緊湊的塗裝室及方法

2023-04-30 11:45:11

專利名稱：緊湊的塗裝室及方法
緊湊的塗裝室及方法相關申請的交叉引用本申請要求分別於2008年6月5日和2008年6月6日申請、編號分別為 61/059，170和61/059，555的美國臨時專利申請的優先權。每件上述申請的內容以參引的方式全部合併於本申請。
背景技術：
用於機動車塗裝的塗料或覆層塗敷在機動車裝配廠中通常必需大型的、昂貴的裝 置。降低成本和提高工廠效率的持續努力導致需要增設較小的塗裝工廠，這是因為較小的 塗布裝置在操作期間通常比較大的裝置消耗更少的能量。而且，較小的塗布裝置增強了安 裝靈活性，提供了工廠地面面積的更大利用率。對質量和環境的關注通常需要大型塗布裝置，大型塗布裝置具有用於塗敷不同塗 布層的分離室，例如，內側塗料層與外側塗料層。例如，通常沿塗布裝置生產線分離地設置 內側塗裝室和外側塗裝室。設置分離的內側和外側室是為了確保在塗敷不同塗布層時，尤 其是在不同的層中塗敷不同的材料時，使覆層材料的噴濺降到最小。因此，在傳統上，內側 和外側室彼此分離，並且包括分離的支持系統，例如覆層廢物處理機構，塗敷機器人的手控 備份區等。因此，存在對如下塗布裝置的需求，即與具有分離室的常規塗布裝置相比，允許在 縮小的地板面積內塗敷不同的塗布層和/或不同的覆層材料。


現在參照附圖，詳細地示出了典型的示例。雖然附圖表示了一些實例，但是，這些 附圖不是必須地按照比例繪製，並且，為了更好的例示和解釋本發明，某些特徵可能被放 大、移除或者局部剖開。此外，這裡提出的典型示例不是試圖窮盡或限制或者限定附圖中所 示出的和下述具體實施方式
中所揭示的精確的形式和構造的主張。在附圖中圖IA示出了典型塗布裝置的軸測圖；圖IB示出了另一典型塗布裝置的軸測圖；圖IC示出了又一典型塗布裝置的軸測圖；圖ID示出了又一典型塗布裝置的軸測圖；圖2示出了位於典型塗布裝置內的待塗車身的軸測圖，所述車身包括多個塗敷 區；圖3示出了用於將覆層材料塗敷到物體上的典型工序的工序流程圖；以及圖4示出了用於塗布裝置分級的典型工序的工序流程圖。
具體實施例方式這裡揭示了塗布裝置的不同典型示例、將覆層材料塗敷到物體上的方法和塗布裝 置降級的方法，即在其中的一個機器人發生故障過程中再分配塗敷機器人的任務。這裡所提供的塗布裝置實例通常包括機動車裝配廠中的塗裝室，但是，也可能是更多種類的其他 應用。一般地，塗布裝置或者塗裝室可能提供塗敷諸如底漆和中間塗層塗料的覆層材 料，塗敷機器人在塗布裝置或者塗裝室中將覆層材料同時塗敷到車身的內側和外側。典型 塗布裝置包括第一部分，其中，塗敷機器人定位於高、低軌道上，同時將底漆塗敷到車身上， 包括車身的內側表面和外側表面。還可能包括第二部分，其中，中間塗層塗料材料同時塗敷 到機動車車身的內側表面和外側表面。如典型具體實施方式
所述，塗敷機器人在有些情況 下包括構造成使塗敷機器人有選擇地作為開啟機器人操作的附屬部分。通過使塗敷機器人 有選擇地作為開啟機器人操作，可減少塗裝室內的機器人總數。塗布裝置還可包括用於塗料塗敷廢物處理的擦洗器。塗料塗敷廢物處理限定在塗 裝室內圍繞每個塗敷機器人的預定長度。此外，揭示了在塗裝室內塗敷物體(例如，機動車車身)的方法。典型方法可包括 將第一塗料層同時塗敷到物體的第一和第二部分上，例如，物體的內側表面和外側表面，接 著將第二塗料層同時塗敷到物體的第一和第二部分上。還揭示了用於使塗布裝置降級的方法。典型方法通常包括用於選擇替換機器人， 或者執行以前分配給已經發生故障(部分地或者全部地)機器人的任務的機器人。這些任 務或許是優先的，例如，替換機器人可能在塗敷發動機室之前塗敷汽車的外側，在塗敷門框 之前塗敷發動機室。