用于施涂装置的清洁装置的制作方法

本申请涉及一种用于清洁施涂装置(例如打印头或非雾化施涂装置)的清洁装置，施涂装置在操作中将涂覆剂的至少一个涂覆剂射流(例如油漆、粘合剂、密封剂)施涂到部件(例如机动车车身部件)上。此外，本申请包括用于这种清洁装置的操作方法。

背景技术：

在用于涂装机动车车身部件的现代涂装系统中，通常使用旋转雾化器作为施涂装置，其雾化待施涂的涂覆剂并递送涂覆剂的喷雾云。当颜色改变或在操作中断期间(例如在换班或周末)，必须清洁这些旋转雾化器的外部和内部，以防止油漆残留物污染或油漆残留物粘附。为此，从现有技术中已知清洁装置，其例如描述于ep1671706a2、de102014006647a1和de102010052698a1中。

然而，已知的旋转雾化器的缺点是施涂效率不是100％，因此部分施涂的油漆必须作为过喷物处理。

为了避免这个问题，最近的发展线设想使用所谓的打印头代替旋转雾化器作为施涂装置，如例如在de102013002412a1中所述。这种打印头不发射喷雾射流，而是从小喷嘴发射狭窄受限的涂覆剂射流，因此在操作过程中不会发生过喷。“涂覆剂射流”可以理解为尚未发生自然衰减的相连射流和至少部分由液滴组成的定向射流。

然而，这种打印头的问题在于打印头的喷嘴在操作过程中可能会堵塞，从而导致故障。因此，de102016014951a1公开了一种射流检查装置，其可以检查这种打印头的涂覆剂喷嘴的这种堵塞。

因此，现有技术的缺点是已知的清洁装置是为旋转雾化器设计的，因此不适用于打印头。现有技术的另一个缺点是，一方面打印头的清洁和另一方面涂覆剂射流的检查迄今为止必须在单独的装置中进行。

最后，关于本申请的一般技术背景，应参考ep3354354a1、de112016001682t5和de102016206995a1。

因此，本申请基于解决该问题的任务。

所述任务通过根据本申请的清洁装置和相应的操作方法来解决。

技术实现要素：

本申请包括将用于施涂装置(例如打印头)的清洁装置和射流检查装置集成在单个结构单元中的总体技术教导。首先，这提供了以下优点：仅需要一个装置即可进行射流检查和清洁。另一个优点是可以省去用于油漆残留物的两个收集装置中的一个，因为否则分离的装置将需要分别用于清洁装置和射流检查装置的相应收集装置。此外，本申请可以提供用于涂装室的中央解决方案并且完全免除冲洗或干燥分离系统。

关于清洁装置的设计特征，可以部分地参考现有技术，从而例如可以参考de102010052698a1、de102014006647a1和ep1671706a2。因此，这些专利申请的内容可以在清洁装置的结构设计方面完全归并于本申请。

关于射流检查装置的结构设计，也可以部分地参考例如在de102016014951a1中描述的现有技术。因此，该较早专利申请的内容在射流检查装置的结构设计方面完全归并于本申请。

在本申请的优选实施例中，待清洁和测量的施涂装置是例如从de102013002412a1已知的打印头。因此，就施涂装置的结构设计而言，该专利申请的内容完全归并于本申请。然而，在这一点上，应该提到本申请上下文中使用的术语打印头用于将其与施涂雾化涂覆剂(例如油漆)的喷雾云的雾化器区分开来。相反，在本申请的意义上，打印头发射一个或多个狭窄受限的涂覆剂射流，该射流可以例如具有小于5°或2°、1°、0.5°或0.1°的射流扩展角度。因此，这种打印头基本上没有过喷，即施涂效率实际上是100％。

在此应当提及，涂覆剂射流可以可选地由单独的、分离的涂覆剂液滴或一系列涂覆剂液滴组成。替代地，可以使单独的涂覆剂射流在射流的纵向方向上接续，其中这些替代方案从开头引用的现有技术中已知并且因此不需要详细描述。

在本申请的优选实施例中，射流检查装置包括传感器、特别是光学传感器，例如摄像机或高速摄像机，用于检查至少一个涂覆剂射流。

在通过光学传感器检查至少一个涂覆剂射流的情况下，该射流检查装置具有照明源、优选地是背光源，其将光束发射到光学传感器上，待检查的涂覆剂射流在背光源和光学传感器之间的光束的光路中引导，以便光学传感器检查背光中的涂覆剂射流。

