WO2017084748A1 - Beschichtungsverfahren und entsprechende beschichtungsanlage - Google Patents

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WO2017084748A1
WO2017084748A1 PCT/EP2016/001899 EP2016001899W WO2017084748A1 WO 2017084748 A1 WO2017084748 A1 WO 2017084748A1 EP 2016001899 W EP2016001899 W EP 2016001899W WO 2017084748 A1 WO2017084748 A1 WO 2017084748A1
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coating agent
component
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PCT/EP2016/001899
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Hans-Georg Fritz
Benjamin WÖHR
Marcus Kleiner
Moritz BUBEK
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Dürr Systems Ag
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    • B05C5/0275—Coating heads with several outlets, e.g. aligned transversally to the moving direction of a web to be coated flow controlled, e.g. by a valve
    • B05C5/0279—Coating heads with several outlets, e.g. aligned transversally to the moving direction of a web to be coated flow controlled, e.g. by a valve independently, e.g. individually, flow controlled

Definitions

  • the invention relates to a coating method for coating a component with a coating agent, in particular for painting motor vehicle body components or aviation industry components in a paint shop. Furthermore, the invention comprises a corresponding coating system.
  • the vehicle bodywork When using a rotary atomizer as the application device, the vehicle bodywork must be painted twice in succession with the respectively desired color in such a contrasting finish. In the second painting then those surface areas of the vehicle body must be masked, which are not painted with the new color. This masking of the vehicle body is complex.
  • One possible cause of such deviations between the desired switching points on the one hand and the practically realized switching points on the other hand is a deviation of the real outer shape of the motor vehicle body from the given CAD data.
  • a robot controller can have a cycle time of a control cycle of 4 ms, which leads to a travel distance of, for example, 4 mm at a travel speed of 1000 mm / s, for example, and this travel path can add up over several control cycles of the robot controller.
  • This signal transit time from the robot controller to the coating agent valve leads to a delayed switching operation and thus to a shift of the actual switching point with respect to the desired switching point.
  • Another possible cause of deviations between the desired switching points on the one hand and the practically realized switching points on the other hand is the positioning of the motor vehicle body along the painting line, since this positioning is not absolutely accurate.
  • the vehicle bodies to be painted are conveyed by a conveyor along the painting line through the paint shop, wherein the conveyor has a certain positioning inaccuracy. This positioning inaccuracy leads without a suitable compensation to a corresponding ⁇ spatial deviation between the desired switching ⁇ points on the one hand and the practically realized switching points on the other.
  • the spatial deviation between the desired switching points on the one hand and the practically realized switching points on the other hand is associated with various disadvantages.
  • the programmed switching points must be advanced to achieve a perfect coating result, so that even taking into account a possible shift of the switching point in practice sufficient coating is achieved, this advancing the programmed switching point leads to increased paint consumption and with a programming effort connected is.
  • turn-on or turn-off times may occur, which are not always exactly reproducible, since the signals of the robot controller do not always switch in the same control cycle.
  • a coating method in which the component to be coated is calibrated on a camera-based basis in order to detect the exact relative position of the component to be coated with respect to the application apparatus.
  • a definition of switching points is not known.
  • the reference markings on the component surface are thus used exclusively for measuring the relative position of the component to be coated in relation to the application device.
  • the invention is therefore based on the object to provide a correspondingly improved coating method and a correspondingly improved coating system. This object is achieved by a coating method or a coating system according to the subsidiary claims.
  • the coating method according to the invention initially provides in accordance with the prior art that an application device is moved over a component surface of the component to be coated (eg motor vehicle body component), in particular by means of a multi-axis coating robot with serial kinematics, the application apparatus preferably is moved over the component surface along a programmed painting path.
  • the applicator can also be guided over the component with another single or multi-axis motion device.
  • Appliance device emits at least one coating agent jet of a coating agent (eg paint) on the component surface to be coated, while the application device is moved over the component surface.
  • a coating agent eg paint
  • certain switching points are defined on the component surface to be coated, at which a switching action is to be triggered, such as switching on or off Turning off the at least one coating agent jet.
  • the desired switching action eg switching on or switching off the at least one coating agent jet
  • the desired switching action is then carried out when a switching point is reached.
  • the switching points on the component surface are only programmed and are therefore not visible on the component surface itself. This leads to the problems described above, since the actual switching points may deviate spatially from the programmed switching points.
  • the invention solves this problem in that the programmed switching points are marked on the component surface by switching marks, wherein the individual switching marks each correspond to a switching point.
  • the desired programmed (expected) shift action eg, turning on or off the coating agent jet
  • the switching marks are optical switching marks which are generated by means of a light source, in particular by means of a laser or a laser diode.
  • the light source radiates a suitable light marking (eg light spot, light line) on the component surface in order to mark the switching point with a corresponding switching mark.
  • the optical switching marks on the component surface are detected by means of an optical sensor (eg camera, CCD sensor).
  • the application device is moved by a multi-axis coating robot with a robot serial kinematic over the component surface, which is known per se from the prior art and therefore not described in detail.
  • the movement of the coating robot is in this case controlled by a robot controller, which is also known per se from the prior art.
  • Switching marks and / or switching on and off the application device is preferably not controlled by the robot controller, but by a switching point control.
  • the robot controller can work with a control cycle of, for example, 4 ms, since this control cycle is sufficiently short for the movement of the application device.
  • the switching point control on the other hand, can work with a shorter control cycle to allow the fastest possible response to the detected shift marks. Thereby, it is prevented that when detecting the individual shift marks undesirable Switching delays between the detection of the Wegmarkie ⁇ tion and the execution of the switching action (eg., Turning on or off the coating agent beam) occur.
  • the switching point control is integrated in the robot control.
  • the switching point control on the one hand and the robot control on the other hand can be realized as separate software modules or as separate hardware modules in a common control unit.
  • the switching point control is separated from the robot control, i. H. the two controllers are not arranged in a common control unit.
  • the switching point control on the one hand and the robot control on the other hand can be realized as separate hardware modules or as separate software modules. It has already been mentioned above that the desired
  • Switching points on the component surface are marked by switching marks, for example by optical switching marks, which are irradiated by a laser on the component surface.
  • the generation of these switching marks on the component surface is preferably carried out taking into account CAD data of the component to be coated, the CAD data representing the spatial shape of the component.
  • the spatial position of the component to be coated is preferably determined, for example by reading a tape dispenser on the conveyor of the painting line.
  • the spatial position of the switching marks on the component surface is then determined as a function of the CAD data and as a function of the spatial position of the component to be coated.
  • further switching points are derived from the predetermined and marked by switching marks switching point, which are upstream or downstream of the web movement. For example, can be derived from the actual switching point, a Vorschalt Vietnamese, which lies on the Lackierbahn before the switching point.
  • the switching point and the Nachschalttician different switching actions can then be performed.
  • a coating medium valve which releases the coating agent jet can be opened at the feed-forward point.
  • a collecting device then remains active, which catches the discharged coating agent jet, so that the coating medium jet does not initially reach the component surface.
  • the catching device is switched inactive so that the coating agent jet strikes the component surface immediately after the switching point.
  • the collecting device can then be activated again at a first switching point, so that the coating agent jet no longer impinges on the component surface immediately after the switching point in time.
  • the coating agent valve can then be closed at a second switchover point, so that the stratified agent beam is switched off.
  • switching action used in the context of the invention is to be understood generally and is not restricted to switching on or off the coating agent jet. Rather, a fluid flow can generally also be switched on or off, such as, for example, an air flow or a directing air flow of an atomizer. In addition, the switching action may be to turn on or off an electrostatic coating agent charge. Furthermore, the switching action may consist in the above-mentioned activation or inactivation of a collecting device or in general of an actuator. It should also be mentioned in this connection that the switching action does not necessarily consist in a qualitative switching between two states (ON / OFF). Rather, it is within the scope of the invention also the possibility that a switching action consists in a continuous change of an operating parameter.
  • the switching markings are preferably optical switching markers, which are preferably produced by irradiation of the component surface with light.
  • the light for generating the switching marks can optionally be in the visible wavelength range, in the infrared wavelength range or in the ultraviolet wavelength range.
  • the light of the light source is broadband with a wavelength spectrum with a bandwidth of at least 100 nm, 250 nm or 500 nm.
  • the light of the wavelength has a narrow-band wavelength spectrum with a bandwidth of at most 50 nm, 25 nm, 10 nm or at most 1 nm in order to reduce the susceptibility to ambient light, the optical sensor then being in a narrow band wavelength range, which is within the wavelength spectrum of the light source.
  • the light source can optionally be arranged in a stationary or spatially movable manner. In any event, however, it is contemplated that the light source may spatially move the light beam to produce the optical indexing mark at the desired location on the component surface.
  • the switching mark on the component surface is to mention that the switching mark a light surface, a
  • the shift mark can mark a border of a partial surface to be coated on the component surface in a linear manner, the partial surface to be coated in this case being surrounded by a light strip.
  • the switching mark can mark a part surface to be coated flat on the component surface. It is also possible that the switching points are marked punctiform.
  • the invention is not limited to lacquer, but also with other coating agents feasible, such as adhesive, sealant or insulating material, to name just a few examples.
  • the invention is not limited to a specific type of application device.
  • the application device may be an atomizer, such as a rotary atomizer.
  • an application device can be used which applies a droplet jet of the coating agent jet or a coherent coating agent jet.
  • Such application devices are known from the patent applications DE 10 2013 002 412 AI, DE 10 2013 002 413 AI, DE 10 2013 002 433 AI and DE 10 2013 002 411 AI already mentioned above, so that the content of these patent applications of the present description with regard to the structure and the operation of the application device is fully attributable.
