of the sprayer, which is also described for example in the data format VRML. In the simplest case, the sprayer is described by a cylinder.

Die Datenverarbeitungsanlage hat Lesezugriff auf dieses Konstruktionsmodell des Sprühgeräts.The Data processing facility has read access to this design model of the sprayer.

Weiterhin wird eine rechnerverfügbare Beschreibung des Pfades, den der Referenzpunkt des Sprühgeräts während des Sprühvorgangs durchläuft, vorgegeben. In einer Ausgestaltung wird der Pfad, den der Referenzpunkt relativ zum Konstruktionsmodell des Gegenstandes durchläuft, direkt vorgegeben. In einer anderen Ausgestaltung wird der Pfad, den der Referenzpunkt im vorgegebenen Koordinatensystem durchläuft, vorgegeben. Der Pfad des Referenzpunkts relativ zum Konstruktionsmodell wird aus dem Pfad des Referenzpunkts im Koordinatensystem und der Position und Orientierung des Konstruktionsmodells im Koordinatensystem berechnet.Farther will be a computer-accessible Description of the path the reference point of the sprayer during the spraying goes through, given. In one embodiment, the path that the reference point becomes relative goes through to the design model of the object, directly given. In In another embodiment, the path is the reference point in the given coordinate system, predetermined. The path of Reference point relative to the design model becomes out of the path the reference point in the coordinate system and the position and orientation of the design model in the coordinate system.

Vorzugsweise wird in beiden Ausführungsformen der Pfad als Streckenzug beschrieben, also als eine Abfolge von zusammenhängenden Strecken. Weil der Referenzpunkt auf der Längsachse liegt, liegt die Längsachse auf dieser Strecke, solange das Sprühgerät in Richtung der Längsachse bewegt wird.Preferably is in both embodiments described the path as a route, so as a sequence of related Stretch. Because the reference point lies on the longitudinal axis, lies the longitudinal axis on this route, as long as the sprayer in the direction of the longitudinal axis is moved.

In einer Ausführungsform legt ein Benutzer eine Strecke dieses Streckenzuges dadurch fest, daß er Anfangspunkt, Endpunkt und Richtungsvektor in dem vorgegebenen Koordinatensystem festlegt. Entweder gibt der Benutzer die jeweiligen Koordinaten textlich ein. Oder der Benutzer positioniert den Pfad graphisch.In an embodiment a user fixes a stretch of this line by End point and direction vector in the given coordinate system sets. Either the user gives the respective coordinates textually. Or the user positions the path graphically.

In einer anderen Ausführungsform markiert der Benutzer eine Öffnung eines zu reinigenden Hohlraums und legt fest, wie der Pfad relativ zur Öffnung und zum Hohlraum verlaufen soll.In another embodiment the user marks an opening a cavity to be cleaned and determines how the path is relative to the opening and should extend to the cavity.

Beispielsweise legt der Benutzer fest, daß der Pfad im Mittelpunkt der Öffnung beginnen soll, parallel zur Längsachse des Hohlraums verlaufen soll und in einer vorgegebenen Entfernung von der hinteren Wand des Hohlraums enden soll. Der Pfad wird dann automatisch gemäß diesen Vorgaben ermittelt.For example the user determines that the Path in the center of the opening should begin, parallel to the longitudinal axis of the cavity and at a predetermined distance should end from the rear wall of the cavity. The path then becomes automatically according to these Defined specifications.

Weiterhin wird eine Beschreibung der Geschwindigkeit, mit der das Sprühgerät diesen Pfad durchläuft, vorgegeben. Möglich ist, daß diese vorgegebene Geschwindigkeit zeitlich variiert.Farther is a description of the speed at which the sprayer this Path goes through, specified. Possible is that this given speed varies over time.

Vorgegeben wird weiterhin eine rechnerverfügbare Beschreibung von Rotationsbewegungen, die das Sprühgerät während der Bewegung auf dem Pfad ausführt.set will continue to be a computer-accessible Description of rotational movements that the sprayer during the Moving on the path.

Die Datenverarbeitungsanlage hat Lesezugriff auf den Pfad des Referenzpunkts relativ zum Konstruktionsmodell, auf die Beschreibung der Geschwindigkeit und auf die Beschreibung der Rotationsbewegungen. Die Datenverarbeitungsanlage berechnet den jeweiligen Pfad, den jede Austrittsöffnung des Sprühgeräts relativ zum Konstruktionsmodell durchläuft. Hierfür verwendet sie den Pfad des Referenzpunkts, die Rotationsbewegungen des Referenzpunkts und das Konstruktionsmodell des Sprühgeräts.The data processing system has read access to the path of the reference point relative to the design model, to the description of the speed and to the description of the rotational movements. The data processing system calculates the respective path that each outlet opening of the sprayer undergoes relative to the design model. For this purpose it uses the path of the reference point, the rotational movements of the Re and the design model of the sprayer.

