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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Erfassung von Fehlern
oder Schäden
in einer Lackierung; insbesondere ein System zur Erfassung von Fehlern
oder Schäden
in einer Lackierung, die das Anordnen eines zu untersuchenden Objekts
auf einem Träger,
das Anfertigen eines Bildes des Objekts durch einen Prüfroboter,
während
der Träger
mit dem darauf angebrachten Objekt weiterbewegt wird, und das Feststellen
solcher Fehler oder Schäden
in einer Lackierung, die auf der Oberfläche des Objekts ausgebildet
worden ist, umfaßt,
indem das Bild des Objekts mit einer Bildverarbeitungseinrichtung
verarbeitet wird.
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So
weist z. B. eine Fertigungsstraße
für die Vorbereitung
oder die Montage von selbstfahrenden Fahrzeugen eine Naßschleifnebenstraße zum Schleifen
der Kraftfahrzeugkarosserien in einem nassen Zustand auf, die sich
an der Seite stromabwärts einer
Nebenstraße
für das
Lackieren der Kraftfahrzeugkarosserien mit einer Zwischenüberzugsfarbe befindet.
Die Naßschleifnebenstraße ist an
ihrer stromaufwärtigen
Seite mit einer Kraftfahrzeugmodellerfaßungsstation, an ihrer mittleren
Seite mit einer Überzugsfehlererfassungsstation
und an ihrer stromabwärtigen
Seite mit einer Reparaturstation versehen. Die Kraftfahrzeugkarosserien
werden bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit ent lang der gesamten
Länge durch
verschiedene Stationen transportiert, während sie mit einem Kettenförderer gehalten
werden oder darauf geladen sind.
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In
der Überzugsfehlererfassungsstation
werden die Kraftfahrzeugkarosserien einer Untersuchung dahingehend
unterzogen, ob Fehler oder Schäden
bei der auf ihren Oberflächen
ausgebildeten Lackierung verursacht worden sind. Die Überzugsfehlererfassungsstation
weist einen dort angeordneten Prüfroboter
auf, der wiederum mit einer Bildaufnahmeeinheit versehen ist, die
dazu dient, ein Bild von der Oberfläche der auf der Kraftfahrzeugkarosserie
als zu untersuchendes Objekt ausgebildeten Lackierung zu nehmen,
z. B. während
der Prüfroboter
mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit in der Richtung bewegt wird,
die der Bewegungsrichtung der Kraftfahrzeugkarosserie entgegengesetzt
ist. Ein Bild von mehreren Bereichen der Kraftfahrzeugkarosserie
wird von dem Prüfroboter
an verschiedenen Stellen aufgenommen.
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Die
aufgenommenen Bilder werden der Verarbeitung durch einen Bildprozessor
unterzogen, und wenn irgendwelche Fehler oder Schäden bei
der auf der Kraftfahrzeugkarosserie ausgebildeten Lackierung erfaßt werden,
werden diese Fehler oder Schäden
in der Reparaturstation repariert, die sich auf der Seite stromabwärts der Überzugsfehlererfassungsstation
befindet. Die Fehler oder Schäden
können
mit einem Schleif- oder Polierwerkzeug repariert werden, das an
dem Prüfroboter
befestigt ist.
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So
offenbart z. B. die japanische ungeprüft veröffentlichte Patentschrift Nr.
62-233,710 eine Bildaufnahmeeinheit, die so ausgelegt ist, daß sie Bildaufnahmen
von mehreren Bereichen machen kann. Diese Bildaufnahmeeinheit kann
Fehler oder Schäden
auf der Oberfläche
eines zu untersuchenden Objekts, wie z. B. einer Lackierung auf
einem Kraftfahrzeugkarosserieblech, erfassen, indem ein Laserlichtstrahl
auf die Oberfläche
der darauf ausgebildeten Lackierung ausgestrahlt wird.
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Andererseits
zieht man in Betracht, daß Fehler
und Schäden,
die auf der Oberfläche
einer Lackierung, die auf dem Objekt ausgebildet worden ist, verursacht
worden sind, dadurch erfaßt
werden, daß ein Prüfroboter
ein Bild des Objekts anfertigen kann, während das auf dem Träger aufgeladene
Objekt zusammen mit dem Träger
transportiert wird, und daß das
Bild davon dann einer Bildverarbeitung mit einer Bildverarbeitungseinrichtung
unterzogen wird.
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Aus
der deutschen Patentanmeldung
DE 41 21 464 A1 ist eine Vorrichtung zur
Feststellung von Oberflächendefekten,
insbesondere zur Feststellung von Lackierfehlern, bekannt, bei der
die lackierte Oberfläche
einer Karosserie zur Überprüfung an
einer Inspektionsrobotereinheit vorbeibewegt wird. Das mit der Inspektionsrobotereinheit
aufgenommene Signal wird von einer Bildverarbeitungseinheit verarbeitet.
Aus der deutschen Patentschrift
DE 37 12 513 C2 ist eine Vorrichtung zur Überprüfung der Oberfläche einer
lackierten Kraftfahrzeugkarosserie auf Lackierungsfehler bekannt.
