EP4232204A1 - Betriebsverfahren für eine beschichtungsanlage und entsprechend angepasste beschichtungsanlage - Google Patents

Betriebsverfahren für eine beschichtungsanlage und entsprechend angepasste beschichtungsanlage

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Publication number
EP4232204A1
EP4232204A1 EP21794116.0A EP21794116A EP4232204A1 EP 4232204 A1 EP4232204 A1 EP 4232204A1 EP 21794116 A EP21794116 A EP 21794116A EP 4232204 A1 EP4232204 A1 EP 4232204A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
applicator
coating
test
test pattern
operating method
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.)
Pending
Application number
EP21794116.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Georg Fritz
Benjamin WÖHR
Jerome Lavallée
Moritz BUBEK
Timo Beyl
Daniel Tandler
Tobias Berndt
Frank Herre
Peter Haller
Steffen Sotzny
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.)
Duerr Systems AG
Original Assignee
Duerr Systems AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Duerr Systems AG filed Critical Duerr Systems AG
Publication of EP4232204A1 publication Critical patent/EP4232204A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • B05B12/084—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 condition of liquid or other fluent material already sprayed on the target, e.g. coating thickness, weight or pattern
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J29/00—Details of, or accessories for, typewriters or selective printing mechanisms not otherwise provided for
    • B41J29/38—Drives, motors, controls or automatic cut-off devices for the entire printing mechanism
    • B41J29/393—Devices for controlling or analysing the entire machine ; Controlling or analysing mechanical parameters involving printing of test patterns
    • 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
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    • B05B13/04—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation
    • B05B13/0431—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation with spray heads moved by robots or articulated arms, e.g. for applying liquid or other fluent material to three-dimensional [3D] surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/0075—Manipulators for painting or coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25J9/16—Program controls
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    • B25J9/1697—Vision controlled systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J2029/3935—Devices for controlling or analysing the entire machine ; Controlling or analysing mechanical parameters involving printing of test patterns by means of printed test patterns
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/45—Nc applications
    • G05B2219/45065—Sealing, painting robot

Definitions

  • the invention relates to an operating method for a coating system (e.g. painting system) for coating components (e.g. motor vehicle body components) using an applicator (e.g. print head) which is guided by a coating robot. Furthermore, the invention relates to a correspondingly adapted coating system. The invention relates in particular to coating methods in which little or no overspray is produced and coating systems which use application systems which produce little or no overspray.
  • a coating system e.g. painting system
  • an applicator e.g. print head
  • the vehicle body components to be painted are usually conveyed through the painting system along a painting line and painted in a number of successive painting stations.
  • a quality control to monitor the quality of the paint applied. This quality control can be done visually by people or by means of camera-based systems that use a combination of a camera and a structured light projector.
  • a disadvantage of this known type of quality check is the fact that the quality check only takes place at the end of the painting line, so that if a fault recurs, a large number of motor vehicle body components may be affected by the fault and then have to be repaired at great expense.
  • the object of the invention is therefore to improve quality control in a coating installation.
  • This object is achieved by an operating method according to the invention for a coating system and by a correspondingly adapted coating system according to the invention.
  • the operating method according to the invention also includes a test operation for quality assurance in addition to the actual coating operation for coating the components (e.g. motor vehicle body components).
  • the testing operation on the one hand and the coating operation on the other hand are therefore preferably separated from one another, for example in terms of time.
  • the test operation includes a number of steps that are carried out one after the other, with the individual steps initially only being briefly described below in order to enable a basic understanding of the invention.
  • a test sample is initially specified, which is to be applied to a test surface.
  • the test pattern can be specified as a graphic in file form in a standard graphic format.
  • the test pattern can generally be a graphic, an area or a partial area of an object or an area filled with a pattern and with a continuous border.
  • the test pattern is a barcode or a QR code.
  • test surface can be, for example, a hidden surface on the component to be coated (e.g. automobile body component) or the surface of a separate part (e.g. paper tape from a paper roll), as will be described in more detail below.
  • component to be coated e.g. automobile body component
  • a separate part e.g. paper tape from a paper roll
  • control signals for controlling the coating system are then determined, the control signals being determined from the specified test pattern and the coating system should be controlled during operation in such a way that the applicator applies the test pattern to the applies test surface.
  • the control signals preferably include different signals that are used to control the coating robot, the applicator and/or other components (eg conveyor technology, paint supply) of the coating system, as will also be described in detail below.
  • the control signals can define switching times of coating agent valves, with the switching times determining at which point on the component surface a jet of coating agent is to be switched on or off.
  • the coating system is then controlled with the previously determined control signals so that the coating system applies the specified test pattern to the test surface.
  • the applied test pattern corresponds perfectly with the specified test pattern, which, however, can hardly be realized.
  • An image of the test pattern applied to the test surface is then recorded using a sensor, which can be a camera, for example.
  • the deviation between the specified test pattern on the one hand and the recorded image of the test pattern actually applied on the other hand is determined.
  • These discrepancies between the specified test pattern on the one hand and the recorded image of the test pattern actually applied on the other hand can be, for example, spatters, dropouts, gaps between adjacent coating medium webs, the applicator was switched on too early or the applicator was switched off too early, with the various error cases still being discussed be described in detail.
  • Correction values for the control signals are then determined as a function of the deviation determined in this way between the specified test pattern on the one hand and the recorded image of the test pattern actually applied on the other. For example, if the error is that the applicator is switched on too early, then the correction value is a time delay of the switch-on point.
  • the controller can also clean the application device. räts or initiate a flushing process. The test sample can then be applied again. The controller can also abort the painting process as a result of the evaluation of the test pattern
  • the operating method according to the invention preferably also includes a coating operation that follows the testing operation and also includes a number of steps that are briefly described below.
  • a coating program for coating the components is initially specified, with such coating programs being well known from the prior art and therefore not having to be described separately.
  • coating programs can be "taught” by the operator of a paint shop, as is well known from the prior art.
  • Control signals are then derived from the specified coating program, which are used to control the coating system.
  • the control signals can be used to control the applicator and the coating robot.
  • the control signals also include signals for controlling other components of the coating system, such as the conveyor technology and the paint supply.
  • control signals determined from the coating program are then corrected in accordance with the correction values that were previously determined in the preceding test operation.
  • the coating installation is then controlled in the coating operation with the corrected control signals. If, for example, the applicator is switched on with an undesired delay (i.e. too late) when painting a coating line, the correction values ensure that it is switched on at the right time in the actual coating operation.
  • applicator used within the scope of the invention is to be understood in general terms and is not limited to a specific type of applicator.
  • the applicator can be an atomizer (eg rotary atomizer, air atomizer, air-mix atomizer, airless atomizer) that has a spatially extended Spray jet of the coating agent emits.
  • atomizer eg rotary atomizer, air atomizer, air-mix atomizer, airless atomizer
  • spray jet of the coating agent emits.
  • Such atomizers are per se from the state of
  • the applicator is a nozzle applicator which has a plurality of nozzles which each emit a jet of coating medium.
  • a nozzle applicator can have more than 5, 10 or more than 20 nozzles.
  • the individual nozzles of the nozzle applicator can be controlled independently of one another in the preferred embodiment of the invention, i.e. the jets of coating agent from the individual nozzles can be switched on or off independently of one another.
  • the individual jets of coating agent can be connected in the direction of the jet or can consist of several separate droplets of coating agent that are separated from one another in the longitudinal direction of the jet.
  • the individual jets of coating agent from the nozzles of the nozzle applicator are preferably aligned parallel to one another.
  • Such a nozzle applicator usually differs from an atomizer by a relatively small jet widening angle of the individual coating medium jets, with the jet widening angle being able to be smaller than 30°, 20°, 10°, 5° or 2°.
  • An advantage of such nozzle applicators is the significantly higher application efficiency compared to atomizers, so that the nozzle applicator can work essentially free of overspray, for example with an application efficiency of at least 90%, 95% or even at least 98%.
  • Such nozzle applicators are used in modern painting systems for overspray-free painting and are also referred to there as print heads.
  • the coating agent can be a paint that can be water-based or solvent-based.
  • the coating agent eg paint
  • the coating agent can be a 1K coating agent or a 2K coating agent.
  • the coating agent can be an adhesive, a UV varnish, an adhesion promoter, a primer or pasty materials, sealants or insulating materials, to name just a few examples.
  • correction values for the control signals for controlling the coating system are determined as part of the test operation. These correction values preferably relate to the activation of the applicator.
  • control signals can define switching times for switching the applicator on or off, in particular individually for the individual nozzles of the nozzle applicator.
  • the correction values can then define a positive or negative switching delay, for example, so that the nozzles are switched on or off as precisely as possible at the specified switching time in real coating operation.
  • the correction values can be defined individually for the individual nozzles of the nozzle applicator. In the case of a nozzle applicator with, for example, ten nozzles, a correction value can be defined for each of the nozzles. In this case, the correction values for the individual nozzles can be different and, for example, compensate for component variations in the associated nozzle valves.
  • the correction values determined as part of the test operation can also relate to the activation of the coating robot. It should be mentioned here that the correction values preferably relate to both the activation of the applicator and the activation of the coating robot. However, the invention also claims protection for such variants of the invention in which the correction values relate only to the activation of the applicator or only to the activation of the coating robot.
  • the correction values for the individual path points of a painting path can define a change in the spatial position and/or the spatial alignment of the applicator.
  • the usual coating programs usually define painting paths that are to be traversed from the paint impact point of the applicator used, the painting paths being specified by a number of path points as support points.
  • the spatial position and/or the spatial alignment of the applicator can then be specified in the individual path points.
