DE202021102070U1 - System for distributing a paste or liquid - Google Patents

System for distributing a paste or liquid Download PDF

Info

Publication number
DE202021102070U1
DE202021102070U1 DE202021102070.9U DE202021102070U DE202021102070U1 DE 202021102070 U1 DE202021102070 U1 DE 202021102070U1 DE 202021102070 U DE202021102070 U DE 202021102070U DE 202021102070 U1 DE202021102070 U1 DE 202021102070U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
path
control unit
paste
liquid
nozzles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE202021102070.9U
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Schweiz AG
Original Assignee
ABB Schweiz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABB Schweiz AG filed Critical ABB Schweiz AG
Priority to DE202021102070.9U priority Critical patent/DE202021102070U1/en
Publication of DE202021102070U1 publication Critical patent/DE202021102070U1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/08—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means
    • B05B12/12—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means responsive to conditions of ambient medium or target, e.g. humidity, temperature position or movement of the target relative to the spray apparatus
    • B05B12/122—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means responsive to conditions of ambient medium or target, e.g. humidity, temperature position or movement of the target relative to the spray apparatus responsive to presence or shape of target
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/02—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work
    • B05B13/04—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation
    • B05B13/0431—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation with spray heads moved by robots or articulated arms, e.g. for applying liquid or other fluent material to 3D-surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205—Means for applying layers
    • B29C64/209—Heads; Nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/227—Driving means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • B05C11/1015—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to a conditions of ambient medium or target, e.g. humidity, temperature ; responsive to position or movement of the coating head relative to the target
    • B05C11/1018—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to a conditions of ambient medium or target, e.g. humidity, temperature ; responsive to position or movement of the coating head relative to the target responsive to distance of target
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/26—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by applying the liquid or other fluent material from an outlet device in contact with, or almost in contact with, the surface

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

System zum Verteilen einer Paste oder Flüssigkeit auf einer in einem Referenzkoordinatensystem variabel platzierbaren Oberfläche (7), mit einer Auftrageinheit (1, 4) zum Auftragen der Paste oder Flüssigkeit auf die Oberfläche (7) und einer Steuereinheit (3) zum Steuern der Bewegung der Auftrageinheit (1, 4) entlang eines auf der Oberfläche (7) definierten Weges und der Abgabe der Paste oder Flüssigkeit entlang des Weges, dadurch gekennzeichnet, dass der Weg in der Steuereinheit (3) relativ zu Merkmalen (11) der Oberfläche (7) definiert ist, das System eine Sensoreinheit (12) zum Erfassen der Position der Merkmale (11) der Oberfläche (7) in dem Referenzkoordinatensystem umfasst, und die Steuereinheit (3) eingerichtet ist, den von der Auftrageinheit (1, 4) zu verfolgenden Weg in dem Referenzkoordinatensystem anhand der erfassten Positionen der Merkmale (11) festzulegen.

Figure DE202021102070U1_0000
System for distributing a paste or liquid on a surface (7) that can be variably placed in a reference coordinate system, with an application unit (1, 4) for applying the paste or liquid to the surface (7) and a control unit (3) for controlling the movement of the Application unit (1, 4) along a path defined on the surface (7) and the delivery of the paste or liquid along the path, characterized in that the path in the control unit (3) is relative to features (11) of the surface (7) is defined, the system comprises a sensor unit (12) for detecting the position of the features (11) of the surface (7) in the reference coordinate system, and the control unit (3) is set up to track the path to be followed by the application unit (1, 4) to be defined in the reference coordinate system on the basis of the detected positions of the features (11).
Figure DE202021102070U1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Verteilen einer Paste oder Flüssigkeit auf einer Oberfläche. Insbesondere Primer zum Vorbereiten einer Klebeverbindung müssen auf einer Oberfläche eines ersten Werkstücks exakt lokalisiert und lückenlos aufgetragen werden, um einerseits sicherzustellen, dass der Primer nur auf die Teile der Oberfläche gelangt, auf denen hinterher tatsächlich ein aufzuklebendes zweites Werkstück platziert wird, andererseits aber auf diesen Teilen der Oberfläche einen vollflächigen, von Schwachstellen freien Klebekontakt zu gewährleisten. Manche Primer enthalten gesundheitsschädliche Inhaltsstoffe, so dass es wünschenswert ist, sie in geschlossenen Umgebungen ohne die Notwendigkeit menschlicher Intervention, z.B. mit Hilfe eines Robotersystems, verarbeiten zu können.The present invention relates to a system for spreading a paste or liquid on a surface. In particular, primers for preparing an adhesive connection must be precisely localized and completely applied to a surface of a first workpiece in order to ensure on the one hand that the primer only reaches the parts of the surface on which a second workpiece to be glued on will actually be placed afterwards, and on the other hand on this Parts of the surface to ensure a full-surface adhesive contact free of weak points. Some primers contain ingredients that are harmful to health, so it is desirable to be able to process them in closed environments without the need for human intervention, e.g. with the help of a robotic system.

