DE102017211669A1 - System und Verfahren zum Behandeln von Werkstücken mit einem unbemannten Luftfahrzeug - Google Patents

System und Verfahren zum Behandeln von Werkstücken mit einem unbemannten Luftfahrzeug Download PDF

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Berthold Schulz
Wolfgang Scholz
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Werkstücken, insbesondere zum Beschichten wie zum Beispiel Lackieren einer Kraftfahrzeug-Karosserie oder auch eines Karosserieteils, mit einer ausbringbaren Substanz, sowie ein Behandlungssystem mit einem unbemannten Luftfahrzeug zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens, werden die folgenden Schritte durchgeführt: Bereitstellen des Werkstücks; Bereitstellen eines unbemannten Luftfahrzeugs (11) mit einem Reservoir (12) umfassend die auszubringende Substanz, wobei die Substanz auf das Werkstück (30) ausgebracht wird, und wobei das unbemannte Luftfahrzeug (11) mit dem Reservoir (12) beim Ausbringen der Substanz fliegt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Werkstücken, insbesondere zum Beschichten wie zum Beispiel Lackieren einer Kraftfahrzeug-Karosserie oder auch eines Karosserieteils, mit einem unbemannten Luftfahrzeug sowie ein Behandlungssystem zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Unbemannte, zivile Luftfahrzeuge werden zu vielfältigen Zwecken genutzt.
  • Insbesondere unbemannte Multikopter haben sich in einer Reihe von zivilen Anwendungszwecken bewährt. Multikopter sind Luftfahrzeuge aus der Klasse der Drehflügler, und weisen eine Vielzahl von Rotoren auf, die einerseits für den Auftrieb des Fluggerätes sorgen und andererseits meist durch Drehzahlregulierung auch die laterale Bewegung des Luftfahrzeugs bewirken.
  • Populär sind die sogenannten Quadrokopter, die vier solcher Rotoren aufweisen. Wenn die zu tragende Last des Multikopters größer wird, bieten sich Hexakopter, Oktokopter oder Multikopter mit noch mehr Rotoren an, die eine größere Auftriebskraft zur Verfügung stellen können. Weiterhin bieten diese Multikopter auch eine zusätzliche Sicherheit durch Rotor- und Motorredundanz, d.h. im Falle eines Rotor- oder Motorausfalls, kann der Multikopter dennoch weiterfliegen.
  • Multikopter werden beispielsweise zur Untersuchung von Gebäuden, zur Vermessung von Gelände oder zu Filmaufnahmen verwendet.
  • Der Vorteil von Multikoptern und generell von unbemannten zivilen Luftfahrzeugen besteht darin, dass sie ungebunden, flexibel und frei programmierbar entlang vorgegebener oder adhoc festgelegter Wegstrecken fliegen können. Weiterhin bieten insbesondere Multikopter eine vergleichsweise hohe Flugstabilität und können vorteilhafter Weise auch problemlos auf der Stelle fliegen.
  • Bei der Fertigung von Automobilen wird insbesondere die Karosserie an bestimmten Stationen der Fertigungsstraße berührungslos behandelt. Insbesondere ist entlang einer solchen Fertigungsstraße oftmals ein Lackierervorgang vorgesehen, bei dem die Karosserie oder Teile der Karosserie lackiert werden.
  • Dies geschieht anhand von speziell dafür ausgebildeten und angefertigten Lackierrobotern, die mit einem Lackierarm mit möglichst vielen Freiheitsgraden diese Karosserieteile oder die Karosserie lackieren, indem sie eine dafür vorgesehene Ausbringungsvorrichtung oder Ausbringungsdüse für den Lack an den zu lackieren Stelle positionieren. Dabei ist es von großer Bedeutung, dass die Ausbringungsvorrichtung möglichst akkurat und an jeder beliebigen Stelle mit nahezu beliebiger Orientierung positioniert werden kann. Dazu wird insbesondere auch die präzise Position und Geometrie des Werkstücks benötigt.
