DE102021108563A1

DE102021108563A1 - Bahnkorrekturverfahren für eine Beschichtungsanlage

Info

Publication number: DE102021108563A1
Application number: DE102021108563.2A
Authority: DE
Inventors: Harald Kunz; Julian Ricardo Diaz Posada; Börn Schöll; Alexander Spiller
Original assignee: Duerr Systems AG
Current assignee: Duerr Systems AG
Priority date: 2021-04-07
Filing date: 2021-04-07
Publication date: 2022-10-13
Also published as: CN117042932A; KR20230167368A; JP2024513475A; EP4319945A1; WO2022214431A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bahnkorrekturverfahren zur Korrektur von Beschichtungsbahnen bei der Beschichtung eines Bauteils (z.B. Kraftfahrzeugkarosseriebauteil) mit einem Beschichtungsmittel (z.B. Lack). Das Bahnkorrekturverfahren umfasst folgende Schritte:- Festlegen einer Referenzbahn (2),- Aufbringen einer ersten Beschichtungsbahn (1) des Beschichtungsmittels auf das Bauteil, wobei die erste Beschichtungsbahn (1) und die Referenzbahn (2) nebeneinander verlaufen und im Idealfall ohne einen Bahnfehler an einer Nahtstelle (3) aneinander angrenzen,- Ermitteln des störenden Bahnfehlers an der Nahtstelle (3) zwischen der ersten Beschichtungsbahn (1) und der benachbarten Referenzbahn (2), und- Ermitteln von Bahnkorrekturwerten zur Korrektur des Verlaufs der ersten Beschichtungsbahn (1) in einem späteren Beschichtungsbetrieb, wobei die Bahnkorrekturwerte in Abhängigkeit von dem Bahnfehler ermittelt werden.Weiterhin umfasst die Erfindung ein entsprechenden Beschichtungsverfahren und eine entsprechend angepasste Beschichtungsanlage.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bahnkorrekturverfahren zur Korrektur von Lackierbahnen bei der Beschichtung eines Bauteils (z.B. Kraftfahrzeugkarosseriebauteil) mit einem Beschichtungsmittel (z.B. Lack). Weiterhin betrifft die Erfindung ein entsprechendes Beschichtungsverfahren und eine Beschichtungsanlage zur Ausführung der Verfahren.
In modernen Lackieranlagen zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen werden als Applikationsgeräte meist Rotationszerstäuber eingesetzt, die einen Sprühstrahl eines Lacks abgeben und von mehrachsigen Lackierrobotern über die zu lackierenden Kraftfahrzeugkarosseriebauteile geführt werden. Hierbei werden die Rotationszerstäuber üblicherweise entlang vorgegebener Lackierbahnen geführt, die parallel zueinander verlaufen und so programmiert werden, dass die Überlagerung der in den benachbarten Lackierbahnen applizierten Beschichtungen zu einer möglichst konstanten Schichtdicke führt. Bei der Verwendung von Rotationszerstäubern als Applikationsgerät reicht die Bahngenauigkeit der verwendeten Lackierroboter aus, um ein akzeptables Lackierergebnis zu erreichen, da Rotationszerstäuber auf der Bauteiloberfläche keine scharf abgegrenzten Lackierbahnen erzeugen.
In einer neueren Entwicklungslinie werden jedoch als Applikationsgerät keine Rotationszerstäuber eingesetzt, sondern sogenannte Druckköpfe, die den Vorteil bieten, dass nahezu kein störender Overspray anfällt, da der Auftragswirkungsgrad von Druckköpfen nahe 100 % liegt. Allerdings erzeugen diese Druckköpfe keinen räumlich ausgedehnten und nicht scharf abgegrenzten Sprühstrahl, sondern applizieren Lackbahnen mit einer scharfen Begrenzung. Dies hat zur Folge, dass der Druckkopf bei der Applikation benachbarter Lackierbahnen sehr genau positioniert werden muss, damit zwischen den benachbarten Lackierbahnen keine Lücken und auch keine Überlappungen auftreten. Die geforderte Bahngenauigkeit lässt sich mit den bekannten Lackierrobotern noch erreichen, wenn die benachbarten Lackierbahnen von demselben Lackierroboter, in der gleichen Richtung, mit der gleichen Geschwindigkeit und mit der gleichen Orientierung aufgebracht werden. In der Praxis lassen sich diese Vorgaben jedoch nicht immer einhalten, da die benachbarten Lackierbahnen üblicherweise in entgegengesetzten Richtungen abgefahren werden. Darüber hinaus kann es wünschenswert sein, die benachbarten Lackierbahnen von verschiedenen Lackierrobotern aufzubringen. In diesen Fällen kann das Problem auftreten, dass die Bahngenauigkeit beim Aufbringen der benachbarten Lackierbahnen nicht ausreichend ist, so dass an den Nahtstellen zwischen den benachbarten Lackierbahnen Lücken oder störende Überlappungen auftreten. Die Lücken zwischen den benachbarten Lackierbahnen äußern sich dann in einer Unterbrechung der ansonsten durchgehenden Beschichtung, während die Überlappungen zwischen den benachbarten Lackierbahnen zu einer Überbeschichtung mit einer zu hohen Schichtdicke führen.
Das vorstehend beschriebene Problem der unzureichenden Bahngenauigkeit beim Einsatz von Druckköpfen als Applikationsgerät verschärft sich noch, wenn keine monochrome Lackschicht aufgetragen werden soll, sondern ein durchgehendes Muster. Die benachbarten Lackierbahnen müssen dann nämlich exakt zueinander passen, da das Muster sonst in den benachbarten Lackierbahnen relativ zueinander versetzt ist, so dass auch kleine Positionierungsfehler bereits optisch störend in Erscheinung treten.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das vorstehende beschriebene Problem zu lösen.
Diese Aufgabe wird zunächst durch ein erfindungsgemäßes Bahnkorrekturverfahren gelöst. Darüber hinaus umfasst die Erfindung auch ein entsprechendes Beschichtungsverfahren, welches das erfindungsgemäße Bahnkorrekturverfahren einsetzt, sowie eine Beschichtungsanlage zur Durchführung des Bahnkorrekturverfahrens bzw. des Beschichtungsverfahrens.
Das erfindungsgemäße Bahnkorrekturverfahren ermöglicht die Korrektur von Beschichtungsbahnen, die bei der Beschichtung eines Bauteils mit einem Beschichtungsmittel aufgebracht werden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Bahnkorrekturverfahren eingesetzt, um Lackierbahnen zu korrigieren, die bei der Lackierung eines Kraftfahrzeugkarosseriebauteils mit einem Lack aufgebracht werden. Die Erfindung ist jedoch hinsichtlich der zu beschichtenden Bauteile nicht auf Kraftfahrzeugkarosseriebauteile beschränkt, sondern auch bei anderen Typen von Bauteilen anwendbar. Darüber hinaus ist die Erfindung auch hinsichtlich des applizierten Beschichtungsmittels nicht auf Lacke beschränkt, sondern grundsätzlich auch mit anderen Typen von Beschichtungsmitteln realisierbar. Ferner ist die Erfindung auch nicht auf einen bestimmten Typ des jeweiligen Applikationsgeräts beschränkt. Besonders vorteilhaft ist die Erfindung jedoch bei der Verwendung von sogenannten Druckköpfen als Applikationsgeräte. Derartige Druckköpfe unterscheiden sich von Rotationszerstäubern oder sonstigen Zerstäubern dadurch, dass kein räumlich ausgedehnter Sprühstrahl des Lacks abgegeben wird, sondern ein räumlich eng begrenzter Beschichtungsmittelstrahl, wobei der Auftragswirkungsgrad nahe 100 % liegt, so dass nahezu kein Overspray anfällt.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Bahnkorrekturverfahrens wird zunächst eine Referenzbahn definiert, die dann als Bezugsbahn für das Bahnkorrekturverfahren dient.