Robotersysteme zum Verteilen von Farbe auf einer Werkstückoberfläche wie etwa einer Fahrzeugkarosserie sind an sich bekannt. Bei diesen Systemen genügt es, ein zu bearbeitendes Werkstück in Reichweite des Robotersystems zu platzieren; anschließend kann eine Sprühdüse nach einem vorgegebenen Bewegungsprogramm über die Karosserieoberfläche geführt werden, ohne diese sensorisch erfassen zu müssen, da Ungenauigkeiten bei der Platzierung der Karosserie oder Fertigungstoleranzen klein sind im Vergleich zur Ausdehnung des Farbnebels und daher beim Steuern der Roboterbewegung außer Acht gelassen werden können. Zum Auftragen eines Primers sind solche Systeme ungeeignet.Robotic systems for distributing paint on a workpiece surface, such as a vehicle body, are known per se. With these systems it is sufficient to place a workpiece to be machined within reach of the robot system; Then a spray nozzle can be guided over the body surface according to a specified movement program without having to detect it using sensors, since inaccuracies in the placement of the body or manufacturing tolerances are small compared to the extent of the paint mist and can therefore be disregarded when controlling the robot movement. Such systems are unsuitable for applying a primer.

Es besteht daher Bedarf nach einem Robotersystem, das in der Lage ist, eine Paste oder Flüssigkeit auf einer Oberfläche zügig und mit hoher Präzision zu verteilen.There is therefore a need for a robotic system that is able to distribute a paste or liquid on a surface quickly and with high precision.

Die Erfindung befriedigt diesen Bedarf, indem bei einem System zum Verteilen einer Paste oder Flüssigkeit auf einer in einem Referenzkoordinatensystem variabel platzierbaren Oberfläche mit einer Auftrageinheit zum Auftragen der Paste oder Flüssigkeit auf die Oberfläche und einer Steuereinheit zum Steuern der Bewegung der Auftrageinheit entlang eines auf der Oberfläche definierten Weges und der Abgabe der Paste oder Flüssigkeit entlang des Weges der Weg in der Steuereinheit relativ zu Merkmalen der Oberfläche definiert ist, das System eine Sensoreinheit zum Erfassen der Position der Merkmale der Oberfläche in dem Referenzkoordinatensystem umfasst, und die Steuereinheit eingerichtet ist, den von der Auftrageinheit zu verfolgenden Weg in dem Referenzkoordinatensystem anhand der erfassten Positionen der Merkmale festzulegen.The invention satisfies this need in a system for distributing a paste or liquid on a variably placeable in a reference coordinate system surface with an application unit for applying the paste or liquid to the surface and a control unit for controlling the movement of the application unit along one on the surface defined path and the delivery of the paste or liquid along the path, the path is defined in the control unit relative to features of the surface, the system comprises a sensor unit for detecting the position of the features of the surface in the reference coordinate system, and the control unit is set up by the application unit to determine the path to be followed in the reference coordinate system based on the detected positions of the features.

Mit einem solchen System können Ungenauigkeiten bei der Platzierung des Werkstücks kompensiert werden. Fertigungstoleranzen des Werkstücks können dennoch dazu führen, dass die Paste oder Flüssigkeit nicht exakt dort platziert wird, wo sie bei einem konkreten, einzelnen Werkstück hingehört. Um auch Fertigungstoleranzen berücksichtigen zu können, sollte die Steuereinheit eingerichtet sein, auch während der Verfolgung des Weges Positionen von Merkmalen der Oberfläche in dem Referenzkoordinatensystem zu erfassen und den von der Auftrageinheit noch zu verfolgenden Weg in dem Referenzkoordinatensystem anhand der erfassten Positionen zu aktualisieren.With such a system, inaccuracies in the placement of the workpiece can be compensated for. Manufacturing tolerances of the workpiece can nevertheless lead to the paste or liquid not being placed exactly where it belongs in a specific, individual workpiece. In order to also be able to take manufacturing tolerances into account, the control unit should be set up to detect positions of features of the surface in the reference coordinate system even while the path is being followed and to update the path still to be followed by the application unit in the reference coordinate system based on the recorded positions.

Um die Paste oder Flüssigkeit in Form eines sich entlang des Weges erstreckenden Streifens auftragen zu können, sollte die Auftrageinheit mehrere in einer Reihe angeordnete Düsen zum Abgeben der Paste oder Flüssigkeit aufweisen. So kann ein Streifen in der benötigten Breite - solange diese die Länge der Reihe nicht übersteigt - durch einmaliges Abfahren des Weges mit der Auftrageinheit erzeugt werden.In order to be able to apply the paste or liquid in the form of a strip extending along the path, the application unit should have several nozzles arranged in a row for dispensing the paste or liquid. In this way, a strip of the required width - as long as it does not exceed the length of the row - can be produced by traveling the path once with the application unit.

Die Steuereinheit ist ferner vorzugsweise eingerichtet, um die Düsen einzeln zu betätigen.The control unit is also preferably set up to actuate the nozzles individually.

Um die Länge der Reihe voll zu nutzen, sollte die Steuereinheit eingerichtet sein, die Reihe senkrecht zur Bewegungsrichtung der Auftrageinheit entlang des Weges auszurichten.In order to make full use of the length of the row, the control unit should be set up to align the row perpendicular to the direction of movement of the applicator unit along the path.

