EP3423963A1 - Computergestützes verfahren und computerprogam zur beurteilung der qualität eines materialstrangs - Google Patents

Computergestützes verfahren und computerprogam zur beurteilung der qualität eines materialstrangs

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Publication number
EP3423963A1
EP3423963A1 EP17708508.1A EP17708508A EP3423963A1 EP 3423963 A1 EP3423963 A1 EP 3423963A1 EP 17708508 A EP17708508 A EP 17708508A EP 3423963 A1 EP3423963 A1 EP 3423963A1
Authority
EP
European Patent Office
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application
cross
values
strand
material strand
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17708508.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Fippl
Marten Tolk
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Atlas Copco IAS GmbH
Original Assignee
Atlas Copco IAS GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Atlas Copco IAS GmbH filed Critical Atlas Copco IAS GmbH
Publication of EP3423963A1 publication Critical patent/EP3423963A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/002—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the work consisting of separate articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1602—Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
    • B25J9/1605—Simulation of manipulator lay-out, design, modelling of manipulator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1671—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by simulation, either to verify existing program or to create and verify new program, CAD/CAM oriented, graphic oriented programming systems
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
    • G06F2111/10—Numerical modelling

Definitions

  • the invention relates to a particularly computerimplemented method for simulating the application of a material strand to a workpiece by means of a moving along a running on a surface of the workpiece job path applicator.
  • Strands of viscous materials are industrially applied to workpieces mostly by an applicator device is moved by means of a robot along a run on a surface of the workpiece concerned job path and emits the material to the workpiece surface.
  • a large number of parameters influence the shape and size of the material strand applied to the workpiece.
  • the volume flow and the pressure with which the material is applied through an application nozzle the distance of the nozzle to the workpiece surface, the speed of the nozzle with respect to the workpiece surface, the type of material and the temperature of the material and many more, the Material, the applicator, the workpiece and the environment parameters.
  • the invention is based on the idea, in particular to simulate the order of a strand of material before the commissioning of a coating device.
  • parameter sets are predefined and stored in a data memory which contain parameters that influence the cross-section values of the material strand.
  • the cross-sectional values of the material strand characterize its cross-sectional area in terms of its shape and size.
  • the parameters may include parameters characterizing the material, such as the type of material, the viscosity or the temperature of the material, parameters of the applicator such as the volume flow, the pressure exerted on the material, the cross section of the applicator nozzle, its distance to the workpiece surface or their speed relative to the workpiece surface as well as parameters of the environment such as the ambient temperature act.
  • order points located on the job path are each assigned a cross-sectional value, which is determined from the parameter set specified at the respective job site.
  • a plurality of parameter sets as well as cross-section values experimentally determined for each parameter set are stored in a data memory.
  • the data processing unit which is expediently a computer, then determines the cross-section values associated therewith for each given parameter set with the aid of the data memory or reads them out of the data memory.
  • the data processing unit calculates the cross-sectional values by means of an algorithm from the given parameter sets. In this way, a series of cross-sectional values is created along the application path, which are arranged according to the juxtaposition of the application sites in predetermined mutual distances.
  • the simulation of the material strand between the application sites is carried out by interpolation by assigning cross-section values determined by the data processing unit to each site between the application sites by means of interpolation. It is therefore not necessary to arrange the job sites too close to each other, which would require an enormous computing power.
  • the job path may be a straight line on which the job sites are lined up at predetermined intervals linearly.
  • a straight line is a simplification of a real job path suitable for most applications, which is usually curved several times.
  • the job path is an at least two-dimensional line, so that in the simulation curves and mountain and valley curves can also be displayed.
  • a preferred embodiment provides that the cross-sectional values determined at the application sites based on the predetermined parameter sets for assessing the quality of the material strand are compared with predetermined desired values. In this way, it is possible to assess the quality of the simulated material strand and, if appropriate, to simulate another material strand with changed parameters if the deviations from the target values are too great. Furthermore, it is preferred that the cross-sectional values determined by interpolation at the points between the application sites for assessing the quality of the material strand are also compared with predetermined desired values.
  • FIG. 1 shows a applied to the surface of a workpiece material strand.
