用于评估材料束质量的计算机支持的方法以及计算机程序与流程

本发明尤其涉及一种用于模拟借助于沿着在工件的表面上延伸的涂覆轨道运动的涂覆装置将材料束涂覆到工件上的计算机实现的方法。

背景技术：

粘性材料束、例如粘合材料束或密封材料束在工业上大多自动化地涂覆到工件上，其方式是涂覆装置借助于机器人沿着在有关的工件的表面上延伸的涂覆轨道运动并且将材料释放到工件表面上。在此，多个参数影响涂覆到工件上的材料束的形状和尺寸。尤其应该提到的是体积流量和借以将材料穿过涂覆喷嘴进行涂覆的压力、喷嘴与工件表面的间距、喷嘴相对于工件表面的速度、材料类型以及材料温度以及多个关于材料、涂覆装置、工件和环境的其他参数。尤其在涂覆装置开动中可能困难的是，将该涂覆装置调节成，使得以期望的方式实现材料涂覆并且所涂覆的材料束满足要求。此外，在涂覆过程期间参数的变化、例如温度变化可能导致所涂覆的材料束以不期望的方式变化。

技术实现要素：

因此本发明的任务在于，降低用于确定令人满意的材料涂覆所需的参数的耗费。该任务按照本发明通过具有权利要求1的特征的模拟方法解决。有利的进一步改进方案是从属权利要求的技术方案。

本发明基于如下构思，尤其是在涂覆装置开动之前模拟材料束的涂覆。为了这个目的，预定参数组并且将其存储在数据存储器中，该参数组包含对材料束的横截面值产生影响的参数。材料束的横截面值在横截面的形状和尺寸方面表征该材料束的横截面。参数可以涉及：表征材料的参数如材料类型、材料的粘性或温度；涂覆装置的参数如体积流量、施加到材料上的压力、涂覆喷嘴的横截面、该涂覆喷嘴与工件表面的间距或该涂覆喷嘴相对于工件表面的速度；以及环境参数如例如环境温度。在材料涂覆的模拟中，给位于在涂覆轨道上的涂覆位置分别配置一个横截面值，该横截面值由在相应涂覆位置上预定的参数组确定。适宜地，在数据存储器中存储有多个参数组以及对于每个参数组根据经验确定的横截面值。于是，数据处理单元(其适宜地是计算机)对于每个预定的参数组借助于数据存储器确定配置给该参数组的横截面值，或者从数据存储器读出该横截面值。然而，也可能的是，数据处理单元借助于算法从预定的参数组计算出横截面值。以这种方式产生横截面值沿着涂覆轨道的接连排列，所述横截面值按照涂覆位置的接连排列以预定的彼此间距设置。

为了也在各涂覆位置之间获得材料束的模拟，优选的是，材料束的模拟在各涂覆位置之间通过内插实现，其方式是给在各涂覆位置之间的每个位置配置通过数据处理单元借助于内插确定的横截面值。因此不必要的是，涂覆位置彼此过密地设置，这将需要巨大的计算能力。

涂覆轨道可以是直线，在该直线上涂覆位置以预定间距直线地接连排列。直线是真实涂覆轨道的适用于大多数涂覆情况的简化，所述真实涂覆轨道大多数多次弯曲。然而也可能的是，涂覆轨道是至少二维的线，从而在模拟时同样可以示出曲线以及上升和下降变化曲线。

一种优选实施形式规定，将在涂覆位置上根据预定的参数组所确定的横截面值与预定的额定值进行比较，以评估材料束的质量。以这种方式可能的是：对所模拟的材料束在其质量方面进行评估，并且当与额定值的偏差太大时，则必要时以改变的参数模拟另一材料束。此外，优选的是，在各涂覆位置之间的位置上通过内插确定的横截面值同样与预定的额定值进行比较，以评估材料束的质量。

附图说明

在以下根据在附图中示出的实施例更详细解释本发明。在此，示出：

图1示出一种涂覆到工件表面上的材料束；

图2示出模拟的材料束的一个区段；

图3示出模拟的材料束的一个区段，其中各个分区段的质量是可辨识的；

图4示出一种粘合材料涂覆装置；以及

图5示出一种模拟方法的方框图。

具体实施方式

在图1中示出的由粘性材料、尤其是粘合材料或密封材料制成的材料束10被涂覆到工件14的表面12上。按照图1的视图仅示例性地可见，但是基本上对应于典型的材料束的视图。材料束10在起始位置16开始并且在终点位置18结束。材料束10具有较大横截面的区域20以及较小横截面的区域22并且可以分为直线部分24和弯曲的部分26。