In einer Erfindungsvariante ist die Referenzbahn ein Bauteilrand, wie beispielsweise eine Dachkante einer Kraftfahrzeugkarosserie oder ein Rand eines Kotflügels, einer Tür, einer Motorhaube oder eines Kofferraumdeckels, um nur einige Beispiele zu nennen. Die Referenzbahn muss jedoch in dieser Erfindungsvariante nicht unbedingt am Rand des zu beschichtenden Bauteils verlaufen. Es besteht vielmehr auch die Möglichkeit, dass die Referenzbahn innerhalb der Bauteilfläche verläuft, wie es beispielsweise bei sogenannten Designkanten (Charakterkanten) der Fall ist. Allerdings sollte die Referenzbahn (z.B. Bauteilrand, Designkante) durch ein optisches Vermessungssystem einfach erkannt werden können, wie noch detailliert beschrieben wird.
Darüber hinaus sieht das erfindungsgemäße Bahnkorrekturverfahren vor, dass eine erste Lackierbahn des Beschichtungsmittels auf das Bauteil aufgebracht wird, wobei die erste Lackierbahn und die Referenzbahn nebeneinander verlaufen und im Idealfall ohne einen Bahnfehler an einer Nahtstelle aneinander angrenzen. Die erste Lackierbahn wird also mit unkorrigierten Bahndaten aufgebracht, die erst im Rahmen des erfindungsgemäßen Bahnkorrekturverfahrens korrigiert werden sollen.
Anschließend wird dann der störende Bahnfehler an der Nahtstelle zwischen der ersten Lackierbahn einerseits und der benachbarten Referenzbahn andererseits ermittelt, was beispielsweise durch das vorstehend bereits kurz erwähnte optische Vermessungssystem erfolgen kann, wie noch detailliert beschrieben wird. So kann beispielsweise die Breite der Nahtstelle (Lücke oder Überlappung) zwischen der ersten Lackierbahn und der benachbarten Referenzbahn gemessen werden.
Im nächsten Schritt werden dann Bahnkorrekturwerte ermittelt, die dazu dienen, den Verlauf der ersten Lackierbahn in einem späteren Beschichtungsbetrieb zu korrigieren, wobei die Bahnkorrekturwerte in Abhängigkeit von dem zuvor ermittelten Bahnfehler berechnet werden. Falls beispielsweise eine Lücke zwischen der Referenzbahn und der ersten Lackierbahn ermittelt wird, so kann die erste Lackierbahn näher an die Referenzbahn herangerückt werden. Falls dagegen keine Lücke zwischen der Referenzbahn und der ersten Lackierbahn ermittelt wird und stattdessen eine störende Überlappung zwischen der Referenzbahn und der ersten Lackierbahn auftritt, so kann die erste Lackierbahn durch die Bahnkorrekturwerte von der Referenzbahn weggerückt werden.
Hierbei ist zu erwähnen, dass die Bahnkorrekturwerte vorzugsweise für eine Vielzahl von Bahnpunkten entlang der jeweiligen Lackierbahn berechnet werden. Dies bedeutet, dass die Bahnkorrektur individuell für jeden Bahnpunkt entlang der Lackierbahn erfolgen kann.
Vorstehend wurde eine erste Erfindungsvariante beschrieben, bei der die Bahnfehler zwischen der ersten Lackierbahn und einem Bauteilrand oder einer Designkante ermittelt werden. In einer anderen Erfindungsvariante wird die Referenzbahn dagegen durch eine zweite Lackierbahn gebildet, die neben der ersten Lackierbahn auf das Bauteil aufgebracht wird. In dieser Erfindungsvariante werden also zumindest zwei Lackierbahnen nebeneinander auf das Bauteil aufgebracht, wobei dann die störenden Bahnfehler an der Nahtstelle zwischen den benachbarten Lackierbahnen ermittelt werden. Die so ermittelten Bahnfehler werden dann zur Berechnung von Bahnkorrekturwerten herangezogen. Falls beispielsweise die benachbarten Lackierbahnen eine störende Überlappung aufweisen, so können die Lackierbahnen an der jeweiligen Stelle voneinander weggerückt werden. Falls dagegen an der Nahtstelle zwischen den benachbarten Lackierbahnen eine Lücke in der Beschichtung auftritt, so können die benachbarten Lackierbahnen an der jeweiligen Stelle näher aneinander herangerückt werden.
Beim Aufbringen und anschließenden Vermessen von zwei benachbarten Lackierbahnen kann das Problem auftreten, dass die Nahtstelle schlecht erkennbar ist, so dass auch die Ermittlung der Bahnfehler schwierig ist. Beispielsweise ist die Nahtstelle zwischen den benachbarten Lackierbahnen nur schwer erkennbar, wenn die benachbarten Lackierbahnen überlappen, da die Nahtstelle dann nur zu einer Überbeschichtung führt, die sich schwerer erkennen lässt als eine Lücke in der ansonsten durchgehenden Beschichtung. In einer Erfindungsvariante ist deshalb vorgesehen, die Erkennung der Nahtstelle zwischen den benachbarten Lackierbahnen zu erleichtern, damit die Bahnfehler besser und genauer ermittelt werden können. Hierzu kann beim Aufbringen der ersten Lackierbahn und der zweiten Lackierbahn ein künstlicher Bahnabstand erzeugt werden, der sich dann in einer Lücke zwischen den benachbarten Lackierbahnen äußert, so dass etwaige Bahnfehler leicht vermessen werden können.
Bei der Verwendung eines Druckkopfs als Applikationsgerät kann der vorstehend erwähnte künstliche Bahnabstand einfach erreicht werden, indem beim Aufbringen der benachbarten Lackierbahnen einzelne Düsen des Applikators ausgeschaltet werden. Falls beispielsweise der Druckkopf eine Düsenreihe mit mehreren Düsen aufweist und die Düsenreihe beim Aufbringen der Lackierbahnen quer zu der Lackierbahn ausgerichtet ist, so führt das Abschalten einer äußeren Düse der Düsenreihe zu einer entsprechenden Lücke zwischen den benachbarten Lackierbahnen, wobei sich diese Lücke dann durch ein optisches Vermessungssystem einfach erkennen lässt.
Eine andere Möglichkeit zur Erzeugung des künstlichen Bahnabstands zwischen den benachbarten Lackierbahnen besteht darin, dass der Applikator (z.B. Druckkopf) um seine Sprühachse gedreht wird, so dass der Applikator die erste Lackierbahn und/oder die zweite Lackierbahn entsprechend seinem Drehwinkel mit einer schmaleren oder breiteren Bahnbreite erzeugt.
