JP2022075588A - 表面にコーティング製品を適用するための方法及び設備 - Google Patents

Abstract

【課題】表面にコーティング製品を適用するための方法及び設備を提供すること。【解決手段】複数のノズル１２Ａ、１２Ｂを備えるプリントヘッド１０によって、表面にコーティング製品のビードを適用するための方法において、ノズルの中心軸Ａ１２に対して平行な軸Ａ１０の周りで、表面に対して固定された軌道Ｔに沿ってプリントヘッドを移動させることによってコーティングされる。この方法は、特定のノズル１２Ａを、軌道の先の点Ｐ’及びこの先の点における軌道の方向Ｆ１’に基づいて選択する工程と、点Ｐにおいてノズルを作動させる工程とを含む。ノズル１２Ａは、線Ｌ１２に配置されているか、線Ｌ１２によって仕切られるノズル群の部分を形成し、線の回帰線Ｄ１２は、軌道Ｔの方向に対して垂直な線Ｄと一致しているか、ノズルによって規定する線の中で、軌道の方向に対して垂直な線にできる限り近い。【選択図】図２

Description

本発明は、コーティングされる表面にコーティング製品のビードを適用するための方法に関する。本発明はまた、このような表面にこのようなビードを適用するための設備に関する。

本発明の手段において、コーティング製品は、表面に層を形成することによって表面に適用されることが意図された製品である。コーティング製品は、特には比較的高い粘度を有する接着剤若しくはパテ、塗料、インク又はワニスであってよい。

本発明の手段において、ビードは、その長さよりも厳密に小さい幅と、その幅よりも厳密に小さい厚さとを有する、表面に適用される層をいう。例えば、ビードの厚さは何ミリメートルかであってよく、一方で、その幅は５～１００ミリメートルであり、その長さは１メートルより大きくてよい。

三次元の表面への適用を可能にするために、適用ヘッドは、ときには、多軸ロボットのリストに取り付けられる。他の応用について、適用ヘッドは固定され、コーティングされる表面を画定する物体が、このヘッドの前で、多軸ロボットによって移動される。多くの場合、ビードは、調整されたスロットを通して、コーティング製品を押し出すか、又は放出することによって生成されて、平らなパターンを作り出す。適用ヘッドと、コーティングされる表面を画定する物体との相対的な移動は、スロットの方向に対して垂直でなければならない。一般に、ビードの幅は固定され、コーティング製品の供給圧力及びスロットの形状に依存する。コーティングされる表面に対する適用ヘッドの配向を変化させることは、ビードの幅の変更をもたらすことができる。コーティングされる表面に対する適用ヘッドの配向を変化させること、その表面の歪んだ部分に従うこと、又はビードの幅を調節することは、特定のロボット軸をこの機能のために供すること又はロボットの軸を加えることを必要とする。このことは、ロボットの複雑さを増加させ、結果として、ビードを適用するための設備のコストを増加させる。

この問題は、国際公開第２００１／８５３５２号において考慮されているように、回転移動を伴う適用ヘッドを使用することによって取り組まれてきた。回転移動は、比較的複雑である、器具を駆動させる空圧の手段及び／又は電気的な手段を必要とする。

一方で、回転を伴わずに並進でプリントヘッドを移動させて、長方形のフレームの形態でビードを形成することは、韓国公開特許第１０１３５５９０６号公報から公知であるが、それは、２つのノズルが設けられるときに、角において十分に満足するものではなく、４つのノズルがひし形に設けられるとき、コーティング製品の過剰消費を引き起こす。さらに、この器具は、複雑な形状のビードの、とりわけ歪んだ表面への、簡単な適用を可能とするものではない。

別の手法によれば、適用の間に、ノズルのうち少なくとも１つが、別のノズルと整列していないように、プリントヘッドにノズルを配置することは、米国特許出願公開第２０２０／０８６５６２号明細書から公知である。このことは、製品の層におけるギャップを抑えるが、ビードの適用の場合にコーティング製品の過剰消費を引き起こす。

一方で、欧州特許出願公開第１８８４３６５号明細書は、コーティングされる部品の形状に応じて回転させる必要がないプリントヘッドによって、コーティング製品を適用することを教示している。この手法は、実際の部品の形状に、簡単には適用可能ではない。

本発明は、コーティングされる表面にコーティング製品のビードを適用するための新規の方法を提案することによって、これらの欠点を改善することを意図していて、それによって、均一又は準均一な厚さのビードを、このビードが複雑な形及び／又は歪んだ形を有する場合であっても、明確に規定された形状で適用することができる。

この目的のために、本発明は、複数のノズルを備えるプリントヘッドによって、コーティングされる表面にコーティング製品のビードを適用するための方法であって、それぞれのノズルが、中心軸を中心としていて、コーティング製品の適用が、ノズルの中心軸に対して平行な軸の周りでプリントヘッドを回転させることなく、表面に対して固定された軌道に沿った相対的なプリントヘッドの移動によって、プリントヘッド及びコーティングされる表面を互いに対して移動させることによって行われる方法に関する。この方法は、軌道の、ある点に対して特定のノズルを、この点における軌道の方向に基づいて、並びに／又はプリントヘッドによって既に到達された先の軌道の点及びこの先の点における軌道の方向に基づいて選択する工程と、この点において選択されたノズルを作動させる工程とを含む。本発明によれば、選択されるノズルは、ある線に配置されているか、又はある線であって、その回帰線が軌道の方向に対して垂直な線と一致している線、若しくは軌道の方向に対して垂直な線にできる限り近い、プリントヘッドのノズルに対して規定することができる線によって仕切られたノズルの群の部分を形成する。

