利用交錯(cuò)涂裝的汽車涂覆系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及用于工件的自動(dòng)噴涂涂覆的系統(tǒng)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(jī)器人施加的噴涂涂覆。
【背景技術(shù)】
[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(lái)施加，如各種已知類型的空氣動(dòng)力噴涂器?？梢栽谔囟üぜ闹圃爝^(guò)程期間實(shí)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(dòng)機(jī)艙的內(nèi)表面及轎車車門、發(fā)動(dòng)機(jī)罩和行李箱蓋與轎車車架接口的一部分等的工件的內(nèi)表面上使用空氣動(dòng)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(fù)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(dòng)力噴涂槍。然而，空氣動(dòng)力噴涂槍導(dǎo)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(guò)度噴涂。來(lái)自傳統(tǒng)空氣動(dòng)力噴涂槍的過(guò)多的過(guò)度噴涂因此可能需要穿過(guò)噴漆室的溫度調(diào)節(jié)空氣的較大移動(dòng)以排空噴漆室中存在的過(guò)度噴涂的涂料。
[0003]與這樣的內(nèi)表面上發(fā)現(xiàn)的復(fù)雜形狀相比，諸如乘員門、轎車機(jī)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(tǒng)空氣動(dòng)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(guò)度噴涂。
[0004]在利用不同涂料分配器的涂覆過(guò)程中，粗糙度特性、過(guò)度噴涂的量和涂覆過(guò)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(dú)立的噴涂區(qū)域，不論這些區(qū)域是通過(guò)組裝線上充分的距離分開還是牽涉到通過(guò)簾或門隔開的獨(dú)立噴漆室。無(wú)論使用哪種涂料分配器技術(shù)或多種技術(shù)，相對(duì)于實(shí)施在單個(gè)緊湊噴漆室內(nèi)的涂覆過(guò)程，實(shí)施用于不同涂覆過(guò)程的獨(dú)立噴涂區(qū)都增加實(shí)施涂覆過(guò)程所需要的整體資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]公開了包括涂覆噴漆室和涂料分配機(jī)器人的系統(tǒng)和方法。機(jī)器人相對(duì)于噴漆室被安裝成使得機(jī)器人的涂料分配器被可操作地布置在噴漆室內(nèi)。機(jī)器人與至少一個(gè)控制器通信，該至少一個(gè)控制器包括在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器上的計(jì)算機(jī)可讀指令，在執(zhí)行時(shí):使機(jī)器人中的一個(gè)移動(dòng)并在第一時(shí)間期間將涂料分配在汽車工件的發(fā)動(dòng)機(jī)艙、行李箱和車箱的內(nèi)表面的至少一部分中的一個(gè)或多個(gè)上?？刂破鬟€使第二機(jī)器人在第二組坐標(biāo)上移動(dòng)并引起該機(jī)器人在第一時(shí)間間隔內(nèi)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(gè)或多個(gè)上。
[0006]控制器還使第一機(jī)器人在第三組坐標(biāo)內(nèi)移動(dòng)并引起第一機(jī)器人在第二時(shí)間間隔內(nèi)將涂料分配在機(jī)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(gè)或多個(gè)上?？刂破鬟€使第二機(jī)器人在第四組坐標(biāo)上移動(dòng)并引起該機(jī)器人在第二時(shí)間間隔內(nèi)將涂料分配在側(cè)門內(nèi)部的至少一部分中的一個(gè)或多個(gè)上。
【附圖說(shuō)明】
[0007]在附圖中，圖示出與下面提供的詳細(xì)描述一起描述了用于交錯(cuò)涂覆施加的系統(tǒng)和方法的多個(gè)方面的結(jié)構(gòu)和方法。需要注意的是，單一個(gè)組成部件可以設(shè)計(jì)為多個(gè)組成部件或者多個(gè)組成部件可以設(shè)計(jì)為單一個(gè)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(biāo)記來(lái)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(shuō)明而被放大。
[0009]圖1圖示出涂覆系統(tǒng)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(tǒng)100的截面后視圖。
[0012]圖4圖示出涂覆系統(tǒng)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(shí)施方式】
