Die
vorliegende Erfindung betrifft eine automatische Auftragevorrichtung
zum Auftragen eines gewünschten
Farbbildes auf eine zu beschichtende Fläche durch dreidimensionales
Antreiben einer Vielzahl von Farbtinten-Spritzpistolenköpfen vom
Ausstoßtyp
und insbesondere eine Verbesserung zum Ermöglichen einer klaren Beschichtung
mit einem präzisen
Farbton, auch wenn die zu beschichtende Fläche eine komplizierte, gebogene
Form aufweist, wie beispielsweise beim Körper eines Automobils.The
The present invention relates to an automatic applicator
to apply a desired
Color image on a surface to be coated by three-dimensional
Driving a variety of color ink spray gun heads from
emission type
and in particular, an improvement for enabling a clear coating
with a precise
Hue, even if the surface to be coated a complicated, curved
Form, such as the body of an automobile.
Seit
kurzem wird ein Drucker vom Tintenstrahltyp als eine Druckvorrichtung
für einen
Computer verwendet. Dieser Tintenstrahldrucker reproduziert den
Farbton jedes Pixels durch das Ausstoßen von Tinten mit vier Farben,
welches die drei Primärfarben
rot, blau und gelb, und schwarz aus jeder der Düsen sind, wobei sie je nach
Farbton jedes in einer Speichervorrichtung in einem Computer gespeicherten
Pixels für
einen Druck überlagert
werden. Dann ist es möglich,
Bilddaten auf ein Druckblatt aus Papier zu drucken, indem die Düsen nach
rechts und links bewegt werden und das Druckblatt in einer orthogonalen
Richtung bewegt wird.since
Recently, an ink jet type printer becomes a printing device
for one
Computer used. This inkjet printer reproduces the
Color of each pixel by ejecting inks of four colors,
which the three primary colors
red, blue and yellow, and black from each of the jets are, depending on
Hue each stored in a storage device in a computer
Pixels for
a pressure superimposed
become. Then it is possible
To print image data on a printed sheet of paper by moving the nozzles to
be moved right and left and the printing sheet in an orthogonal
Direction is being moved.
In
einem Drucker ist das zu beschichtende Material auf Papier-ähnliches
Material beschränkt. Wenn
es möglich
ist, Bilddaten durch ein Tinten-Spritzpistolenkopfsystem
direkt beispielsweise auf den Körper
eines Automobils etc. aufzutragen, so können auch komplizierte Muster
industriell durch Massenproduktion reproduziert werden.In
a printer is the material to be coated on paper-like
Material limited. If
it possible
is image data through an ink spray gun head system
directly on the body, for example
of an automobile, etc. can also be complicated patterns
be reproduced industrially by mass production.
Die 12 bis 14 zeigen
ein Beispiel einer automatischen Auftragevorrichtung nach dem Stand
der Technik.The 12 to 14 show an example of a prior art automatic applicator.
In 12 steht
das Bezugszeichen 1 für
eine CPU zum Verarbeiten von Bilddaten; 2 ist ein Mechanismus
zur Steuerung des Antriebs der Spritzpistolenköpfe und ausgestoßenen Farbtintenmengen; 3 ist
eine CPU zum Steuern des Mechanismus; 4 ist ein Speicher; 5 ist
eine Tastatur zum manuellen Bedienen des Mechanismus; 6 ist
eine LCD-Anzeigevorrichtung, welche Operationen mit Hilfe der Tastatur darstellt; 7, 8, 9 und 10 sind
ein NTSC-Eingabeterminal, ein Bildscanner-Eingabeterminal, ein Mauseingabeterminal
beziehungsweise ein erster Disketteneingabeterminal.In 12 the reference sign stands 1 for a CPU for processing image data; 2 is a mechanism for controlling the drive of the spray gun heads and ejected color ink quantities; 3 is a CPU for controlling the mechanism; 4 is a memory; 5 is a keyboard for manual operation of the mechanism; 6 Fig. 10 is an LCD display device showing operations by means of the keyboard; 7 . 8th . 9 and 10 are an NTSC input terminal, an image scanner input terminal, a mouse input terminal, and a first disk input terminal, respectively.
Ferner
ist 11 ein A/D-Wandler; 12 ist ein Speicher; 13 und 14 sind
Eingabe-/Ausgabeabschnitte; 15 ist
ein Rahmenspeicher; 16 ist ein D/A-Wandler; 17 ist
ein Monitor-Ausgabeterminal und 18 ist ein zweiter Disketten-Ausgabeterminal.Further is 11 an A / D converter; 12 is a memory; 13 and 14 are input / output sections; 15 is a frame memory; 16 is a D / A converter; 17 is a monitor output terminal and 18 is a second diskette output terminal.
Ferner
umfasst der Mechanismus einen X- und einen Y-Achsen-Antriebsmechanismus 20 und 21 zum
Antreiben der Spritzpistolenköpfe
in einer X- und
einer Y-Achsen-Richtung mit Bezug zu einer Wandfläche und
einen Z-Achsen-Antriebsmechanismus 22 zum
Steuern eines Abstands von der Wandfläche, um diese bei einem vorbestimmten
Wert zu halten, sowie die Farbtintenausstoßmengen-Steuerungsmechanismen 23 für die Spritzpistolenköpfe etc.Further, the mechanism includes an X and a Y-axis drive mechanism 20 and 21 for driving the spray gun heads in an X- and a Y-axis direction with respect to a wall surface and a Z-axis driving mechanism 22 for controlling a distance from the wall surface to keep it at a predetermined value, and the color ink discharge amount control mechanisms 23 for the spray gun heads etc.
Dieser
Tintenstrahldrucker ist so konstruiert, dass Ausgabesignale von
einem Videogerät
VD, einer Videokamera VM, einem Bildscanner IM, einer seriellen
Maus SM und einer ersten Diskette FD1 jeweils
in die Eingabeterminals 7 bis 10 eingegeben werden,
und dass diese Ausgabesignale, d.h. Bilddaten, in die CPU 1 eingegeben
werden, um dadurch einer Bildbearbeitung unterworfen zu werden,
wie beispielsweise einer Edition etc. der Bilddaten, so dass für die Beschichtung
erforderliche Signale zu der anderen CPU 3 gelangen, um
den Mechanismus durch den Eingabe-/Ausgabeabschnitt 14 zu
steuern.This ink jet printer is constructed so that output signals from a video device VD, a video camera VM, an image scanner IM, a serial mouse SM, and a first floppy disk FD 1 are respectively inputted to the input terminals 7 to 10 be entered, and that these output signals, ie image data, in the CPU 1 to be subjected to image processing such as edition, etc. of the image data so that signals required for the coating to the other CPU 3 get to the mechanism through the input / output section 14 to control.
Ferner
speichert die CPU 1 für
die Bildbearbeitung Beschichtungssignale, welche durch das Editieren
der von den verschiedenen Eingabeterminals aufgenommenen Bilddaten
erhalten wurden, auf einer zweiten Diskette FD2 durch
den Ausgabeterminal 18, so dass sie bei Bedarf verwendet
werden können.
Die Beschichtungssignale werden an den Ausgabeterminal 17 durch
den Rahmenspeicher 15 und den D/A-Wandler 16 ausgegeben,
so dass sie durch einen Farbmonitor CM überwacht werden können.Furthermore, the CPU saves 1 for image processing, coating signals obtained by editing the image data taken by the various input terminals on a second floppy disk FD 2 through the output terminal 18 so they can be used if needed. The coating signals are sent to the output terminal 17 through the frame memory 15 and the D / A converter 16 output so that they can be monitored by a color monitor CM.
Die
verschiedenen Mechanismen zum Antreiben der Spritzpistolenköpfe sind
an einem Rahmen 30 angeordnet, wie in 15 gezeigt.