Die zu überprüfende Kraftfahrzeugkarosserie
wird durch ein zu der Vorrichtung gehöriges Portal hindurchgeschoben,
wobei alle 10 mm des Karosserievorschubes ein Bild gefertigt wird.
Das US-Patent 4,831,561 beschreibt einen Positionsdetektor, mit
dem die Position einer Fahrzeugkarosserie in einer Fahrzeuglackieranlage
erfaßt
werden kann. Die Erfassung der Position erfolgt durch drei eindimensionale
Sensoren, die unterschiedlich ausgerichtet sind.
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Wenn
der Träger
mit einem Förderband
oder einer ähnlichen
Einrichtung transportiert wird, kann es passieren, daß aufgrund
von Ladungsänderungen oder
aufgrund des Anlaufs oder der Unterbrechung des Trägers oder
aus anderen Gründen
eine wogende Bewegung auftritt. Außerdem kann aufgrund eines
freien Raumes zwischen dem Förderer
und dem darauf geladenen Träger
eine Abweichung zwischen der tatsächlichen Lage des Trägers und
seiner erfaßten
Lage verursacht werden. Diese Dinge können dazu führen, daß eine tatsächliche Bildaufnahmenbreite
eine unterschiedliche Größe aufweist,
nicht konstant ist und zu dem Risiko von fehlenden Untersuchungen
führt.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein System zur Erfassung
von Fehlern oder Schäden
in oder auf einer Lackierung, die auf einem zu untersuchenden Objekt
ausgebildet ist, vorzusehen, das so ausgelegt ist, daß es einen
tatsächlichen Bewegungsbetrag
oder eine Bewegungsstrecke mit hoher Genauigkeit und ohne, daß sie irgendeinen nachteiligen
Einfluß aufgrund
des Schwankens des Trägers
erfährt,
erfassen kann.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Verfahren
zur Erfassung von Fehlern oder Schäden in oder auf einer Lackierung vorzusehen,
die auf einem zu untersuchenden Objekt ausgebildet worden ist.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe besteht die vorliegende Erfindung aus einem System
zur Erfassung von Fehlern oder Schäden in oder auf einer auf einem
zu untersuchenden Objekt ausgebildeten Lackierung, das so ausgelegt
ist, daß ein
Prüfroboter ein
Bild dieses Objekts, das auf einem Träger angeordnet ist, anfertigen
kann, während
der Träger
mit dem Objekt weiterbewegt wird, und daß solche Fehler oder Schäden in einer
Lackierung, die auf der Oberfläche
des Objekts ausgebildet ist, dadurch festgestellt werden, daß das Bild
des Objekts mit einer Bildverarbeitungseinrichtung verarbeitet wird,
wobei das System folgendes umfaßt:
eine
erste Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines Bewegungsbetrags
oder einer Bewegungsstrecke des Trägers mit dem darauf angeordneten
Objekt, die so ausgelegt ist, daß sie in direkten Kontakt mit
dem Träger
kommen kann, und
eine erste Steuereinrichtung zum Steuern des
Aufnehmens des Bildes des Objekts durch den Prüfroboter in Reaktion auf eine
Ausgabe von der ersten Erfassungseinrichtung, wenn sich der Träger über eine vorbestimmte
Strecke bewegt.
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Es
wird weiterhin ein Verfahren zur Erfassung von Fehlern oder Schäden in oder
auf einer Lackierung beschrieben, die auf einem zu untersuchenden
Objekt ausgebildet ist, das dazu dient, das Objekt auf einem Träger anzuordnen,
ein Bild des Objekts durch einen Prüfroboter anzufertigen, während dieser
Träger
mit dem darauf angeordneten Objekt transportiert wird, und solche
Fehler oder Schäden einer
Lackierung zu erfassen, die auf der Oberfläche dieses Objekts ausgebildet
ist, indem das Bild des Objekts mit einer Bildverarbeitungseinrichtung
verarbeitet wird; wobei das Verfahren folgendes umfaßt:
einen
ersten Schritt zur Erfassung eines Bewegungsbetrags oder einer Bewegungsstrecke
des Trägers mit
dem darauf angeordneten Objekt, indem eine Erfassungseinrichtung
zur Erfassung des Bewegungsbetrags oder der Bewegungsstrecke des
Trägers
in direkten Kontakt mit dem Träger
gebracht wird, und
einen zweiten Schritt zum Anfertigen des
Bildes davon durch den Prüfroboter,
wenn ein vorbestimmter Betrag oder eine vorbestimmte Bewegungsstrecke des
Trägers
in dem ersten Schritt erfaßt
wird.