Andere Möglichkeiten zum Erzeugen des künstlichen Bahnabstands zwischen den benachbarten Lackierbahnen bestehen in einem Verdrehen oder einem Verschieben der Lackierbahnen relativ zueinander, wobei dies wieder individuell für jeden Bahnpunkt erfolgen kann. Das Verschieben der Beschichtungsbahn ist derzeit die bevorzugte Variante.
Bei der Vermessung zweier benachbarter Lackierbahnen bestehen im Rahmen des erfindungsgemäßen Bahnkorrekturverfahrens verschiedene Möglichkeiten, die nachfolgend kurz beschrieben werden.
In einer Erfindungsvariante wird zunächst die erste Lackierbahn aufgebracht, vermessen und dann entfernt. Anschließend wird dann die zweite Lackierbahn aufgebracht, vermessen und wieder entfernt. Die Bahnfehler werden dann aus den Bahnmesswerten berechnet, die bei der Vermessung der beiden Lackierbahnen ermittelt wurden. Hierbei werden die Lackierbahnen also unabhängig und getrennt voneinander vermessen.
In einer anderen Erfindungsvariante werden dagegen die beiden Lackierbahnen aufgebracht und dann vermessen, um den Bahnfehler zu ermitteln, während beide Lackierbahnen nebeneinander aufgebracht sind. Hierbei werden die beiden Lackierbahnen also gemeinsam vermessen.
In einer Erfindungsvariante werden die beiden Lackierbahnen also jeweils einzeln vermessen, während die beiden Lackierbahnen in einer anderen Erfindungsvariante gemeinsam vermessen werden.
Vorstehend wurde nur die Ermittlung von Bahnfehlern und entsprechenden Bahnkorrekturwerten für genau zwei benachbarte Lackierbahnen beschrieben. In der Praxis werden jedoch nicht nur zwei Lackierbahnen aufgebracht, sondern eine wesentlich größere Anzahl von parallelen Lackierbahnen. Bei der Korrektur von zwei Lackierbahnen kann sich deshalb ein Bahnfehler auch auf weiter entfernt liegende Lackierbahnen auswirken. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Bahnkorrekturverfahrens ist deshalb vorzugsweise vorgesehen, dass auch Bahnkorrekturwerte für weiter entfernte Lackierbahnen berechnet werden.
Es wurde vorstehend bereits kurz erwähnt, dass die Ermittlung des Bahnfehlers durch ein optisches Vermessungssystem erfolgen kann. Beispielsweise kann dieses Vermessungssystem ortsfest sein und eine ortsfeste Kamera aufweisen, die ein Bild der beschichteten Bauteiloberfläche aufnimmt. Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit der Verwendung eines mobilen Vermessungssystems, das an dem ehemaligen Beschichtungsroboter befestigt ist und beispielsweise eine Kamera aufweisen kann, die während der Beschichtung den Bahnfehler ermittelt. In beiden Fällen (stationär oder mobil) kann das optische Vermessungssystem ein Lichtschnittvermessungssystem aufweisen, das mindestens eine Lichtquelle und eine Kamera umfasst. Die Lichtquelle projiziert hierbei eine Lichtlinie auf das Bauteil, die dann von der Kamera erfasst wird. Beispielsweise kann als Lichtquelle eine Leuchtdiode (LED) oder ein Laser verwendet werden.
Es wurde vorstehend bereits erwähnt, dass die benachbarten Lackierbahnen von zwei separaten Beschichtungsrobotern aufgebracht werden können. Hierbei besteht die Möglichkeit, dass an jedem der beiden Beschichtungsroboter jeweils ein mobiles Vermessungssystem angebracht ist.
Es besteht jedoch alternativ auch die Möglichkeit, dass zwei Beschichtungsroboter die benachbarten Lackierbahnen aufbringen, wobei aber nur an einem der beiden Beschichtungsroboter ein mobiles Vermessungssystem angebracht ist.
Vorstehend wurde das erfindungsgemäße Bahnkorrekturverfahren beschrieben, das dazu dient, Bahnkorrekturwerte zu ermitteln, die dann in dem eigentlichen Beschichtungsbetrieb verwendet werden können, um den Verlauf der Lackierbahnen zu korrigieren. Die Erfindung beansprucht jedoch auch Schutz für ein Beschichtungsverfahren, bei dem das erfindungsgemäße Bahnkorrekturverfahren eingesetzt wird. Das Beschichtungsverfahren sieht dann zusätzlich vor, dass ein Beschichtungsbetrieb durchgeführt wird, wobei in dem Beschichtungsbetrieb nebeneinanderliegende Lackierbahnen auf das zu beschichtende Bauteil aufgebracht werden, die auf dem Bauteil eine vorgegebene Beschichtung bilden, insbesondere einen durchgehenden Beschichtungsmittelfilm oder ein vorgegebenes Muster, wobei die in dem Bahnkorrekturverfahren ermittelten Bahnkorrekturwerte berücksichtigt werden, um den Verlauf der Lackierbahnen entsprechend zu korrigieren.
In dem Beschichtungsbetrieb läuft üblicherweise ein Beschichtungsprogramm ab, das den Beschichtungsbetrieb steuert. Beispielsweise steuert das Beschichtungsprogramm den Beschichtungsroboter und das Applikationsgerät, wobei das Beschichtungsprogramm bei der Beschichtung auf einem Steuerrechner abläuft.
In einer Erfindungsvariante wird das Beschichtungsprogramm offline mit den zuvor ermittelten Bahnkorrekturwerten korrigiert, d.h. nicht auf dem Steuerrechner, der den Beschichtungsbetrieb steuert.
In einer anderen Erfindungsvariante wird das Beschichtungsprogramm dagegen online mit den Bahnkorrekturwerten korrigiert, d.h. auf dem Steuerrechner, auf dem auch das Steuerprogramm abläuft.
Es wurde vorstehend bereits kurz erwähnt, dass die Erfindung hinsichtlich des verwendeten Beschichtungsmittels nicht auf Lacke beschränkt ist. Beispielsweise kann es sich bei dem applizierten Beschichtungsmittel auch um einen Dämmstoff zur akustischen und/oder thermischen Dämmung oder um einen Klebstoff handeln, um nur einige Beispiele zu nennen.
Es wurde eingangs bereits bei der Beschreibung des der Erfindung zugrundeliegenden Problems erläutert, dass die Applikation von Mustern problematischer ist als die Erzeugung einer durchgehenden monochromen Beschichtung. Dies liegt daran, dass bei der Applikation von Mustern schon kleine Positionierungsfehler optisch störend in Erscheinung treten. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Bahnkorrekturverfahrens kann deshalb auch ein Muster aufgebracht werden, das dann optisch vermessen wird. In Abhängigkeit von den so ermittelten Messwerten werden dann Bahnkorrekturwerte zum Aufbringen des Musters ermittelt.
