EP3703867A1 - Verfahren und lackiersystem zum lackieren eines werkstücks mit einem zerstäuber - Google Patents

Verfahren und lackiersystem zum lackieren eines werkstücks mit einem zerstäuber

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Publication number
EP3703867A1
EP3703867A1 EP18705120.6A EP18705120A EP3703867A1 EP 3703867 A1 EP3703867 A1 EP 3703867A1 EP 18705120 A EP18705120 A EP 18705120A EP 3703867 A1 EP3703867 A1 EP 3703867A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spray
atomizer
spray jet
painting
paint
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18705120.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Oliver Maier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eisenmann SE
Original Assignee
Eisenmann SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eisenmann SE filed Critical Eisenmann SE
Publication of EP3703867A1 publication Critical patent/EP3703867A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/08—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means
    • B05B12/082—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means responsive to a condition of the discharged jet or spray, e.g. to jet shape, spray pattern or droplet size
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/004—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area comprising sensors for monitoring the delivery, e.g. by displaying the sensed value or generating an alarm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
    • B05D1/04—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying involving the use of an electrostatic field
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/02—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work
    • B05B13/04—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation
    • B05B13/0447—Installation or apparatus for applying liquid or other fluent material to conveyed separate articles
    • B05B13/0452—Installation or apparatus for applying liquid or other fluent material to conveyed separate articles the conveyed articles being vehicle bodies

Definitions

  • the invention relates to a method and a painting system for painting a workpiece with a nebulizer.
  • the invention is directed to the problem of optimizing the spray produced by the sprayer with the aim of improving paint quality and minimizing the amount of paint and overspray consumed.
  • housing parts or other workpieces application equipment are usually used, which have a robot and a supported by a movable arm of the robot atomizer.
  • the atomizer generates a spray of paint, which is directed to the workpiece.
  • the robot With the help of the robot, the atomizer is guided over the workpiece along a predetermined path so that the spray jet sweeps over the parts of the workpiece to be coated and evenly coats it with lacquer.
  • rotary atomizers in which the paint on a very fast rotating disc, which is often referred to as a bell cup, is passed.
  • the paint is accelerated to the outside and rips off at the edge of the bell cup.
  • the paint film is thereby broken up into fine droplets. Since the paint is thrown radially outward, occurs at the atomizer additionally pressurized shaping air. This entrains the paint particles and deflects them so that an axially forwardly directed spray is formed.
  • Lenkluft is understood to mean any air flow emerging from the atomizer.
  • Some atomizers emit different airflows from the atomizer, which can be independently affected by special rings or caps.
  • the paint is often electrostatically charged prior to atomization to minimize overspray.
  • a voltage to the workpiece can be achieved that this electrostatically attracts the electrically charged paint particles. In this way, a larger proportion of the paint particles adhere to the workpiece.
  • the spray jet geometry can be parameterized by several features. These include in particular the width of the spray jet at a predetermined distance from the atomizer, the maximum angle of the spray jet on exit from the atomizer with respect to a longitudinal axis of the atomizer, the density distribution of the spray jet, the outer contour of the spray jet and temporal changes of one of the aforementioned features. Changes to one Paint change, between successive Lackiervorticiann with the same paint or even within a single painting the spray jet geometry, this can lead to painting defects occur.
  • the object of the invention is to provide a method and a painting system for painting workpieces, with which a desired geometry of the spray can be set particularly quickly.
  • this object is achieved by a method for painting a workpiece, comprising the following steps: a) an application device with a sprayer directs a spray jet onto the workpiece whose spray jet geometry can be changed by the application device; b) a camera captures an image of the spray; c) an image processing device detects deviations between the spray jet recorded on the image and a desired spray jet; d) a control device controls the application device as a function of the deviations detected by the image processing device.
  • the invention is based on the consideration to automate the visually performed by a skilled worker checking the spray jet geometry.
  • the electronic processing of an image taken with a camera from the spray jet makes it possible to quantify characteristics of the spray jet in such a way that the geometry of the spray jet can be approximated to the target geometry by appropriate control of the application device on the basis of the information obtained thereby.
  • the setting of a desired Sprühstrahlgeometrie is thus accessible to a control that leads to a constant and independent of variable paint parameters generating a defined spray jet geometry.
  • an optical axis of the camera should be aligned at least substantially perpendicular to a longitudinal axis of the atomizer.
  • the geometry of the spray jet is then easier to detect, as geometric distortions are minimized. In principle, however, it is also possible to take a picture from an oblique perspective. The image analysis is then more complicated because of the geometric distortions.
  • an axis verstan the, which is aligned with an axis of symmetry of the spray.
  • the longitudinal axis is an axis of symmetry of the exit nozzle of the atomizer.
  • the longitudinal axis is defined by the axis of rotation of the bell cup.
  • the image of the spray jet can be picked up while it is pointed at the workpiece. Especially when a control of Sprühstrahlgeometrie is performed during a painting process, this is usually preferable. Al lerdings, the surface of the workpiece can affect the shape of the spray. Because of it, it is at least then, if only at longer intervals the spray jet geometry is checked in the manner according to the invention, usually cheaper if currency rend the recording of the image in step b) the painting of the workpiece is interrupted.
  • the nebulizer may acquire a test object, e.g. B. a plate, paint.
  • a test object e.g. B. a plate, paint.
  • conditions are created that come as close as possible to a real painting process, but are nevertheless exactly reproducible. It is possible to additionally detect the painted surface of the test object by the same or another camera. Then also the painting result achieved there to assess certain parameters of the spray, z. B. the density distribution, are used.
  • the image processing device can subject the recorded image of the spray jet to edge filtering.
  • edge filtering By determining the outer edge of the spray jet, particularly important features of the spray jet geometry can be determined, including the width of the spray jet at a given distance from the atomizer, the maximum angle the spray jet at the outlet from the atomizer with respect to a longitudinal axis of the atomizer and the shape of the outer contour of the spray jet.
  • control device can change at least one of the following control parameters of the application device: pressure of a shaping air delivered by the rotary atomizer, rotational speed of the rotary atomizer, volume flow and temperature of the paint fed to the atomizer.