Der Rahmen 30 umfasst obere, untere, linke und rechte Rahmeneinheiten 31 bis 34,
sowie linke und rechte Beinelemente 35 und 36,
welche mittels Schrauben zusammengefügt sind, wie in 16 gezeigt,
und ist parallel zu einer Wandfläche 37 mit
einem vorbestimmten Abstand an einer Arbeitsstelle befestigt, wie
in 17 gezeigt.The various mechanisms for driving the spray gun heads are on a frame 30 arranged as in 15 shown. The frame 30 includes upper, lower, left and right frame units 31 to 34 , as well as left and right leg elements 35 and 36 , which are joined together by means of screws, as in 16 shown, and is parallel to a wall surface 37 attached to a workstation at a predetermined distance, as in 17 shown.
Der
X- und der Y-Achsenantriebsmechanismus 20 und 21 sind
derart angeordnet, dass sie gegenüber dem Rahmen 30 liegen,
wie in 18 gezeigt.The X and Y axis drive mechanism 20 and 21 are arranged such that they face the frame 30 lie as in 18 shown.
Der
X-Achsenantriebsmechanismus 20 umfasst zum Beispiel einen
an dem Rahmen 30 befestigten Abschnitt 40 und
einen Antriebsabschnitt 41, welcher sich entlang dem befestigten
Abschnitt 40 bewegt, wie in 19 gezeigt.
Der befestigte Abschnitt 40 umfasst eine Schiene 42 und
ein Zahnstangengetriebe 43 und auf der anderen Seite ist
der Antriebsabschnitt 41 mit einer Linearrolle 44,
einem Zahnradgetriebe 45, einem Untersetzungsgetriebe 46,
einem Motor 47, einem Drehdecoder 48 und einer X-Achsen-Antriebsmechanismusunterstützung 49 versehen.
Die Linearrolle 44 ist mit der Schiene 42 über ihre
Länge im
gleitenden Eingriff, und das Zahnradgetriebe 45 ist in
Eingriff mit dem Zahnstangengetriebe 43.The X-axis drive mechanism 20 for example, includes one on the frame 30 fortified section 40 and a drive section 41 which extends along the paved section 40 moves, as in 19 shown. The fortified section 40 includes a rail 42 and a rack and pinion gear 43 and on the other side is the drive section 41 with a linear roller 44 a gear transmission 45 , a reduction gear 46 a motor 47 , a rotary decoder 48 and an X-axis drive mechanism support 49 Mistake. The linear roller 44 is with the rail 42 over their length in sliding engagement, and the gear transmission 45 is engaged with the rack and pinion gear 43 ,
Als
Antwort auf ein X-Achsensteuerungssignal von der CPU 3,
treibt der Motor 47 das Zahnradgetriebe 45 durch
das Untersetzungsgetriebe 46 und er kann auf diese Weise
die Z-Achsen-Antriebsmechanismusunterstützung 49 in X-Achsen-Richtung entlang
der Schiene 42 um eine vorbestimmte Strecke pro Zeit bewegen.In response to an X-axis control signal from the CPU 3 , drives the engine 47 the gear transmission 45 through the reduction gear 46 and in this way it can support the Z-axis drive mechanism support 49 in X-axis direction along the rail 42 move by a predetermined distance per time.
Wie
in 18 gezeigt, umfasst der Y-Achsen-Antriebsmechanismus 21 Y-Achsenantriebseinheiten 21a und 21b,
von welchen jede ungefähr
dieselbe Konstruktion aufweist wie der X-Achsenantriebsmechanismus.
Diese Einheiten sind an den rechten und linken Rahmeneinheiten 33 und 34 des Rahmens 30 angeordnet,
um die zwei Enden des X-Achsenantriebsmechanismus 20 zu
stützen.
Auf diese Weise kann er in Reaktion auf ein Y-Achsensteuerungssignal
von der CPU 3 den X-Achsenantriebsmechanismus 20 in
einer Y-Achsen-Richtung (auf- und abwärts) bewegen.As in 18 shown includes the Y-axis drive mechanism 21 Y-axis drive units 21a and 21b each of which has approximately the same construction as the X-axis drive mechanism. These units are on the right and left frame units 33 and 34 of the frame 30 arranged around the two ends of the X-axis drive mechanism 20 to support. In this way, it can respond to a Y-axis control signal from the CPU 3 the X-axis drive mechanism 20 move in a Y-axis direction (up and down).
Wie
in 23 gezeigt, umfasst der Z-Achsenantriebsmechanismus 22 zum
Beispiel eine bewegliche Steuerung 221, einen Photosensor 222, eine
Vier-Spritzpistolenköpfe-Einheit 223,
eine Spritzpistolenkopf-Halteplatte 224 etc., angeordnet an
dem Stützelement 49 des
X-Achsenantriebsmechanismus 20. Die bewegliche Steuerung 221 umfasst
eine Rolle 225 und einen linearen Impulsmotor 226 für die Positionssteuerung
in einer Z-Achsenrichtung und in Reaktion auf ein Signal von dem
Photosensor 222, welcher an einem unteren Endabschnitt der
Halteplatte 224 angebracht ist, steuert sie die Spritzpistolenkopf-Einheit 223 gemäß den Anweisungsimpulsen
von der CPU 3, so dass der Abstand L der Spritzpistolenköpfe 223a bis 223d von
einer Wandfläche 227 konstant
gehalten wird.As in 23 shown includes the Z-axis drive mechanism 22 for example a mobile control 221 , a photosensor 222 , a four-spray gun unit 223 , a spray gun head plate 224 etc., arranged on the support element 49 of the X-axis drive mechanism 20 , The mobile control 221 includes a role 225 and a linear pulse motor 226 for position control in a Z-axis direction and in response to a signal from the photosensor 222 , which at a lower end portion of the holding plate 224 attached, it controls the spray gun head unit 223 according to the instruction pulses from the CPU 3 so that the distance L of the spray gun heads 223a to 223d from a wall surface 227 is kept constant.
Werden
bei der automatischen Auftragevorrichtung einem zu druckenden Originalbild
entsprechende Bildsignale in einen der Input-Terminals 7 bis 10 eingegeben,
so werden sie zu der CPU 1 zur Bearbeitung durch diese
geschickt, so dass die für
einen Druck erforderlichen Signale zur Steuerung des Mechanismus
an die CPU 3 gegeben werden. In Reaktion auf die Signale
sendet die CPU 3 Antriebssteuerungssignale an die unterschiedlichen
Mechanismen 20, 21, 22 und 23,
um die Spritzpistolenkopf-Einheit 223 in der X- und der
Y-Achsenrichtung anzutreiben, während
der Abstand zur Wandfläche konstant
gehalten wird, und um für
jeden Pixel des Bilds Tinte aus den Spritzpistolenköpfen auszustoßen, um
ein vergrößertes Farbbild
zu drucken, und sie bewegt die unterschiedlichen Mechanismen sukzessive
zu nachfolgenden Pixeln.Be in the automatic applicator an original image to be printed image signals corresponding to one of the input terminals 7 to 10 entered, they become the CPU 1 sent for editing by this, allowing the signals required for a pressure to control the mechanism to the CPU 3 are given. In response to the signals, the CPU sends 3 Drive control signals to the different mechanisms 20 . 21 . 22 and 23 to the spray gun head unit 223 in the X- and Y-axis directions while keeping the distance to the wall surface constant, and ejecting ink from the spray gun heads for each pixel of the image to print an enlarged color image, and successively moving the different mechanisms to subsequent pixels ,
Was
die Bewegung in der Z-Achsenrichtung betrifft, so wird der Abstand
von der zu beschichtenden Wandfläche
von dem Photosensor 222 entdeckt. Durch so entdeckte Signale
wird der lineare Impulsmotor zum Bewegen des Stützelements 49 angetrieben
und die Spritzpistolenköpfe 223a bis 223d werden
so gesteuert, dass ihr Abstand zur Wandfläche konstant gehalten wird.