Wenn der Weg eine Kurve beschreibt, sollte die Steuereinheit eingerichtet sein, eine zur Außenseite der Kurve gelegene Düse häufiger zu betätigen als eine zur Innenseite der Kurve gelegene. So kann die pro Flächeneinheit des Streifens aufgetragene Menge an Paste bzw. Flüssigkeit über die Breite des Streifens hinweg im Wesentlichen konstant gehalten werden. Insbesondere kann jede Düse von der Steuereinheit so angesteuert werden, dass die Menge der von jeder Düse ausgestoßenen Menge an Paste bzw. Flüssigkeit pro Längeneinheit der von dieser Düse zurückgelegten Bahn konstant ist.If the path describes a curve, the control unit should be set up to actuate a nozzle located on the outside of the curve more frequently than one located on the inside of the curve. In this way, the amount of paste or liquid applied per unit area of the strip can be kept essentially constant over the width of the strip. In particular, each nozzle can be controlled by the control unit in such a way that the amount of paste or liquid ejected by each nozzle per unit length of the path covered by this nozzle is constant.

Wenn die benötigte Breite des Streifens kleiner als die Länge der Reihe ist, kann dem Rechnung getragen werden, indem eine oder mehrere Düsen an wenigstens einem Ende der Reihe unbetätigt bleiben.If the required width of the strip is less than the length of the row, this can be taken into account by leaving one or more nozzles on at least one end of the row unactuated.

Eine solche selektive Betätigung ermöglicht auch eine Steuerung der Position des aufgetragenen Streifens mit einer einem Düsenabstand entsprechenden Auflösung selbst dann, wenn die Toleranz, mit der die Position eines die Düsen enthaltenden Druckkopfs steuerbar ist, größer als der Düsenabstand ist. Zum Bewegen des Druckkopfs kann daher ein einfacher und kostengünstiger Roboterarm verwendet werden.Such selective actuation also enables the position of the applied strip to be controlled with a resolution corresponding to a nozzle spacing, even if the tolerance with which the position of a print head containing the nozzles can be controlled is greater than the nozzle spacing. A simple and inexpensive robotic arm can therefore be used to move the print head.

Ein solcher Roboterarm kann mit einem Greifwerkzeug ausgestattet sein, mit dem wahlweise und nacheinander die Sensoreinheit und der Druckkopf gegriffen und über die Oberfläche bewegt werden können, die Sensoreinheit, um den von dem Druckkopf zu verfolgenden Weg unter Berücksichtigung der Merkmale der Oberfläche exakt festzulegen und anschließend der Druckkopf, um entlang des so festgelegten Weges die Paste oder Flüssigkeit aufzutragen. Vorzugsweise ist jedoch die Sensoreinheit in den Druckkopf integriert, um den noch zu verfolgenden Weg festzulegen, während die Paste oder Flüssigkeit bereits aufgetragen wird. Dies spart zum einen Bearbeitungszeit, zum anderen bleiben Ungenauigkeiten der Reproduzierbarkeit der Bewegung des Roboterarms ohne Einfluss auf den Verlauf des aufgetragenen Streifens.Such a robot arm can be equipped with a gripping tool, with which the sensor unit and the print head can be optionally and successively gripped and moved over the surface, the sensor unit to precisely determine the path to be followed by the print head, taking into account the features of the surface, and then the printhead to apply the paste or liquid along the path thus determined. However, the sensor unit is preferably integrated into the print head in order to determine the path to be followed while the paste or liquid is already being applied. On the one hand, this saves processing time and, on the other hand, inaccuracies in the reproducibility of the movement of the robot arm remain without any influence on the course of the applied strip.

Der Druckkopf kann einen Abstandssensor umfassen, um den Abstand zwischen dem Druckkopf und der Oberfläche auf einem Wert halten zu können, der optimale Druckergebnisse liefert.The printhead can comprise a distance sensor in order to be able to keep the distance between the printhead and the surface at a value which delivers optimal printing results.

Ein weiterer Sensor kann vorgesehen sein, um auf die Oberfläche aufgetragene Paste oder Flüssigkeit bzw. insbesondere deren Fehlen an Stellen, an denen sie eigentlich aufgetragen werden sollte, zu erfassen. Basierend auf dieser Erfassung können dann Maßnahmen zu Fehlerbehebung eingeleitet werden.A further sensor can be provided in order to detect paste or liquid applied to the surface or, in particular, the lack thereof in places where it should actually be applied. On the basis of this recording, troubleshooting measures can then be initiated.

Ein einfach und zuverlässig zu erfassendes Merkmal der Oberfläche kann insbesondere eine Kante derselben sein, insbesondere eine Kante, entlang derer auf der Oberfläche der Streifen aus Paste oder Flüssigkeit aufgetragen werden soll.A feature of the surface that is easy and reliable to detect can in particular be an edge thereof, in particular an edge along which the strips of paste or liquid are to be applied to the surface.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Systems;
  • 2 einen schematische Darstellung eines Druckkopfs des Systems; und
  • 3 eine synoptische Übersicht über von den Sensoren des Druckkopfs im Betrieb erfasste Daten.
Further features and advantages of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments with reference to the accompanying figures. Show it:
  • 1 a schematic representation of the system according to the invention;
  • 2 a schematic representation of a printhead of the system; and
  • 3rd a synoptic overview of the data recorded by the sensors of the print head during operation.