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Ein
weiterer Aspekt ist in einem Verfahren zur Erfassung von Fehlern
oder Schäden
in oder auf einer Lackierung zu sehen, die auf einem zu untersuchenden
Objekt ausgebildet ist, das dazu dient, das Objekt auf dem Träger anzuordnen,
ein Bild des Objekts durch einen Prüfroboter anzufertigen, während der
Träger
mit dem darauf angeordneten Objekt bewegt wird, und Fehler oder
Schäden
in einer Lackierung zu erfassen, die auf der Oberfläche des
Objekts ausgebildet ist, indem das Bild des Objekts mit einer Bildverarbeitungseinrichtung
verarbeitet wird, wobei das Verfahren folgendes umfaßt:
einen
ersten Schritt zur Erfassung eines Bewegungsbetrags oder einer Bewegungsstrecke
des Trägers mit
dem darauf angeordneten Objekt, indem eine Erfassungseinrichtung
zur Erfassung des Bewegungsbetrags oder der Bewegungsstrecke des
Trägers
in direkten Kontakt mit dem Träger
gebracht wird,
einen zweiten Schritt zum Anfertigen des Bildes durch
den Prüfroboter,
wenn ein vorbestimmter Bewegungsbetrag oder eine vorbestimmte Bewegungsstrecke
des Trägers
in dem ersten Schritt erfaßt
wird, und
einen dritten Schritt zur Erfassung von Fehlern oder Schäden in oder
auf der Oberfläche
der Lackierung durch Verarbeiten des Bildes, das in dem zweiten Schritt
gemacht worden ist.
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Weitere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
im Laufe der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen deutlich. Es zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf die Struktur einer Einrichtung zum Folgen der synchronen
Bewegung des Trägers,
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2 eine
Seitenansicht von 1,
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3 eine
schematische Vorderansicht zum Beschreiben der Erfassung der Lage
der Kraftfahrzeugkarosserie oder des Trägers während eines kontinuierlichen
Transfers der Kraftfahrzeugkarosserien oder der Träger,
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4 eine
schematische Draufsicht auf 3,
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5 ein
Blockdiagramm, das das Steuersystem der Einrichtung zum Folgen der
synchronen Bewegung des Trägers
zeigt,
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6 eine
schematische Veranschaulichung einer Bildaufnahmebreite eines Bildes
eines zu untersuchenden Objekts,
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7 ein
Flußdiagramm,
das die Abläufe der
Steuerung zur Erfassung der Lage der Kraftfahrzeugkarosserie oder
des Trägers
zeigt,
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8 eine
schematische Veranschaulichung, die ein Hochgeschwindigkeitsaufnahmesystem
während
des kontinuierlichen Transfers der Kraftfahrzeugkarosserien zeigt,
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9 ein
Blockdiagramm, das das Steuersystem für das Hochgeschwindigkeitsaufnahmesystem
zeigt, und
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10 eine
schematische Draufsicht auf eine Naßschleifnebenstraße.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun im folgenden anhand von Beispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen genauer erläutert.
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10 zeigt
eine Naßschleifnebenstraße, die
sich an der Seite stromabwärts
einer Zwischenlackiernebenstraße
L in einer Kraftfahrzeugkarosseriefertigungsstraße befindet.
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Die
Naßschleifnebenstraße L umfaßt eine Fahrzeugmodellerfassungsstation
L1, die sich auf ihrer stromaufwärtigen
Seite befindet, eine Überzugfehlererfassungsstation
L2, die sich dazwischenliegend auf ihrer stromaufwärtigen Seite
befindet, eine Reparaturstation L3, die sich dazwischenliegend auf ihrer
stromabwärtigen
Seite befindet, und eine Wasserwaschstation L4 auf ihrer stromabwärtigen Seite. Nachdem
die Kraftfahrzeugkarosserien B mit einer Zwischenfarbe überzogen
worden sind, werden sie zu einem Träger (nicht dargestellt) transportiert,
der so angeordnet ist, daß er
durch einen Kettenförderer bewegt
werden kann, der in der Naßschleifnebenstraße L derart
angeordnet ist, daß er
sich mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit entlang der gesamten
Länge durch
verschiedene Stationen bewegt. In 10 ist
mit dem Bezugszeichen 3 eine Bahn bezeichnet, auf der die
Träger
mit den darauf angeordneten Kraft fahrzeugkarosserien B bewegt werden sollen.
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Die
Kraftfahrzeugmodellerfassungsstation L1 ist mit einer Vielzahl von
Sensoren d zur Erfassung der Modelle der Kraftfahrzeugkarosserien
B versehen, von denen jeder einen lichtemittierenden Abschnitt b
und einen lichtempfangenden Abschnitt c umfaßt.