  • control parameters have a direct influence on the geometry of the spray and are therefore suitable for influencing the spray jet geometry in order to minimize deviations from a desired geometry.
  • the invention also relates to a painting system for painting a workpiece with an application device which is adapted to direct a spray jet onto the workpiece with a sprayer whose spray jet geometry can be changed by the application device.
  • a camera is set up to take a picture of the spray.
  • An image processing device is set up to detect deviations between the spray jet recorded on the image and a desired spray jet.
  • a control device is set up to control the application device as a function of the deviations detected by the image processing device.
  • the camera may be located outside of a spray booth.
  • the camera is in the Additional cleaning devices, for example, an air curtain or a liquid cleaning, may be provided to prevent contamination of the camera optics with overspray on the lower area of the spray booth.
  • an arrangement of the camera on a movable arm of a robot carrying the atomizer may be advantageous in certain applications.
  • Figure 1 is a perspective view of a painting system according to the invention, wherein only a part of the painting booth is shown;
  • Figure 2 is a schematic representation of important component of the coating system according to the invention.
  • Figure 3 is a schematic representation of how a camera takes a picture of a
  • FIGS. 4a to 4d show an image taken by the camera in different stages of image processing.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a painting system according to the invention and denoted overall by 10.
  • the painting booth 12 includes in the illustrated embodiment, a bottom portion 14, four side walls 16, of which only two are shown in the figure 1, and also not shown ceiling.
  • the left side wall 16 shown is provided with a window 18, which releases the view into an interior 20 of the spray booth 12.
  • the paint booth 12 stands on a floor structure 20, as is well known in the art.
  • the bottom portion 14 of the paint booth 12 carries in the illustrated embodiment, an indicated at 22 conveyor system on the workpieces - here vehicle bodies 24 - can be conveyed along a conveying direction.
  • the vehicle bodies 24 are introduced by means of the conveyor system 22 by roller shutters or other closable openings before painting in the paint booth 12 and discharged after completion of painting again from the spray booth 12.
  • Each application device 26a, 26b includes a robot 28a or 28b, each having a movable robot arm 30a or 30b.
  • Each robotic arm 30a, 30b carries a rotary atomizer 32a, 32b, to which liquid paint and compressed air are supplied via lines not shown.
  • the paint and compressed air supply is part of the application devices 26a, 26b and can be arranged at least partially outside of the spray booth 12.
  • the paint can be, for example, a basecoat which is responsible for the coloring of the body, or a clearcoat, which protects the previously applied basecoat from UV radiation and ensures the gloss of the vehicle bodies 24.
  • the paints used differ not only in their transparency and color, but also in their viscosity and surface tension.
  • the geometry of the spray 34 generated by the rotary atomizers 32a, 32b therefore depends on the type of paint to be applied. Since the temperature of the paint also influences its viscosity and surface tension, the geometry of the spray jet 34 and thus also the painting result can vary even if one and the same paint is applied.
  • the robot arms 30a, 30b move the rotary atomizers 32a, 32b mounted therein rapidly along predetermined paths over the vehicle bodies 24.
  • the spray jet 34 generated by the rotary atomizers 32a, 32b covers the surface of the vehicle body at a predetermined distance. series 24, so that the paint particles can settle on it.
  • the painting system 10 differs from conventional systems in that the painting process is monitored by a first camera 36a and a second camera 36b.
  • the first camera 36 a is mounted outside of the spray booth 12 and takes pictures of the painting process through the window 18 therethrough.
  • the second camera 36b is mounted inside the spray booth 12 and may be provided with an additional guard (not shown) for protection against overspray.
  • the cameras 36a, 36b are normal cameras which record images in the visible wavelength spectrum.
  • FIG. 2 shows important components of the coating system 10 according to the invention in a schematic representation. Shown above is the first camera 36a, which is connected via a signal line to an image processing device 38, which is also part of the painting system 10. The image processing device 38 is connected via a further signal line to a control device 40 for the application device 26a. In FIG. 2, the image processing device 38 and the control device 40 are shown as separate structural units. Of course, these devices can also be spatially combined and in particular realized as different modules of a computer program that is executed on a microprocessor.
  • the first camera 36a receives images of the spray jet 34 during the ongoing painting process-as shown at the top right in FIG. These images are processed by the image processing device 38 and compared with a desired spray. Since the position of the robot arm 30a, and thus the position of the rotary atomizer 36a, is known at all times, the perspective distortion resulting from the oblique observation of the spray 34 by the first camera 36a can be calculated out in the image processor 38. The result is an equalized image 34 'of the spray jet 34, as shown by way of example in FIG. 2 on a screen 42 of the image processing device 38. The image 34 'of the spray jet 34 can now be processed with suitable image processing algorithms and analyzed geometrically.
  • the geometric parameters derived therefrom are compared in the image processing device 38 with desired parameters of a desired spray jet. If the deviations between the geometry detected by the camera 36a and the desired geometry of the spray jet exceed predetermined tolerances, then a control algorithm of the control device 40 calculates therefrom control commands for the application device 26a in order to minimize the deviations.
  • the control device 40 can act in particular on the pressure with which steering air from the rotary atomizer 32a ausstritt, on the pressure and thus the volume flow of the output from the rotary atomizer 32a paint and / or to the temperature of the rotary atomizer 32a supplied paint. It is also contemplated to alter the trajectory of the robotic arm 30a to thereby adjust the distance between the rotary atomizers 32a and the surface of the vehicle body 24.
  • the spray 34 is directed to a test object 44, which in the simplest case is a plate.
  • the axis of rotation 46 of the rotary atomizer 32a is aligned with the aid of the robot arm 30a such that it runs perpendicular to the planar surface of the test object 44.
  • the optical axis 48 is parallel to the surface of the test object 44 and perpendicular to the axis of rotation 46 of the rotary atomizer 32a.
  • a light source indicated at 50 is oriented so that its main emission direction is perpendicular to both the axis of rotation 46 and the optical axis 48.
  • the geometry of the spray jet 34 can be detected particularly precisely with the aid of the camera 36.