Das erfindungsgemäße System der 1 umfasst einen an sich bekannten Roboterarm 1 mit einem in mehreren Freiheitsgraden, typischerweise in drei Freiheitsgraden der Translation und drei Freiheitgraden der Rotation, beweglichen Endeffektor 2 sowie dessen elektronische Steuereinheit 3. Der Endeffektor kann ein im Folgenden noch genauer beschriebener Druckkopf 4 oder ein Greifer sein, an dem der Druckkopf 4 austauschbar gehalten ist. Ähnlich einem Druckkopf eines Tintenstrahldruckers umfasst der Druckkopf 4 wie in 2 gezeigt eine Mehrzahl von Düsen 9, die jeweils unabhängig voneinander zum Ausstoßen von Tröpfchen einer Flüssigkeit oder Paste ansteuerbar sind und die auf einer senkrecht zu einer Ausstoßrichtung 10 der Düsen 9, in der Blickrichtung der 2 orientierten Linie nebeneinander angeordnet sind. Anders als bei einem Tintenstrahldrucker ermöglicht allerdings der Roboterarm 1 eine Bewegung des Druckkopfs 4 unter beliebigen Winkeln relativ zur von der Linie und der Ausstoßrichtung definierten Ebene. Signal - und Energieversorgungsleitungen für den Druckkopf 4 verlaufen entlang des Roboterarms 1. Ein Vorratsbehälter für eine zu druckende Flüssigkeit oder Paste ist vorzugsweise austauschbar in den Druckkopf 4 integriert.The inventive system of 1 comprises a robotic arm known per se 1 with an end effector movable in several degrees of freedom, typically in three degrees of freedom of translation and three degrees of freedom of rotation 2 as well as its electronic control unit 3rd . The end effector can be a print head described in more detail below 4th or a gripper on which the printhead 4th is kept interchangeable. Similar to a printhead of an ink jet printer, the printhead comprises 4th as in 2 shown a plurality of nozzles 9 which can each be controlled independently of one another for ejecting droplets of a liquid or paste and which are perpendicular to an ejection direction 10 of the nozzles 9 , in the direction of view of the 2 oriented line are arranged side by side. Unlike an inkjet printer, however, the robotic arm makes this possible 1 movement of the printhead 4th at any angles relative to the plane defined by the line and the direction of ejection. Signal and power supply lines for the print head 4th run along the robot arm 1 . A storage container for a liquid or paste to be printed is preferably exchangeable in the print head 4th integrated.

Die Flüssigkeit oder Paste ist im hier betrachteten Beispiel ein Primer, der an einer Kraftfahrzeugkarosserie 5 auf sich jeweils um eine Fensteröffnung 6 erstreckende Flansche 7 aufgetragen werden soll, um dort das Ankleben einer Dichtung vorzubereiten. Im gezeigten Fall hat das System am oberen Rand der Fensteröffnung 6 für eine Windschutzscheibe begonnen, einen Streifen 8 des Primers aufzutragen, und bewegt den Druckkopf 4 nun entlang des unteren Randes der Fensteröffnung 6.In the example considered here, the liquid or paste is a primer that is applied to a motor vehicle body 5 each around a window opening 6th extending flanges 7th is to be applied in order to prepare the gluing of a seal there. In the case shown, the system has the window opening at the top 6th for a windshield started making a strip 8th of the primer and moves the print head 4th now along the lower edge of the window opening 6th .

Die Fahrzeugkarosserie 5 wird durch ein an sich bekanntes, hier nicht dargestelltes Förderband an den Ort ihrer Bearbeitung durch das erfindungsgemäße System transportiert. Erwartete Positionen der Flansche 7 in einem Referenzkoordinatensystem der Steuereinheit 3, an denen sich diese befinden sollten, wenn eine ideal maßhaltige Karosserie von dem Förderband exakt zu einer Sollposition gefördert worden ist, sind in einem Speicher der Steuereinheit 3 hinterlegt. Damit das System den Streifen 8 korrekt um die Fensteröffnung 6 herum und in einem vorgeschriebenen Abstand von einer die Fensteröffnung 6 begrenzenden Kante 11 der Flansche 7 platzieren kann, muss die Steuereinheit 3 jedoch Ungenauigkeiten bei der Positionierung der Karosserie 5 durch das Förderband als auch eventuelle Fertigungstoleranzen der Karosserie 5 selber berücksichtigen und daher den Druckkopf entlang eines Weges führen, der von einem anhand der hinterlegten Positionsdaten zu erwartenden Weg abweicht. Zu diesem Zweck umfasst der Druckkopf 4 neben den Düsen 9 auch noch eine Sensoreinheit, z.B. eine elektronische Kamera 12, mit der Merkmale der Karosserie 5 erfasst werden können.The vehicle body 5 is transported by a conveyor belt known per se, not shown here, to the place of its processing by the system according to the invention. Expected positions of the flanges 7th in a reference coordinate system of the control unit 3rd where these should be located when an ideally dimensionally stable body has been conveyed by the conveyor belt exactly to a target position, are in a memory of the control unit 3rd deposited. So that the system breaks the strip 8th correctly around the window opening 6th around and at a prescribed distance from the window opening 6th limiting edge 11 the flanges 7th can place the control unit 3rd however, inaccuracies in the positioning of the body 5 by the conveyor belt as well as any manufacturing tolerances of the body 5 take into account themselves and therefore guide the print head along a path that deviates from a path to be expected on the basis of the stored position data. To this end, the printhead includes 4th next to the nozzles 9 also a sensor unit, for example an electronic camera 12th , with the characteristics of the body 5 can be recorded.