這樣，優先完成高度可見或者勞動密集的任務。例如，如果分配去塗敷 汽車外側的塗敷機器人不再可用，所述方法可將以前分配去塗敷門框的機器人再分配去塗 敷汽車的外側。如果塗敷機器人構造成還用作開啟機器人，這個方法可進一步增強成如果 分配到開啟任務的機器人不可用，塗敷機器人可以介入並且執行開啟操作。現在轉向圖1A-1D，更詳細地描述了典型的塗布裝置或者塗裝室100。圖IA和IB 例示了車身200連續移動地通過塗裝室的典型的線性塗布操作。當車身200通過塗裝室， 多個機器人102a、b、c、d、e、f、g、h、i、j (統稱102)操作塗敷機動車，包括其外側表面和內 側表面。機器人102可包括任何適宜的覆層塗敷機器人，例如，多軸機器人(如6軸或者7 軸機器人)，所述多軸機器人能夠允許機器人執行塗敷和/或配合塗敷操作的處理操作的 各種運動或移動。機器人102還可將例如底漆和中間塗層的不同類型的材料塗敷到車身 200上，以便影響整個覆層/塗漆操作。如圖所示，為了安裝裝配機器人102，設置了包括上 部軌道104和下部軌道106的軌道系統。具體地，上部軌道l(Ma、b (統稱104)可支撐6個 機器人10h、b、C、d、e和f沿通常平行於車身200的路徑的一般縱向方向移動。可以理解 的是，可以使用少於6個機器人，塗裝室100內的機器人數量可更少。如圖所示，機器人l(^a、b、d、g和j可以用諸如車身200的內側和外側表面上底漆 的第一覆層材料塗布車身200。隨後，機動車車身200沿箭頭103的方向前行通過塗裝室， 機器人102g、j、e、f和c可以用第二覆層材料塗敷車身200，例如著色中間塗層。如下面所 更詳細地描述的，機器人102可以構造成既作為塗敷機器人也作為開啟機器人操作。而且， 當塗敷完中間塗層後，另一機動車車身(圖中未示出)可在室IOOa內進行底漆塗敷。圖1中所例示的塗敷機器人102通常構造成當車身200沿方向103通過塗裝室時， 將覆層材料塗敷到車身200上。機器人102中的每一個可以設有構造成將塗料材料塗敷到 車身上的霧化噴嘴108。例如，美國專利6，189，804,6, 360，962和6，623，561中一般地提供了不同的霧化噴嘴，它們以參引的方式全部合併於本申請。霧化噴嘴還能夠將不同的材料塗敷到物體200上，甚至是連續地進行塗敷。例如， 必要時，霧化噴嘴108能夠例如向車身200的一部分塗敷第一覆層材料，例如，向外側塗敷 底漆，隨後例如向車身200的另一部分塗敷第二覆層材料，例如向外側表面塗敷中間塗層。 美國專利申請12/300，741，即美國國家階段申請WO 2007/131636，中也提供了這種霧化噴 嘴的不同實施例，它們以參引的方式全部合併於本申請。因此，霧化噴嘴108在可不混合任 何在塗敷後仍保留在霧化噴嘴108內的在先覆層材料的前提下塗敷第二覆層材料。這樣， 機器人102可在同一塗裝室IOOa將諸如塗料的不同覆層材料塗敷到車身200上。機器人 102甚至單個地能夠連續地塗敷不同的覆層材料；例如，既定機器人102可向既定車身或物 體塗敷底漆、中間塗層和透明塗層。作為該能力的一部分，霧化噴嘴108可包括清潔特徵。例如，如圖IB所最佳示出 的那樣，機器人102具有配合的清潔洗滌筒體112。清潔洗滌筒體112允許霧化噴嘴108插 入筒體112中使清洗液體循環通過霧化噴嘴108，從而一般地完全去除進行塗敷後殘留在 霧化噴嘴108內的微量覆層材料。各種機器人102可受到與塗裝室配合的中央運動控制器(圖中未示出)的控制。 例如，在塗敷操作過程中，所設置的移動控制器通常可向機器人102提供關於運動的指令。 