  • the illumination of the spray 34 by means of the light source 50 transversely to the optical axis 48th the camera 36 can be the paint particles recognize well.
  • the distinctiveness of the paint particles is supported when a screen 52, which is illuminated as evenly as possible, is located on a side opposite the camera 36.
  • FIG. 3 Plotted in FIG. 3 are important geometric features of the spray jet 34, which can be derived from the image taken with the aid of the camera 36. Shown is the width B of the spray 34 at a distance A from the rotary atomizer 32a and the opening angle ⁇ of the spray directly on the bell cup 54 of the rotary atomizer 32a.
  • FIGS. 4a to 4d show an image of the spray jet 34 in different image processing stages.
  • Figure 4a shows a binary image obtained from the captured color image by applying a simple filtering algorithm.
  • the color image is first converted into a grayscale image.
  • a pixel is given the color white or black.
  • an edge detection algorithm is used to obtain the contour of the spray as shown in Figure 4d.
  • the setpoint values can be derived, for example, from images of a spray jet that have already been taken, which results in a good painting result for the relevant spray painting Workpiece has led.
  • the setpoints can be determined from functional relationships that z. B. in the form of tables and based on experience gained over a longer period. Such empirical values can also be included in an expert system, which then outputs suitable setpoints.
  • the robot arm 30a brings the rotary atomizer 32a back into the correct processing position relative to the vehicle body 24. If the detected deviations between the recorded spray jet and the desired spray jet are intolerably large, the painting process is continued with changed control parameters.
  • the painting system 10 can be controlled so that the above-described check of the spray jet geometry is always performed when a property of the target spray is to be changed.
  • the properties of the desired spray jet include the paint used. Therefore, the check is typically done after each color change and after each change of the workpiece type.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Spray Control Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zum Lackieren eines Werkstücks (24) richtet eine Applikationseinrichtung (26a, 26b) mit einem Zerstäuber (32a, 32b) einen Sprühstrahl (34) auf das Werkstück (24), dessen Sprühstrahlgeometrie von der Applikationseinrichtung veränderbar ist. Eine Kamera (36; 36a, 36b) nimmt ein Bild (34') des Sprühstrahls (34) auf. Eine Bildverarbeitungseinrichtung (38) erfasst Abweichungen zwischen dem auf dem Bild (34') aufgenommenen Sprühstrahl (34) und einem Soll-Sprühstrahl. Eine Steuerungseinrichtung (40) steuert die Applikationseinrichtung (26a, 26b) in Abhängigkeit von den von der Bildverarbeitungseinrichtung (38) erfassten Abweichungen.

Description

VERFAHREN UND LACKIERSYSTEM
ZUM LACKIEREN EINES WERKSTÜCKS MIT EINEM ZERSTÄUBER
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Lackiersystem zum Lackieren eines Werkstücks mit einem Zerstäuber. Die Erfindung betrifft insbesondere das Problem, den vom Zerstäuber erzeugten Sprühstrahl zu optimieren mit dem Ziel, die Lackierqualität zu verbessern und die Menge des verbrauchten Lacks und des Oversprays zu minimieren.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Zum automatischen Lackieren von Fahrzeugkarosserien, Gehäuseteilen oder anderen Werkstücken werden in der Regel Applikationseinrichtungen verwendet, die einen Roboter und einen von einem beweglichen Arm des Roboters getragenen Zerstäuber aufweisen. Der Zerstäuber erzeugt einen Sprühstrahl aus Lack, der auf das Werkstück gerichtet wird. Mit Hilfe des Roboters wird der Zerstäuber entlang einer vorgegebenen Bahn so über das Werkstück geführt, dass der Sprühstrahl die zu lackierenden Teile des Werkstücks überstreicht und gleichmäßig mit Lack beschichtet.
Im Stand der Technik bekannt sind hydraulische Zerstäuber, bei denen der Lack mit hohem Druck durch eine Düse gedrückt wird. Während des Austritts aus der Düse entstehen turbulente Strömungen, durch die der Lack in einzelne kleine Tröpfchen zerfällt. Bei pneumatischen Zerstäubern wird der Lack mithilfe eines Treibgases beschleunigt und aus einer Düse gedrückt. Bekannt sind auch Zerstäuber, bei denen der Lack mithilfe eines elektrischen Feldes beschleunigt wird, um schließlich aus einer Düse auszutreten.
Am verbreitetsten sind Rotationszerstäuber, bei denen der Lack auf eine sich sehr schnell drehende Scheibe, die häufig auch als Glockenteller bezeichnet wird, geleitet wird. Infolge der dabei wirkenden Zentrifugalkraft wird der Lack nach außen hin beschleunigt und reißt an der Kante des Glockentellers ab. Der Lackfilm wird dadurch in feine Tröpfchen zerteilt. Da der Lack radial nach außen weggeschleudert wird, tritt am Zerstäuber zusätzlich unter Druck stehende Lenkluft aus. Diese reißt die Lackpartikel mit und lenkt sie so um, dass ein axial nach vorne gerichteter Sprühstrahl gebildet wird. Unter Lenkluft wird dabei jede Luftströmung verstanden, die aus dem Zerstäuber austritt. Bei einigen Zerstäubern treten unterschiedliche Luftströmungen aus dem Zerstäuber aus, die unabhängig voneinander mit- hilfe spezieller Ringe oder Kappen beeinflusst werden können.
Trotz der Strahlformung mit Lenkluft lagern sich beim Lackieren mithilfe von Zerstäubern üblicherweise nicht alle Lackpartikel auf dem Werkstück ab. Derjenige Teil des Lacks, der sich nicht dauerhaft auf dem Werkstück absetzt, wird als Overspray bezeichnet. Üblicherweise findet der Lackiervorgang in einer Lackierkabine statt, in der ein Luftstrom erzeugt wird. Der Luftstrom nimmt den Overspray mit und leitet ihn einer Abscheideeinrichtung zu.
Da die Erzeugung des Luftstroms und die Abscheidung hohe Kosten verursachen und sich bei der Abscheidung auch nur ein Teil des Oversprays wiedergewinnen lässt, stellt die Minimierung des Oversprays ein wichtiges Ziel bei der automatischen Lackierung von Werkstücken mit Zerstäubern dar.