  • Um die genau Geometrie und Position des Werkstücks zu erfassen, gibt es verschiedene Ansätze.
  • Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise bekannt, dass ein Multikopter dazu verwendet wird, in einer Fertigungsstraße präzise, geometrische Koordinaten über ein zu bearbeitendes Werkstück zu sammeln, und diese Informationen an einen stationären Roboter weiterzugeben, der anhand der übermittelten Koordinaten des Werkstücks und dessen erfasster Geometrie den Bearbeitungsvorgang durchführt ( US 216/0271796 A1 ).
  • Die Verbindung eines solchen unbemannten Luftfahrzeugs mit einem stationären Werksroboter mag gewisse Vorteile mit sich bringen, allerdings wird das Problem, dass der Innenraum der Karosserie eines Automobils, der Radkasten oder der Wasserkasten mit einem solchen stationären Roboter nur schwer zugänglich oder überhaupt nicht erreichbar sind, nicht gelöst.
  • Diese Stellen müssen dann gegebenenfalls mit einem weiteren Roboter oder manuell nach bearbeitet werden.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Behandlung von Werkstücken sowie ein robotisches Behandlungssystem für Werkstücke zur Verfügung zu stellen, die in der Lage sind, flexibel und präzise eine solche Werkstückbehandlung durchzuführen.
  • Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren nach Anspruch 1, durch das erfindungsgemäße Behandlungssystem nach Anspruch 7 sowie das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 angegeben, vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Behandlungssystems sind in den Unteransprüchen 8 und 9 angegeben.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Behandeln von Werkstücken, insbesondere zum Beschichten wie zum Beispiel Lackieren einer Kraftfahrzeug-Karosserie oder auch eines Karosserieteils, mit einer ausbringbaren Substanz, insbesondere einem Fluid, einer Dispersion, einem organischen Fluid, einem Lack oder einem Lackpulver, werden zumindest folgende Schritte durchgeführt:
    • - Bereitstellen des Werkstücks, insbesondere durch ein Fördersystem entlang einer Fertigungsstrecke,
    • - Bereitstellen eines unbemannten Luftfahrzeugs mit einem Reservoir umfassend die auszubringende Substanz, wobei erfindungsgemäß
    die Substanz auf das Werkstück ausgebracht oder gesprüht wird, wobei die Substanz insbesondere berührungslos, also ohne direkten Kontakt zwischen dem Luftfahrzeug und dem Werkstück, auf das Werkstück aufgebracht wird, und das unbemannte Luftfahrzeug mit dem Reservoir beim Ausbringen der Substanz, insbesondere ohne mechanischen Kontakt zur Umgebung, fliegt oder schwebt.
  • Unter einem Reservoir im Sinne der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise ein Behälter zu verstehen, der dazu geeignet ist, die auszubringende Substanz regelmäßig und insbesondere wiederholt aufzunehmen und wieder abzugeben. Weiterhin kann ein solches Reservoir dazu ausgebildet sein, mit der auszubringenden Substanz betankt zu werden.
  • In einigen Ausführungsformen ist das Reservoir als Druckbehälter ausgeführt.
  • Ein Werkstück im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein Teil, das auf einem Werksgelände regelmäßig behandelt wird.
  • Die Gesamtheit aus dem unbemannten Luftfahrzeug und dem Reservoir wird als Flugsystem bezeichnet.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die frei programmierbare Außen- und Innenlackierung insbesondere mit einer potenzialfreien Hochspannungslackierung.
  • Weiterhin wird das erfindungsgemäße Problem durch das Flugsystem gelöst, das während des Flugs die Substanz, mit der das Werkstück behandelt werden soll, auf das Werkstück aufbringt.