應當理解的是，這些指令可基於機動車車身200的詳情輸入。而且，控制器還可包括計算 機可讀介質，該介質包括執行作為這裡所論述工序和方法的一部分的不同任務的可執行指 令。如上所述，室IOOa包括軌道系統，所述軌道系統包括上部軌道104和下部軌道 106，而上部軌道104和下部軌道106通常允許在室IOOa內的不同位置有選擇地布置機器 人102，從而塗敷塗布層和/或施加其他功能，如，開啟機動車的封閉面板。上部軌道104和 下部軌道106中的每一個均通常沿平行於待塗敷物體通過塗裝室時所限定的路徑延伸。這 樣，每個機器人可緊固到相應的軌道104或106上以便沿軌道運動。為塗敷不同的覆層材料，例如塗料，機器人通常可進行分組。在另一實施例中，機 器人102a、102d和102i可協作地將第一底漆塗敷到車身200的內側和外側部分。而且，機 器人102b、102g和102 j可分成一組，將塗料的底層塗敷到車身200的發動機艙(內側)和 頂部面積(外側)。為將外側中間塗層塗敷到車身200上，例如，機動車的內側表面和外側 表面，機器人102c、102e、102f和102h中的每一個均可進行分組。這些所討論的具體分組可能是很方便的，因為用於塗敷既定覆層而分成一組的機 器人通常沿塗裝室IOOa的縱向方向(如方向10 布置成彼此相鄰近。儘管從在塗裝室 IOOa的單個區域將特定的塗料塗敷到車身200上的角度看，這些分組是方便的，但可實施 用於塗敷一層或更多層塗料的機器人102的任何其它分組，該分組也是很方便的。塗敷於機動車的不同覆層可有利地具有減少的自然乾燥時間，自然乾燥時間包括 預定周期，在預定周期之後，覆層在塗層上一層先於後一層地進行塗敷。應當理解的是，當 自然乾燥時間由於塗料產品減少時，可減小典型塗裝室100的尺寸。現在轉向圖1B，將進一步詳細描述機器人的操作。儘管機器人102通常描述成能 夠將覆層材料，如底漆或塗料的中間塗層，塗敷或者塗覆到物體上的塗敷機器人，機器人還 可構造成執行在將覆層材料塗敷到機動車上的過程中可能是必需的其它任務。例如，機器人102中的每一個均可構造成操縱相對於機動車處於開啟和關閉位置之間的機動車封閉 板，如門、發動機罩或者行李箱蓋。這一構造有利地允許機器人102執行除塗敷所需要的覆 層材料功能外，開啟和關閉機動車的封閉板的附加功能允許將覆層材料塗敷到機動車的所 有表面上。機器人102可設有允許機器人102抓住封閉板的一部分的特徵。例如，如圖IB 中所示，鉤110可設置於機器人手腕上，以允許機器人10 在需要時開啟和關閉機動車200 的發動機罩(或門、或卡車頂部)。通過設置具有開啟和關閉機動車的部分的塗敷機器人， 由於需要更少的機器人，從而可降低成本。 如上簡述，塗裝室100通常構造成將覆層材料塗敷到機動車200的不同部分。圖 IC是機器人102同時將覆層材料塗敷到機動車車身的外側和內側表面的典型視圖。外側塗 層可通過機器人102p塗敷到機動車車身200的門面板202的外表面204a，同時，通過內側 塗層機器人102q將內側塗布層塗敷於門面板202的內表面204b。第三機器人102ο通常相 對於機動車車身200可操縱門202，如開啟和關閉門202，以塗敷門202的內側和外側表面 204a 和 204b。