Da es bei Verwendung dieser automatischen Auftragevorrichtung möglich ist,
die Bilddaten in einem vergrößerten Maßstab auf
eine zu beschichtende Wandfläche
aufzutragen, indem die Spritzpistolenkopf-Einheiten 223 in
der X- und der Y-Achsenrichtung angetrieben werden, und es möglich ist,
den Abstand der Spritzpistolenköpfe
zur Wandfläche
konstant zu halten, indem das Stützelement 49 in
der Z-Achsenrichtung bewegt wird, auch wenn die zu beschichtende
Wandfläche
eine gebogene Form aufweist, ist es möglich, einen klaren Druck zu
erhalten.As for the movement in the Z-axis direction, the distance from the wall surface to be coated by the photosensor becomes 222 discovered. By so detected signals, the linear pulse motor for moving the support element 49 powered and the spray gun heads 223a to 223d are controlled so that their distance to the wall surface is kept constant. Since it is possible using this automatic applicator, apply the image data on an enlarged scale on a wall to be coated by the spray gun head units 223 in the X- and Y-axis directions, and it is possible to keep the distance of the spray gun heads to the wall surface constant by the support member 49 is moved in the Z-axis direction, even if the wall surface to be coated has a curved shape, it is possible to obtain a clear pressure.
Mithilfe
der oben beschriebenen automatischen Auftragevorrichtung kann ein
Pixel mit einem vorbestimmten Farbton gedruckt werden, indem von den
vier Spritzpistolenköpfen 223a bis 223d ausgestoßene Tinten
an einem Punkt überlagert
werden. Hat jedoch die zu beschichtende Wandfläche eine komplizierte, unebene,
gekrümmte
Fläche,
sind die Positionen ausgestoßener
Tinten der vier Spritzpistolenköpfe
leicht zueinander verschoben. Daher wurde gefürchtet, dass der Farbton an
einem Punkt von jenem an anderen Punkten abweichen könnte oder
unscharf sein könnte.By using the automatic applicator described above, a pixel having a predetermined hue can be printed by printing from the four spray gun heads 223a to 223d ejected inks are superimposed at one point. However, if the wall surface to be coated has a complicated, uneven, curved surface, the ejected inks of the four spray gun heads are slightly shifted from each other. Therefore, it was feared that the hue at one point might differ from that at other points or be blurred.
Wenn
beispielsweise die Positionen, in denen die vier Spritzpistolenköpfe 223a bis 223d angebracht
sind, leicht nach links und rechts zueinander verschoben werden,
wie in 20 gezeigt, wenn eine zu beschichtende
Wandfläche 600 eine
Form mit einem geneigten Teil 601 aufweist, weichen Abstände der
Spritzpistolenköpfe 223a bis 223d von
der zu beschichtenden Wandfläche
voneinander ab. Das heißt,
dass, wie in den 21 und 22 gezeigt, im
Fall eines von dem am linken Ende platzierten Spritzpistolenkopf 223a aufgetragenen
Punkts P die Entfernung zwischen der zu beschichtenden Wandfläche 600 und
dem Photosensor 222 L ist. Trägt nun der nachfolgende Spritzpistolenkopf 223b den
Punkt P auf, ist die Spritzpistolenkopf-Einheit 223 in X-Achsenrichtung
verschoben, damit das Düsenloch
des Spritzpistolenkopfes 223b in einer Position gegenüber dem
Punkt P platziert ist. Folglich liegt der Photosensor 222 gegenüber einem
geneigten Teil 601 und daher ist der Abstand zwischen der
zu beschichtenden Wandfläche 600 und
dem Photosensor 222 L' größer als
L. Daher wird das Stützelement 49 vorwärts getrieben,
um den von dem Photosensor 222 erfassten Wert dem für den Spritzpistolenkopf 223a erhaltenen
Wert anzugleichen. Als Ergebnis wird der Abstand zwischen dem Spritzpistolenkopf 223b und der
zu beschichtenden Wandfläche 600 geringer, was
Unterschiede in dem beschichteten Bereich hervorruft und zu dem
Nachteil führt,
dass sich der Farbton von umgebenden Teilen unterscheidet und die Klarheit
nachlässt.If, for example, the positions in which the four spray gun heads 223a to 223d are attached, slightly shifted to the left and right to each other, as in 20 shown when a wall surface to be coated 600 a shape with a sloping part 601 has, soft distances of the spray gun heads 223a to 223d from the wall surface to be coated from each other. That means that, as in the 21 and 22 in the case of a spray gun head placed at the left end 223a applied point P, the distance between the wall surface to be coated 600 and the photosensor 222 L is. Now carries the following spray gun head 223b Point P on is the spray gun head unit 223 moved in the X-axis direction, so that the nozzle hole of the spray gun head 223b is placed in a position opposite to the point P. Consequently, the photosensor is located 222 opposite a sloping part 601 and therefore the distance between the wall surface to be coated 600 and the photosensor 222 L 'greater than L. Therefore, the support element 49 pushed forward to that of the photosensor 222 recorded value for the spray gun head 223a equalize the value obtained. As a result, the distance between the spray gun head 223b and the wall surface to be coated 600 lower which causes differences in the coated area and leads to the disadvantage that the hue differs from surrounding parts and the clarity decreases.
Um
bei diesen Mängeln
Abhilfe zu schaffen, ist es erforderlich, dass jeder der Spritzpistolenköpfe 223a bis 223d in
der Z-Achsenrichtung beweglich gehalten wird und dass das Beschichten
ausgeführt werden
kann, während
die unterschiedlichen Spritzpistolenköpfe so angetrieben werden,
dass der Abstand (Intervall) in der Z-Achsenrichtung zwischen der zu beschichtenden
Wandfläche
und den Köpfen konstant
gehalten wird. Aus diesem Grund ist es denkbar, ein Verfahren auszuführen, bei
welchem ein Sensor, der den Verlagerungsabstand in der Z-Achsenrichtung erfasst,
an der Spritzpistolenkopf-Einheit angeordnet ist und der Antrieb
der Einheit durch die Verwendung eines Erfassungssignals des Sensors gesteuert
wird.To remedy these shortcomings, it is necessary that each of the spray gun heads 223a to 223d is kept movable in the Z-axis direction and that the coating can be performed while the different spray gun heads are driven so that the interval in the Z-axis direction between the wall surface to be coated and the heads is kept constant. For this reason, it is conceivable to carry out a method in which a sensor which detects the displacement distance in the Z-axis direction is disposed on the spray gun head unit and the drive of the unit is controlled by the use of a detection signal of the sensor.
Jedoch
ist dieses Verfahren in der Praxis nicht anwendbar. Dies liegt daran,
dass die Spritzpistolenkopf-Einheit mit einer konstanten Geschwindigkeit
in der X- und der Y-Achsenrichtung
angetrieben ist, und dass, wenn die zu beschichtende Wandfläche eine
gebogene Gestalt aufweist, wie beispielsweise beim Körper eines
Automobils, und wenn die Steuerung in Z-Achsenrichtung durch die
Verwendung dieses Erfassungssignals des Sensors ausgeführt wird,
aufgrund einer Beschränkung
der Reaktionsgeschwindigkeit dieser Steuerung die nachfolgende Steuerung
der Verlagerung in der Z-Achsenrichtung nicht korrekt ausgeführt werden
kann. Gibt es ferner einen Niveauunterschied in der Z-Achsenrichtung
etc., besteht die Gefahr, dass die Spritzpistolenköpfe beschädigt werden.however
this method is not applicable in practice. This is because
that the spray gun head unit at a constant speed
in the X and Y axis directions
is driven, and that when the wall surface to be coated a
has a curved shape, such as in the body of a
Automobiles, and when the control in the Z-axis direction by the
Using this detection signal of the sensor is executed,
due to a restriction
the reaction rate of this control the subsequent control
the displacement in the Z-axis direction can not be performed correctly
can. Furthermore, is there a level difference in the Z-axis direction
etc., there is a risk that the spray gun heads are damaged.