  • the invention is not only suitable for coating motor vehicle body components or attachments for motor vehicles. Rather, within the scope of the invention, other types of components may also be used. be layered.
  • optical sensor is preferably mechanically connected to the application device and is moved synchronously with the application device via the component surface.
  • the optical sensor preferably has a detection area which precedes the movement of the application device.
  • the optical sensor preferably looks ahead on the programmed paint path to timely
  • optical sensor is arranged separately from the application device, for example stationary.
  • FIGS. Show it: a schematic representation of a conventional web coating, wherein the actual switching ⁇ point exactly matches the programmed switching point, a modification of Figure 1, wherein the actual switching point on the web before the programmed switching point is a modification of Figure 1, wherein the actual switching point on the path behind the programmed switching point is a schematic representation of a coating system according to the invention recognizes the switching marks on the component surface, another illustration of the coating system of Figure 4 with an additional switching point control and a robot controller, a control diagram to illustrate the division of labor between the robot controller and the switching point control 5, a modification of FIG. 5, a diagrammatic representation to illustrate the invention, a signal diagram of the output signal of the sensor for detecting the shift markings, FIG. 10 shows a flowchart to illustrate the generation of the switching markings on the component surface,
  • FIG. 11 shows a flowchart to illustrate the detection of the switching markings on the component surface
  • FIG. 12A a schematic representation of a collecting device for collecting the coating agent jet in the inactive state
  • Figure 12B the collecting device of Figure 12A in the activated state, as well
  • FIG. 13 shows a diagram to illustrate a Vorschaltumbles, a switching point and two Nachschaltis on a programmed robot path.
  • Figures 1 to 3 show first different illustrations to illustrate a train-oriented paint.
  • an application device is guided along a painting track 1 over a component surface, wherein the application device first passes a predetermined (programmed) paint-free area 2 and then reaches a predetermined (programmed) Lackier Suite 3, which is to be painted.
  • the Lackier Scheme 3 is in this case separated from the paint-free area 2 by a boundary 4.
  • a programmed switch-4.2 At the border 4 between the paint-free area and the painting area 3 is a programmed switch-4.2, at which the application device is to be turned on, then the application device then painted the Lackier Scheme 3 on the Lackierbahn 1. It should be noted that in practice the actual switch-on point 5 deviates from the programmed switch-on point 4.2, which leads to coating errors, as will be explained below.
  • the actual switch-on point 5 coincides with the programmed switch-on point 4.2 and lies exactly on the limit 4, so that no deviation occurs between the programmed desired switch-on point 4.2 and the actual switch-on point 5.
  • the actual switch-on point 5 lies on the painting strip 1 in front of the border 4 between the programmed paint-free region 2 and the programmed coating region 3. This therefore leads to an undesired coating of the paint-free region 2 between the switch-on point 5 and the Limit 4 in a range 3.2, which should be free of paint.
  • FIG. 3 shows a modification in which the actual switch-on point 5 on the painting track 1 lies behind the border 4 between the programmed paint-free area 2 and the programmed painting area 3. This has the consequence that it comes in the programmed coating area 3 on the Lackierbahn 1 between the boundary 4 and the switch-5 in a range 3.3 to an undercoating.
  • FIGS. 2 and 3 therefore show various undesired deviations of the actual switch-on point 5 from the programmed switch-on point 4.2. These undesirable deviations are prevented or at least reduced by the invention.
  • the drawings show a component 6 to be coated (eg motor vehicle body component) which has a component surface 7 to which an application device 8 applies a coating agent jet 9 What is known per se from the prior art and therefore need not be described in detail.
  • the application device 8 is guided over the component surface 7 by a multi-axis coating robot 10 with a serial robot kinematics along the painting track 1, which is also known per se from the prior art.
  • the drawings show a laser 11, which directs a laser beam 12 on the component surface 7 and thereby generates an optically visible shift mark 13 on the component surface.
  • the laser beam 12 can be deflected by a suitable deflection device in such a way that the shift mark 13 is produced at the desired position on the component surface 7.
  • the positioning of the shift marks 13 takes place in dependence on predetermined CAD data of the component 6 and in dependence on the measured position of the component 6.
  • FIGS show that an optical sensor 14 is attached to the application device 8, wherein the optical sensor 14 is guided together with the application device 8 by the coating robot 10 via the component surface 7.
  • the optical sensor 14 (eg camera) has a detection area 15, which leads the coating agent jet 9 along the painting track 1.
  • the optical sensor 14 can therefore detect in advance during a movement along the painting path, whether one of the switching marks 13 on the component surface 7 is recognizable. This foresight of the optical sensor 14 allows sufficient time for switching the coating agent jet 9 on or off so that the coating agent jet 9 is switched on or off as accurately as possible when passing the switching mark 13. It can also be seen from FIG. 5 that the coating robot 10 is actuated by a conventional robot controller 16.
  • a separate switching point control 17 is provided, which is connected on the input side via a signal path 18 to the optical sensor 14 in order to detect one of the switching markings 13 on the component surface 7.
  • the switching point control 17 is connected via a signal path 19 to a coating agent valve 20 in the application device 8 in order to be able to switch on or off the coating agent jet 9.
  • the robot controller 16 is connected to the switching point controller 17 via a signal path 21 so that the robot controller 16 can hand over control of the switching signal allocation to the switching point controller 17, as shown in FIG. 6 and described below.
  • the robot controller 16 then hands over the control to the switching point controller 17, because the robot controller 16 approaches the programmer. detected switching point.
  • the switching point controller 17 checks by a query of the optical sensor 14 whether one of the switching marks 13 is detected.
  • one of the shift marks is then detected by the shift point controller 17.
  • the switching point control 17 then begins to trigger a process.
  • the term "process” is to be understood in this case generally and can for example consist in the activation of the coating medium valve 20. In general, however, the “process” can also be the control of air flow, paint flow, or switching (turning on or off) of power or light, to name just a few examples.
  • the coating agent valve 20 opens in the application device 8, as a result of which the coating agent jet 9 is released.
  • the robot controller 16 continues to control the coating robot 10 during an operating phase 28.
  • the robot controller 16 usually controls the coating robot 10 with a certain control cycle of, for example, 4 ms. During this control cycle 'occurs at a travel speed of, for example, 1000 mm / s to a certain travel of, for example, 4 mm, so that the robot controller 16 could position the switching point 13 only with a corresponding position inaccuracy.
  • the switching point control 17, however, can work much faster and therefore much faster on the
  • FIG. 7 shows a modification of the exemplary embodiment according to FIGS. 4 to 6, so that reference is made to the above description to avoid repetition, the same reference numerals being used for corresponding details.
  • a special feature of this embodiment is that the switching point control 17 is integrated in the robot controller 16.
  • FIG. 8 shows various positions A, B and C of the application device 8 along a programmed painting path, wherein the position A is shown by a solid line, while the position B is indicated by a dashed line, whereas the position C is indicated by a dotted line is reproduced.
  • the optical sensor 14 can not yet recognize the switching mark 13 of the component surface 7.
  • the switching mark 13 on the component surface 7 lies within the detection range 15 of the optical sensor 14, so that a switching action (for example switching on or off of the coating agent jet 19) is triggered.
  • Figure 9 shows the associated output signal of the optical sensor 14, wherein at the position B, a peak 29 can be seen, indicating the detection of the shift mark 13.
  • FIG. 10 shows a flow chart to illustrate the generation of the switching markings 13 on the component surface 7 of the component 6 to be coated.
  • a first step S1 the position of the component is firstly determined
  • Part 6 detected along the paint line This can be done for example by reading a tape dispenser of the conveyor of the paint line, which is known per se from the prior art.
  • a step S2 the position of the desired switching points on the component 6 is calculated.
  • this CAD data of the component 6 are taken into account, which reflect the spatial shape of the component 6.
  • this also takes into account the measured position of the component 6 along the painting lines.
  • the programmed relative position of the predetermined switching points on the component 6 is considered, d. H. captured in a component-related coordinate system.
  • the switching marks 13 are produced on the component surface 7, in that the laser 11 directs the laser beam 12 onto the component surface 7.
  • FIG. 11 shows a flow chart for illustrating the operation of the switching point controller 17 when detecting the switching marks.
  • a step S 1 the application device 8 is moved by the coating robot 10 along a paint path over the component surface 7.
  • step S2 it is continuously checked in a step S2 whether the shift mark 13 is visible on the upcoming painting path. bar, which indicates a switching point.
  • step S3 a step S4 is proceeded, in which the desired switching action is then carried out, such as switching on or off the coating agent jet 9.
  • FIGS. 12A and 12B show a collecting device 30 according to the invention for collecting the coating agent jet 9.
  • the collecting device 30 consists essentially of a linearly displaceable cutting edge 31, which can be moved linearly by an actuator 32 in the direction of the double arrow in order to optionally collect the coating agent jet 9 (see FIG. 12B) or release it (see FIG. 12A).
  • the actuator 32 can be controlled by switching points on the component surface 7, as will be described in detail.
  • the drawings also show a suction line 33 and a fluid supply line 34.
  • the suction line 33 serves to extract the collected coating agent in the active state of the collecting device 30 according to FIG. 12B.
  • the fluid supply line 34 serves to supply a rinsing agent so that the coating agent does not clump in the collecting device 30.
  • FIG. 13 shows the movement of an application device along a painting track 35, successively passing through several points PI, P2, P3 and P4.
  • the point P2 here is the actual switching point, which is indicated by a switching mark 13 on the component surface. will be shown.
  • the Auffangvorrich ⁇ device 30 is switched inactive, as shown in Figure 12A, so that the coating agent jet 9 can impinge on the component top surface 7 ⁇ .
  • the coating agent valve 20 was opened.