  • the correction values can then define a change in the spatial position and/or the spatial orientation of the applicator at the respective path point.
  • test surface should be on the surface to be coated component can be located.
  • applying the test sample to the test surface then leads to an actually undesired coating on the component.
  • this is not a problem if the test area is on a hidden part of the component to be coated that cannot be seen during normal operation.
  • test surface on the component to be coated is painted over in the actual coating operation, so that the test sample is then no longer visible and is therefore also not disruptive.
  • test surface is located on the component to be coated at a point that is covered by an add-on part (e.g. panel) or by a built-in part (e.g. dashboard, seat) in the finished state, so that the test sample applied Appearance of quality of the finished coated component is not affected, since the test sample is then covered by the built-in part or the add-on part.
  • an add-on part e.g. panel
  • a built-in part e.g. dashboard, seat
  • test substrate can be a test panel that is coated with the test specimen during the test operation and then disposed of.
  • test substrate is designed in such a way that it can be cleaned of the test specimen after the test specimen has been applied, for example by wiping the test specimen off the test substrate.
  • test substrate is a tape (e.g. paper tape) that is unwound from a roll of tape.
  • tape e.g. paper tape
  • several test samples can be applied one after the other, with the tape having to be unwound a little from the roll of tape so that the next test sample can then be applied to the tape.
  • a sensor records an image of the test pattern applied to the test surface.
  • This sensor can be, for example, a camera that optionally records individual images or videos, with the camera being able to work, for example, with a frame rate of less than 60 frames per second, 30 frames per second or 10 frames per second.
  • a stripe light projector which projects a stripe light pattern onto the test surface, to illuminate the test pattern applied to the test surface. Strip light projectors of this type are known per se from the prior art and therefore do not have to be described separately.
  • the sensor can also be a combination device consisting of a structured light projector and a camera.
  • the senor is also used for other tasks, such as, for example, detecting the position of an object in three-dimensional space.
  • the sensor can be mounted on the robot, e.g. on a wrist axis.
  • the test operation according to the invention therefore does not necessarily require an additional sensor. Rather, a sensor can also be used for the testing operation, which is present in any case and is used, for example, in the coating operation.
  • the analysis of the image recorded by the sensor (e.g. camera) of the test pattern applied to the test surface also enables the detection of malfunctions of the applicator, which is possible with a nozzle applicator individually for the individual nozzles of the applicator.
  • the following malfunctions of the applicator can be detected:
  • the droplet size of the interfering drops can also be determined by image evaluation within the scope of the invention.
  • the correction values can then be determined as a function of the droplet size.
  • a rinsing and/or cleaning process can also be activated when disruptive drops are detected will.
  • an image evaluation of the test sample is used to determine from which nozzle of the applicator the disruptive droplet was emitted.
  • the opening duration of that nozzle from which the interfering droplet was emitted can then be corrected. If, for example, the nozzle applicator has ten nozzles and the image evaluation of the test pattern shows that the disruptive droplet was emitted from nozzle no. 4, the opening time for nozzle no interfering droplets are discharged from nozzle no.
  • the image generated by the sensor can include the entire test pattern.
  • the deviation between the specified test pattern on the one hand and the recorded image of the test pattern on the other hand is preferably determined as a function of the complete image.
  • the sensor e.g. camera
  • the sensor only captures an image of a part of the test sample, for example at the corners and edges of the test sample.
  • the deviation between the specified test pattern on the one hand and the recorded image of the test pattern on the other hand is only determined in these parts of the test pattern.
  • the sensor described above for capturing an image of the test pattern on the test surface also enables the position and/or alignment of the components to be coated to be determined by the sensor during the coating operation. This can be used in the actual coating operation to adjust the control signals for controlling the coating system.
  • the operating method according to the invention was described above, specifically the testing operation according to the invention on the one hand and the actual coating operation on the other.
  • the invention also claims protection for a correspondingly adapted coating system for coating components, which can be, for example, a painting system for painting motor vehicle body components.
  • the coating system according to the invention includes, first of all, in accordance with the stand the art an applicator for applying a coating agent, which can be, for example, a rotary atomizer or a print head, as already explained above.
  • a coating agent which can be, for example, a rotary atomizer or a print head, as already explained above.
  • the coating system according to the invention also includes a coating robot which, during operation, moves the applicator over the components to be coated.
  • a coating robot which, during operation, moves the applicator over the components to be coated.
  • this can be a multi-axis coating robot with, for example, six or seven robot axes and serial robot kinematics.
  • the term coating robot used in the context of the invention is to be understood in general and also includes manipulators, such as a linear axis system with two or three axes (X-Y or X-Y-Z) and combinations of a multi-axis robot with a linear axis system.
  • the coating system according to the invention also includes a sensor (e.g. camera) for checking the quality of the coating applied to the components.
  • a sensor e.g. camera
  • the operation of the coating system is controlled by a control unit, as is known per se from the prior art, with the operation of the control unit being specified by a control program.
  • the coating system according to the invention is distinguished from the prior art in that the stored control program is designed in such a way that the coating system executes the operating method according to the invention described above.
  • the senor e.g. camera
  • the applicator e.g. print head
  • the orientation and position of the sensor are fixed relative to the applicator.
  • the camera used as a sensor has a specific recording area, whereby the recording area of the camera should include the paint impact point of the applicator. This makes sense so that the camera can capture the applied test pattern immediately when it is applied.
  • FIG. 1 shows a flow chart to illustrate the test operation of the operating method according to the invention
  • Figure 2 shows a flow chart to clarify the actual coating operation, which follows the test operation
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a coating system according to the invention
  • FIG. 4 shows a schematic representation to clarify the possibilities for checking errors and their corrections with a test pattern.
  • Figures 5A-5D various schematic representations to clarify the application of a target geometry on a component surface
  • FIGS. 6A-6H show schematic representations of various possible error cases when applying a target geometry to a component surface
  • FIG. 7 shows a schematic representation of the sensor field of view with applied test pattern and corrections resulting therefrom.
  • FIG. 8 shows an exemplary table containing the correction values for the values determined from FIG.
  • a test pattern is initially specified.
  • the test pattern can be a graphic that is defined in the form of a graphic file in a common graphic format.
  • control signals are then calculated, which are used to determine the test pattern to bring up.
  • the control signals are calculated from the test sample and are used to control the coating system and in particular the applicator and the coating robot that guides the applicator.
  • the control signals can define the switching times of coating agent valves, with the switching times determining at which point a jet of coating agent is to be switched on or off.
  • the coating system is then controlled with the control signals calculated in this way, so that the coating system applies the test pattern to a test surface without errors in the case of completely error-free operation.
  • the test area can be, for example, a non-visible part of the surface of the component to be coated or a separate test substrate, such as a paper tape that is unwound from a paper roll, as will be described in detail below.
  • a step S5 the recorded image of the test pattern is analyzed in order to identify deviations between the recorded image of the test pattern on the one hand and the specified test pattern on the other.
  • test sample is acceptable.
  • step S6 a branch is then made to a step S8, in which the control signals for the coating operation are enabled, the coating operation being described in detail later.
  • step S6 If, on the other hand, the check in step S6 shows that the deviations between the specified test pattern on the one hand and the recorded image of the test pattern on the other hand are outside the tolerance range, then the test pattern is unacceptable. In this case, there is a transition from step S6 to step S7. Correction values for the control signals are then calculated in step S7 and the control signals are corrected accordingly.
  • step S3 a return is then made to step S3 in a loop. This loop is repeated until the check in step S6 shows that the test pattern is acceptable or a maximum number of checks is reached. The corrected control signals are then finally released in step S8.
  • a coating program is initially specified, which controls the operation of the coating system.
  • the coating program defines the course of a painting path that is to be traversed from the paint impact point of the applicator, with the painting path being defined by a number of path points (interpolation points).
  • the programming ("teaching") of such coating programs is known per se from the prior art and therefore does not need to be described in more detail.
  • control signals for controlling the coating system are then derived from the control program.
  • control signals are then corrected in accordance with the correction values that were previously determined in the test mode.
  • the control signals define switching times for switching on the individual nozzles of the nozzle applicator.
  • the correction values can then define a positive or negative switching delay for the individual nozzles so that the individual nozzles are switched on or off as precisely as possible at the desired positions.
  • the corrections can also directly influence the movement of the applicator and thus adapt the paint line accordingly.
  • step S4 the coating system is then controlled with the corrected control signals, so that the components are coated.
  • FIG. 3 shows a greatly simplified schematic representation of a coating system according to the invention, which is of largely conventional design.
  • the coating system according to the invention thus has a multi-axis coating robot 1 with serial robot kinematics and a multi-axis robot hand axis, the robot hand axis carrying a camera 2 on the one hand and a print head 3 on the other as an applicator.
  • the coating system has a control unit 4 that controls the coating robot 1 according to a predetermined coating program.
  • the control unit 4 is also connected to the print head 3 and controls the switching on and off of the individual nozzles of the print head 3.
  • the control unit 4 is also connected to the camera 2 and thus captures the image that is recorded by the camera 2.
  • the drawing shows a paper roll 5 from which a paper tape 6 can be unwound.
  • the paper tape 6 forms a test substrate for applying the test pattern, as was described above with reference to FIG.
  • the print head 3 thus applies the test pattern to the paper tape 6, with the camera 2 recording an image of the test pattern applied.
  • the control unit 4 can then analyze the image and calculate correction values for the control signals, as detailed above.
  • a painting line contains at least one switching-on process of at least one nozzle of the applicator. Furthermore, a painting line contains at least one switching-off process of at least one nozzle of the applicator.