Entsprechend
ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung vorzusehen,
die in der Lage ist, ein gewünschtes
Farbbild direkt auf eine zu beschichteten Fläche mit einer gebogenen Form,
wie beispielsweise den Körper
eines Automobils, aufzutragen, was es möglich macht, die Verlagerung
der Spritzpistolenköpfe
in einer Z-Achsenrichtung zu steuern, indem man den Veränderungen
der zu beschichtenden Fläche
folgt.Corresponding
it is an object of the present invention to provide a device
which is capable of a desired one
Color image directly onto a coated surface with a curved shape,
like the body
of an automobile, to apply what makes it possible, the relocation
the spray gun heads
in a Z-axis direction, by controlling the changes
the area to be coated
follows.
Das
US-Patent 4,920,422 offenbart eine Vorrichtung zum Auftragen eines
Farbbilds auf eine Fläche.
Die Fläche
kann eine leichte Krümmung
aufweisen. Das US-Patent 4,920,422 offenbart die Verwendung eines
Sensors oder anderer äquivalenter
Mittel zum Analysieren der Gestalt der zu beschichtenden Fläche. Die
tatsächliche Beschichtung
erfolgt durch einen Werkzeughalter mit Düsen. Die Düsen sind angeordnet, um unterschiedliche
Farben auf die Fläche auszustoßen. Im
Betrieb wird ein servogesteuertes Positionierungssystem verwendet,
um den Werkzeughalter so über
die Fläche
zu führen,
dass (trotz der Krümmung
der Fläche)
die Düsen
in einem gleich bleibenden Abstand zur Fläche bleiben.The
US Patent 4,920,422 discloses an apparatus for applying a
Color image on a surface.
The area
can be a slight curvature
exhibit. U.S. Patent 4,920,422 discloses the use of a
Sensor or other equivalent
Means for analyzing the shape of the surface to be coated. The
actual coating
done by a tool holder with nozzles. The nozzles are arranged to be different
To expel colors on the surface. in the
Operation, a servo-controlled positioning system is used
around the tool holder so over
the area
respectively,
that (despite the curvature
the area)
the nozzles
stay at a constant distance from the surface.
EP 0 317 219 offenbart eine
automatische Auftragevorrichtung zum Auftragen von Farbbildern auf
eine Fläche.
Die automatische Auftragevorrichtung umfasst ein Positionierungssystem
zum Bewegen der Spritzpistolenköpfe
in X- und Y-Achsenrichtung.
Die automatische Auftragevorichtung umfasst einen Photosensor zum
Bestimmen des Abstands der Spritzpistolenköpfe von einer zu beschichtenden Fläche, wodurch
eine CPU bewirken kann, dass ein Z-Achsen-Positionierungssystem
den Spritzpistolenkopf in einer konstanten Trennung von der zu beschichtenden
Fläche
erhält. EP 0 317 219 discloses an automatic applicator for applying color images to a surface. The automatic applicator includes a positioning system for moving the spray gun heads in the X and Y axis directions. The automatic coating apparatus includes a photosensor for determining the distance of the spray gun heads from a surface to be coated, whereby a CPU can cause a Z-axis positioning system to maintain the spray gun head in a constant separation from the surface to be coated.
Gemäß einem
Merkmal der vorliegenden Erfindung ist eine automatische Auftragevorrichtung, wie
in Anspruch 1 beschrieben vorgesehen.According to one
Feature of the present invention is an automatic applicator, such as
provided in claim 1.
Gemäß einem
weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum
Auftragen auf eine zu beschichtende Fläche, wie in Anspruch 4 beschrieben,
vorgesehen.According to one
Another feature of the present invention is a method for
Applying to a surface to be coated as described in claim 4,
intended.
Bei
der vorliegenden Erfindung kann das Messmittel ein Körpermessinstrument
umfassen, welches die Verlagerungsstrecken in Z-Achsenrichtung von
den Spritzpistolenköpfen
zu einem Koordinatenpunkt misst, indem ein Marken in Kontakt mit dem
Koordinatenpunkt gebracht wird und eine Messplatte mit einer Form
analog zu den Spritzpistolenköpfen
kann an einem Ende des Markers angebracht sein.at
According to the present invention, the measuring means may be a body measuring instrument
comprising the Z-axis displacement distances of
the spray gun heads
Measures to a coordinate point by placing a mark in contact with the
Coordinate point is brought and a measuring plate with a mold
analogous to the spray gun heads
may be attached to one end of the marker.
Ferner
kann das Messmittel bei der vorliegenden Erfindung mit einer Entfernung
zwischen den Koordinatenpunkten in der X-Achsenrichtung angeordnet
sein, abhängig
von den Auftragegeschwindigkeiten und Entfernungen, über welche
die Spritzpistolenköpfe
entsprechend den Koordinatenpunkten in der Z-Achsenrichtung bewegt
werden können,
um Messungen zum Erhalten von Daten für die Koordinatenpunkte durchzuführen.Further
the measuring means in the present invention with a distance
arranged between the coordinate points in the X-axis direction
be dependent
from the application speeds and distances over which
the spray gun heads
moved in accordance with the coordinate points in the Z-axis direction
can be
to perform measurements to obtain data for the coordinate points.
Eine
erfindungsgemäße, automatische
Auftragevorrichtung umfasst eine Vielzahl von, beispielsweise vier,
bekannten Farbtinten-Spritzpistolenköpfen vom Luftdruckausstoßtyp mit
vier Farben; eine Einheit zum beweglichen Halten dieser Spritzpistolenköpfe in X-,
Y- und Z-Achsenrichtung; ein Antriebsmittel in X- und Y-Achsenrichtung, welches
die Einheit antreibt; ein Antriebsmittel in Z-Achsenrichtung, welches
die Spritzpistolenköpfe
unabhängig voneinander
in der Z-Achsenrichtung antreibt; Steuerungsmittel, umfassend einen
Computer, welcher den Antrieb der Spritzpistolenköpfe und
ausgestoßene
Mengen von Farbtinten abhängig
von der Position und dem Farbton jedes Pixels eines Originalbildes etc.,
steuert.A
according to the invention, automatic
Applicator includes a plurality of, for example, four,
known color ink spray gun heads of the air pressure ejection type with
four colors; a unit for movably holding these spray gun heads in X-,
Y and Z axis direction; a drive means in the X and Y-axis direction, which
the unit drives; a drive means in the Z-axis direction, which
the spray gun heads
independently of each other
in the Z-axis direction; Control means, comprising one
Computer showing the drive of spray gun heads and
expelled
Depend on quantities of color inks
the position and hue of each pixel of an original image etc.,
controls.
Bekannte
Mittel können
für das
Antriebsmittel in X-, Y- und Z-Achsenrichtung verwendet werden, zum
Antrieb durch Eingreifen einer Zahnstange mit einem Zahnrad; Antrieb
durch eine Zylindervorrichtung, Antrieb durch Verwenden eines Schrittmotors, etc.Known
Means can
for the
Drive means can be used in the X, Y and Z axis direction, for
Drive by engaging a rack with a gear; drive
by a cylinder device, drive by using a stepping motor, etc.