由於在一些實施例中，機器人102p和102q通常可同時將溼覆層材料塗敷到門202 上，可能必需設置一個裝置以防止在門和車身表面都仍然是溼的時候二者之間互相接觸。 例如，可設置門夾(圖中未示出)，在門回到其關閉位置時，門夾通常將門(或任何其他封閉 板)與車身間隔開。在一個已知實施例中，門夾接合門和車身的衝撞器特徵，從而將它們間 隔開而不接觸門或車身的可見部件。如圖IA所最佳看見的那樣，塗裝室還可包括與塗裝室IOOa內的每個塗敷機器人 102連通的擦洗器300，即塗料塗敷廢物處理區。來自每個機器人102的塗料廢物通過塗料 塗敷廢物處理300運走。塗料塗敷廢物處理或者擦洗器300限定圍繞每個塗敷機器人102 的預定長度。也就是說，每個塗敷機器人102通常容納在單個塗裝室IOOa內，塗裝室IOOa 的長度通常由服務於塗裝室IOOa中機器人102的擦洗器或者廢物處理系統300的縱向長 度限定。如圖1A、1B和IC中的典型塗裝室所一般地例示的，這裡所描述的各種特徵和方法 通常允許在單個塗裝室100內設置外側和內測塗敷機器人。如圖ID所示，為了更靈活地塗敷塗布層，還可設置橫向軌道。例如，可設置水平 延伸地通過塗裝室IOOd的橫向軌道250，用來支撐附加的機器人102y。而且，在與設置橫 向軌道250的端部縱向相對的塗裝室IOOd的端部可設置附加的橫向軌道(圖中未示出)。 這可在機動車車身200進入塗裝室和機動車車身200離開塗裝室的兩個端點增加兩個附加 的機器人。通過設置附加的塗敷機器人，可在甚至更大壓縮的車間面積上塗敷附加的塗層。 在這一實施例中，可能的是，機器人102涉及底漆和其他機器人，在同一塗裝室內執行其他 塗層操作，例如中間塗層和透明塗層塗敷操作。如圖ID所示，該實施例具有一個或多於一 個橫向軌道，還可分別包括上部軌道和下部軌道104、106，用來支撐附加的機器人102。現在轉向圖2，圖2顯示機動車200具有不同外側塗敷區1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、 11、12、13、14、15和16。箭頭20表示沿機動車200表面的塗敷機器人的路徑，所述路徑由 塗敷機器人可用的一套計算機指令限定，所述塗敷機器人被分配用來將覆層塗敷到任何給 定區域。區域1-16中的每一個表示分配給塗裝室100內機器人102中的一個的外側層塗 敷區。雖然圖2中未示出，可同樣設置機動車車身200內側部分的塗層塗敷區。例如，參照上述圖1A，不同機器人可同時塗敷機動車的不同部分，包括將覆層材料同時塗敷到內側和 外側表面上。在典型實施方式中，與每個區域配合的計算機指令可提供給塗裝室內的每一 個機器人。如下所述，通過使所有機器人可得到指令，典型實施方式的塗敷系統可提供一種 即使一個機器人發生故障仍可連續塗敷操作的方法。應當注意的是，區域1-16比常規的小得多。例如，在現有技術中，6個水平區域1、 7、8、9、15和16可分成2個區域，左區域和右區域。通過將水平表面分成較小的塊，附加的 機器人能夠將覆層塗敷到機動車200上。因此，這有助於減小指定區域的尺寸，以便使機器 人102具有更大的靈活性，這還可能受到待塗敷覆層或塗料的物體的整體尺寸和複雜度的 影響。因此，區域1-16的特殊尺寸可能不僅受到機器人任務更大靈活性的需要的影響，還 受到機動車的整體尺寸和表面複雜度的影響。現在轉向圖3。圖3例示了用於在塗布裝置中為物體上覆層的工序301。工序301 可一般地由302開始，此時，諸如底漆的第一塗料層利用第一組機器人塗敷到機動車車身 的內側和外側表面上。在特定應用中，隔離的底漆材料可塗敷到機動車車身的內側和外側 表面。然後，工序301繼續執行304。在304，諸如中間塗層的第二塗料層利用第二組機器 人塗敷到機動車車身的內側和外側表面。如上所述，典型的塗裝室100通常允許在單個塗裝室100內塗敷內側和外側塗料 層。進一步地，在單個塗裝室100內，可對第一機動車車身執行工序304，同時，對第二機動 車車身執行工序302。可替換的是，第一和第二層可以方便的任意順序，一層接一層地依次 塗敷。