  • Das unbemannte Luftfahrzeug weist insbesondere die folgenden Komponenten auf:
    • - mindestens einen Motor oder ein Antriebssystem,
    • - ein Funkmittel, das dazu ausgebildet ist, Steuerbefehle für das unbemannte Luftfahrzeug zu empfangen,
    • - einen Energiespeicher zum Antrieb des Motors oder des Antriebssystems, wie beispielsweise eine oder mehrere Batterien, oder einen Tank.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Substanz ein Fluid, ein organisches Fluid, eine Dispersion, ein Pulver und/oder einen Lack, wie beispielsweise einen Flüssiglack und/oder ein Lackpulver aufweist oder eine der vorgenannten Substanzen ist.
  • Gemäß dieser Ausführungsform ist das Verfahren beispielsweise als Lackierverfahren ausgebildet.
  • Die Substanz kann durch einen entsprechenden Sprühnebel oder Strahl auf das Werkstück aufgetragen werden.
  • Die Auftragung kann insbesondere durch eine potenzialfreie Hochspannungslackierung erfolgen. Das Werkstück kann vollständig oder auch nur teilweise mit der Substanz besprüht oder lackiert werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das unbemannte Luftfahrzeug ein Multikopter, insbesondere ein Quadro-, Hexa- oder Oktokopter.
  • Wie bereits erwähnt, eignen sich Multikopter für das erfindungsgemäße Verfahren, da sie einerseits eine hohe Flugstabilität aufweisen und zugleich die Fähigkeit besitzen auf einer Stelle zu fliegen. Weiterhin können Multikopter aufgrund ihrer meist symmetrischen Bauweise sich entlang ihrer Hochachse problemlos drehen, was bei den oben beschriebenen Behandlungsvorgängen für Werkstücke vorteilhaft sein kann. Die meist symmetrische Bauweise erlaubt auch, dass Multikopter problemlos rückwärts fliegen können.
  • Je nach Gewicht des Reservoirs bzw. des mit der Substanz angefüllten Reservoirs, kann die Zahl der Rotoren passend gewählt werden.
  • Gemäß einer Ausbildungsform der Erfindung, fliegt das unbemannte Luftfahrzeug, insbesondere wiederholt, entlang einer vorprogrammierten Trajektorie, insbesondere mit einer vorprogrammierten Geschwindigkeit und/oder Orientierung, deren Anfang und Ende insbesondere identisch sind.
  • Die Trajektorie kann beispielsweise anhand der zur Verfügung gestellten geometrischen Daten des Werkstücks vorprogrammiert werden, so dass das unbemannte Luftfahrzeug ohne Überwachung bzw. menschliche Interaktion den Behandlungsvorgang am Werkstück vornehmen kann.
  • Die Programmierung der Trajektorie kann auf dem unbemannten Luftfahrzeug stattfinden, oder auf einer externen Rechnereinheit geschehen, die über entsprechende Funkbefehle das unbemannte Luftfahrzeug entlang der Trajektorie steuert.
  • Für einige dieser Behandlungsvorgänge kann die Geschwindigkeit entlang der Trajektorie variieren, und insbesondere bis zum Stillstand des Luftfahrzeugs herabgesetzt werden. Weiterhin ist es für viele Behandlungsvorgänge vorgesehen, dass die Orientierung des Luftfahrzeugs insbesondere relativ zum Werkstück vorprogrammiert bzw. geändert werden kann.
  • Ein Behandlungsvorgang kann beispielsweise von einem Startpunkt bzw. von einem Anfang gestartet werden, wobei das unbemannte Luftfahrzeug den Behandlungsvorgang wie programmiert durchführt und anschließend, also nach Beendigung des Behandlungsvorgangs, zu einem Endpunkt bzw. einem Ende der Trajektorie zurück fliegt.