  • FIG. 2 shows a section of a simulated material strand;
  • FIG. 3 shows a section of a simulated material strand with identified quality of the individual sections;
  • Fig. 4 is an adhesive applicator
  • 5 is a block diagram of a simulation method.
  • the material strand 10 shown in FIG. 1 made of a viscous material, in particular an adhesive or a sealant, is applied to the surface 12 of a workpiece 14.
  • the illustration according to FIG. 1 can only be seen as an example, but essentially corresponds to the representation of a typical material strand.
  • the material strand 10 begins at an initial point 16 and ends at a terminal point 18. It has areas of larger cross-sectional area 20 and areas of smaller cross-sectional area 22 and can be divided into straight sections 24 and curved sections 26.
  • the inventive method allows the simulation of the order of the material strand 10 on the workpiece 14.
  • the size and shape of the cross section of the material strand 10 is dependent on a variety of parameters at each of its locations. These parameters include parameters of the application device used for the material application, such as the volume flow or the pressure applied to the material during application, the type of nozzle from which the material emerges, in particular its cross-section, the speed with which the material flows 12. Parameters influencing the shape and size of the strand cross section are further material-specific parameters such as the type of material and the viscosity of the material and its temperature, as well as environmental parameters such as ambient temperature, humidity, etc ..
  • the simulation is performed by a data processing unit 52 having a data memory 54 (see Fig. 4).
  • the data memory 54 stores a plurality of parameter sets, each of which has a value for each of the contains the above parameters.
  • Each of these parameter sets is assigned an experimentally determined cross-sectional value of the material strand 10 and stored in the data memory 54, which contains the size and shape of the cross-sectional area of the material strand 10, which is achieved during the material application with the parameters specified in the parameter set.
  • first of all a plurality of application points 30, which are arranged along an application path 28 on the workpiece surface 12 at predetermined distances from one another, are each assigned a parameter set which contains the parameters provided for the material application. Then, as shown in FIG.
  • the application sites 30 are assigned two-dimensional representations of the strand cross-section, which are read from the data memory 54 as belonging to the parameter set predetermined at the relevant application site 30.
  • the cross-sectional values 32 that can be visualized as slices form a good visualization of the material strand 10 to be expected at the respective application locations 30 between the respective parameter sets.
  • the material strand 10 is simulated by interpolation, by each Place assigned between the job sites 30 by the data processing unit 52 by means of interpolation cross-section values and the spaces between the job sites 30 are filled with it.
  • the representation of the material strand 10 obtained by the simulation can be compared with nominal values, as shown in FIG. 3. It is thus possible to check whether the parameter sets selected during the application process are suitable for producing a material strand 10 of the desired shape.
  • the cross-sectional values 32 obtained by the simulation are compared with nominal values and the material strand 10 is subdivided in its visualization into sections 34 in which it does not deviate from the nominal values or tolerable, as well as into further sections 36 in which its deviation from Setpoint is intolerable.
  • the sections 34, 36 can be highlighted in color.
  • the simulation can then be repeated by changing the parameter sets for the further sections 36. If you get in the simulation a strand of material 10, which is acceptable for the application appears, then the predetermined parameter sets used in the simulation can be used when applying the actual material strand 10.
  • An application device 40 for the application of adhesive to a body component 42 for a motor vehicle according to FIG. 4 has a robot 44, on the robot arm 46 of which an application device 48 for the adhesive is mounted.
  • the application device 48 has an application nozzle 50, which is moved by the robot 44 along an application path at a distance from the workpiece 42 over its surface. From the application nozzle 50 adhesive pressure is applied to the workpiece 42.
  • the movement of the robot 44 and thus of the application device 48 relative to the workpiece 42 is controlled by means of a robot control unit which, together with a job control unit controlling the material application, is part of a control device 56.
  • control device 56 has the data processing unit 52, which provides the previously determined in the simulation parameters for controlling the adhesive application.
  • FIG. 5 illustrates the simulation method as a block diagram.
  • Method step 60 relates to the setting of the job sites 30 on the job path 28
  • process step 62 relates to the reading of parameter sets and their assignment to the job sites 30th
  • method step 64 relates to the reading of belonging to the parameter sets representations of the strand cross-section, during step 66, the assignment of these representations to the order locations 30.