  • step P3 the collecting device 30 is then actively switched, as shown in FIG. 12B, so that the coating agent jet 9 no longer impinges on the component surface.
  • the coating agent valve 20 is closed at the point P4, so that no more coating agent jet 9 is discharged.
  • the point P2 is the actual switching point, which is indicated by the Heidelbergie- tion 13.
  • the point PI is a pre-switching point which is derived from the switching point P2.
  • the points P3 and P4 are derived from the actual switching point P2 and lie on the Lackierbahn 35 behind the actual switching point P2.
  • Cutting edge for collecting the coating agent jet 32 Actuator for moving the cutting edge

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Beschichtungsverfahren zur Beschichtung eines Bauteils (6) mit einem Beschichtungsmittel, mit den folgenden Schritten: - Bewegen eines Applikationsgeräts (8) über eine zu Beschichtende Bauteiloberfläche (7) des Bauteils (6), - Abgabe eines Beschichtungsmittelstrahls (9) von dem Applikationsgerät (8) auf die zu beschichtende Bauteiloberfläche (7), - Definition von Schaltpunkten auf der Bauteiloberfläche (7) zum Auslösen einer Schaltaktion, insbesondere zum Einschalten oder Ausschalten des Beschichtungsmittelstrahls (9), und - Ausführen der Schaltaktion beim Erreichen eines der Schaltpunkte. Die Erfindung sieht folgende Schritte vor: - Markieren der Schaltpunkte auf der Bauteiloberfläche (7) durch Erzeugen einer Schaltmarkierung (13) auf der Bauteiloberfläche (7) an den einzelnen Schaltpunkten, einzelnen Schaltpunkten entsprechenden Schaltmarkierungen (13) beim Bewegen des Applikationsgerät (8), und - Ausführen der Schaltaktionen bei einer Erfassung der Schaltmarkierungen (13) auf der Bauteiloberfläche (7). Weiterhin umfasst die Erfindung eine entsprechende Beschichtungsanlage.

Description

BESCHREIBUNG Beschichtungsverfahren und entsprechende Beschichtungsanlage
Die Erfindung betrifft ein Beschichtungsverfahren zur Be- schichtung eines Bauteils mit einem Beschichtungsmittel , insbesondere zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen oder Luftfahrtindustriebauteilen in einer Lackieranlage. Weiterhin umfasst die Erfindung eine entsprechende Beschichtungsanlage .
Bei der Lackierung von Kraftfahrzeugkarosserien oder Luft- fahrtindustriebauteilen besteht teilweise das Bedürfnis, verschiedene Teile der Kraftfahrzeugkarosserie mit unterschiedlichen Farben zu lackieren. Beispielsweise kann es wünschenswert sein, das Dach einer Kraftfahrzeugkarosserie in einer anderen Farbe zu lackieren als die restliche Kraftfahrzeugka- rosserie.
Bei einem Einsatz eines Rotationszerstäubers als Applikationsgerät muss die Kraftfahrzeugkarosserie bei einer solchen Kontrastlackierung zweimal hintereinander mit der jeweils ge- wünschten Farbe lackiert werden. Bei dem zweiten Lackiervorgang müssen dann diejenigen Oberflächenbereiche der Kraftfahrzeugkarosserie maskiert werden, die nicht mit der neuen Farbe lackiert werden. Dieses Maskieren der Kraftfahrzeugkarosserie ist aufwändig.
Weiterhin ist es aus dem Stand der Technik (z. B. DE 10 2013 002 433 AI, DE 10 2013 002 413 AI, DE 10 2013 002 412 AI, DE 10 2013 002 411 AI) bekannt, Applikationsgeräte und Applikationsprozesse einzusetzen, die einen eng begrenzten Beschich- tungsmittelstrahl abgeben und deshalb eine randscharfe Be- schichtung oder Lackierung ermöglichen.
Diese im oben genannten Stand der Technik beschriebene mas- kierungsfrei aufgetragene, randscharfe Beschichtung erzeugt keine Lack- oder Beschichtungsmittelverluste durch Overspray. Derartige ressourcenschonende Verfahren sind für eine Vielzahl von Anwendungen von Vorteil, wie z.B. für Beschichtungs- prozesse .
Die gewollte und vorteilhafte Scharfkantigkeit der durch derartige Applikatoren erzeugten Lackierbahn erfordert eine im Vergleich zu zerstäubenden Applikatoren wesentlich höhere Genauigkeit der Ein- und Ausschaltorte.
Bei dem Einsatz solcher Applikationsgeräte zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosserien mit Kontrastfarben besteht die Notwendigkeit, dass der Beschichtungsmittelstrahl an bestimmten Schaltpunkten eingeschaltet bzw. abgeschaltet wird. Beim Übergang von einem nicht zu lackierenden Bereich auf einen zu lackierenden Bereich muss der Beschichtungsmittelstrahl an der Grenze zwischen den beiden Bereichen eingeschaltet wer¬ den. Umgekehrt muss der Beschichtungsmittelstrahl beim Übergang von einem zu lackierenden Bereich auf einen nicht zu la- ckierenden Bereich an der Grenze zwischen den beiden Bereichen abgeschaltet werden. Es ist deshalb aus dem Stand der Technik bekannt, bestimmte Schaltpunkte auf der Bauteiloberfläche der zu lackierenden Kraftfahrzeugkarosserien zu programmieren, an denen der Beschichtungsmittelstrahl einge- schaltet bzw. ausgeschaltet wird. Diese Schaltpunkte werden üblicherweise anhand vorgegebener CAD-Daten (CAD: Computer Aided Design) der jeweiligen Kraftfahrzeugkarosserie programmiert . Problematisch hierbei ist die Tatsache, dass in der Praxis räumliche Abweichungen auftreten können zwischen den eigent¬ lich gewünschten Schaltpunkten einerseits und den in der Pra¬ xis realisierten Schaltpunkten andererseits.
Eine mögliche Ursache für solche Abweichungen zwischen den gewünschten Schaltpunkten einerseits und den praktisch realisierten Schaltpunkten andererseits besteht in einer Abweichung der realen äußeren Form der Kraftfahrzeugkarosserie von den vorgegebenen CAD-Daten.
Eine andere mögliche Ursache für solche Abweichungen besteht in den Signallaufzeiten von der Robotersteuerung zu dem Be- schichtungsmittelventil , welches den Beschichtungsmittel- strahl freigibt bzw. sperrt. So kann beispielsweise eine Robotersteuerung eine Zykluszeit eines Steuerzyklus' von 4 ms haben, was bei einer Verfahrgeschwindigkeit von beispielsweise 1000 mm/s zu einem Verfahrweg von beispielsweise 4 mm führt, wobei sich dieser Verfahrweg auch über mehrere Steuer- zyklen der Robotersteuerung aufsummieren kann. Diese Signallaufzeit von der Robotersteuerung zu dem Beschichtungsmittel- ventil führt zu einem verzögerten Schaltvorgang und damit zu einer Verschiebung des tatsächlichen Schaltpunktes gegenüber dem gewünschten Schaltpunkt.
Eine weitere mögliche Ursache für Abweichungen zwischen den gewünschten Schaltpunkten einerseits und den praktisch realisierten Schaltpunkten andererseits besteht in der Positionierung der Kraftfahrzeugkarosserie entlang der Lackierstraße, da diese Positionierung nicht absolut exakt erfolgt. So werden die zu lackierenden Kraftfahrzeugkarosserien von einem Förderer entlang der Lackierstraße durch die Lackieranlage gefördert, wobei der Förderer eine bestimmte Positionierungs- ungenauigkeit aufweist. Diese Positionierungsungenauigkeit führt ohne eine geeignete Kompensation zu einer entsprechen¬ den räumlichen Abweichung zwischen den gewünschten Schalt¬ punkten einerseits und den praktisch realisierten Schaltpunkten andererseits.
Die räumliche Abweichung zwischen den gewünschten Schaltpunkten einerseits und den praktisch realisierten Schaltpunkten andererseits ist mit verschiedenen Nachteilen verbunden. So müssen die programmierten Schaltpunkte zur Erreichung eines einwandfreien Beschichtungsergebnisses vorverlegt werden, damit auch unter Berücksichtigung einer möglichen Verschiebung des Schaltpunktes in der Praxis eine ausreichende Be- schichtung erreicht wird, wobei diese Vorverlegung des pro- grammierten Schaltpunktes zu einem erhöhten Lackverbrauch führt und mit einem Programmierungsaufwand verbunden ist.
Darüber hinaus kann es in der Praxis zu Einschalt- bzw. Ausschaltzeiten kommen, die nicht immer exakt reproduzierbar sind, da die Signale der Robotersteuerung nicht immer im selben Steuerzyklus schalten.
Ferner besteht auch das Risiko einer Unterbeschichtung, wenn zum Beispiel der Ausschaltpunkt durch einen Fehlereinfluss zu früh liegt.
Aus US 2012/0 219 699 AI ist ein Beschichtungsverfahren bekannt, bei dem das zu beschichtende Bauteil kamerabasiert eingemessen wird, um die genaue Relativposition des zu be- schichtende Bauteils in Bezug auf das Applikationsgerät zu erfassen. Eine Definition von Schaltpunkten ist daraus jedoch nicht bekannt. Die Referenzmarkierungen auf der Bauteiloberfläche dienen hierbei also ausschließlich zur Vermessung der Relativposition des zu beschichtenden Bauteils in Bezug auf das Applikationsgerät.
Schließlich ist zum allgemeinen technischen Hintergrund auch hinzuweisen auf US 2001/0036512 AI.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein entsprechend verbessertes Beschichtungsverfahren und eine entsprechend verbesserte Beschichtungsanlage zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch ein Beschichtungsverfahren bzw. eine Beschichtungsanlage gemäß den Nebenansprüchen gelöst.