Darüber hinaus wird vorzugsweise für jede Austrittsöffnung vorgegeben, wie viel Flüssigkeit pro Zeiteinheit das Sprühgerät aus dieser Austrittsöffnung ausstößt. Beispielsweise wird die Flüssigkeits-Menge in [l/min) oder [l/sec] oder [g/sec] angegeben.Furthermore is preferably for every outlet given, how much liquid per unit time the sprayer from this outlet opening ejects. For example will be the amount of fluid in [l / min) or [l / sec] or [g / sec].

Zum erfindungsgemäßen Verfahren gehört, daß die Bewegung des Sprühgeräts relativ zum Konstruktionsmodell simuliert wird. Diese Bewegung setzt sich in der Regel aus Translationsbewegungen und Rotationsbewegungen zusammen. Die Translationsbewegungen des Sprühgeräts werden aus dem vorgegebenen Pfad des Referenzpunkts ermittelt.To the inventive method heard that movement of the sprayer relative is simulated to the design model. This movement is set usually from translational movements and rotational movements together. The translational movements of the sprayer are from the given Path of the reference point determined.

Das Verfahren simuliert das Auftreffen der Flüssigkeit auf der Oberfläche des zu reinigenden Gegenstandes. In der Realität werden Strahlen mit Flüssigkeit aus den Austrittsöffnungen des Sprühgeräts ausgestoßen. In der Simulation werden virtuelle Strahlen aus den virtuellen Austrittsöffnungen des simulierten Sprühgeräts ausgestoßen.The Method simulates the impact of the liquid on the surface of the object to be cleaned. In reality, rays become liquid from the outlet openings ejected from the sprayer. In the simulation becomes virtual rays from the virtual exit openings of the simulated sprayer.

Beim Sprühvorgang wird jeweils ein Flüssigkeits-Strahl mit einer bestimmten Strahldicke aus jeder Austrittsöffnung ausgestoßen. Dieses Ausstoßen wird in der Simulation vorzugsweise durch ein Bündel von mehreren virtuellen Strahlen nachgebildet. Dieses Bündel hat eine Breite, die der realen Strahldicke entspricht. Diese virtuellen Strahlen sind idealisiert und haben eine Dicke von Null. Sie werden in der Simulation aus jeder Austrittsöffnung ausgesandt.At the spraying each becomes a liquid jet ejected with a certain jet thickness from each outlet opening. This Ejecting is in the simulation, preferably by a bundle of several virtual ones Rays simulated. This bundle has a width that corresponds to the real beam thickness. This virtual Rays are idealized and have a thickness of zero. you will be emitted in the simulation from each outlet.

Vorzugsweise werden die virtuellen Strahlen zufallsgesteuert um den jeweiligen Bezugspunkt und um die Austrittsrichtung der Austrittsöffnung gestreut. „Zufallsgesteuert" bedeutet, daß ein Zufallsgenerator den jeweiligen Anfangspunkt erzeugt. Je größer die Austrittsöffnung ist, desto stärker streuen die zufällig innerhalb der virtuellen Austrittsöffnung erzeugten Anfangspunkte der Strahlen um den Bezugspunkt herum.Preferably the virtual rays are randomized around the respective one Reference point and scattered around the exit direction of the outlet opening. "Randomized" means that a random number generator causes the generated respective starting point. The larger the exit opening, the stronger randomly scatter inside the virtual outlet generated starting points of the rays around the reference point.

Die Richtungen dieser Strahlen hängen vom Öffnungswinkel dieser Austrittsöffnung ab. Die Anfangspunkte dieser Strahlen hängen von der jeweiligen Ausdehnung der Austrittsöffnungen ab. Je mehr Flüssigkeit pro Zeiteinheit durch diese Austrittsöffnung ausgestoßen wird, desto mehr Strahlen, die in dieser Austrittsöffnung beginnen, werden erzeugt. In einer Ausgestaltung wird die Anzahl der generierten Strahlen pro Zeiteinheit direkt als Parameter vorgegeben. In einer anderen Ausgestaltung wird diese Anzahl automatisch berechnet, und zwar in Abhängigkeit von der vorgegebenen Flüssigkeits-Menge.The Directions of these rays hang from the opening angle this outlet from. The starting points of these rays depend on the respective extent the outlet openings from. The more liquid is ejected through this exit opening per unit of time, the more rays that start in this exit opening are created. In one embodiment, the number of generated beams per unit of time specified directly as a parameter. In another Embodiment, this number is automatically calculated, namely dependent on from the given amount of liquid.