  • Im Falle eines weiteren Behandlungsvorgangs, zum Beispiel dem Lackieren eines weiteren Werkstücks, wird dieser Prozess wiederholt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass, insbesondere wenn das Reservoir leer ist und/oder einen bestimmten Mindestfüllstand unterschreitet und/oder das Werkstück behandelt wurde, das unbemannte Luftfahrzeug zu einer Versorgungseinrichtung, insbesondere zu eine Versorgungsstation, fliegt und an dieser Versorgungseinrichtung mit auszubringender Substanz versorgt wird und/oder insbesondere elektrisch aufgeladen wird und/oder mit Treibstoff versorgt wird.
  • Wenn nach der Behandlung eines Werkstücks eine Versorgung des Reservoir vorgenommen wird, wird das Abfluggewicht und damit der Energieverbrauch möglichst gering gehalten, da das Reservoir gerade mit so viel Substanz versorgt werden kann, dass ausreichend auszubringende Substanz im Reservoir gespeichert ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Reservoir mechanisch lösbar mit dem unbemannten Luftfahrzeug verbunden und wird insbesondere an der Versorgungseinrichtung durch ein befülltes Reservoir ausgetauscht.
  • Diese Ausführungsform erlaubt eine besonders schnelle Versorgung des Flugsystems mit einem befüllten Reservoir, da der Versorgungsvorgang lediglich das Austauschen eines Reservoirs umfasst.
  • In einer analogen Ausführungsform der Erfindung ist eine Energieversorgung des unbemannten Luftfahrzeugs, insbesondere eine Batterie, mechanisch lösbar mit dem unbemannten Luftfahrzeug verbunden, und wird insbesondere an der Versorgungseinrichtung durch eine geladene Batterie ausgetauscht.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist das Reservoir fest, im Sinne von dauerhaft mit dem unbemannten Luftfahrzeug verbunden; das Reservoir ist also insbesondere ein integraler Bestandteil des unbemannten Luftfahrzeugs.
  • Bei dieser Ausführungsform wird das Reservoir insbesondere an der Versorgungseinrichtung mit auszubringender Substanz betankt.
  • Das erfindungsgemäße Problem wird weiterhin durch ein insbesondere robotisches Behandlungssystem, insbesondere durch ein Beschichtungssystem, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten gelöst:
    • - ein Flugsystem, umfassend ein unbemanntes Luftfahrzeug, insbesondere ein Multikopter, und ein Reservoir zur Aufnahme einer auszubringenden Substanz, wobei
      1. i) das unbemannte Luftfahrzeug dazu ausgebildet ist, das Reservoir insbesondere lösbar mechanisch aufzunehmen, oder
      2. ii) das unbemannte Luftfahrzeug das Reservoir umfasst,
    • - mindestens eine an dem Flugsystem, und insbesondere an dem unbemannten Luftfahrzeug, angeordnete Ausbringungsvorrichtung für die auszubringende Substanz, wobei die Ausbringungseinrichtung mit dem Reservoir in Verbindung steht oder in Verbindung gebracht werden kann.
  • Ein solches Behandlungssystem kann beispielsweise zum Lackieren von Werkstücken und insbesondere von Kraftfahrzeugkarosserien oder Kraftfahrzeugkarosserieteilen verwendet werden.
  • Das Flugsystem umfasst das unbemannte Luftfahrzeug und das Reservoir. Dabei ist das Reservoir entweder fest mit dem unbemannten Luftfahrzeug verbunden, oder das unbemannte Luftfahrzeug und insbesondere auch das Reservoir sind so ausgebildet, dass das Reservoir regelmäßig austauschbar ist.
  • Die Verbindung zwischen Reservoir und unbemannten Luftfahrzeug ist dabei so, dass das Reservoir insbesondere in direktem Kontakt und relativ zum unbemannten Luftfahrzeug unbeweglich angeordnet ist.
  • Das unbemannte Luftfahrzeug weist insbesondere die üblichen notwendigen Komponenten auf, die für unbemanntes Fliegen notwendig sind. So weist das unbemannte Luftfahrzeug insbesondere ein Funkmittel auf, mit dem es Steuersignale empfangen kann, eine Energieversorgung insbesondere in Form einer Batterie und ein Motor oder Antriebsmittel, das mit der Energieversorgung in Verbindung steht bzw. in Verbindung gebracht werden kann.