  • the optional method step 68 relates to the interpolation between the application sites 30,
  • method step 70 relates to the comparison of the order cross sections associated with the order points 30 with setpoints. If all strand cross-sections lie within tolerance ranges around the target values, a transfer of the parameter sets to the application device 40 takes place in method step 72. If individual or all strand cross-sections to differ greatly from the respective setpoint, step 62 is repeated by individual parameters of the parameter sets that have resulted in strongly deviating strand cross sections are changed.
  • the invention relates to a method for simulating the application of a strand of material 10 on a workpiece 14, in particular a strand of a viscous adhesive or sealant, by means of a along a run on a surface 12 of the workpiece 14 application path 28 applicator, wherein cross-sections 32 of the material strand 10 characterizing the cross-sectional area of the material strand 10 in their shape and size are assigned at predetermined deposition intervals to the application sites 30 arranged on the application path 28, and the cross-sectional values 32 at each application site 30 are determined by a data processing unit 52 are determined from a predetermined parameter set, which i5 rather contains parameters that influence the material order at the respective job site 30.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Simulation des Auftrags eines Materialstrangs (10) auf ein Werkstück (14), insbesondere eines Strangs eines viskosen Kleb-oder Dichtstoffs, mittels einer entlang einer auf einer Oberfläche (12) des Werkstücks (14) verlaufenden Auftragsbahn (28) bewegten Auftragsvorrichtung, wobei in vorgegebenen gegenseitigen Abständen auf der Auftragsbahn (28) angeordneten Auftragsstellen (30) Querschnittswerte (32) des Materialstrangs (10) zugeordnet werden, die die Querschnittsfläche des Materialstrangs (10) in ihrer Form und Größe charakterisieren, und wobei die Querschnittswerte (32) an jeder Auftragsstelle (30) mittels einer Datenverarbeitungseinheit (52) jeweilsaus einem vorgegebenen Parametersatz ermittelt werden, welcher Parameter enthält, die den Materialauftrag an der jeweiligen Auftragsstelle (30) beeinflussen.

Description

COMPUTERGESTÜTZES VERFAHREN UND COMPUTERPROGAM ZUR
BEURTEILUNG DER QUALITÄT EINES MATERIALSTRANGS
Die Erfindung betrifft ein insbesondere computerimplennentiertes Verfahren zur Simulation des Auftrags eines Materialstrangs auf ein Werkstück mittels einer entlang einer auf einer Oberfläche des Werkstücks verlaufenden Auftragsbahn bewegten Auftragsvorrichtung.
Stränge von viskosen Materialien, wie beispielsweise von Klebstoffen oder Dichtstoffen, werden industriell zumeist automatisiert auf Werkstücke aufgetragen, indem eine Auftragsvorrichtung mittels eines Roboters entlang einer auf einer Oberfläche des betreffenden Werkstücks verlaufenden Auftragsbahn bewegt wird und das Material an die Werkstückoberfläche abgibt. Dabei beeinflussen eine Vielzahl von Parametern die Form und die Größe des auf das Werkstück aufgetragenen Materialstrangs. Zu nennen sind insbesondere der Volumenstrom und der Druck, mit dem das Material durch eine Auftragsdüse hindurch aufgetragen wird, der Abstand der Düse zur Werkstückoberfläche, die Geschwindigkeit der Düse bezüglich der Werkstückoberfläche, die Art des Materials und die Temperatur des Materials und viele weitere, das Material, die Auftragsvorrichtung, das Werkstück und die Umgebung betreffende Parameter. Insbesondere bei der Inbetriebnahme der Auftragsvorrichtung kann es schwierig sein, diese so einzustellen, dass der Materialauftrag in der gewünschten Weise erfolgt und der aufgetragene Materialstrang den Anforderungen genügt. Auch die Änderung von Parametern während des Auftragsvorgangs, beispielsweise eine Temperaturänderung, kann dazu führen, dass sich der aufgetragene Materialstrang in unerwünschter Weise verändert. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, den Aufwand für die Ermittlung der für einen zufriedenstellenden Materialauftrag erforderlichen Parameter zu reduzieren. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Simulationsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, insbesondere vor der Inbetriebnahme einer Auftragsvorrichtung den Auftrag eines Materialstrangs zu simulieren. Zu diesem Zweck sind Parametersätze vorgegeben und in einem Datenspeicher gespeichert, die Parameter enthalten, die Querschnittswerte des Materialstrangs beeinflussen. Die Querschnittswerte des Materialstrangs charakterisieren dessen Querschnittsfläche in ihrer Form und Größe. Bei den Parametern kann es sich um das Material charakterisierende Parameter wie die Art des Materials, die Viskosität oder die Temperatur des Materials, um Parameter der Auftragsvorrichtung wie den Volumenstrom, den auf das Material ausgeübten Druck, den Querschnitt der Auftragsdüse, deren Abstand zur Werkstückoberfläche oder deren Geschwindigkeit relativ zur Werkstückoberfläche sowie um Parameter der Umgebung wie beispielsweise die Umgebungstemperatur handeln. Bei der Simulation des Materialauftrags wird auf der Auftragsbahn liegenden Auftragsstellen jeweils ein Querschnittswert zugeordnet, der aus dem an der jeweiligen Auftragsstelle vorgegebenen Parametersatz bestimmt wird. Zweckmäßig sind in einem Datenspeicher eine Vielzahl von Parametersätzen sowie zu jedem Parametersatz experimentell ermittelte Querschnittswerte gespeichert. Die Datenverarbeitungseinheit, die zweckmäßig ein Computer ist, ermittelt dann zu jedem vorgegebenen Parametersatz die ihm zugeordneten Querschnittswerte mit Hilfe des Datenspeichers oder liest sie aus dem Datenspeicher aus. Es ist jedoch auch möglich, dass die Datenverarbeitungseinheit die Querschnittswerte mittels eines Algorithmus aus den vorgegebenen Parametersätzen berechnet. Auf diese Weise entsteht eine Aneinanderreihung von Querschnittswerten entlang der Auftragsbahn, die entsprechend der Aneinanderreihung der Auftragsstellen in vorgegebenen gegenseitigen Abständen angeordnet sind. Um auch zwischen den Auftragsstellen eine Simulation des Materialstrangs zu erhalten, wird bevorzugt, dass die Simulation des Materialstrangs zwischen den Auftragsstellen durch Interpolation erfolgt, indem jeder Stelle zwischen den Auftragsstellen durch die Datenverarbeitungseinheit mittels Interpolation ermittelte Querschnittswerte zugeordnet werden. Es ist damit nicht notwendig, die Auftragsstellen zu dicht aneinander anzuordnen, was eine enorme Rechenleistung erfordern würde.
Die Auftragsbahn kann eine gerade Linie sein, auf der die Auftragsstellen in vorgegebenen Abständen linear aneinander gereiht sind. Eine gerade Linie ist eine für die meisten Anwendungsfälle taugliche Vereinfachung einer realen Auftragsbahn, die zumeist mehrfach gekrümmt ist. Es ist jedoch auch möglich, dass die Auftragsbahn eine mindestens zweidimensionale Linie ist, so dass bei der Simulation Kurven sowie Berg- und Talverläufe ebenfalls dargestellt werden können.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die an den Auftragsstellen anhand der vorgegebenen Parametersätze ermittelten Querschnittswerte zur Beurteilung der Qualität des Materialstrangs mit vorgegebenen Sollwerten verglichen werden. Auf diese Weise ist es möglich, den simulierten Materialstrang in seiner Qualität zu beurteilen und gegebenenfalls einen weiteren Materialstrang mit veränderten Parametern zu simulieren, wenn die Abweichungen zu den Sollwerten zu groß sind. Desweiteren wird bevorzugt, dass die durch Interpolation ermittelten Querschnittswerte an den Stellen zwischen den Auftragsstellen zur Beurteilung der Qualität des Materialstrangs ebenfalls mit vorgegebenen Sollwerten verglichen werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen auf die Oberfläche eines Werkstücks aufgetragenen Materialstrang; Fig. 2 einen Abschnitt eines simulierten Materialstrangs; Fig. 3 einen Abschnitt eines simulierten Materialstrangs mit kenntlich gemachter Qualität der einzelnen Teilabschnitte;
Fig. 4 eine Klebstoffauftragsvorrichtung und
Fig. 5 ein Blockdiagramm eines Simulationsverfahrens.