在本申请的优选实施例中，背光源的光束相对于待检查的涂覆剂射流横向地(例如，成直角地、正交地)延伸。在这种情况下，背光源的光束横向于射流平面、特别是相对于射流平面基本成直角地延伸。

在另一个实施例中，背光源的光束相对于射流平面相切地、特别是基本上以0°的角度延伸。

也可以相继检查背光源相对于射流平面的两个取向。为此，清洁装置中的开口必须足够大以容纳两个取向的射流，或者必须有两个不同取向的单独开口。此外，可以使收集装置可移动、特别是可旋转，以便能够检查射流平面的不同取向。

此外，应该提到的是，施涂装置(例如打印头)通常会发射位于一个共同的射流平面内的多个平行的涂覆剂射流。此处，背光源的光束优选相对于涂覆剂射流的射流平面横向地(例如，垂直地、正交地)定向。

此外，需要说明的是，射流检查装置优选包括在背光源与待检查涂覆剂射流之间布置在背光源的光路中的光漫射器，以便对背光进行漫射。

例如，漫射器可以布置在固定位置，使得在任何操作条件下都可以使用漫射背光。然而，可选地，漫射器被布置成可移动的并且可以选择性地移入或移出背光源的光路以选择性地漫射地或以聚焦的形式提供背光。

此外，应该提到的是，射流检查装置优选地在特定检查区域(roi：关注的区域)中检查涂覆剂射流，其中空间受限的检查区域优选地位于紧接于施涂装置的出口之后，即紧接在施涂装置的喷嘴开口之前，例如在0-100mm、尤其是0-70mm、特别是0-40mm的距离处。

此外，优选实施例具有分析评价单元，该分析评价单元在输入侧连接到传感器并且从传感器信号确定以下变量中的至少一个：

-离开施涂装置的涂覆剂射流的数量。以这种方式，例如，如果检查到的涂覆剂射流的数量与涂覆剂喷嘴的数量不对应，则可以检查到涂覆剂喷嘴的堵塞。

-至少一个涂覆剂射流的出射角度。以这种方式，可以检查到涂覆剂喷嘴的初期堵塞，因为这通常表现在相应涂覆剂射流的略微倾斜的出射中。

-涂覆剂射流相对于彼此的平行度。这也可以用于例如检查打印头的涂覆剂喷嘴的堵塞，因为涂覆剂射流于是可以以很小的角度射出，如上所述。

-至少一个涂覆剂射流的衰减长度，其中，衰减长度是最初连续的涂覆剂射流的长度，涂覆剂射流从该长度开始衰减成单独的涂覆剂液滴。这也可用于例如检查打印头的涂覆剂喷嘴的初期堵塞，因为涂覆剂喷嘴的堵塞导致更短的衰减长度。

-单独的涂覆剂射流在阀打开命令和随后检查到相关联的涂覆剂射流之间的延迟时间，由此为各个涂覆剂射流单独确定延迟时间。当控制用于打印头的各个涂覆剂喷嘴的各个阀时，可以补偿该单独的延迟时间。

-涂覆剂射流的单独涂覆剂液滴的尺寸。

-相邻涂覆剂液滴沿涂覆剂射流的距离。

关于清洁装置的结构设计，应当提及的是，清洁装置优选包括用于在清洁期间接收施涂装置或至少由施涂装置发射的涂覆剂射流的清洁容器。清洁容器优选具有插入开口，其优选布置在清洁容器的上侧，用于接收待清洁的施涂装置或至少由施涂装置发射的涂覆剂射流。插入开口优选地足够大以接收来自施涂装置的所有涂覆剂射流，而涂覆剂射流不会污染清洁装置的外表面。

在一个特定实施例中，清洁装置具有至少一个附加开口，在测量期间施涂装置将涂覆剂分配到该附加开口中，即用于清洁过程的开口和用于射流检查过程的至少一个附加开口。

优选地，至少一个清洁喷嘴布置在清洁容器中，用于从外部用清洁流体喷洒施涂装置。例如，清洁流体可以是用于水基流体或基于有机溶剂的流体的漂洗剂。这还包括除水和/或有机溶剂外还含有其它物质的混合物，例如润湿剂、助溶剂或其它添加剂。清洁喷嘴可以固定地布置在清洁容器中。然而，优选地，至少一个清洁喷嘴可移动地、例如可旋转地或可枢转地布置在清洁容器中，由此可以改善清洁效果。然而，清洁喷嘴也可以例如借助于缸线性地(来回地)移动。清洁容器的底侧可以具有排放口，以将涂覆剂和清洁剂的残留物排放到再循环系统中。此外，应该提到的是，至少一个干燥喷嘴优选地布置在清洁容器中，以便从外部将干燥气体(例如压缩空气)吹到施涂装置上。与清洁喷嘴类似，干燥喷嘴可以可旋转地或可枢转地安装或线性地(来回地)移动。

