JP2023552630A - 振動センサを含むコーティング装置及び対応する運転方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、動作不良になりやすい複数のコンポーネント（９－１２、１５－１８、１９－２２）と、コーティング装置（１）における力学的振動を検出し、それらを制御技術により評価可能である振動信号に変換するための振動センサ（２２）と、振動センサ（２２）からの振動信号を評価し、コーティング装置（１）の振動信号に応じてコーティング装置（１）の動作不良になりやすいコンポーネント（９－１２、１５－１８、１９－２２）のひとつにおける動作不良を診断するための評価ユニット（２３）とを有するコーティング装置（１）に関する。本発明は、評価ユニット（２３）が振動センサ（２２）の振動信号の評価によりコーティング装置（１）の動作不良になりやすい種々のコンポーネント（９－１２、１５－１８、１９－２２）の種々の動作不良を診断することをもたらす。さらに、本発明は、関連する運転方法も含む。【選択図】図１

Description

本発明は、コーティング剤（例えば、塗料）で部品（例えば、自動車車体部品）をコーティングするためのコーティング装置（例えば、塗装ロボット）に関する。さらに、本発明は対応する運転方法に関する。

自動車車体部品を塗装するための現代の塗装設備では、回転噴霧器が、通常は、塗布装置として用いられ、これはベルカップを高速で回転させ、回転するベルカップにより塗布対象の塗料が振り落とされ霧化される。

しかし、運転中に、回転噴霧器でアンバランスが生じ得、これが動作不良をもたらし得る。こうしたアンバランスは、例えば、ベルカップと部屋境界（例えば、塗装ブースのブース壁）との間の衝突がある場合に、生じ得る。回転噴霧器のこうした動作不良は、塗装ブースの運転に深刻な影響を与えることなく動作不良が直され得るように、運転中に検出されるべきである。

特許文献１から回転噴霧器のこうした動作不良を検出する塗装設備が既知である。このために、回転噴霧器から生じる力学的振動を分析し、これにより、動作不良を検出するための、振動センサが用いられる。

しかし、この既知の概念の欠点は、種々の振動センサからの振動信号の評価が回転噴霧器の特定の動作不良についての結論を導くことしかできない点である。一方、この既知の概念では、塗装設備の動作不良になりやすい他の部品における動作不良を検出しその場所を特定することができない。さらに、この既知の概念では、異なる種類の動作不良を識別することができない。

最後に、本発明の技術背景は特許文献２にも記載される。

国際公開第２０１６／１８０５２１号 米国特許出願公開第２０１９／０３１４８４２号明細書

そこで、本発明は、改善されたコーティング装置及び対応する運転方法を提供することを課題とする。

この課題は、本発明に係るコーティング装置及び独立請求項に係る対応する運転方法により解決される。

本発明に係るコーティング装置は、好ましくは、塗料で自動車車体部品を塗装するために用いられる。しかし、本発明は、コーティング対象の部品の種類及び塗布されるコーティング剤の種類について塗布のこの特定分野に限られるわけではない。例えば、本発明に係るコーティング装置は、数例を挙げれば、絶縁材料、封止剤、又は接着剤などの他のコーティング剤も塗布し得る。本発明の範囲でコーティングされる部品の種類についても制限はない。自動車車体部品の代わりに、本発明に係るコーティング装置は、他の部品をコーティングするためにも設計され得る。例示的な部品は、航空機部品又は風力タービンの部品である。

しかし、本発明の好ましい実施形態では、コーティング装置は先行技術からそれ自体は既知である塗装ロボットであり、そのため、ここで、塗装ロボットの構造的細部の詳細な説明は省略され得る。

本発明に係るコーティング装置は、上述の既知のコーティング装置と同様に、コーティング装置の運転中に動作不良が生じ得る動作不良になりやすい複数のコンポーネントを有する。上では、アンバランスにより生じる動作不良が回転噴霧器で生じ得ることに触れるのみであった。しかし、動作不良になりやすいコンポーネントの概念は、本発明の範囲で一般に解釈されるべきであり、回転噴霧器に限られない。むしろ、本発明の範囲で動作不良は後で詳細に説明するように他のコンポーネントでも生じ得る。

加えて、本発明に係るコーティング装置は、冒頭に記載の既知の塗装設備と同様に、コーティング装置における力学的振動を検出し、制御信号の観点から評価可能であり且つ力学的振動を表す振動信号を生成するために、少なくとも１つの振動センサも有する。

さらに、本発明に係るコーティング装置は、冒頭に記載の既知のコーティング装置と同様に、振動センサから生じる振動信号を評価し、振動信号に応じてコーティング装置の動作不良になりやすいコンポーネントのひとつにおける動作不良を診断する役割を果たす評価ユニットも有する。

本発明に係るコーティング装置は、評価ユニットが、動作不良を検出するのみならず、振動信号の評価により異なる動作不良になりやすいコンポーネントの種々の動作不良を診断もすることを特徴とする。

一方で、評価ユニットは、こうして、振動信号の評価により異なる種類の動作不良を識別し得るが、これは先行技術では不可能であった。

他方で、評価ユニットは、異なる動作不良になりやすいコンポーネントの動作不良も識別し得る。例えば、振動信号の評価により、評価ユニットは、ベルカップのアンバランス又は塗装ロボットでのベアリング損傷が存在するか否かを識別し得る。

上で既に簡単に触れたが、本発明の範囲で、コーティング装置の動作不良になりやすい種々のコンポーネントは動作不良について監視され得、すなわち、それ自体は先行技術から既知であるように回転噴霧器のみが監視されるわけではない。

例えば、動作不良について監視される動作不良になりやすいコンポーネントは、それ自体が複数のロボット軸を有するコーティングロボット（例えば、塗装ロボット）であってもよい。典型的には、こうしたコーティングロボットは、それ自体は先行技術から既知のように、直列ロボット運動学及び少なくとも６つのロボット軸を有する。本発明の好ましい実施形態では、コーティングロボットは、ロボット基部、枢動可能ロボット部材、近位ロボットアーム、遠位ロボットアーム、及び／又は、ロボットハンド軸を有する。こうしたコーティングロボットでベアリング損傷、ギアボックス損傷、又はモータ損傷などの種々の動作不良が生じ得る。

さらに、動作不良について監視される動作不良になりやすいコンポーネントは、コーティング剤を塗布するために用いられる塗布装置であってもよい。こうした塗布装置の一例として、回転噴霧器には上で既に触れた。しかし、本発明の範囲内で、例えば本質的にオーバースプレーなしで塗布対象の塗料を塗布する所謂プリントヘッドなどの他の種類の塗布装置も動作不良について監視され得る。

運転中に監視され得る別の動作不良になりやすいコンポーネントが圧縮空気タービンであり、これは、例えば、それ自体は先行技術から既知であるように、タービンシャフトを回転させるための回転噴霧器において用いられ得る。こうした圧縮空気タービンでは、例えば、ベアリング損傷が動作不良として生じ得る。

上で既に簡単に触れたが、回転噴霧器の場合、ベルカップと部屋境界（例えば、塗装ブースのブース壁）との間の衝突がアンバランスをもたらし得る。したがって、運転中に動作不良について監視される動作不良になりやすいコンポーネントはベルカップであってもよい。

さらに、本発明の範囲で、コーティング剤を塗布装置に調量供給する調量ポンプの動作不良を検出することも可能である。

さらに、上で既に簡単に触れたが、従来のコーティングロボットは、モータ、ギアボックス、及びベアリングを有し、これも本発明の範囲で診断され得る動作不良を呈し得る。したがって、本発明の範囲で、動作不良について監視される動作不良になりやすいコンポーネントは、コーティングロボットの、モータ、ギアボックス、及び／又は、ベアリングであってもよい。

最後に、コーティング装置は、典型的には、コーティング剤流を制御するためのコーティング剤バルブ又はリンス剤流を制御するためのリンス剤バルブなどの制御可能な圧力バルブを含む。こうした圧力バルブも運転中に動作不良を呈し得る。したがって、運転中に動作不良について監視される動作不良になりやすいコンポーネントは、例えば回転噴霧器における、制御可能な圧力バルブでもあり得る。一般に、コーティング装置の監視されるコンポーネントは、例えば電気的に制御される、任意のバルブでもあり得る。

動作不良になりやすい種々のコンポーネントの前述の記載は網羅的なものではない。むしろ、本発明に係る概念は、コーティング装置の他のコンポーネントにおいて動作不良を検出するためにも用いられ得る。