  • Weiterhin kann das unbemannte Luftfahrzeug ein Positionierungsmittel aufweisen, mit dem es seinen aktuellen Standort präzise bestimmen kann. Umgekehrt kann das Luftfahrzeug auch dazu ausgebildet sein, über ein externes System, das nicht an Bord des unbemannten Luftfahrzeugs angeordnet ist, Positionsdaten zu empfangen.
  • Dabei gilt auch hier, dass die ermittelten Positionsdaten von vergleichsweise hoher Genauigkeit sein sollten, um das unbemannte Luftfahrzeug präzise entlang einer Trajektorie fliegen zu lassen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Behandlungssystem zusätzlich eine Versorgungseinrichtung, insbesondere eine Versorgungsstation, auf, die dazu eingerichtet ist, das Reservoir mit auszubringender Substanz, insbesondere mit Lack oder einem organischen Fluid, zu betanken, oder dem unbemannten Luftfahrzeug ein mit auszubringender Substanz gefülltes Reservoir zur Verfügung zu stellen.
  • Je nach Konfiguration des Flugsystems sollte die Versorgungseinrichtung entsprechend eingerichtet sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Versorgungseinrichtung auch eine Energieversorgungeinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist das Flugsystem mit Energie zu versorgen bzw. mit Energie aufzuladen. Dies kann beispielsweise durch einen entsprechend konfigurierten Ladeport erfolgen, oder durch Austausch von Energieträgern wie beispielsweise der Batterien des unbemannten Luftfahrzeugs.
  • Ebenso kann die Versorgungseinrichtung dazu ausgebildet sein Daten zwischen dem Flugsystem und der Versorgungseinrichtung auszutauschen. Entsprechende Datenübermittlungseinrichtungen können an der Versorgungseinrichtung angeordnet sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Behandlungssystem ein Positionsbestimmungssystem für das unbemannte Luftfahrzeug auf, wobei die Positionsbestimmungsgenauigkeit für das unbemannte Luftfahrzeug entlang der drei Raumrichtungen mindestens 15 cm beträgt.
  • Weiterhin kann das Behandlungssystem eine Steuer- und Positionierungseinheit für das unbemannte Luftfahrzeug umfassen. Die Steuer- und Positionierungseinheit ist dabei insbesondere in ständigem Datenaustausch mit dem Positionsbestimmungssystem, wobei die Steuer- und Positionierungseinheit dazu eingerichtet ist, das Flugsystem an eine vorgegebene Position zu fliegen, bzw. dort zu halten. Dies kann im Abgleich mit dem Positionsbestimmungssystem erfolgen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Behandlungssystem eine Vielzahl an Flugsystemen umfasst, die insbesondere dazu ausgebildet sind, gleichzeitig an dem Werkstück zu arbeiten.
  • Das erfindungsgemäße Problem wird weiterhin durch ein Kraftfahrzeug gelöst, insbesondere durch einen Personenkraftwagen, aufweisend eine Karosserie oder ein Karosseriebauteil, das durch ein erfindungsgemäßes Verfahren behandelt wurde.
  • Weitere Ausführungsformen und Beispiele werden anhand der folgenden Figurenbeschreibung geschildert.
  • Es zeigen
    • 1: eine erfindungsgemäßes Behandlungssystem in perspektivischer Ansicht,
    • 2: eine erfindungsgemäßes Behandlungssystem in einer Frontsicht,
    • 3: einen Ausschnitt aus dem Wasserkasten eines Kraftfahrzeugs, der mit einem erfindungsgemäßen Behandlungssystem behandelt wird,
    • 4: einen Ausschnitt aus einer Fahrzeugkarosserie deren Innenraum von einem erfindungsgemäßen Behandlungssystem bearbeitet wird,
    • 5: einen Ausschnitt aus einer Fahrzeugkarosserie, deren Isofixhalter von einem erfindungsgemäßen Behandlungssystem lackiert wird, und
    • 6: einen Ausschnitt aus einer Fahrzeugkarosserie deren Hinterbankhalter von einem erfindungsgemäßen Behandlungssystem lackiert wird..