Der in Fig. 1 dargestellte Materialstrang 10 aus einem viskosen Material, insbesondere einem Klebstoff oder einem Dichtstoff, ist auf die Oberfläche 12 eines Werkstücks 14 aufgetragen. Die Darstellung gemäß Fig. 1 ist lediglich beispielhaft zu sehen, entspricht aber im Wesentlichen der Darstellung eines typischen Materialstrangs. Der Materialstrang 10 beginnt an einer Anfangsstelle 16 und endet an einer Endstelle 18. Er weist Bereiche größerer Querschnittsfläche 20 sowie Bereiche kleinerer Querschnittsfläche 22 auf und lässt sich in gerade Abschnitte 24 und gekrümmte Abschnitte 26 gliedern.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Simulation des Auftrags des Materialstrangs 10 auf das Werkstück 14. Die Größe und Form des Querschnitts des Materialstrangs 10 ist an jeder seiner Stellen abhängig von einer Vielzahl von Parametern. Zu diesen Parametern zählen Parameter der für den Materialauftrag verwendeten Auftragsvorrichtung wie beispielsweise der Volumenstrom oder der Druck, mit dem das Material beim Auftrag beaufschlagt wird, die Art der Düse, aus der das Material austritt, hierbei insbesondere ihr Querschnitt, die Geschwindigkeit, mit der die Düse relativ zum Werkstück 14 bewegt wird sowie ihr Abstand zur Werkstückoberfläche 12. Parameter, die Form und Größe des Strangsquerschnitts beeinflussen, sind weiterhin materialspezifische Parameter wie die Art des Materials und die Viskosität des Materials sowie dessen Temperatur sowie umgebungsspezifische Parameter wie die Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit usw..
Die Simulation wird durch eine Datenverarbeitungseinheit 52 durchgeführt, die einen Datenspeicher 54 aufweist (vgl. Fig. 4). Im Datenspeicher 54 sind eine Vielzahl von Parametersätzen gespeichert, von denen jeder einen Wert für jeden der oben genannten Parameter enthält. Jedem dieser Parametersätze ist ein experimentell ermittelter Querschnittswert des Materialstrangs 10 zugeordnet und im Datenspeicher 54 abgespeichert, der die Größe und Form der Querschnittsfläche des Materialstrangs 10 enthält, die beim Materialauftrag mit den im Parametersatz vorgegebenen Parametern erzielt wird. Bei der erfindungsgemäßen Simulation werden zunächst mehreren Auftragsstellen 30, die entlang einer Auftragsbahn 28 auf der Werkstückoberfläche 12 in vorgegebenen Abständen zueinander angeordnet sind, jeweils ein Parametersatz zugeordnet, der die für den Materialauftrag vorgesehenen Parameter enthält. Dann werden, wie in Fig. 2 gezeigt, den Auftragsstellen 30 zweidimensionale Darstellungen des Strangquerschnitts zugeordnet, die aus dem Datenspeicher 54 als zu dem an der betreffenden Auftragsstelle 30 vorgegebenen Parametersatz gehörend ausgelesen werden. Die als Scheiben visualisierbaren Querschnittswerte 32 bilden, wie in Fig. 2 dargestellt, bereits eine gute Visualisierung des bei Vorliegen der betreffenden Parametersätze an den jeweiligen Auftragsstellen 30 zu erwartenden Materialstrangs 10. Zwischen den Auftragsstellen 30 erfolgt die Simulation des Materialstrangs 10 durch Interpolation, indem jeder Stelle zwischen den Auftragsstellen 30 durch die Datenverarbeitungseinheit 52 mittels Interpolation ermittelte Querschnittswerte zugeordnet und die Zwischenräume zwischen den Auftragsstellen 30 damit gefüllt werden.
