利用交錯涂裝的汽車涂覆系統和方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及用于工件的自動噴涂涂覆的系統和方法，并且特別是諸如部分組裝好的汽車等的汽車工件的機器人施加的噴涂涂覆。
【背景技術】
[0002]制造期間施加至部分組裝好的汽車的噴涂涂覆可以包括底漆(primer coat)、面漆(base coat)和清漆(clear coat)。這樣的漆可以用不同的涂料分配器來施加，如各種已知類型的空氣動力噴涂器。可以在特定工件的制造過程期間實施不同類型的漆或涂料分配器。例如，可以在諸如行李箱和發(fā)動機艙的內表面及轎車車門、發(fā)動機罩和行李箱蓋與轎車車架接口的一部分等的工件的內表面上使用空氣動力噴涂槍。這樣的表面與例如成品的汽車的外表面相比可能具有更加復雜的形狀并且可能更加難以用噴涂器訪問。這些表面的覆蓋典型地需要能夠獲得良好覆蓋的空氣動力噴涂槍。然而，空氣動力噴涂槍導致與其他形式的噴涂器相比的所覆蓋的每單元區(qū)域需要較大涂料消耗并且還有較高水平的涂料過度噴涂。來自傳統空氣動力噴涂槍的過多的過度噴涂因此可能需要穿過噴漆室的溫度調節(jié)空氣的較大移動以排空噴漆室中存在的過度噴涂的涂料。
[0003]與這樣的內表面上發(fā)現的復雜形狀相比，諸如乘員門、轎車機罩和行李箱蓋的外表面等的外表面一般易于由噴涂器訪問。由于這樣的外表面可以用諸如更加高效的霧化器等的更加高效的分配器類型令人滿意地涂覆，與傳統空氣動力噴涂器相比，在被施加涂覆的每單元區(qū)域上消耗較少涂料并且具有顯著地少的過度噴涂。
[0004]在利用不同涂料分配器的涂覆過程中，粗糙度特性、過度噴涂的量和涂覆過程期間所需要的空氣消耗的量將取決于所使用的分配器的類型而不同。在某些情況下，利用不同的分配器類型需要具有獨立的噴涂區(qū)域，不論這些區(qū)域是通過組裝線上充分的距離分開還是牽涉到通過簾或門隔開的獨立噴漆室。無論使用哪種涂料分配器技術或多種技術，相對于實施在單個緊湊噴漆室內的涂覆過程，實施用于不同涂覆過程的獨立噴涂區(qū)都增加實施涂覆過程所需要的整體資源。

【發(fā)明內容】

[0005]公開了包括涂覆噴漆室和涂料分配機器人的系統和方法。機器人相對于噴漆室被安裝成使得機器人的涂料分配器被可操作地布置在噴漆室內。機器人與至少一個控制器通信，該至少一個控制器包括在計算機存儲器上的計算機可讀指令，在執(zhí)行時:使機器人中的一個移動并在第一時間期間將涂料分配在汽車工件的發(fā)動機艙、行李箱和車箱的內表面的至少一部分中的一個或多個上。控制器還使第二機器人在第二組坐標上移動并引起該機器人在第一時間間隔內將涂料分配在工件的翼子板和乘員門的外表面的至少一部分中的一個或多個上。
[0006]控制器還使第一機器人在第三組坐標內移動并引起第一機器人在第二時間間隔內將涂料分配在機罩、車頂、行李箱蓋和升降門的外表面的至少一部分中的一個或多個上?？刂破鬟€使第二機器人在第四組坐標上移動并引起該機器人在第二時間間隔內將涂料分配在側門內部的至少一部分中的一個或多個上。
【附圖說明】
[0007]在附圖中，圖示出與下面提供的詳細描述一起描述了用于交錯涂覆施加的系統和方法的多個方面的結構和方法。需要注意的是，單一個組成部件可以設計為多個組成部件或者多個組成部件可以設計為單一個組成部件。
[0008]此外，在附圖和遵循的描述中，遍及所有圖和所寫的描述分別用相同的附圖標記來指示出同樣的部件。圖未按比例繪制并且某些部件的比例為了便于說明而被放大。
[0009]圖1圖示出涂覆系統100的平面圖。
[0010]圖2圖示出沿著圖1中示出的線2— 2截取的工件100的截面?zhèn)纫晥D。
[0011]圖3圖示出沿著圖1中示出的線3— 3截取的涂覆系統100的截面后視圖。
[0012]圖4圖示出涂覆系統400的平面圖。
[0013]圖5圖示出沿著圖4中示出的線5— 5截取的截面?zhèn)纫晥D。
[0014]圖6圖示出控制器136a的示意圖。
[0015]圖7圖示出涂覆汽車工件的方法700的步驟。