Zusätzlich zur Strahlformung mit Lenkluft wird zur Minimierung des Oversprays der Lack vor der Zerstäubung häufig elektrostatisch aufgeladen. Durch Anlegen einer Spannung an das Werkstück lässt sich erreichen, dass dieses die elektrisch geladenen Lackpartikel elektrostatisch anzieht. Auf diese Weise bleibt ein größerer Anteil der Lackpartikel auf dem Werkstück haften.
Beim automatischen Lackieren von Werkstücken besteht das Problem, dass bei der Festlegung der Relativbewegung und des Abstands zwischen dem Zerstäuber und dem Werkstück eine definierte Sprühstrahlgeometrie unterstellt wird. Die Sprühstrahlgeometrie lässt sich durch mehrere Merkmale parametrisieren. Dazu gehören insbesondere die Breite des Sprühstrahls in einem vorgegebenen Abstand von dem Zerstäuber, der maximale Winkel des Sprühstrahls beim Austritt aus dem Zerstäuber bezüglich einer Längsachse des Zerstäubers, die Dichteverteilung des Sprühstrahls, die Außenkontur des Sprühstrahls sowie zeitliche Veränderungen eines der vorgenannten Merkmale. Verändert sich nach einem Lackwechsel, zwischen aufeinander folgenden Lackiervorgängen mit dem gleichen Lack oder auch innerhalb eines einzelnen Lackiervorgangs die Sprühstrahlgeometrie, so kann dies dazu führen, dass Lackierfehler auftreten. Ein solcher Lackierfehler schlägt sich in der Regel darin nieder, dass der Lack nicht gleichmäßig mit der gewünschten Dicke auf das Werkstück aufgetragen wurde. Häufig muss das Werkstück in einem solchen Fall aufwendig nachbearbeitet werden; unter Umständen ist aus Kostengründen eine Aussonderung des Werkstücks günstiger.
Bislang versucht man die Einhaltung einer gewünschten Sprühstrahlgeometrie dadurch zu gewährleisten, dass ein erfahrener Facharbeiter bei jedem Lackwechsel oder auch zwischen einzelnen Lackiervorgängen die Geometrie des Sprühstrahls visuell überprüft. Hierzu richtet der Facharbeiter den Sprühstrahl bei günstigen Lichtverhältnissen auf ein Testobjekt und verändert die Steuerungsparameter der Applikationseinrichtung so lange, bis sich die gewünschte Sprühstrahlgeometrie einstellt. Diese visuelle Überprüfung erfordert jedoch sehr viel Erfahrung, benötigt relativ viel Zeit und führt nicht immer zu reproduzierbaren Ergebnissen. Außerdem wird während der Überprüfung Lack verbraucht und Overspray erzeugt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und ein Lackiersystem zum Lackieren von Werkstücken anzugeben, mit dem sich eine gewünschte Geometrie des Sprühstrahls besonders rasch einstellen lässt.
Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Lackieren eines Werkstücks gelöst, dass die folgenden Schritte aufweist: a) eine Applikationseinrichtung richtet mit einem Zerstäuber einen Sprühstrahl auf das Werkstück, dessen Sprühstrahlgeometrie von der Applikationseinrichtung veränderbar ist; b) eine Kamera nimmt ein Bild des Sprühstrahls auf; c) eine Bildverarbeitungseinrichtung erfasst Abweichungen zwischen dem auf dem Bild aufgenommenen Sprühstrahl und einem Soll-Sprühstrahl; d) eine Steuerungseinrichtung steuert die Applikationseinrichtung in Abhängigkeit von den von der Bildverarbeitungseinrichtung erfassten Abweichungen.
Die Erfindung beruht auf der Überlegung, die visuell von einem Facharbeiter durchgeführte Überprüfung der Sprühstrahlgeometrie zu automatisieren. Die elektronische Verarbeitung eines mit einer Kamera vom Sprühstrahl aufgenommenen Bildes ermöglicht es, Merkmale des Sprühstrahls so zu quantifizieren, dass sich auf der Grundlage der dadurch gewonnenen Informationen die Geometrie des Sprühstrahls durch eine geeignete Steuerung der Applikationseinrichtung an die Soll-Geometrie annähern lässt. Die Einstellung einer gewünschten Sprühstrahlgeometrie wird somit einer Regelung zugänglich, die zu einer gleichbleibenden und von veränderlichen Lackparametern unabhängigen Erzeugung einer definierten Sprühstrahlgeometrie führt.
Weil eine solche Regelung automatisiert in sehr kurzer Zeit durchgeführt werden kann, verkürzen sich die Totzeiten bei Lackwechseln. Gerade in modernen Produktionslinien, bei denen Lackwechsel sehr häufig durchgeführt werden, lässt sich dadurch eine bedeutsame Erhöhung der Produktivität erreichen. Außerdem wird für die Einstellung der gewünschten Sprühstrahlgeometrie weniger Lack verbraucht und weniger Overspray erzeugt.
Da eine solche Regelung auch während eines Lackiervorgangs oder zwischen aufeinander folgenden Lackiervorgängen mit dem gleichen Lack durchgeführt werden kann, lässt sich mit der Erfindung die Lackierqualität verbessern und der Aufwand für Nachbearbeitungen verringern.
Versuche haben ergeben, dass während der Aufnahme des Bildes des Sprühstrahls in Schritt b) eine optische Achse der Kamera zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse des Zerstäubers ausgerichtet sein sollte. Die Geometrie des Sprühstrahls lässt sich dann leichter erfassen, da geometrische Verzerrungen minimiert werden. Grundsätzlich ist aber auch eine Aufnahme eines Bildes aus schräger Perspektive möglich. Die Bildauswertung ist dann allerdings wegen den geometrischen Verzerrungen aufwendiger. Unter der Längsachse des Zerstäubers wird in diesem Zusammenhang eine Achse verstan den, die mit einer Symmetrieachse des Sprühstrahls fluchtet. Im Allgemeinen handelt es sich bei der Längsachse um eine Symmetrieachse der Austrittsdüse des Zerstäubers. Bei Rotationszerstäubern wird die Längsachse durch die Rotationsachse des Glockentellers definiert.