本発明によって、その線形回帰線が、軌道の方向に対して垂直な線に一致しているか、又は軌道の方向に対して垂直な線にできる限り近い線によって画定される特定のプリントヘッドのノズルの選択は、作動されるプリントノズルの数及び配置を、追従される軌道の方向に基づいて適合させることを可能とし、従って、この目的のために最も良い位置にあるノズルからのみコーティング製品を適用することを可能とする。ノズルの選択及び作動は、軌道に基づいて、製品の適用を動的に適合させるために、軌道に沿って変化させることができる。従って、適用されるコーティング製品の量は、コーティングされる表面に堆積されるビードの形状に応じて最適化される。

本発明の有利ではあるが必須ではない態様によれば、この方法は、任意の技術的に許容可能な組み合わせで採用して、以下の性質のうち１つ又は複数を組み込むことができる。
プリントヘッドのノズルが、行又は列に配置され、一方で、選択工程の間に、特定の行の一部及び／又は特定の列の一部のノズルが、ともに作動のために選択される。
プリントヘッドのノズルが、円の少なくとも１つの弧に配置され、一方で、選択工程の間に、円の弧の一部のノズルが、ともに作動のために選択される。
選択され、作動されるノズルによってコーティングされる領域の幅が、この領域と、別のノズルによってコーティングされる付近の領域との間の距離に応じて適合される。
コーティングされる領域の幅が、選択され、作動されるノズルの供給器の作動周波数を変化させることによって適合される。
選択され、通常は作動されるノズルによってコーティングされる領域の幅を、付近のコーティング製品の１つ又は複数の領域と抵触しないように、局所的に０に減少させる。
進行の方向に対して垂直に測定されるプリントヘッドの幅が、進行の方向に対して垂直に測定される適用されるビードの幅以上であり、一方で、選択工程の間に選択されるノズルのうち、コーティングされる表面上のビードの行路に対向して配置されたそれらのノズルのみが作動される。
コーティングされる表面に対するプリントヘッドの相対的な方向及び速さについての情報が、プリントヘッド及びコーティングされる表面の相対的な移動を可能とするロボット制御ユニットによって、電気制御ユニットに与えられる。
コーティングされる表面に対するプリントヘッドの相対的な方向及び速さについての情報が、プリントヘッド及びコーティングされる表面の相対的な移動を可能とするロボットに搭載された加速度計又は慣性ユニットによって、電気制御ユニットに与えられる。

別の態様によれば、本発明は、コーティングされる表面にコーティング製品のビードを適用するための設備であって、それぞれ中心軸を中心とした複数のノズルを備えるプリントヘッドと、表面に対して固定された軌道に沿った、ノズルの中心軸に対して平行な軸の周りの回転を伴わない、プリントヘッド及び表面の相対的な移動を可能とするロボットと、それぞれのノズルのための制御ユニットとを備える設備に関する。本発明によれば、制御ユニットは、軌道の、ある点において、特定のプリントヘッドのノズルを、少なくとも、その点における軌道の方向に基づいて、並びに／又はプリントヘッドによって既に到達された先の軌道の点、及びその先の点における軌道の方向に基づいて、選択し、作動するように構成されている。

この設備は、本発明の方法を行うことを可能とし、本発明の方法と同じ利点を達成する。

有利には、プリントヘッドのノズルは、少なくとも１つの、円の弧に配置され、好ましくは、プリントヘッドのボディは円形の断面を有する。

本発明は、例としてのみ与えられ、かつ添付の図面を参照してされる、本発明の原理に従う方法及び設備の以下の６つの実施態様の記載に照らして、より良く理解され、本発明の他の利点は、より明確になる。

正面から見た、本発明による方法を行うように構成された、本発明による設備の原理の模式図である。 図１の設備によって、及び本発明による第一の適用方法に従って適用されるマスチックビードの一部の原理の模式図である。 本発明の第二の実施態様による設備及び適用方法についての、図２に類似の図である。 本発明の第三の実施態様による適用設備及び方法についての、図２に類似の図である。 本発明による第四の方法の実行の前の、作られるビード及び適用ヘッドを示す、適用設備の模式図である。 本発明による第四の方法の実行の間の、図５の設備におけるビードに対するノズルの行路の図である。 本発明による第五の設備においてビードを作り出すように実行される第五の適用方法の模式図である。 本発明による第六の方法の設備に対応する、図７に類似の図である。

図１及び２に示される設備Ｉは、この例においては自動車のボディである物体Ｏに、接着剤のビードＣを適用するために提供される。より正確には、この例において、設備Ｉは、自動車の車体の表面Ｓに風防を固定するための接着剤のビードＣを作り出すことを可能とする。

ある変形において、コーティングされる物体は、以下の例に限定するものではないが、自動車の車体の部品、例えばドア若しくはバンパー、又はより一般的には、コーティングすることができる任意の物体、例えば航空機のボディ若しくは家電機器のボディの部品であってよい。

ある変形において、適用される製品は塗料であってよい。この場合において、ビードＣは、自動車のボディ上の対照的な色の帯であってよい。

設備Ｉは、図１の平面に対して垂直な運搬軸Ｘ２に沿って、物体Ｏを移動させるように設けられたコンベヤ２を備える。

設備Ｉは、コンベヤ２の近くに配置された多軸ロボット２０のアーム２２の端部に取り付けられた適用ヘッド１０をさらに備える。

設備Ｉは、ロボット２０を制御することができる電気制御ユニット２４と、ロボット２０によって運ばれる適用ヘッド１０を制御することができる電気制御ユニット３０とをさらに備える。

適用ヘッド１０は、互いに同一であり、かつプリントヘッドの剛体の平行六面体のボディ１４の１つの面に取り付けられた複数のノズル１２を備える。例として、ノズルは、独国特許出願第１０２００９０２９９４６号明細書において説明される種類のものであってよい。他のノズルの種類もまた、適用されるコーティング製品の性質、特に粘度に応じて、考えうる。