Vorzugsweise wird für jede Austrittsöffnung jeweils ein virtueller Kegel generiert. Dieser virtuelle Kegel verändert während der Simulation seine Position und Orientierung relativ zum Konstruktionsmodell. Die Spitze dieses virtuellen Kegels liegt stets im Bezugspunkt, z. B. im Mittelpunkt der Austrittsöffnung. Die Mittelachse des Kegels liegt auf der vorgegebenen Austrittsrichtung aus der Austrittsöffnung. Der Kegel weitet sich in Richtung der Austrittsöffnung. Der Öffnungswinkel des Kegels ist um so größer, je weiter die Richtungen der realen Strahlen um die Austrittsrichtung herum streuen.Preferably is for each outlet opening respectively generates a virtual cone. This virtual cone changes during the Simulation its position and orientation relative to the design model. The tip of this virtual cone is always in the point of reference, z. B. in the center of the outlet opening. The central axis of the Cone lies on the predetermined outlet direction from the outlet opening. The cone widens in the direction of the outlet opening. The opening angle the cone is the bigger, ever continue the directions of the real rays around the exit direction scatter around.

Wie oben bereits beschrieben ist, beschreibt das Konstruktionsmodell im Ausführungsbeispiel die Oberfläche des Gegenstandes durch Flächenelemente. Unter Verwendung des Gegenstand-Konstruktionsmodells wird ermittelt, in welchen Punkten die virtuellen Strahlen die durch das Konstruktionsmodell beschriebene Oberfläche treffen. Vorzugsweise wird weiterhin ermittelt, zu welchen Flächenelementen diese Auftreffenspunkte gehören. Möglich ist, daß ein virtueller Strahl das Konstruktionsmodell überhaupt nicht trifft oder daß ein Flächenelement von keinem virtuellen Strahl getroffen wird.As already described above describes the design model in the embodiment the surface of the object by surface elements. Using the object design model, it is determined in which points the virtual rays through the construction model described surface to meet. Preferably, it is further determined to which surface elements these impact points belong. Is possible, the existence virtual beam does not hit the design model at all or the existence Surface element of no virtual beam is hit.

Ermittelt wird jeweils, welche Flächenelemente der Oberfläche mit welcher Intensität von den virtuellen Strahlen getroffen werden. Insbesondere wird vorhergesagt, welche Teilbereiche überhaupt nicht von dem Reinigungsmittel erreicht werden. Vorzugsweise wird für jedes Flächenelement automatisch gezählt, wie viele Strahlen dieses Flächenelement erreicht haben. Das Verhältnis aus Anzahl der Strahlen und Größe des Flächenelements ist ein Maß für die Intensität, mit der dieser Bereich der Oberfläche von der Flüssigkeit erreicht wird. Möglich ist, daß ein Flächenelement von keinem virtuellen Strahl erreicht wird. Dann wird dieses Flächenelement bei dem Sprühvorgang nicht von der Flüssigkeit erreicht und daher auch nicht gereinigt.determined in each case, which surface elements the surface with what intensity be hit by the virtual rays. In particular, will predicted which subareas not at all from the cleaner be achieved. Preferably, each area element is automatically counted, such as many rays of this surface element achieved. The relationship from number of rays and size of the surface element is a measure of the intensity with which this area of the surface from the liquid is reached. Possible is that one surface element is not reached by any virtual beam. Then this surface element becomes during the spraying process not from the liquid reached and therefore not cleaned.

In einer Ausgestaltung wird jeweils ein Gewichtsfaktor für jeden virtuellen Strahl berechnet. Der Gewichtsfaktor ist um so kleiner, je größer der Abstand zwischen Beginn des Strahls (in der jeweiligen Austrittsöffnung) und dem Auftreffenspunkt auf der Oberfläche des zu reinigenden Gegenstandes ist. Beispielsweise wird vorgegeben, daß der Abstand kleiner als eine vorgegebene Schranke sein muß, ansonsten ist der Gewichtsfaktor gleich Null, und der Strahl wird nicht mehr berücksichtigt. Der Gewichtsfaktor ist auch dann Null, wenn der Strahl die Oberfläche nicht trifft.In one embodiment will each have a weighting factor for each calculated virtual beam. The weight factor is the smaller the bigger the Distance between the beginning of the jet (in the respective outlet) and the point of impact on the surface of the object to be cleaned is. For example, it is specified that the distance is less than one must be given barrier, otherwise, the weighting factor is zero, and the beam becomes no longer considered. The weight factor is zero even if the beam is not the surface meets.