Im Prinzip kann das Bild des Sprühstrahls aufgenommen werden, während dieser auf das Werkstück gerichtet ist. Vor allem dann, wenn eine Regelung der Sprühstrahlgeometrie während eines Lackiervorgangs durchgeführt wird, ist dies in der Regel zu bevorzugen. AI lerdings kann die Oberfläche des Werkstücks die Form des Sprühstrahls beeinflussen. Des wegen ist es zumindest dann, wenn nur in größeren Zeitabständen die Sprühstrahlgeometrie in der erfindungsgemäßen Weise überprüft wird, in der Regel günstiger, wenn wäh rend der Aufnahme des Bildes in Schritt b) die Lackierung des Werkstücks unterbrochen wird.
Während einer solchen Unterbrechung kann der Zerstäuber während der Aufnahme des Bildes in Schritt b) ein Testobjekt, z. B. eine Platte, lackieren. Dadurch werden Verhältnisse geschaffen, die einem realen Lackiervorgang möglichst nahe kommen, aber trotzdem exakt reproduzierbar sind. In Betracht kommt dabei, die lackierte Fläche des Testobjekts durch die gleiche oder eine andere Kamera zusätzlich zu erfassen. Dann kann auch das dort erzielte Lackierergebnis zur Beurteilung bestimmter Parameter des Sprühstrahls, z. B. der Dichteverteilung, herangezogen werden.
Außerdem ist es möglich, als Testobjekt eine Fläche in einer Reinigungsbox zu verwenden Eine solche Reinigungsbox wird von dem Zerstäuber angefahren, um einen Reinigungsvorgang durchzuführen, der im Rahmen eines Lackwechsels erforderlich ist.
Um eines der oben genannten Merkmale der Sprühstrahlgeometrie zu erfassen, kann die Bildverarbeitungseinrichtung das aufgenommene Bild des Sprühstrahls einer Kantenfilterung unterwerfen. Durch Bestimmen der Außenkante des Sprühstrahls lassen sich besonders wichtige Merkmale der Sprühstrahlgeometrie bestimmen, darunter die Breite des Sprühstrahls in einem vorgegebenen Abstand von dem Zerstäuber, der maximale Winkel des Sprühstrahls beim Austritt aus dem Zerstäuber bzgl. einer Längsachse des Zerstäubers und die Form der Außenkontur des Sprühstrahls.
Wenn mehrere Bilder des Sprühstrahls aufgenommen werden, lassen sich auch zeitliche Veränderungen dieser Merkmale ermitteln. In Betracht kommt deswegen auch, die für die Aufnahme der Bilder verwendete Kamera in einem Videomodus zu benutzen, in dem mehrere Bilder pro Sekunde aufgenommen werden.
Wenn der Zerstäuber ein Rotationszerstäuber ist, kann die Steuereinrichtung in Schritt d) mindestens einen der folgenden Steuerungsparameter der Applikationseinrichtung verändern: Druck einer von dem Rotationszerstäuber abgegebenen Lenkluft, Drehzahl des Rotationszerstäubers, Volumenstrom und Temperatur des dem Zerstäuber zugeführten Lacks. Diese Steuerungsparameter haben einen unmittelbaren Einfluss auf die Geometrie des Sprühstrahls und sind deswegen dazu geeignet, die Sprühstrahlgeometrie zu beeinflussen, um Abweichungen von einer Sollgeometrie zu minimieren.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Lackiersystem zum Lackieren eines Werkstücks mit einer Applikationseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, mit einem Zerstäuber einen Sprühstrahl auf das Werkstück zu richten, dessen Sprühstrahlgeometrie von der Applikationseinrichtung veränderbar ist. Eine Kamera ist dazu eingerichtet, ein Bild des Sprühstrahls aufzunehmen. Eine Bildverarbeitungseinrichtung ist dazu eingerichtet, Abweichungen zwischen dem auf dem Bild aufgenommenen Sprühstrahl und einem Soll-Sprühstrahl zu erfassen. Eine Steuerungseinrichtung ist dazu eingerichtet, die Applikationseinrichtung in Abhängigkeit von den von der Bildverarbeitungseinrichtung erfassten Abweichungen zu steuern.
Wegen der mit dem erfindungsgemäßen Lackiersystem erzielten Vorteile wird auf die obigen Ausführungen zum Verfahren verwiesen.
Um eine Verschmutzung der Kamera mit Overspray zu verhindern, kann die Kamera außerhalb einer Lackierkabine angeordnet sein. Alternativ hierzu kommt in Betracht, die Kamera innerhalb der Lackierkabine anzuordnen. Bevorzugt ist dann eine Position im oberen Bereich der Lackierkabine, in dem sich weniger Overspray befindet. Falls die Kamera im unteren Bereich des Lackierkabine angeordnet werden soll, können zusätzliche Reinigungsvorrichtungen, zum Beispiel ein Luftschleier oder eine Flüssigkeitsreinigung, vorgesehen sein, um eine Verschmutzung der Kameraoptik mit Overspray zu verhindern. Auch eine Anordnung der Kamera auf einem beweglichen Arm eines Roboters, der den Zerstäuber trägt, kann bei bestimmten Anwendungen vorteilhaft sein.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Lackiersystems, wobei nur ein Teil der Lackierkabine dargestellt ist;
Figur 2 eine schematische Darstellung wichtiger Komponente des erfindungsgemäßen Lackiersystems;
Figur 3 eine schematische Darstellung, wie eine Kamera ein Bild von einem
Sprühstrahl aufnimmt, der auf ein Testobjekt gerichtet wird;
Figuren 4a bis 4d ein von der Kamera aufgenommenes Bild in unterschiedlichen Stufen der Bildverarbeitung.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
In der Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Lackiersystem perspektivisch dargestellt und insgesamt mit 10 bezeichnet. Zum Lackiersystem 10 gehört eine rundum geschlossene Lackierkabine 12, von welcher der besseren Übersicht halber nur einige Teile dargestellt sind. Die Lackierkabine 12 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Bodenbereich 14, vier Seitenwände 16, von denen in der Figur 1 nur zwei dargestellt sind, sowie eine ebenfalls nicht dargestellte Decke. Die links dargestellte Seitenwand 16 ist mit einem Fenster 18 versehen, das den Blick in einen Innenraum 20 der Lackierkabine 12 freigibt. Die Lackierkabine 12 steht auf einer Bodenkonstruktion 20, wie dies an und für sich im Stand der Technik bekannt ist. Der Bodenbereich 14 der Lackierkabine 12 trägt im dargestellten Ausführungsbeispiel ein bei 22 angedeutetes Fördersystem, auf dem Werkstücke - hier Fahrzeugkarosserien 24 - entlang einer Förderrichtung gefördert werden können. Die Fahrzeugkarosserien 24 werden mit Hilfe des Fördersystems 22 durch Rolltore oder andere verschließbare Öffnungen vor dem Lackieren in die Lackierkabine 12 eingeschleust und nach beendeter Lackierung wieder aus der Lackierkabine 12 ausgeschleust.