プリントヘッド１０の中心軸は、Ａ１０と記載されていて、ノズル１２が開口しているボディの表面１４の中心を通過していて、プリントヘッドが作動されてコーティング製品を適用するとき、コーティングされる表面Ｓに配向される。ノズル１２の中心軸は、Ａ１２と記載されていて、そのノズルから放出されるコーティング製品のジェットの中心に位置する。それぞれのノズル１２は、その中心軸Ａ１２を中心としている。軸Ａ１２は、軸Ａ１０に対して平行である。

特に、電気制御ユニット３０は、個別のノズル１２の作動を制御するように構成される。電気ノズル制御ユニット３０は、ロボット２０中に配置されている必要はない。

コーティングされる表面Ｓに対する、プリントヘッド１０の相対的な方向及び相対的な速さについての情報は、ロボット２０の制御ユニット２４によって電気制御ユニット３０に与えられる。

ある変形において、制御ユニット２４と３０とは一致してよい。

コーティングされる表面Ｓが図２の平面に対して平らであり、かつ平行である図２からより詳細に明らかであるように、表面Ｓに、例えば図１及び２の例においては自動車のボディＯの表面に、コーティング製品のビードＣを作り出すことが必要であるとき、プリントヘッド１０は、軌道Ｔに沿って移動される。この軌道Ｔは、この例において表面Ｓに対して平行であり、従って平らであり、図２において矢印Ｆ１の方向に配向され、矢印Ｆ１は異なる点Ｐにおける軌道の方向を表している。軌道Ｔは、コーティングされる表面Ｓから、コーティング製品を適用するための距離を構成する距離だけ離されている。

実際には、この軌道Ｔは、実質的に作られるビードＣの中心に対向して延在していて、曲がっていてよい。例えば、図２において、軌道Ｔは、ビードＣの曲がった領域に対応する曲線を含む。軌道Ｔは、曲線であって、それに沿ってプリントヘッドが進行して、ビードＣを適用する曲線である。図２に示されるように、この曲線は、平らであるか、又は歪んでいる、すなわち三次元であってよい。

この図２において、プリントヘッド１０は、プリントヘッド１０が軌道Ｔに従う矢印Ｆ１の方向に、軌道Ｔに沿った４つの位置で、すなわち、図２の左下部における、コードＣの直線の区画に対向する第一の位置、曲線の入口における第二の位置、曲線の出口における第三の位置、及び曲線の後に画定された、コードＣの直線区画に対向する第四の位置で表されている。

図２に示されるように、四角形の表面に、それぞれ５個のノズルの５行及び５列の配列に、この図の平面に対して垂直なそれらのそれぞれの軸Ａ１２に沿って配置された２５個のノズル１２がボディに存在する。図１において、ノズルは、ボディ１４から突き出して示されている。しかし、ノズルは、このボディ中に全体が組み込まれてよく、四角形の表面と同じ高さであってよい。

ロボット２０の軸を単純化及び最適化するために、軌道Ｔに沿ったプリントヘッド１０のボディ１４の移動は、直線並進と円形並進、すなわち曲がった軌道Ｔに沿ったボディ１４の並進移動、の組み合わせである移動によって、ボディ１４の幾何学的中心１４２を通過する、ボディ１４の中心軸Ａ１０の周りの、又は軸Ａ１０に平行かつボディ１４の別の点を通過する軸の周りの、このボディ１４の回転を伴わずに行われる。

図２において、黒いノズル１２は、軌道Ｔに沿ったボディ１４の移動の間の作動しているノズルを表していて、一方で、白いノズルは、作動していないノズルを表している。「作動している」は、プリントヘッド１０が移動するときに、ノズルがコーティング製品を放出していることを意味する。「作動していない」は、この移動の間に、ノズルがコーティング製品を放出していないことを意味する。

ビードＣを形成することが意図されたコーティング製品の適した適用を確実にするために、ノズル１２は、軌道Ｔに沿ったプリントヘッド１０の、ある位置に、すなわち、プリントヘッドの所与の点が位置する軌道の点Ｐに、例えばその幾何学的中心に基づいて選択される。実際には、軌道Ｔに沿ったプリントヘッド１０の位置の決定は、その軌道に沿って、中心１４２、又はボディ１４の他の注目すべき点の位置を決定することによって行われる。

軌道Ｔは、任意の点Ｐにおいて、特に、その点における軌道に対する接線として規定され、かつ矢印Ｆ１によって表される軌道Ｔの方向に関して、電気制御ユニット３０に認識されることを想定されている。軌道の点Ｐにおいて、ユニット３０は、図２において視認可能な４つのプリントヘッドの位置について示されるように、軌道の方向に対して垂直な直線Ｄを決定することができる。

ある変形において、軌道Ｔは、前もって電気ユニット３０に認識されなくてもよく、ロボット２０の電気制御ユニット２４に認識されてもよい。ロボット２０に取り付けられたプリントヘッド１０の場合において、その移動の方向及び速さは、加速度計又は中心慣性ユニットをプリントヘッドに取り付けることによって決定することができる。この加速度計又はこの中心慣性ユニットは、リアルタイムで、プリントヘッドの移動を認識することを可能とし、従って、プリントヘッドによって追従される軌道Ｔを局所的に再現することを可能とする。この場合において、軌道のそれぞれの点Ｐにおける軌道Ｔの方向に対して垂直な線Ｄを決定することもまた可能である。

全ての場合において、プリントヘッドの中心からコーティングされる表面Ｓに向けられた軸Ｚが、経路上の点Ｐにおいて規定される。この軸Ｚは、図２の平面に対して垂直である。軌道Ｔに沿ったプリントヘッド１０のボディ１４の移動が並進によって行われるということは、この移動が軸Ｚの周りの回転を伴わずに行われることに対応する。

ユニット３０は、ノズル１２の中から、ノズルの群であって、ビードＣに対するそのノズルの群の行路ができる限り線Ｄに最も近いノズルの群を選択する。このノズルの群のノズルは１２Ａと記載されていて、プリントヘッドの他のノズルは１２Ｂと記載されている。実際には、ノズル１２Ａは、ノズル１２Ａの位置に関する回帰線が線Ｄにできる限り近くなるように配置される。ここでは、ノズル１２Ａは、線Ｌ１２に整列して配置される。