[0017]圖1圖示出根據(jù)本教導(dǎo)的涂覆系統(tǒng)100。系統(tǒng)100包括具有進(jìn)入門106和離開門108的噴涂噴漆室102，進(jìn)入門106和離開門108可以通過(guò)致動(dòng)器109的操作而打開和關(guān)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(jìn)入和離開房間104。圖示出的部分組裝好的汽車包括發(fā)動(dòng)機(jī)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(jù)本教導(dǎo)的工件。工件110可以借助輸送帶的使用被移動(dòng)到房間104內(nèi)，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(qū)動(dòng)或手動(dòng)地緩慢前行到房間104內(nèi)。雖然這里所公開的涂覆系統(tǒng)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(yīng)該理解的是，本教導(dǎo)可以用于將涂覆施加至諸如飛機(jī)和船等的其他工件110。可以根據(jù)這里的教導(dǎo)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(gè)固定工件110的充分的尺寸。具有充分小以裝配單一個(gè)工件110的最小尺寸的噴漆室使必須每單元時(shí)間移動(dòng)穿過(guò)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(dòng)穿過(guò)噴漆室102所花費(fèi)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(jù)本教導(dǎo)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(jī)器人124的情況下例如以具有裝配多個(gè)工件的充分空間，來(lái)實(shí)施這樣的較大噴漆室。根據(jù)本教導(dǎo)的一個(gè)方面，房間是大約8米長(zhǎng)。根據(jù)又一方面，房間長(zhǎng)度可以是大約6米與10米長(zhǎng)之間的范圍。根據(jù)本教導(dǎo)也可以實(shí)施具有接受單一個(gè)非固定工件110的充分尺寸的噴漆室。例如，通過(guò)使工件110在涂覆過(guò)程期間移動(dòng)穿過(guò)噴漆室102，可以在比工件的長(zhǎng)度窄的窗口內(nèi)實(shí)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(nèi)實(shí)施涂覆，而工件100可以具有大于該范圍、例如5米的長(zhǎng)度。
[0019]涂料分配機(jī)器人124a至124d具有分別鄰接于噴漆室102的右側(cè)壁126和左側(cè)壁128安裝的基部125a至125d。噴漆室102的左側(cè)和右側(cè)通過(guò)從進(jìn)入門106和離開門108開始沿著噴漆室102的長(zhǎng)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(cè)壁126、128大約等距并且與工件110的中心線對(duì)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(guò)噴漆室102的行進(jìn)路徑。
[0020]機(jī)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(jī)器人124a至124d中的一個(gè)或多個(gè)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(jī)器人124a至124d可以移動(dòng)。根據(jù)本教導(dǎo)的一個(gè)方面，涂料分配機(jī)器人124a至124d配備有作為靜電轉(zhuǎn)動(dòng)鐘罩式噴涂器的涂料分配器130。根據(jù)本教導(dǎo)的另一方面，涂料分配機(jī)器人124a至124d中的每一個(gè)配備有相同類型的涂料分配器130，無(wú)論是轉(zhuǎn)動(dòng)鐘罩式噴涂器還是其他形式的噴涂器。機(jī)器人124a至124d使分配器130在噴漆室102內(nèi)相對(duì)于工件移動(dòng)，并且用分配器130同時(shí)施加涂料至工件110。分配器130不限于在它們各自的機(jī)器人124a至124d被安裝所在的噴漆室102的相同側(cè)上移動(dòng)，而是可以跨越中心平面A移動(dòng)以達(dá)到在A的與它們各自的機(jī)器人124a至124d被安裝所在側(cè)相反的一側(cè)上的工件110的部分。根據(jù)本教導(dǎo)的又另一方面，例如在車輛尺寸小到足以使得只有單一對(duì)機(jī)器人124是必要的時(shí)，或者在車輛被轉(zhuǎn)動(dòng)使得通過(guò)單一對(duì)機(jī)器人124依次涂覆相反兩側(cè)時(shí)，可以實(shí)施安裝在側(cè)壁126、128中的一個(gè)上的一組機(jī)器人124。
[0021]機(jī)器人124a至124d各經(jīng)由能夠?qū)⒖刂凭€號(hào)和電力提供至機(jī)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。控制器136a至136d可以包括例如執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上的計(jì)算機(jī)可讀指令的中央處理單元和用于單個(gè)機(jī)器人及它們相應(yīng)的分配器130的電源。根據(jù)本教導(dǎo)的