上で既に触れたが、本発明に係る概念は、好ましくは、塗布器（例えば、回転噴霧器）をガイドするコーティングロボット（例えば、塗装ロボット）上での動作不良を検出するのに適している。ここで、振動センサの振動信号の評価により塗布器の動作不良を検出することが可能である。振動センサは塗布装置からある距離をおいてコーティングロボット上に取り付けられ得る。塗布装置から生じる力学的振動はコーティングロボットを介して振動センサに伝達されるが、ここで、コーティングロボットは特定の振動伝達特性を有する。そして、評価ユニットは、コーティングロボットの振動伝達特性を考慮して、振動センサからの振動信号を評価し得る。例えば、振動センサは、数例のみを挙げれば、ロボット基部上に、回転可能なロボット部材上に、近位ロボットアーム（『アーム１』）上に、遠位ロボットアーム（『アーム２』）上に、又は、ロボットハンド軸上に、取り付けられ得る。

一方の監視対象の塗布装置と他方の振動センサとの間の空間的隔離は、特に、コーティングロボットが静電気的コーティング剤帯電システムを有する場合、技術上有利である。この場合、塗布装置は高電圧エリアに位置しているので、振動センサも高電圧電位にあると考えられるため、塗布装置内への又は塗布装置上への直接的な振動センサの配置が問題と考えられる。対照的に、一方の監視対象の塗布装置と他方の振動センサとの間の空間的隔離は、振動センサが電気的接地エリアに配置されるので、振動センサの問い合わせが、このための電位分離が不要なので、ずっと容易になるという可能性をもたらす。

上で既に簡単に触れたが、本発明に係る概念はコーティング装置の種々の動作不良を診断し識別するという可能性をもたらす。

生じ得る動作不良のひとつは、上で既に簡単に触れたように、回転噴霧器のベルカップのアンバランスである。しかし、こうしたアンバランスは、ベルカップでのみ生じ得るわけではなく、回転噴霧器のタービンシャフトなどのベルカップとともに回転する他の回転コンポーネントでも生じ得る。

したがって、他の生じ得る動作不良はベルカップとともに回転する回転噴霧器のコンポーネントでのアンバランスである。

他の生じ得る動作不良は、ベアリング（例えば、ローリングベアリング）の機械的摩耗、例えば、回転噴霧器のベアリング又はコーティングロボットのベアリングの機械的摩耗である。ベアリングは、例えば、数例のみを挙げれば、ギアボックス、軸、又は、モータの、任意のベアリングであり得る。

運転中に検出され得る他の生じ得る動作不良は、ギアボックスでのオイルの喪失若しくは損失ギアボックスオイル、又は、コーティングロボットのモータでのオイルの喪失若しくは損失モータオイルを含む。こうした動作不良は摩擦の増加をまねき、これは測定可能な振動を引き起こす。

さらに、本発明の範囲で、締め付けネジの正しくない締め付けトルク又はドライブシャフトの正しくない組み立てなどの組み立て不良も検出され得る。

加えて、動作不良が、調量ポンプのドライブシャフトが正しくなく取り付けられている又は構造的に適切ではない点にあってもよい。

最後に、本発明の範囲で、コーティングロボットと、障害物、例えば、部屋境界（例えば、塗装ブースのブース壁）又は別のコーティングロボットとの衝突が検出される可能性もある。

種々の生じ得る動作不良の上述の記載は網羅的ではない。むしろ、本発明の概念は振動挙動の変化に反映される他の動作不良の検出も可能とする。

振動センサの設計と運転モードについて、本発明の範囲で種々の可能性が存在する。例えば、振動センサは二軸又は三軸加速度センサであり得る。この代わりに、加速度センサが二軸又は三軸ジャイロスコープも含む二軸又は三軸加速度センサである可能性もある。したがって、本発明は振動センサの設計及び運転について特定の種類の振動センサに限られるわけではない。

上で既に簡単に触れたが、コーティング装置は通常は静電気的コーティング剤帯電システムを有するので、コーティング装置は高電圧エリア及び電気的接地エリアを有する。そして、振動センサは、好ましくは、電気的接地エリアに配置され、これにより、振動センサの問い合わせが、このための電位分離が不要なので、簡略化される。

さらに、塗装設備が、しばしば、例えばエアパージシステムを有してもよい防爆チャンバも有することに触れるべきだろう。こうした防爆チャンバは、例えば、技術標準であるＩＥＣ／ＥＮ６００７９－１１－Ｐａｒｔ １１、ＩＥＣ／ＥＮ６００７９－２５－Ｐａｒｔ ２５、及びＩＥＣ／ＥＮ ６００７９－１４－Ｐａｒｔ １４に記載されている。振動センサは防爆チャンバ内又は防爆チャンバ外に位置し得る。

コーティングロボットにおける振動センサの空間的配置について、こうしたコーティングロボットが個別のロボット軸のそれぞれについて筐体を有する軸駆動を有することも触れるべきだろう。振動センサは、例えば、４番目、５番目、又は６番目のロボット軸についての軸駆動の筐体に配置され得る。

上で既に触れたが、コーティング装置で動作不良を検出できるように、評価ユニットは振動センサにより供給される振動信号を評価する。ここで、先ず振動特性値が振動信号から算出され、そして、評価ユニットがこの振動特性値に基づき分析を実行することも可能である。振動特性値は、例えば、数例のみを挙げれば、振動信号の実効値、振動信号の最大値、振動信号の一次振幅、振動信号の高次振幅、振動信号の歪率、又は、振動信号の波高率であり得る。

本発明の一変形例では、振動特性値は振動センサに組み込まれたセンサエレクトロニクスにより振動センサで直に算出される。

一方、本発明の別の変形例では、振動特性値は先ず評価ユニットで振動信号から算出され、評価ユニットは、好ましくは、振動センサから構造的に独立している。しかし、この代わりに、評価ユニットが振動センサに構造的に組み込まれている、又は、評価ユニットを振動センサに直に配置することで評価ユニットが振動センサと構造単位を形成することも可能である。

振動センサ及び評価ユニットが空間的に離されている場合、評価ユニットが、コーティングロボット及びロボット制御ユニットにある評価ユニットなどの、複数の空間的に離されている部品からなることも可能である。

一般に、評価の一部が振動センサで直に実行もされ得、一方で、評価の他部が空間的に離されている評価ユニットで実行される。例えば、個々の信号は振動センサで直に全体信号を形成するためにフィルター処理及び重畳され得るが、一方で、振動特性値は空間的に離されている評価ユニットで全体信号から算出される。

原則的に、振動特性値又は複数の振動特性値と１つ又は複数の制限値との比較も、センサで直に実行され、空間的に離されている評価ユニットで実行され、又は、部分的にはセンサで直に且つ部分的には空間的に離されている評価ユニットで実行され得る。

さらに、本発明の範囲で、振動特性値が評価ユニットに接続された又は評価ユニットに組み込まれたマイクロプロセッサで実行されるソフトウェアにより算出されることも可能である。

振動特性値の評価中に、振動特性値は、例えば、制限値（例えば、最大値）と比較され得、ここで、振動特性値が制限値を超える場合に第一警戒信号が生成される。そして、第一警戒信号は、例えば、コーティング装置のオペレータに、視覚的に及び／又は聴覚的に表示され得る。しかし、この代わりに、第一警戒信号が単に機械制御システムでのエラーフラグであることも可能である。

さらに、本発明の範囲で、評価ユニットがコーティング装置の運転期間にわたり振動特性値を監視することが可能である。そして、評価ユニットが、振動特性値を所定の部品特異的時効挙動と比較して、振動特性値と所定の時効挙動との比較が摩耗により動作不良になりやすいコンポーネントのひとつのメンテナンス又は交換が必要とされることを示す場合、第二警戒信号を生成し得る。したがって、第二警戒信号は、オペレータにメンテナンスが予定されることを提示するメンテナンス信号であり得る。しかし、第二警戒信号はオペレータに運転が中断されねばならないことを提示する停止信号であってもよく、また、停止信号は自動的に運転を停止させてもよい。

加えて、振動数スペクトルも振動信号の評価の一部として（例えば、一次及び／又は高次振幅を評価するために）決定され得ることも触れるべきだろう。複数の異なる全信号も１つ又は複数の振動特性値を算出するために用いられ得、例えば、複数の振動特性値が異なる全信号から算出され、複数の異なる全信号が１つの振動特性値を算出するために用いられる。