  • FIG. 4 shows a test pattern in which nozzles No. 1 to No. 5 of the applicator are switched on a paint lane.
  • the vertical dashed lines show the switch-on point and the switch-off point of the individual nozzles of the print head according to the uncorrected control signals.
  • the individual nozzles should open when passing the dashed line on the left and then close again when passing the next dashed line on the right.
  • nozzle no. 1 of the applicator is switched on too late, but is designed at the right time.
  • Nozzle #2 of the applicator turns on at the right time for this lane, but turns off too soon.
  • Nozzle No. 3 of the applicator is switched on too late and switched off again too soon for this paint lane.
  • Nozzle #4 of the applicator is turned on too early and turned off too late for this lane.
  • correction signals -At e , +At e for the switch-on times and correction values -At a , +At a for the switch-off times of the nozzles are calculated for the first four nozzles, first as correction distances sk and then as corresponding time correction values - At e , +At e , -At a , +At a .
  • Switching time differences -At e , +At e , -At a , +At a can be calculated from the determined correction distances sk via the known parameters (eg displacement speed v of the applicator) and stored in a table as correction values for each nozzle.
  • the switch-on point and the switch-off point are corrected in accordance with this correction signal -At e , +At e , -At a , +At a , so that the nozzles are opened or closed at the correct time in the actual coating operation.
  • FIGS. 5A-5D illustrate the application of a target geometry 7 which lies on a component 8 to be coated.
  • application tracks 9 are used in each case applied using a number N (three in the example) of nozzles, the application paths adjoining one another and in the finished state are intended to form a continuous film of coating agent.
  • transverse webs 10 , 11 are also applied to the ends of the application webs 9 in order to complete the application of the target geometry 7 .
  • FIGS. 6A-6H now show various possible error cases which can be recognized and compensated for within the scope of the test operation according to the invention by corresponding correction values being calculated for the control signals.
  • the application paths 9 start too early and end too late, i.e. the switch-on time of the individual nozzles is too early and the switch-off time is too late.
  • disruptive spatters 12 occur at the edge of the application.
  • the transverse webs 10, 11 are too short or too long.
  • gaps 13 appear between the adjacent application tracks 9 .
  • the transverse web 10 is too thin, while the transverse web 11 is too thick.
  • misfires 14 occur within the application tracks 9 .
  • compensations for the error cases can be calculated according to FIGS. 6A-6H, so that they no longer appear in the application.
  • FIG. 7 shows a modification of FIG. 4 for an applicator with 13 nozzles. To avoid For repetitions, refer to the description of FIG.
  • FIG. 7 also shows a camera field of view 15, which is captured by the camera during test operation.
  • the table in FIG. 8 shows the associated time correction values ⁇ At e , ⁇ At a for the activation of the individual nozzles of the applicator for the test operation according to FIG.
  • the invention is not limited to the preferred exemplary embodiment described above. Rather, the invention also claims protection for the subject matter and the features of the subclaims independently of the claims referred to in each case and in particular also without the features of the main claim. The invention thus comprises various aspects of the invention which are protected independently of one another. For example, the invention also claims protection for the coating operation independently of the testing operation.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für eine Beschichtungsanlage (z.B. Lackieranlage) zur Beschichtung von Bauteilen (z.B. Kraftfahrzeugkarosseriebauteile). Vor dem eigentlichen Beschichtungsbetrieb sieht das Betriebsverfahren einen Prüfbetrieb mit folgenden Schritten vor: - Vorgabe (S1) eines Prüfmusters, das auf eine Prüffläche aufgebracht werden soll, - Ermittlung (S2) von Steuersignalen zur Ansteuerung der Beschichtungsanlage, wobei die Steuersignale aus dem vorgegebenen Prüfmuster ermittelt werden und die Beschichtungsanlage im Betrieb so ansteuern sollen, dass der Applikator das Prüfmuster auf die Prüffläche aufbringt, - Ansteuerung (S3) der Beschichtungsanlage mit den Steuersignalen, so dass die Beschichtungsanlage das Prüfmuster mit dem Applikator auf die Prüffläche aufbringt, - Aufnahme (S4) eines Bildes des auf die Prüffläche aufgebrachten Prüfmusters mittels eines Sensors, - Ermittlung (S5) einer Abweichung zwischen dem vorgegebenen Prüfmuster und dem aufgenommenen Bild des tatsächlich aufgebrachten Prüfmusters, und - Ermittlung (S7) von Korrekturwerten für die Steuersignale in Abhängigkeit von der Abweichung zwischen dem vorgegebenen Prüfmuster und dem aufgenommenen Bild des tatsächlich aufgebrachten Prüfmusters. Weiterhin umfasst die Erfindung eine entsprechend angepasste Beschichtungsanlage.

Description

BESCHREIBUNG
Betriebsverfahren für eine Beschichtungsanlage und entsprechend angepasste Beschichtungsanlage
Die Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für eine Beschichtungsanlage (z.B. Lackieranlage) zur Beschichtung von Bauteilen (z.B. Kraftfahrzeugkarosseriebauteile) mittels eines Applikators (z.B. Druckkopf), der von einem Beschichtungsroboter geführt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine entsprechend angepasste Beschichtungsanlage. Die Erfindung betrifft insbesondere Beschichtungsverfahren, bei denen kein oder wenig Overspray erzeugt wird und Beschichtungsanlagen, die Applikationssysteme einsetzen, die wenig oder keinen Overspray erzeugen.
In modernen Lackieranlagen zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen werden die zu lackierenden Kraftfahrzeugkarosseriebauteile üblicherweise entlang einer Lackierstraße durch die Lackieranlage gefördert und in mehreren aufeinanderfolgenden Lackierstationen lackiert. Am Ende der Lackierstraße erfolgt üblicherweise eine Qualitätskontrolle zur Überwachung der Qualität der aufgebrachten Lackierung. Diese Qualitätskontrolle kann visuell durch Menschen oder auch mittels kamerabasierter Systeme erfolgen, die eine Kombination einer Kamera mit einem Streifenlichtprojektor verwenden.
Nachteilig an dieser bekannten Art der Qualitätsprüfung ist die Tatsache, dass die Qualitätsprüfung nur am Ende der Lackierstraße erfolgt, so dass bei einem sich wiederholenden Fehler möglicherweise sehr viele Kraftfahrzeugkarosseriebauteile von dem Fehler betroffen sind und dann aufwendig nachgebessert werden müssen.
Bei der Verwendung automatisierter Systeme zur Qualitätskontrolle fallen auch zusätzliche Investitionskosten an, was ebenfalls nachteilig ist.
Zum Stand der Technik ist auch hinzuweisen auf DE 10048 749 Al. Diese Veröffentlichung betrifft jedoch ein völlig anderes Prinzip zur Qualitätsprüfung. So erfolgt die Qualitätsprüfung hierbei während des eigentlichen Beschichtungsbetriebs, d.h. der Prüfbetrieb und der Beschichtungsbetrieb fallen zeitlich zusammen und finden parallel zueinander statt. Schließlich ist zum technischen Hintergrund der Erfindung auch hinzuweisen auf die technische Norm DIN EN ISO 9001:2015 „Qualitätsmanagementsysteme - Anforderungen".
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Qualitätskontrolle in einer Beschichtungsanlage zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Betriebsverfahren für eine Beschichtungsanlage und durch eine entsprechend angepasste erfindungsgemäße Beschichtungsanlage gelöst.
Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren umfasst in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik neben dem eigentlichen Beschichtungsbetrieb zur Beschichtung der Bauteile (z.B. Kraftfahrzeugkarosseriebauteile) auch einen Prüfbetrieb zur Qualitätssicherung. Der Prüfbetrieb einerseits und der Beschichtungsbetrieb andererseits sind also vorzugsweise getrennt voneinander und zwar beispielsweise zeitlich.
Bei dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren umfasst der Prüfbetrieb mehrere Schritte, die nacheinander ausgeführt werden, wobei die einzelnen Schritte nachfolgend zunächst nur kurz beschrieben werden, um das grundlegende Verständnis der Erfindung zu ermöglichen.
In einem ersten Schritt wird zunächst ein Prüfmuster vorgegeben, das auf eine Prüffläche aufgebracht werden soll. Beispielsweise kann das Prüfmuster als Grafik in Dateiform in einem üblichen Grafikformat vorgegeben werden. Das Prüfmuster kann allgemein eine Grafik, eine Fläche oder eine Teilfläche eines Objektes sein oder auch eine mit einem Muster gefüllte Fläche mit durchgehender Umrandung. Ferner besteht im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, dass es sich bei dem Prüfmuster um einen Barcode oder einen QR-Code handelt.
Bei der Prüffläche kann es sich beispielsweise um eine verdeckte Fläche auf dem zu beschichtenden Bauteil (z.B. Kraftfahrzeugkarosseriebauteil) oder um die Oberfläche eines separaten Teils (z.B. Papierband von einer Papierrolle) handeln, wie nachfolgend noch ausführlich beschrieben wird.
In einem weiteren Schritt werden dann Steuersignale zur Ansteuerung der Beschichtungsanlage ermittelt, wobei die Steuersignale aus dem vorgegebenen Prüfmuster ermittelt werden und die Beschichtungsanlage im Betrieb so ansteuern sollen, dass der Applikator das Prüfmuster auf die Prüffläche aufbringt. Die Steuersignale umfassen vorzugsweise verschiedene Signale, die zur Ansteuerung des Beschichtungsroboters, des Applikators und/oder sonstiger Komponenten (z.B. Fördertechnik, Farbversorgung) der Beschichtungsanlage dienen, wie ebenfalls noch ausführlich beschrieben wird. Beispielsweise können die Steuersignale Schaltzeitpunkte von Beschichtungsmittelventilen definieren, wobei die Schaltzeitpunkte festlegen, an welcher Stelle auf der Bauteileoberfläche ein Beschichtungsmittelstrahl eingeschaltet bzw. ausgeschaltet werden soll.