Um die Bearbeitung der Karosserie 5 aufzunehmen, verwendet die Steuereinheit 3 zunächst die hinterlegten Positionsdaten, um den Druckkopf 4 einem Punkt 13 an der Karosserie 5 zu nähern, an dem programmgemäß mit dem Auftragen des Streifens 8 begonnen werden soll. Im Laufe dieser Annäherung gelangt ein zum Punkt 13 benachbartes Merkmal der Karosserie 5, hier die Kante 11 zwischen der Fensteröffnung 6 und dem Flansch 7 an ihrem oberen Rand, ins Blickfeld der Kamera 12. Anhand der von der Kamera 12 gelieferten Daten beurteilt die Steuereinheit, welcher Versatz zwischen der erfassten Kante 11 und einer in ihrem Speicher hinterlegten erwarteten Position der Kante 11 im Referenzkoordinatensystem besteht, und korrigiert daraufhin die Bewegung des Druckkopfs 4, indem sie diesen nicht an die ursprünglich erwartete Position des Punkts 13 lenkt sondern an eine Position, die durch Anwenden des ermittelten Versatzes auf die erwartete Position erhalten wird. So wird der Druckkopf 4 trotz Toleranzen bei den Abmessungen und der Positionierung der Karosserie 5 exakt über dem richtigen Anfangspunkt 13 in korrektem Abstand von der Kante 11 positioniert.About the processing of the body 5 uses the control unit 3rd first the stored position data to the print head 4th one point 13th on the body 5 to approach, according to the program with the application of the strip 8th should be started. In the course of this approach one gets to the point 13th adjacent feature of the body 5 , here the edge 11 between the Window opening 6th and the flange 7th at its upper edge, into the field of view of the camera 12th . Look from the camera 12th The data supplied, the control unit assesses the offset between the detected edge 11 and an expected position of the edge stored in its memory 11 exists in the reference coordinate system and then corrects the movement of the printhead 4th by not moving this to the originally expected position of the point 13th Rather, it steers to a position obtained by applying the determined offset to the expected position. So will the printhead 4th despite tolerances in the dimensions and positioning of the body 5 exactly over the correct starting point 13th at the correct distance from the edge 11 positioned.

Um den Druckkopf 4 in für den Betrieb der Düsen 9 angemessenem Abstand vom Flansch 7 entlang der Ausstoßrichtung 10 zu positionieren, kann der Druckkopf mit einem Entfernungssensor ausgestattet sein. Z.B. kann die Kamera 12 oder eine weitere, im Folgenden noch genauer erläuterte Kamera 14 als Stereokamera ausgebildet sein, um eine Abstandsmessung durch Triangulation zu ermöglichen.To the printhead 4th in for the operation of the nozzles 9 adequate distance from the flange 7th along the ejection direction 10 To position, the printhead can be equipped with a distance sensor. For example, the camera can 12th or another camera, which will be explained in more detail below 14th be designed as a stereo camera to enable a distance measurement by triangulation.

Die Bilder der Kamera 12 geben der Steuereinheit 3 auch Aufschluss über die Ausrichtung der Kante 11 relativ zu der von der Linie der Düsen 9 und der Ausstoßrichtung 10 definierten Ebene. Dies ermöglicht es der Steuereinheit 3, durch Drehen des Druckkopfs 4 um eine zur Ausstoßrichtung 10 parallele Achse 15 diese Ebene so zu orientieren, dass sie die Kante 11 senkrecht schneidet.The pictures from the camera 12th give the control unit 3rd also provides information about the alignment of the edge 11 relative to that of the line of nozzles 9 and the direction of ejection 10 defined level. This enables the control unit 3rd by rotating the printhead 4th one to the direction of ejection 10 parallel axis 15th orient this plane so that it is the edge 11 cuts perpendicularly.

Nachdem der Druckkopf 4 korrekt am Punkt 13 positioniert worden ist, beginnt die Steuereinheit 3 damit, diesen entlang des Flansches 7 zu verschieben und dabei die Düsen 9 anzusteuern, um Tropfen des Primers auszustoßen. 3 veranschaulicht diesen Vorgang anhand einer Draufsicht auf einen Teil des Flansches 7. Eine Reihe von ausgefüllten Kreisen stellt die senkrecht zur Kante 11 orientierte Reihe der Düsen 9 dar; leere Kreise stehen für von den Düsen 9 abgegebene Tropfen 16 des Primers. Gestrichelte Rechtecke 17, 18 bezeichnen die Blickfelder der Kameras 12, 14.After the printhead 4th correct at the point 13th has been positioned, the control unit begins 3rd so, this one along the flange 7th to move while doing the nozzles 9 to drive to eject drops of the primer. 3rd illustrates this process using a plan view of part of the flange 7th . A series of filled circles represents the line perpendicular to the edge 11 oriented row of nozzles 9 dar; empty circles represent from the nozzles 9 dispensed drops 16 of the primer. Dashed rectangles 17th , 18th denote the fields of view of the cameras 12th , 14th .