Der Gewichtsfaktor kann zusätzlich vom Auftreffwinkel des Strahls auf die Oberfläche des Gegenstandes abhängen: Je weniger sich dieser Auftreffwinkel von 90 Grad unterscheidet, desto größer ist der Gewichtsfaktor. Vorzugsweise wird der Winkel zwischen dem virtuellen Strahl und einer Normalen, die senkrecht auf dem Flächenelement steht, berechnet. Je kleiner dieser Winkel ist, desto größer ist der Gewichtsfaktor.The weight factor may additionally depend on the angle of incidence of the beam on the surface of the object: the less this angle of incidence differs from 90 degrees, the greater the weighting factor. Preferably, the angle between the virtual beam and a normal, which is perpendicular to the surface element calculated. The smaller this angle, the greater the weight factor.

Der Gewichtsfaktor kann zusätzlich von dem Winkel zwischen der vorgegebenen Austrittsrichtung aus der Austrittsöffnung und der Richtung des Strahls abhängen. Indem dieser Winkel berechnet wird und in den Gewichtsfaktor einfließt, wird das Abflußverhalten von auftreffender Flüssigkeit in der Simulation berücksichtigt.Of the Weight factor may additionally from the angle between the predetermined exit direction from the outlet opening and the direction of the beam. By this angle is calculated and incorporated into the weight factor is the drainage behavior of impinging liquid considered in the simulation.

Möglich ist auch, die Reinigung mit Hilfe von Kügelchen, z. B. Stahlkügelchen, zu simulieren. Ein Stahlkügelchen prallt beim Aufprall auf die Oberfläche ab. U. U. trifft das reflektierte Stahlkügelchen mit geringerer Energie erneut auf die Oberfläche und reinigt erneut. In der Simulation wird jeder auf eine Oberfläche auftreffende Strahl gemäß dem idealen Reflexionsgesetz (Ausfallswinkel = Einfallswinkel) reflektiert. Gezählt wird zusätzlich, wie viele reflektierte Strahlen auf welche Oberflächen-Bereiche auftreffen. Beispielsweise durch in der Simulation einen Faktor wird berücksichtigt, daß ein reflektiertes Kügelchen weniger Reinigungskraft besitzt als ein noch nicht reflektiertes Kügelchen.Is possible also, cleaning with the help of beads, z. B. steel beads, to simulate. A steel bead bounces off the surface on impact. U. U. meets the reflected steel balls with less energy again on the surface and clean again. In In the simulation, each beam incident on a surface becomes the ideal law of reflection (Angle of failure = angle of incidence) reflected. Is counted In addition, how many reflected rays on which surface areas incident. For example, in the simulation a factor is taken into account, the existence reflected globule has less cleaning power than a not yet reflected Beads.

In einer Fortbildung der Erfindung wird berücksichtigt, wie eine aufgesprühte Flüssigkeit unter dem Einfluß der Schwerkraft abfließt und dabei einen größeren Bereich der Oberfläche reinigt. Dies wird in der Simulation berücksichtigt, indem nicht nur ermittelt wird, auf welches Flächenelement ein Strahl jeweils trifft, sondern auch angrenzende Flächenelemente, z. B. darunterliegende Flächenelemente, ermittelt werden.In a development of the invention is considered, such as a sprayed liquid under the influence of Gravity drains off and a larger area the surface cleans. This is considered in the simulation by not only it is determined on which surface element a ray hits, but also adjacent surface elements, z. B. underlying surface elements, be determined.

Die Ergebnisse der Simulation werden auf dem Konstruktionsmodell des zu reinigenden Gegenstandes dargestellt. Beispielsweise wird jedes Flächenelement farblich codiert dargestellt. Die Codierung hängt ab von der berechneten Intensität, mit der Strahlen auf dieses Flächenelement treffen. Beispielsweise hängt die Codierung ab von der Anzahl, den Abständen und den Auftreffwinkeln der auf das Flächenelement auftreffenden Strahlen. Vorzugsweise wird zusätzlich die simulierte Bewegung des Sprühgeräts relativ zum Gegenstand dargestellt, und zwar unter Verwendung des Gegenstand-Konstruktionsmodells, des Sprühgerät-Konstruktionsmodells und des Bezugspunkt-Pfades.The Results of the simulation are based on the design model of the shown to be cleaned object. For example, each one will surface element shown coded in color. The coding depends on the calculated one Intensity, with the rays on this surface element to meet. For example, depends the coding depends on the number, the distances and the angles of incidence the on the surface element impinging rays. Preferably, in addition, the simulated movement of the sprayer relative presented using the article design model, of the sprayer design model and of the reference point path.