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Die Überzugsfehlererfassungsstation
L2 weist mindestens zwei Grundflächen
e und e auf, die sich, wenn man diese von der stromabwärtigen Seite aus
betrachtet, jeweils auf der linken und der rechten Seite entlang
oder parallel zu der Bahn 3, auf der die Kraftfahrzeugkarosserien
B durch die Naßschleifnebenstraße transportiert
werden, befinden. Auf der auf der linken Seite der Bahn 3 befindlichen
Grundfläche e
sind ein erster Roboter R1 und ein zweiter Roboter R2 angebracht,
die beide im rechtwinkligen Koordinatensystem arbeiten. Auf der
sich auf der rechten Seite von der Bahn 3 befindenden Grundfläche e ist ein
dritter Roboter R3 angebracht, der auch im rechtwinkligen Koordinatensystem
arbeitet. Der erste Prüfroboter
R1 ist mit einer Bildaufnahmeeinheit zur Aufnahme eines Bildes von
mehreren Bereichen, die vorher an mehreren Bereichen wie z. B. einer
Motorhaube, einem Dach oder einem Kofferraumdeckel einer Kraftfahrzeugkarosserie
B festgelegt worden sind, und mit einem Schleif- oder Polierwerkzeug zum
Abschleifen von beschädigten
Flächen
einer Lackierung in dem Bereich, der mit der Bildaufnahmeeinheit
abgebildet wird, versehen, um dadurch Fehler oder Schäden in oder
auf der Lackierung zu reparieren. Der zweite Prüfroboter R2 ist mit einer Bildaufnahmeeinheit
zum Aufnehmen eines Bildes von mehreren Bereichen versehen, die
an mehreren Bereichen wie z. B. einem linken vorderen Kotflügel, einer
linken Seitentüre
und einem linken hinteren Kotflügel
der Kraftfahrzeugkarosserie B, vorher festgelegt worden sind, und mit
einem Schleif- oder Polierwerkzeug zum Abschleifen von beschädigten Flächen einer
Lackierung in dem Bereich, der mit der Bildaufnahmeinheit abgebildet
werden soll, versehen, um dadurch die Fehler oder Schäden in oder
an der Lackierung zu reparieren. Der dritte Prüfroboter R3 ist mit einer Bildaufnahmeeinheit
zum Aufnehmen eines Bildes von vielen Bereichen, die an einer Vielzahl
von Bereichen, z. B. einem rechten vorderen Kotflügel, einer
rechten Seitentüre
und einem rechten hinteren Kotflügel
der Kraftfahrzeugkarosserie B festgelegt worden sind, und mit einem
Schleif- oder Polierwerkzeug zum Abschleifen von beschädigten Flächen einer
Lackierung in dem mit der Bildaufnahmeinheit abzubildenden Bereich
versehen, um dadurch Fehler oder Schäden in oder an der Lackierung zu
reparieren.
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Das
Bild jeder der Vielzahl von Bereichen wird mit der entsprechenden
Bildaufnahmeeinheit aufgenommen, während jeweils der erste Prüfroboter R1,
der zweite Prüfroboter
R2 und der dritte Prüfroboter
R3 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in der Richtung entgegengesetzt
zu der Bewegungsrichtung der Kraftfahrzeugkarosserien B bewegt wird. Jede
der Bildaufnahmeeinheiten, die an den jeweiligen Robotern R1, R2
und R3 angebracht sind, ist so angeordnet, daß sie ein Bild der Vielzahl
von Bereichen, die auf der Fahrzeugkarosserie B vorher festgelegt
worden sind, mit einer vorherbestimmten Zeitsteuerung aufnimmt.
Die Bildsignale werden dann verarbeitet, und wenn Fehler oder Schäden, die
repariert werden müssen,
aus Bilddaten erfaßt
werden, kann der Roboter, der sich an der Stelle in dem Bereich
befindet, der den Fehlern oder Schäden entspricht, sofort synchron
zu der Kraftfahrzeugkarosserie B in der Richtung entlang oder parallel
zu der Bewegungsrichtung des Trägers
bewegt werden, wobei die Kraftfahrzeugkarosserie B darauf angeordnet
ist, und diese Fehler oder Schäden
werden mit dem Schleif- oder Polierwerkzeug repariert, das an dem jeweiligen Roboter
angebracht ist.
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Die
Reparaturstation L3 ist vorgesehen, damit die Fehler oder Schäden manuell
von einer Bedienperson repariert werden können, die mit den Prüfrobotern
R1, R2 und R3 nicht repariert werden können.
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Die
Wasserwaschstation L4 ist angeordnet und so ausgelegt, daß sie die
Kraftfahrzeugkarosserie B mit Wasserduschen f, g und h waschen kann, nachdem
die Karosserie B in den vorhergehenden Stationen L2 und L3 repariert
worden ist.
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Es
sei angemerkt, daß in 10 jeder
der Prüfroboter
R1, R2 und R3 in einer ortsfesten Art und Weise festgesetzt werden
kann, wie im folgenden noch beschrieben werden wird. In diesem Fall
kann aber jeder der Prüfroboter
R1, R2 uns R3 mit einer Bildaufnahmeeinheit, aber ohne irgendein
Schleif- oder Polierwerkzeug zur Reparatur der Fehler oder Schäden versehen
sein, die von der Bildaufnahmeeinheit erfaßt worden sind, die an dem
jeweiligen Prüfroboter
angebracht ist, und diese Fehler oder Schäden werden in einer Station
der Straße
L repariert, die auf die Überzugsfehlererfassungsstation
L2 folgt.
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Im
folgenden wird eine genaue Beschreibung eines Beispiels der Überzugsfehlererfassungsstation
L2 unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 gegeben.
Bei diesem Beispiel ist die Station L2 mit Prüfrobotern R versehen, die jeweils
den Prüfrobotern
R1, R2 und R3 entsprechen, jeweils von der ortsfesten Art sind und
jeder ausschließlich
zur Aufnahme eines Bildes der Bereiche dient, die vorher an der Kraftfahrzeugkarosserie
B festgelegt worden sind.
