ES2585586T3 - Instalaciones para pintura de objetos - Google Patents

Abstract

Un aparato (100) para pintar un objeto (50), en particular, una parte de carrocería de automóvil, comprendiendo dicho aparato: - un cabezal de pintura (70) provisto de al menos una boquilla de pulverización (75) dispuesta para proporcionar un flujo de pintura de un color predeterminado sobre una superficie (51) de dicho objeto (50); - un medio de desplazamiento (200) para desplazar dicho cabezal de pintura (70) en un espacio de trabajo, teniendo dicho medio de desplazamiento (200) al menos dos grados de libertad; caracterizado por cuanto que comprende, además: - un dispositivo de identificación (60) para identificar la forma tridimensional de dicha superficie (51) de dicho objeto, siendo dicho dispositivo de identificación (60) parte integrante de dicho cabezal de pintura (70) y que comprende: - un medio de proyección de infrarrojos (61), dispuesto para proyectar una rejilla, o matriz, de puntos sobre dicha superficie (51) de dicho objeto (50), obteniendo así una imagen proyectada que comprende una pluralidad de puntos; - un medio sensor óptico (62) dispuesto para detectar dicha imagen proyectada sobre dicho objeto (50) obteniendo así una imagen proyectada detectada (130), comprendiendo dicha imagen proyectada detectada (130) una pluralidad de puntos, o elementos de imagen (175) que tienen coordenadas espaciales (x, y, z) determinadas; - un medio de procesamiento (300) configurado para recibir dicha imagen proyectada detectada (130) desde dicho medio sensor óptico (62) y para determinar dichas coordenadas espaciales (x, y, z) de cada uno de dichos puntos (175) de dicha imagen proyectada (130) de tal manera que determine la forma tridimensional de dicha superficie (51); caracterizado por cuanto que dicho medio de desplazamiento (200) está dispuesto para desplazar dicho cabezal de pintura (70) en dicho espacio de trabajo sobre la base de dichas coordenadas espaciales determinadas de dichos puntos de tal que, durante dicha etapa de pintura de dicho objeto (50), dicha boquilla de pulverización (75) esté dispuesta en una distancia prácticamente fija desde dicha superficie (51) a pintarse y sea capaz de seguir su curvatura; y por cuanto que dicho medio de procesamiento (300) está dispuesto para procesar dicha forma tridimensional para obtener una forma geométrica bidimensional correspondiente, estando dicho medio de procesamiento (300) configurado para procesar dichos valores de niveles de grises de dichos puntos, o elementos de imagen (175) de dicha forma tridimensional y por lo tanto, la distancia de dichos puntos, o elemento de imágenes (175), desde dicho medio sensor (62) para obtener dicha forma geométrica bidimensional correspondiente.

Description

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Si la forma geométrica bidimensional 172 no está asociada con ninguno de los modelos 121 presentes en la base de datos 120 en particular, si ninguno de los índices de similitud is es más alto que dicho valor umbral predeterminado is*, el medio de procesamiento 300 está configurado para memorizar la forma geométrica bidimensional correspondiente 172, introduciéndola en la base de datos 120, realizando, por lo tanto, un procedimiento de autoaprendizaje.

En la forma de realización ejemplo ilustrada en la Figura 7, el medio de desplazamiento 200 está montado sobre una plataforma móvil 350, a modo de ejemplo, teniendo un número predeterminado de ruedas 355, en particular, tres o cuatro ruedas. De este modo, es posible desplazar el medio de desplazamiento 200 en un área de trabajo predeterminada, a modo de ejemplo, en el interior de una cabina de pintura 500, con una libertad absoluta de movimiento. En la forma de realización ejemplo de las Figuras 16A y 16B, la plataforma 350 está montada de forma deslizante sobre una guía, a modo de ejemplo, un carril, o un monocarril 370 que define una ruta de trabajo a lo largo de la cual los objetos 50a-50c a pintarse estén dispuestos. En la forma de realización ejemplo ilustrada de forma diagramática en las Figuras 17A y 17B, la plataforma 350 está montada sobre un número predeterminado de ruedas, a modo de ejemplo tres ruedas y por lo tanto, está provista, en la forma anteriormente descrita de una mayor libertad de movimiento con respecto al caso representado en las Figuras 16A y 16B.