さらに、複数の振動パラメータを、複数の個別の信号から、例えば、全ての個別の信号から、又は、選択された個別の信号から、算出されることも可能である。

上で既に触れたが、評価ユニットは動作不良になりやすいコンポーネントの振動挙動を監視する。この振動監視は、例えば、コーティング装置の通常運転中に実行され得る。しかし、この代わりに、振動分析が通常のコーティング運転外で特定の測定処理で実行されることも可能である。このために、所定の測定処理に基づきコーティング装置を制御する制御ユニットが設けられ得る。そして、振動センサは測定処理中にコーティング装置での振動を検出し、評価ユニットは動作不良を検出するために検出された振動信号を評価する。

例えば、制御ユニットは測定処理中に振動測定のためにコーティングロボットを特定のロボット位置に制御し得、これは有意義な振動分析を可能とする又は簡略化する。

さらに、本発明の範囲で、制御ユニットが測定処理中に振動測定のために共振振動数の範囲外の特定の回転速度で回転噴霧器を制御することも可能である。

しかし、この代わりに、制御ユニットが測定処理中に振動測定のために共鳴振動数に一致する回転速度で回転噴霧器を特に駆動することも可能である。

加えて、制御ユニットが測定処理中に振動測定のために増加する回転速度で連続的に回転噴霧器を制御もし得、ここで、個別の回転速度のそれぞれで振動測定が行われる。さらに、本発明の範囲で、制御ユニットが測定処理中に所定の速度帯にある異なる速度で回転噴霧器を制御することも可能である。そして、評価ユニットは、測定処理中に前記速度帯内で動作不良になりやすいコンポーネントの固有振動数の実値を決定し、且つ、動作不良を検出するために決定された実値を固有振動数の所定の目標値と比較し得る。

本発明の範囲で、単一の振動センサがコーティング装置の異なる動作不良になりやすいコンポーネントでの異なる動作不良を検出し識別するのに十分であってもよいことも触れるべきだろう。しかし、この代わりに、本発明の範囲で、コーティング装置が複数の振動センサを有することも可能である。

原理的に、本発明の範囲で、時間領域及び／又は振動数領域での振動信号の評価が考えられる。監視のために、振動事象の『強度』（例えば、振幅、ＲＭＳ値などの振動特性の形態のもの）に加えて、一方での、その時間特性（例えば、一時的又は周期的な期間）、及び／又は、他方での、その振動数特性（例えば、含有振動数成分、振動数関連『強度』）が考慮され得る。

さらに、以下で簡単に記載するように、コーティング装置（例えば、塗装設備）がエラー又は動作不良の同定のために異なる手順を可能とすることも触れるべきだろう。
・手順１：コーティング装置（例えば、塗装設備）は通常処理モードで動く、すなわち、設備の多くの又は全ての部品が同時に動作／活動中であり得る。したがって、振動信号は、基本的に、異なる発生源（例えば、噴霧器、モータ、ギアボックス、バルブ、軸など）からの多数の振動情報を含む。振動センサは、全ての生じ得る動作不良を同時に『聞き取り』、『インテリジェント』な評価により、いうなれば、適切な評価に基づき振動情報から個別のエラーを『単離』することにより、エラーを分析／認識する。
・手順２：コーティング装置（例えば、塗装設備）は、設備の個別の部品のみが活動的である（例えば、定置型ロボットであれば特定のタービン速度、回転していないタービンであれば軸の画定された移動、定置型設備であれば特定バルブの切り替えなど）特定の測定手順で特に運転される。したがって、振動信号は特定の測定手順に正確に割り当てられ得る振動情報により占められる、すなわち、評価はこの振動情報に基づき特に行われる。

上述の『手順２』は、動作不良／エラーについて上述の『手順１』から明確な結果が最初に見つからなかった場合に、フォローアップとして実行され得る。

しかし、上述の『手順２』は、上述の『手順１』の代わりに行われる唯一の手順として実行もされ得る。

さらに、本発明の範囲で、重畳的な監視も可能であり、動作不良の評価について、振動評価は、他の評価からの結果、例えば、他のセンサ（圧力、電流、電圧、速度、トルク、力…）からの結果と組み合わされ得る。実際には、コーティング装置（例えば、塗装設備、ロボット）は通常は多数の分析、センサ結果を提供し、これらが全て重畳的な監視で考慮され得る。異なる位置におけるこの観点での複数の振動センサも考えられる。

さらに、これら多くの異なる信号の全体から評価を引き出すために分析の観点で人工知能（ＡＩ）も用いられ得る。

さらに、本発明は、ロボットセル内で、塗装ライン内で、又は、塗装設備内で、複数のロボットを互いに比較することを可能とする。そして、このようにして、特に動作不良になりやすいロボット（『黒い羊』）を特定することが可能である。

さらに、本発明は、振動信号の評価に応じて、すなわち、固定的なメンテナンスインターバルとは独立して、メンテナンス手段が開始される所謂『予知保全』にも適している。振動挙動における肯定的と推定される変化（例えば、以前の測定と比べた振動特性値の減少）でさえも、例えば摩耗／経年劣化過程という観点では、好ましくない展開を示し得る。この場合、変化自体は、どちらに向けたものであるかによらず、着目される。そして、それは、例えば『人工知能』により、評価される。一般的にいえば、評価のために、（絶対的な）振動特性及び関連する制限値（例えば、アンバランスによる振動強度）並びに（相対的な）振動挙動の変化又は振動特性（例えば、経時的なもの、以前の測定と比較されるもの…）が考慮され得る。

さらに、本発明が上述のコーティング装置についての権利保護のみを請求するわけではないことも言及されるべきだろう。むしろ、本発明は、対応する運転方法についての権利保護も請求する。本発明に係る運転方法の個別の処理工程は上の記載から既に明らかなので、個別の処理工程の独立した記載は省略され得る。

本発明の他の有利なさらなる実施形態が、従属請求項に記載され、また、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施形態の記載とともに以下でより詳細に説明される。

振動分析により動作不良の検出が可能となる、回転噴霧器を有する本発明に係る塗装ロボットの模式図を示す。 塗装ロボットの透視図を示す。 振動センサにおけるセンサエレクトロニクスによる振動特性値の算出についての模式図を示す。 評価ユニットにおけるマイクロプロセッサによる振動特性値の算出についての模式図を示す。 回転噴霧器のアンバランスの場合における振動挙動を示す図を示す。 衝突後の回転噴霧器の振動挙動を示す図を示す。 本発明に係る運転方法を示す流れ図を示す。 図７に記載の流れ図の変形例を示す。 バルブのバルブ回路における振動事象を示すための図６に記載の流れ図の変形例を示す。 本発明に係る運転方法の変形例を説明するための流れ図を示す。 動作不良の診断を助けるために特に測定処理に切り替えることが可能である、本発明に係る運転方法のさらなる変形例を説明するための流れ図を示す。

図１及び２は本発明に係る塗装ロボット１の種々の表現を示すが、その大部分は従来の設計である。したがって、塗装ロボット１は先ずは定置型のロボット基部２を有し、これは回転可能なロボット部材３を支持するが、これは本実施形態では垂直な回転軸を中心に回転可能である。ここで、塗装ロボット１が代替的に走行可能式のロボット基部も有し得、これにより、塗装ロボット１が横行レールに沿って移動され得ることも言及されるべきだろう。また、回転可能なロボット部材３は近位ロボットアーム４を運ぶが、これはロボット工学の分野における通常の技術用語によれば『アーム１』とも呼ばれる。ここで、近位ロボットアーム４は２つのアームパーツ５、６に分けられ、これらは互いに対して回転可能である。近位ロボットアーム４は今度は遠位ロボットアーム７を運び、遠位ロボットアーム７の末端に多軸ロボットハンド軸８が取り付けられている。ロボットハンド軸８は今度は塗布装置として回転噴霧器９を運ぶが、簡略化のため図２では回転噴霧器９は示さない。

回転噴霧器９は、大部分が従来の設計であり得、また、ベアリング１１をともなう圧縮空気タービン１０を含み、圧縮空気タービン１０は運転中にベルカップ１２を回転させる。

従来通り、塗装ロボット１は、静電気的コーティング剤帯電システムを有し、そして、高電圧エリア１３及び接地された防爆エリア１４を含む。

塗装ロボット１の高電圧エリア１３には、回転噴霧器９に加えて、調量ポンプ１５、並びに、塗装ロボット１の、モータ１６、ギアボックス１７、及び、ベアリング１８も存在する。