Die
Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass Daten (Xi, Yi, Zi) einer
Vielzahl von Koordinatenpunkten in einem gewünschten Bereich an einer zu
beschichtenden Fläche
ohne Verwendung von Z-Achsenrichtung-Verlagerungsstreckensensoren
gemessen werden und gleichzeitig gewünschte Auftragegeschwindigkeiten
(Druckgeschwindigkeiten) und gewünschte Auftrageabstände (Druckflächenabstände) in
der Z-Achsenrichtung von der zu beschichtenden Fläche eingestellt
werden. Da die Spritzpistolenköpfe
beschädigt
werden können,
wenn die gemessenen Daten so wie sie sind verwendet werden, d. h.
wenn gemessene Daten (großer
Niveauunterschied, etc.) eingegeben werden, welche die Antriebskapazität in der Z-Achsenrichtung überschreiten,
und wenn die Spritzpistolenkopf-Einheit demgemäß angetrieben wird, werden
die gemessenen Daten zuvor mit den Antriebskapazitätsdaten
verglichen und nur dann verwendet, wenn davon auszugehen ist, dass
die Spritzpistolenkopf-Einheit gemäß diesen Daten angetrieben
werden kann. Zu diesem Zeitpunkt steuert das Steuerungsmittel den
Antrieb der Spritzpistolenköpfe
auf der Basis dieser gemessenen Daten (Körperdaten) und der eingestellten
Daten.The
Device according to the present invention
Invention is characterized in that data (Xi, Yi, Zi) of a
Variety of coordinate points in a desired area at one
coating surface
without using Z-axis directional displacement sensors
be measured and simultaneously desired application speeds
(Print speeds) and desired job distances (printing surface distances) in
set the Z-axis direction of the surface to be coated
become. Because the spray gun heads
damaged
can be
if the measured data are used as they are, d. H.
when measured data (large
Level difference, etc.) exceeding the drive capacity in the Z-axis direction,
and when the spray gun head unit is driven accordingly
the measured data beforehand with the drive capacity data
compared and used only if it can be assumed that
the spray gun head unit driven according to this data
can be. At this time, the control means controls the
Drive the spray gun heads
on the basis of this measured data (body data) and the set
Dates.
Beispielsweise
bestehen Daten der Koordinatenpunkte aus Daten (Xi, Yi), welche
durch Einstellen orthogonaler Koordinatenpunkte in der X- und Y-Achsenrichtung
erhalten werden und aus Daten (Zi), welche durch Messen von Z-Achsenrichtungsstrecken
von diesen Koordinatenpunkten erhalten werden. Diese Daten werden
zuvor in einen Computer eingegeben, welcher als das Steuerungsmittel dient.For example
Data of the coordinate points are data (Xi, Yi) which
by setting orthogonal coordinate points in the X and Y axis directions
and data (Zi) obtained by measuring Z-axis direction distances
are obtained from these coordinate points. This data will be
previously input to a computer serving as the control means.
Da
es zu Unterschieden in der Z-Achsenrichtungsstrecke kommen kann, über die
die Spritzpistolenkopf-Einheit bewegt werden kann, wenn sie transversal
verlagert wird (X-Achsenrichtungs-Verlagerungsstrecke), ist es in
diesem Fall beim Festlegen der Koordinatenpunkte vorzuziehen, dass
die Strecke in der X-Achsenrichtung zwischen Koordinatenpunkten
abhängig
von der gewählten
Auftragegeschwindigkeit und der Z-Achsenrichtungsstrecke gewählt wird, über die
die Spritzpistolenkopf-Einheit bewegt werden kann, um Messungen
der Daten der Koordinatenpunkte auszuführen.There
There may be differences in the Z-axis directional distance over which
the spray gun head unit can be moved when transversal
It is in (X-axis direction displacement line)
In this case, when setting the coordinate points, it is preferable that
the distance in the X-axis direction between coordinate points
dependent
from the chosen one
Auftragungsgeschwindigkeit and the Z-axis direction distance is selected over the
The spray gun head unit can be moved to take measurements
to execute the data of the coordinate points.
Werden
die, wie oben beschrieben, gemessenen Körperdaten (Z-Achsenrichtungsverlagerungsstrecke
Zi) sowie die gewählte
Auftragegeschwindigkeit und der Abstand von der zu beschichtetenden
Fläche
in den Computer eingegeben, werden zunächst für das Beschichten notwendige,
auf den Daten (Xi,Yi) des Originalbildes basierende Steuerungssignale
in der X-Achsenrichtung und der Y-Achsenrichtung zu dem X- und Y-Achsenrichtungsantriebsmittel übertragen
und die Spritzpistolenkopf-Einheit
wird so zu einer vorbestimmten Position bewegt, dass einer der Spritzpistolenköpfe an einer Position
gegenüber
eines Punktes auf der zu beschichtenden Fläche positioniert ist. Da die Z-Achsenrichtungsverlagerungsentfernung
zu dem aufzutragenden Punkt als gemessene Daten vorliegt, wird dann
das Z-Achsenrichtungsantriebsmittel derart angetrieben, dass es
sich in dieser Entfernung befindet, und hiernach wird eine vorbestimmte
Farbtintenmenge aus dem Spritzpistolenkopf ausgestoßen, um
eine auf der Basis der Bilddaten erzielte Konzentration zum Auftragen
des Bildes zu erhalten. Dieser Steuerungsprozess wird für alle Spritzpistolenköpfe durchgeführt und
Farbtinten aus den verschiedenen Spritzpistolenköpfen werden an dem aufzutragenden Punkt überlagert,
um ihn mit einem vorbestimmten Farbton aufzutragen. Der Punkt auf
der zu beschichtenden Fläche
gemäß jedem
Pixel im Originalbild wird weiter bewegt, und derselbe Steuerungsprozess wird
bis zum Beenden des Auftragens für
alle aufzutragenden Punkte wiederholt.Become
the body data measured as described above (Z-axis direction displacement distance
Zi) and the chosen one
Application speed and the distance from the coated
area
entered into the computer, are first necessary for coating,
control signals based on the data (Xi, Yi) of the original image
in the X-axis direction and the Y-axis direction are transmitted to the X and Y-axis direction driving means
and the spray gun head unit
is moved to a predetermined position such that one of the spray gun heads at a position
across from
a point is positioned on the surface to be coated. Because the Z-axis direction displacement distance
is then present to the point to be applied as measured data
the Z-axis direction driving means is driven so that it
is at this distance, and thereafter becomes a predetermined one
Color ink amount ejected from the spray gun head to
a concentration for application based on the image data
of the picture. This control process is carried out for all spray gun heads and
Color inks from the various spray gun heads are superimposed on the point to be applied,
to apply it with a predetermined hue. The point up
the area to be coated
according to each
Pixel in the original image is moved further, and the same control process becomes
until finishing the order for
all points to be repeated.
Wie
oben beschrieben, wird durch Verwendung der automatischen Auftragevorrichtung
die Z-Achsenrichtungsverlagerungsstrecke zwischen der zu beschichtenden
Fläche
und den verschiedenen Spritzpistolenköpfen durch die gemessenen Daten
im Vorhinein vorgegeben und diese werden unabhängig voneinander auf der Basis
der Daten angetrieben.As
is described above, by using the automatic applicator
the Z-axis direction displacement distance between the to be coated
area
and the various spray gun heads through the measured data
pre-set and these are based on each other independently
the data driven.
Hat
die zu beschichtende Fläche
eine gekrümmte
Form, wie beispielsweise beim Körper
eines Automobils, ist es folglich leicht möglich, den Abstand zwischen
jedem der Spritzpistolenköpfe
und der zu beschichtenden Fläche
konstant zu halten. Da die Bildqualität deutlich verbessert wird
und zusätzlich die
Z-Achsenrichtungsverlagerungsstrecke unter Verwendung der zuvor
gemessenen Körperdaten korrekt
gesteuert und ohne Verwendung eines Sensors erhalten werden kann,
ist eine Beschädigung der
Spritzpistolenköpfe
vollständig
auszuschließen.Has
the area to be coated
a curved one
Shape, such as the body
of an automobile, it is therefore easily possible to change the distance between
each of the spray gun heads
and the area to be coated
to keep constant. As the picture quality is significantly improved
and additionally the
Z-axis direction displacement route using the above
measured body data correctly
controlled and can be obtained without using a sensor,
is a damage to the
Spray gun heads
Completely
excluded.