図２の例において、第一のプリントヘッドの位置において、選択されるノズルの群１２Ａは、ボディ１４に形成されたノズルの配列１２の行に対応する。従って、線Ｌ１２は、この行の平均線であり、直線である。第二の位置において、選択されるノズルの群１２Ａは、ノズルの配列１２の対角線に対応する。従って、線Ｌ１２は、この対角線の平均線であり、これもまた直線である。第三の位置において、選択されるノズル１２Ａの群は、ボディ１４の表面で折れ線Ｌ１２を描いていて、この折れ線Ｌ１２は回帰線Ｄ１２を有していて、その回帰線Ｄ１２は、ノズルの配列１２において描くことができる線の中で、軌道Ｔに対して垂直な線Ｄに最も近い。第四の位置において、選択されるノズルの群１２Ａは、ノズルの配列１２の列に対応する。従って、線Ｌ１２は、この列の平均線であり、直線でもある。図２に示される第一の、第二の及び第四のプリントヘッドの位置において、線Ｌ１２は、その回帰線Ｄ１２と、及び直線Ｄと一致する。第三の位置において、折れ線Ｌ１２は、線Ｄに平行であるが線Ｄに一致はしない回帰線Ｄ１２によって近似される。

図２に示される第一の及び第四の位置に対応するビードＣの２つの直線部分において、２つの選択されるノズルの群１２Ａは、ノズルの２つの垂直な線によって、すなわち、第一の構成におけるノズル１２の行及び第二の構成におけるノズル１２の列によって形成される。

この実施態様において、全ての選択されるノズル１２Ａは、点Ｐにおいて作動されて、コーティング製品を適用する。従って、ノズル１２Ａは、図２において黒色である。

従って、特定のノズルを、すなわち点Ｐにおけるノズル１２Ａを、点Ｐにおける軌道Ｔの方向Ｆ１に基づいて選択することからなる方法は、これらのノズルを作動させる工程の後に、ビードＣにおける「ギャップ」又はコーティングされていない領域を回避するのに十分であるが、しかしコーティング製品の過剰使用又はビードを厚くし過ぎることを伴わない使用されるノズルによって、効率的かつ経済的にコーティング製品が適用されることを可能とする。

図２のプリントヘッド１０の第二の位置についてのみ示される１つの実施態様によれば、ノズル１２Ａの決定は、プリントヘッド１０によって先に到達された軌道の点Ｐ’と、この先の点Ｐ’における軌道の方向Ｆ１’とを考慮に入れることによって行われる。この手法は、先の点Ｐ’においてどのノズル１２Ａが作動していたか、及び点Ｐにおいてどのノズル１２Ａが作動されるべきかを知ることを可能とする。この変形は、軌道Ｔに沿った他のプリントヘッドの位置にも、及び下で説明される他の実施態様にも適用可能である。

先の点Ｐ’及び方向Ｆ１’を使用する変形は、点Ｐにおける方向Ｆ１のみを使用する基本的な手法の代わりに、又はその手法に加えて行うことができる。

ノズルの配列１２の中でのノズル１２Ａの選択は、ビードＣを作る前に、軌道Ｔを知ってすぐに、行うことができる。言い換えれば、ノズル１２Ａを選択する工程は、ロボット２０及び適用ヘッド１０を使用する前に行うことができる。

次いで、この場合において、ノズル１２Ａを選択するときに、表面領域Ｓを考慮に入れることも可能である。このことは、表面Ｓに対するノズルの影響を考慮に入れて、線Ｌ１２から直線Ｄ１２を計算する線形回帰アルゴリズムの変更をもたらす。

さらに、次いで、例えば、９０度の方向の変化に起因する内角における重なりを伴わずに、長方形の配列によって作られる直角を有するビードを提供することを可能とする。

ある変形において、選択及び作動工程は、即時に互いを追従する。特に、作動されるノズル１２Ａの選択は、電気制御ユニット３０に記憶されている軌道Ｔに基づいて、ロボット２０のアーム２２のそれぞれの進行工程において行うことができる。コーティングされる部品に関する直交基準系の軸によるロボットツール中心に対する、リアルタイムの速さの情報を知ることが可能である。これらの速さの値を統合することによって、部品に対するプリントヘッドの位置の変化を推定することができる。この手法は、ビードＣを適用する間の実際のプリントヘッドの位置を考慮に入れること、及びこの実際の位置に基づいた、軌道Ｔの可能な調節を考慮に入れることを可能とする。

アプリケーションのプログラマーは、ノズルの配列１２の中で、どのノズルが、作動されるノズル１２Ａを構成するべきかをどのように決定するかを選択することができ、どのようにしてノズルの線によって軌道Ｔに対して垂直な直線Ｄを近似するかに依存する。このようにするために、誤差の計算（二次又は二次でない、最小二乗法など）を含む回帰方法（線形又は非線形、多項式など）を使用することができる。

図３以降に示される本発明の第二から第五の実施態様において、第一の実施多様の要素に類似の要素は、同じ符号を有する。

コーティングされる表面Ｓは、ここでも、平らであり、かつ図３以降の平面に対して平行であると想定され、第一の実施態様において規定された、これもまた平らである、その軌道Ｔに沿ったプリントヘッドの移動は、この表面Ｓに対して平行な並進の組み合わせによって、第一の実施態様のように規定されるプリントヘッドの中心軸Ａ１０、中心軸Ａ１０に対して平行な軸、又は第一の実施態様のように規定される軸Ｚの周りの回転を伴わずに行われる。