電気的に接地されたエリア１４には、塗装ロボット１の、モータ１９、ギアボックス２０、及び、ベアリング２１も位置している。

さらに、塗装ロボット１は、例えば回転噴霧器９に及び調量ポンプ１５に、バルブを含むが、こうしたバルブは簡略化のために示さない。こうしたバルブの動作不良も本発明の範囲で検出され得る。

さらに、振動センサ２２も電気的に接地されたエリア１４に位置しており、これは塗装ロボット１の上述のコンポーネントの力学的振動を検出して対応する振動信号を生成し、これは評価ユニット２３に伝えられる。そして、評価ユニット２３は動作不良を検出するために振動信号を分析する。

一態様では、評価ユニット２３はこれにより動作不良が生じたコンポーネントを同定できる。したがって、振動信号を分析することにより、評価ユニット２３は、一例を挙げれば、高電圧エリア１３にあるモータ１６のひとつが動作不良をおこしているか、又は、電気的に接地されたエリア１４のモータ１９のひとつが動作不良をおこしているかを識別し得る。

しかし、一方、評価ユニット２３は振動分析により動作不良の種類も同定し得る。したがって、評価ユニット２３は異なる種類の動作不良を互いに識別し得る。

この実施形態では、振動センサ２２は遠位ロボットアーム７に配置されている。しかし、この代わりに、例えば、振動センサ２２が、近位ロボットアーム４、回転可能なロボット部材３、又は、ロボット基部２に配置されることも可能である。ただし、回転噴霧器９と振動センサ２２との間の距離が増加するにつれて、振動信号を評価することにより回転噴霧器９のあり得る動作不良を判断することがますます難しくなる。これは、塗装ロボット１内の振動伝達挙動のせいであるし、また、回転噴霧器９から振動センサ２２への道中での力学的振動の減衰のせいでもある。そこで、信号評価をより困難にしないために振動センサ２２は回転噴霧器９から離れすぎないように取り付けられるべきである。しかし、振動センサ２２は、ロボットアーム、部材、又は回転噴霧器９などの、異なる位置のコンポーネントからの振動事象が中央で検出され得るように、中央に配置される。有利には、ロボットアームの良好な伝達性が利用される。

図３は、振動センサ２２の信号評価を示す模式図を示す。ここで、振動センサ２２にはセンサエレクトロニクス２４が組み込まれており、これは、振動信号から、振動信号の、有効値、歪率、又は、波高率などの振動特性値を算出する。このために、先ず、時間関連振動信号が例えば高速フーリエ変換により振動数成分に分解され、必要があればフィルターされる。そして、この振動特性値は信号評価のために評価ユニット２３に伝えられる。

図４は、振動特性値が評価ユニット２３に組み込まれたマイクロプロセッサ２５により算出される図３の変形例を示す。

図５は、回転噴霧器でのアンバランスＵに起因する振動特性値の測定可能強度を示す図であり、ここで、アンバランスＵは、例えば、回転噴霧器９と部屋境界（例えば、塗装ブースのブース壁）との衝突のせいで、また、通常のコンポーネント摩耗のせいでも、運転中に増大するかもしれない。しかし、より一般に、アンバランスは何らかの理由で減少する可能性もある。

第一特性曲線２６は回転噴霧器９の相対的に低い速度ｎ１でのアンバランスＵの増大を示す。この低速度ｎ１では、振動特性値Ｓが相対的に小さい制限値Ｓ_ＭＡＸ１を超えた場合に動作不良は存在する。

他方、第二特性曲線２７は相対的に高い速度ｎ２でのアンバランスＵの増大を示す。ここで、振動特性値Ｓがより大きい制限値Ｓ_ＭＡＸ２を超えた場合に動作不良は存在する。

示した異なる曲線２６、２７は必ずしもより高い又はより低い速度に起因するものでなければならないわけではない。原因は、例えば、ロボットアームの振動数依存的伝達挙動又は他の理由でもあり得る。

本文及び図５では、回転速度ｎ１が相対的に低く回転速度ｎ２が相対的に高く、低い回転速度ｎ１では相対的に低い制限値が用いられ、高い回転速度ｎ２ではより大きな制限値が用いられると記載した。しかし、これはあり得る例示とのみ理解されるべきである。一般に、以下が当てはまる。より高い速度が（アンバランスにより）より高い加振力をもたらす場合でも、これが必ずしも測定点でのより高い振動強度につながるわけではない。例えば、加振から測定点への振動伝達がより低い速度（より低い振動数）でよりもより高い速度（より高い振動数）で応分に『悪化』するのでない場合がそうである。あるいは、換言すれば、より高い振動強度がより高い回転速度においてではなくより低い回転速度において（すなわち、図示／記載したのとは丁度反対に）測定点で生じもし得る。そして、例えば、より高い制限値がより高い回転速度についてはなくより低い回転速度について用いられることも考えられる。

したがって、決定的な概説としては、異なる速度ｎ１及びｎ２で異なる振動強度（又は曲線）が一般に測定点で期待される。これに応じて、制限値は速度に『フィット』しなければならない。

例えば、２つの（顕著に）異なる速度での測定／評価は重畳的監視の一種であることも考えられる。

図６は、塗装ロボットと部屋境界（例えば、塗装ブースのブース壁）との衝突の区域での振動図を示す。ｔ＝ｔ１の時に衝突が生じ、これは２つの異なる振動事象２８、２９に現れる。

ｔ＝ｔ１の衝突の時に、先ず振動事象２８が生じ、これは振動が所定の制限値Ａ_ＭＡＸを超えることとして現れる。しかし、さらなる例にしたがって、振動事象は所定の制限値を下回ることで表すこともできる。

別の振動事象２９が、実際の衝突の後に生じ、これは、特定の実施形態では振動挙動が以降に変更され増加されることとして現れる。

図７は、本発明に係る運転方法を示す流れ図を示す。

最初の工程Ｓ１で、コーティング装置は所定の測定処理にしたがって制御される。ここで、例えば、コーティングロボットのロボット位置は事前に決定され得る。さらに、測定処理が回転噴霧器の特定の回転速度を提供することも可能である。この代わりに、コーティング装置の特定のパーツが測定処理中に運転中であり、コーティング装置の他のパーツが運転外であることも可能である。さらに、測定処理は、例えば測定処理の一部として、モータ及び／又はギアボックス損傷を決定することができるように、回転噴霧器が回転していないときに特定のロボット軸が移動させられることも提供し得る。

その後、工程Ｓ２で、測定処理中に振動が振動センサにより測定される。

その後、工程Ｓ３で、振動特性値が振動信号から算出される。

その後、工程Ｓ４で、動作不良の診断が、動作不良をおこしたコンポーネントの決定と、また、動作不良の種類の決定とにより、行われる。

図８は、図７の変形例を示す。

ここでは、同様に、所定の測定処理が工程Ｓ１で制御され、ここで、回転噴霧器が測定処理で特定の速度帯にある。

工程Ｓ２で、速度帯にある回転噴霧器の固有振動数が決定される。

その後、さらなる工程Ｓ３で、決定された固有振動数が、欠陥なしの回転噴霧器で生じるはずの所定の固有振動数と比較される。

その後、工程Ｓ７で、生じ得る動作不良が比較に基づいて診断される。

図９は、バルブのバルブ回路における振動事象を示す図６の図の変形例を示す。バルブは、数例のみを挙げれば、塗料バルブ、溶剤バルブ、パルスエアバルブ、又は成形空気バルブなどの、コーティングシステムにおける任意のバルブであり得る。

図のＸ軸には時間ｔがプロットされており、Ｙ軸には記録された振動信号から算出された振動特性値Ｓがプロットされている。

例えば、振動パラメータＳは、数例のみを挙げれば、振動信号のＲＭＳ値、振動信号の最大値、振動信号の一次振幅、振動信号の高次振幅、振動信号の歪率、又は、振動信号の波高率であり得る。

さらに、図は、切替動作中に振動特性値Ｓがバルブの動作不良を示す所定の最大値Ｓ_ＭＡＸを超えることを引き起こす振動事象３０を示す。

無傷なバルブの切替動作中の基準測定値に基づき、バルブの動作不良が、振動事象３０の不在又は最大値Ｓ_ＭＡＸを超えないことにより示されてもよい。

以下では、本発明に係る運転方法の変形例を示す図１０の流れ図について説明する。

最初の工程Ｓ１で、回転噴霧器は特定の測定速度で回転するように制御される。測定速度は、任意で、共振範囲外にあってもよいし、共振振動数に一致してもよい。したがって、回転噴霧器は共振を避けるため又は共振を特に目指すために制御され得る。