Die
Erfindung wird jetzt beispielhaft mit Bezug zu den nachfolgenden
Zeichnungen im Detail beschrieben, wobei gilt:The
The invention will now be described by way of example with reference to the following
Drawings described in detail, where:
1 ist
ein Schaubild zum Erläutern
einer Beziehung zwischen Spritzpistolenköpfen und einer Fläche eines
zu beschichtenden Körpers; 1 Fig. 12 is a diagram for explaining a relationship between spray gun heads and a surface of a body to be coated;
2 ist
ein Schaubild zum Erläutern
eines Verfahrens zum Messen von Körperdaten; 2 Fig. 12 is a diagram for explaining a method of measuring body data;
3 ist
eine perspektivische Ansicht, welche ein Messinstrument für Körperdaten
zeigt; 3 Fig. 15 is a perspective view showing a body data measuring instrument;
4 ist
ein weiteres Schaubild zum Erläutern
des Verfahrens zum Messen von Körperdaten; 4 Fig. 10 is another diagram for explaining the method of measuring body data;
5 ist
ein Schaubild, welches ein Beispiel eines zu beschichtenden Bereichs
des Körpers
eines Automobils zeigt; 5 Fig. 12 is a diagram showing an example of a region of the body of an automobile to be coated;
6 ist
ein Schaubild zum Erläutern
eines Verfahrens zum Bestimmen von zu messenden Punkten; 6 Fig. 12 is a diagram for explaining a method of determining points to be measured;
7 ist
ein Schaubild, welches eine Beziehung zwischen einem Niveauunterschied
in einer Z-Achsenrichtung und einem Abstand zwischen zu messenden
Punkten zeigt; 7 Fig. 12 is a graph showing a relationship between a level difference in a Z-axis direction and a distance between points to be measured;
8 ist
ein Schaubild, welches Entfernungen von der zu beschichtenden Fläche zeigt; 8th is a graph showing distances from the surface to be coated;
9 ist
ein Blockdiagramm, welches eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt; 9 Fig. 10 is a block diagram showing an embodiment of the present invention;
10 ist
ein Blockdiagramm, welches einen wesentlichen Teil der Ausführungsform
zeigt; 10 Fig. 10 is a block diagram showing an essential part of the embodiment;
11 ist
eine perspektivische Ansicht einer in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
verwendeten Spritzpistolenkopf-Einheit; 11 is a perspective view of a spray gun head unit used in a device according to the invention;
12 ist
ein Blockdiagramm, welches ein Beispiel einer automatischen Auftragevorrichtung nach
dem Stand der Technik zeigt; 12 Fig. 10 is a block diagram showing an example of a prior art automatic applicator;
13 ist
eine perspektivische Ansicht, welche eine in der in 12 gezeigten
Vorrichtung verwendete CPU zeigt; 13 is a perspective view, one in the in 12 CPU shown used;
14 ist
ein Blockdiagramm, welches einen wesentlichen Teil der in 12 gezeigten
Vorrichtung zeigt; 14 is a block diagram which is an essential part of the in 12 shows the device shown;
15 ist
eine perspektivische Ansicht, welche einen in 12 verwendeten
Rahmen zeigt; 15 is a perspective view showing a in 12 used frame shows;
16 ist
eine perspektivische Explosionsansicht des Rahmens; 16 is an exploded perspective view of the frame;
17 ist
eine Seitenansicht des Rahmens; 17 is a side view of the frame;
18 ist
eine Querschnittsansicht des Rahmens; 18 is a cross-sectional view of the frame;
19 ist
eine perspektivische Ansicht, welche einen an dem Rahmen angebrachten
X- und Y-Achsenantriebsmechanismus zeigt; 19 Fig. 12 is a perspective view showing an X and Y-axis driving mechanism attached to the frame;
20 ist
ein Schaubild, welches einen Umriss der Spritzpistolenkopf-Einheit
zeigt; 20 Fig. 12 is a diagram showing an outline of the spray gun head unit;
21 ist
ein Schaubild, welches eine Beziehung in einer X-Achsenrichtung
zwischen der Spritzpistolenkopf-Einheit und der zu beschichtenden
Fläche
zeigt; und 21 Fig. 12 is a graph showing a relationship in an X-axis direction between the spray gun head unit and the surface to be coated; and
22 ist
ein Schaubild, welches eine weitere Beziehung in der X-Achsenrichtung
zwischen der Spritzpistolenkopf-Einheit und einer zu beschichtenden
Fläche
zeigt. 22 Fig. 12 is a graph showing another relationship in the X-axis direction between the spray gun head unit and a surface to be coated.
Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung unter Verwendung einer Ausführungsform
konkreter beschrieben. Punkte, in denen die vorliegende Erfindung
von der automatischen Auftragevorrichtung nach dem Stand der Technik
abweicht, umfassen die Konstruktion eines Z-Achsenrichtungsantriebs-Steuerungsabschnitts
gemäß dem zuvor
beschriebenen Z-Achsenrichtungsantriebsmechanismus 23 sowie die
Spritzpistolenkopf-Einheit und die Verwendung eines Instruments
zum Messen einer Z-Achsenverlagerungsstrecke. Die Konstruktion des
weiteren Hauptteils, wie beispielsweise der X- und Y-Achsenrichtungsantriebsmechanismus,
etc. ist fast identisch mit jener, welche für die automatische Auftragevorrichtung
nach dem Stand der Technik verwendet wurde.Hereinafter, the present invention will be described more concretely by using one embodiment. Points at which the present invention deviates from the prior art automatic coating apparatus include the construction of a Z-axis direction driving control section according to the Z-axis direction driving mechanism described above 23 and the spray gun head unit and the use of a Z-axis displacement track measuring instrument. The construction of the other main part, such as the X and Y-axis direction driving mechanism, etc. is almost identical to that used for the prior art automatic applicator.
Für den Fall,
bei dem zum Beispiel ein Körper 501 eines
Automobils mittels einer automatischen Auftragevorrichtung mit (vier)
Spritzpistolenköpfen
in vier Farben, wie in 1 gezeigt, beschichtet wird,
wurde bereits darauf hingewiesen, dass es notwendig ist, eine Spritzpistolenkopf-Einheit 500 in der
X- und der Y-Achsenrichtung zu bewegen, während in der Z-Achsenrichtung
der Abstand zu einer gekrümmten
Fläche
des Körpers
für den
Druck immer konstant gehalten wird. X- und Y-Achsenrichtungsantriebssignale für die Spritzpistolenköpfe sind durch
Verarbeiten der Originalbilddaten leicht zu erhalten, und andererseits
sind Z- Achsenrichtungsantriebssignale
durch eine Berechnung auf der Basis der gemessenen Daten und der
eingestellten Daten zu erzielen.In the case where, for example, a body 501 of an automobile by means of an automatic applicator with (four) spray gun heads in four colors, as in 1 It has already been pointed out that it is necessary to have a spray gun head unit 500 in the X- and Y-axis directions, while in the Z-axis direction, the distance to a curved surface of the body for the pressure is always kept constant. X and Y axis direction driving signals for the spray gun heads are easy to obtain by processing the original image data, and on the other hand, Z-axis direction driving signals can be obtained by calculation on the basis of the measured data and the set data.
Die 2 bis 4 zeigen
ein Beispiel des Verfahrens zum Messen der Z-Achsenrichtungsverlagerungsstrecke (Körperdaten)
bei der vorliegenden Erfindung. In 2 ist 502 ein
Rahmenelement, welches die X-, Y- und Z-Achsenrichtungsverlagerungsmechanismen
für die
Spritzpistolenkopf-Einheit 500 hält, und 503 ist ein
Körpermessinstrument
zum Messen der Z-Achsenrichtungsverlagerungsstrecke,
welches an der Fläche
der Spritzpistolenkopf-Einheit 500 auf
der rechten Seite angebracht ist.The 2 to 4 show an example of the method for measuring the Z-axis direction displacement distance (body data) in the present invention. In 2 is 502 a frame member which defines the X, Y, and Z axis direction displacement mechanisms for the spray gun head unit 500 stops, and 503 is a body measuring instrument for measuring the Z-axis direction displacement distance which is on the surface of the spray gun head unit 500 is attached to the right side.