以下において、何が、図１及び２の実施態様から、これらの実施態様を区別するのかを主に説明していて、図３以降を参照して説明される方法は、特にプリントヘッド構造体１０に対して後者が適用されているならば、図１の設備Ｉで行うことができることを明示する。

図３に示される実施態様において、プリントヘッド１０のボディ１４は、円筒状であり、断面において円形であり、ディスク形状の表面上に分布した１２個のノズル１２を有する。プリントヘッド１０のボディ１４の幾何学的中心１４２には、ノズルは位置しない。図３は、適用ヘッド１０の５つの位置を示していて、それについて、これらの５つの位置に対応する、軌道Ｔの方向Ｆ１に対して垂直な直線Ｄが軌道の点Ｐにおいてマークされている。

ノズル１２は、軌道Ｔの点Ｐと一列になっているとみなされるボディ１４の幾何学的中心１４２を中心とした円に分布する。この例において、選択されるノズル１２Ａは、線Ｄに対して、軌道Ｔに沿ったプリントヘッド１０の進行の方向に、線Ｄの前方に位置するノズルである。従って、この例において、選択されない他のノズル１２Ｂに最も近い選択されるノズル１２Ａを通過する線Ｌ１２は、プリントヘッド１０のボディ１４の直径であり、この直径は、軌道のそれぞれの点Ｐにおける線Ｄに重なる。選択されるノズル１２Ａは、線Ｌ１２に位置するノズルをさらに含む。

線Ｌ１２は、ノズル１２Ｂに対してノズル１２Ａの組を画定する。線Ｌ１２はボディ１４の直径であるため、線Ｌ１２は、その回帰線Ｄ１２と一致する。

選択されないノズル１２Ｂは、軌道Ｔに沿ったプリントヘッドの進行の方向に、線Ｌ１２及び直線Ｄの後方にある。

この実施態様において、選択され、作動されるノズル１２Ａは、線Ｌ１２に対して、軌道Ｔに沿って移動されるボディ１４の前方に位置する、円Ｃ１２の弧に分布し、このことは、全体の軌道に沿って全てのプリントヘッドのノズル１０が作動された場合に起こりうる厚くなりすぎることを伴わずに、ビードＴの幅を通して、コーティング製品の均一な適用を可能とする。

軌道Ｔに沿ったプリントヘッド１０のボディ１４の移動は、直線又は円形並進によって行われるため、ビードＣを形成することが意図されたコーティング製品の適用のために選択され、作動されるノズル１２Ａは、図３に示される５つの構成の間で変化する。

図４に示される実施態様において、ここでもまたプリントヘッド１０のボディ１４は円筒状であり、断面において円形であり、第一の実施態様のように、ノズル１２に対応する幾何学的中心１４２を中心としている。

この実施態様において、ノズル１２はボディ１４の全体の表面にわたって分布し、単一の円には配置されない。実際には、ノズルは、中心１４２を中心とした複数の同心の円に、ディスク形状の表面にわたって分布する。

この例においても、軌道Ｔに沿った、直線及び円形並進のプリントヘッド１０の移動に基づいて、異なるノズルの群１２Ａが、軌道Ｔの方向Ｆ１に基づいて選択される。ノズルの群１２Ａは、他のノズル１２Ｂに対して、この軌道Ｔのそれぞれの点Ｐにおける軌道Ｔの方向に対して垂直な線Ｄを考慮に入れる線Ｌ１２によって、画定される。

この例において、選択されるノズルの群１２Ａは、選択されるノズル１２Ａが円の弧に配列された、半分のディスクに、ほぼ対応する。プリントヘッドが直線で移動する第一の及び第四の位置において、線Ｌ１２は、直線であり、検討される軌道の点Ｐにおいて直線Ｄに重なるボディ１４の直径に沿って延在する。それぞれ、曲がり始めに、及びこの曲がりからの出口に対応する第二の及び第三の位置において、選択されないノズル１２Ｂとの境界に配置された選択されるノズル１２Ａは、曲がっている（すなわち、直線ではない）が、軌道Ｔに対して垂直な直線Ｄに近い線Ｌ１２に沿って延在する。この例において、第二の及び第三の位置における線Ｌ１２は、図２の第三の位置のように、直線の区画の連続によって形成される折れ線である。ここで、線Ｌ１２は、ボディ１４に、ノズル１２によって規定することができる線の中から、その回帰線Ｄ１２が線Ｄにできる限り近い線として選択される。第一の実施態様のように、プログラマーは、近似の方法を選択することができる。

この実施態様において、プリントヘッドは２１個のノズルを有する。

図５及び６は、プリントヘッド１０であって、そのボディ１４が円筒状であり、かつ断面において円形であり、ディスク形状の表面の外縁部の周りに分布した８個のノズル１２を有するプリントヘッド１０によって、ビードＣを作り出す場合を示している。先の実施態様のように、ボディ１４の幾何学的中心は１４２と記載されていて、この幾何学的中心は、進行の方向が矢印Ｆ１によってマークされる既定の軌道Ｔに沿って移動される。

軌道Ｔの形状は、コードＣが、第一の比較的緩い曲がりと、第二の比較的急な曲がりとを有する複雑な形を有するような形状である。

図６（実線が選択されるノズルの行路を表していて、破線が選択されないノズル１２Ｂの行路を表している）に見られるように、軌道Ｔに沿ったボディ１４の進行の方向に基づいて、ノズルを選択することができる。