  • In den 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßes robotisches Behandlungssystem dargestellt. Das Behandlungssystem ist einer Fertigungsstraße für Fahrzeuge eingerichtet, auf der die zu behandelnden Karosserien 30 der Fahrzeuge mit einem Fördersystem 40 entlang bewegt werden. Das dargestellte Behandlungssystem ist ein Lackiersystem zum Lackieren der auf der Fertigungsstraße bewegten Karosserien 30. Das Lackiersystem umfasst eine Vielzahl an Flugsystemen 10, wobei jedes Flugsystem 10 ein unbemanntes Luftfahrzeug 11 und ein Reservoir 12, das als Farbdruckbehälter ausgebildet ist, umfasst. Das unbemannte Luftfahrzeug 11 ist ein Quadrokopter, der zum Schutz der vier Rotoren 17 spezielle Schutzvorrichtungen 16 aufweist. Der Quadrokopter weist eine Aufnahmevorrichtung 13 für das Reservoir 12 auf, in dem der aufzubringende Lack gespeichert ist. An der Aufnahmevorrichtung 13 ist zumindest eine Lackierdüse 14 angebracht, durch die der Lack auf das Werkstück 30, hier eine PKW-Karosserie gesprüht wird. Die Aufnahmevorrichtung 13 weist des Weiteren einen von der Aufnahmevorrichtung abstehenden Versorgungskanal 15 auf. Über den Versorgungskanal 15 kann das Reservoir an einer Versorgungseinrichtung 20, hier einer Versorgungsstation, aufgetankt werden. Dazu fliegt das Flugsystem 10 an die Versorgungsstation. Dort angekommen, verbindet sich das Flugsystem 10 zum Auftanken mit Lack mit einem Tankstutzen 21 der Versorgungsstation 20.
  • Die Betankung des Reservoirs erfolgt insbesondere immer dann, wenn der Lackiervorgang an der Karosserie 30 abgeschlossen ist und eine neue zu lackierende Karosserie durch das Fördersystem 40 bereitgestellt wird.
  • Auf diese Weise muss das Reservoir des jeweiligen Flugsystems 10 nur soweit betankt werden, dass es für einen Lackiervorgang ausreicht. Dadurch wird das Abfluggewicht des Flugsystems 10 möglichst gering gehalten und damit der Energieverbrauch minimiert, und gleichzeitig unnötige Verzögerungen durch Auftankvorgänge vermieden.
  • Die Versorgungseinrichtung stellt neben der Betankung des Reservoirs 12 auch die benötigte elektrische Energie zur Verfügung, die das Flugsystem 10 benötigt. D.h. die Versorgungsstation ist gleichzeitig eine Ladestation für das Flugsystem 10.
  • Weiterhin kann die Versorgungseinrichtung 20 dazu eingerichtet sein, einen Datenaustausch zwischen dem Flugsystem 10 und einer Rechnereinheit zu ermöglichen. Dazu kann insbesondere der Versorgungskanal und der Tankstutzen mit entsprechenden Einrichtungen versehen sein oder das Flugsystem 10 kann mit entsprechenden Funkmitteln ausgestattet sein, die eine Funkübertragung der Daten ermöglicht.
  • Sobald eine zu lackierende Karosserie 30 durch das Fördersystem 40 an eine vorprogrammierte Position befördert ist, fliegt das Flugsystem 10 entlang einer vorprogrammierten Trajektorie 100 mit einer vorprogrammierten Geschwindigkeit und Orientierung des Flugsystems 10 und besprüht die Karosserie 30 an vorprogrammierten Stellen der Trajektorie 100 mit Lack aus dem Reservoir 12. Eine Trajektorie 100 kann auch in oder durch die Karosserie 30 führen. Dort können von dem Flugsystem 10 insbesondere schwer zugängliche Stellen der Karosserie 30 lackiert werden.