Vorzugsweise wird mindestens eine der folgenden vier Arten der Visualisierung durchgeführt:

– Jeder Punkt der Oberfläche, in der ein virtueller Strahl auf die Oberfläche auftrifft, wird hervorgehoben dargestellt.
– Für jede Austrittsöffnung wird jeweils ein Streckenzug auf der Oberfläche hervorgehoben dargestellt. Jede Strecke dieses Streckenzuges verbindet zwei Punkte, in denen zwei virtuelle Strahlen, die aus der Austrittsöffnung austreten und zeitlich aufeinander folgend erzeugt werden, auf die Oberfläche treffen. Der Streckenzug für eine Austrittsöffnung zeigt also, welche Spur die Flüssigkeit, die aus der Austrittsöffnung austritt, auf der Oberfläche hinterläßt.
– Jedes Bündel virtueller Strahlen wird durch einen Strahl visualisiert. Dieser eine visualisierende Strahl verläuft in der Mittel des Strahlenbündels und wird temporär für eine vorgegebene Zeitspanne, z. B. 10 sec. Angezeigt.
– Der oben beschriebene virtuelle Kegel wird visualisiert. Seine Position und/oder Orientierung verändert sich während der Simulation.

Preferably, at least one of the following four types of visualization is performed:

- Every point on the surface where a virtual ray hits the surface is highlighted.
- For each outlet opening, a line on the surface is highlighted. Each stretch of this line connects two points, where two virtual rays emerging from the exit aperture and generated in temporal succession strike the surface. The path train for an exit opening thus shows which trace the liquid emerging from the exit opening leaves on the surface.
- Each bundle of virtual rays is visualized by a ray. This one visualizing beam passes in the middle of the beam and is temporarily for a predetermined period of time, for. B. 10 sec. Displayed.
- The virtual cone described above is visualized. Its position and / or orientation changes during the simulation.

Vorzugsweise werden abhängig von entsprechenden Vorgaben des Benutzers die folgenden Bestandteile des simulierten Sprühvorgangs eingeblendet oder ausgeblendet:

– eine Darstellung der Oberfläche gereinigten Gegenstandes, die unter Verwendung des Konstruktionsmodells des Gegenstandes erzeugt wird,
– eine farbliche Codierung der jeweiligen Intensität, mit der ein Flächenelement der Oberfläche des Gegenstandes gereinigt wird,
– zusätzlich eine Darstellung von internen Teilen (z. B. Kanäle, Bohrungen) des zu reinigenden Gegenstandes,
– eine Darstellung des Sprühgeräts, die unter Verwendung des Konstruktionsmodells des Sprühgeräts erzeugt wird,
– der Pfad des Sprühgeräts relativ zum Gegenstand

Preferably, the following components of the simulated spraying process are displayed or hidden depending on the user's specifications:

A representation of the surface of the cleaned article produced using the design model of the article,
A color coding of the respective intensity with which a surface element of the surface of the object is cleaned,
Additionally a representation of internal parts (eg channels, bores) of the object to be cleaned,
A representation of the sprayer produced using the design model of the sprayer,
- The path of the sprayer relative to the object

Die Ergebnisse der Simulation lassen sich nicht nur auf einem Bildschirmgerät visualisieren, sondern auch exportieren. Beispielsweise werden alle Punkte der Oberfläche, in denen ein virtueller Strahl den Gegenstand trifft, als rechnerverfügbare Punktwolke in eine Datei exportiert. Jeder Punkt dieser Punktwolke wird durch seine Koordinaten in dem vorgegebenen dreidimensionalen Koordinatensystem beschrieben. Dadurch vermag ein nachfolgender Verfahrensschritt zu ermitteln, welche Bereiche der Oberfläche von der Flüssigkeit wie intensiv gereinigt werden, und diese Information auswerten.The Results of the simulation can be visualized not only on a screen device, but also export. For example, all points of the surface, in where a virtual ray hits the object as a computer-available point cloud exported to a file. Every point of this point cloud is going through its coordinates in the given three-dimensional coordinate system described. As a result, a subsequent process step is possible to determine which areas of the surface of the liquid how intensively cleaned and evaluate this information.

Falls sich das Konstruktionsmodell relativ zum Koordinatensystem bewegt, wird diese Bewegung aus den Koordinaten der Punkte herausgerechnet. Hierfür wird die Position des Konstruktionsmodells im Moment des Auftreffens des Strahls protokolliert und verwendet.If the construction model moves relative to the coordinate system, this movement is calculated out of the coordinates of the points. Therefor becomes the position of the design model at the moment of impact the beam is logged and used.