Das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren sieht zunächst in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik vor, dass ein Ap- plikationsgerät über eine zu beschichtende Bauteilfläche des Bauteils (z. B. Kraftfahrzeugkarosseriebauteil ) bewegt wird, insbesondere mittels eines mehrachsigen Beschichtungsroboters mit einer seriellen Kinematik, wobei das Applikationsgerät vorzugsweise entlang einer programmierten Lackierbahn über die Bauteiloberfläche bewegt wird. Der Applikator kann jedoch auch mit einer anderen ein- oder mehrachsigen Bewegungsvorrichtung über das Bauteil geführt werden.
Weiterhin sieht das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik vor, dass das
Applikationsgerät mindestens einen Beschichtungsmittelstrahl eines Beschichtungsmittels (z. B. Lack) auf die zu beschichtende Bauteiloberfläche abgibt, während das Applikationsgerät über die Bauteiloberfläche bewegt wird.
Auch bei dem erfindungsgemäßen Beschichtungsverfahren werden hierbei bestimmte Schaltpunkte auf der zu beschichtenden Bauteiloberfläche definiert, an denen eine Schaltaktion ausgelöst werden soll, wie beispielsweise das Einschalten oder das Ausschalten des mindestens einen Beschichtungsmittelstrahls .
Während der Bewegung des Applikationsgerätes über die Bauteiloberfläche wird dann die gewünschte Schaltaktion (z. B. Einschalten oder Ausschalten des mindestens einen Beschichtungsmittelstrahls) ausgeführt, wenn ein Schaltpunkt erreicht wird .
Bei dem eingangs beschriebenen bekannten Beschichtungsverfah- ren werden die Schaltpunkte auf der Bauteiloberfläche nur programmiert und sind somit auf der Bauteiloberfläche selbst nicht sichtbar. Dies führt zu den vorstehend beschriebenen Problemen, da die tatsächlichen Schaltpunkte von den programmierten Schaltpunkten räumlich abweichen können.
Die Erfindung löst dieses Problem dadurch, dass die programmierten Schaltpunkte auf der Bauteiloberfläche durch Schaltmarkierungen markiert werden, wobei die einzelnen Schaltmarkierungen jeweils einem Schaltpunkt entsprechen.
Bei der Bewegung des Applikationsgerätes über die Bauteiloberfläche wird dann laufend überprüft, ob eine Schaltmarkie¬ rung erreicht wird. Beim Erfassen einer Schaltmarkierung wird dann die gewünschte programmierte (erwartete) Schaltaktion (z. B. Einschalten oder Ausschalten des Beschichtungsmittelstrahls) ausgeführt.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Schaltmarkierungen optische Schaltmarkierungen, die mit- tels einer Lichtquelle erzeugt werden, insbesondere mittels eines Lasers oder einer Laserdiode. Hierzu strahlt die Lichtquelle eine geeignete Lichtmarkierung (z. B. Lichtpunkt, Lichtlinie) auf die Bauteiloberfläche, um den Schaltpunkt mit einer entsprechenden Schaltmarkierung zu markieren. Die optischen Schaltmarkierungen auf der Bauteiloberfläche werden mittels eines optischen Sensors (z. B. Kamera, CCD- Sensor) erfasst.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Applikationsgerät von einem mehrachsigen Beschichtungsroboter mit einer seriellen Roboterkinematik über die Bauteiloberfläche bewegt, was an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist und deshalb nicht näher beschrieben wird.
Die Bewegung des Beschichtungsroboters wird hierbei von einer Robotersteuerung gesteuert, was ebenfalls an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Die Erzeugung der Schaltmarkierungen, die Erfassung der
Schaltmarkierungen und/oder das Einschalten und Ausschalten des Applikationsgerätes wird dagegen vorzugsweise nicht von der Robotersteuerung gesteuert, sondern von einer Schalt- punktsteuerung.
Diese Aufgabenteilung zwischen der Robotersteuerung einerseits und der Schaltpunktsteuerung andererseits ist vorteil¬ haft, weil das dynamische Ansprechverhalten der Schaltpunkt- Steuerung und damit die Geschwindigkeit des Ansprechens auf die Schaltmarkierungen nicht durch die Dauer des Steuerzyklus' der Robotersteuerung beschränkt wird. So kann die Robotersteuerung mit einem Steuerzyklus von beispielsweise 4 ms arbeiten, da dieser Steuerzyklus ausreichend kurz für die Be- wegung des Applikationsgerätes ist. Die Schaltpunktsteuerung kann dagegen mit einem kürzeren Steuerzyklus arbeiten, um ein möglichst schnelles Ansprechen auf die detektierten Schaltmarkierungen zu ermöglichen. Dadurch, wird verhindert, dass beim Erkennen der einzelnen Schaltmarkierungen unerwünschte Schaltverzögerungen zwischen dem Erkennen der Schaltmarkie¬ rung und dem Ausführen der Schaltaktion (z. B. Einschalten oder Ausschalten des Beschichtungsmittelstrahls ) auftreten. In einer Erfindungsvariante ist die Schaltpunktsteuerung in die Robotersteuerung integriert. Beispielsweise können die Schaltpunktsteuerung einerseits und die Robotersteuerung andererseits als separate Software-Module oder als separate Hardware-Module in einer gemeinsamen Steuereinheit realisiert sein.
In einer anderen Erfindungsvariante ist die Schaltpunktsteuerung dagegen von der Robotersteuerung getrennt, d. h. die beiden Steuerungen sind nicht in einer gemeinsamen Steuerein- heit angeordnet. Auch hierbei können die Schaltpunktsteuerung einerseits und die Robotersteuerung andererseits als separate Hardware-Module oder als separate Software-Module realisiert sein . Es wurde bereits vorstehend erwähnt, dass die gewünschten
Schaltpunkte auf der Bauteiloberfläche durch Schaltmarkierungen markiert werden, beispielsweise durch optische Schaltmarkierungen, die von einem Laser auf die Bauteiloberfläche aufgestrahlt werden. Die Erzeugung dieser Schaltmarkierungen auf der Bauteiloberfläche erfolgt vorzugsweise unter Berücksichtigung von CAD-Daten des zu beschichtenden Bauteils, wobei die CAD-Daten die räumliche Form des Bauteils wiedergeben. Darüber hinaus wird vorzugsweise die räumliche Position des zu beschichtenden Bauteils ermittelt, beispielsweise durch Auslesen eines Bandgebers an dem Förderer der Lackierstraße. Die räumliche Position der Schaltmarkierungen auf der Bauteiloberfläche wird dann in Abhängigkeit von den CAD-Daten und in Abhängigkeit von der räumlichen Position des zu beschichtenden Bauteils festgelegt. Weiterhin besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass von dem vorgegebenen und durch Schaltmarkierungen markierten Schaltpunkt weitere Schaltpunkte abgeleitet werden, die entlang der Bahnbewegung vorgelagert oder nachgelagert sind. Beispielsweise kann von dem eigentlichen Schaltpunkt ein Vorschaltpunkt abgeleitet werden, der auf der Lackierbahn vor dem Schaltpunkt liegt. Weiterhin kann von dem durch
Schaltmarkierungen markierten Schaltpunkt ein Nachschaltpunkt abgeleitet werden, der auf der Lackierbahn hinter dem Schaltpunkt liegt. An dem Vorschaltpunkt, dem Schaltpunkt und dem Nachschaltpunkt können dann unterschiedliche Schaltaktionen ausgeführt werden. Beispielsweise kann an dem Vorschaltpunkt ein Beschichtungs- mittelventil geöffnet werden, welches den Beschichtungsmit- telstrahl freigibt. Zu diesem Zeitpunkt bleibt dann zunächst eine Auffangvorrichtung aktiv, welche den abgegebenen Be- schichtungsmittelstrahl auffängt, so dass der Beschichtungs- mittelstrahl zunächst noch nicht auf die Bauteiloberfläche gelangt.
An dem eigentlichen Schaltpunkt wird die Auffangvorrichtung inaktiv geschaltet, so dass der Beschichtungsmittelstrahl un- mittelbar nach dem Schalt Zeitpunkt auf die Bauteiloberfläche trifft.
An einem ersten Nachschaltpunkt kann dann wieder die Auffangvorrichtung aktiv geschaltet werden, so dass der Beschich- tungsmittelstrahl unmittelbar nach dem Schalt Zeitpunkt nicht mehr auf die Bauteiloberfläche auftrifft.
An einem zweiten Nachschaltpunkt kann dann schließlich das Beschichtungsmittelventil geschlossen werden, so dass der Be- schichtungsmittelstrahl abgeschaltet wird.
Die Verwendung einer solchen Auffangvorrichtung bietet die Möglichkeit, dass der Beschichtungsmittelstrahl relativ plötzlich eingeschaltet bzw. ausgeschaltet werden kann, wobei keine transienten Übergangsvorgänge auftreten.
Die vorstehend erwähnte Auffangvorrichtung ist hinsichtlich Konstruktion und Betriebsweise auch in der parallelen und zeitgleich eingereichten deutschen Patentanmeldung der Anmelderin mit dem Titel "Beschichtungsvorrichtung und entsprechendes Betriebsverfahren" detailliert beschrieben. Der Inhalt dieser parallelen deutschen Patentanmeldung ist deshalb der vorliegenden Anmeldung hinsichtlich der Konstruktion und Betriebsweise der Auffangvorrichtung in vollem Umfang zuzurechnen .