Zu beiden Seiten des Fördersystems 22 sind in der Lackierkabine 12 Applikationseinrichtungen 26a, 26b angeordnet. Zu jeder Applikationseinrichtung 26a, 26b gehört ein Roboter 28a bzw. 28b, der jeweils einen beweglichen Roboterarm 30a bzw. 30b hat. Jeder Roboterarm 30a, 30b trägt einen Rotationszerstäuber 32a, 32b, dem über nicht dargestellte Leitungen flüssiger Lack und Druckluft zugeführt werden. Die Lack- und Druckluftversorgung ist Teil der Applikationseinrichtungen 26a, 26b und kann zumindest teilweise auch außerhalb der Lackierkabine 12 angeordnet sein.
Bei dem Lack kann es sich zum Beispiel um einen Basislack handeln, der für die Farbgebung der Karosserie verantwortlich ist, oder um einen Klarlack, der den zuvor aufgetragenen Basislack vor UV-Strahlung schützt und für den Glanz der Fahrzeugkarosserien 24 sorgt. Die verwendeten Lacke unterscheiden sich nicht nur hinsichtlich ihrer Transparenz und Farbe, sondern auch bezüglich ihrer Viskosität und Oberflächenspannung. Die Geometrie des Sprühstrahls 34, der von den Rotationszerstäubern 32a, 32b erzeugt wird, hängt deswegen von der Art des aufzutragenden Lacks ab. Da auch die Temperatur des Lacks dessen Viskosität und Oberflächenspannung beeinflusst, kann die Geometrie des Sprühstrahls 34 und damit auch das Lackierergebnis selbst dann variieren, wenn ein und derselbe Lack aufgetragen wird.
Zum Lackieren der Fahrzeugkarosserie 24 bewegen die Roboterarme 30a, 30b die darin befestigten Rotationszerstäuber 32a, 32b rasch entlang vorgegebener Bahnen über die Fahrzeugkarosserien 24. Der von den Rotationszerstäubern 32a, 32b erzeugte Sprühstrahl 34 überstreicht dabei in einem vorgegebenen Abstand die Oberfläche der Fahrzeugkaros- serie 24, so dass sich die Lackpartikel darauf absetzen können. Um die Haftung der Lackpartikel zu verbessern, kann man die Lackpartikel elektrisch aufladen und die Fahrzeugkarosserie 24 erden, wie dies an sich im Stand der Technik bekannt ist.
Das insoweit bekannte Lackiersystem 10 unterscheidet sich von herkömmlichen Systemen dadurch, dass der Lackiervorgang durch eine erste Kamera 36a und eine zweite Kamera 36b überwacht wird. Die erste Kamera 36a ist außerhalb der Lackierkabine 12 befestigt und nimmt Bilder des Lackiervorgangs durch das Fenster 18 hindurch auf. Die zweite Kamera 36b ist innerhalb der Lackierkabine 12 befestigt und kann zum Schutz vor Overspray mit einer zusätzlichen Schutzeinrichtung ausgestattet sein (nicht dargestellt). Bei den Kameras 36a, 36b handelt es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um normale Kameras, die Bilder im sichtbaren Wellenlängenspektrum aufnehmen.
Die Figur 2 zeigt wichtige Komponenten des erfindungsgemäßen Lackiersystems 10 in einer schematischen Darstellung. Oben dargestellt ist die erste Kamera 36a, die über eine Signalleitung mit einer Bildverarbeitungseinrichtung 38 verbunden ist, die ebenfalls Teil des Lackiersystems 10 ist. Die Bildverarbeitungseinrichtung 38 ist über eine weitere Signalleitung mit einer Steuereinrichtung 40 für die Applikationseinrichtung 26a verbunden. In der Figur 2 sind die Bildverarbeitungseinrichtung 38 und die Steuereinrichtung 40 als getrennte Baueinheiten dargestellt. Selbstverständlich können diese Einrichtungen auch räumlich zusammengefasst und insbesondere als unterschiedliche Module eines Computerprogramms realisiert sein, das auf einem Mikroprozessor ausgeführt wird.