[0016]圖8圖示出涂覆汽車工件的方法800的步驟。
【具體實施方式】
[0017]圖1圖示出根據本教導的涂覆系統100。系統100包括具有進入門106和離開門108的噴涂噴漆室102，進入門106和離開門108可以通過致動器109的操作而打開和關閉，以允許工件110 (在圖示情況中為部分組裝好的乘用汽車)進入和離開房間104。圖示出的部分組裝好的汽車包括發(fā)動機罩112、行李箱蓋114、車頂116、前翼子板118、后翼子板120和乘員門122。完全組裝好的汽車也可以用作根據本教導的工件。工件110可以借助輸送帶的使用被移動到房間104內，或者如果工件是處于操作條件的組裝好的汽車則它可以被驅動或手動地緩慢前行到房間104內。雖然這里所公開的涂覆系統100非常適合于將涂覆施加至諸如汽車或卡車等的作為陸地車輛的工件110，但應該理解的是，本教導可以用于將涂覆施加至諸如飛機和船等的其他工件110。可以根據這里的教導施加的涂覆包括但不限于底漆、清漆和包括了色漆的面漆。
[0018]圖示出的噴漆室102具有接受單一個固定工件110的充分的尺寸。具有充分小以裝配單一個工件110的最小尺寸的噴漆室使必須每單元時間移動穿過噴漆室的空氣的量最小化以維持最佳涂覆施加條件。使噴漆室102的尺寸最小化可以節(jié)省諸如將空氣加熱并移動穿過噴漆室102所花費的能量等的資源和例如用于噴漆室102的安裝所需要的物理空間。然而，根據本教導也可以在有或沒有與這里示出和描述的那些類似布置的附加涂料分配機器人124的情況下例如以具有裝配多個工件的充分空間，來實施這樣的較大噴漆室。根據本教導的一個方面，房間是大約8米長。根據又一方面，房間長度可以是大約6米與10米長之間的范圍。根據本教導也可以實施具有接受單一個非固定工件110的充分尺寸的噴漆室。例如，通過使工件110在涂覆過程期間移動穿過噴漆室102，可以在比工件的長度窄的窗口內實施涂覆并仍然獲得工件110的完整覆蓋。例如，可以在3米至4米的范圍內實施涂覆，而工件100可以具有大于該范圍、例如5米的長度。
[0019]涂料分配機器人124a至124d具有分別鄰接于噴漆室102的右側壁126和左側壁128安裝的基部125a至125d。噴漆室102的左側和右側通過從進入門106和離開門108開始沿著噴漆室102的長度延伸且在垂直于噴漆室102的地板的方向上豎直向上的中心平面A分開。中心平面A與噴漆室102的側壁126、128大約等距并且與工件110的中心線對齊。中心平面A在噴漆室102的地板上的投影也限定了工件110穿過噴漆室102的行進路徑。
[0020]機器人124a至124d可以安裝在除了圖示出的以外的其它部位處。例如，機器人124a至124d中的一個或多個可以安裝在噴漆室102的天花板上或者安裝在軌道上使得機器人124a至124d可以移動。根據本教導的一個方面，涂料分配機器人124a至124d配備有作為靜電轉動鐘罩式噴涂器的涂料分配器130。根據本教導的另一方面，涂料分配機器人124a至124d中的每一個配備有相同類型的涂料分配器130，無論是轉動鐘罩式噴涂器還是其他形式的噴涂器。機器人124a至124d使分配器130在噴漆室102內相對于工件移動，并且用分配器130同時施加涂料至工件110。分配器130不限于在它們各自的機器人124a至124d被安裝所在的噴漆室102的相同側上移動，而是可以跨越中心平面A移動以達到在A的與它們各自的機器人124a至124d被安裝所在側相反的一側上的工件110的部分。根據本教導的又另一方面，例如在車輛尺寸小到足以使得只有單一對機器人124是必要的時，或者在車輛被轉動使得通過單一對機器人124依次涂覆相反兩側時，可以實施安裝在側壁126、128中的一個上的一組機器人124。
[0021]機器人124a至124d各經由能夠將控制線號和電力提供至機器人124a至124d的諸如配線等的連接件137a至137d被連接至控制器136a至136d?？刂破?36a至136d可以包括例如執(zhí)行存儲在存儲器上的計算機可讀指令的中央處理單元和用于單個機器人及它們相應的分配器130的電源。根據本教導的