Die durch die Simulation erhaltene Darstellung des Materialstrangs 10 kann mit Sollwerten verglichen werden, wie in Fig. 3 gezeigt. Es ist somit möglich, zu überprüfen, ob die beim Auftragsvorgang gewählten Parametersätze geeignet sind, einen Materialstrang 10 der gewünschten Form zu erzeugen. Bei dieser Überprüfung werden die durch die Simulation erzielten Querschnittswerte 32 mit Sollwerten verglichen und der Materialstrang 10 wird in seiner Visualisierung in Abschnitte 34 unterteilt, in denen er nicht oder noch tolerierbar von den Sollwerten abweicht, sowie in weitere Abschnitte 36, in denen seine Abweichung vom Sollwert nicht tolerierbar ist. In der Visualisierung können die Abschnitte 34, 36 farblich hervorgehoben werden. Sodann kann die Simulation wiederholt werden, indem die Parametersätze für die weiteren Abschnitte 36 geändert werden. Erhält man bei der Simulation einen Materialstrang 10, der für die Anwendung akzeptabel erscheint, so können die bei der Simulation verwendeten vorgegebenen Parametersätze beim Auftrag des tatsächlichen Materialstrangs 10 verwendet werden.
Eine Auftragsvorrichtung 40 für den Auftrag von Klebstoff auf ein Karosseriebauteil 42 für ein Kraftfahrzeug gemäß Fig. 4 weist einen Roboter 44 auf, an dessen Roboterarm 46 eine Auftragseinrichtung 48 für den Klebstoff montiert ist. Die Auftragseinrichtung 48 weist eine Auftragsdüse 50 auf, die vom Roboter 44 entlang einer Auftragsbahn im Abstand zum Werkstück 42 über dessen Oberfläche bewegt wird. Aus der Auftragsdüse 50 wird Klebstoff druckbeaufschlagt auf das Werkstück 42 aufgebracht. Die Bewegung des Roboters 44 und somit der Auftragseinrichtung 48 relativ zum Werkstück 42 wird mittels einer Robotersteuereinheit gesteuert, die zusammen mit einer den Materialauftrag steuernden Auftragssteuereinheit Bestandteil einer Steuereinrichtung 56 ist. Es versteht sich von selbst, dass neben der Bewegung der Auftragseinrichtung 48 auch eine Bewegung des Werkstücks 42 möglich ist, wobei für die Erfindung lediglich relevant ist, dass die Auftragseinrichtung 48 und das Werkstück 42 relativ zueinander bewegt werden. Zudem weist die Steuereinrichtung 56 die Datenverarbeitungseinheit 52 auf, die zur Steuerung des Klebstoffauftrags die vorher in der Simulation ermittelten Parameter bereitstellt.
In Fig. 5 ist das Simulationsverfahren als Blockdiagramm veranschaulicht. Verfahrensschritt 60 betrifft dabei das Festlegen der Auftragsstellen 30 auf der Auftragsbahn 28, Verfahrensschritt 62 betrifft das Auslesen von Parametersätzen und deren Zuordnung an die Auftragsstellen 30. Verfahrensschritt 64 betrifft das Auslesen der zu den Parametersätzen gehörenden Darstellungen des Strangquerschnitts, während Verfahrensschritt 66 das Zuordnen dieser Darstellungen an die Auftragsstellen 30 betrifft. Der fakultative Verfahrensschritt 68 betrifft die Interpolation zwischen den Auftragsstellen 30, Verfahrensschritt 70 betrifft den Vergleich der den Auftragsstellen 30 zugeordneten Strangquerschnitte mit Sollwerten. Falls alle Strangquerschnitte innerhalb von Toleranzbereichen um die Sollwerte liegen, erfolgt im Verfahrensschritt 72 eine Übermittlung der Parametersätze an die Auftragsvorrichtung 40. Falls einzelne oder alle Strangquerschnitte zu stark vom jeweiligen Sollwert abweichen, wird Verfahrensschritt 62 wiederholt, indem einzelne Parameter der Parametersätze, die zu stark abweichende Strangquerschnitte ergeben haben, verändert werden.