在工序306，塗料塗敷廢物可經由塗料塗敷廢物處理從第一和第二塗敷機器人運 走。塗料塗敷廢物處理可限定圍繞第一和第二塗敷機器人中的每一個的預定長度，並且可 以在任何時候進行塗料塗敷廢物處理。可以預料的是，在一些應用中，擦洗器的預定長度 可小到45英尺，結果，在單個塗裝室IOOa內設置所有內側和外側機器人。然後，結束工序 301。現在轉向圖4。圖4描述了用於塗布裝置降級的典型工序。由於至少一個塗敷和/ 或開啟機器人部分或全部地發生故障，使塗布裝置降級通常包括重新分配具有不同塗敷和 與塗布操作配合的處理任務的機器人。例如，塗敷機器人需要檢修，變得不能工作，或者不 能用於塗敷覆層材料、操縱機動車的封閉板，或執行在正常操作期間分配給它的其他任務， 必須使另一機器人執行該任務。如果多個機器人變得不可用，則必須進行進一步重新分配。 而且，可能必需在剩餘機器人中重新組織其他塗敷任務，以便僅用該機器人繼續塗敷操作。 這可稱為「無人職守」塗敷，也就是說，完全無手動介入。一般地，典型的降級工序根據不同因素遵循分配機器人任務的層次。在精選應用 中，並不是所有應用中，可能在塗裝室內設置至少一個附加的或者「降級」的機器人。例如， 如上述在圖IA中所看到的，機器人102g可分配到正常的塗敷任務或者在其他情況下可分 配到更多的全部或者部分備用態，用作降級機器人102g。降級機器人可繼續所發生故障的 機器人以前執行的任務，或者在包括以前空閒的降級機器人在內的其他機器人之間重新分 配的任務。一般地，機器人任務的重新分配遵循等級或者優先方案。例如，諸如將特殊覆層塗 敷到機動車的既定部分的任務可能基於其他可用機器人臨近損壞的機器人而分配給另一機器人。為此，如果設置了降級機器人，可很方便地設置通常位於塗裝室中部部分的降級 機器人，例如降級機器人102g。而且，明確地指定為降級機器人的任意機器人102可具有 最高層級的任務靈活性，例如，降級機器人102g能塗敷不同的材料，處理不同的機動車封 閉板等，因此，允許降級機器人102g介入以便執行最大數量的其他機器人的任務。機器人 任務的重新分配還可涉及任務在可用機器人之間的重新安排。例如，當降級機器人相對於 發生故障的機器人不方便定位時，因而降級機器人不能適當地執行發生故障的機器人的任 務，將發生故障的機器人的任務重新分配給正常運行的第三機器人可能更方便，然後，將第 三機器人的任務重新分配給降級機器人。因此，以「無人職守」的方式繼續執行所有任務， 從而不需要任何手動操作。此外，儘管此處提供的關於降級機器人的實施例中，起初降級機器人，例如機器人 102g，是完全空閒的，但降級機器人不需要在起初或者正常工作過程中必須是完全空閒的。 例如，正常工作過程中未能使用其全部能力的任何機器人可作為降級機器人，必要時繼續 附加任務。雖然如此，如果且當第二機器人發生故障時，進一步使塗敷降級，並且進一步重新 分配機器人以完成塗敷操作便成為必要的。提供增加數量的塗漆區域，並且使與每個區域 配合的計算機指令對塗裝室內的所有機器人可用，這便利了緊湊車間面積內的強降級操 作。至於優先級，確定涉及最大量手工工作的任務，並且在降級等級中給予優先級。例如， 由於客戶高度可見，外側面板需要更高的質量，因而需要對細節投以重大注意，使中斷降到 最低，因此，如果外側操作失敗，將得到高優先級。另一因素可能是機動車的內側部分具有 多表面起伏或特徵，例如，發動機艙，比例如車身內側的內側塗布層需要更大的工作量去塗 敷塗布層。因此，發動機艙的塗覆優先於門框。這樣，如果任何手動介入是必需的，則門框 將會是最不重要的特徵。在其他實施方式中，與機動車200配合的傳送帶速度可降低，或者 如上所述甚至完全停止一段時間，以使其餘機器人在沒有手動介入的情況下完成所有的塗 敷操作。