按照本发明的方法能实现将材料束10涂覆到工件14上的模拟。材料束10的横截面的尺寸和形状在该材料束的每个位置上与多个参数有关。这些参数包括用于材料涂覆的涂覆装置的参数、例如体积流量或在涂覆时施加到材料上的压力、材料所流出的喷嘴的类型、在此尤其是该喷嘴的横截面、喷嘴相对于工件14运动的速度，以及该喷嘴与工件表面12的间距。此外，对束横截面的形状和尺寸产生影响的参数是材料特定的参数、如材料的类型和材料的粘性及其温度，以及环境特定的参数如环境温度、空气湿度等。

所述模拟通过数据处理单元52实施，该数据处理单元具有数据存储器54(参见图4)。在数据存储器54中存储有多个参数组，其中每个参数组包含用于上述参数中每个参数的值。为这些参数组中的每个参数组都配置了材料束10的根据经验确定的一个横截面值并且将该横截面值存储在数据存储器54中，该横截面值包含材料束10的在材料涂覆中利用在参数组中预定的参数获得的横截面的尺寸和形状。在按照本发明的模拟中，首先给沿着在工件表面12上的涂覆轨道28彼此以预定的间距设置的多个涂覆位置30分别配置一个参数组，该参数组包含预定用于材料涂覆的参数。然后，如图2中所示那样给涂覆位置30配置束横截面的二维视图，所述二维视图由数据存储器54作为属于在有关的涂覆位置30上预定的参数组读出。如图2中所示，可视化为薄片的横截面值32已经形成在相应的涂覆位置30上存在有关的参数组时要期望的材料束10的良好的可视化。在各涂覆位置30之间，通过内插实现材料束10的模拟，其方式是给在各涂覆位置30之间的每个位置配置通过数据处理单元52借助于内插确定的横截面值并且用该横截面值填充在各涂覆位置30之间的间隙。

如图3中所示，通过模拟获得的材料束10的视图可以与额定值比较。因此可以检查：在涂覆过程中所选择的参数组是否适合用于产生期望形状的材料束10。在该检查中，将通过模拟获得的横截面值32与额定值进行比较，并且材料束10在其可视化中被划分为其不偏离或尚可忍受地偏离该额定值的区段34以及其不可忍受地偏离该额定值的其他区段36。在可视化中，区段34、36可以用颜色突出。然后，可以通过改变用于其他区段36的参数组的方式重复模拟。如果在模拟中获得对于应用而言看起来可接受的材料束10，那么可以在涂覆实际的材料束10时使用在模拟中所使用的预定的参数组。

按照图4的用于将粘合材料涂覆到用于机动车的车身构件42上的涂覆装置40具有机器人44，在该机器人的机器人手臂46上装配有用于粘合材料的涂覆装置48。涂覆装置48具有涂覆喷嘴50，该涂覆喷嘴由机器人44沿着涂覆轨道而与工件42间隔开地在该工件表面之上运动。从涂覆喷嘴50中将粘合材料加载压力地施加到工件42上。机器人44并且因此涂覆装置48相对于工件42的运动借助于机器人控制单元来控制，该机器人控制单元连同对材料涂覆进行控制的涂覆控制单元一起是控制装置56的组成部分。自身不言而喻的是，除了涂覆装置48运动之外工件42也可以运动，其中，对于本发明仅重要的是，涂覆装置48和工件42相对于彼此运动。此外，控制装置56具有数据处理单元52，该数据处理单元为了控制粘合材料涂覆而提供之前在模拟中所确定的参数。

在图5中，以方框图阐明模拟方法。在此，方法步骤60涉及涂覆位置30在涂覆轨道28上的确定，方法步骤62涉及读出参数组并且将其配置给涂覆位置30。方法步骤64涉及读出束横截面的属于参数组的视图，而方法步骤66涉及将这些视图配置给涂覆位置30。可选的方法步骤68涉及在各涂覆位置30之间的内插，方法步骤70涉及将配置给各涂覆位置30的束横截面与额定值进行比较。如果所有束横截面位于在围绕额定值的公差范围内，则在方法步骤72中实现将该参数组传输给涂覆装置40。如果单个或所有束横截面偏离相应的额定值太多，则通过改变引起偏离束横截面太多的参数组的各个参数的方式来重复方法步骤62。

总之，应该指出以下几点：本发明涉及一种用于模拟借助于沿着在工件14的表面12上延伸的涂覆轨道28运动的涂覆装置将材料束10、尤其是粘性的粘合或密封材料束涂覆到工件14上的方法，其中，给在涂覆轨道28上以预定的彼此间距设置的涂覆位置30配置材料束10的横截面值32，该横截面值在横截面的形状和尺寸方面表征材料束10的横截面，并且在每个涂覆位置30上的横截面值32借助于数据处理单元52分别由预定的参数组确定，所述参数组包含对在相应的涂覆位置30上的材料涂覆产生影响的参数。