Die Breite des Streifens 8 ist kleiner als die Länger der Reihe von Düsen 9, so dass einzelne Düsen 9 an den Enden der Reihe nicht benötigt werden, um den Streifen zu bilden. Beim Erzeugen einer ersten Reihe von Tropfen 16 am unteren Rand der 3 wurden zwei Düsen am rechten Ende der Reihe nicht benutzt. Die Bewegungsrichtung des Druckkopfs 4 weicht geringfügig vom Verlauf der Kante 11 ab, so dass im Laufe der Bewegung des Druckkopfs die Düsen 9 sich der Kante 11 nähern und an einem Punkt 19 des Weges ein vorgegebener Mindestabstand des Streifens 8 zur Kante 11 unterschritten wird. Dies durch eine Änderung der Translationssrichtung des Druckkopfs 4 zu korrrigieren könnte zu einer Ungleichmäßigkeit in der Verteilung des Primers führen. Deshalb setzt die Steuereinheit die Bewegung des Druckkopfs 4 ohne Änderung von Richtung und Geschwindigkeit fort und korrigiert den Abstand des Streifens 8 von der Kante 11, indem sie die äußerste linke Düse 9 der Reihe außer Betrieb nimmt und dafür eine bislang inaktive Düse am rechten Ende der Reihe aktiviert.The width of the strip 8th is smaller than the length of the row of nozzles 9 so that individual nozzles 9 at the ends of the row are not needed to form the strip. When creating a first row of drops 16 at the bottom of the 3rd two nozzles at the right end of the row were not used. The direction of movement of the printhead 4th slightly deviates from the course of the edge 11 so that in the course of the movement of the printhead the nozzles 9 off the edge 11 approach and at one point 19th the path a predetermined minimum distance of the strip 8th to the edge 11 is fallen below. This is done by changing the translation direction of the printhead 4th correcting it could lead to unevenness in the distribution of the primer. Therefore, the control unit continues the movement of the print head 4th continues without changing direction or speed and corrects the spacing of the strip 8th from the edge 11 by taking the leftmost nozzle 9 in the row and activated a previously inactive nozzle at the right end of the row.

Wenn bei einer der Düsen, mit 9' bezeichnet, eine Störung auftritt, gelangt eine Lücke 20 in der Verteilung der Tropfen 16 alsbald ins Blickfeld 18 der Kamera 14 und wird dort erfasst. Sofern der Aufbau der Düsen 9 dies zulässt, kann die Steuereinheit 3 versuchen, dies auszugleichen, indem sie benachbarte Düsen zum Ausstoß größerer Tropfen veranlasst. Alternativ oder ergänzend wird eine Fehlermeldung erzeugt, um darauf hinzuwirken, dass der Druckkopf 4 ausgetauscht oder repariert wird.If one of the nozzles, denoted by 9 ', malfunctions, a gap occurs 20th in the distribution of the drops 16 immediately into the field of vision 18th the camera 14th and is recorded there. Provided the structure of the nozzles 9 this can be done by the control unit 3rd try to compensate for this by causing adjacent nozzles to eject larger drops. Alternatively or in addition, an error message is generated in order to ensure that the print head 4th is replaced or repaired.

Die Kamera 12 verfolgt derweil den Verlauf der Kante 11 in einem Bereich des Flansches 7, in den sich der Streifen 8 noch nicht erstreckt. Die Kenntnis des vorausliegenden Verlaufs der Kante 11 ermöglicht es der Steuereinheit 3, eine Annäherung des Druckkopfs 4 an eine Ecke der Fensteröffnung 6 zu erkennen und zu berücksichtigen, auch wenn diese sich an einer anderen Stelle befindet, als anhand des bislang erfassten Verlaufs der Kante 11 erwartet.The camera 12th meanwhile follows the course of the edge 11 in one area of the flange 7th in which the strip 8th not yet extended. Knowledge of the course of the edge ahead 11 allows the control unit 3rd , an approach of the printhead 4th to a corner of the window opening 6th to be recognized and taken into account, even if this is at a different point than on the basis of the previously recorded course of the edge 11 expected.