Vorstehend wurden das erfindungsgemäße Bahnkorrekturverfahren und das zugehörige Beschichtungsverfahren beschrieben. Die Erfindung beansprucht jedoch auch Schutz für eine Beschichtungsanlage, die dazu ausgelegt ist, diese Verfahren auszuführen. So umfasst die erfindungsgemäße Beschichtungsanlage zunächst ein erstes Applikationsgerät zur Applikation des Beschichtungsmittels auf das Bauteil, wobei das erste Applikationsgerät von einem ersten Beschichtungsroboter geführt wird. Darüber hinaus umfasst die erfindungsgemäße Beschichtungsanlage eine Steuereinrichtung zur Steuerung des ersten Applikationsgeräts und des ersten Beschichtungsroboters mittels eines Steuerprogramms, das im Betrieb in der Steuereinrichtung ausgeführt wird. Das Steuerprogramm ist nun so ausgebildet, dass das Bahnkorrekturverfahren bzw. das Beschichtungsverfahren gemäß der Erfindung ausgeführt wird.
Hierbei kann die Beschichtungsanlage auch ein zweites Applikationsgerät und einen zweiten Beschichtungsroboter aufweisen, die auch von der Steuereinrichtung angesteuert werden. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die benachbarten Lackierbahnen von verschiedenen Beschichtungsroboter aufgebracht werden, wie vorstehend bereits kurz als Möglichkeit erwähnt wurde.
Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Beschichtungsanlage ein ortsfestes oder mobiles Vermessungssystem aufweisen, wie ebenfalls bereits vorstehend beschrieben wurde.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert.

1 zeigt eine schematische Darstellung von zwei unkorrigierten Lackierbahnen.
2 zeigt eine Darstellung entsprechend 1 mit korrigierten Lackierbahnen.
3 zeigt zwei benachbarte Teilflächen mit einer Nahtstelle zwischen den Teilflächen vor einer Bahnkorrektur.
4 zeigt die Darstellung gemäß 3 nach einer Korrektur.
5A zeigt zwei benachbarte Lackierbahnen mit einer Nahtstelle zwischen den Lackierbahnen.
5B zeigt die Darstellung gemäß 5A mit einem zusätzlichen Abstand an der Nahtstelle zur Erleichterung der Vermessung des Bahnfehlers.
5C zeigt eine Darstellung gemäß den 5A und 5B mit einem korrigierten Bahnverlauf der Lackierbahnen.
6 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage mit zwei Lackierrobotern.
7 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Lackieranlage mit nur einem Lackierroboter.
8 zeigt eine schematische Darstellung von zwei benachbarten Lackierbahnen mit zahlreichen Messstellen zur Vermessung des Bahnfehlers.
9 zeigt eine Darstellung ähnlich zu 8 mit zahlreichen nebeneinanderliegenden Lackierbahnen.
10 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Lackieranlage mit einem mobilen optischen Vermessungssystem.
11 zeigt ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung einer Variante des erfindungsgemäßen Bahnkorrekturverfahrens.
12 zeigt ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung einer anderen Variante des erfindungsgemäßen Bahnkorrekturverfahrens.
13 zeigt ein Muster, das auf ein Bauteil aufgebracht werden kann.

Im Folgenden werden nun die schematischen Darstellungen in den 1 und 2 beschrieben, die jeweils zwei benachbarte Lackierbahnen 1, 2 zeigen. 1 gibt hierbei den Verlauf der beiden Lackierbahnen 1, 2 vor der Bahnkorrektur wieder, während 2 den Verlauf der beiden Lackierbahnen 1, 2 nach der Bahnkorrektur zeigt.
Für die weitere Erläuterung der Erfindung wird davon ausgegangen, dass es sich um eine geschlossen applizierte Fläche handeln soll. Die Applikation der Gesamtfläche besteht aus einzelnen Streifen einer bestimmten Breite, die aneinandergereiht eine geschlossene, homogene Applikationsschicht ergeben sollen. Ein Teil dieser Fläche wird anders appliziert als der andere. Der Unterschied in der Applikation kann verschiedene Ursachen haben, z.B. die beiden Flächen werden von unterschiedliche Robotern appliziert oder ein Roboter fährt bei der Beschichtung der Lackierbahnen 1, 2 (Teilflächen) in unterschiedliche Richtungen oder mit unterschiedlicher Geschwindigkeit, Orientierung, Lackmenge, anderem Applikator... usw.
Tatsache ist, dass zwischen den beiden applizierten Lackierbahnen 1, 2 (Teilflächen) an der Nahtstelle ein Fehler auftritt, und es gilt diesen Fehler zu eliminieren. Der beschriebene Fehler an der Nahtstelle bewegt sich typischerweise in einer Größenordnung zwischen 0,05 mm und 5 mm. Die Zielgenauigkeit liegt im Bereich 0,1 mm und besser.
Hierbei gelten folgende Abhängigkeiten: $Φ_{M 1} = [σ (1_1), σ (1_2), \dots, σ (1_j)]$
mit j als die Anzahl von programmierten Roboterposen für die erste Lackierbahn 1, und $Φ_{M 2} = [σ (2_1), σ (2_2), \dots, σ (2_k)],$
ähnlich wie für die erste Lackierbahn 1, für die zweite Lackierbahn 2.
Die Lackierbahnen 1, 2 (Φ_M1 und Φ_M2) sind normiert für die späteren Berechnungen, wie folgt: $Φ_{M 1} : [0 1]$
wobei $Φ_{M 1} (0) = σ (1_1), Φ_{M 1} (1) = σ (1_j),$
und $Φ_{M 2} : [0 1]$
$Φ_{M 2} (0) = σ (2_1), Φ_{M 2} (1) = σ (2_k)$
Um die Summer der Fehler an der Nahtstelle zu visualisieren, wird zunächst die Fläche appliziert. Um den Fehler anschließend quantitativ erfassen zu können, wird die Nahtstelle mit einem Messsystem vermessen. Die Auflösung des Messsystems muss der zu erzielenden Applikationsgenauigkeit entsprechend gewählt werden. Es wurden zwei Möglichkeiten, den Unterschied zwischen den beiden benachbarten Nahtbahnen zu erzeugen, betrachtet. Bedingung ist, dass die Messung immer mit dem gleichen Messsystem stattfindet, um die relative Abweichung festzustellen:

Entweder die Applikation findet statt, indem zwischen den Lackierbahnen 1, 2 ein gewollter kleiner Abstand eingebracht wird, welcher anschließend vermessen wird. Dieser Abstand kann z.B. durch Verdrehung oder Verschiebung der Bahnen, aber auch durch gezielte Ansteuerung des Applikators eingebracht werden (Abschalten einzelner Düsen, sofern möglich). Als Applikator wird ein Werkzeug bezeichnet, mittels dem eine bestimmte Beschichtung auf einem Substrat aufgetragen wird. Der Applikator ist am Roboter montiert und wird von diesem entlang der Oberfläche geführt.

Oder man appliziert und vermisst die beiden Lackierbahnen 1, 2 getrennt voneinander. Man appliziert die erste Lackierbahn1 und vermisst diese. Anschließend entfernt man diese erste Lackierbahn 1 wieder und appliziert die zweite Lackierbahn 2, die anschließend auch vermessen wird.