In einem weiteren Schritt wird die Beschichtungsanlage dann mit den zuvor ermittelten Steuersignalen angesteuert, damit die Beschichtungsanlage das vorgegebene Prüfmuster auf die Prüffläche appliziert. Bei einem vollständig fehlerfreien Betrieb stimmt das ausgebrachte Prüfmuster perfekt mit dem vorgegebenen Prüfmuster überein, was sich jedoch kaum realisieren lässt. In der Praxis treten dagegen mehr oder weniger große Abweichungen zwischen dem vorgegebenen Prüfmuster und dem tatsächlich aufgebrachten Prüfmuster auf.
Anschließend wird dann ein Bild des auf die Prüffläche aufgebrachten Prüfmusters mittels eines Sensors aufgenommen, wobei es sich beispielsweise um eine Kamera handeln kann.
Im nächsten Schritt wird dann die Abweichung zwischen dem vorgegebenen Prüfmuster einerseits und dem aufgenommenen Bild des tatsächlich aufgebrachten Prüfmusters andererseits ermittelt. Bei diesen Abweichungen zwischen dem vorgegebenen Prüfmuster einerseits und dem aufgenommenen Bild des tatsächlich aufgebrachten Prüfmusters andererseits kann es sich beispielsweise um Spritzer, Aussetzer, Lücken zwischen benachbarten Beschichtungsmittelbahnen, zu frühes Einschalten des Applikators oder ein zu frühes Ausschalten des Applikators handeln, wobei die verschiedenen Fehlerfälle noch detailliert beschrieben werden.
In Abhängigkeit von der so ermittelten Abweichung zwischen dem vorgegebenen Prüfmuster einerseits und dem aufgenommenen Bild des tatsächlich aufgebrachten Prüfmusters andererseits werden dann Korrekturwerte für die Steuersignale ermittelt. Falls beispielsweise der Fehler darin besteht, dass der Applikator zu früh eingeschaltet wird, so besteht der Korrekturwert in einer zeitlichen Verzögerung des Einschaltpunkts.
Ausgehend von den erfassten Abweichungen (z.B. Spritzer, Aussetzer = fehlende Beschichtung) zwischen dem vorgegebenen Prüfmuster einerseits und dem aufgenommenen Bild des tatsächlich aufgebrachten Prüfmusters andererseits kann die Steuerung auch eine Reinigung des Applikationsge- räts oder einen Spülprozess initiieren. Danach kann die Applikation des Prüfmusters erneut erfolgen. Die Steuerung kann in Folge der Auswertung des Prüfmusters auch den Lackierprozess abbrechen
Neben dem vorstehend beschriebenen Prüfbetrieb umfasst das erfindungsgemäße Betriebsverfahren vorzugsweise auch einen Beschichtungsbetrieb, der zeitlich auf den Prüfbetrieb folgt und ebenfalls mehrere Schritte umfasst, die nachfolgend kurz beschrieben werden.
So wird im Rahmen des Beschichtungsbetriebs zunächst ein Beschichtungsprogramm zur Beschichtung der Bauteile (z.B. Kraftfahrzeugkarosseriebauteile) vorgegeben, wobei derartige Beschichtungsprogramme aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt sind und deshalb nicht separat beschrieben werden müssen. Beispielsweise können derartige Beschichtungsprogramme vom Betreiber einer Lackieranlage „geteached" werden, wie es aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt ist.
Aus dem vorgegebenen Beschichtungsprogramm werden dann Steuersignale abgeleitet, die zur Ansteuerung der Beschichtungsanlage dienen. Beispielsweise können die Steuersignale zur Ansteuerung des Applikators und des Beschichtungsroboters dienen. In der Praxis umfassen die Steuersignale jedoch auch Signale zur Ansteuerung anderer Komponenten der Beschichtungsanlage, wie beispielsweise der Fördertechnik und der Farbversorgung.
Die aus dem Beschichtungsprogramm ermittelten Steuersignale werden dann entsprechend den Korrekturwerten korrigiert, die zuvor in dem vorangegangenen Prüfbetrieb ermittelt wurden.
Die Ansteuerung der Beschichtungsanlage erfolgt dann in dem Beschichtungsbetrieb mit den korrigierten Steuersignalen. Falls beispielsweise das Einschalten des Applikators beim Lackieren einer Lackierbahn mit einer unerwünschten Verzögerung erfolgt (d.h. zu spät), so sorgen die Korrekturwerte dafür, dass das Einschalten in dem eigentlichen Beschichtungsbetrieb zum richtigen Zeitpunkt erfolgt.
Der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff eines Applikators ist allgemein zu verstehen und nicht auf einen bestimmten Typ eines Applikators beschränkt.
Beispielsweise kann es sich bei dem Applikator um einen Zerstäuber (z.B. Rotationszerstäuber, Luftzerstäuber, Air-Mix-Zerstäuber, Airless-Zerstäuber) handeln, der einen räumlich ausgedehnten Sprühstrahl des Beschichtungsmittels abgibt. Derartige Zerstäuber sind an sich aus dem Stand der
Technik bekannt und müssen deshalb nicht näher beschrieben werden.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich bei dem Applikator jedoch um einen Düsenapplikator, der mehrere Düsen aufweist, die jeweils einen Beschichtungsmittelstrahl abgeben. Beispielsweise kann ein solcher Düsenapplikator mehr als 5, 10 oder mehr als 20 Düsen aufweisen. Hierbei ist zu erwähnen, dass die einzelnen Düsen des Düsenapplikators bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung unabhängig voneinander steuerbar sind, d.h. die Beschichtungsmittelstrahlen aus den einzelnen Düsen können unabhängig voneinander eingeschaltet bzw. ausgeschaltet werden. Weiterhin ist zu erwähnen, dass die einzelnen Beschichtungsmittelstrahlen in Strahlrichtung Zusammenhängen können oder aus mehreren getrennten Beschichtungsmitteltröpfchen bestehen können, die in Strahllängsrichtung voneinander getrennt sind. Ferner ist zu erwähnen, dass die einzelnen Beschichtungsmittelstrahlen aus den Düsen des Düsenapplikators vorzugsweise parallel zueinander ausgerichtet sind. Eine derartiger Düsenapplikator unterscheidet sich von einem Zerstäuber üblicherweise durch einen relativ geringen Strahlaufweitungswinkel der einzelnen Beschichtungsmittelstrahlen, wobei der Strahlaufweitungswinkel kleiner sein kann als 30°, 20°, 10°, 5° oder 2°. Ein Vorteil derartiger Düsenapplikatoren besteht in dem im Vergleich zu Zerstäubern wesentlich größeren Auftragswirkungsgrad, so dass der Düsenapplikator im Wesentlichen oversprayfrei arbeiten kann, beispielsweise mit einem Auftragswirkungsgrad von mindestens 90%, 95% oder sogar mindestens 98 %. Derartige Düsenapplikatoren werden in modernen Lackieranlagen zur oversprayfreien Lackierung eingesetzt und dort auch als Druckköpfe bezeichnet. Der Aufbau und die Funktionsweise solcher Druckköpfe sind aus zahlreichen früheren Patentanmeldungen an sich bekannt, wie beispielsweise DE 10 2016 014 956 Al, DE 10 2016 014 946 Al, DE 10 2016 014 948 Al, DE 10 2016 014 953 Al, DE 10 2016 014 919 Al, DE 10 2016 014 947 Al, DE 10 2016 014 951 Al, DE 10 2016 014 952 Al, DE 10 2016 014 955 Al, DE 10 2016 014 944 Al, DE 10 2016 014 943 Al und DE 10 2016 014 920 Al. Der Inhalt dieser früheren Patentanmeldungen ist deshalb der vorliegenden Beschreibung hinsichtlich des Aufbaus und der Funktionsweise der Druckköpfe in vollem Umfang zuzurechnen.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Erfindung hinsichtlich des Beschichtungsmittels nicht auf einen bestimmten Typ eines Beschichtungsmittels beschränkt ist. Beispielsweise kann es sich bei dem Beschichtungsmittel um einen Lack handeln, der wasserbasiert oder lösemittelbasiert sein kann. Weiterhin kann es sich bei dem Beschichtungsmittel (z.B. Lack) um ein 1K-Beschichtungsmittel oder ein 2K-Beschichtungsmittel handeln. In diesem Zusammenhang ist auch zu erwähnen, dass es sich bei dem Beschichtungsmittel beispielsweise um einen Klebstoff, einen UV-Lack, einen Haftvermittler, einen Primer oder pastöse Materialien, Dichtstoffe oder Dämmstoffe handeln kann, um nur einige Beispiele zu nennen.
Es wurde vorstehend bereits beschrieben, dass im Rahmen des Prüfbetriebs Korrekturwerte für die Steuersignale zur Ansteuerung der Beschichtungsanlage ermittelt werden. Diese Korrekturwerte betreffen vorzugsweise die Ansteuerung des Applikators.