その後、第二の工程Ｓ２で、３つの個別の信号が三軸センサにより３つの空間方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）において測定される。個別の信号は３つの空間方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）における振動信号である。

その後、次の工程Ｓ３は３つの個別の信号が回転噴霧器の測定速度に対応する中央周波数でバンドパスフィルタされることをもたらす。

次の工程Ｓ４で、個別の信号が全体信号を形成するために処理される。例えば、ベクトルの大きさ（『軌道矢印の長さ』）の時間的経過は３つの個別信号から算出され得る。

次の工程Ｓ５で、振動特性値、例えば、有効値が全体信号から算出される。

その後、最後の工程Ｓ６で、既に上述のように、動作不良が振動特性値に基づいて診断される。

以下では、本発明に係る運転方法の変形例を示す図１１の流れ図について説明する。

最初の工程Ｓ１で、コーティング装置は通常のコーティング処理で運転される、すなわち、全てのコンポーネント（例えば、回転噴霧器、調量ポンプ、モータ、静電気的コーティング剤帯電システムなど）が活動しており、部品がコーティングされる。したがって、コーティング処理は部品を塗装するためのコーティング装置の通常運転である。

その後、通常のコーティング処理中に、振動信号の測定と評価が上で既に詳述したようにさらなる工程Ｓ２で動作不良の診断のために実行される。

その後、次の工程Ｓ３で、振動信号の評価が明瞭な診断結果につながるか否か確認される。明瞭な診断結果が、例えば、動作不良が検出されないことであってもよい。しかし、動作不良が検出されるものの、コーティング装置のどのコンポーネントに動作不良が生じるか及び動作不良がどの種類であるかが明確に割り当てられ得ることも可能である。この場合、コーティング装置の運転が通常のコーティング処理で継続され得る、又は、エラーメッセージが生成される。

しかし、明確な診断結果が検出されない通常のコーティング処理で問題が生じることもある。これは、コーティング装置の複数のコンポーネントが振動を生成するので、異なるコンポーネントからの複数の異なる振動を鑑み、動作不良が単離及び同定できないことが原因かもしれない。こうした場合、工程Ｓ４はコーティング処理から独立した測定処理へと切り替える。この測定処理ではコーティング装置の全てのコンポーネントが活動的に運転されるわけではなく、個別のコンポーネントのみが、さらには、単一のコンポーネントのみが活動的に運転される。

その後、さらなる工程Ｓ５で、動作不良を同定するために振動信号が再び測定及び評価される。

少数のコンポーネントのみが活動的であり、これに応じた少数の振動信号が生じるので、信号評価はずっと容易であるから、測定処理では動作不良の同定はより容易である。

その後、動作不良の同定の後に、コーティング処理に切り替えて戻すことも可能であるが、簡略化のために図示はしない。

本発明は、上述の好ましい例示的実施形態に限られるわけではない。むしろ、本発明概念を同様に用い、それ故、権利保護範囲に含まれる、無数の変形例及び修正例が可能である。特に、本発明は、従属請求項の主題及び特徴について、参照先の特徴及び請求項とは独立に、特に、主請求項の特徴なしで、権利保護を請求する。したがって、本発明は、評価ユニットが異なる動作不良を互いに識別し、異なる動作不良になりやすいコンポーネントを診断もし得るという本発明の変形例に限られるわけではない。したがって、本発明は主請求項の技術的教示とは独立した本発明の他の態様についても権利保護を請求する。

［付記］
［付記１］
コーティング剤で部品をコーティングするためのコーティング装置（１）、特に、塗料で自動車車体部品を塗装するための塗装ロボット（１）であって、
ａ）前記コーティング装置（１）の運転中に動作不良が生じ得る動作不良になりやすい複数のコンポーネント（９－１２、１５－１８、１９－２２）と、
ｂ）前記コーティング装置（１）における力学的振動を検出し、検出された前記力学的振動に基づき制御技術の観点から評価可能である振動信号に前記力学的振動を変換するための少なくとも１つの振動センサ（２２）と、
ｃ）前記少なくとも１つの振動センサ（２２）からの前記振動信号を評価し、前記振動信号に応じて前記コーティング装置（１）の動作不良になりやすい前記コンポーネント（９－１２、１５－１８、１９－２２）のひとつにおける動作不良を診断するための評価ユニット（２３）と、
を含み、
ｄ）前記評価ユニット（２３）は前記振動センサ（２２）の前記振動信号の評価により前記コーティング装置（１）の動作不良になりやすい種々の前記コンポーネント（９－１２、１５－１８、１９－２２）の種々の動作不良を診断する、
ことを特徴とする、コーティング装置（１）。

［付記２］
動作不良について監視される前記コーティング装置（１）の動作不良になりやすい前記コンポーネント（９－１２、１５－１８、１９－２２）は、
ａ）複数のロボット軸を有する、特に、直列ロボット運動学及び／又は少なくとも６つのロボット軸を有するコーティングロボット（１）であって、特に、
ａ１）任意で定置型又は走行可能式であるロボット基部（２）、
ａ２）前記ロボット基部（２）に対して枢動可能な枢動可能ロボット部材（３）、
ａ３）前記枢動可能ロボット部材（３）に対して枢動可能な近位ロボットアーム（４）、
ａ４）前記近位ロボットアーム（４）に対して枢動可能な遠位ロボットアーム（７）、及び／又は、
ａ５）前記遠位ロボットアーム（７）に取り付けられているロボットハンド軸（８）、
を有する、
コーティングロボット（１）、
ｂ）特に、回転可能なベルカップ（１２）を有する回転噴霧器（９）としての、前記コーティングロボット（１）によりガイドされる、前記コーティング剤を塗布するための塗布装置（９）、
ｃ）特に、前記回転噴霧器（９）の回転可能なタービンシャフトを駆動するための、前記塗布装置（９）内の圧縮空気タービン（１０）、
ｄ）前記回転噴霧器（９）の前記タービンシャフトに取り付けられているベルカップ（１２）、
ｅ）前記コーティング剤を前記塗布装置（９）に調量供給するための調量ポンプ（１５）、
ｆ）前記コーティングロボット（１）の前記ロボット軸のひとつを駆動するための、少なくとも１つのモータ（１６、１９）、特に、電気モータ、
ｇ）前記モータ（１６、１９）のひとつにより駆動され且つ前記ロボット軸のひとつに働く少なくとも１つのギアボックス（１７、２０）、
ｈ）前記コーティング装置（１）のコンポーネントを回転可能に支持するための少なくとも１つのベアリング（１８、２１）、特に、空気ベアリング又はローラーベアリング、
ｉ）電気又は空気圧により制御可能なバルブ、特に、
ｉ１）コーティング剤流を制御するためのコーティング剤バルブ、
ｉ２）リンス剤流を制御するためのリンス剤バルブ、
ｉ３）空気流を制御するためのバルブ、
ｉ４）交互に、又は、混合されて、塗料、リンス剤／溶剤、及び／又は、圧縮空気が流れる、廃棄セクションを開く／閉じるためのバルブ、
といったコンポーネント（９－１２、１５－１８、１９－２２）のいくつかを含む、
付記１に記載のコーティング装置（１）。

［付記３］
ａ）前記振動センサ（２２）は、前記コーティングロボット（１）上に、前記塗布装置（９）から離れて、特に、前記ロボット基部上に、前記枢動可能ロボット部材上に、前記近位ロボットアーム上に、前記遠位ロボットアーム上に、又は、前記ロボットハンド軸上に、取り付けられ、
ｂ）前記塗布装置（９）から生じる前記力学的振動は前記コーティングロボット（１）を介して前記振動センサ（２２）へ伝達され、前記コーティングロボット（１）は特定の振動伝達特性を有し、且つ、
ｃ）前記評価ユニット（２３）は、前記振動信号の評価により、且つ、前記コーティングロボット（１）の前記振動伝達特性の考慮下で、前記塗布装置（９）の動作不良を決定する、
付記２に記載のコーティング装置（１）。