Für jede programmierte Roboterpose in dem Messprogram wird dann die relative Abweichung zwischen den Lackierbahn 1, 2 gemessen und wie folgt definiert: $Δ = [δ 1, δ 2, \dots, δ n]$
mit n als die Anzahl von programmierten Messposen und wie folgt auch normiert: Δ :[0 1], wobei $Δ (0) = δ 1 und Δ (1) = δ n,$
Es ist zu beachten, dass die Abweichung Δ auch berechnet werden kann, indem jede der Lackierbahnen 1, 2 in einem gemeinsamen Koordinatensystem gemessen wird (z. B. mit einem externen Messsystem). Auf diese Weise kann man die Abweichung sΔ auch wie folgt definieren: $Δ = [(σ_{M 2_1} - σ_{M 1_1}), (σ_{M 2_2} - σ_{M 1_2}), \dots, (σ_{M 2_n} - σ_{M 2_n})]$
wobei Φ_Mi = [a_{Mi_1}, a_{Mi_2},..., a_{Mi_n})] die gemessenen Lackierbahnen darstellt mit i als die Anzahl der Lackierbahnen.
Die Vermessung findet entlang der Nahtstelle in einem beliebig dichten Raster statt, umso dichter, umso genauer kann anschließend kompensiert werden. Das Ergebnis sind einzelne Abstände entlang der gesamten Naht, die als Anzahl der gewählten Rasterdichte entsprechen.
Die Kompensation von allen verschiedenen Fehlerquellen ist einer der wichtigsten Vorteile dieses Ansatzes. Die Abweichung Δzwischen den Lackierbahnen 1, 2 ist die Summe folgender Fehlerquellen: $Δ = E_{P} + E_{Proc} + E_{Robot}$
mit E_P als Bauteilfehler, E_Proc Prozessfehler und E_Robo Roboterfehlern.
Aus den bekannten Sollabständen zwischen den benachbarten Lackierbahnen 1, 2 und den gemessenen Ist-Abständen, kann nun die Differenz gebildet werden, die dem lokalen Fehler bzw. mit umgekehrtem Vorzeichen dem Korrekturwert entspricht.
Die Bahnkorrektur kann in verschiedenen Arten angewandt werden.
Es kann das Roboterprogramm selbst angepasst werden, indem die Korrekturen direkt mit den Roboterposen verrechnet werden z.B. durch Verschiebung oder Verdrehung des Applikators in den einzelnen Roboterposen oder durch unterschiedliche Ansteuerung des Applikators. Die Korrektur kann sowohl offline über ein gesondertes Programm als auch Online auf der Robotersteuerung stattfinden. Wie fein korrigiert werden kann, hängt von der Dichte der Roboterposen und der Messwerte ab.
Es ist aber auch möglich, die Bahnkorrekturwerte in eine Wertetabelle zu speichern und die Roboterbewegung anschließend, je nachdem wo der Roboter sich im Programm oder im Arbeitsraum befindet, mit Bahnkorrekturwerte aus dieser Wertetabelle auszugleichen.
Zur Berechnung der Kompensation kann optional eine homogene Transformation (T_L) gefittet werden. Mit dieser Kompensationstransformation die gemessene Bahn zu kompensieren (hier (D_M2), führt dazu, dass diese im Raum besser zur Referenz Bahn positioniert ist (hier Φ_M1) wie folgt:

Optimieren, so dass σ_{M2_n} · T_L= σ_{M1_n} für alle n gemessene Elemente im Φ_M2 Abschließend die Differenz zwischen Φ'_M2= σ_M2 · T_L und Φ_M1 kann mit der homogenen Transformation (T) für jeder programmierten Pose im Φ_M2 wie folgt berechnet werden: (TΦ_M1)^-1 • TΦ'_M2 = Δ'. Wenn T_L= Ø, Δ =Δ', ist die Differenz im Φ₂ in jeder programmierten Pose in Bezug auf die Normierung kompensiert. Die Dimension der Adaptierung kann abhängig von der Applikation reduziert werden (z. B. nur die Positionen oder nur zwei Dimensionen, wenn nötig).

Wenn das Beschichtungsprogramm aus mehreren Lackierbahnen besteht, ist es möglich, die benachbarten Lackierbahnen zur Nahtbahn in der Korrektur nachzuziehen, so dass der Fehler nicht um eine Lackierbahn weiterwandert, sondern diese bei der Anpassung mitberücksichtigt werden. Die Übertragung der Korrektur auf Nachbarbahnen kann entweder homogen stattfinden, d.h. alle benachbarten Bahnen werden mit der ähnlichen Korrektur versehen oder aber man baut die Korrektur graduell bis zum Rand der Beschichtung ab. Änderung in der Ausrichtung, Lage oder Form der Applikationsfläche können bei der Anwendung der Korrektur entlang der Nahtausbreitung auch berücksichtigt werden.
Die Korrekturmethode kann weiter auch angewandt werden, wenn an einem Bauteil mehrere Nahtstellen vorhanden sind.
Es kann vorkommen, dass die gemessenen Korrekturen an der Nahtstelle nicht auf Nachbarbahnen übertragen werden können, weil z.B. die Lage / Fahrweise des Roboters oder die Applikationsfläche selbst zu stark abweicht. In diesem Fall vermisst man nicht nur die Nahtbahn, zwischen den Teilflächen, sondern alle Abstände zwischen allen direkt benachbarten Bahnen. Wie oben beschrieben können diese Abstände unterschiedlich erzeugt werden. Lediglich das Messprogramm muss von einer auf n Nahtstellen erweitert werden.
Bei der Korrektur wird nun der lokal gemessene Wert mitberücksichtigt. Als Folge korrigiert man, im Vollausbau, jede Roboterpose so, dass alle Abstände zwischen direkt benachbarten Bahnen gleich werden.
Das Messprogramm kann gleichzeitig für die Prüfmessung verwendet werden, um die Korrektur zu überprüfen. Final jedoch werden die Korrekturen so ausgeführt, dass die Applikation sich mit den gewünschten Maß überlappt, damit eine homogene Fläche / Erscheinungsbild entsteht.
Idealerweise wird die Vermessung mit einer dauerhaft am Roboter montierten Kamera oder Sensorik durchgeführt. Es wäre jedoch auch möglich das Messsystem nur zum Abgleich am Roboter anzubringen und sozusagen als Messmittel aufzubewahren oder auch ein autarkes, roboterunabhängiges Messsystem zu verwenden. Für die Nahtvermessung kann ein eigenes Roboterprogramm, das Messprogramm, erstellt werden. So kann jederzeit der Anpassungsvorgang wiederholt werden, sobald Änderungen an der Applikation, Bauteil oder Roboter durchgeführt werden, oder sich eine der Komponenten verändert (z.B. durch Temperatureinflüsse). Ebenso wäre das Messprogramm eine Vorlage, wenn neue Bauteile oder Muster nachgerüstet werden müssen.
Der Sensor oder die Kamera machen hierfür Bilder von der Naht zwischen den Applikationsbahnen und vermessen diese Mithilfe von bildverarbeitungstechnischen Werkzeugen ( ). Dass die Position der Messstelle und des korrigierten Bahnpunktes übereinstimmen, wird schon bei der Erstellung des Messprogrammes beachtet. Die Messstellen befinden sich auf gleicher Höhe wie die Bahnpunkten. Bei Bedarf können aber auch Messergebnisse interpoliert / extrapoliert werden.
