发明内容

因此，本发明基于创建相应改进的涂覆方法和相应的涂覆设备的任务。

所述任务通过根据本发明的涂覆方法或根据本发明的相应涂覆设备来解决。

根据本发明的涂覆方法首先规定，限定在待涂覆的部件的部件表面上待产生的图案，所述图案是由轮廓勾勒出的表面区域。在本发明的上下文中使用的图案的概念应当以一般意义来理解并且包括例如图形、字、图片、字母、数字和其它可能的设计以及涂覆对象(例如机动车辆车身的车顶梁、挡泥板等)的部分表面。

图案由操作者以适当的方式并借助于诸如软件的辅助，半自动或全自动地分为轮廓部分和区域部分。在进一步的步骤中，根据以这种方式确定的信息(部分表面)手动、半自动或全自动创建路径程序。

此外，根据本发明的涂覆方法，依据已知的涂覆方法规定，优选地使用如上文关于本领域技术状态已经提到的喷嘴施涂器(例如打印头)在期望的图案的预定的轮廓内对部件表面进行区域涂覆。

根据本发明的涂覆方法现在的特征在于，沿着图案的轮廓的至少一部分用涂覆剂对部件表面进行锐边涂覆。因此，在本发明的上下文中，图案在轮廓内被区域性地填充，而图案的轮廓或轮廓的部分(例如前端边缘)用锐边进行描迹。

在这里应该提到的是，在本发明的范围内，这两个涂覆步骤的各种顺序是可能的。本发明的一种变体设想，首先在轮廓内进行部件表面的区域涂覆，然后沿着图案的轮廓进行锐边涂覆。然而，替代性地也可以首先绘制图案的轮廓，然后是轮廓内的区域涂覆。

此外，应该提到的是，在预定的图案的轮廓内的区域涂覆优选以比沿着轮廓的锐边涂覆更大的面积涂覆性能进行。在本发明的上下文中使用的术语面积涂覆性能限定了一定单位时间内涂覆在部件上的面积的大小，即涂覆面积与所需涂覆时间的比率。

在喷嘴施涂器作为施涂装置的情况下，面积涂覆性能的这种变化可以例如通过启用或停用喷嘴施涂器的多个喷嘴来实现。因此，轮廓内的区域涂覆可以用大量启用的喷嘴来完成，而沿着图案的轮廓的边缘涂覆可以用较少数量的启用的喷嘴来完成。例如，可以使用少于20、10、5个或甚至仅喷嘴施涂器的一个喷嘴来完成沿着图案的轮廓的锐边涂覆。

然而，区域涂覆和锐边涂覆的面积涂覆性能的变化也可以以其它方式进行。例如，可以改变施涂的涂覆剂的流动速率，为此可以改变施涂压力。

此外，应该提到的是，在根据本发明的涂覆方法中，优选地由机械手在部件表面之上移动施涂器(例如喷嘴施涂器)。机械手优选是具有串联机器人运动学的多轴涂覆机器人。机械手的另一种可能性是x-y或x-y-z线性轴系统，其中施涂器附接到所述轴中的一个，并且这些轴以使得施涂器可以移动到待涂覆的表面上的任何位置的方式相互附接并相互关联。

在前述的沿着图案的轮廓的锐边涂覆中，机械手以一定的移行速度沿着图案的轮廓移动施涂器，所述施涂器施涂一定流动速率的涂覆剂。然而，根据图案的形状和轮廓的形状，施涂器通常不可能以恒定的移行速度在部件表面之上移动。例如，施涂器必须在拐角点处、通常在具有不连续方向进展的轮廓点、弯转点或弯折处减速并再次加速。在施涂的涂覆剂的恒定流动速率的情况下，这将由于移行速度的变化而使得部件表面上的涂层厚度相应变化。通过根据移行速度调整涂覆剂的流动速率，可以防止部件表面上的涂层厚度的这些不期望的变化。因此，移行速度的降低则使得涂覆剂的质量流量相应减少，而移行速度的增加也需要涂覆剂的质量流量的相应增加。

然而，根据移行速度的涂覆剂的流动速率的上述调整在所有情况下都不足以在部件表面上实现恒定的涂层厚度，或者在技术上并不总是可行的。例如，具有串联机器人运动学的涂覆机器人很难在机器人路径中实现直角弯折。因此，也可以有利地不连续地沿轮廓移行，而是以机械手可以轻松移行的多个路径区段沿轮廓移行，因为它们没有拐角、弯折或弯转点。在相继的路径区段之间，施涂器于是中断涂覆剂的输送并在所述涂覆暂停期间开始下一个路径区段。

将待移行的图案的轮廓细分为多个相继的路径区段对于问题点、例如轮廓中的弯折特别有用。在本发明的上下文中使用的术语“问题区域”优选地是指所使用的机械手仅可以在移行速度急剧下降、例如移行速度下降超过50％、70％、80％或90％的情况下不间断地通过相应的问题区域这样的事实。