在希望或者必需手動介入的情況下，即足量的機器人102發生故障，使其餘機器人 不能繼續分配給發生故障的機器人的所有任務，將最低優先級的任務分配給手工塗敷設備 可能是有利的。例如，當分配給發生故障的機器人的任務包括通常平展的和起伏的表面，或 者不是現在客戶常常可見的機動車的區域，必要時，這些任務將在與更複雜或者可見特徵 相配合的任務之前分配給手工塗敷設備。此外，在正常工作過程中，如果第一降級機器人102不是完全空閒的，即，降級機 器人102執行至少一些任務，在這樣的實施例中，當其他機器人發生故障時，更可能需要使 用手動塗敷設備。在降級機器人在這些情況下對繼續執行來自所發生故障機器人的其餘任 務更不可用時，通過接受需要手動介入的更大可能性，因此可能容忍在正常工作過程中與 降級機器人聯合的更高的使用率。相反地，起初與降級機器人(例如機器人102g)聯合的更 低的使用率可能使繼續執行來自所發生故障的其他機器人102的任務具有更大的靈活性， 因此，當一個或多個機器人發生故障時降低了需要手動介入的可能性。進一步地，具有較低 初始使用率的降級機器人將必須能夠繼續執行較大數量的任務，甚至在一些情況下執行多 於一個機器人的任務。維持對既定塗漆操作的「無人職守」操作，即無需任何手工塗敷，可能甚至需要採 取其他措施，以使機器人102具有更大的使用率。例如，既定傳送帶速度，即與塗裝室100配合的運送裝置的運動速度，與簡單地降低傳送帶速度相比，可能更常需要手動介入，因而 允許機器人102具有更長的時間周期以便共同完成所分配的任務。進一步地，在特殊塗漆 操作過程中，傳動帶速度可能完全停止，因而允許由機器人102完成整體任務，並避免將任 何機器人任務分配給手工塗敷設備。工序400可通常自402開始，設置多個機器人，用於將覆層材料塗敷到移動通過塗 布裝置的物體上。進一步地，機器人構造成相對於物體移動物體的面板。例如，如上所述， 可在室IOOa內設置多個機器人102，機器人102中的每一個執行一系列的處理和塗敷任務， 以便塗敷覆層材料。然後，工序400繼續執行404。在404，工序400詢問是否檢測到其中一個機器人發生故障。故障通常阻止既定機 器人執行第一分配的任務。如果機器人發生故障，它將會返回到使發生碰撞降到最少的初 始位置。例如，覆層塗敷控制器檢測到由於其中的一個機器人的噴漆線路不清潔，或者需要 保養或更換，或者機器人不能充分執行所分配的任務的其他任何情況，它不再塗敷塗料。如 果未檢測到故障，則工序400繼續執行406，在406，繼續執行塗層塗敷的正常操作，然後返 回到404以繼續進行監視。當在404檢測到故障時，工序400繼續執行408。在408，標識發生故障的機器人。例如，塗布裝置的控制器標識特殊機器人102在 機器人102沿其移動相配合的軌道上發生損壞。則工序400繼續執行410。在410，標識發生故障的機器人的位置和最後的噴漆效果。例如，塗布裝置的控制 器確定機器人沿路徑20停止噴漆操作的地點，以及當機動車車身繼續前行通過塗裝室時 如何使該定位得到調整。工序400則繼續進行412。在412，例如基於降級優先方案，選擇機器人中的第二機器人以執行第一分配的任 務。基於第二機器人臨近第一機器人以及目前分配給機器人中的第二機器人的任務，降級 優先方案選擇機器人中的第二機器人。替代地或者附加地，降級優先方案基於機器人中的 空閒機器人，即降級機器人，臨近第一(發生故障的)機器人可選擇機器人中的第二機器 人。所選擇的機器人可以是空閒的(即降級的)機器人，或者替代地可以是另一運行的機 器人，例如降級機器人相對於待執行的任務是不方便定位的。