Im Folgenden wird nun die schematische Darstellung gemäß den 3 und 4 beschrieben, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird.
3 zeigt hierbei den Verlauf der Lackierbahnen 1, 2 vor der Bahnkorrektur, während 4 den Verlauf der Lackierbahnen 1, 2 nach der Bahnkorrektur zeigt.
Aus 3 ist ersichtlich, dass zwischen den beiden benachbarten Lackierbahnen 1, 2 an einer Nahtstelle 3 eine Lücke ist, deren Breite jedoch entlang den Lackierbahnen 1, 2 nicht konstant ist. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Bahnkorrekturverfahrens wird an der Nahtstelle 3 die Lücke zwischen den benachbarten Lackierbahnen 1, 2 optisch vermessen und zwar an einer Vielzahl von Messstellen entlang den Lackierbahnen 1, 2, wie noch detailliert beschrieben wird. Der Bahnverlauf der Lackierbahnen 1, 2 wird dann entsprechend dem so ermittelten Bahnfehler korrigiert, so dass dann beim Aufbringen der korrigierten Lackierbahnen 1, 2 an der Nahtstelle 3 keine Lücke mehr erkennbar ist, wie aus 4 ersichtlich ist.
Die 5A-5C sprechen teilweise den vorstehend beschriebenen 3 und 4, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
5A zeigt hierbei den Verlauf der unkorrigierten Lackierbahnen 1, 2, wobei an der Nahtstelle 3 ein Bahnfehler erkennbar ist, der sich teilweise in einer Lücke und teilweise in einer Überbeschichtung äußert.
Dadurch ist die optische Vermessung des Bahnfehlers an der Nahtstelle 3 schwierig. In diesem Ausführungsbeispiel ist deshalb vorgesehen, dass die Nahtstelle 3 künstlich verbreitert wird. Hierzu werden in dem als Applikationsgerät verwendeten Düsenkopf einzelne Düsen abgeschaltet, so dass dann an der Nahtstelle 3 eine ausgeprägte Lücke entsteht, die optisch einfacher vermessen werden kann, wie in 5B dargestellt ist.
In Abhängigkeit von dem so vermessenen Bahnfehler werden dann Bahnkorrekturwerte ermittelt, die zur Korrektur der Lackierbahnen 1, 2 dienen und nach der Korrektur dazu führen, dass an der Nahtstelle 3 kein Bahnfehler mehr erkennbar ist, wie aus 5C ersichtlich ist.
6 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Lackieranlage mit zwei Lackierrobotern 4, 5, die jeweils ein Applikationsgerät 6 bzw. 7 führen, wobei es sich jeweils um Druckköpfe handelt, die keinen Sprühstrahl des Lacks abgeben, sondern einen räumlich eng begrenzten Lackstrahl.
Darüber hinaus weist die dargestellte Lackieranlage eine Steuereinrichtung 8 auf, welche die beiden Lackierroboter 4, 5 und die beiden Applikationsgeräte 6, 7 ansteuert. In der Steuereinrichtung 8 läuft ein Steuerprogramm, welches das vorstehend beschriebene Bahnkorrekturverfahren bzw. Beschichtungsverfahren ausführt. Hinsichtlich der Einzelheiten des Verfahrens wird auf die vorstehende Beschreibung verwiesen, um Wiederholungen zu vermeiden.
7 zeigt eine Abwandlung von 6, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung zu 6 verwiesen wird.
Eine Besonderheit besteht hierbei darin, dass die beiden Lackierbahnen 1, 2 hierbei von demselben Lackierroboter 5 aufgebracht werden.
8 zeigt wieder eine Darstellung von zwei benachbarten Lackierbahnen 1, 2 mit einer Nahtstelle 3 zwischen den beiden Lackierbahnen 1, 2. Darüber hinaus zeigt die Zeichnung hier zahlreiche Messstellen 9 zur Vermessung des Bahnfehlers an zahlreichen Bahnpunkten entlang den Lackierbahnen 1, 2.
9 zeigt eine Abwandlung zu 8, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen wieder auf die vorstehende beschriebene Beschreibung zu 8 verwiesen wird. Hierbei sind neben den beiden Lackierbahnen 1, 2 zahlreiche weitere Lackierbahnen mit entsprechend vielen Messstellen dargestellt.
10 zeigt wieder eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Lackieranlage, die teilweise mit den Darstellungen gemäß den 6 und 7 übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen wieder auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Eine Besonderheit besteht hierbei darin, dass auch ein zu beschichtenden Bauteil 10 dargestellt ist.
Weiterhin ist ein optischer Sensor 11 dargestellt, der von dem Lackierroboter 5 über das Bauteil 10 geführt wird, wobei der Sensor 11 neben dem Applikationsgerät 7 angebracht ist. Beispielsweise kann es sich bei dem optischen Sensor 11 um eine Kamera handeln.
Im Folgenden wird nun das Flussdiagramm gemäß 11 beschrieben, das zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Beschichtungsverfahren einschließlich des Bahnkorrekturverfahrens dient.
In einem ersten Schritt S1 wird zunächst die Lackierbahn 1 (Teilfläche) aufgebracht.
Anschließend wird dann in einem Schritt S2 die Lackierbahn 2 (Teilfläche) aufgebracht, wobei ein künstlicher Versatz erzeugt wird. Hierzu kann beispielsweise eine Düse eines Druckkopfs abgeschaltet werden.
In einem Schritt S3 wird dann ein Messprogramm erstellt, wobei entlang der Nahtstelle zwischen den benachbarten Lackierbahnen 1, 2 an einer Vielzahl von Messstellen 9 der Bahnfehler vermessen wird.
In einem Schritt S4 werden die Bahnfehler dann vermessen und entsprechende Messwerte werden an eine Robotersteuerung oder an einen PC übertragen.
In einem Schritt S5 werden dann Korrekturwerte für das Bewegungsprogramm berechnet.
In einem Schritt S6 erfolgt dann der eigentliche Beschichtungsbetrieb mit dem so korrigierten Bewegungsprogramm.
Im Folgenden wird nun das Flussdiagramm gemäß 12 beschrieben, das eine Abwandlung des Erfinders gemessen Beschichtungsverfahren einschließlich des Bahnkorrekturverfahrens zeigt.
In einem ersten Schritt S1 wird zunächst die Lackierbahn 1 auf das Bauteil aufgebracht.
Adam Schritt S2 wird dann die Lackierbahn 1 vermessen.
In einem Schritt S3 werden die Messwerte dann an eine Robotersteuerung oder an einen PC übertragen.
In einem Schritt S4 wird dann die erste Lackierbahn 1 wieder entfernt.
Anschließend wird dann in einem Schritt S5 die Lackierbahn 2 aufgebracht.
In einem Schritt S6 wird die Lackierbahn 2 dann vermessen.
Im nächsten Schritt S7 werden dann die Messwerte von der Vermessung der Lackierbahn 2 an eine Robotersteuerung oder an einen PC übertragen.
Im nächsten Schritt S8 wird dann die Lackierbahn 2 wieder entfernt.