根据机械手类型、机械手的刚度和/或由机械手、移行轴、基板和/或施涂器的能力组成的整个系统，可能的半径和/或加速距离可以不同。

如果要自动创建机械手的运动路径程序，则将上述参数输入或存储在为此所需的软件中。

此外，需要提到的是，机械手优选地在涂覆紧接相继的路径区段之间在问题点处执行无弯折的开始运动，以便再次接触紧接其后的路径区段。

在本发明的一个变体中，轮廓的锐边涂覆是用在射流的纵向方向上接续的涂覆剂射流、优选地沿着整个轮廓进行的。

然而，在本发明的另一个变体中，轮廓的锐边涂覆首先用在射流的纵向方向上接续的涂覆剂射流进行，然后用由在射流的纵向方向上不接续的大量液滴组成的液滴射流进行。

在本发明的范围内，图案的区域涂覆和/或轮廓的锐边涂覆可以用在射流的纵向方向上接续的涂覆剂射流和用由在射流的纵向方向上不接续的大量液滴组成的液滴射流交替地进行。不同射流形式(液滴射流或接续射流)之间的这种交替可以是时间上的，也可以在轮廓内的图案与轮廓本身之间交替。

上面已经简要提到，在本发明的范围内，有可能首先在表面之上施涂轮廓内的图案，然后才描迹轮廓。在本发明的范围内，有可能在将图案施涂到表面之后，首先使用测量系统(例如光学测量系统)来确定最初仍然模糊的轮廓的空间取向和位置，使得可以以精确配合来追踪轮廓。

然而，替代性地，首先可以在整个表面之上预先绘制轮廓，然后将轮廓内的图案涂覆。在这种情况下，可以在预先绘制轮廓之后，首先借助于测量系统确定轮廓的空间位置和取向，使得随后可以以精确配合在预先绘制的轮廓内区域性地涂覆图案。

前述测量系统可以附接到机械手，然后与机械手一起移动。然而，替代性地，测量系统也可以与机械手分开地布置在固定位置。

优选地，测量系统光学地操作并且为此具有至少一个摄像机和一个图像分析处理单元。

在本发明的一个变体中，轮廓内的区域涂覆是用与沿着轮廓的锐边涂覆相同的涂覆剂进行的。

然而，在本发明的另一个变体中，为此目的使用不同的涂覆剂、特别是具有不同颜色的涂覆剂。

此外，在本发明的范围内，可以针对不同的图案用不同的涂覆剂进行区域涂覆。此外，对于不同的轮廓，也可以使用不同的涂覆剂进行锐边涂覆。

上面已经简要提到，由于涂覆剂的内聚力，施涂到部件上的涂覆剂液滴或涂覆剂路径在施涂之后会聚成连续的涂覆剂膜，这在原则上是期望的。然而，这种会聚仅在涂覆剂施涂之后的特定流动时间内才有可能。如果对轮廓和区域涂覆使用相同的涂覆剂，则基本上期望轮廓和内表面融混在一起。在这种情况下，图案的区域涂覆和沿着轮廓的锐边涂覆优选地以比流动时间短的时间间隔进行，使得用于轮廓和表面的涂覆剂可以融混在一起。

然而，在用于轮廓和内表面的不同涂覆剂的情况下，特别是在用于轮廓和内表面的不同颜色的涂覆剂的情况下，涂覆剂的这种会聚恰好是不期望的。在这种情况下，图案的区域涂覆和沿着轮廓的锐边涂覆优选地以大于流动时间的时间间隔进行，使得用于轮廓和内表面的不同涂覆剂不融混在一起。

通常，应该提到的是，涂覆剂优选地由不发射喷雾射流而是狭窄受限的涂覆剂射流的施涂器来施涂。因此，所述施涂器可以是打印头，如从现有技术原则上已知的。

例如，涂覆剂射流可以由在射流的纵向方向上彼此分离的涂覆剂液滴组成。然而，替代性地，涂覆剂射流也可在射流的纵向方向上是接续的。

上面已经简要提到，施涂器优选地由机械手、优选地是具有串联机器人运动学或线性轴系统的多轴涂覆机器人在部件表面之上移动。

如果机械手具有高空间定位精度和/或可重复性，其优选地比5mm、2mm或甚至0.5mm更精确，则在这里是有利的。这很有用，使得可以将图案的轮廓和内表面施涂成精确地彼此配合。

关于所施涂的涂覆剂的类型，本发明不限于涂料、例如单组分涂料、双组分涂料、水性涂料或溶剂型涂料。相反，涂覆剂也可以是粘附剂、结合剂、底漆、膏状材料、密封剂或绝缘材料。

此外，应该提到的是，涂覆剂优选地以施涂器与部件表面之间的一定的施涂距离被施涂，所述施涂距离优选在1mm-80mm、5mm-50mm或10mm-50mm的范围内。

此外，应该提到的是，本发明不仅要求保护上述根据本发明的涂覆方法。相反，本发明还要求保护执行根据本发明的涂覆方法的相应涂覆设备。

因此，根据本发明的涂覆设备首先包括用于施涂涂覆剂的施涂器、优选为喷嘴施涂器或打印头。

此外，根据本发明的涂覆设备包括用于在部件表面之上移动施涂器的机械手，优选地是具有串联机器人运动学或线性轴单元的多轴涂覆机器人。

此外，根据本发明的涂覆设备包括用于控制机械手和施涂器的控制系统，其中，所述控制系统可以包括硬件部件和软件部件并且可以被分布到不同的零件和部件。控制系统被设计成使得涂覆设备执行根据本发明的上述涂覆方法。

为此，根据本发明的涂覆设备还可以包括上面已经提到的测量系统。

最后，本发明还要求保护相应的控制程序，当所述控制程序在控制系统上执行时使施涂系统执行根据本发明的涂覆方法。所述控制程序可以存储在计算机可读介质(例如，计算机存储器、USB棒、CDROM、DVD、存储器卡等)上，使得其上存储有控制程序的计算机可读介质也受到保护。