In der Figur 2 wird unterstellt, dass die erste Kamera 36a während des laufenden Lackiervorgangs - wie rechts oben in der Figur 2 dargestellt ist - Bilder des Sprühstrahls 34 aufnimmt. Diese Bilder werden von der Bildverarbeitungseinrichtung 38 verarbeitet und mit einem Soll-Sprühstrahl verglichen. Da die Stellung des Roboterarms 30a und damit die Position des Rotationszerstäubers 36a zu jedem Zeitpunkt bekannt ist, kann die perspektivische Verzerrung, die durch die schräge Beobachtung des Sprühstrahls 34 durch die erste Kamera 36a eintritt, in der Bildverarbeitungseinrichtung 38 herausgerechnet werden. Das Ergebnis ist ein entzerrtes Bild 34' des Sprühstrahls 34, wie es in der Figur 2 beispielhaft auf einem Bildschirm 42 der Bildverarbeitungseinrichtung 38 dargestellt ist. Das Bild 34' des Sprühstrahls 34 kann nun mit geeigneten Bildverarbeitungsalgorithmen bearbeitet und geometrisch analysiert werden. Die daraus abgeleiteten geometrischen Parameter werden in der Bildverarbeitungseinrichtung 38 mit Soll-Parametern eines Soll- Sprühstrahls verglichen. Übersteigen die Abweichungen zwischen den von der Kamera 36a erfassten Geometrie und der gewünschten Geometrie des Sprühstrahls vorgegebene Toleranzen, so berechnet ein Steuerungsalgorithmus der Steuerungseinrichtung 40 hieraus Steuerungsbefehle für die Applikationseinrichtung 26a, um die Abweichungen zu minimieren. Hierzu kann die Steuereinrichtung 40 insbesondere auf den Druck einwirken, mit dem Lenkluft von dem Rotationszerstäuber 32a ausstritt, auf den Druck und damit den Volumenstrom des von dem Rotationszerstäuber 32a abgegebenen Lacks und/oder auf die Temperatur des dem Rotationszerstäuber 32a zugeführten Lacks. In Betracht kommt außerdem, die Bewegungsbahn des Roboterarms 30a abzuändern, um auf diese Weise den Abstand zwischen den Rotationszerstäuber 32a und der Oberfläche der Fahrzeugkarosserie 24 anzupassen.
Anstatt den Sprühstrahl 34 zu erfassen, während er auf die Fahrzeugkarosserie 24 gerichtet wird, kann eine kameragestützte Bestimmung der Sprühstrahlgeometrie auch unter besser reproduzierbaren Bedingungen durchgeführt werden, wie dies die Figur 3 illustriert. Dort wird der Sprühstrahl 34 auf ein Testobjekt 44 gerichtet, bei dem es sich im einfachsten Fall um eine Platte handelt. Die Rotationsachse 46 des Rotationszerstäubers 32a wird dabei mit Hilfe des Roboterarms 30a so ausgerichtet, dass sie senkrecht zur planen Oberfläche des Testobjekts 44 verläuft. In der Nähe des Testobjekts 44 befindet sich eine fest angeordnete Kamera 36, deren optische Achse 48 parallel zur Oberfläche des Testobjekts 44 und senkrecht zur Rotationsachse 46 des Rotationszerstäubers 32a verläuft. Eine bei 50 angedeutete Lichtquelle ist so ausgerichtet, dass ihre Hauptemissionsrichtung senkrecht sowohl zur Rotationsachse 46 als auch zur optischen Achse 48 verläuft.
Versuche haben ergeben, dass sich unter diesen definierten Bedingungen die Geometrie des Sprühstrahls 34 besonders präzise mit Hilfe der Kamera 36 erfassen lässt. Durch die Beleuchtung des Sprühstrahls 34 mithilfe der Lichtquelle 50 quer zur optischen Achse 48 der Kamera 36 lassen sich die Lackpartikel gut erkennen. Unterstützt wird die Unterscheidbarkeit der Lackpartikel, wenn sich auf einer der Kamera 36 gegenüberliegenden Seite ein Schirm 52 befindet, der möglichst gleichmäßig ausgeleuchtet wird.
In der Figur 3 eingezeichnet sind wichtige geometrische Merkmale des Sprühstrahls 34, die sich aus dem mit Hilfe der Kamera 36 aufgenommenen Bild ableiten lassen. Eingezeichnet ist die Breite B des Sprühstrahls 34 im Abstand A von dem Rotationszerstäuber 32a sowie der Öffnungswinkel α des Sprühstrahls direkt am Glockenteller 54 des Rotationszerstäubers 32a.
Die Figuren 4a bis 4d zeigen ein Bild des Sprühstrahls 34 in unterschiedlichen Bildverarbeitungsstufen. In der Figur 4a ist ein Binärbild dargestellt, das aus dem aufgenommenen Farbbild durch Anwenden eines einfachen Filteralgorithmus erhalten wurde. Hierzu wird das Farbbild zunächst in ein Graustufenbild umgewandelt. Je nachdem, ob der Grauwert dann ober- oder unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes liegt, erhält ein Pixel die Farbe weiß oder schwarz.
In der Figur 4b werden störende Pixel entfernt, die nicht dem Sprühstrahl zugehören. Der Algorithmus entfernt hierzu alle Objekte, deren Größe unterhalb eines Schwellenwertes liegen. Dadurch wird gleichzeitig Bildrauschen entfernt und die Außenkontur des Sprühstrahls 34 geglättet.
Mit einem weiteren Algorithmus werden größere Objekte, die nicht dem Sprühstrahl zugehören, entfernt, wodurch das in der Figur 4c dargestellte Bild des Sprühstrahls erhalten wird.
Anschließend wird ein Kantendetektionsalgorithmus eingesetzt, um die Kontur des Sprühstrahls zu erhalten, wie sie in der Figur 4d dargestellt ist. Mithilfe an sich bekannter Algorithmen können nun aus der Außenkontur des Sprühstrahls die in der Figur 3 eingezeichneten Merkmale der Sprühstrahlgeometrie abgeleitet und mit Sollwerten verglichen werden. Die Sollwerte können beispielsweise aus bereits aufgenommenen Bildern eines Sprühstrahls abgeleitet werden, der zu einem guten Lackierergebnis für das betreffende Werkstück geführt hat. Alternativ hierzu können die Sollwerte aus funktionalen Zusammenhängen bestimmt werden, die z. B. in Form von Tabellen vorliegen und auf Erfahrungswerten beruhen, die über einen längeren Zeitraum gewonnen wurden. Solche Erfahrungswerte können auch in ein Expertensystem einfließen, das dann geeignete Sollwerte ausgibt.
Nachdem dieser Abgleich durchgeführt wurde, bringt der Roboterarm 30a den Rotationszerstäuber 32a wieder in die richtige Bearbeitungsposition gegenüber der Fahrzeugkarosserie 24. Falls die festgestellten Abweichungen zwischen dem aufgenommenen Sprühstrahl und dem Soll-Sprühstrahl untolerierbar groß sind, wird der Lackiervorgang mit veränderten Steuerungsparametern fortgesetzt.