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Wie
in den 1 und 2 gezeigt wird, wird auf einem
Träger 1 eine
Kraftfahrzeugkarosserie 2 geladen und der Träger 1 wird
auf und entlang einer Bahn 3 bewegt. Der Träger ist
mit einem vorstehenden Element 4 versehen, das nach vorne
und nach unten ausgehend von dem Bodenabschnitt eines Aufbaus des
Trägers 1 vorsteht.
Das vorstehende Element 4 ist an seinem oberen Ende mit
einem Eingriffsbolzen 5 versehen, der sich vertikal erstreckt, um
mit dem Eingriffsabschnitt 6a eines Förderers 6 zum Transportieren
der Kraftfahrzeugkarosserien 2 in Eingriff zu kommen. Die
Träger 1 können dadurch transportiert
werden, daß der
Förderer 6 angetrieben wird.
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Die
Kraftfahrzeugkarosseriefertigungsstraße befindet sich auf ihrer
Seite entlang oder parallel zu einer Roboterarbeitszone Z, in der
sich ein Schienenelement 11 entlang oder parallel zu der
Bahn 3 befindet. Der Schlitten 12 ist auf dem
Schienenelement 11 verschieblich gelagert. Wie in den 3 und 4 zu
sehen ist, weist der Schlitten 12 einen Luftzylinder 13 auf,
der einen Zylinderkörper 13a und
eine Kolbenstange 13b aufweist. Der Luftzylinder 13 ist
so angeordnet, daß seine
Achse die Richtung schneidet, in der sich die Bahn 3 erstreckt,
und die Kolbenstange 13b ist so angeordnet, daß sie sich
in Richtung auf die Seite erstreckt, auf der sich die Bahn 3 befindet.
Wie vor allem in den 3 und 4 gezeigt
ist, ist die Kolbenstange 13b an ihrem oberen Ende mit
einer Befestigungseinheit 16 versehen, die wiederum einen
berührungsfreien
Schalter 14 zur Erfassung des Trägers 1 und eine magnetische
Einrichtung 15 aufweist, die in Kontakt mit dem Träger gebracht
werden kann und die wiederum den Träger 1 anzieht.
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Der
Schlitten 12 ist mit einer Rotationscodiereinrichtung 21 zur
Erfassung eines Bewegungsbetrags oder einer Bewegungsstrecke des
Trägers 1 auf
und entlang dem Schienenelement 11 und mit einem Motor 24 zum
Zurückbringen
des Schlittens 12 in seine Ausgangsposition durch Rotieren
eines Ritzels 23, das mit einer Zahnstange 22 kämmt, die
sich entlang und parallel zu dem Schienenelement 11 erstreckt,
versehen. Wie außerdem
vor allem in der 2 gezeigt ist, weist das Schienenelement 11 einen
berührungsfreien
Schalter 25, der sich an seinem vorderen Abschnitt befindet,
um eine Grenze des Abschnitts zu erfassen, in dem der Schlitten 12 dem
Träger 1 folgen
und sich synchron zu der Bewegung der Trägers 1 bewegen kann,
und einen berührungsfreien
Schalter 26 auf, der sich an seinem hinteren Abschnitt
befindet, um eine Grenze des Abschnitts zu erfassen, in der der
Schlitten 12 in seine Originalstellung zurückgebracht
werden kann.
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Die
Rotationscodiereinrichtung 21 dient dazu, eine Anzahl an
Impulsen in Proportion zu der Anzahl der Umdrehung des Schlittens 12 zu
erzeugen, während
dieser auf und entlang dem Schienenelement 11 gedreht wird,
wenn der Schlitten 12 von dem hinteren Abschnitt des Schienenelements 11 zu
dessen vorderem Abschnitt bewegt wird. Die Rotationscodiereinrichtung 21 kann
von der Art sein, bei der ihr Rotator von der Ritzelart ist, oder
bei der ihr Rotator von der Rollenart ist. Die Rotationscodiereinrichtung 21 kann
in Proportion zu dem Bewegungsbetrag oder der Bewegungsstrecke des
Schlittens 12 gedreht werden, z. B. dadurch, daß der Rotator
der Rotationscodiereinrichtung 21 entweder mit einer Zahnstange 22 in
Eingriff kommt, wenn die Rotationscodiereinrichtung von der Ritzelart
ist, oder daß der
Rotator auf eine flache Oberfläche
des Schienenelements 11 gedrückt wird und diese berührt, wenn
die Rotationscodiereinrichtung von der Rollenart ist.