In einer Fortbildung der Ausgestaltung werden nacheinander verschiedene Sprühvorgänge untersucht. Jeder Sprühvorgang unterscheidet sich von den anderen durch mindestens eine der folgenden Vorgaben:

– die Geometrie des jeweils verwendeten Sprühgeräts, z. B. die Anzahl, Positionen, Austrittsrichtungen und/oder Öffnungswinkel der Austrittsöffnungen,
– den jeweiligen Pfad, den der Referenzpunkt relativ zum Konstruktionsmodell durchläuft,
– die jeweilige Geschwindigkeit, mit der der Referenzpunkt diesen Pfad durchläuft,
– die Rotationsbewegungen, die das Sprühgerät jeweils während des Sprühvorgangs ausführt.

In a further development of the embodiment, different spraying processes are examined in succession. Each spray differs from the others by one or more of the following:

- The geometry of the sprayer used in each case, z. B. the number, positions, exit directions and / or opening angle of the outlet openings,
The particular path that the reference point goes through relative to the design model,
The speed at which the reference point traverses this path,
- The rotational movements that the sprayer performs during the spraying process.

Das Verfahren wird für jeden Sprühvorgang mindestens einmal durchgeführt. Dadurch lassen sich verschiedene Sprühvorgänge miteinander vergleichen. Insbesondere läßt sich ermitteln, welche Bereiche der Oberfläche des Gegenstandes bei welchem Sprühvorgang von wie viel Flüssigkeit erreicht werden. Dadurch lassen sich unterschiedliche Vorgaben miteinander vergleichen, und die beste Vorgabe läßt sich systematisch ermitteln. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, das Sprühgerät zu verbessern oder es gut zu parametrieren. Weiterhin ermöglicht das Verfahren es, verschiedene Steuerungsparameter für das Sprühgerät miteinander zu vergleichen, insbesondere verschiedene Pfade und Geschwindigkeiten auf den oben beschriebenen Pfaden. Hierfür wird das Verfahren mehrmals durchgeführt, und zwar je einmal mit einem Satz von Steuerungsparametern.The Procedure is for every spraying at least once performed. This allows different spraying processes to be compared. In particular, can be determine which areas of the surface of the object at which spraying from how much liquid be achieved. This allows different specifications with each other compare, and the best specification can be determined systematically. This configuration allows it to improve the sprayer or to parameterize it well. Furthermore, the method allows different Control parameters for the sprayer with each other compare, in particular different paths and speeds on the paths described above. For this the procedure becomes several times carried out, once each with a set of control parameters.

In einer Ausgestaltung werden ein ausgewählter Pfad und eine ausgewählte Vorschubgeschwindigkeit verwendet, um ein Steuergerät für das Sprühgerät zu programmieren, z. B. um ein NC-Programm für das Steuergerät zu generieren.In In one embodiment, a selected path and feed rate are selected used to a control unit to program for the sprayer, z. For example, an NC program for the control unit to generate.

Diese Ausgestaltung läßt sich auch dazu verwenden, verschiedene Konstruktionsmodelle des Sprühgeräts miteinander zu vergleichen und dadurch das Sprühgerät konstruktiv zu verbessern. Beispielsweise lassen sich unterschiedliche Anordnungen oder Dimensionierungen der Austrittsöffnungen und/oder unterschiedliche Austrittsrichtungen miteinander vergleichen. Für jede mögliche Anordnung oder Dimensionierung wird das Verfahren jeweils einmal durchgeführt. Beispielsweise läßt sich vergleichen, ob der Gegenstand besser gereinigt wird, wenn das Sprühgerät wenige große Austrittsöffnungen aufweist, oder dann besser, wenn es viele kleine Austrittsöffnungen aufweist.These Design can be Also, use different design models of the sprayer together to compare and thereby improve the sprayer constructively. For example, different arrangements or dimensions can be used the outlet openings and / or compare different exit directions. For any arrangement or Dimensioning, the procedure is carried out once each. For example let yourself compare if the item is cleaned better if the sprayer few size outlet openings has, or better, if there are many small outlet openings having.