Außerdem ermöglicht die Kenntnis des Verlaufs der Kante 11 der Steuereinheit 3, den Druckkopf 4 im Laufe der Bewegung um die zur Oberfläche des Flansches 7 senkrechte Achse 14 so zu drehen, dass die Reihe der Düsen 9 senkrecht zur Kante 11 orientiert bleibt, so dass die Breite des Streifens 8 konstant bleibt. Wenn dabei der Druckkopf 4 einer Kurve 21 im Verlauf der Kante 11 folgt, legen die kantenfernen Düsen entlang der in 3 punktiert dargestellten Bahnen 22 eine deutlich längere Strecke zurück als die kantennahen Düsen. Die Steuerschaltung 3 trägt dem Rechnung, indem sie jede einzelne Düse 9 so ansteuert, dass die Zahl der Tropfen 16, die sie pro Längeneinheit ihrer Bahn 22 absetzt, im Wesentlichen konstant bleibt.In addition, it enables knowledge of the course of the edge 11 the control unit 3rd , the printhead 4th in the course of the movement to the surface of the flange 7th vertical axis 14th rotate so that the row of nozzles 9 perpendicular to the edge 11 stays oriented so that the width of the stripe 8th remains constant. If doing the printhead 4th a curve 21 along the edge 11 follows, place the nozzles away from the edge along the in 3rd paths shown in dotted lines 22nd a significantly longer distance back than the nozzles close to the edges. The control circuit 3rd takes this into account by making each individual nozzle 9 so that controls the number of drops 16 that they per unit length of their path 22nd drops, remains essentially constant.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
RoboterarmRobotic arm
22
GreiferGrapple
33
SteuereinheitControl unit
44th
DruckkopfPrinthead
55
Karosseriebody
66th
FensteröffnungWindow opening
77th
Flanschflange
88th
StreifenStripes
99
Düsejet
1010
AusstoßrichtungDirection of ejection
1111
KanteEdge
1212th
Kameracamera
1313th
PunktPoint
1414th
Kameracamera
1515th
Achseaxis
1616
Tropfendrops
1717th
BlickfeldField of view
1818th
BlickfeldField of view
1919th
PunktPoint
2020th
Lückegap
2121
KurveCurve
2222nd
Bahntrain

Claims (13)

System zum Verteilen einer Paste oder Flüssigkeit auf einer in einem Referenzkoordinatensystem variabel platzierbaren Oberfläche (7), mit einer Auftrageinheit (1, 4) zum Auftragen der Paste oder Flüssigkeit auf die Oberfläche (7) und einer Steuereinheit (3) zum Steuern der Bewegung der Auftrageinheit (1, 4) entlang eines auf der Oberfläche (7) definierten Weges und der Abgabe der Paste oder Flüssigkeit entlang des Weges, dadurch gekennzeichnet, dass der Weg in der Steuereinheit (3) relativ zu Merkmalen (11) der Oberfläche (7) definiert ist, das System eine Sensoreinheit (12) zum Erfassen der Position der Merkmale (11) der Oberfläche (7) in dem Referenzkoordinatensystem umfasst, und die Steuereinheit (3) eingerichtet ist, den von der Auftrageinheit (1, 4) zu verfolgenden Weg in dem Referenzkoordinatensystem anhand der erfassten Positionen der Merkmale (11) festzulegen.System for distributing a paste or liquid on a surface (7) that can be variably placed in a reference coordinate system, with an application unit (1, 4) for applying the paste or liquid to the surface (7) and a control unit (3) for controlling the movement of the Application unit (1, 4) along a path defined on the surface (7) and the delivery of the paste or liquid along the path, characterized in that the path in the control unit (3) is relative to features (11) of the surface (7) is defined, the system comprises a sensor unit (12) for detecting the position of the features (11) of the surface (7) in the reference coordinate system, and the control unit (3) is set up to track the path to be followed by the application unit (1, 4) to be defined in the reference coordinate system on the basis of the detected positions of the features (11). System nach Anspruch 1, bei dem die Steuereinheit (3) eingerichtet ist, während der Verfolgung des Weges Positionen von Merkmalen (11) der Oberfläche in dem Referenzkoordinatensystem zu erfassen und den von der Auftrageinheit (1, 4) noch zu verfolgenden Weg in dem Referenzkoordinatensystem anhand der erfassten Positionen zu aktualisieren.System according to Claim 1 , in which the control unit (3) is set up to detect positions of features (11) of the surface in the reference coordinate system while the path is being followed and the path to be followed by the application unit (1, 4) in the reference coordinate system based on the recorded positions to update. System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Auftrageinheit (1, 4) mehrere in einer Reihe angeordnete Düsen (9) zum Abgeben der Paste oder Flüssigkeit in Form eines sich entlang des Weges erstreckenden Streifens (8) umfasst.System according to Claim 1 or 2 in which the application unit (1, 4) comprises several nozzles (9) arranged in a row for dispensing the paste or liquid in the form of a strip (8) extending along the path. System nach Anspruch 3, bei dem die Steuereinheit (3) eingerichtet ist, die Reihe senkrecht zur Bewegungsrichtung der Auftrageinheit (1, 4) entlang des Weges auszurichten.System according to Claim 3 , in which the control unit (3) is set up to align the row perpendicular to the direction of movement of the application unit (1, 4) along the path. System nach Anspruch 3 oder 4, bei dem die Steuereinheit (3) eingerichtet ist, die Düsen (9) einzeln zu betätigen.System according to Claim 3 or 4th , in which the control unit (3) is set up to actuate the nozzles (9) individually. System nach Anspruch 5, bei dem, wenn der Weg eine Kurve beschreibt, die Steuereinheit (3) eingerichtet ist, eine zur Außenseite der Kurve gelegene Düse (9) häufiger zu betätigen als eine zur Innenseite der Kurve gelegene.System according to Claim 5 , in which, if the path describes a curve, the control unit (3) is set up to actuate a nozzle (9) located on the outside of the curve more frequently than one located on the inside of the curve. System nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei dem die Länge der Reihe von Düsen (9) größer ist als die Breite des Streifens (8), und bei dem die Steuereinheit (3) eingerichtet ist, die Position des Streifens (8) durch selektives Betätigen oder Nichtbetätigen von Düsen (9) an den Enden der Reihe zu steuern.System according to one of the Claims 3 to 6th , in which the length of the row of nozzles (9) is greater than the width of the strip (8), and in which the control unit (3) is arranged to determine the position of the strip (8) by selectively actuating or not actuating nozzles (9 ) at the ends of the row. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Auftrageinheit (1, 4) einen die Düsen (9) aufweisenden Druckkopf (4) und einen Roboterarm (1) zum Führen des Druckkopfs (4) entlang des Weges umfasst.System according to one of the preceding claims, in which the application unit (1, 4) comprises a print head (4) having the nozzles (9) and a robot arm (1) for guiding the print head (4) along the path. System nach Anspruch 8, bei dem die Sensoreinheit (12) in den Druckkopf (4) integriert ist.System according to Claim 8 , in which the sensor unit (12) is integrated in the print head (4). System nach Anspruch 8 oder 9, bei dem der Druckkopf (4) einen Abstandssensor (12, 14) umfasst.System according to Claim 8 or 9 , in which the print head (4) comprises a distance sensor (12, 14). System nach Anspruch 8, 9 oder 10, bei dem der Druckkopf (4) einen Sensor (14) zum Erfassen der auf die Oberfläche (7) aufgetragenen Paste oder Flüssigkeit umfasst.System according to Claim 8 , 9 or 10 , in which the print head (4) comprises a sensor (14) for detecting the paste or liquid applied to the surface (7). System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Merkmale eine Kante (11) der Oberfläche (7) umfassen.System according to one of the preceding claims, in which the features comprise an edge (11) of the surface (7). System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Paste oder Flüssigkeit ein Primer, insbesondere für eine Klebung, istSystem according to one of the preceding claims, in which the paste or liquid is a primer, in particular for an adhesive bond
DE202021102070.9U 2021-04-19 2021-04-19 System for distributing a paste or liquid Active DE202021102070U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202021102070.9U DE202021102070U1 (en) 2021-04-19 2021-04-19 System for distributing a paste or liquid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202021102070.9U DE202021102070U1 (en) 2021-04-19 2021-04-19 System for distributing a paste or liquid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202021102070U1 true DE202021102070U1 (en) 2021-04-23