Beispielsweise können die Steuersignale Schaltzeitpunkte zum Einschalten bzw. Ausschalten des Applikators definieren, insbesondere individuell für die einzelnen Düsen des Düsenapplikators. Die Korrekturwerte können dann beispielsweise eine positive oder negative Schaltverzögerung definieren, damit die Düsen im realen Beschichtungsbetrieb möglichst exakt an dem vorgegebenen Schaltzeitpunkt eingeschaltet bzw. ausgeschaltet werden. Auch hierbei ist zu erwähnen, dass die Korrekturwerte individuell für die einzelnen Düsen des Düsenapplikators definiert werden können. Bei einem Düsenapplikator mit beispielsweise zehn Düsen kann also für jede der Düsen jeweils ein Korrekturwert definiert werden. Die Korrekturwerte für die einzelnen Düsen können hierbei unterschiedlich sein und beispielsweise Bauteilstreuungen der zugehörigen Düsenventile kompensieren.
Die im Rahmen des Prüfbetriebs ermittelten Korrekturwerte können jedoch auch die Ansteuerung des Beschichtungsroboters betreffen. Hierbei ist zu erwähnen, dass die Korrekturwerte vorzugsweise sowohl die Ansteuerung des Applikators als auch die Ansteuerung des Beschichtungsroboters betreffen. Die Erfindung beansprucht jedoch auch Schutz für solche Erfindungsvarianten, bei denen die Korrekturwerte nur die Ansteuerung des Applikators oder nur die Ansteuerung des Beschichtungsroboters betreffen.
Beispielsweise können die Korrekturwerte für die einzelnen Bahnpunkte einer Lackierbahn eine Änderung der räumlichen Position und/oder der räumlichen Ausrichtung des Applikators definieren. So definieren die üblichen Beschichtungsprogramme üblicherweise Lackierbahnen, die von dem Farbauftreffpunkt des verwendeten Applikators abgefahren werden sollen, wobei die Lackierbahnen durch mehrere Bahnpunkte als Stützstellen vorgegeben werden. In den einzelnen Bahnpunkten kann dann die räumliche Position und/oder die räumliche Ausrichtung des Applikators vorgegeben werden. Die Korrekturwerte können dann eine Änderung der räumlichen Position und/oder der räumlichen Ausrichtung des Applikators an dem jeweiligen Bahnpunkt definieren.
Es wurde bereits vorstehend kurz erwähnt, dass sich die Prüffläche auf dem zu beschichtenden Bauteil befinden kann. Das Applizieren des Prüfmusters auf die Prüffläche führt dann jedoch zu einer eigentlich unerwünschten Beschichtung auf dem Bauteil. Dies ist jedoch nicht störend, wenn sich die Prüffläche an einer verdeckten Stelle des zu beschichtenden Bauteils befindet, die im normalen Betrieb nicht einsehbar ist.
Alternativ besteht die Möglichkeit, dass die Prüffläche auf dem zu beschichtenden Bauteil im eigentlichen Beschichtungsbetrieb überlackiert wird, so dass das Prüfmuster dann nicht mehr sichtbar ist und somit auch nicht stört.
Ferner besteht alternativ die Möglichkeit, dass sich die Prüffläche auf dem zu beschichtenden Bauteil an einer Stelle befindet, die im fertigen Zustand von einem Anbauteil (z.B. Blende) oder von einem Einbauteil (z.B. Armaturenbrett, Sitz) verdeckt ist, so dass das aufgebrachte Prüfmuster die Qualitätsanmutung des fertig beschichteten Bauteils nicht beeinträchtigt, da das Prüfmuster dann von dem Einbauteil bzw. von dem Anbauteil abgedeckt wird.
Alternativ besteht auch die Möglichkeit, dass sich die Prüffläche nicht auf dem zu beschichtenden Bauteil befindet, sondern auf einem separaten Prüfuntergrund, so dass das aufgebrachte Prüfmuster die Qualitätsanmutung des fertig beschichteten Bauteils nicht beeinträchtigt. Beispielsweise kann es sich bei dem Prüfuntergrund um ein Testblech handeln, das während des Prüfbetriebs mit dem Prüfmuster beschichtet und anschließend entsorgt wird. In einer Erfindungsvariante ist der Prüfuntergrund so beschaffen, dass er nach dem Aufbringen des Prüfmusters von dem Prüfmuster gereinigt werden kann, beispielsweise durch Abwischen des Prüfmusters von dem Prüfuntergrund.
Alternativ besteht die Möglichkeit, dass der Prüfuntergrund ein Band ist (z.B. Papierband), das von einer Bandrolle abgewickelt wird. Auf diese Weise können nacheinander mehrere Prüfmuster aufgebracht werden, wobei das Band jeweils ein Stück von der Bandrolle abgewickelt werden muss, damit dann das nächste Prüfmuster auf das Band aufgebracht werden kann.
Es wurde vorstehend bereits kurz erwähnt, dass nach dem Aufbringen des Prüfmusters auf die Prüffläche ein Sensor ein Bild des auf die Prüffläche aufgebrachten Prüfmusters aufnimmt. Bei diesem Sensor kann es sich beispielsweise um eine Kamera handeln, die wahlweise Einzelbilder oder Videos aufnimmt, wobei die Kamera beispielsweise mit einer Bildrate von weniger als 60 Bildern pro Sekunde, 30 Bildern pro Sekunde oder 10 Bildern pro Sekunde arbeiten kann. Weiterhin besteht hierbei die Möglichkeit, dass zur Beleuchtung des auf die Prüffläche aufgebrachten Prüfmusters ein Streifenlichtprojektor verwendet wird, der ein Streifenlichtmuster auf die Prüffläche projiziert. Derartige Streifenlichtprojektoren sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt und müssen deshalb nicht separat beschrieben werden.
Der Sensor kann auch eine Kombinationsgerät aus einem Streifenlichtprojektor und einer Kamera sein.
In einer besonderen Ausprägung der Erfindung wird der Sensor auch für andere Aufgaben verwendet, wie zum Beispiel für die Lageerkennung eines Objekts im dreidimensionalen Raum. Der Sensor kann dazu am Roboter montiert sein, z.B. an einer Handachse. Der erfindungsgemäße Prüfbetrieb benötigt also nicht unbedingt einen zusätzlichen Sensor. Vielmehr kann für den Prüfbetrieb auch ein Sensor eingesetzt werden, der ohnehin vorhanden ist und beispielsweise im Beschichtungsbetrieb eingesetzt wird.
Die Analyse des von dem Sensor (z.B. Kamera) aufgenommenen Bildes des auf die Prüffläche aufgebrachten Prüfmusters ermöglicht auch die Erkennung von Fehlfunktionen des Applikators, was bei einem Düsenapplikator individuell für die einzelnen Düsen des Applikators möglich ist. Beispielsweise können im Rahmen dieser Analyse des Bildes des Prüfmusters die folgenden Fehlfunktionen des Applikators erkannt werden:
- Zu langes Öffnen der Düsen des Düsenapplikators,
- zu kurzes Öffnen der Düsen des Düsenapplikators,
- zu frühes Öffnen der Düsen des Düsenapplikators,
- zu frühes Schließen der Düsen des Düsenapplikators,
- zu spätes Öffnen der Düsen des Düsenapplikators,
- zu spätes Schließen der Düsen des Düsenapplikators,
- störende T ropfen auf der Prüffläche,
- unbeschichtete Aussetzer auf der Prüffläche,
- unbeschichtete Lücken zwischen benachbarten Lackierbahnen
- Verstopfen (Zusetzen) einer Düse.
Bei der Erkennung von störenden Tropfen auf der Prüffläche kann im Rahmen der Erfindung auch die Tropfengröße der störenden Tropfen durch eine Bildauswertung ermittelt werden. Die Korrekturwerte können dann in Abhängigkeit von der Tropfengröße festgelegt werden. Darüber hinaus kann bei der Erkennung von störenden Tropfen auch ein Spül- und/oder Reinigungsprozess aktiviert werden.
Weiterhin besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass durch eine Bildauswertung des Prüfmusters ermittelt wird, aus welcher Düse des Applikators der störende Tropfen abgegeben wurde. In Abhängigkeit von der Tropfengröße des störenden Tropfens kann dann die Öffnungsdauer derjenigen Düse korrigiert werden, aus der der störende Tropfen abgegeben wurde. Falls beispielsweise der Düsenapplikator zehn Düsen aufweist und die Bildauswertung des Prüfmusters ergibt, dass der störende Tropfen aus der Düse Nr. 4 abgegeben wurde, so wird die Öffnungsdauer für die Düse Nr. 4 entsprechend verringert, um in dem späteren eigentlichen Beschichtungsbetrieb zu vermeiden, dass aus der Düse Nr. 4 störende Tropfen abgegeben werden.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass das von dem Sensor (z.B. Kamera) aufgekommene Bild das komplette Prüfmuster umfassen kann. Hierbei wird die Abweichung zwischen dem vorgegebenen Prüfmuster einerseits und dem aufgenommenen Bild des Prüfmusters andererseits vorzugsweise in Abhängigkeit von dem kompletten Bild ermittelt.
Es besteht jedoch alternativ auch die Möglichkeit, dass der Sensor (z.B. Kamera) nur ein Bild eines Teils des Prüfmusters erfasst, beispielsweise an den Ecken und Rändern des Prüfmusters. In diesem Fall wird die Abweichung zwischen dem vorgegebenen Prüfmuster einerseits und dem aufgenommenen Bild des Prüfmusters andererseits auch nur in diesen Teilen des Prüfmusters ermittelt.
Der vorstehend beschriebene Sensor zur Erfassung eines Bildes des Prüfmusters auf der Prüffläche ermöglicht in dem Beschichtungsbetrieb auch eine Ermittlung von Position und/oder Ausrichtung der zu beschichtenden Bauteile durch den Sensor. Dies kann in dem eigentlichen Beschichtungsbetrieb ausgenutzt werden, um die Steuersignale zur Ansteuerung der Beschichtungsanlage anzupassen.