清洁喷嘴优选地从基本上线性的喷嘴布置、例如从槽缝式喷嘴或从布置成喷嘴排的多个出口喷嘴发射清洁剂的扁平射流。施涂装置还可以具有布置成喷嘴排的多个施涂喷嘴。在此，有利的是，清洁喷嘴的线性喷嘴布置基本上平行于施涂喷嘴的喷嘴排定向。清洁剂的扁平射流优选地从下方以相对于施涂喷嘴的射流方向成5-45°、特别是15-35°的角度倾斜地冲击施涂喷嘴排。有利的是，清洁剂的作用点不直接指向施涂喷嘴，以防止清洁剂进入施涂喷嘴或防止油漆从施涂喷嘴中冲出。

关于干燥喷嘴，应该提到的是，它也可以是固定的或可移动的。如果干燥喷嘴是可移动的，则其可以例如通过气动线性缸来移动。干燥喷嘴还优选地以扁平射流的形式从基本上线性的喷嘴布置、特别是从槽缝式喷嘴或从布置成喷嘴排的多个出口喷嘴中发射干燥气体。在此，干燥喷嘴的线性喷嘴布置优选地横向于施涂喷嘴的喷嘴排定向。

此外，清洁装置可包括保湿装置以保持施涂装置的出口喷嘴湿润。这种保湿装置可以例如包括浸渍有溶剂或使溶剂流动通过的槽、无纺布、海绵和/或多孔材料。例如，保湿装置还可包括用于溶剂的供应管线和/或排放管线。

此外，应该提到的是，本申请不仅要求保护根据本申请的具有集成的射流检查装置的清洁装置。相反，本申请还要求保护根据本申请的具有根据本申请的清洁装置以及用于移动施涂装置的多轴施涂机器人和控制系统的涂覆系统，其中，控制系统控制施涂机器人以及清洁装置和射流检查装置。在这点上，涂覆系统可能包括无冲洗且无干切割(trockenabschei)的涂装室。

最后，本申请还要求保护相应的操作方法，其中根据本申请的操作方法的各个步骤已经从前面的描述中得出，因此可以省去对根据本申请的操作方法的单独描述。

然而，应当提到的是，在根据本申请的用于清洁和射流测量的操作方法的范围内，可以连续执行几次。然后重复施涂装置(例如打印头)的清洁，直到施涂的涂覆剂射流的后续射流检查表明产生了正确的射流运送。通过清洁和射流测量的这种循环重复，有可能使用越来越加强的清洁程序。

附图说明

本申请的其它有利的进一步实施例在从属权利要求中指示并且在下面参考附图连同优选实施例示例的描述一起更详细地解释。附图示出了：

图1是根据本申请的具有集成射流检查装置的清洁装置的示意图，

图2是图1的清洁装置的另一示意图，

图3是根据图1和图2的清洁装置的插入开口的简化俯视图，

图4a是根据本申请的清洁装置的示意图，其中机器人将打印头定位在清洁位置，

图4b是图4a的变型，其中机器人将打印头定位在测试位置，

图4c是根据图4a-4b的清洁装置的操作的流程图，

图5是根据图1的清洁装置的修改的示意图，和

图6是根据本申请的涂覆系统的示意图。

具体实施方式

图1首先示出了打印头1，其施涂涂覆剂的多个涂覆剂射流2，其中涂覆剂射流2等距地对齐并且彼此平行。在附图中，仅示出了五个涂覆剂射流2。然而，实际上，打印头1可以发射更大数量的涂覆剂射流2。这里应该提到的是，涂覆剂射流2是从以线性喷嘴排方式彼此相邻布置在打印头1中的涂覆剂喷嘴发射的。

在附图中，涂覆剂射流2被发射到清洁装置4的插入开口3中，清洁装置4在此仅示意性地示出。

清洁装置4在其下侧具有用于排出残留的涂覆剂和漂洗剂的排放口5。

可以在清洁装置4中清洁打印头1。为此，如将详细描述的，打印头1下降到清洁装置4上。

然而，在图1中，打印头1处于检查位置，在该位置打印头1相对于清洁装置4升高。在该检查位置，结构上集成到清洁装置4中的射流检查装置能够测量由打印头1射出的涂覆剂射流2。