Family

ID=75896767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202021102070.9U Active DE202021102070U1 (en) 2021-04-19 2021-04-19 System for distributing a paste or liquid

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE202021102070U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3698881B1 (en) Coating method and coating apparatus for same
EP2705905B1 (en) Method and apparatus for printing pictures on and/or painting the surfaces of objects
DE102017114280B4 (en) Method for printing a curved surface and device for printing three-dimensional surfaces
EP3002128B1 (en) Method for printing on a curved surface of an object with an ink jet head
DE102004017801B4 (en) Service station architecture and method for a drum printer
EP0137313B1 (en) Device for an ink jet apparatus for marking recording mediums
DE102009004878A1 (en) Process for coating, in particular painting, a surface and digital coating system
DE60219098T2 (en) Maintenance-type inkjet printer and method of maintaining the printer
DE102010038332B4 (en) Coating process of at least one side surface of a tabular material
DE102014221103A1 (en) A method of producing an imprint on an object having a curved surface
DE102015203798A1 (en) Apparatus for printing a curved surface of an object
EP3512707B1 (en) Method and device for ink-jet application on sheet-type substrates
DE102020101845A1 (en) Process for spraying cold glue onto pallets for labels and labeling unit for containers
DE102009027743A1 (en) Paint application device with acceleration sensor
DE102013217686A1 (en) Device for printing on three-dimensional objects
DE202021102070U1 (en) System for distributing a paste or liquid
DE3919080A1 (en) Automatic handling system for fixing components onto feed tape - has handling unit receiving components from vibratory unit and positioning correctly
EP2985235B1 (en) Label application device with a seal label application device
DE19820149B4 (en) Device for marking large flat surfaces
DE3418258A1 (en) Apparatus for removing coating films from a stack of coating films and for delivering them to a folding table
DE20012946U1 (en) Inkjet printer, in particular for labeling packages
EP0088292A2 (en) Piezoelectrically driven writing element for recording apparatuses
DE102018124754B4 (en) Screen printing device with a screen printing stencil and with at least two squeegee systems involved in the printing process
DE102016220970A1 (en) Printing machine for printing at least one print image on a printing substrate surface
AT522737B1 (en) Process for digital printing on a profile strip

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification
R082 Change of representative

Representative=s name: MAIWALD GMBH, DE

R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years