Weiterhin ist zu erwähnen, dass der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff einer Schaltaktion allgemein zu verstehen ist und nicht beschränkt ist auf das Einschalten bzw. Ausschalten des Beschichtungsmittelstrahls . Vielmehr kann auch allgemein ein Fluidstrom eingeschaltet bzw. ausgeschaltet werden, wie beispielsweise ein Luftstrom oder ein Lenkluftstrom eines Zerstäubers. Darüber hinaus kann die Schaltaktion im Einschalten oder Ausschalten einer elektrostatischen Be- schichtungsmittelaufladung bestehen. Ferner kann die Schaltaktion in dem vorstehend erwähnten Aktivieren oder Inaktivieren einer Auffangvorrichtung bestehen oder allgemein eines Aktors. In diesem Zusammenhang ist auch zu erwähnen, dass die Schaltaktion nicht notwendigerweise in einem qualitativen Umschalten zwischen zwei Zuständen (EIN/AUS) besteht. Es besteht vielmehr im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, dass eine Schaltaktion in einer kontinuierlichen Änderung eines Betriebsparameters besteht. Es wurde bereits vorstehend erwähnt, dass es sich bei den Schaltmarkierungen vorzugweise um optische Schaltmarkierungen handelt, die vorzugsweise durch Bestrahlung der Bauteilober- fläche mit Licht erzeugt werden. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass das Licht zur Erzeugung der Schaltmarkierungen wahlweise im sichtbaren Wellenlängenbereich, im infraroten Wellenlängenbereich oder im ultravioletten Wellenlängenbereich liegen kann.
In einer Erfindungsvariante ist das Licht der Lichtquelle breitbandig mit einem Wellenlängenspektrum mit einer Bandbreite von mindestens 100 nm, 250 nm oder 500 nm.
Es besteht jedoch alternativ auch die Möglichkeit, dass das Licht der Wellenlänge ein schmalbandiges Wellenlängenspektrum mit einer Bandbreite von höchstens 50 nm, 25 nm, 10 nm oder höchstens 1 nm aufweist, um die Störanfälligkeit gegenüber Umgebungslicht zu verringern, wobei der optische Sensor dann in einem schmalbandigen Wellenlängenbereich empfindlich ist, der innerhalb des Wellenlängenspektrums der Lichtquelle liegt .
Zu der Lichtquelle ist auch zu erwähnen, dass die Lichtquelle wahlweise ortsfest oder räumlich beweglich angeordnet sein kann. In jedem Fall aber ist es vorgesehen, dass die Lichtquelle den Lichtstrahl räumlich bewegen kann, um die optische Schaltmarkierung an der gewünschten Stelle auf der Bauteiloberfläche zu erzeugen.
Zu der Schaltmarkierung auf der Bauteiloberfläche ist zu erwähnen, dass die Schaltmarkierung eine Lichtfläche, ein
Lichtstreifen oder ein Lichtpunkt sein kann oder ein Lichtmuster enthalten kann. Beispielsweise kann die Schaltmarkierung eine Umrandung einer zu beschichtenden Teilfläche auf der Bauteiloberfläche li- nienförmig markieren, wobei die zu beschichtende Teilfläche in diesem Fall von einem Lichtstreifen umgeben ist. Alternativ kann die Schaltmarkierung eine zu beschichtende Teilfläche auf der Bauteiloberfläche flächig markieren. Ferner besteht die Möglichkeit, dass die Schaltpunkte punktförmig markiert werden.
Hinsichtlich des Beschichtungsmittels ist die Erfindung nicht auf Lack beschränkt, sondern auch mit anderen Beschichtungs- mitteln realisierbar, wie beispielsweise Klebstoff, Dichtmittel oder Dämmstoff, um nur einige Beispiele zu nennen.
Auch hinsichtlich des verwendeten Applikationsgerätes ist die Erfindung nicht auf einen bestimmten Typ eines Applikationsgerätes beschränkt. Beispielsweise kann es sich bei dem Applikationsgerät um einen Zerstäuber handeln, wie beispiels- weise einen Rotationszerstäuber. Alternativ kann ein Applikationsgerät eingesetzt werden, das einen Tröpfchenstrahl des Beschichtungsmittelstrahls appliziert oder einen zusammenhängenden Beschichtungsmittelstrahl . Derartige Applikationsgeräte sind aus den eingangs bereits erwähnten Patentanmeldungen DE 10 2013 002 412 AI, DE 10 2013 002 413 AI, DE 10 2013 002 433 AI und DE 10 2013 002 411 AI bekannt, so dass der Inhalt dieser Patentanmeldungen der vorliegenden Beschreibung hinsichtlich des Aufbaus und der Funktionsweise des Applikationsgerätes in vollem Umfang zuzurechnen ist.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass sich die Erfindung nicht nur zur Beschichtung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen oder Anbauteilen für Kraftfahrzeuge eignen. Vielmehr können im Rahmen der Erfindung auch andere Typen von Bauteilen be- schichtet werden.
Zu den Schaltpunkten ist zu erwähnen, dass diese vorzugsweise eine Grenze zwischen einem lackfreien Bereich und einem zu lackierenden Bereich anzeigen.
Ferner ist zu erwähnen, dass der optische Sensor vorzugsweise mechanisch mit dem Applikationsgerät verbunden ist und syn¬ chron mit dem Applikationsgerät über die Bauteiloberfläche bewegt wird.
Hierbei hat der optische Sensor vorzugsweise einen Detekti- onsbereich, welcher der Bewegung des Applikationsgeräts vorauseilt. Der optische Sensor schaut vorzugsweise auf der programmierten Lackierbahn voraus, um rechtzeitig eine
Schaltmarkierung auf der Bauteiloberfläche erkennen zu können .
Es besteht jedoch alternativ auch die Möglichkeit, dass der optische Sensor getrennt von dem Applikationsgerät angeordnet ist, beispielsweise ortsfest.
Schließlich ist zu erwähnen, dass die Erfindung auch Schutz beansprucht für eine erfindungsgemäße Beschichtungsanlage, welche das vorstehend beschriebene Beschichtungsverfahren ausführt. Der Aufbau und die Funktionsweise dieser erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage ergeben sich bereits aus der vorstehenden Beschreibung, so dass auf eine separate Beschreibung der Beschichtungsanlage verzichtet werden 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: eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Bahnlackierung, wobei der tatsächliche Schalt¬ punkt exakt mit dem programmierten Schaltpunkt übereinstimmt , eine Abwandlung von Figur 1, wobei der tatsächliche Schaltpunkt auf der Bahn vor dem programmierten Schaltpunkt liegt, eine Abwandlung von Figur 1, wobei der tatsächliche Schaltpunkt auf der Bahn hinter dem programmierten Schaltpunkt liegt, eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage, die Schaltmarkierungen auf der Bauteiloberfläche erkennt, eine andere Darstellung der Beschichtungsanlage aus Figur 4 mit einer zusätzlichen Schaltpunktsteuerung und einer Robotersteuerung, ein Steuerdiagramm zur Verdeutlichung der Arbeitsteilung zwischen der Robotersteuerung und der Schaltpunktsteuerung gemäß Figur 5, eine Abwandlung von Figur 5, eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung der Erfindung, ein Signaldiagramm des Ausgangssignals des Sensors zur Erkennung der Schaltmarkierungen, Figur 10 ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung der Erzeugung der Schaltmarkierungen auf der Bauteiloberfläche,
Figur 11 ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung der Erkennung der Schaltmarkierungen auf der Bauteiloberfläche,
Figur 12A eine schematische Darstellung einer Auffangvorrichtung zum Auffangen des Beschichtungsmittel- strahls im inaktiven Zustand,
Figur 12B die Auffangvorrichtung aus Figur 12A im aktivierten Zustand, sowie
Figur 13 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines Vorschalt- punktes, eines Schaltpunktes und zweier Nach- schaltpunkte auf einer programmierten Roboterbahn .
Die Figuren 1 bis 3 zeigen zunächst verschiedene Abbildungen zur Verdeutlichung einer bahnorientierten Lackierung. Dabei wird ein Applikationsgerät entlang einer Lackierbahn 1 über eine Bauteiloberfläche geführt, wobei das Applikationsgerät zunächst einen vorgegebenen (programmierten) lackfreien Bereich 2 passiert und dann einen vorgegebenen (programmierten) Lackierbereich 3 erreicht, der lackiert werden soll. Der Lackierbereich 3 ist hierbei von dem lackfreien Bereich 2 durch eine Grenze 4 getrennt. An der Grenze 4 zwischen dem lackfreien Bereich und dem Lackierbereich 3 liegt ein programmierter Einschaltpunkt 4.2, an dem das Applikationsgerät eingeschaltet werden soll, damit das Applikationsgerät dann anschließend den Lackierbereich 3 auf der Lackierbahn 1 lackiert . Hierbei ist zu bemerken, dass in der Praxis der tatsächliche Einschaltpunkt 5 von dem programmierten Einschaltpunkt 4.2 abweicht, was zu Beschichtungsfehlern führt, wie nachfolgend erläutert wird.
In der Abbildung gemäß Figur 1 fällt der tatsächliche Einschaltpunkt 5 dem programmierten Einschaltpunkt 4.2 zusammen und liegt exakt auf der Grenze 4, so dass keine Abweichung zwischen dem programmierten gewünschten Einschaltpunkt 4.2 und dem tatsächlichen Einschaltpunkt 5 auftritt.
Bei der Abbildung gemäß Figur 2 liegt der tatsächliche Einschaltpunkt 5 dagegen auf der Lackierbahn 1 vor der Grenze 4 zwischen dem programmierten lackfreien Bereich 2 und dem programmierten Lackierbereich 3. Hierbei kommt es also zu einer unerwünschten Beschichtung des lackfreien Bereichs 2 zwischen dem Einschaltpunkt 5 und der Grenze 4 in einem Bereich 3.2, der eigentlich lackfrei sein sollte.