  • Die Programmierung des Flugsystems 10 kann insbesondere auch an der Versorgungseinrichtung 20 vorgenommen werden, wobei der Datenaustausch mit der Rechnereinheit gegebenenfalls über den Versorgungskanal und den Tankstutzen stattfinden kann oder durch entsprechende Funkmittel.
  • Die gezeigten Flugsysteme 10 weisen mehrere Ausbringungsvorrichtungen 14 auf, wobei die Ausbringungsvorrichtungen 14 dazu eingerichtet sein können unterschiedliche Öffnungswinkel des Lack-Sprühnebels 18 zu erzeugen. Des Weiteren kann durch mehrere Ausbringungsvorrichtungen 14 auch erreicht werden, dass weniger rotatorische Bewegungen um die Hochachse des Flugsystems 10 entlang der Trajektorie 100 notwendig werden, was insbesondere eine erhöhte Flugstabilität mit sich bringt.
  • Die tatsächliche Position des Flugsystems kann über ein speziell ausgebildetes Positionsbestimmungssystem (nicht dargestellt) erfasst und gegebenenfalls mit einer steuer- und Positionierungseinheit (nicht dargestellt) an eine Soll-Position angeglichen werden. Ein solches Positionsbestimmungssystem und die entsprechende Positionierungseinheit sollte vorzugsweise eine Positionierungsgenauigkeit von mehr als 15 cm aufweisen, um Kollisionen des Flugsystems 10 mit der Karosserie 30 zu vermeiden.
  • In den 3, 4, 5 und 6 sind jeweils Ausschnitte des Lackiersystems bzw. des Lackiervorgangs dargestellt, um die Flexibilität des erfindungsgemäßen Lackiersystems zu illustrieren. Vorteilhaft ist insbesondere die Tatsache, dass sich die Flugsysteme berührungslos und ohne mechanische Verbindungsarme oder Verbindungsschläuche bewegen, so dass eine größtmögliche Flexibilität erreicht wird, was Positionierung und Orientierung der Ausbringungsvorrichtung 14 angeht.
  • Die vorprogrammierten Trajektorien 100 können jederzeit angepasst werden, so dass ein frei programmierbares Lackiersystem bzw. Behandlungssystem bereitgestellt wird.
  • In 3 ist beispielhaft dargestellt, wie ein Flugsystem 10 den Wasserkasten einer PKW-Karosserie 30 durch Ausbringung eines Farbnebels 18 lackiert.
  • In 4 ist ein Flugsystem 10 beim Lackieren einer Karosserie 30 zu verschiedenen Zeitpunkten dargestellt. Die Trajektorie 100 ist als gestrichelte Linie skizziert.
  • In 5 ist beispielshaft ein Flugsystem 10 beim Lackieren eines Isofixhalters dargestellt. Auch hier ist der Sprühnebel 18 als Kegel am Ende der Ausbildungsvorrichtung 14 dargestellt.
  • 6 zeigt ein Flugsystem 10 beim Lackieren einer Rückbankhalterung im Innenraum der Karosserie 30.
  • Bezugszeichenliste
  • Flugsystem 10
    Unbemanntes Luftfahrzeug 11
    Reservoir 12
    Aufnahmevorrichtung 13
    Ausbringungsvorrichtung /Lackierdüse 14
    Versorgungskanal 15
    Rotorschutz 16
    Rotor 17
    Sprühnebel 18
    Versorgungseinrichtung 20
    Tankstutzen 21
    Werkstück 30
    Fördersystem 40
    Trajektorie 100
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2160271796 A1 [0010]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Behandeln von Werkstücken (30), insbesondere zum Beschichten wie zum Beispiel Lackieren einer Kraftfahrzeug-Karosserie oder auch eines Karosserieteils, mit einer ausbringbaren Substanz, aufweisend die Schritte: - Bereitstellen des Werkstücks (30), - Bereitstellen eines unbemannten Luftfahrzeugs (11) mit einem Reservoir (12) umfassend die auszubringende Substanz, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz auf das Werkstück (30) ausgebracht wird, und das unbemannte Luftfahrzeug (11) mit dem Reservoir (12) beim Ausbringen der Substanz fliegt.