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Wie
in der 5 zu sehen ist, weist ein Steuerelement 31 eine
Luftzylindersteuereinrichtung 31a als eine zweite Steuereinrichtung
und eine Magnetsteuereinrichtung 31b als eine dritte Einrichtung
auf. Die Luftzylindersteuereinrichtung 31a ist so angeordnet,
daß sie
einen Luftzylinder 13 dadurch ausfährt oder ausdehnt, daß sie ein
Steuerventil 33 in Reaktion auf ein Signal von einem berührungsfreien
Schalter 32 steuert, der sich zwischen den linken und rechten
Schienen der Bahn 3 zum Erfassen der Ankunft der Kraftfahrtzeugkarosserie
B an der vorbestimmten Lage der Bahn 3 befindet. Die Magnetsteuereinrichtung 31b dient
dazu, Signale zum Erregen des Magnets an einen Magneterregungsabschnitt 34 in
Reaktion auf eine Ausgangsgröße von dem
berührungsfreien
Schalter 14 zu erzeugen. Andererseits dient die Magnetsteuereinrichtung 31b dazu,
den Magneterregungsabschnitt 34 mit Signalen zum Unterbrechen
der Erzeugung der Magneterregungssignale zu versorgen, wenn der
berührungsfreie
Schalter 25 seine Ausgangssignale erzeugt, und die Luftzylindersteuereinrichtung 31a dient
dazu, den Luftzylinder 13 dadurch zusammenzuziehen, daß sie das
Steuerventil 33 steuert. Das Steuerelement 31 ist
außerdem mit
einer Motorantriebssteuereinrichtung 31c als eine vierte
Steuereinrichtung versehen, die so angeordnet ist, daß sie den
Motor 24 antreibt, indem sie einen Motorsteuerabschnitt 35 mit
Antriebssignalen in Reaktion auf Signale zum Zusammenziehen des
Luftzylinders 13 von der Luftzylindersteuereinrichtung 31a versorgt
und die Rotation des Motors 24 beendet, indem sie den Motorsteuerabschnitt 35 mit
Signalen zum Beenden der Rotation des Motors 24 in Reaktion auf
ein Signal von dem berührungsfreien
Schalter 26 beliefert. Die Luftzylindersteuereinrichtung 31a,
die Magnetsteuereinrichtung 31b und die Motorantriebssteuereinrichtung 31c bilden
einen Steuerelementabschnitt 31A zum Steuern der synchronen
Bewegung des Schlittens 12 mit dem Träger 1.
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Desweiteren
weist das Steuerelement 31 eine Berechnungseinrichtung 31d und
eine Bildaufnahmesteuereinrichtung 31e als eine erste Steuereinrichtung
auf, wobei die Berechnungseinrichtung 31d zum Berechnen
eines Betrags oder einer Strecke der Bewegung des Trägers 1 in
Reaktion auf Signale von der Rotationscodiereinrichtung 21 während des
Zeitraums, in dem der Träger 1 in
der Roboterarbeitszone Z bewegt wird, vorgesehen ist, und die erste
Steuereinrichtung 31e dafür vorgesehen ist, daß ein Prüfroboter
R mit einer Bildaufnahmeeinheit CM ein Bild von der Kraftfahrzeugkarosserie
B in Reaktion auf Signale von der Berechnungseinrichtung 31d immer
dann anfertigt, wenn der Träger 1 um
einen vorbestimmten Betrag oder eine vorbestimmte Strecke auf der
Bahn 3 bewegt worden ist. Der Prüfroboter R ist angeordnet und
einem Bildprozessor (nicht dargestellt) als einer Bildverarbeitungseinrichtung
zugeordnet, um das Bild in einer vorbestimmten Bildaufnahmebreite
W (mit einer Überlappungsbreite
W') anzufertigen,
wie in 6 gezeigt ist, und um Fehler oder Schäden auf
einer Lackierung des zu untersuchenden Objekts zu entdecken, indem
das Bild einer Bildverarbeitung mit der Bildverarbeitungseinrichtung
unterzogen wird.
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Im
folgenden wird eine Folge der Verarbeitung zum Erfassen der Lage
des Trägers 1 unter
Bezugnahme auf die 7 beschrieben.
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Zuerst
wird bei Schritt S1 eine Entscheidung getroffen, um aus einem Signal
von dem berührungsfreien
Schalter 32 zu bestimmen, ob der Träger 1 an einer vorbestimmten
Lage auf der Bahn 3 angekommen ist. Wenn die Entscheidung
bei Schritt S1 Ja lautet, dann geht der Programmfluß zu Schritt
S2, bei dem der Luftzylinder 13 betätigt wird und die Befestigungseinheit 16 nach
vorne schiebt, um dadurch in direkten Kontakt mit dem Träger 1 zu
kommen. Wenn aber bei Schritt S1 festgestellt wird, daß der Träger 1 noch
nicht an der vorbestimmten Stellung auf der Bahn 3 angekommen
ist, dann wird die Entscheidung bei Schritt S1 so oft wiederholt,
bis der Träger 1 mit der
darauf befindlichen Kraftfahrzeugkarosserie B dort ankommt.
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Nachdem
die Befestigungseinheit 16 im Schritt S2 nach vorne gestoßen worden
ist, wird desweiteren bei Schritt S3 eine Entscheidung getroffen, um
anhand eines Signals von dem berührungsfreien Schalter 14 festzustellen,
ob der Träger 1 eintritt
und sich an einer vorbestimmten Stellung der Bahn 3 befindet.
Wenn bei Schritt S3 festgestellt wird, daß sich der Träger 1 an
der vorbestimmten Lage auf der Bahn 3 befindet, dann geht
der Programmfluß zu Schritt
S4, bei dem die Magneteinrichtung 15 erregt wird, um dadurch
den Träger 1 anzuziehen.