In einer anderen Fortbildung der Ausgestaltung werden nacheinander verschiedene Konstruktionsmodelle des Gegenstandes untersucht. Vorgegeben werden unterschiedliche Gegenstand-Konstruktionsmodelle, z. B. konstruktive Varianten. Das Verfahren wird mindestens einmal pro Gegenstand-Konstruktionsmodell durchgeführt. Beispielsweise lassen sich unterschiedliche Positionierungen und Ausgestaltungen von Hohlräumen des Gegenstandes, die von außen zugänglich sind, miteinander daraufhin vergleichen, wie gut sich diese Hohlräume jeweils mit dem Sprühgerät reinigen lassen. Das Verfahren wird in dieser Fortbildung dazu verwendet, verschiedene Konstruktionsmodelle des Gegenstandes miteinander zu vergleichen und diejenigen Konstruktionsmodelle zu ermitteln, die einen Gegenstand beschrieben, dessen Innenräume sich zureichend gut reinigen lassen.In another development of the embodiment are successively examined various construction models of the subject. set different object design models, e.g. B. constructive Variants. The procedure will be at least once per item design model carried out. For example, different positions and Embodiments of cavities of the object from the outside accessible then compare with each other how well these cavities are each clean with the sprayer to let. The method is used in this training to different design models of the object to each other compare and identify those design models that described an object whose interior cleans sufficiently well to let.

Vorzugsweise wird ein durchgängiges Verfahren realisiert. Ein CAD-Modell des Gegenstandes wird mit einem CAD-Werkzeug erzeugt. Das Konstruktionsmodell, das die Oberfläche des Gegenstandes mit Flächenelementen beschreibt, wird mittels des CAD-Modells generiert. Mit einem CAD-Werkzeug oder einem VR-Werkzeug wird das Konstruktionsmodell des Sprühgeräts erzeugt. Mit diesem CAD-Werkzeug werden mindestens ein Pfad, eine Bewegungsbahn und ein Satz von Parametern des Sprühvorgangs festgelegt und dem Verfahren vorgegeben. Als Ergebnis des Verfahrens werden ein Pfad, eine Bewegungsbahn und Parameter gewonnen, die in der Simulation zu einer ausreichenden Reinigung führen. Diese Ergebnisse werden vorzugsweise dazu verwendet, um das Sprühgerät zu programmieren.Preferably becomes a consistent one Realized process. A CAD model of the item will come with a CAD tool generated. The design model that is the surface of the Object with surface elements is generated using the CAD model. With a CAD tool or a VR tool, the design model of the sprayer is generated. With this CAD tool at least one path, one trajectory and set a set of parameters of the spraying process and the Procedure specified. As a result of the method, a path, a Trajectory and parameters obtained in the simulation to a lead to adequate cleaning. These results are preferably used to program the sprayer.

Möglich ist, während der Simulation zusätzlich festzustellen, ob das Sprühgerät mit dem zu reinigenden Gegenstand kollidiert oder nicht. In der Realität soll solch eine Kollision natürlich nicht auftreten. In der Simulation werden Gegenstand und Sprühgerät als starre Körper behandelt, die sich nicht durchdringen können.Is possible, while the simulation in addition determine if the sprayer with the object to be cleaned collides or not. In reality, such should be a collision of course do not occur. In the simulation, the object and sprayer become rigid body treated, who can not penetrate.

In der bislang beschriebenen Ausführungsform wurde das Verfahren angewendet, um die Reinigung des Gegenstandes vorherzusagen. Möglich ist auch, eine andere Art der Oberflächenbehandlung vorherzusagen, z. B. eine Lackierung oder eine andere Beschichtung der Oberfläche des Gegenstandes mit einer aushärtenden Flüssigkeit.In the embodiment described so far The procedure was applied to the cleaning of the object predict. Is possible also to predict a different kind of surface treatment, z. As a paint or other coating the surface of the Object with a hardening Liquid.

Claims

A method of examining a spraying operation in which - a spray device ejects a substance through at least one exit port, - ejects expelled substance onto the surface of an article, and - moves the spray device relative to the article during the spraying process, wherein - a computer-available design model covering the surface of the article, and - a computer-accessible description of a path traveled by the outlet opening during the spraying operation relative to the design model, and the examination comprises the steps, which are automatically performed using a data processing system, that - a simulation of the spraying process is performed using the design model and the path description, - during the simulation simulates the movement of the sprayer and the ejection of substance through the exit opening in the ejection simulation, at least one virtual beam is in each case repeatedly generated, which starts in the respective position of the exit opening, and it is determined for each virtual beam whether and, if so, where the virtual beam hits the surface of the object.

Method according to claim 1, characterized, that for each virtual ray that hits the surface, the angle between the beam and a normal to the surface at the point of impact of the beam is calculated.