［付記４］
前記評価ユニット（２３）は、前記振動センサ（２２）の前記振動信号の評価により、
ａ）回転噴霧器（９）のベルカップ（１２）のアンバランス、
ｂ）前記ベルカップ（１２）とともに回転するコンポーネント、特に、前記タービンシャフトのアンバランス、
ｃ）ベアリング（１８、２１）の機械的摩耗、
ｄ）ギアボックス（１７、２０）でのオイル喪失又は損失ギアオイル、
ｅ）モータ（１６、１９）でのオイル喪失又は損失モータオイル、
ｆ）組立エラー、特に、
ｆ１）締め付けネジの正しくない締め付けトルク、又は、
ｆ２）ドライブシャフトの正しくない組み立て、
ｇ）調量ポンプ（１５）の、欠陥のあるドライブシャフト、
ｈ）前記コーティングロボット（１）の、障害物との、特に、部屋境界又は別のコーティングロボット（１）との衝突、
ｉ）欠陥のあるバルブ回路及び／又は欠陥のあるバルブ機能、
ｊ）ギアボックス損傷、
ｋ）モータ損傷、
といった前記コーティング装置（１）の動作不良のいくつかを診断し且つそれらを互いに識別する、
付記１から３のいずれか１つに記載のコーティング装置（１）。

［付記５］
ａ）前記振動センサ（２２）は二軸又は三軸加速度センサである、又は、
ｂ）前記加速度センサは二軸又は三軸加速度センサ及び二軸又は三軸ジャイロスコープを含む、
付記１から４のいずれか１つに記載のコーティング装置（１）。

［付記６］
ａ）前記コーティング装置（１）は、特に、エアパージシステムを有し、特に、技術標準であるＩＥＣ／ＥＮ６００７９－１１－Ｐａｒｔ １１、ＩＥＣ／ＥＮ６００７９－２５－Ｐａｒｔ ２５、及びＩＥＣ／ＥＮ ６００７９－１４－Ｐａｒｔ １４にしたがった、防爆チャンバ（１４）を含み、且つ、
ｂ）前記振動センサ（２２）は前記防爆チャンバ（１４）内に配置される、
付記１から５のいずれか１つに記載のコーティング装置（１）。

［付記７］
ａ）前記コーティング装置（１）は並んで直列に力学的に配置された少なくとも６つのロボット軸を有するコーティングロボット（１）を含み、
ｂ）個別の前記ロボット軸はそれぞれ筐体を有する軸駆動を有し、
ｃ）前記振動センサ（２２）は、４番目、５番目、又は６番目の前記ロボット軸についての前記軸駆動の前記筐体に配置されている、
付記１から６のいずれか１つに記載のコーティング装置（１）。

［付記８］
ａ）前記コーティング装置（１）は、静電気的コーティング剤帯電システムを含み、ひいては、高電圧エリア（１３）及び電気的接地エリア（１４）を含み、且つ、
ｂ）前記振動センサ（２２）は前記電気的接地エリア（１４）に配置されている、
付記１から７のいずれか１つに記載のコーティング装置（１）。

［付記９］
前記評価ユニット（２３）は、
ａ）前記振動信号のＲＭＳ値、
ｂ）前記振動信号の最大値、
ｃ）前記振動信号の一次振幅、
ｄ）前記振動信号の高次振幅、
ｅ）前記振動信号の歪率、
ｆ）前記振動信号の波高率、
といった振動特性値の少なくとも１つを前記振動信号から算出し評価する、
付記１から８のいずれか１つに記載のコーティング装置（１）。

［付記１０］
ａ）少なくとも１つの前記振動特性値は前記振動センサ（２２）に構造的に組み込まれたセンサエレクトロニクス（２４）により前記振動信号から算出され、又は、
ｂ）少なくとも１つの前記振動特性値は前記振動センサ（２２）と構造的に独立した前記評価ユニット（２３）により前記振動信号から算出され、又は、
ｃ）少なくとも１つの前記振動特性値は前記評価ユニット（２３）に接続されたマイクロプロセッサ（２５）で実行されるソフトウェアにより算出される、
付記９に記載のコーティング装置（１）。

［付記１１］
ａ）前記評価ユニット（２３）は制限値（Ｓ_ＭＡＸ１、Ｓ_ＭＡＸ２）を有する少なくとも１つの前記振動特性値（Ｓ）を含み、
ｂ）前記評価ユニット（２３）は、少なくとも１つの前記振動特性値（Ｓ）が前記制限値（Ｓ_ＭＡＸ１、Ｓ_ＭＡＸ２）を上回る又は下回る場合、第一警戒信号を生成し、
ｃ）好ましくは、前記第一警戒信号は光学的に及び／又は音響学的に前記コーティング装置（１）のオペレータに提示される、
付記９又は１０に記載のコーティング装置（１）。

［付記１２］
ａ）前記評価ユニット（２３）は前記コーティング装置（１）の運転期間にわたり前記振動特性値を監視し、
ｂ）前記評価ユニット（２３）は前記振動特性値を所定の部品特異的時効挙動と比較し、且つ、
ｃ）前記評価ユニット（２３）は、前記振動特性値と所定の前記時効挙動との比較が摩耗により動作不良になりやすい前記コンポーネント（９－１２、１５－１８、１９－２２）のひとつのメンテナンス又は交換が必要とされることを示す場合、第二警戒信号を生成し、
ｄ）前記第一警戒信号及び／又は第二警戒信号は、好ましくは、
ｄ１）前記オペレータにメンテナンスが予定されることを提示するメンテナンス信号である、又は、
ｄ２）前記オペレータに運転が中断されねばならないことを提示する又は自動的に運転の中断をもたらす停止信号である、
付記９から１１のいずれか１つに記載のコーティング装置（１）。

［付記１３］
ａ）所定の測定処理に基づく振動測定のために前記コーティング装置（１）を制御する制御ユニットが設けられ、
ｂ）少なくとも１つの前記振動センサ（２２）は前記測定処理中に前記コーティング装置（１）における振動を測定し、且つ、
ｃ）前記評価ユニット（２３）は前記測定処理中に検出された前記振動信号を評価する、
付記１から１２のいずれか１つに記載のコーティング装置（１）。

［付記１４］
ａ）前記制御ユニットは前記測定処理中に振動測定のために前記コーティングロボット（１）を特定のロボット位置に制御し、及び／又は
ｂ）前記制御ユニットは前記測定処理中に振動測定のために所定の移動パターンにしたがって前記コーティングロボット（１）を制御し、及び／又は
ｃ）前記制御ユニットは前記測定処理中に振動測定のために共振振動数の範囲外の特定の回転速度で前記回転噴霧器（９）を制御し、及び／又は
ｄ）前記制御ユニットは前記測定処理中に振動測定のために増加する回転速度で連続的に前記回転噴霧器（９）を制御し、個別の前記回転速度のそれぞれで振動測定が行われる、
付記１３に記載のコーティング装置（１）。

［付記１５］
ａ）前記制御ユニットは前記測定処理中にある速度帯にある異なる速度で前記回転噴霧器（９）を制御し、
ｂ）前記評価ユニット（２３）は前記振動信号の評価により前記測定処理中に前記速度帯内で前記動作不良になりやすいコンポーネントの固有振動数の実値を決定し、且つ、
ｃ）前記評価ユニット（２３）は動作不良を検出するために前記固有振動数の前記実値を前記固有振動数の所定の所望の値と比較する、
付記１３又は１４に記載のコーティング装置（１）。

［付記１６］
ａ）前記コーティング装置（１）のいくつかのコンポーネント又は全部のコンポーネントが活動しており且つ前記コーティング装置（１）が前記部品を前記コーティング剤でコーティングするコーティング処理にしたがって前記制御ユニットは前記コーティング装置（１）を制御し、
ｂ）少なくとも１つの前記振動センサ（２２）は前記コーティング処理中に前記コーティング装置（１）における振動を測定し、且つ、
ｃ）前記評価ユニット（２３）は動作不良を同定するために前記コーティング処理中に検出された前記振動信号を評価する、
付記１３から１５のいずれか１つに記載のコーティング装置（１）。

［付記１７］
ａ）前記測定処理において、前記コーティング装置（１）の全てのコンポーネントが活動しているというわけではない、又は、前記コーティング装置（１）の単一コンポーネントのみが活動しており、且つ、
ｂ）前記制御ユニットは前記コーティング処理中に動作不良が明確に同定できなかった場合に前記測定処理を起動するだけである、
付記１６に記載のコーティング装置（１）。

［付記１８］
少なくとも１つの前記振動センサ（２２）は前記コーティング装置（１）の唯一の前記振動センサ（２２）である、
付記１から１７のいずれか１つに記載のコーティング装置（１）。