８個のノズル１２は、１２１～１２８の別個の符号でマークされている。図６において、ノズル１２ｉの軌道Ｔ１２ｉがマークされている（ｉは１～８である）。それぞれの軌道Ｔ１２ｉについて、ノズル１２ｉの行路は、ノズル１２ｉが選択されていない、従って先の説明の意味において１２Ｂの種類であるときに点線で、及びこのノズルが選択される、従って先の説明の意味において１２Ａの種類であるときのノズル１２ｉの行路が実線で表されている。例えば、軌道Ｔ１２１は、ノズル１２１が、第二の曲がりの後に軌道Ｔの末端の直線区画の始まりからのみ選択されることを示している。対して、軌道Ｔ１２２は、ノズル１２２が、軌道Ｔの始まりにおいて、第一の曲がり始めまで、及び次いで第二の曲がりの後に最後の直線区画において選択されることを示している。ノズル１２３の軌道Ｔ１２３は、ノズル１２３が、軌道Ｔの第一の直線区画において、第一の曲がりの主要部分について選択されて、次いで非選択にされることを示している。ノズル１２４の軌道Ｔ１２４は、ノズル１２４が、始まりにおいて、並びに軌道Ｔの第一の及び第二の曲がりの間の部分の中間まで選択され、次いで非選択にされることを示している。ノズル１２５の軌道Ｔ１２５は、ノズル１２５が、第二の曲がりを始めるまで選択されることを示している。ノズル１２６の軌道Ｔ１２６は、ノズル１２６が、第一の曲がりの始まりから、第二の曲がりからの出口まで選択されることを示している。ノズル１２７の軌道Ｔ１２７は、ノズル１２７が、第一の曲がりの出口から、移動の終わりまで選択されることを示している。第八のノズルの軌道Ｔ１２８は、第八のノズルが、第一の曲がりの終わりから、移動の終わりまで選択されることを意味している。

この場合において、第二の実施態様について想定された手法に相当するが、ビードＣの比較的複雑な形状に起因する、より複雑な実行と、ノズルの異なる数とを伴う手法によって、軌道Ｔの点Ｐにおいて作動されるように選択されるノズル１２Ａを構成するノズル１２ｉは、プリントヘッド１０の移動の前方に向かって位置するノズルであると理解される。従って、この例において、軌道の始まりにおいて、選択されるノズル１２Ａは、ノズル１２２～１２５である。第一の曲がりの始まりにおいて、選択されるノズル１２Ａは、ノズル１２２～１２６である。第一の曲がりと第二の曲がりとの間において、選択されるノズル１２Ａは、ノズル１２５、１２６及び１２７である。第二の曲がりの出口において、選択されるノズル１２Ａは、ノズル１２１、１２２、１２７及び１２８である。

適用されるビードＣの幅は、Ｌ_Cと記載されていて、軌道Ｔの方向Ｆ１に対して垂直に測定され、この幅は一定であると想定する。有用なプリントヘッドの幅は、すなわち、ボディ１４に対するノズル１２ｊの取り付けの幅は、Ｌ１０と記載され、これもまた軌道Ｔの方向に対して垂直に測定される。ここで、幅Ｌ１０は、ボディの直径に等しい。

図６は、特定のノズル１２ｉの軌道Ｔ１２ｉは連続的な線にあるため、特定のノズル１２ｉが、作られるビードＣの行路に対向していないときに、軌道Ｔの点Ｐにおいて、特定のノズル１２ｉを選択することができることを示している。これは、例えば、第一の曲がりの前の、軌道の第一の部分におけるノズル１２２及び１２５の場合である。このことは、幅Ｌ１０が、幅ＬＣよりも厳密に大きいことに起因している。

この場合において、必ずしも、全ての選択されるノズル１２Ａが作動されることは要求されない。選択されるノズル１２Ａの一部である所与のノズル１２ｉが実際に、コーティングされる表面Ｓ上の、すなわちビードＣによってコーティングされることが意図されているコーティングされる表面の領域Ｓ上のビードＣの行路に対向していることを確認するさらなる制御工程を設けることができる。この場合、問題のノズル１２ｉの作動が認証され、ノズルが作動される。そうでなければ、この作動は止められる。

図６に示される例において、ノズル１２６、１２７及び１２８は、２つの曲がりの間で選択されるが、作動されていない。なぜなら、これらのノズルから出ることになるコーティング製品が、コーティングされる表面Ｓ上のビードＣの行路の外部に落ちることになるからである。同じことが、第二の曲がりの後に、ノズル１２２、１２６及び１２７に適用される。

従って、選択されるノズル１２Ａの作動は、軌道のそれぞれの点ＰにおけるビードＣの幅ＬＣを考慮に入れるため、本発明は、同じプリントヘッド１０を使用して、異なる幅ＬＣのビードＣを適用することを可能とし、これらの幅ＬＣは、有用なプリントヘッドの幅Ｌ１０以下である。

幅Ｌ_CがビードＣに沿って変化する場合、上で考えられた確認が適用される。

図７及び８の実施態様において、プリントヘッド１０のボディ１４は、１６個のノズル１２ｊを有し（ｊは１～１６である）、これらのノズルは、ボディ１４のディスク形状の表面の外縁部の周りに分布する。図７及び８において、ノズル１２ｊによって適用されるビードＣの領域は、符号Ｚ１２ｊによってマークされている（ｊは１～１６である）。

図７は、図５及び６に示される形状と同じ形状を有するビードＣが、領域Ｚ１２ｊによって構成されるビードの部分の連続によって作られることを示していて、このことは、第一の実施態様の選択されるノズル１２Ａの意味において選択されるノズルを構成し、かつその点において作動される、軌道Ｔのそれぞれの点における特定のノズル１２ｊの選択のおかげで可能である。

全てのノズルが、ビードＣを形成するのに使用されるわけではないことが分かる。この図７において、実際には、ノズル１２１又はノズル１２３に対応する領域はない。

この図７において、比較的大きいギャップが、一方には領域Ｚ１２５とＺ１２６との間に、他方には領域Ｚ１２６とＺ１２７との間に、第一の曲がりの外側において存在するが、領域Ｚ１２１３、Ｚ１２１４、Ｚ１２１５及びＺ１２１６は、第二の曲がりの内側において重なっていることが分かる。