Das Lackiersystem 10 kann so gesteuert werden, dass die vorstehend geschilderte Überprüfung der Sprühstrahlgeometrie immer dann durchgeführt wird, wenn eine Eigenschaft des Soll-Sprühstrahls geändert werden soll. Zu den Eigenschaften des Soll-Sprühstrahls zählen neben seiner Geometrie auch der verwendete Lack. Deswegen erfolgt die Überprüfung typischerweise nach jedem Farbwechsel und nach jedem Wechsel des Werkstücktyps.
Es kommt jedoch auch eine (ggf. zusätzliche) regelmäßige Überprüfung in Betracht, da sich bei Temperaturveränderungen die Eigenschaften des Lacks und damit die Geometrie des Sprühstrahls ebenfalls verändern.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Lackieren eines Werkstücks (24) mit folgenden Schritten: a) eine Applikationseinrichtung (26a, 26b) richtet mit einem Zerstäuber (32a, 32b) einen Sprühstrahl (34) auf das Werkstück (24), dessen Sprühstrahlgeometrie von der Applikationseinrichtung veränderbar ist; b) eine Kamera (36; 36a, 36b) nimmt ein Bild (34') des Sprühstrahls (34) auf; c) eine Bildverarbeitungseinrichtung (38) erfasst Abweichungen zwischen dem auf dem Bild (34') aufgenommenen Sprühstrahl (34) und einem Soll-Sprühstrahl; d) eine Steuerungseinrichtung (40) steuert die Applikationseinrichtung (26a, 26b) in Abhängigkeit von den von der Bildverarbeitungseinrichtung (38) erfassten Abweichungen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem während des Schritts b) eine optische Achse (48) der Kamera (36) zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse (46) des Zerstäubers (32a, 32b) ausgerichtet ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem während des Schritts b) die Lackierung des Werkstücks (24) unterbrochen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Zerstäuber (32a, 32b) während des Schritts b) ein Testobjekt (44) lackiert.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei dem der Schritt b) zumindest dann durchgeführt wird, wenn eine Eigenschaft des Soll-Sprühstrahls geändert wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bildverarbeitungseinrichtung (38) wenigstens ein Merkmal die Sprühstrahlgeometrie bestimmt, wobei das Merkmal der Sprühstrahlgeometrie ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
Breite (B) des Sprühstrahls (34) in einem vorgegebenen Abstand (A) von dem Zerstäuber (32a, 32b), maximaler Winkel (a) des Sprühstrahls beim Austritt aus dem Zerstäuber (32a, 32b) bezüglich einer Längsachse (46) des Zerstäubers (32a, 32b),
Dichteverteilung des Sprühstrahls (34),
Form der Außenkontur des Sprühstrahls (34), sowie zeitliche Veränderungen eines der vorstehenden Merkmale.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bildverarbeitungseinrichtung (38) das aufgenommene Bild (34') des Sprühstrahls (34) einer Kantenfilterung unterwirft.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Steuereinrichtung in Schritt d) mindestens einen der folgenden Steuerungsparameter der Applikationseinrichtung (26a, 26b) verändert:
Druck einer von dem Zerstäuber (32a, 32b) abgegebenen Lenkluft,
Volumenstrom des dem Zerstäuber zugeführten Lacks,
Temperatur des dem Zerstäuber zugeführten Lacks.
Lackiersystem zum Lackieren eines Werkstücks (24), mit einer Applikationseinrichtung (26a, 26b), die dazu eingerichtet ist, mit einem Zerstäuber (32a, 32b) einen Sprühstrahl (34) auf das Werkstück (24) zu richten, dessen Sprühstrahlgeometrie von der Applikationseinrichtung (26a, 26b) veränderbar ist, einer Kamera (36a, 36b) , die dazu eingerichtet ist, ein Bild des Sprühstrahls (34) aufzunehmen, einer Bildverarbeitungseinrichtung (38), die dazu eingerichtet ist, Abweichungen zwischen dem auf dem Bild (34') aufgenommenen Sprühstrahl (34) und einem Soll- Sprühstrahl zu erfassen; eine Steuerungseinrichtung (40), die dazu eingerichtet ist, die Applikationseinrichtung (26a, 26b) in Abhängigkeit von den von der Bildverarbeitungseinrichtung (38) erfassten Abweichungen zu steuern.
10. Lackiersystem nach Anspruch 9, bei dem die Bildverarbeitungseinrichtung (38) dazu eingerichtet ist, wenigstens ein Merkmal der Sprühstrahlgeometrie zu bestimmen, wobei das Merkmal der Sprühstrahlgeometrie ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
Breite (B) des Sprühstrahls (34) in einem vorgegebenen Abstand (A) von dem Zerstäuber, maximaler Winkel (a) des Sprühstrahls (34) beim Austritt aus dem Zerstäuber (32a, 32b) bezüglich einer Längsachse (46) des Zerstäubers,
Dichteverteilung des Sprühstrahls (34),
Form der Außenkontur des Sprühstrahls (34), sowie zeitliche Veränderungen eines der vorstehenden Merkmale.
1 1. Lackiersystem nach Anspruch 9 oder 10, bei der eine optische Achse (48) der Kamera (36) zumindest im Wesentlich senkrecht zu einer Längsachse des Zerstäubers (32a, 32b) ausgerichtet ist.
12. Lackiersystem nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 mit einer Lackierkabine (12), in welcher der Zerstäuber (32a, 32b) angeordnet ist, wobei die Kamera (36a, 36b) außerhalb der Lackierkabine (12) angeordnet ist.
13. Lackiersystem nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei dem die Steuereinrichtung (40) in Schritt d) dazu eingerichtet ist, mindestens einen der folgenden Steuerungsparameter der die Applikationseinrichtung (26a, 26b) zu verändern:
Druck einer von dem Zerstäuber (32a, 32b) abgegebenen Lenkluft,
Volumenstrom des von dem Zerstäuber (32a, 32b) abgegebenen Lacks,
Temperatur des dem Zerstäuber (32a, 32b) zugeführten Lacks.
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