Vorstehend wurde das erfindungsgemäße Betriebsverfahren beschrieben, und zwar zum einen der erfindungsgemäße Prüfbetrieb und zum anderen der eigentliche Beschichtungsbetrieb. Die Erfindung beansprucht jedoch auch Schutz für eine entsprechend angepasste Beschichtungsanlage zur Beschichtung von Bauteilen, wobei es sich beispielsweise um eine Lackieranlage zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen handeln kann.
Die erfindungsgemäße Beschichtungsanlage umfasst zunächst in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik einen Applikator zur Applikation eines Beschichtungsmittels, wobei es sich beispielsweise um einen Rotationszerstäuber oder einen Druckkopf handeln kann, wie eingangs bereits erläutert wurde.
Darüber hinaus umfasst die erfindungsgemäße Beschichtungsanlage in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik einen Beschichtungsroboter, der den Applikator im Betrieb über die zu beschichtenden Bauteile bewegt. Beispielsweise kann es sich hierbei um einen mehrachsigen Beschichtungsroboter mit beispielsweise sechs oder sieben Roboterachsen und einer seriellen Roboterkinematik handeln. Der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff eines Beschichtungsroboters ist jedoch allgemein zu verstehen und umfasst auch Manipulatoren, wie beispielsweise ein Linearachsensystem mit zwei oder drei Achsen (X-Y oder X-Y-Z) sowie Kombinationen aus einem mehrachsigen Roboter mit einem Linearachsensystem.
Weiterhin umfasst auch die erfindungsgemäße Beschichtungsanlage in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik einen Sensor (z.B. Kamera) zur Prüfung der Qualität der auf die Bauteile aufgebrachten Beschichtung.
Der Betrieb der Beschichtungsanlage wird hierbei durch eine Steuereinheit gesteuert, wie es an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist, wobei der Betrieb der Steuereinheit durch ein Steuerprogramm vorgegeben wird.
Die erfindungsgemäße Beschichtungsanlage zeichnet sich nun gegenüber dem Stand der Technik dadurch aus, dass das gespeicherte Steuerprogramm so ausgebildet ist, dass die Beschichtungsanlage das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Betriebsverfahren ausführt.
Weiterhin ist zu der Beschichtungsanlage zu erwähnen, dass der Sensor (z.B. Kamera) mit dem Applikator (z.B. Druckkopf) verbunden sein kann und dann gemeinsam mit dem Applikator von dem Beschichtungsroboter bewegt wird. Hierbei sind die Ausrichtung und Position des Sensors relativ zu dem Applikator fixiert.
Ferner ist zu erwähnen, dass die als Sensor verwendete Kamera einen bestimmten Aufnahmebereich aufweist, wobei der Aufnahmebereich der Kamera den Farbauftreffpunkt des Applikators umfassen sollte. Dies ist sinnvoll, damit die Kamera das aufgebrachte Prüfmuster unmittelbar beim Applizieren erfassen kann. Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung des Prüfbetriebs des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens,
Figur 2 ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung des eigentlichen Beschichtungsbetriebs, der auf den Prüfbetrieb folgt,
Figur 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage,
Figur 4 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung der Möglichkeiten zur Prüfung von Fehlern und deren Korrekturen mit einem Prüfmuster.
Figuren 5A-5D verschiedene schematische Darstellungen zur Verdeutlichung der Applikation einer Zielgeometrie auf eine Bauteiloberfläche, und
Figuren 6A-6H schematische Darstellungen von verschiedenen möglichen Fehlerfällen bei der Applikation einer Zielgeometrie auf einer Bauteiloberfläche
Figur 7 eine schematische Darstellung des Sensorsichtfelds mit appliziertem Prüfmuster und daraus resultierenden Korrekturen.
Figur 8 eine beispielhafte Tabelle, die die Korrekturwerte der aus Figur 7 ermittelten Werte enthält.
Im Folgenden wird zunächst das Flussdiagramm gemäß Figur 1 beschrieben, das den erfindungsgemäßen Prüfbetrieb verdeutlicht, der vor dem eigentlichen Beschichtungsbetrieb gemäß Figur 2 stattfindet.
In einem ersten Schritt S1 wird zunächst ein Prüfmuster vorgegeben. Beispielsweise kann das Prüfmuster eine Grafik sein, die in Form einer Grafikdatei in einem üblichen Grafikformat definiert ist.
In einem zweiten Schritt S2 werden dann Steuersignale berechnet, die dazu dienen, das Prüfmuster aufzubringen. Die Steuersignale werden hierbei aus dem Prüfmuster berechnet und dienen zur Ansteuerung der Beschichtungsanlage und insbesondere des Applikators und des Beschichtungsroboters, der den Applikator führt. Beispielsweise können die Steuersignale Schaltzeitpunkte von Beschichtungsmittelventilen definieren, wobei die Schaltzeitpunkte festlegen, an welcher Stelle ein Beschichtungsmittelstrahl eingeschaltet bzw. ausgeschaltet werden soll.
In dem nächsten Schritt S3 wird die Beschichtungsanlage dann mit den so berechneten Steuersignalen angesteuert, so dass die Beschichtungsanlage im Falle eines völlig fehlerfreien Betriebs das Prüfmuster fehlerfrei auf eine Prüffläche aufbringt. Bei der Prüffläche kann es sich beispielsweise um einen nicht einsehbaren Teil der Oberfläche des zu beschichtenden Bauteils handeln oder um einen separaten Prüfuntergrund, wie beispielsweise ein Papierband, das von einer Papierrolle abgewickelt wird, wie noch detailliert beschrieben wird.
Im nächsten Schritt S4 wird dann vom angebrachten Sensor ein Bild des aufgebrachten Prüfmusters aufgenommen.
Danach wird in einem Schritt S5 das aufgenommene Bild des Prüfmusters analysiert, um Abweichungen zwischen dem aufgenommenen Bild des Prüfmusters einerseits und dem vorgegebenen Prüfmuster andererseits zu erkennen.
Falls diese Abweichungen innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegen, so ist das Prüfmuster akzeptabel. In einem Schritt S6 wird dann zu einem Schritt S8 abgezweigt, in dem die Steuersignale für den Beschichtungsbetrieb freigegeben werden, wobei der Beschichtungsbetrieb noch detailliert beschrieben wird.
Falls die Prüfung in dem Schritt S6 dagegen ergibt, dass die Abweichungen zwischen dem vorgegebenen Prüfmuster einerseits und dem aufgenommenen Bild des Prüfmusters andererseits außerhalb des Toleranzbereichs liegen, so ist das Prüfmuster nicht akzeptabel. In diesem Fall wird von dem Schritt S6 zu dem Schritt S7 übergegangen. In dem Schritt S7 werden dann Korrekturwerte für die Steuersignale berechnet und die Steuersignale werden entsprechend korrigiert.
Anschließend wird dann in einer Schleife zu dem Schritt S3 zurückgegangen. Diese Schleife wird so lange wiederholt, bis die Prüfung in dem Schritt S6 ergibt, dass das Prüfmuster akzeptabel ist bzw. eine maximale Anzahl an Überprüfungen erreicht wird. Die korrigierten Steuersignale werden dann schlussendlich in dem Schritt S8 freigegeben.
Im Folgenden wird nun das Flussdiagramm gemäß Figur 2 beschrieben, das den eigentlichen Beschichtungsbetrieb erläutert, der auf den Prüfbetrieb gemäß Figur 1 folgt.
In einem ersten Schritt S1 wird zunächst ein Beschichtungsprogramm vorgegeben, das den Betrieb der Beschichtungsanlage steuert. Beispielsweise definiert das Beschichtungsprogramm den Verlauf einer Lackierbahn, die von dem Farbauftreffpunkt des Applikators abgefahren werden soll, wobei die Lackierbahn durch mehrere Bahnpunkte (Stützstellen) definiert wird. Die Programmierung („Teaching") derartiger Beschichtungsprogramme ist an sich aus dem Stand der Technik bekannt und muss deshalb nicht näher beschrieben werden.
In einem Schritt S2 werden dann aus dem Steuerprogramm Steuersignale für die Ansteuerung der Beschichtungsanlage abgeleitet.
In einem Schritt S3 werden die Steuersignale dann entsprechend den Korrekturwerten korrigiert, die zuvor im Prüfbetrieb ermittelt wurden. So definieren die Steuersignale beispielsweise Schaltzeitpunkte zum Einschalten der einzelnen Düsen des Düsenapplikators. Die Korrekturwerte können dann eine positive oder negative Schaltverzögerung für die einzelnen Düsen definieren, damit die einzelnen Düsen möglichst exakt an den gewünschten Positionen eingeschaltet bzw. ausgeschaltet werden. Weiterhin können die Korrekturen auch direkt die Bewegung des Applikators beeinflussen und somit die Lackierbahn entsprechend anpassen.
Im nächsten Schritt S4 wird die Beschichtungsanlage dann mit den korrigierten Steuersignalen angesteuert, so dass die Beschichtung der Bauteile erfolgt.
Figur 3 zeigt eine stark vereinfachte schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage, die weitgehend herkömmlich ausgebildet ist.