Wenn die Entscheidung bei Schritt S3 aber anzeigt, daß in der vorbestimmten
Lage kein Träger 1 vorhanden
ist, dann geht der Programmfluß zurück zu Schritt
S3, so daß der
Prozess bei Schritt S3 wiederholt wird, bis der Träger 1 an
seiner vorbestimmten Lage auf der Bahn 3 entdeckt wird.
Wenn die Magneteinrichtung 15 erregt ist, kann die Magneteinrichtung 15 in
direkten Kontakt mit dem Träger 1 kommen,
indem sie den Träger 1 anzieht,
wodurch die Bewegung des Schlittens 12 synchron zu der
Bewegung des Trägers 1 durch
den Luftzylinder 13 sicher gehalten wird.
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Dann
wird bei Schritt S5 auf der Basis eines Signals von dem berührungsfreien
Schalter 25 festgestellt, ob der Schlitten 12 bzw.
der Träger 1 an
einer vorbestimmten Grenze seiner synchronen Bewegung angekommen
ist. Wenn die Entscheidung bei Schritt S5 anzeigt, daß der Schlitten 12 seine
Grenze erreicht hat, dann geht der Programmfluß zu Schritt S6, bei dem die
Erregung der Magneteinrichtung 15 beendet wird, und dann
wird zu Schritt S7 gegangen, bei dem bewirkt wird, daß sich der
Luftzylinder 13 zusammenzieht, und die Befestigungseinheit 16 wird
in ihre Originalstellung zurückgebracht.
Wenn bei Schritt S5 aber festgestellt wird, daß der Schlitten 12 seine
Bewegungsgrenze noch nicht erreicht hat, wird die Entscheidung bei
Schritt S5 wiederholt, bis der Schlitten 12 an seiner vorbestimmten
Bewegungsgrenze ankommt. Während
des Zeitraums, in dem die Entscheidung bei Schritt S5 wiederholt
wird, wird der Vorgang, bei dem der Prüfroboter das Bild der Kraftfahrzeugkarosserie
B anfertigt, durchgeführt, um
die Fehler oder Schäden
in oder auf der auf der Kraftfahrzeugkarosserie B ausgebildeten
Lackierung zu erfassen.
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Nachdem
die Befestigungseinheit 16 bei Schritt S7 in ihre Ausgangslage
zurückgebracht
worden ist, wird der Motor 24 durch den Motorsteuerabschnitt 35 bei
Schritt S8 angetrieben, woraufhin dann zu Schritt S9 gegangen wird,
bei dem auf der Basis eines Signals von dem berührungsfreien Schalter 26 festgestellt
wird, ob der Schlitten 12 zu seiner vorbestimmten Rückkehrbewegungsgrenze
zurückgekehrt ist.
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Wenn
bei Schritt S9 festgestellt wird, daß der Schlitten 12 zu
seiner Rücklaufbewegungsgrenze
zurückgekehrt
ist, dann geht der Programmfluß zu Schritt
S10, bei dem der Motor 24 abgeschaltet wird. Wenn die Entscheidung
bei Schritt S9 aber ein negatives Ergebnis ergibt, dann wird der
Vorgang bei Schritt S9 wiederholt, bis der Schlitten 12 an
seiner Rückkehrbewegungsgrenze
ankommt.
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Obwohl
die Magneteinrichtung für
die Befestigungseinrichtung bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung
verwendet wird, ist die Befestigungseinrichtung nicht auf die Magneteinrichtung
beschränkt,
und es kann jegliche Befestigungseinrichtung verwendet werden, die
in direkten Kontakt mit dem Träger 1 kommen
kann, wie z. B. ein Befestigungsglied.
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Wie
oben bereits beschrieben worden ist, ist das erste Ausführungsbeispiel
der Erfindung so ausgelegt, daß es
einen Betrag oder eine Strecke der Bewegung des Trägers 1 dadurch
erfassen kann, daß es
den Schlitten 12, der als die Einrichtung zum Erfassen
eines Betrags oder einer Strecke der Bewegung des Trägers dient,
in direkten Kontakt mit dem Träger 1 bringt
und ein Bild der auf den Träger 1 geladenen
Kraftfahrzeugkarosserie durch den Prüfroboter R anfertigt, wenn
der Träger 1 um
einen vorbestimmten Bewegungsbetrag oder über eine vorbestimmte Bewegungsstrecke
befördert
wird. Folglich können
durch das System nach dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung Fehler oder Schäden
auf der Oberfläche
der auf der Kraftfahrzeugkarosserie B ausgebildeten Lackierung erfaßt werden,
ohne daß es
zu einer Abweichung der Lage des Prüfroboters R relativ zu der
Stellung des Trägers 1 kommt.
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Unter
Bezugnahme auf die 8 und 9 wird nun
eine Beschreibung eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung vorgenommen, das auf ein Beispiel gerichtet ist, bei dem eine
Prüfrobotereinrichtung
so angeordnet ist, daß sie
sich relativ zu der Bewegung des Trägers bewegt.