Das
Körpermessinstrument 503 weist
einen stabförmigen
Marker 503b auf, welcher durch Drehen eines Knopfs 503a,
wie in 3 gezeigt, in der Z-Achsenrichtung bewegt wird.
Eine Messplatte 503c ist am Ende daran angebracht. Die
Messplatte 503c weist eine Form analog zu jener der Spritzpistolenkopf-Einheit 500 auf.The body measuring instrument 503 has a rod-shaped marker 503b on which by turning a knob 503a , as in 3 shown in the Z-axis direction is moved. A measuring plate 503c is at the end attached to it. The measuring plate 503c has a shape analogous to that of the spray gun head unit 500 on.
Wird
der Marker 503b durch Drehen des Knopfs 503a bewegt,
um die Messplatte 503c, wie in 4 gezeigt,
in Kontakt damit zu bringen, wird die Z-Achsenrichtungsverlagerungsstrecke Z
gemessen, und der gemessene Wert wird in einem Anzeigeabschnitt 503d angezeigt.
Gleichzeitig wird er zu einem Z-Achsenrichtungsantriebs-Steuerungsabschnitt übertragen,
welcher später
beschrieben wird. Dieser Prozess wird sukzessive für eine Vielzahl
von Koordinatenpunkten (Xi, Yi) beispielsweise auf einer zu beschichtenden
Fläche
eines Körpers 501 eines Automobils
wiederholt.Will the marker 503b by turning the knob 503a moved to the measuring plate 503c , as in 4 to bring it into contact with, the Z-axis direction displacement distance Z is measured, and the measured value is displayed in a display section 503d displayed. At the same time, it is transferred to a Z-axis direction drive control section, which will be described later. This process is successively for a plurality of coordinate points (Xi, Yi), for example, on a surface of a body to be coated 501 of an automobile.
Wie
oben beschrieben, ist es durch das Messen der Z-Achsenrichtungsverlagerungsstrecke
unter Verwendung der Messplatte 503c und durch das gleichzeitige
Messen von Zi möglich,
die Möglichkeit der
Verlagerung der Spritzpistolenköpfe
in der Z-Achsenrichtung mit Bezug zu den Messpunkten vorab zu beurteilen.As described above, it is by measuring the Z-axis direction displacement distance using the measuring plate 503c and by simultaneously measuring Zi, it is possible to pre-judge the possibility of displacement of the spray gun heads in the Z-axis direction with respect to the measurement points.
Zu
messende Koordinatenpunkte (Messpunkte) werden abhängig von
der Gestalt des Körpers
in einem zu beschichtenden Bereich 505 bestimmt, wie in 5 gezeigt.
Das Prinzip gemäß dem die
Messpunkte bestimmt werden, lautet wie folgt.Coordinate points (measurement points) to be measured become dependent on the shape of the body in an area to be coated 505 determines how in 5 shown. The principle according to which the measuring points are determined is as follows.
Beispielsweise
sind, wie in 6 gezeigt, (i) die zwei Enden 506 und 507 des
zu beschichtenden Bereichs 505 in der X-Achsenrichtung
zwangsläufig Messpunkte,
und sind (ii) Positionen 508 und 509, an denen
Variationen in der X- und der Y-Achsenrichtung
groß sind,
zwangsläufig
Messpunkte.For example, as in 6 shown, (i) the two ends 506 and 507 of the area to be coated 505 in the X-axis direction inevitably measuring points, and are (ii) positions 508 and 509 where variations in the X- and Y-axis directions are large, inevitably measuring points.
Existiert
ferner, wie insbesondere in 7 gezeigt,
ein Vorsprung D an der zu beschichtenden Fläche und ist ein Unterschied
im Niveau Z groß,
so werden die Messpunkte P1, P2 so
gewählt,
dass sie relativ weit davon getrennt sind, so dass die Verlagerung
in der Z-Achsenrichtung möglich
ist.Also exists, as in particular in 7 As shown, a projection D on the surface to be coated and a difference in level Z are large, the measurement points P 1 , P 2 are selected to be relatively far apart therefrom, so that the displacement in the Z-axis direction is possible ,
Ferner
wird ein gewünschter
Abstand Zo von der zu beschichtenden Fläche in der Z-Achsenrichtung zusammen
mit einer gewünschten
Auftragegeschwindigkeit eingestellt. Dies ist ein Abstand in der Z-Achsenrichtung
zwischen dem Ende der Spritzpistolenkopf-Einheit und der zu beschichtenden
Fläche. Eine
Verlagerung von Zi–Zo
in der Z-Achsenrichtung kann durch Einstellen des Abstands von der
zu beschichtenden Fläche,
mit dem das Beschichten ausgeführt
werden soll, erreicht werden.Further
becomes a desired one
Distance Zo from the surface to be coated in the Z-axis direction together
with a desired
Application speed set. This is a distance in the Z-axis direction
between the end of the spray gun head unit and the one to be coated
Area. A
Relocation of Zi-Zo
in the Z-axis direction, by adjusting the distance from the
area to be coated,
with which the coating is carried out
is to be achieved.
Die
bei der vorliegenden Ausführungsform verwendete
Steuerungsvorrichtung umfasst einen Beschichtungssteuerungsabschnitt 510 entsprechend
dem X-, Y-Achsenrichtungsantriebsmechanismus
und einen Z-Achsenrichtungs-Antriebssteuerungsabschnitt 511 entsprechend
dem Z-Achsenrichtungsantriebsmechanismus, wie in 9 gezeigt. Der
Auftragesteuerungsabschnitt 510 treibt die verschiedenen
Antriebsmechanismen und Antriebsmotoren gemäß den Formdaten der zu beschichtenden Fläche und
den Anbringungspositionsdaten der Spritzpistolenköpfe 504 an.
Auf diese Weise wird die Spritzpistolenkopf-Einheit 500 in
der X- und der Y-Achsenrichtung derart angetrieben, dass einer der Spritzpistolenköpfe 504 in
einer Position gegenüber einem
bestimmten, zu beschichtenden Punkt angeordnet ist. Das Beschichten
wird durch Antreiben der vier Spritzpistolenköpfe 504 unabhängig voneinander
zum Ausstoßen
von Farbtinten ausgeführt.
Ferner empfängt
der Z-Achsenrichtungs-Antriebssteuerungsabschnitt 511 die
gemessenen Daten und die eingestellten Daten, welche von dem Eingabemittel (Körpermessinstrument) 503 stammen,
und steuert die Schrittmotoren, welche die verschiedenen Spritzpistolenköpfe antreiben,
abhängig
von den Entfernungen von der zu beschichtenden Fläche, um
Positionen in der Z-Achsenrichtung
der unterschiedlichen Spritzpistolenköpfe 504 zu bestimmen.The control device used in the present embodiment includes a coating control section 510 corresponding to the X, Y axis direction drive mechanism and a Z axis direction drive control section 511 corresponding to the Z-axis direction driving mechanism as in 9 shown. The order control section 510 drives the various drive mechanisms and drive motors according to the shape data of the area to be coated and the mounting position data of the spray gun heads 504 at. In this way, the spray gun head unit 500 in the X- and Y-axis directions so driven that one of the spray gun heads 504 is arranged in a position opposite to a certain point to be coated. Coating is done by driving the four spray gun heads 504 independently of each other for discharging color inks. Further, the Z-axis direction drive control section receives 511 the measured data and the set data, which are from the input means (body measuring instrument) 503 and controls the stepper motors that drive the various spray gun heads, depending on the distances from the area to be coated, to positions in the Z-axis direction of the different spray gun heads 504 to determine.