So weist die erfindungsgemäße Beschichtungsanlage einen mehrachsigen Beschichtungsroboter 1 mit einer seriellen Roboterkinematik und einer mehrachsigen Roboterhandachse auf, wobei die Roboterhandachse zum einen eine Kamera 2 und zum anderen einen Druckkopf 3 als Applikator führt. Darüber hinaus weist die Beschichtungsanlage eine Steuereinheit 4 auf, die den Beschichtungsroboter 1 entsprechend einem vorgegebenen Beschichtungsprogramm steuert. Darüber hinaus ist die Steuereinheit 4 auch mit dem Druckkopf 3 verbunden und steuert das Einschalten und Ausschalten der einzelnen Düsen des Druckkopfs 3. Weiterhin ist die Steuereinheit 4 auch mit der Kamera 2 verbunden und erfasst somit das Bild, das von der Kamera 2 aufgenommen wird.
Weiterhin zeigt die Zeichnung eine Papierrolle 5, von der ein Papierband 6 abgewickelt werden kann. Das Papierband 6 bildet hierbei einen Prüfuntergrund zum Aufbringen des Prüfmusters, wie es vorstehend unter Bezugnahme auf Figur 1 beschrieben wurde. Während des Prüfbetriebs bringt der Druckkopf 3 also das Prüfmuster auf das Papierband 6 auf, wobei die Kamera 2 ein Bild des aufgebrachten Prüfmusters aufnimmt. Die Steuereinheit 4 kann dann das Bild analysieren und Korrekturwerte für die Steuersignale berechnen, wie vorstehend detailliert beschrieben wurde.
Im Folgenden wird nun die schematische Darstellung in Figur 4 erläutert, die die Lackierung eines Prüfmusters bestehend aus einer Lackierbahn verdeutlicht. Eine Lackierbahn enthält dabei wenigstens einen Anschaltvorgang mindestens einer Düse des Applikators. Weiterhin enthält eine Lackierbahn wenigstens einen Ausschaltvorgang von mindestens einer Düse des Applikators.
Figur 4 zeigt ein Prüfmuster, bei dem die Düsen Nr. 1 bis Nr. 5 des Applikators auf einer Lackierbahn geschaltet werden. Die senkrechten gestrichelten Linien zeigen hierbei den Einschaltpunkt bzw. den Ausschaltpunkt der einzelnen Düsen des Druckkopfs gemäß den unkorrigierten Steuersignalen. Bei einer Bewegung des Druckkopfs in der Lackierrichtung gemäß dem eingezeichneten Pfeil sollen die einzelnen Düsen also beim Passieren der gestrichelten Linie auf der linken Seite öffnen und dann beim Passieren der nächsten gestrichelten Linie auf der rechten Seite wieder schließen. In dieser Lackierbahn kann es z.B. durch Bauteiltoleranzen zu Abweichungen von den Soll-Schaltzeitpunkten kommen.
Düse Nr. 1 des Applikators wird bei dieser Lackierbahn im Beispiel jedoch zu spät eingeschaltet, aber zum richtigen Zeitpunkt ausgestaltet.
Düse Nr. 2 des Applikators wird bei dieser Lackierbahn zum richtigen Zeitpunkt eingeschaltet, aber zu früh ausgeschaltet.
Düse Nr. 3 des Applikators wird bei dieser Lackierbahn zu spät eingeschaltet und zu früh wieder ausgeschaltet. Düse Nr. 4 des Applikators wird bei dieser Lackierbahn zu früh eingeschaltet und zu spät ausgeschaltet.
Lediglich Düse Nr. 5 des Applikators wird bei dieser Lackierbahn zum richtigen Zeitpunkt eingeschaltet und auch zum richtigen Zeitpunkt ausgeschaltet.
In dem erfindungsgemäßen Prüfbetrieb werden deshalb Korrektursignale -Ate, +Ate für die Einschaltzeitpunkte und Korrekturwerte -Ata, +Ata für die Ausschaltzeitpunkte der Düsen für die ersten vier Düsen berechnet und zwar zunächst als Korrekturstrecken sk und dann als entsprechende zeitliche Korrekturwerte -Ate, +Ate, -Ata, +Ata. Über die bekannten Parameter (z.B. Verfahrgeschwindigkeit v des Applikators) können nämlich aus den ermittelten Korrekturstrecken sk Schaltzeitdifferenzen -Ate, +Ate, -Ata, +Ata berechnet werden und als Korrekturwerte für jede Düse in einerTabelle abgelegt werden. Der Einschaltpunkt und der Ausschaltpunkt wird entsprechend diesem Korrektursignal -Ate, +Ate, -Ata, +Ata korrigiert, damit in dem eigentlichen Beschichtungsbetrieb die Düsen jeweils zum richtigen Zeitpunkt geöffnet bzw. geschlossen werden.
Hierbei gilt folgendes: s = Strecke zwischen Lackierstart und Lackierstopp der jeweiligen Düse sz = gewünschte Streckenlänge sl, s2, s3, s4 = reale Streckenlänge sk = Korrekturstrecke, die korrigiert werden muss +Ate = Korrektur durch späteren Einschaltzeitpunkt -Ate = Korrektur durch früheren Einschaltzeitpunkt +Ata = Korrektur durch späteren Ausschaltzeitpunkt -Ata = Korrektur durch früheren Ausschaltzeitpunkt v Lackiergeschwindigkeit
Beispiel mit v=800mm/s und s = 0,2mm => At=0,25ms
Die Figuren 5A-5D verdeutlichen die Applikation einer Zielgeometrie 7, welche auf einem zu beschichtenden Bauteil 8 liegt.
Zum Aufbringen der Applikation auf die Zielgeometrie 7 werden jeweils Applikationsbahnen 9 mit einer Anzahl N (im Beispiel drei) Düsen aufgebracht, wobei die Applikationsbahnen aneinander angrenzen und im fertigen Zustand einen durchgehenden Beschichtungsmittelfilm bilden sollen.
Darüber hinaus werden an den Enden der Applikationsbahnen 9 noch Querbahnen 10, 11 aufgebracht, um die Applikation der Zielgeometrie 7 abzuschließen.
Die Figuren 6A-6H zeigen nun verschiedene mögliche Fehlerfälle, die im Rahmen des erfindungsgemäßen Prüfbetriebs erkannt und kompensiert werden können, indem entsprechende Korrekturwerte für die Steuersignale berechnet werden.
Bei dem Fehlerfall gemäß Figur 6A setzen die Applikationsbahnen 9 zu früh an und enden zu spät, d.h. der Einschaltzeitpunkt der einzelnen Düsen ist zu früh und der Ausschaltzeitpunkt ist zu spät.
Bei dem Fehlerfall gemäß Figur 6B treten am Rande der Applikation störende Spritzer 12 auf.
Bei dem Fehlerfall gemäß Figur 6C ist die Applikation gegenüber der Zielgeometrie 7 versetzt.
Bei dem Fehlerfall gemäß Figur 6D sind nur die Querbahnen 10, 11 gegenüber der Zielgeometrie 7 versetzt.
Bei dem Fehlerfall gemäß Figur 6E sind die Querbahnen 10, 11 zu kurz bzw. zu lang.
Bei dem Fehlerfall gemäß Figur 6F treten zwischen den benachbarten Applikationsbahnen 9 Lücken 13 auf.
Bei dem Fehlerfall gemäß Figur 6G ist die Querbahn 10 zu dünn, während die Querbahn 11 zu dick ist.
Bei dem Fehlerfall gemäß Figur 6H treten innerhalb der Applikationsbahnen 9 Aussetzer 14 auf.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Prüfbetriebs können Kompensationen für die Fehlerfälle gemäß den Figuren 6A-6H berechnet werden, sodass diese in der Applikation nicht mehr in Erscheinung treten.
Fig. 7 zeigt eine Abwandlung von Figur 4 für einen Applikator mit 13 Düsen. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird hierzu auf die Beschreibung zu Figur 4 verweisen.
Zusätzlich zu Fig. 4 zeigt Fig. 7 auch ein Kamerasichtfeld 15, das im Prüfbetrieb von der Kamera erfasst wird.
Die Tabelle in Fig. 8 zeigt für den Prüfbetrieb gemäß Fig. 7 die zugehörigen zeitlichen Korrekturwerte ±Ate, ±Ata für die Ansteuerung der einzelnen Düsen des Applikators.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehende beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel be- schränkt. Vielmehr beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den jeweils in Bezug genommenen Ansprüchen und insbesondere auch ohne die Merkmale des Hauptanspruchs. Die Erfindung umfasst also verschiedene Erfindungsaspekte, die unabhängig voneinander Schutz genießen. Beispielsweise beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Beschichtungsbetrieb unabhängig von dem Prüfbetrieb.
Bezugszeichenliste
1 Beschichtungsroboter
2 Kamera 3 Druckkopf
4 Steuereinheit
5 Papierrolle
6 Papierband
7 Zielgeometrie (Prüfmuster) 8 Bauteil
9 Applikationsbahn
10, 11 Querbahnen
12 Spritzer
13 Lücke 14 Aussetzer
15 Kamerasichtfeld

Claims

ANSPRÜCHE
1. Betriebsverfahren für eine Beschichtungsanlage zur Beschichtung von Bauteilen mittels eines Applikators (3), der von einem Beschichtungsroboter (1) geführt wird, insbesondere zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen in einer Lackieranlage, mit a) einem Prüfbetrieb zur Qualitätssicherung, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfbetrieb folgende Schritte umfasst: b) Vorgabe (Sl) eines Prüfmusters (7), das auf eine Prüffläche (6; 8) aufgebracht werden soll, c) Ermittlung (S2) von Steuersignalen zur Ansteuerung der Beschichtungsanlage, wobei die Steuersignale cl) aus dem vorgegebenen Prüfmuster (7) ermittelt werden und c2) die Beschichtungsanlage im Betrieb so ansteuern sollen, dass der Applikator (3) das Prüfmuster (7) auf die Prüffläche (6; 8) aufbringt, d) Ansteuerung(S3) der Beschichtungsanlage mit den Steuersignalen, so dass die Beschichtungsanlage das Prüfmuster (7) mit dem Applikator (3) auf die Prüffläche (6; 8) aufbringt, e) Aufnahme (S4) eines Bildes des auf die Prüffläche (6; 8) aufgebrachten Prüfmusters (7) mittels eines Sensors (2), f) Ermittlung (S5) einer Abweichung (Sk) zwischen dem vorgegebenen Prüfmuster (7) und dem aufgenommenen Bild des tatsächlich aufgebrachten Prüfmusters (7), und g) Ermittlung (S6) von Korrekturwerten (-Ate, +Ate, -Ata, +Ata) für die Steuersignale in Abhängigkeit von der Abweichung (Sk) zwischen dem vorgegebenen Prüfmuster (7) und dem aufgenommenen Bild des tatsächlich aufgebrachten Prüfmusters (7).