  2. Verfahren zum Behandeln von Werkstücken gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz ein Fluid, ein organisches Fluid, eine Dispersion, ein Pulver und/oder einen Lack, wie beispielsweise einen Flüssiglack und/oder ein Lackpulver aufweist oder aus einem der vorgenannten Bestandteile besteht.
  3. Verfahren zum Behandeln von Werkstücken nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das unbemannte Luftfahrzeug (11) ein Multikopter, insbesondere ein Quadro-, Hexa- oder Octokopter ist.
  4. Verfahren zum Behandeln von Werkstücken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das unbemannte Luftfahrzeug (11), insbesondere wiederholt, entlang einer vorprogrammierten Trajektorie (100), insbesondere mit einer vorprogrammierten Geschwindigkeit und/oder Orientierung fliegt.
  5. Verfahren zum Behandeln von Werkstücken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, insbesondere wenn das Reservoir (12) leer ist, einen bestimmten Mindestfüllstand unterschreitet und/oder das Werkstück (30) behandelt wurde, das unbemannte Luftfahrzeug (11) zu einer Versorgungseinrichtung (20), insbesondere zu eine Versorgungsstation, fliegt und an dieser Versorgungseinrichtung (20) mit auszubringender Substanz versorgt wird.
  6. Verfahren zum Behandeln von Werkstücken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reservoir (12) lösbar mit dem unbemannten Luftfahrzeug (11) verbunden ist, und insbesondere an der Versorgungseinrichtung (20) durch ein befülltes Reservoir ausgetauscht wird oder dass das Reservoir (30) mit dem unbemannten Luftfahrzeug (11) fest verbunden ist und insbesondere an der Versorgungseinrichtung (20) mit auszubringender Substanz betankt wird.
  7. Behandlungssystem, insbesondere Beschichtungssystem, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: - ein Flugsystem (10), umfassend ein unbemanntes Luftfahrzeug (11) insbesondere ein Multikopter und ein Reservoir (12) wobei i) das unbemannte Luftfahrzeug (11) dazu ausgebildet ist, das Reservoir (12) insbesondere lösbar mechanisch aufzunehmen, oder ii) das unbemannte Luftfahrzeug (11) das Reservoir (12) umfasst, - mindestens eine an dem Flugsystem (10), und insbesondere an dem unbemannten Luftfahrzeug (11), angeordnete Ausbringungsvorrichtung (14) für die auszubringende Substanz.
  8. Behandlungssystem gemäß Anspruch 7, zusätzlich aufweisend eine Versorgungseinrichtung (20), insbesondere eine Versorgungsstation, die dazu eingerichtet ist, das Reservoir (12) mit auszubringender Substanz, insbesondere mit Lack oder einem organischen Fluid, zu betanken, oder dem unbemannten Luftfahrzeug (11) ein mit auszubringender Substanz gefülltes Reservoir (12) zur Verfügung zu stellen.
  9. Behandlungssystem gemäß Anspruch 7 oder 8, zusätzlich aufweisend ein Positionsbestimmungssystem für das unbemannte Luftfahrzeug (11), wobei die Positionsbestimmungsgenauigkeit für das unbemannte Luftfahrzeug (11) entlang der drei Raumrichtungen mindestens 15 cm beträgt.
  10. Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, aufweisend eine Karosserie oder ein Karosseriebauteil, das durch ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 behandelt wurde.
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