Figur 3 zeigt dagegen eine Abwandlung, bei welcher der tatsächliche Einschaltpunkt 5 auf der Lackierbahn 1 hinter der Grenze 4 zwischen dem programmierten lackfreien Bereich 2 und dem programmierten Lackierbereich 3 liegt. Dies hat zur Folge, dass es in dem programmierten Lackierbereich 3 auf der Lackierbahn 1 zwischen der Grenze 4 und dem Einschaltpunkt 5 in einem Bereich 3.3 zu einer Unterbeschichtung kommt.
Die Figuren 2 und 3 zeigen also verschiedene unerwünschte Ab- weichungen des tatsächlichen Einschaltpunktes 5 von dem programmierten Einschaltpunkt 4.2. Diese unerwünschten Abweichungen werden von der Erfindung verhindert oder zumindest verringert . Es wird deshalb nun Bezug genommen auf das Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 4 bis 6. So zeigen die Zeichnungen ein zu beschichtendes Bauteil 6 (z. B. Kraftfahrzeugkarosse- riebauteil) , das eine Bauteiloberfläche 7 aufweist, auf die ein Applikationsgerät 8 einen Beschichtungsmittelstrahl 9 appliziert, was an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist und deshalb nicht näher beschrieben werden muss.
Das Applikationsgerät 8 wird hierbei von einem mehrachsigen Beschichtungsroboter 10 mit einer seriellen Roboterkinematik entlang der Lackierbahn 1 über die Bauteiloberfläche 7 geführt, was an sich ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt ist. Weiterhin zeigen die Zeichnungen einen Laser 11, der einen Laserstrahl 12 auf die Bauteiloberfläche 7 richtet und dadurch auf der Bauteiloberfläche 7 eine optisch sichtbare Schaltmarkierung 13 erzeugt. Der Laserstrahl 12 kann hierbei durch eine geeignete Ablenkvorrichtung so abgelenkt werden, dass die Schaltmarkierung 13 an der gewünschten Position auf der Bauteiloberfläche 7 erzeugt wird. Die Positionierung der Schaltmarkierungen 13 erfolgt hierbei in Abhängigkeit von vorgegebenen CAD-Daten des Bauteils 6 und in Abhängigkeit von der gemessenen Position des Bauteils 6.
Darüber hinaus zeigen die Zeichnungen, dass ein optischer Sensor 14 an dem Applikationsgerät 8 angebracht ist, wobei der optische Sensor 14 zusammen mit dem Applikationsgerät 8 von dem Beschichtungsroboter 10 über die Bauteiloberfläche 7 geführt wird.
Der optische Sensor 14 (z. B. Kamera) weist hierbei einen De- tektionsbereich 15 auf, welcher dem Beschichtungsmittelstrahl 9 entlang der Lackierbahn 1 vorauseilt. Der optische Sensor 14 kann also bei einer Bewegung entlang der Lackierbahn im Voraus erkennen, ob eine der Schaltmarkierungen 13 auf der Bauteiloberfläche 7 erkennbar wird. Dieses Vorausschauen des optischen Sensors 14 ermöglicht ausreichend Zeit zum Ein- schalten bzw. Ausschalten des Beschichtungsmittelstrahls 9, damit der Beschichtungsmittelstrahl 9 möglichst exakt beim Passieren der Schaltmarkierung 13 eingeschaltet bzw. ausgeschaltet wird. Aus Figur 5 ist weiterhin erkennbar, dass der Beschichtungs- roboter 10 von einer herkömmlichen Robotersteuerung 16 angesteuert wird.
Darüber hinaus ist eine separate Schaltpunktsteuerung 17 vor- gesehen, die eingangsseitig über einen Signalpfad 18 mit dem optischen Sensor 14 verbunden ist, um eine der Schaltmarkierungen 13 auf der Bauteiloberfläche 7 zu erkennen. Ausgangs- seitig ist die Schaltpunktsteuerung 17 dagegen über einen Signalpfad 19 mit einem Beschichtungsmittelventil 20 in dem Applikationsgerät 8 verbunden, um den Beschichtungsmittelstrahl 9 einschalten bzw. ausschalten zu können.
Darüber hinaus ist die Robotersteuerung 16 über einen Signalpfad 21 mit der Schaltpunktsteuerung 17 verbunden, damit die Robotersteuerung 16 die Kontrolle der Schaltsignal-Vergabe an die Schaltpunktsteuerung 17 übergeben kann, wie in Figur 6 dargestellt ist und nachfolgend beschrieben wird.
In einer Betriebsphase 22 steuert nur die Robotersteuerung 16 den Beschichtungsroboter 10.
In einer folgenden Betriebsphase 23 übergibt die Robotersteuerung 16 dann die Kontrolle an die Schaltpunktsteuerung 17, da die Robotersteuerung 16 eine Annäherung an einen program- mierten Schaltpunkt erkennt.
In einer Betriebsphase 24 prüft die Schaltpunktsteuerung 17 durch eine Abfrage des optischen Sensors 14, ob eine der Schaltmarkierungen 13 erkannt wird.
In der Betriebsphase 25 wird dann eine der Schaltmarkierungen von der Schaltpunktsteuerung 17 erkannt. Daraufhin beginnt die Schaltpunktsteuerung 17 mit einer Ansteuerung eines Vor- gangs . Der Begriff "Vorgang" ist hierbei allgemein zu verstehen und kann beispielsweise in der Ansteuerung des Beschich- tungsmittelventils 20 bestehen. Ganz allgemein kann der "Vorgang" jedoch auch in der Steuerung einer Luftströmung, eines Lackflusses oder im Schalten (Einschalten oder Ausschalten) von Strom oder Licht bestehen, um nur einige Beispiele zu nennen .
Während einer Betriebsphase 27 öffnet das Beschichtungsmit- telventil 20 in dem Applikationsgerät 8, wodurch der Be- schichtungsmittelstrahl 9 freigegeben wird.
Parallel dazu steuert die Robotersteuerung 16 während einer Betriebsphase 28 den Beschichtungsroboter 10 weiter an. Die vorstehend beschriebene Aufgabenteilung zwischen der Robotersteuerung 16 einerseits und der Schaltpunktsteuerung 17 andererseits ist vorteilhaft, wie im Folgenden erläutert wird. So steuert die Robotersteuerung 16 üblicherweise den Beschichtungsroboter 10 mit einem bestimmten Steuerzyklus von beispielsweise 4 ms. Während dieses Steuerzyklus' kommt es bei einer Verfahrgeschwindigkeit von beispielsweise 1000 mm/s zu einem gewissen Verfahrweg von beispielsweise 4 mm, so dass die Robotersteuerung 16 den Schaltpunkt 13 nur mit einer entsprechenden Positionsungenauigkeit positionieren könnte. Die Schaltpunktsteuerung 17 kann dagegen wesentlich schneller arbeiten und deshalb auch wesentlich schneller auf die
Schaltmarkierungen 13 reagieren.
Figur 7 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß den Figuren 4 bis 6, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen ver- wendet werden.
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass die Schaltpunktsteuerung 17 in die Robotersteuerung 16 integriert ist.
Figur 8 zeigt verschiedene Positionen A, B und C des Applikationsgerätes 8 entlang einer programmierten Lackierbahn, wobei die Position A mit einer durchgezogenen Linie dargestellt ist, während die Position B mit einer gestrichelten Linie be- zeichnet ist, wohingegen die Position C durch eine gepunktete Linie wiedergegeben wird.
In der Position A kann der optische Sensor 14 die Schaltmarkierung 13 der Bauteiloberfläche 7 noch nicht erkennen. In der Position B liegt die Schaltmarkierung 13 auf der Bauteiloberfläche 7 dagegen innerhalb des Detektionsbereichs 15 des optischen Sensors 14, so dass eine Schaltaktion (z. B. Einschalten oder Ausschalten des Beschichtungsmittelstrahls 19) ausgelöst wird.
Figur 9 zeigt das zugehörige Ausgangssignal des optischen Sensors 14, wobei an der Position B ein Peak 29 erkennbar ist, der die Detektion der Schaltmarkierung 13 anzeigt. Figur 10 zeigt ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung der Erzeugung der Schaltmarkierungen 13 auf der Bauteiloberfläche 7 des zu beschichtenden Bauteils 6. In einem ersten Schritt Sl wird zunächst die Position des
Bauteils 6 entlang der Lackierstraße erfasst. Dies kann beispielsweise durch Auslesen eines Bandgebers des Förderers der Lackierstraße erfolgen, was an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Anschließend wird in einem Schritt S2 die Position der gewünschten Schaltpunkte auf dem Bauteil 6 berechnet. Zum einen werden hierbei CAD-Daten des Bauteils 6 berücksichtigt, welche die räumliche Form des Bauteils 6 wiedergeben. Zum ande- ren wird hierbei auch die gemessene Position des Bauteils 6 entlang der Lackierstraßen berücksichtigt. Schließlich wird hierbei auch die programmierte Relativposition der vorgegebenen Schaltpunkte auf dem Bauteil 6 berücksichtigt, d. h. in einem bauteilbezogenen Koordinatensystem erfasst.
In einem weiteren Schritt S3 werden die Schaltmarkierungen 13 auf der Bauteiloberfläche 7 erzeugt, indem der Laser 11 den Laserstrahl 12 auf die Bauteiloberfläche 7 richtet. Figur 11 zeigt ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung der Betriebsweise der Schaltpunktsteuerung 17 beim Erkennen der Schaltmarkierungen .
In einem Schritt Sl wird das Applikationsgerät 8 von dem Be- schichtungsroboter 10 entlang einer Lackierbahn über die Bauteiloberfläche 7 bewegt.