A method according to claim 1 or claim 2, thereby characterized in that - a measure of the amount the substance containing the sprayer in one predetermined unit of time each ejects from the outlet opening, given will, and - the Number of generated virtual beams is greater, the bigger the Substance amount is.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized, that - Given a measure of the size of the outlet opening becomes, - during the Emissions simulation repeats a bundle virtual rays is generated, - their starting points so be further apart, - The larger the outlet opening.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized, that - during the Emissions simulation at least one beam is moved so that its changed starting point is the same an altered one Position of the outlet is relative to the design model, and - a curve is determined, in which the moving beam hits the surface.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized, that - a computer-accessible description a path that a given reference point of the sprayer during the spraying relative to the design model of the object being sprayed, and - one computer-accessible Description of a path that the outlet opening during the spraying process travels relative to the reference point of the sprayer, be specified and the path of the exit opening relative to the design model using - the path of the reference point relative to the design model and - the path the outlet opening relative to the reference point is calculated.

Method according to claim 6, characterized, that - a computer-accessible design model of the sprayer specified becomes, the sprayer design model the reference point and the position of the outlet opening relative to the reference point describes, - Is given, which rotational movements the Sprayer during the spraying executing, and - of the Path of the outlet relative to the reference point using the sprayer design model and the rotational movements are calculated.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized, that - additionally the temporal course of the direction in which the spray ejects the substance from the outlet, given will and - everyone virtual beam is generated so - that he is in a virtual cone lies whose tip lies in the outlet opening and whose central axis during the Emissions simulation always with the time-varying Direction matches.

Method according to claim 8, characterized, that - given a measure of this how strong the ejected Substance scatters around a direction of ejection from the exit port, and - the opening angle the cone is so much bigger the bigger these Scatter is.

A method according to claim 8 or claim 9, characterized in that - a computer-accessible description of a path traveled by a given reference point of the sprayer during the spraying operation relative to the design model of the sprayed article, and - a computer-available design model of the sprayer is provided, the design model of the Sprayer the reference point, the position of the outlet opening relative to the reference point and the direction in which the substance exits the outlet opening describes, It is predetermined which rotational movements the sprayer performs during the spraying operation, and the time course of the direction of the ejected substance is calculated using the sprayer design model and the rotational movements.

Method according to one of claims 1 to 10, thereby characterized in that - a computer-accessible description the outlet opening is given, which comprises the position of a reference point of the outlet opening, - a computer-accessible description a path that the reference point during the spraying process relative to the design model, is given, - one time variable Position and orientation of the outlet opening using the Reference-point path and the outlet opening description be calculated - during the Emissions simulation repeats a bundle virtual rays is generated, - where each virtual beam in a point of the exit opening starts.

Method according to one of claims 1 to 11, thereby characterized in that the given design model a decomposition of the surface of the Object in surface elements comprises and For every surface element is determined how many virtual rays the surface in the surface element to meet.

Method according to claim 12, characterized, that for each surface element the quotient - of the Number of the area element meeting rays and - of the Size of the surface element calculated will and a measure of the intensity with which the substance the surface in the surface element meets, is calculated, where the calculated measure so is bigger, the bigger the Quotient.

A method according to claim 12 or claim 13, characterized characterized in that for each surface element and every virtual beam in addition the angle between the beam and a normal on the surface element is calculated.

Method according to one of claims 1 to 14, thereby characterized in that - the sprayer several outlet openings includes and - during the Emissions simulation for every outlet opening the repeated generation of beams and for each beam the determination, if and if so where the beam hits the surface, be performed.

Method according to one of claims 1 to 15, thereby characterized in that - two different computer-accessible Descriptions of paths made by the outlet during the spraying process relative to the design model travels, be given and - the procedure at least once using the first path description and at least once using the second path description carried out becomes.

Method according to one of claims 1 to 16, thereby characterized in that - two different computer-accessible Construction models that describe the surface of the object, be specified and - the Method at least once using the first object design model and at least once using the second object design model is carried out.

Computer program product included in the internal memory a computer can be loaded and includes software sections, with in which a method according to one of claims 1 to 17 can be carried out, if the product is running on a computer.

Computer program product on one of one Computer readable medium is stored and stored by a computer has readable program means that cause the computer to to carry out a method according to any one of claims 1 to 17.

Digital storage medium with electronically readable Control signals, so with a programmable data processing system can work together the existence Method according to one of the claims 1 to 17 executable is.

A data processing system for examining a spraying operation, in which - a spray device ejects a substance through at least one exit port, - ejects expelled substance onto the surface of an article, and - the spray device moves relative to the article during the spraying operation, the data processing system having read access to - a computer-available design model that describes the surface of the object, and A computer-accessible description of a path traveled by the exit orifice during the spraying operation relative to the design model, and configured to automatically perform a simulation of the spraying process using the design model and the path description, said simulation comprising the steps of: simulating the movement of the sprayer and the ejection of substance through the exit opening, during the ejection simulation, repeatedly generating at least one virtual beam each beginning at the respective position of the exit opening, and determining if and if where the virtual beam the surface of the object hits.