2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Beschichtungsbetrieb nach dem Prüfbetrieb mit folgenden Schritten: a) Vorgabe eines Beschichtungsprogramms zur Beschichtung der Bauteile, b) Ermittlung von Steuersignalen zur Ansteuerung der Beschichtungsanlage entsprechend dem vorgegebenen Beschichtungsprogramm, c) Korrektur der Steuersignale für den Beschichtungsbetrieb entsprechend den Korrekturwerten (-Ate, +Ate, -Ata, +Ata), die in dem vorangegangenen Prüfbetrieb ermittelt wurden, und d) Ansteuerung der Beschichtungsanlage mit den korrigierten Steuersignalen.
3. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Applikator (3) zum Aufbringen des Prüfmusters (7) mehrere Düsen aufweist, insbesondere mehr als 5, 10 oder 20 Düsen, und/oder b) dass der Applikator (3) aus den einzelnen Düsen jeweils einen Beschichtungsmittelstrahl abgibt, und/oder c) dass die einzelnen Düsen des Applikators (3) unabhängig voneinander steuerbar sind, und/oder d) dass die einzelnen Beschichtungsmittelstrahlen in Strahlrichtung Zusammenhängen sind o- der aus getrennten Beschichtungsmitteltröpfchen besteht, und/oder e) dass die einzelnen Beschichtungsmittelstrahlen parallel zueinander ausgerichtet sind, und/oder f) dass die einzelnen Beschichtungsmittelstrahlen jeweils eine Strahlaufweitungswinkel von weniger als 30°, 20°, 10°, 5° oder 2° haben, und/oder g) dass der Applikator (3) im Wesentlichen oversprayfrei arbeitet, insbesondere mit einem Auftragswirkungsgrad von mindestens 90%, 95% oder 98%, und/oder h) dass der Applikator (3) ein Druckkopf ist.
4. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturwerte (-Ate, +Ate, -Ata, +Ata) die Ansteuerung des Applikators (3) betreffen.
5. Betriebsverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Steuersignale Schaltzeitpunkte zum Einschalten oder Ausschalten des Applikators (3) definieren, insbesondere individuell für die einzelnen Düsen des Applikators (3), und b) dass die Korrekturwerte (-Ate, +Ate, -Ata, +Ata) eine positive oder negative Schaltverzögerung (-Ate, +Ate, -Ata, +Ata) definieren, insbesondere individuell für die einzelnen Düsen des Applikators (3).
6. Betriebsverfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Steuersignale Einschaltdauern definieren, während derer der Applikator (3) eingeschaltet ist, insbesondere individuell für die einzelnen Düsen des Applikators (3), und b) dass die Korrekturwerte eine positive oder negative Änderung der Einschaltdauer des Applikators (3) definieren, insbesondere individuell für die einzelnen Düsen des Applikators (3).
7. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturwerte die Ansteuerung des Beschichtungsroboters (1) betreffen.
8. Betriebsverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturwerte für einen Bahnpunkt einer Lackierbahn eine Änderung der räumlichen Position und/oder der räumlichen Ausrichtung des Applikators (3) definieren.
9. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der ermittelten Abweichung (Sk) mindestens eine der folgenden Aktionen durchgeführt wird, insbesondere dann, wenn die Abweichung (Sk) einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet: a) Spülen des Applikators (3) mit einem Spülmittel, b) Reinigen des Applikators (3) an seiner Außenseite, c) Abbruch des Beschichtungsbetriebs.
10. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass sich die Prüffläche (6; 8) auf dem zu beschichtenden Bauteil befindet, b) dass sich die Prüffläche (6; 8) auf dem zu beschichtenden Bauteil optional an einer Stelle befindet, die im fertigen Zustand von einem Anbauteil, insbesondere einer Blende, oder von einem Einbauteil, insbesondere einem Armaturenbrett oder einem Sitz, verdeckt ist, so dass das aufgebrachte Prüfmuster (7) die Qualitätsanmutung des fertig beschichteten Bauteils nicht beeinträchtigt.
11. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass sich die Prüffläche (6; 8) nicht auf dem zu beschichtenden Bauteil befindet, sondern auf einem separaten Prüfuntergrund, so dass das aufgebrachte Prüfmuster (7) die Qualitätsan- mutung des fertig beschichteten Bauteils nicht beeinträchtigt, b) dass der separate Prüfuntergrund optional von dem Prüfmuster (7) gereinigt werden kann, insbesondere durch Abwischen des Prüfmusters (7) von dem Prüfuntergrund, c) dass der separate Prüfuntergrund optional ein Band ist, insbesondere ein Papierband, das von einer Bandrolle abgewickelt wird.
12. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Sensor (2) zum Ermitteln des auf die Prüffläche (6; 8) aufgebrachten Prüfmusters (7) eine Kamera (2) aufweist, insbesondere in Kombination mit einem Streifenlichtprojektor, b) dass die Kamera (2) optional Einzelbilder aufnimmt, c) dass die Kamera (2) optional Videos aufnimmt, insbesondere mit einer Bildrate von weniger als 60 Bildern/s, 30 Bildern/s oder 10 Bildern/s.
13. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass das Bild des auf die Prüffläche (6; 8) aufgebrachten Prüfmusters (7) analysiert wird, wobei etwaige Fehlfunktionen des Applikators (3) erkannt werden, insbesondere individuell für die einzelnen Düsen des Applikators (3), und/oder b) dass bei der Analyse des Bildes des Prüfmusters (7) mindestens eine der folgenden Fehlfunktionen des Applikators (3) erkannt wird: bl) zu langes Öffnen der Düsen des Applikators (3), b2) zu kurzes Öffnen der Düsen des Applikators (3), b3) zu frühes Öffnen der Düsen des Applikators (3), b4) zu frühes Schließen der Düsen des Applikators (3), b5) zu spätes Öffnen der Düsen des Applikators (3), b6) zu spätes Schließen der Düsen des Applikators (3), b7) störende Tropfen (12) auf der Prüffläche (6; 8), b8) unbeschichtete Aussetzer (14) auf der Prüffläche (6; 8), b9) unbeschichtete Lücken zwischen benachbarten Lackierbahnen.
14. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass in dem Bild des auf die Prüffläche (6; 8) aufgebrachten Prüfmusters (7) störende Tropfen (12) auf der Prüffläche (6; 8) erkannt werden, b) dass die Tropfengröße der störenden Tropfen (12) ermittelt wird, und c) dass die Korrekturwerte (-Ate, +Ate, -Ata, +Ata) in Abhängigkeit von der Tropfengröße festgelegt werden.
15. Betriebsverfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, a) dass durch eine Analyse des Bildes des Prüfmusters (7) ermittelt wird, aus welcher Düse des Applikators (3) der störende Tropfen (12) abgegeben wurde, und b) dass in Abhängigkeit von der Tropfengröße des störenden Tropfens die Öffnungsdauer derjenigen Düse korrigiert wird, aus der der störende Tropfen (12) abgegeben wurde.
16. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass das von dem Sensor (2) aufgenommene Bild das komplette Prüfmuster (7) umfasst und die Abweichung (Sk) in dem kompletten Bild ermittelt werden, oder
22 b) dass das von dem Sensor (2) aufgenommene Bild nur einen Teil des Prüfmusters (7) umfasst, insbesondere Ecken und Ränder, und die Abweichung (Sk) nur in diesem Teil ermittelt wird.
17. Beschichtungsanlage zur Beschichtung von Bauteilen, insbesondere zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen, mit a) einem Applikator (3) zur Applikation eines Beschichtungsmittels, b) einem Beschichtungsroboter (1) zum Bewegen des Applikators (3) über die zu beschichtenden Bauteile, c) einem Sensor (2) zur Prüfung der Qualität der auf die Bauteile aufgebrachten Beschichtung, und d) einer Steuereinheit zur Ansteuerung des Applikators (3) und des Beschichtungsroboters (1) mit Steuersignalen entsprechend einem vorgegebenen Steuerprogramm, dadurch gekennzeichnet, e) dass das Steuerprogramm so ausgebildet ist, dass die Beschichtungsanlage das Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausführt.
18. Beschichtungsanlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Sensor (2) mit dem Applikator (3) verbunden ist und gemeinsam mit dem Applikator
(3) von dem Beschichtungsroboter (1) bewegt wird, und/oder b) dass der Sensor (2) eine Kamera (2) ist, die einen Aufnahmebereich aufweist, der den Farbauftreffpunkt des Applikators (3) umfasst, und/oder c) dass der Sensor (2) für den Prüfbetrieb ein Sensor (2) ist, der auch für den Beschichtungsbetrieb verwendet wird, so dass für den Prüfbetrieb kein zusätzlicher Sensor (2) erforderlich ist.
23
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