首先，射流检查装置包括背光源6，其引导光束7通过漫射器8，从而用漫射背光照射涂覆剂射流2。

此外，射流检查装置包括摄像机9，其在涂覆剂射流2之后设置在背光源6的光束7的光路中并且测量涂覆剂射流2。

背光源的光束7相对于涂覆剂射流2成角度β＝90°，相对于打印头1中的喷嘴排成角度α＝90°。

来自摄像机9的图像信号然后被转发到分析评价单元10，分析评价单元10分析评价图像信号并且可以确定例如涂覆剂射流2的数量、涂覆剂射流2的出射角度、涂覆剂射流2的衰减长度和其它变量。

这里需要说明的是，图中射流检查装置与清洁装置4是分开示出的。然而，这只是为了说明射流检查装置的操作。实际上，射流检查装置和清洁装置4形成一个结构单元。

图2和图3示出了图1中整个装置的其它视图，因此参考以上描述以避免重复。

在下文中，现在将描述根据图4a-4c的实施例，其中该实施例部分对应于上述实施例，以便参考以上描述以避免重复，其中使用相同的附图标记相应的细节。

从图4a和图4b可以看出，打印头1由具有串联机器人运动学机构的多轴涂装机器人11移动，涂装机器人11的结构本身是现有技术中已知的，因此不需要详细描述。

图4a示出了涂装机器人11如何将打印头1定位在清洁装置4上方的清洁位置。在该清洁位置，打印头1直接位于清洁装置4上方或甚至与其直接接触。在该清洁位置，打印头1的出口喷嘴可以通过从内部喷射到出口喷嘴上的清洁流体来清洁。

另一方面，图4b示出了涂装机器人11如何将打印头1定位在打印头1被抬离清洁装置4的检查位置。在该检查位置，涂覆剂射流2仍然完全进入清洁装置4的插入开口3中，而清洁装置4的外表面不会被涂覆剂射流2弄脏。然后摄像机9可以测量涂覆剂射流2，如上面已经解释的。

下面，将解释根据图4c的流程图。

在第一步骤s1中，打印头1移动到如图4a所示的清洁位置。

在随后的步骤s2中，打印头1在清洁位置被清洁装置4清洁。

随后，在步骤s3中，涂装机器人11于是将打印头1移动到图4b所示的检查位置。

在步骤s4中，打印头1于是射出涂覆剂射流2。

在步骤s5中，于是由摄像机9测量涂覆剂射流2。

如果随后的步骤s7中的分析评价表明涂覆剂射流2没有被正确地射出，则在重新清洁的情况下重复步骤s1-s6。

另一方面，如果分析评价表明涂覆剂射流2被正确地射出，则打印头1准备好在步骤s7中正常施涂涂覆剂。

图5示出了根据图1的实施例的修改，为了避免重复，参考图1的上述描述，其中，相同的附图标记用于相应的细节。

该实施例的一个特殊特征是背光源6的光束7以α＝0°的角度在涂覆剂射流2的射流平面中引导。

图6示出了根据本申请的具有清洁装置12的涂覆系统的示意图，该清洁装置由上级控制系统14经由电磁阀柜13控制。此外，图6示出了引导施涂装置并由控制器14控制的涂装机器人15。

最后，图中还示出了射流检查装置16，如上所述，该射流检查装置用于测量由施涂装置射出的涂覆剂射流。

此处的虚线表示射流检查装置16和清洁装置12形成一个结构单元。

这里应该提到的是，控制系统控制清洁装置12和射流检查装置16以及涂装机器人15。

本申请不限于上述优选实施例。相反，大量变型和变化也是可能的，它们也利用本申请的思想并因此落入保护范围内。

特别地，本申请还要求保护独立于所引用的相应权利要求并且特别是也没有独立权利要求的特征的从属权利要求的主题和特征。因此，本申请包括本申请的多个不同方面，这些方面彼此独立地享有保护。

附图标记列表

1打印头

2涂覆剂射流

3清洁装置的插入开口

4清洁装置

5排放口

6背光源

7背光源的光束

8漫射器

9摄像机

10分析评价单元

11涂装机器人

12清洁装置

13电磁阀柜

14控制单元

16射流检查装置

α背光源的光束与涂覆剂射流的平面之间的角度α＝90°或α＝0°

β背光源的光束与涂覆剂喷嘴的平面的角度β＝90°