［付記１９］
コーティング剤で部品をコーティングするためのコーティング装置（１）、特に、塗料で自動車車体部品を塗装するための塗装ロボット（１）のための運転方法であって、
ａ）前記コーティング装置（１）の運転中に動作不良を有し得る前記コーティング装置（１）の動作不良になりやすい複数のコンポーネント（９－１２、１５－１８、１９－２２）を運転する工程、
ｂ）振動センサ（２２）により前記コーティング装置（１）における力学的振動を測定し、検出された前記力学的振動に対応する振動信号を生成する工程、及び、
ｃ）評価ユニット（２３）により、前記振動センサ（２２）の前記振動信号を評価し、前記振動信号に応じて前記コーティング装置（１）の動作不良になりやすい前記コンポーネント（９－１２、１５－１８、１９－２２）のひとつにおける動作不良を診断する工程、
を含み、
ｄ）前記評価ユニット（２３）は前記振動センサ（２２）の前記振動信号の評価により前記コーティング装置（１）の動作不良になりやすい種々の前記コンポーネント（９－１２、１５－１８、１９－２２）の種々の動作不良を診断する、
ことを特徴とする、運転方法。

１ 塗装ロボット
２ ロボット基部
３ 回転可能なロボット部材
４ 近位ロボットアーム（アーム１）
５、６ 近位ロボットアームのアームパーツ
７ 遠位ロボットアーム（アーム）
８ ロボットハンド軸
９ 回転噴霧器
１０ 回転噴霧器を駆動するための圧縮空気タービン
１１ 回転噴霧器内のベアリング
１２ 回転噴霧器のベルカップ
１３ 塗装ロボットの高電圧エリア
１４ 接地された防爆チャンバ
１５ 塗料を調量するための調量ポンプ
１６ 高電圧エリアにある塗装ロボットのロボット軸を駆動するためのモータ
１７ 高電圧エリアにある個別のロボット軸のギアボックス
１８ 高電圧エリアにある塗装ロボットのベアリング
１９ 接地エリアにある塗装ロボットのロボット軸を駆動するためのモータ
２０ 接地エリアにある個別のロボット軸のギアボックス
２１ 接地エリアにある塗装ロボットのベアリング
２２ 振動センサ
２３ 評価ユニット
２４ 振動特性値を算出するための振動センサにあるセンサエレクトロニクス
２５ 振動特性値を算出するための評価ユニットにあるマイクロプロセッサ
２６ 低速度についてのアンバランス特性曲線
２７ 高速度についてのアンバランス特性曲線
２８ 衝突中の振動事象
２９ 衝突後の振動事象
３０ バルブでの振動事象

Claims (19)