Schließlich erfolgt in einem Schritt S9 eine Korrektur des Bewegungsprogramms entsprechend den Messwerten.
Im Schritt S10 kann dann der eigentliche Beschichtungsbetrieb mit einem entsprechend korrigierten Bewegungsprogramm erfolgen.
Schließlich zeigt 3 ein Beispiel für ein Muster, das auf ein Bauteil aufgebracht werden kann, wobei das Muster empfindlich für Fehlpositionierungen des jeweiligen Applikationsgerätes ist.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung auch Varianten und Abwandlungen, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den jeweils in Bezug genommenen Ansprüchen und insbesondere auch ohne die Merkmale des Hauptanspruchs. Die Erfindung umfasst also verschiedene Erfindungsaspekte, die unabhängig voneinander Schutz genießen.
Bezugszeichenliste

1: Erste Lackierbahn
2: Zweite Lackierbahn
3: Nahtstelle zwischen den beiden Lackierbahnen
4: Lackierroboter zum Lackieren der ersten Lackierbahn
5: Lackierroboter zum Lackieren der zweiten Lackierbahn
6: Applikationsgerät an dem ersten Lackierroboter zum Lackieren der ersten Lackierbahn
7: Applikationsgerät an dem zweiten Lackierroboter zum Lackieren der zweiten Lackierbahn
8: Steuereinrichtung
9: Messstellen zur Vermessung der Bahnabweichung zwischen den beiden Lackierbahnen
10: Bauteil
11: Optischer Sensor
ΦM1(i): Roboterposen der ersten unkorrigierten Lackierbahn
ΦM2(i): Roboterposen der zweiten unkorrigierten Lackierbahn
δi: Abweichung zwischen den unkorrigierten Lackierbahnen in den einzelnen Roboterposen
δ'i: Abweichung zwischen den korrigierten Lackierbahnen in den einzelnen Roboterposen
Φ'M1(i): Roboterposen der ersten korrigierten Lackierbahn
Φ'M2(i): Roboterposen der zweiten korrigierten Lackierbahn

Claims

Bahnkorrekturverfahren zur Korrektur von Beschichtungsbahnen (1, 2) bei der Beschichtung eines Bauteils mit einem Beschichtungsmittel, insbesondere bei der Lackierung eines Kraftfahrzeugkarosseriebauteils mit einem Lack, mit den folgenden Schritten: a) Festlegen einer Referenzbahn (2), b) Aufbringen einer ersten Beschichtungsbahn (1) des Beschichtungsmittels auf das Bauteil (10), wobei die erste Beschichtungsbahn (1) und die Referenzbahn nebeneinander verlaufen und im Idealfall ohne einen Bahnfehler (δ_i) an einer Nahtstelle (3) aneinander angrenzen, gekennzeichnet durch folgende Schritte: c) Ermitteln des störenden Bahnfehlers (δ_i) an der Nahtstelle (3) zwischen der ersten Beschichtungsbahn (1) und der benachbarten Referenzbahn (2), und d) Ermitteln von Bahnkorrekturwerten zur Korrektur des Verlaufs der ersten Beschichtungsbahn (1) in einem späteren Beschichtungsbetrieb, wobei die Bahnkorrekturwerte in Abhängigkeit von dem Bahnfehler ermittelt werden.
Bahnkorrekturverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzbahn unabhängig von der Beschichtung durch die Form des Bauteils vorgegeben ist, insbesondere als a) Bauteilrand oder b) Designkante.
Bahnkorrekturverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Referenzbahn (2) eine zweite Beschichtungsbahn (2) des Beschichtungsmittels ist, die neben der ersten Beschichtungsbahn (1) auf das Bauteil (10) aufgebracht wird, b) dass die Bahnkorrekturwerte optional zur Korrektur des Verlaufs der zweiten Beschichtungsbahn (2) in einem späteren Beschichtungsbetrieb dienen.
Bahnkorrekturverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, a) dass beim Aufbringen der ersten Beschichtungsbahn (1) und der zweiten Beschichtungsbahn (2) ein Bahnabstand erzeugt wird, um die erste Beschichtungsbahn (1) von der zweiten Beschichtungsbahn (2) auf dem Bauteil (10) unterscheiden zu können, und b) dass der Bahnfehler vermessen wird, wenn die erste Beschichtungsbahn (1) und die zweite Beschichtungsbahn (2) beide auf das Bauteil (10) aufgebracht sind.
Bahnkorrekturverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bahnabstand durch mindestens eine der folgenden Maßnahmen erzeugt wird: a) Verdrehen der ersten Beschichtungsbahn (1) relativ zu der zweiten Beschichtungsbahn (2), b) Verschieben der ersten Beschichtungsbahn (1) relativ zu der zweiten Beschichtungsbahn (2), c) Ansteuerung eines Applikators der das Beschichtungsmittel appliziert, insbesondere durch Abschalten einzelner Düsen des Applikators, d) Verdrehen des Applikators um seine Sprühachse, so dass der Applikator die erste Beschichtungsbahn (1) und/oder die zweite Beschichtungsbahn (2) auf dem Bauteil (10) mit einer schmaleren Bahnbreite erzeugt.
Bahnkorrekturverfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch folgende Schritte zur Ermittlung des Bahnfehlers an der Nahtstelle (3) zwischen der ersten Beschichtungsbahn (1) und der benachbarten zweiten Beschichtungsbahn (2): a) Vermessen der ersten Beschichtungsbahn (1) und Erzeugung von ersten Bahnmesswerten, die den Verlauf der ersten Beschichtungsbahn (1) wiedergeben, wobei die Vermessung der ersten Beschichtungsbahn (1) nach dem Aufbringen der ersten Beschichtungsbahn (1) und vor dem Aufbringen der zweiten Beschichtungsbahn (2) erfolgt, b) Entfernen der ersten Beschichtungsbahn (1) nach dem Vermessen der ersten Beschichtungsbahn (1) und vor dem Aufbringen der zweiten Beschichtungsbahn (2), c) Vermessen der zweiten Beschichtungsbahn (2) und Erzeugung von zweiten Bahnmesswerten, die den Verlauf der zweiten Beschichtungsbahn (2) wiedergeben, wobei die Vermessung der zweiten Beschichtungsbahn (2) nach dem Entfernen der ersten Beschichtungsbahn (1) und auch nach dem Aufbringen der zweiten Beschichtungsbahn (2) erfolgt, und d) Berechnen des Bahnfehlers aus den ersten Bahnmesswerten und den zweiten Bahnmesswerten.
Bahnkorrekturverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnkorrekturwerte für eine Vielzahl von Bahnpunkten entlang der ersten Beschichtungsbahn (1) und/oder der zweiten Beschichtungsbahn (2) berechnet werden.
Bahnkorrekturverfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auch Bahnkorrekturwerte für weitere angrenzende Beschichtungsbahnen (1, 2) neben der ersten Beschichtungsbahn (1) und/oder neben der zweiten Beschichtungsbahn (2) ermittelt werden, damit der Bahnfehler nicht zu den angrenzenden Beschichtungsbahnen (1, 2) weiterwandert.
Bahnkorrekturverfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, a) dass die erste Beschichtungsbahn (1) von einem ersten Beschichtungsroboter (4) aufgebracht wird, der ein erstes Applikationsgerät (6) über das Bauteil (10) führt, und b) dass die zweite Beschichtungsbahn (2) von einem zweiten Beschichtungsroboter (5) aufgebracht wird, der ein zweites Applikationsgerät (7) über das Bauteil (10) führt.
Bahnkorrekturverfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, a) dass die erste Beschichtungsbahn (1) und die zweite Beschichtungsbahn (2) beide von demselben Beschichtungsroboter (5) aufgebracht werden, der ein Applikationsgerät (7) über das zu beschichtende Bauteil (10) führt, b) dass der Beschichtungsroboter (5) die beiden Beschichtungsbahnen (1, 2) vorzugsweise anders aufbringt, insbesondere mit entgegengesetzten Bewegungsrichtungen des Applikationsgeräts (7).
Bahnkorrekturverfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Vermessung der ersten Beschichtungsbahn (1) und/oder der zweiten Beschichtungsbahn (2) mittels eines ortsfesten Vermessungssystems erfolgt, insbesondere mittels einer ortsfesten Kamera, oder b) dass die Vermessung der ersten Beschichtungsbahn (1) und/oder der zweiten Beschichtungsbahn (2) mittels eines mobilen Vermessungssystems (11) erfolgt, das an dem jeweiligen Beschichtungsroboter befestigt ist, insbesondere mittels einer Kamera, und c) dass das mobile oder ortsfeste Vermessungssystem optional ein Lichtschnittvermessungssystem ist mit mindestens einer Lichtquelle zur Projektion einer Lichtlinie auf das Bauteil (10) und mindestens einer Kamera zur Erfassung der Lichtlinie auf dem Bauteil (10), wobei die Lichtquelle optional eine LED oder ein Laser ist.
Bahnkorrekturverfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, a) dass die erste Beschichtungsbahn (1) von einem ersten Beschichtungsroboter aufgebracht wird, der ein erstes Applikationsgerät und ein erstes mobiles Vermessungssystem über das Bauteil (10) führt, und b) dass die zweite Beschichtungsbahn (2) von einem zweiten Beschichtungsroboter aufgebracht wird, der ein zweites Applikationsgerät und ein zweites mobiles Vermessungssystem über das Bauteil (10) führt.
Bahnkorrekturverfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, a) dass die erste Beschichtungsbahn (1) von einem ersten Beschichtungsroboter aufgebracht wird, der ein erstes Applikationsgerät über das Bauteil (10) führt, aber kein mobiles Vermessungssystem führt, und b) dass die zweite Beschichtungsbahn (2) von einem zweiten Beschichtungsroboter aufgebracht wird, der ein zweites Applikationsgerät und ein zweites mobiles Vermessungssystem über das Bauteil (10) führt.
Beschichtungsverfahren zur Beschichtung eines Bauteils mit einem Beschichtungsmittel, insbesondere bei der Lackierung eines Kraftfahrzeugkarosseriebauteils mit einem Lack, mit den folgenden Schritten: a) Durchführung des Bahnkorrekturverfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Gewinnung der Bahnkorrekturwerte, b) Durchführung eines Beschichtungsbetriebs, wobei in dem Beschichtungsbetrieb b1) nebeneinanderliegende Beschichtungsbahnen (1, 2) auf das zu beschichtende Bauteil (10) aufgebracht werden, die auf dem Bauteil (10) eine vorgegebene Beschichtung bilden, insbesondere einen durchgehenden Beschichtungsmittelfilm oder ein vorgegebenes Muster, und b2) die in dem Bahnkorrekturverfahren ermittelten Bahnkorrekturwerte berücksichtigt werden, um den Verlauf der Beschichtungsbahnen (1, 2) zu korrigieren.
Beschichtungsverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, a) dass in dem Beschichtungsbetrieb ein Beschichtungsprogramm abläuft, das den Beschichtungsbetrieb steuert, insbesondere den Beschichtungsroboter und das Applikationsgerät, wobei das Beschichtungsprogramm bei der Beschichtung auf einem Steuerrechner läuft, b) dass das Beschichtungsprogramm b1) offline mit den Bahnkorrekturwerten korrigiert wird, so dass das Beschichtungsprogramm nicht auf dem Steuerrechner korrigiert wird, oder b2) online mit den Bahnkorrekturwerten korrigiert wird, so dass das Beschichtungsprogramm auf dem Steuerrechner korrigiert wird.
Beschichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmittel eines der folgenden Beschichtungsmittel ist: a) ein Lack, b) ein Dämmstoff zur akustischen und/oder thermischen Dämmung, c) ein Klebstoff.
Beschichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, a) dass die auf dem Bauteil (10) erzeugte Beschichtung ein Muster ist, insbesondere ein Streifenmuster, b) dass das auf dem Bauteil (10) erzeugte Muster optisch vermessen wird, c) dass in Abhängigkeit von der Vermessung des auf dem Bauteil (10) erzeugten Musters Bahnkorrekturwerte ermittelt werden, d) dass die Beschichtungsbahnen (1, 2) in Abhängigkeit von den ermittelten Bahnkorrekturwerten korrigiert werden, und e) dass bei der folgenden Beschichtung die korrigierten Beschichtungsbahnen (1, 2) verwendet werden.
Beschichtungsanlage zur Beschichtung eines Bauteils mit einem Beschichtungsmittel, insbesondere zur Lackierung eines Kraftfahrzeugkarosseriebauteils mit einem Lack, mit a) einem ersten Applikationsgerät (6) zur Applikation des Beschichtungsmittels auf das Bauteil (10), b) einem ersten Beschichtungsroboter (4) zur Bewegung des ersten Applikationsgeräts (6) über das Bauteil (10), und c) einer Steuereinrichtung (8) zur Steuerung des ersten Applikationsgeräts (6) und des ersten Beschichtungsroboters (4) mittels eines Steuerprogramms, das im Betrieb in der Steuereinrichtung (8) ausgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, d) dass das Steuerprogramm so ausgebildet ist, dass bei einer Ausführung des Steuerprogramms das Bahnkorrekturverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14 oder das Beschichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17 ausgeführt wird.
Beschichtungsanlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Beschichtungsanlage ein zweites Applikationsgerät (7) aufweist zur Applikation des Beschichtungsmittels auf das Bauteil (10), b) dass die Beschichtungsanlage einen zweiten Beschichtungsroboter (5) aufweist zur Bewegung des zweiten Applikationsgeräts über das Bauteil (10), und c) dass die Steuereinrichtung (8) auch das zweite Applikationsgerät (7) und den zweiten Beschichtungsroboter (5) ansteuert.
Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 17 bis 19, gekennzeichnet durch a) ein ortsfestes Vermessungssystem zur Vermessung der ersten Beschichtungsbahn (1) und/oder der zweiten Beschichtungsbahn (2), insbesondere mit einer ortsfesten Kamera, oder b) ein an dem jeweiligen Roboter montiertes mobiles Vermessungssystem zur Vermessung der ersten Beschichtungsbahn (1) und/oder der zweiten Beschichtungsbahn (2), insbesondere mittels einer Kamera.