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Wie
in der 8 gezeigt ist, wird ein Träger 42 mit einer Kraftfahrzeugkarosserie 41 durch
einen Kettenförderer
oder eine andere Fördereinrichtung
in der Richtung bewegt, die mit dem Bezugssymbol "A" angegeben ist, und ein Prüfroboter 43,
der dem Prüfroboter
R1, R2 oder R3 entspricht, ist so angeordnet, daß er sich mit einer Roboterbetätigungseinrichtung 44 in
der Richtung bewegt, die mit dem Bezugssymbol "B" angegeben
ist und der Richtung A entgegengesetzt ist. Der Träger 42 weist
einen ersten Detektor 46 zum Erfassen eines Bewegungsbetrags
oder einer Bewegungsstrecke des Trägers 42 auf, und der
Prüfroboter 43 weist
einen zweiten Detektor 47 zum Erfassen eines Bewegungsbetrags oder
einer Bewegungsstrecke des Prüfroboters 43 auf.
In 8 stellen die Pfeile, die zwischen den von einem
Kreis umgebenen Bezugszeichen 1–2, 2–3, 3–4, 4–5 und 5–6 angeordnet
und somit miteinander verbunden sind, jeweils die gedachte Bewegungslinie
des Prüfroboters 43 dar,
vor allem die Bewegungslinie der Bildaufnahmeinheit, die an dem Prüfroboter 43 angeordnet
ist.
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9 zeigt
das Steuersystem zum Steuern der Bewegung des Trägers 42 und des Prüfroboters 43.
Von dem ersten Detektor 46 werden Signale zu einem ersten
Generator 51 übertragen,
der wiederum Impulssignale B erzeugt, die einen Transport des Trägers 42 über eine
konstante Strecke anzeigen. Andererseits liefert der zweite Detektor 47 Signale
an einen zweiten Generator 52, der wiederum Impulssignale
A erzeugt, die einen Transport des Prüfroboters über eine konstante Strecke
anzeigen.
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Der
erste Detektor 46 und der zweite Detektor 47 können jeweils
eine Rotationscodiereinrichtung umfassen. Bei dem ersten Detektor 46,
der die Rotationscodiereinrichtung umfaßt, kann sich der Rotator an
einer Stelle befinden, an der er in Kontakt mit der Bahn 3 kommt
oder mit einer Zahnstange in Eingriff kommt, die in der Bahn 3 angeordnet
ist, wie in den 1 bis 3 gezeigt
ist. Andererseits kann bei dem zweiten Detektor 47, der
die Rotationscodiereinrichtung umfaßt, der Rotator so angeordnet sein,
daß er
in Kontakt mit einer Bahn, auf und entlang der sich der Prüfroboter 43 bewegt,
oder mit einer Zahnstange kommt, die in so einer Bahn angeordnet
ist.
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Die
sowohl von den ersten als auch den zweiten Generatoren 51 und 52 erzeugten
Impulssignale werden an die Impulsaddiervorrichtung 53 übertragen,
von der sie addiert werden. Die sich ergebenden Signale werden dann
an einen dritten Generator übertragen,
um Impulssignale für
das Anfertigen eines Bildes des zu untersuchenden Objekts zu erzeugen.
An den dritten Generator 55 werden Signale übertragen,
die von einer Einstelleinheit 54 zum Einstellen einer Bildaufnahmebreite
erzeugt werden. Dann gibt der dritte Generator 55 Bildaufnahmeimpulssignale
an einen Bildprozessor 56 ab. Somit erlaubt der Bildprozessor 56 dem
Prüfroboter 43,
das Bild des Objekts, wie z. B. das der Kraftfahrzeugkarosserie 41,
durch die Bildaufnahmebreite, die von der Einstelleinheit 54 festgesetzt
worden ist, anzufertigen.
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Wie
oben beschrieben worden ist, werden bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, bei dem der Prüfroboter 43 so angeordnet
ist, daß er
sich bewegen kann, die ersten Steuereinrichtungen zum Steuern des
Aufnehmens des Bildes des Objekts, z. B. Kraftfahrzeugkarosserien,
zusätzlich
zu der Ausgabe der ersten Erfassungseinrichtung, die den Bewegungsbetrag
oder die Bewegungsstrecke des Trägers 42 angibt,
noch mit der Ausgabe der zweiten Erfassungseinrichtung beliefert,
die den Betrag der Bewegungsstrecke des Prüfroboters 43 angibt.
Das Bild des Objekts wird von dem Prüfroboter 43 angefertigt,
wenn die Summe der Beträge
oder der Strecken der ersten und zweiten Erfassungseinrichtungen
den vorgegebenen Wert annimmt. So können Fehler oder Schäden an der
auf dem Objekt ausgebildeten Lackierung mit hoher Genauigkeit erfaßt werden,
ohne daß es
zu einem negativen Einfluß darauf
aufgrund einer Abweichung der Lage des Prüfroboters 43 relativ
zu der Lage des Trägers 42 kommt.
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Die
vorliegende Erfindung ist in keinster Weise auf die oben beschriebenen
Ausführungsbeispiele beschränkt, und
es ist selbstverständlich,
daß alle vorgenommenen
Variationen und Abänderungen,
die nicht von der Grundidee der vorliegenden Erfindung abweichen,
als im Rahmen und des Geistes der Erfindung beinhaltet betrachtet
werden.