1. コーティング剤で部品をコーティングするためのコーティング装置（１）、特に、塗料で自動車車体部品を塗装するための塗装ロボット（１）であって、
   ａ）前記コーティング装置（１）の運転中に動作不良が生じ得る動作不良になりやすい複数のコンポーネント（９－１２、１５－１８、１９－２２）と、
   ｂ）前記コーティング装置（１）における力学的振動を検出し、検出された前記力学的振動に基づき制御技術の観点から評価可能である振動信号に前記力学的振動を変換するための少なくとも１つの振動センサ（２２）と、
   ｃ）前記少なくとも１つの振動センサ（２２）からの前記振動信号を評価し、前記振動信号に応じて前記コーティング装置（１）の動作不良になりやすい前記コンポーネント（９－１２、１５－１８、１９－２２）のひとつにおける動作不良を診断するための評価ユニット（２３）と、
   を含み、
   ｄ）前記評価ユニット（２３）は前記振動センサ（２２）の前記振動信号の評価により前記コーティング装置（１）の動作不良になりやすい種々の前記コンポーネント（９－１２、１５－１８、１９－２２）の種々の動作不良を診断する、
   ことを特徴とする、コーティング装置（１）。
2. 動作不良について監視される前記コーティング装置（１）の動作不良になりやすい前記コンポーネント（９－１２、１５－１８、１９－２２）は、
   ａ）複数のロボット軸を有する、特に、直列ロボット運動学及び／又は少なくとも６つのロボット軸を有するコーティングロボット（１）であって、特に、
   ａ１）任意で定置型又は走行可能式であるロボット基部（２）、
   ａ２）前記ロボット基部（２）に対して枢動可能な枢動可能ロボット部材（３）、
   ａ３）前記枢動可能ロボット部材（３）に対して枢動可能な近位ロボットアーム（４）、
   ａ４）前記近位ロボットアーム（４）に対して枢動可能な遠位ロボットアーム（７）、及び／又は、
   ａ５）前記遠位ロボットアーム（７）に取り付けられているロボットハンド軸（８）、
   を有する、
   コーティングロボット（１）、
   ｂ）特に、回転可能なベルカップ（１２）を有する回転噴霧器（９）としての、前記コーティングロボット（１）によりガイドされる、前記コーティング剤を塗布するための塗布装置（９）、
   ｃ）特に、前記回転噴霧器（９）の回転可能なタービンシャフトを駆動するための、前記塗布装置（９）内の圧縮空気タービン（１０）、
   ｄ）前記回転噴霧器（９）の前記タービンシャフトに取り付けられているベルカップ（１２）、
   ｅ）前記コーティング剤を前記塗布装置（９）に調量供給するための調量ポンプ（１５）、
   ｆ）前記コーティングロボット（１）の前記ロボット軸のひとつを駆動するための、少なくとも１つのモータ（１６、１９）、特に、電気モータ、
   ｇ）前記モータ（１６、１９）のひとつにより駆動され且つ前記ロボット軸のひとつに働く少なくとも１つのギアボックス（１７、２０）、
   ｈ）前記コーティング装置（１）のコンポーネントを回転可能に支持するための少なくとも１つのベアリング（１８、２１）、特に、空気ベアリング又はローラーベアリング、
   ｉ）電気又は空気圧により制御可能なバルブ、特に、
   ｉ１）コーティング剤流を制御するためのコーティング剤バルブ、
   ｉ２）リンス剤流を制御するためのリンス剤バルブ、
   ｉ３）空気流を制御するためのバルブ、
   ｉ４）交互に、又は、混合されて、塗料、リンス剤／溶剤、及び／又は、圧縮空気が流れる、廃棄セクションを開く／閉じるためのバルブ、
   といったコンポーネント（９－１２、１５－１８、１９－２２）のいくつかを含む、
   請求項１に記載のコーティング装置（１）。
3. ａ）前記振動センサ（２２）は、前記コーティングロボット（１）上に、前記塗布装置（９）から離れて、特に、前記ロボット基部上に、前記枢動可能ロボット部材上に、前記近位ロボットアーム上に、前記遠位ロボットアーム上に、又は、前記ロボットハンド軸上に、取り付けられ、
   ｂ）前記塗布装置（９）から生じる前記力学的振動は前記コーティングロボット（１）を介して前記振動センサ（２２）へ伝達され、前記コーティングロボット（１）は特定の振動伝達特性を有し、且つ、
   ｃ）前記評価ユニット（２３）は、前記振動信号の評価により、且つ、前記コーティングロボット（１）の前記振動伝達特性の考慮下で、前記塗布装置（９）の動作不良を決定する、
   請求項２に記載のコーティング装置（１）。
4. 前記評価ユニット（２３）は、前記振動センサ（２２）の前記振動信号の評価により、
   ａ）回転噴霧器（９）のベルカップ（１２）のアンバランス、
   ｂ）前記ベルカップ（１２）とともに回転するコンポーネント、特に、前記タービンシャフトのアンバランス、
   ｃ）ベアリング（１８、２１）の機械的摩耗、
   ｄ）ギアボックス（１７、２０）でのオイル喪失又は損失ギアオイル、
   ｅ）モータ（１６、１９）でのオイル喪失又は損失モータオイル、
   ｆ）組立エラー、特に、
   ｆ１）締め付けネジの正しくない締め付けトルク、又は、
   ｆ２）ドライブシャフトの正しくない組み立て、
   ｇ）調量ポンプ（１５）の、欠陥のあるドライブシャフト、
   ｈ）前記コーティングロボット（１）の、障害物との、特に、部屋境界又は別のコーティングロボット（１）との衝突、
   ｉ）欠陥のあるバルブ回路及び／又は欠陥のあるバルブ機能、
   ｊ）ギアボックス損傷、
   ｋ）モータ損傷、
   といった前記コーティング装置（１）の動作不良のいくつかを診断し且つそれらを互いに識別する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のコーティング装置（１）。
5. ａ）前記振動センサ（２２）は二軸又は三軸加速度センサである、又は、
   ｂ）前記加速度センサは二軸又は三軸加速度センサ及び二軸又は三軸ジャイロスコープを含む、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のコーティング装置（１）。
6. ａ）前記コーティング装置（１）は、特に、エアパージシステムを有し、特に、技術標準であるＩＥＣ／ＥＮ６００７９－１１－Ｐａｒｔ １１、ＩＥＣ／ＥＮ６００７９－２５－Ｐａｒｔ ２５、及びＩＥＣ／ＥＮ ６００７９－１４－Ｐａｒｔ １４にしたがった、防爆チャンバ（１４）を含み、且つ、
   ｂ）前記振動センサ（２２）は前記防爆チャンバ（１４）内に配置される、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のコーティング装置（１）。
7. ａ）前記コーティング装置（１）は並んで直列に力学的に配置された少なくとも６つのロボット軸を有するコーティングロボット（１）を含み、
   ｂ）個別の前記ロボット軸はそれぞれ筐体を有する軸駆動を有し、
   ｃ）前記振動センサ（２２）は、４番目、５番目、又は６番目の前記ロボット軸についての前記軸駆動の前記筐体に配置されている、
   請求項１から６のいずれか１項に記載のコーティング装置（１）。
8. ａ）前記コーティング装置（１）は、静電気的コーティング剤帯電システムを含み、ひいては、高電圧エリア（１３）及び電気的接地エリア（１４）を含み、且つ、
   ｂ）前記振動センサ（２２）は前記電気的接地エリア（１４）に配置されている、
   請求項１から７のいずれか１項に記載のコーティング装置（１）。
9. 前記評価ユニット（２３）は、
   ａ）前記振動信号のＲＭＳ値、
   ｂ）前記振動信号の最大値、
   ｃ）前記振動信号の一次振幅、
   ｄ）前記振動信号の高次振幅、
   ｅ）前記振動信号の歪率、
   ｆ）前記振動信号の波高率、
   といった振動特性値の少なくとも１つを前記振動信号から算出し評価する、
   請求項１から８のいずれか１項に記載のコーティング装置（１）。
10. ａ）少なくとも１つの前記振動特性値は前記振動センサ（２２）に構造的に組み込まれたセンサエレクトロニクス（２４）により前記振動信号から算出され、又は、
    ｂ）少なくとも１つの前記振動特性値は前記振動センサ（２２）と構造的に独立した前記評価ユニット（２３）により前記振動信号から算出され、又は、
    ｃ）少なくとも１つの前記振動特性値は前記評価ユニット（２３）に接続されたマイクロプロセッサ（２５）で実行されるソフトウェアにより算出される、
    請求項９に記載のコーティング装置（１）。
11. ａ）前記評価ユニット（２３）は制限値（Ｓ_ＭＡＸ１、Ｓ_ＭＡＸ２）を有する少なくとも１つの前記振動特性値（Ｓ）を含み、
    ｂ）前記評価ユニット（２３）は、少なくとも１つの前記振動特性値（Ｓ）が前記制限値（Ｓ_ＭＡＸ１、Ｓ_ＭＡＸ２）を上回る又は下回る場合、第一警戒信号を生成し、
    ｃ）好ましくは、前記第一警戒信号は光学的に及び／又は音響学的に前記コーティング装置（１）のオペレータに提示される、
    請求項９又は１０に記載のコーティング装置（１）。
12. ａ）前記評価ユニット（２３）は前記コーティング装置（１）の運転期間にわたり前記振動特性値を監視し、
    ｂ）前記評価ユニット（２３）は前記振動特性値を所定の部品特異的時効挙動と比較し、且つ、
    ｃ）前記評価ユニット（２３）は、前記振動特性値と所定の前記時効挙動との比較が摩耗により動作不良になりやすい前記コンポーネント（９－１２、１５－１８、１９－２２）のひとつのメンテナンス又は交換が必要とされることを示す場合、第二警戒信号を生成し、
    ｄ）前記第一警戒信号及び／又は第二警戒信号は、好ましくは、
    ｄ１）前記オペレータにメンテナンスが予定されることを提示するメンテナンス信号である、又は、
    ｄ２）前記オペレータに運転が中断されねばならないことを提示する又は自動的に運転の中断をもたらす停止信号である、
    請求項９から１１のいずれか１項に記載のコーティング装置（１）。
13. ａ）所定の測定処理に基づく振動測定のために前記コーティング装置（１）を制御する制御ユニットが設けられ、
    ｂ）少なくとも１つの前記振動センサ（２２）は前記測定処理中に前記コーティング装置（１）における振動を測定し、且つ、
    ｃ）前記評価ユニット（２３）は前記測定処理中に検出された前記振動信号を評価する、
    請求項１から１２のいずれか１項に記載のコーティング装置（１）。
14. ａ）前記制御ユニットは前記測定処理中に振動測定のために前記コーティングロボット（１）を特定のロボット位置に制御し、及び／又は
    ｂ）前記制御ユニットは前記測定処理中に振動測定のために所定の移動パターンにしたがって前記コーティングロボット（１）を制御し、及び／又は
    ｃ）前記制御ユニットは前記測定処理中に振動測定のために共振振動数の範囲外の特定の回転速度で前記回転噴霧器（９）を制御し、及び／又は
    ｄ）前記制御ユニットは前記測定処理中に振動測定のために増加する回転速度で連続的に前記回転噴霧器（９）を制御し、個別の前記回転速度のそれぞれで振動測定が行われる、
    請求項１３に記載のコーティング装置（１）。
15. ａ）前記制御ユニットは前記測定処理中にある速度帯にある異なる速度で前記回転噴霧器（９）を制御し、
    ｂ）前記評価ユニット（２３）は前記振動信号の評価により前記測定処理中に前記速度帯内で前記動作不良になりやすいコンポーネントの固有振動数の実値を決定し、且つ、
    ｃ）前記評価ユニット（２３）は動作不良を検出するために前記固有振動数の前記実値を前記固有振動数の所定の所望の値と比較する、
    請求項１３又は１４に記載のコーティング装置（１）。
16. ａ）前記コーティング装置（１）のいくつかのコンポーネント又は全部のコンポーネントが活動しており且つ前記コーティング装置（１）が前記部品を前記コーティング剤でコーティングするコーティング処理にしたがって前記制御ユニットは前記コーティング装置（１）を制御し、
    ｂ）少なくとも１つの前記振動センサ（２２）は前記コーティング処理中に前記コーティング装置（１）における振動を測定し、且つ、
    ｃ）前記評価ユニット（２３）は動作不良を同定するために前記コーティング処理中に検出された前記振動信号を評価する、
    請求項１３から１５のいずれか１項に記載のコーティング装置（１）。
17. ａ）前記測定処理において、前記コーティング装置（１）の全てのコンポーネントが活動しているというわけではない、又は、前記コーティング装置（１）の単一コンポーネントのみが活動しており、且つ、
    ｂ）前記制御ユニットは前記コーティング処理中に動作不良が明確に同定できなかった場合に前記測定処理を起動するだけである、
    請求項１６に記載のコーティング装置（１）。
18. 少なくとも１つの前記振動センサ（２２）は前記コーティング装置（１）の唯一の前記振動センサ（２２）である、
    請求項１から１７のいずれか１項に記載のコーティング装置（１）。
19. コーティング剤で部品をコーティングするためのコーティング装置（１）、特に、塗料で自動車車体部品を塗装するための塗装ロボット（１）のための運転方法であって、
    ａ）前記コーティング装置（１）の運転中に動作不良を有し得る前記コーティング装置（１）の動作不良になりやすい複数のコンポーネント（９－１２、１５－１８、１９－２２）を運転する工程、
    ｂ）振動センサ（２２）により前記コーティング装置（１）における力学的振動を測定し、検出された前記力学的振動に対応する振動信号を生成する工程、及び、
    ｃ）評価ユニット（２３）により、前記振動センサ（２２）の前記振動信号を評価し、前記振動信号に応じて前記コーティング装置（１）の動作不良になりやすい前記コンポーネント（９－１２、１５－１８、１９－２２）のひとつにおける動作不良を診断する工程、
    を含み、
    ｄ）前記評価ユニット（２３）は前記振動センサ（２２）の前記振動信号の評価により前記コーティング装置（１）の動作不良になりやすい種々の前記コンポーネント（９－１２、１５－１８、１９－２２）の種々の動作不良を診断する、
    ことを特徴とする、運転方法。