5 Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Simulation des Auftrags eines Materialstrangs 10 auf ein Werkstück 14, insbesondere eines Strangs eines viskosen Kleb- oder Dichtstoffs, mittels einer entlang einer auf einer Oberfläche 12 des Werkstücks 14 verlaufenden Auftragsbahn 28 bewegten Auftragsvorrichtung, wobei in vorgegebenen gegenseitigen Abstän- i o den auf der Auftragsbahn 28 angeordneten Auftragsstellen 30 Querschnittswerte 32 des Materialstrangs 10 zugeordnet werden, die die Querschnittsfläche des Materialstrangs 10 in ihrer Form und Größe charakterisieren, und wobei die Querschnittswerte 32 an jeder Auftragsstelle 30 mittels einer Datenverarbeitungseinheit 52 jeweils aus einem vorgegebenen Parametersatz ermittelt werden, wel- i5 eher Parameter enthält, die den Materialauftrag an der jeweiligen Auftragsstelle 30 beeinflussen.

Claims

Ansprüche
Verfahren zur Simulation des Auftrags eines Materialstrangs (10) auf ein Werkstück (14, 42), insbesondere eines Strangs eines viskosen Kleb- oder Dichtstoffs, mittels einer entlang einer auf einer Oberfläche (12) des Werkstücks (14, 42) verlaufenden Auftragsbahn (28) bewegten Auftragsvorrichtung, wobei in vorgegebenen gegenseitigen Abständen auf der Auftragsbahn (28) angeordneten Auftragsstellen (30) Querschnittswerte (32) des Materialstrangs (10) zugeordnet werden, die die Querschnittsfläche des Materialstrangs (10) in ihrer Form und Größe charakterisieren, und wobei die Querschnittswerte (32) an jeder Auftragsstelle (30) mittels einer Datenverarbeitungseinheit (52) jeweils aus einem vorgegebenen Parametersatz ermittelt werden, welcher Parameter enthält, die den Materialauftrag an der jeweiligen Auftragsstelle (30) beeinflussen.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Simulation des Materialstrangs (10) zwischen den Auftragsstellen (30) durch Interpolation erfolgt, indem jeder Stelle zwischen den Auftragsstellen (30) durch die Datenverarbeitungseinheit (52) mittels Interpolation ermittelte Querschnittswerte zugeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Datenspeicher (54) eine Vielzahl von Parametersätzen sowie zu jedem Parametersatz experimentell ermittelte Querschnittswerte (32) gespeichert sind und die Datenverarbeitungseinheit (52) zu jedem vorgegebenen Parametersatz die ihm zugeordneten Querschnittswerte (32) aus dem Datenspeicher (54) ausliest.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinheit (52) die Querschnittswerte (32) mittels eines Algorithmus aus den vorgegebenen Parametersätzen berechnet.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragsbahn (28) eine gerade Linie ist und die Auftragsstellen (30) in vorgegebenen Abständen linear aneinander gereiht sind.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragsbahn (28) eine mindestens zweidimensionale Linie ist.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Auftragsstellen (30) aus den vorgegebenen Parametersätzen ermittelten Querschnittswerte (32) zur Beurteilung der Qualität des Materialstrangs (10) mit vorgegebenen Sollwerten verglichen werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7 und nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Interpolation ermittelten Querschnittswerte an den Stellen zwischen den Auftragsstellen (30) zur Beurteilung der Qualität des Materialstrangs (10) mit vorgegebenen Sollwerten verglichen werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialstrang (10) in Abschnitte (34), in denen er nicht oder noch tolerierbar von den Sollwerten abweicht, und weitere Abschnitte (36), in denen seine Abweichung von den Sollwerten nicht tolerierbar ist, unterteilt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Simulation wiederholt wird, indem die Parametersätze für die weiteren Abschnitte (36) geändert werden.
1 1 . Computerprogramm mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte nach einem der vorangehenden Ansprüche, wenn das Computer- Programm in einem Computer (52) geladen und in einem Computer (52) ausgeführt wird.
12. Vorrichtung zum Auftragen eines viskosen Materials auf ein Werkstück (14, 42) mit einer eine Auftragsdüse (50) aufweisenden, bezüglich des Werk- Stücks (14, 42) bewegbaren Auftragseinrichtung (48) und mit einer Steuereinrichtung (56) zur Steuerung des Materialauftrags, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (56) einen Computer (52) aufweist, in dem ein Computerprogramm nach Anspruch 1 1 geladen ist.
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