シーラントビードの場合、目的は、完全にコーティングされた表面を有することである。接着剤又は防音ビードの場合、適した容積が求められる。

この問題は、ビードＣにおける「ギャップ」を回避するために、領域Ｚ１２６の幅Ｌ１２６が、軌道Ｔに沿ったプリントヘッドの移動の方向に、この領域の終わりにおいて局所的に増加されている、図８に示される方法の実行で対処される。この目的のために、ノズル１２６の作動を、例えば、その作動周波数及び／又はその放出バルブの開口時間を増加させることによって、第一の曲がりの外側の対応する領域において変更することができる。

同様に、ノズル１２１３、１２１４及び１２１６の開始は、第二の曲がりからの出口において遅れさせられて、ビードＣのこの部分においてノズル１２１５から出るコーティング製品のみを適用して、厚すぎるビードＣをもたらす場合がある、図７に見られる重なりを回避する。従って、ビードＣのこの部分において、それぞれの領域Ｚ１２１３、Ｚ１２１５又はＺ１２１６の幅Ｌ１２１３、Ｌ１２１５及びＬ１２１６は、例えばそれらの作動周波数及び／又はそれらの放出バルブの開口の期間を０に減少させることによって、一時的に０にされて、これらの領域と付近の領域Ｚ１２１４との間の距離を構成する。

同様に、領域Ｚ１２ｊの終わりは、すなわち０に減少されたその幅は、例えば、その作動周波数及び／又はその放出バルブの開口の期間を０に減少させることによって、付近の１つ又は複数の領域と干渉しないように、対処することができる。

図示されていない本発明の１つの実施態様によれば、領域Ｚ１２ｊの０の幅から公称幅への移行は、例えば、作動周波数及びそれぞれのノズルの放出の期間を緩やかに変化させることによる、緩やかなものであってよい。

上で検討された例において、選択されるノズルのコーティング領域の幅は、作動周波数及び／又は関連する放出バルブの開口の期間によって制御される、それぞれのノズルから出るコーティング製品の放出量を調節することによって適合される。

ノズルの作動周波数は、圧電構成要素又は他の相当する手段、例えば電磁バルブ、によって制御することができる。

図７及び８の方法において、特定の選択されるノズルがコーティングされる表面Ｓ上のビードＣの行路に対向していないときに、特定の選択されるノズルの作動を止めることによって、プリントヘッド１０の有用な幅Ｌ１０が、ビードＣの幅ＬＣよりも大きいということがさらに考慮される。これは、特に、第一の曲がりの前の、軌道Ｔの部分におけるプリントヘッドの側面のエッジに位置するノズル１２１及び１２８についての場合である。

実施態様に関わらず、軌道の方向に基づいて、軌道Ｔに沿って、作動されるノズル１２Ａを選択することは、作られるビードＣの形状に、コーティング製品の適用を適合させることを可能とし、一方で、プリントヘッドの中心軸の周りで、又はプリントヘッドの中心軸に対して平行な軸の周りで、例えばＺ軸の周りでプリントヘッドを回転させずに、直線又は円形並進の使用による、適用ヘッド１０の移動の比較的単純なモードを維持することを可能とする。

上で検討された実施態様において、ノズル１２Ａの選択及びそれらの作動は、電気ノズル制御ユニット１２において自動的に行われ、このユニットは、ロボット２０に、例えば図１の設備Ｉのユニット３０に組み込まれているか、又はこのロボットに対して外部にある。

コーティングされる表面Ｓが歪んでいる、すなわち平らでない場合において、軌道Ｔは適合され、平らである必要はない。加えて、プリントヘッドは、ボディ１４によって規定され、かつ軸Ａ１０に対して垂直である２つの横軸Ｂ１０及びＣ１０の周りで、それらの間で、移動の間に回転することができる。この場合においても、表面の基準系におけるプリントヘッドの移動が並進の単純な組み合わせでないとしても、プリントヘッド１０は、その中心軸Ａ１０の周りで回転しない。このことは、曲がった領域に、例えば図１に認められる風防取り付け領域にビードＣを堆積するために、ノズル１２が一般に取り付けられるプリントヘッド１４の表面を、コーティングされる表面Ｓに対して平行に保つことを可能とする。

図示されていない本発明の１つの変形によれば、プリントヘッド１０は固定されていて、コーティングされる表面Ｓは、ノズル１２に対向して、ロボットによって、直線又は円形並進移動で、移動される。この場合において、表面Ｓの基準系において、プリントヘッド１０及びノズル１２は、軌道Ｔに沿って移動する。この場合においても、電気ユニット３０が前もって軌道Ｔを認識していない場合、コーティングされる部品を支持するロボットは、リアルタイムで、コーティングされる表面Ｓの基準系におけるプリントヘッド１０によって追従される軌道Ｔを局所的に再現することを可能とする加速度計又は中心慣性ユニットを備えてよい。この場合においても、プリントヘッドが固定されるとき、ロボットは、コーティングされる表面の平均平面を、ノズルが取り付けられるボディ１４の表面によって画定されるノズルの平面に対してできる限り平行に保つようにプログラムされる。

適用の間に固定されるのが表面であるかプリントヘッドであるかに関わらず、プリントヘッドとコーティングされる表面との間の相対的な移動を確実にするのに使用されるロボットは、任意の公知の型のもの、例えば図１に示される多軸のもの、水平多関節ロボット（Ｓｃａｒａ）又はレシプロケータ型であってよい。

図示されていない本発明の別の変形によれば、ノズル１２又はそれらのうち幾つかは、円の弧に配置されるが、一方でボディ１４は断面において円形ではない。

本発明は、プリントヘッドが８、１２、１６、２１又は２５個のノズルを有する場合で、図に示されている。本発明は、ボディ１４へのいかなる分布パターンであっても、他のノズルの数でも適用可能である。しかし、第二から第六の実施態様の提示から明らかであるように、１つ又は複数の、円の弧のノズルの分布は特に有利である。