Hierbei wird in einem Schritt S2 laufend überprüft, ob auf der bevorstehenden Lackierbahn die Schaltmarkierung 13 sieht- bar ist, die einen Schaltpunkt anzeigt.
Falls eine solche Schaltmarkierung 13 erkannt wird, so wird in einem Schritt S3 zu einem Schritt S4 übergegangen, in dem dann die gewünschte Schaltaktion ausgeführt wird, wie beispielsweise das Einschalten oder Ausschalten des Beschichtungsmittelstrahls 9.
Die Figuren 12A und 12B zeigen eine erfindungsgemäße Auffang- Vorrichtung 30 zum Auffangen des Beschichtungsmittelstrahls 9.
Die Auffangvorrichtung 30 besteht im Wesentlichen aus einer linear verfahrbaren Schneide 31, die von einem Aktor 32 in Richtung des Doppelpfeils linear verfahrbar ist, um wahlweise den Beschichtungsmittelstrahl 9 aufzufangen (vgl. Fig. 12B) oder freizugeben (vgl. Fig. 12A) . Der Aktor 32 kann hierbei durch Schaltpunkte auf der Bauteiloberfläche 7 gesteuert werden, wie noch detailliert beschrieben wird.
Darüber hinaus zeigen die Zeichnungen auch eine Absaugleitung 33 und eine Fluidzuleitung 34. Die Absaugleitung 33 dient zur Absaugung des aufgefangenen Beschichtungsmittels im aktiven Zustand der Auffangvorrichtung 30 gemäß Figur 12B. Die Fluid- Zuleitung 34 dient dagegen zur Zuführung eines Spülmittels, damit das Beschichtungsmittel in der Auffangvorrichtung 30 nicht verklumpt.
Figur 13 zeigt die Bewegung eines Applikationsgerätes entlang einer Lackierbahn 35, wobei nacheinander mehrere Punkte PI, P2, P3 und P4 passiert werden.
Der Punkt P2 ist hierbei der eigentliche Schaltpunkt, der durch eine Schaltmarkierung 13 auf der Bauteiloberfläche an- gezeigt wird. An dem Schaltpunkt P2 wird die Auffangvorrich¬ tung 30 inaktiv geschaltet, wie in Figur 12A dargestellt ist, so dass der Beschichtungsmittelstrahl 9 auf die Bauteilober¬ fläche 7 auftreffen kann.
Zuvor wurde bereits in dem Punkt PI das Beschichtungsmittel- ventil 20 geöffnet.
In dem folgenden Schritt P3 wird dann die Auffangvorrichtung 30 aktiv geschaltet, wie in Figur 12B dargestellt ist, so dass der Beschichtungsmittelstrahl 9 nicht mehr auf die Bauteiloberfläche auftrifft.
Schließlich wird das Beschichtungsmittelventil 20 in dem Punkt P4 geschlossen, so dass kein Beschichtungsmittelstrahl 9 mehr abgegeben wird.
Es wurde bereits vorstehend kurz erwähnt, dass der Punkt P2 der eigentliche Schaltpunkt ist, der durch die Schaltmarkie- rung 13 angezeigt wird.
Bei dem Punkt PI handelt es sich dagegen um einen Vorschalt- punkt, der von dem Schaltpunkt P2 abgeleitet wird. Auch die Punkte P3 und P4 werden von dem eigentlichen Schaltpunkt P2 abgeleitet und liegen auf der Lackierbahn 35 hinter dem eigentlichen Schaltpunkt P2.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen be- vorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere 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 kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs.
* * * * *
Bezugs zeichenliste :
1 Lackierbahn
2 Lackfreier Bereich
3 Lackierbereich
3.2 Bereich des lackfreien Bereichs, der fehlerbedingt beschichtet wird
3.3 Bereich des Lackierbereichs, der fehlerbedingt nicht beschichtet wird
4 Grenze zwischen lackfreiem Bereich und Lackierbereich
4.2 Programmierter Einschaltpunkt
5 Tatsächlicher Einschaltpunkt
6 Bauteil
7 Bauteiloberfläche
8 Applikationsgerät
9 Beschichtungsmittelstrahl
10 Beschichtungsroboter
11 Laser
12 Laserstrahl
13 Schaltmarkierung
14 Optischer Sensor
15 Detektionsbereich des optischen Sensors
16 Robotersteuerung
17 Schaltpunktsteuerung
18 Signalpfad vom Sensor zur Schaltpunktsteuerung
19 Signalpfad von der Schaltpunktsteuerung zum Beschich- tungsmittelventil
20 Beschichtungsmittelventil
21 Signalpfad von der Robotersteuerung zur Schaltpunktsteuerung
22-28 Betriebsphasen
9 Peak des Sensorsignals an der Schaltmarkierung
30 Auffangvorrichtung
31 Schneide zum Auffangen des Beschichtungsmittelstrahls 32 Aktor zum Verschieben der Schneide
33 Absaugleitung
34 Fluid-Zuleitung
35 Lackierbahn
P1-P4 Schaltpunkte

Claims

ANSPRÜCHE
1. Beschichtungsverfahren zur Beschichtung eines Bauteils (6) mit einem Beschichtungsmittel , insbesondere zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen oder eines Luftfahrtindustriebauteils in einer Lackieranlage, mit den fol- genden Schritten:
a) Bewegen eines Applikationsgeräts (8) über eine zu Beschichtende Bauteiloberfläche (7) des Bauteils (6), insbesondere mittels eines mehrachsigen Beschichtungs- roboters (10), insbesondere entlang einer programmier- ten Lackierbahn (1; 35),
b) Definition von bestimmten Schaltpunkten auf der zu beschichtenden Bauteiloberfläche (7) zum Auslösen einer Schaltaktion, insbesondere zum Einschalten oder Ausschalten eines Beschichtungsmittelstrahls (9) an den Schaltpunkten, und
c) Ausführen der Schaltaktion beim Erreichen eines der
Schaltpunkte,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
d) Markieren der Schaltpunkte auf der Bauteiloberfläche
(7) durch Erzeugen einer Schaltmarkierung (13) auf der
Bauteiloberfläche (7) an den einzelnen Schaltpunkten, e) Erfassen der den einzelnen Schaltpunkten entsprechenden
Schaltmarkierungen (13) beim Bewegen des Applikationsgerät ( 8 ) , und
f) Ausführen der Schaltaktionen jeweils bei einer Erfassung der einzelnen Schaltmarkierungen (13) auf der Bauteiloberfläche (7) .
2. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
a) dass die Schaltmarkierungen (13) optische Schaltmarkie¬ rungen (13) sind, und/oder
b) dass die optischen Schaltmarkierungen (13) auf der Bauteiloberfläche (7) mittels einer Lichtquelle (11) erzeugt werden, insbesondere mittels eines Lasers (11) oder einer Laserdiode, und/oder
c) dass die optischen Schaltmarkierungen (13) auf der Bauteiloberfläche (7) mittels eines optischen Sensors (14) erfasst werden.
3. Beschichtungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
a) dass das Applikationsgerät (8) von einem mehrachsigen
Beschichtungsroboter (10) über die Bauteiloberfläche (7) bewegt wird, wobei der Beschichtungsroboter vorzugsweise ein Knickarmroboter oder eine Linearmaschine ist ,
b) dass die Bewegung des Beschichtungsroboters (10) von einer Robotersteuerung (16) gesteuert wird, und
c) dass die Erzeugung der Schaltmarkierungen (13), die Erfassung der Schaltmarkierungen (13) und/oder das Einschalten und Ausschalten des Applikationsgeräts (8) von einer Schaltpunktsteuerung (17) gesteuert wird.
4. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
a) dass die Schaltpunktsteuerung (17) in die Robotersteuerung (16) integriert ist, und/oder
b) dass die Schaltpunktsteuerung (17) einerseits und die
Robotersteuerung (16) andererseits als separate Software-Module in einer gemeinsamen Steuereinheit realisiert sind, oder c) dass die Schaltpunktsteuerung (17) einerseits und die Robotersteuerung (16) andererseits als separate Hardware-Module in einer gemeinsamen Steuereinheit realisiert sind,
5. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
a) dass die Schaltpunktsteuerung (17) von der Robotersteuerung (16) getrennt ist,
b) dass die Schaltpunktsteuerung (17) einerseits und die
Robotersteuerung (16) andererseits als separate Hardware-Module realisiert sind, und/oder
c) dass die Schaltpunktsteuerung (17) ein schnelleres Ansprechverhalten aufweist als die Robotersteuerung (16), um eine möglichst schnelle Reaktion auf die Schaltpunkte zu ermöglichen.
6. Beschichtungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
a) Bereitstellung von CAD-Daten des zu beschichtenden Bauteils (6), wobei die CAD-Daten die räumliche Form des Bauteils (6) wiedergeben,
b) Erfassen der räumlichen Position des zu beschichtenden
Bauteils (6), insbesondere entlang einer Lackierstraße, und
c) Festlegung der räumlichen Position der Schaltmarkierungen (13) in Abhängigkeit von der erfassten räumlichen Position des zu beschichtenden Bauteils (6) und in Abhängigkeit von den CAD-Daten des zu beschichtenden Bau- teils (6) .
7. Beschichtungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte beim Erkennen einer Schaltmarkierung (13) auf der Bauteiloberfläche (7) :
a) Festlegung eines Vorschaltpunkts (PI), der auf der Lackierbahn (1; 35) vor dem Schaltpunkt (P2) liegt, der der erkannten Schaltmarkierung (13) zugeordnet ist, b) Festlegung eines Nachschaltpunkts (P3, P4), der auf der
Lackierbahn (1; 35) hinter dem Schaltpunkt (P2) liegt, der der erkannten Schaltmarkierung (13) zugeordnet ist, c) Ausführung unterschiedlicher Schaltaktionen an dem Vor- schaltpunkt (PI), dem Schaltpunkt ( P2 ) und dem Nachschaltpunkt (P3, P4) .
8. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 7,
gekennzeichnet durch
a) folgende Schaltaktionen an dem Vorschaltpunkt (PI) :
al) Öffnen eines Beschichtungsmittelventils , um den Be- schichtungsmittelstrahl (9) einzuschalten, und a2) Bewegen einer Auffangvorrichtung (30) in eine aktive Auffangstellung, in der die Auffangvorrichtung (30) den Beschichtungsmittelstrahl (9) aufnimmt, so dass der Beschichtungsmittelstrahl (9) nicht auf die Bauteiloberfläche (7) gelangt,
b) folgende Schaltaktionen an dem Schaltpunkt (P2) :
bl) Offen halten des Beschichtungsmittelventils, b2) Bewegen der Auffangvorrichtung (30) in eine inaktive Stellung, in der die Auffangvorrichtung (30) den Beschichtungsmittelstrahl (9) nicht aufnimmt, so dass der Beschichtungsmittelstrahl (9) auf die Bauteiloberfläche (7) gelangt,
c) folgende Schaltaktionen an dem Nachschaltpunkt (P3,
P4) :
cl) Schließen des Beschichtungsmittelventils, und/oder c2) Bewegen der Auffangvorrichtung (30) in die Auffangstellung, in der die Auffangvorrichtung (30) den Beschichtungsmittelstrahl (9) aufnimmt, so dass der Beschichtungsmittelstrahl (9) nicht auf die Bauteiloberfläche (7) gelangt.
9. Beschichtungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Schaltpunkten jeweils mindestens eine der folgenden Schaltaktionen ausgeführt wird:
a) Einschalten oder Ausschalten eines Fluidstroms, insbesondere des Beschichtungsmittelstrahls (9) oder eines Luftstrahls, insbesondere eines Lenkluftstrahls zur Formung des Beschichtungsmittelstrahls (9),
b) Einschalten oder Ausschalten einer elektrostatischen
Beschichtungsmittelaufladung,
c) Aktivieren oder Inaktivieren einer Auffangvorrichtung
(30) , die im aktivierten Zustand den Beschichtungsmittelstrahl (9) vor dem Auftreffen auf die Bauteiloberfläche (7) auffängt.
10. Beschichtungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
a) dass die optischen Schaltmarkierungen (13) erzeugt werden durch Bestrahlung der Bauteiloberfläche (7) mit Licht
al) im sichtbaren Wellenlängenbereich oder
a2) im infraroten Wellenlängenbereich oder
a3) im ultravioletten Wellenlängenbereich, und/oder b) dass das Licht der Lichtquelle (11)
bl) breitbandig ist mit einem Wellenlängenspektrum mit einer Bandbreite von mindestens lOOnm, 250nm oder 500nm, oder
b2) ein schmalbandiges Wellenlängenspektrum mit einer Bandbreite von höchstens 50nm, 25nm, lOnm oder lnm aufweist, um die Störanfälligkeit gegenüber Umgebungslicht zu verringern, wobei der optische Sensor (14) in einem schmalbandigen Wellenlängenbereich empfindlich ist, der innerhalb des Wellenlängenspektrums der Lichtquelle (11) liegt, und/oder
c) dass die Lichtquelle (11) zur Erzeugung der optischen
Schaltmarkierungen (13)
cl) ortsfest oder
c2) räumlich beweglich angeordnet ist, und/oder d) dass die Schaltmarkierung (13) auf der Bauteiloberflä- che (7)
dl) eine Lichtfläche oder
d2 ) ein Lichtstreifen oder
d3) ein Lichtpunkt ist oder
d4) ein Lichtmuster enthält, und/oder
e) dass die Schaltmarkierung (13)
el) eine Umrandung einer zu beschichtenden Teilfläche auf der Bauteiloberfläche (7) linienförmig markiert, oder
e2) eine zu beschichtenden Teilfläche auf der Bau- teiloberfläche (7) flächig markiert, oder
e3) einen der Schaltpunkte punktförmig markiert, und/oder
f) dass das Beschichtungsmittel
fl) ein Lack,
f2) ein Klebstoff,
f3) ein Dichtmittel oder
f4 ) ein Dämmstoff ist, und/oder
g) dass das Applikationsgerät (8)
gl) ein Zerstäuber ist, insbesondere ein Rotations- Zerstäuber, oder
g2) einen Tröpfchenstrahl des Beschichtungsmittels appliziert oder
g3) den Beschichtungsmittelstrahl (9) als zusammenhängenden Beschichtungsmittelstrahl (9) appli- ziert, und/oder
h) dass das zu beschichtende Bauteil (6)
hl) ein Kraftfahrzeugkarosseriebauteil,
h2) ein Anbauteil für ein Kraftfahrzeug oder
h3) ein Luftfahrtbauteil ist, und/oder
i) dass die Schaltpunkte jeweils eine Grenze (4) zwischen einem lackfreien Bereich (2) und einem zu lackierenden Bereich (3) anzeigen, und/oder
j) dass der optische Sensor (14)
jl) mechanisch mit dem Applikationsgerät (8) verbunden ist und synchron mit dem Applikationsgerät (8) über die Bauteiloberfläche (7) bewegt wird, oder
j2) mechanisch von dem Applikationsgerät (8) getrennt ist, und/oder
k) dass der optische Sensor (14) einen Detektionsbereich
(15) aufweist, welcher der Bewegung des Applikationsgeräts (8) vorauseilt.
11. Beschichtungsanlage zur Beschichtung eines Bauteils (6) mit einem Beschichtungsmittel , insbesondere zur Ausführung des Beschichtungsverfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ,
gekennzeichnet durch
a) eine Markierungseinrichtung (11) zur Erzeugung von
Schaltmarkierungen (13) auf der Bauteiloberfläche (7) des zu beschichtenden Bauteils (6), wobei die Schaltmarkierungen (13) Schaltpunkte anzeigen, an denen die Beschichtungsanlage eine Schaltaktion ausführen soll, und
b) einen Sensor (14) zur Erfassung der Schaltmarkierungen
(13) auf der Bauteiloberfläche (7).
12. Beschichtungsanlage nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
a) dass die Markierungseinrichtung (11) eine Lichtquelle
(11) aufweist, insbesondere einen Laser (11) oder eine Laserdiode, und die optische Schaltmarkierung (13) auf der Bauteiloberfläche (7) erzeugt, und/oder
b) dass der Sensor (14) ein optischer Sensor (14) ist,
insbesondere eine Kamera.
13. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 11 bis 12, gekennzeichnet durch
a) eine Schaltpunktsteuerung (17) zur Steuerung der
Schaltaktionen,
b) wobei die Schaltpunktsteuerung (17) eingangsseitig mit dem Sensor (14) verbunden ist, um die Schaltmarkierung
(13) zu erkennen,
c) während die Schaltpunktsteuerung (17) ausgangsseitig mit einem Aktor verbunden ist, insbesondere mit einem Beschichtungsmittelventil , um die Schaltaktion auszulö- sen, wenn der Sensor (14) eine der Schaltmarkierungen
(13) auf der Bauteiloberfläche (7) erkennt.
14. Beschichtungsanlage nach Anspruch 13,
gekennzeichnet durch
a) ein Applikationsgerät (8) zur Abgabe eines Beschich- tungsmittelstrahls (9) auf die Bauteiloberfläche (7), b) einen mehrachsigen Beschichtungsroboter (10), der das
Applikationsgerät (8) über die Bauteiloberfläche (7) führt, wobei der Beschichtungsroboter vorzugsweise ein Knickarmroboter oder eine Linearmaschine ist, und c) eine Robotersteuerung (16), die den Beschichtungsroboter (10) steuert, damit das Applikationsgerät (8) eine programmierte Bewegung über die Bauteiloberfläche (7) ausführt .
15. Beschichtungsanlage nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet:,
a) dass die Schaltpunktsteuerung (17) in die Robotersteuerung (16) integriert ist, und/oder
b) dass die Schaltpunktsteuerung (17) einerseits und die
Robotersteuerung (16) andererseits als separate Software-Module in einer gemeinsamen Steuereinheit realisiert sind, oder
c) dass die Schaltpunktsteuerung (17) einerseits und die
Robotersteuerung (16) andererseits als separate Hardware-Module in einer gemeinsamen Steuereinheit realisiert sind.
16. Beschichtungsanlage nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet ,
a) dass die Schaltpunktsteuerung (17) von der Robotersteuerung (16) getrennt ist,
b) dass die Schaltpunktsteuerung (17) einerseits und die
Robotersteuerung (16) andererseits als separate Hardware-Module realisiert sind, und/oder
c) dass die Schaltpunktsteuerung (17) ein schnelleres Ansprechverhalten aufweist als die Robotersteuerung (16), um eine möglichst schnelle Reaktion auf die Schaltpunkte zu ermöglichen.
17. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet ,
a) dass zum Auffangen des Beschichtungsmittelstrahls (9) eine Auffangvorrichtung (30) vorgesehen ist,
b) dass die Auffangvorrichtung (30) beweglich ist zwischen einer aktiven Auffangstellung und einer inaktiven Stellung,
c) dass die Auffangvorrichtung (30) in der Auffangstellung den Beschichtungsmittelstrahl (9) aufnimmt und dadurch verhindert, dass der Beschichtungsmittelstrahl (9) die Bauteiloberfläche (7) erreicht, und
dass die Auffangvorrichtung (30) in der inaktiven Stellung den Beschichtungsmittelstrahl (9) nicht aufnimmt, so dass der Beschichtungsmittelstrahl (9) die Bauteiloberfläche (7) erreicht.
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