En particular en el caso ilustrado en las Figuras 17A y 17B, la plataforma móvil 350 puede estar provista de al menos un sensor para detectar posibles obstáculos presentes en el área de trabajo. A modo de ejemplo, según se ilustra, de forma diagramática, en una forma de realización a modo de ejemplo representada en la Figura 7, los sensores para detectar los obstáculos pueden comprender uno o más sensores de distancia 361 y al menos un sensor de proximidad 362. Sobre la base de las señales detectadas por uno, o cada sensor de proximidad 361 y/o por uno o cada, sensor de distancia 362, la plataforma móvil 350 está adaptada para desplazarse en el área de trabajo, con el fin de evitar los obstáculos detectados.

En la forma de realización ejemplo, ilustrada de forma diagramática en las Figuras 8 a 15, un medio de interacción 80 está provisto, dispuesto por ejemplo en el cabezal de pintura 70 y está configurado para acoplar, a modo de ejemplo, en una forma extraíble, el cabezal de pintura 70 con una herramienta predeterminada 90, tal como un recipiente de pulverización u otro contenedor de pintura, pero también un dispositivo para secar la pintura, tal como un dispositivo de suministro de aire caliente, u otras herramientas para proporcionar el acabado de la superficie pintada, o la superficie a pintarse. El medio de interacción 80 puede comprender un plano de apoyo 81 sobre el que está dispuesta la herramienta 90 y los posibles elementos de fijación, a modo de ejemplo, una correa 82 para sujetar la herramienta 90.

El medio de interacción 80 está provisto, en una forma de realización preferida, de un medio de accionamiento 140 dispuesto para accionar una herramienta predeterminada 90. En el ejemplo ilustrado en las Figuras 9 y 10, la herramienta 90 es un recipiente de pulverización de pintura provisto de una válvula de entrega 91. En este caso, el medio de accionamiento 140 proporciona un elemento accionador 141 desplazable entre una posición espaciada desde la válvula 91 en la que no se proporciona ninguna entrega de pintura (Figura 9) a una posición operativa, en donde el elemento accionador 141 presiona la válvula 91 para abrirla y producir el suministro de una pulverización de pintura 190 (Figura 10).

En la forma de realización ejemplo representada en las Figuras 11A a 11D, el medio accionador 140 proporciona una mano antropomórfica de tipo robótico capaz de adaptarse mecánicamente a la forma de la herramienta manipulada 90 y que comprende un cuerpo principal 145 y una pluralidad de cuerpos alargados secundarios 146, o falanges, a modo de ejemplo, tres cuerpos alargados secundarios 146a-146c conectados de forma pivotante al cuerpo principal 145. Cada cuerpo alargado secundario 146 consiste en un número predeterminado de cuerpos rígidos 147, o “eslabón”, por ejemplo tres cuerpos rígidos 147a-147c dispuestos en serie y conectados de forma pivotante en charnelas 148.

En otra forma de realización ejemplo representada en las Figuras 11 a 15, el medio de accionamiento 140 proporciona una pluralidad de palancas 41 dispuestas para transformar el desplazamiento rotacional de un motor 42 en un movimiento de traslación, con el fin de tirar/liberar un “disparador” 95 de la pistola de suministro 90 y luego, hacer, respectivamente, que se produzca la apertura o el cierre de una válvula 91.

Según se ilustra, de forma diagramática, en las Figuras 16A y 16B, el aparato 100 puede disponerse en una cabina de pintura 500 en la que el cabezal de pintura 70 y los objetos a pintarse, a modo de ejemplo, tres objetos 50a, 50b y 50c, están dispuestos en posiciones respectivas antes de iniciar una operación de pintura.

En la Figura 18, las fases principales de un método para pintar un objeto, en conformidad con la presente invención, se ilustran de forma diagramática. El método proporciona una etapa de iniciación de disposición de un cabezal de pintura provisto de al menos una boquilla de pulverización dispuesta para proporcionar un flujo de pintura sobre una superficie de un objeto a pintarse, bloque funcional 401. Una etapa sigue con la proyección de una rejilla, o matriz, de puntos de infrarrojos sobre la superficie del objeto a pintarse, bloque funcional 402. Obteniendo una imagen proyectada que comprende una pluralidad de puntos que tienen coordenadas espaciales determinadas. De este modo, sigue una etapa de detección de una imagen proyectada, que se realiza por un medio sensor óptico integrado en el cabezal de pintura para obtener una imagen proyectada detectada, bloque funcional 403. Existe luego una etapa de procesamiento en la imagen proyectada para determinar las coordenadas espaciales (x, y, z) de cada punto de la imagen proyectada

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