10 zeigt
die Konstruktion des Z-Achsenrichtungs-Antriebssteuerungsabschnitts 511.
Zunächst
werden Positionen eines der Spritzpistolenköpfe 504 in der X-
und der Y-Achsenrichtung bestimmt. Diese Bestimmung kann manuell
durchgeführt
werden oder es können
dafür Daten
genutzt werden, welche zuvor in einem Speicher gespeichert worden
sind. Die Antriebsmechanismen und die Motoren für deren Antrieb werden auf
der Basis dieser Positionsdaten angetrieben, um die Positionen in
der X- und der Y-Achsenrichtung des jeweiligen Spritzpistolenkopfs 504 zu
bestimmen. Wird der eingestellte Wert Zo und der gemessene Wert
Zi der Z-Achsenrichtungsverlagerungsstrecke
durch das Eingabemittel 503 eingegeben, vergleicht ein
Beurteilungsabschnitt 65 Zi mit den Z-Achsenrichtungs-Antriebskapazitätsdaten,
und ergibt sich daraus, dass die Spritzpistolenkopf-Einheit angetrieben
werden kann, so wird Zi in einem Datenspeicher 61 zusammen
mit Zo gespeichert. Die Z-Achsenrichtungs-Antriebskapazitätsdaten
werden bestimmt, um eine Beschädigung
der Spritzpistolenköpfe
während
ihrer Verlagerung zu vermeiden und werden zuvor eingestellt, abhängig von
der Form der zu beschichtenden Fläche etc. Eine CPU 60 vergleicht
Adresswerte (Positionsdaten) in der X- und der Y-Achsenrichtung mit den in einem Datenspeicher 61 gespeicherten
Daten und steuert die Antriebselemente 63 für die Schrittmotoren
in dem X-, Y- und Z-Achsenrichtungsantrieb durch
einen I/O-Port 62, sodass die eingestellten Werte und die
gemessenen Werfe von dem Eingabemittel 503 ungefähr den in
dem Datenspeicher 61 gespeicherten Daten entsprechen, und
so dass die Spritzpistolenköpfe 504 in
der Z-Achsenrichtung bewegt werden, um die Position zu bestimmen.
An dieser Position wird Farbtinte aus einem der Spritzpistolenköpfe 504 ausgestoßen, so
dass der Punkt in einer der drei Primärfarben oder schwarz aufgetragen wird.
Der Punkt auf der zu beschichtenden Fläche wird in einem vorbestimmten
Farbton aufgetragen, indem diese Steuerung für die anderen drei Spritzpistolenköpfe 504 wiederholt
wird. 10 shows the construction of the Z-axis direction drive control section 511 , First, positions of one of the spray gun heads 504 determined in the X and Y axis directions. This determination can be performed manually or it can be used for data that has been previously stored in a memory. The drive mechanisms and the motors for driving them are driven on the basis of these position data to the positions in the X- and Y-axis direction of the respective spray gun head 504 to determine. The set value Zo and the measured value Zi of the Z-axis-direction displacement route are input by the input means 503 entered, compares a judging section 65 Zi with the Z-axis direction drive capacity data, and results from the fact that the spray gun head unit can be driven, so Zi is in a data memory 61 saved together with Zo. The Z-axis direction drive capacity data are determined to avoid damage to the spray gun heads during their displacement and are set in advance depending on the shape of the surface to be coated, etc. A CPU 60 compares address values (position data) in the X and Y axis directions with those in a data memory 61 stored data and controls the drive elements 63 for the stepper motors in the X, Y, and Z axis direction drives through an I / O port 62 so that the set values and the measured throw from the input means 503 about the one in the data store 61 stored data, and so that the spray gun heads 504 in the Z-axis direction be be moved to determine the position. At this position, color ink from one of the spray gun heads 504 ejected so that the dot is applied in one of three primary colors or black. The dot on the surface to be coated is applied in a predetermined hue by this control for the other three spray gun heads 504 is repeated.
Werden
CAD-Daten, Schulungsdaten, etc. verwendet, können diese Daten, falls erforderlich, verwendet
werden, indem diese Daten zuvor in einen Programmspeicher 64 eingegeben
werden. Wie oben beschrieben, ist es durch die Verwendung der erfindungsgemäßen automatischen
Auftragevorrichtung möglich,
die Spritzpistolenköpfe 504 derart
zu steuern, dass die Abstände
zwischen der zu beschichtenden Fläche und den Köpfen konstant
gehalten werden, auch wenn die zu beschichtende Fläche eine
komplizierte, gekrümmte
Form aufweist, und dadurch klar in einem vorbestimmten Farbton zu
beschichten, da Verlagerungen in der Z-Achsenrichtung der verschiedenen Spritzpistolenköpfe 504 unabhängig voneinander
gesteuert werden.If CAD data, training data, etc. are used, this data can be used, if necessary, by pre-storing this data in a program memory 64 be entered. As described above, by using the automatic applicator of the present invention, it is possible to use the spray gun heads 504 to control so that the distances between the surface to be coated and the heads are kept constant, even if the surface to be coated has a complicated, curved shape, and thereby to coat clearly in a predetermined hue, since displacements in the Z-axis direction different spray gun heads 504 be controlled independently of each other.
11 zeigt
ein Beispiel der Konstruktion der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung
verwendeten Spritzpistolenkopf-Einheit, bei der 101 bis 104 Spritzpistolenköpfe sind,
welche beweglich in der Z-Achsenrichtung auf einer Basisplatte 105 gehalten sind,
durch Antriebsmotoren 106 bis 109, Zahnradgetriebe 111 bis 114,
Zahnstangengetriebe 115 bis 118 und Gleitschienen 120 bis 123.
Wie oben beschrieben, ist diese Einheit selbst zusätzlich beweglich
in der X- und der Y-Achsenrichtung
an dem Rahmenelement 502 angebracht. 11 shows an example of the construction of the spray gun head unit used in the device according to the invention, in which 101 to 104 Spray gun heads are movable in the Z-axis direction on a base plate 105 are held by drive motors 106 to 109 , Gear transmission 111 to 114 , Rack and pinion 115 to 118 and slide rails 120 to 123 , As described above, this unit itself is additionally movable in the X- and Y-axis directions on the frame member 502 appropriate.
124 bis 127 sind
Düsen für die unterschiedlichen
Farbtinten von Y, M, C und K. Diese Düsen können separat von den Spritzpistolenköpfen angeordnet
sein, welche durch flexible Tinteleitungen versorgt werden. 128 bis 131 sind
Einlässe
für das
Einlassen von durch flexible Schläuche zugeführten Luftdruck. 124 to 127 are nozzles for the different color inks of Y, M, C and K. These nozzles can be arranged separately from the spray gun heads, which are supplied by flexible ink ducts. 128 to 131 are inlets for the admission of air pressure supplied by flexible hoses.
Ferner
sind 132 bis 135 flexible Signalkabel für die unterschiedlichen
Spritzpistolenköpfe.Further are 132 to 135 flexible signal cable for the different spray gun heads.
Es
ist vorzuziehen, dass die Luftschläuche, die Signalkabel etc.
zum Beispiel in einer flexiblen Kabelkette angeordnet oder aufgenommen
etc. sind.It
it is preferable that the air hoses, the signal cables etc.
For example, arranged or received in a flexible cable chain
etc. are.
Wie
oben beschrieben, ist es durch Verwendung einer erfindungsgemäßen automatischen
Auftragevorrichtung möglich,
in einem vorbestimmten Farbton auf einer zu beschichtenden Fläche mit
einer komplizierten gekrümmten
Form, wie beispielsweise einem Körper
oder einer Stoßstange
eines Automobils etc. klar aufzutragen.As
described above, it is by using an automatic according to the invention
Applicator possible,
in a predetermined color on a surface to be coated with
a complicated curved
Shape, such as a body
or a bumper
of a car, etc. clearly apply.