本発明は、ノズル１２が行及び列に、又は円の弧に分布される場合において提示されているが、選択されるノズルが一列であるか、又はある線であって、その線形回帰線が上に記載されるように規定される線によって仕切られる群の部分であるという条件で、他の分布も想定される。

上で検討された実施態様及び変形は、添付の特許請求の範囲において、互いに組み合わせられて、本発明の新たな実施態様を生み出すことができる。

Claims (12)

1. 複数のノズル（１２）を備えるプリントヘッド（１０）によって、コーティングされる表面（Ｓ）にコーティング製品のビード（Ｃ）を適用するための方法であって、それぞれのノズルが、中心軸（Ａ１２）を中心としていて、コーティング製品の適用が、ノズルの中心軸（Ａ１２）に対して平行な軸（Ａ１０）の周りでプリントヘッドを回転させることなく、コーティングされる表面に対して固定された軌道（Ｔ）に沿った相対的なプリントヘッドの移動によって、プリントヘッド及びコーティングされる表面を互いに対して移動させることによって行われ、この方法が、軌道（Ｔ）の点（Ｐ）に対して特定のノズル（１２Ａ）を、この点における軌道の方向（Ｆ１）に基づいて、並びに／又はプリントヘッドによって既に到達された軌道の先の点（Ｐ’）及びこの先の点における軌道の方向（Ｆ１’）に基づいて選択する選択工程と、この点（Ｐ）において選択されるノズルを作動させる作動工程とを含み、選択されるノズル（１２Ａ）が、線（Ｌ１２）に配置されているか、又は線（Ｌ１２）によって仕切られたノズルの群の部分であり、線（Ｌ１２）の回帰線（Ｄ１２）が、軌道（Ｔ）の方向に対して垂直な線（Ｄ）と一致しているか、又はプリントヘッド（１０）のノズル（１２）によって規定することができる線の中で、軌道の方向に対して垂直な線にできる限り近いことを特徴とする、方法。
2. プリントヘッド（１０）のノズル（１２）が、行及び列に配置されること、並びに選択工程の間に、特定の行の一部及び／又は特定の列の一部のノズル（１２Ａ）が、ともに作動のために選択されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. プリントヘッド（１０）のノズル（１２）が、少なくとも１つの、円の弧に配置されること、及び選択工程の間に、円の弧の一部のノズル（１２Ａ）が、ともに作動のために選択されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 選択され、作動されるノズル（１２６、１２１３、１２１５、１２１６）から出るコーティングについての領域（Ｚ１２６、Ｚ１２１３、Ｚ１２１５、Ｚ１２１６）の幅（Ｌ１２６、Ｌ１２１３、Ｌ１２１５、Ｌ１２１６）が、この領域と、別のノズル（１２５、１２７、１２１４）による付近の領域（Ｚ１２５、Ｚ１２７、Ｚ１２１４）との間の距離に基づいて適合されることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
5. コーティング領域（Ｚ１２６）の幅（Ｌ１２６）が、選択され、作動されるノズル（１２６）の供給器の作動周波数を変化させることによって適合されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
6. 選択され、通常は作動されるノズル（１２１３、１２１５、１２１６）によるコーティング領域の幅（Ｌ１２１３、Ｌ１２１５、Ｌ１２１６）を、１つ又は複数の付近のコーティング製品領域（Ｚ１２１４）と抵触しないように、局所的に０に減少させることを特徴とする、請求項４又は５に記載の方法。
7. 軌道の方向（Ｆ１）に対して垂直に測定されるプリントヘッドの幅（Ｌ１０）が、軌道の方向に対して垂直に測定される、適用されるビード（Ｃ）の幅（Ｌ_C）以上であること、及び選択工程の間に選択されるノズル（１２Ａ）の中で、コーティングされる表面（Ｓ）上のビードの行路に対向して配置されたノズル（１２Ａ）のみが作動されることを特徴とする、請求項１～６のいずれか１項に記載の方法。
8. コーティングされる表面（Ｓ）に対するプリントヘッド（１０）の相対的な方向及び速さについての情報が、プリントヘッド及びコーティングされる表面の相対的な移動を可能とするロボット（２０）の制御ユニット（２４）によって、電気制御ユニット（３０）に与えられることを特徴とする、請求項１～７のいずれか１項に記載の方法。
9. コーティングされる表面（Ｓ）に対するプリントヘッド（１０）の相対的な方向及び速さについての情報が、プリントヘッド及びコーティングされる表面の相対的な移動を可能とするロボットに組み込まれた加速度計又は慣性ユニットによって、電気制御ユニット（３０）に与えられることを特徴とする、請求項１～７のいずれか１項に記載の方法。
10. コーティングされる表面（Ｓ）にコーティング製品のビード（Ｃ）を適用するための設備（Ｉ）であって、
    それぞれが中心軸（Ａ１２）を中心としている複数のノズル（１２）を備えるプリントヘッド（１０）；
    コーティングされる表面に対して固定された軌道（Ｔ）に沿った、ノズルの中心軸（Ａ１２）に対して平行な軸（Ａ１０）の周りの回転を伴わない、プリントヘッドとコーティングされる表面との相対的な移動を可能とするロボット（２０）；
    それぞれのノズルのための制御ユニット（３０）
    を備え、制御ユニット（３０）が、軌道（Ｔ）の点（Ｐ）におけるプリントヘッドの特定のノズル（１２Ａ）を、少なくともこの点における軌道の方向（Ｆ１）に基づいて、並びに／又はプリントヘッドによって既に到達された先の軌道の点（Ｐ’）及びこの先の点における軌道の方向（Ｆ１’）に基づいて選択し、作動させるように構成されていることを特徴とする、設備。
11. プリントヘッド（１０）のノズル（１２）が、少なくとも１つの、円の弧に配置されていることを特徴とする、請求項１０に記載の設備。
12. プリントヘッドのボディ（１４）が、円形の断面を有することを特徴とする、請求項１１に記載の設備。

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