第二機器人因此可能首先執 行另一任務，例如，關閉/開啟機動車的封閉板，塗敷覆層材料，或者需要執行作為塗敷工 序的一部分的另一任務。提供雙功能機器人，即能夠塗敷覆層材料並且還能如上所述開啟 /關閉機動車封閉板的機器人，由於機器人能自由地重新分配具有最大靈活性的任務，在這 方面尤其有利。進一步地，在一些情況下，在機器人102中不存在足夠的其餘能力去繼續執 行分配給一個或更多發生故障的機器人102的所有任務時將任務分配給手動塗敷設備可 能是必需的。在確定將什麼任務分配給手工塗敷設備時，比較目前分配給考慮用於接管發 生故障機器人的任務的機器人的任務與發生故障機器人的任務，或者被考慮用來接管發生 故障機器人的任務的其他機器人的任務，以便確定哪一任務是優先級最低的任務，其可能 重新分配給手工塗敷設備。工序400則繼續執行414。在414，為接管發生故障的機器人的第二可用機器人確定新的路徑。該路徑使得 替代機器人行進到塗敷操作的上一已知位置，繼續執行以前中止的塗敷操作。該新路徑可 精確地匹配上一已知塗敷操作的位置，或者可能近似地操作。例如，發生故障的機器人不能 運動，對於接管發生故障機器人的任務的機器人而言，避開損壞的機器人同時仍然完成發 生故障機器人的任務是必需的。在另一實施例中，當既定機器人發生故障，正在塗敷的特殊模塊可由接管發生故障機器人的機器人完全重新塗敷。這樣，不是僅僅完成發生故障機器 人所遺留的未完成的機動車模塊或者區域，接管發生故障機器人的機器人可完全重做該模 塊，從而使因中斷塗敷操作所導致的塗層不完美的可能性降到最小。塗布裝置的控制器通 常考慮諸如在410中所確定的發生故障機器人的定位，並因此調整與目前正在由可用機器 人執行的任務配合的路徑。工序400則繼續執行416。在416，繼續塗布操作。在一個實施例中，控制器重新分配可用的機器人，以便完成 所發生故障的機器人未完成部分的任何任務。這樣，可用機器人可繼續機動車的塗布操作， 甚至另一機器人在起初分配的具體塗布任務過程中也發生損壞。例如，控制器可將損壞的 機器人的任務分配給另一可用機器人，從而允許可用的機器人在損壞的機器人停用的地方 接替損壞的機器人，完成機動車的塗布操作。進一步地，如上所述，可用機器人可全部重做 發生故障機器人所遺留的部分完成的特殊任務。可替換的是，416可包括來自塗布操作控制器的指令，將發生故障機器人的任務簡 單地重新分配給可用的機器人，繼續對移動通過塗裝室的後續機動車進行塗布操作。在說明書中，「一個實施例」、「實施例」、「一個具體實施方式
」或者「具體實施方式
」 是指與實施例結合描述的特殊的特徵、結構或特性，包括在至少一個實施例中。短語「在一 個實施例中」在說明書中的不同地方不是每次出現都必須表示相同的實施例。應當理解的是，至於這裡所描述的工序、系統、方法、直接推斷法等，儘管這些工序 的步驟等按照根據特定的預定次序已經在發生時進行了描述，這些工序可以與這裡所描述 的順序不同的順序執行所描述的步驟而得以實施。還應當理解的是，特定的步驟能夠同時 執行，能夠增加其他的步驟，或者能夠省略這裡所描述的特定步驟。也就是說，這裡提供工 序描述的目的是了說明特定的實施方式，決不能理解為限制所要求保護的發明。因此，應當理解的是，前面描述的意圖是說明性的，而不是限制性的。除了所提供 的實施例外，閱讀上述描述後會得到許多實施方式和應用。不應根據前面描述確定本發明 的範圍，而應當根據所附的權利要求，以及與這些權利要求等同的全部範圍。可以期待地和 意圖地，在此處所述技術領域中未來會進行發展，所揭示的系統和方法將合併於這些未來 的實施方式中。總之，應當理解的是，本發明能夠進行變型和改型，不受限於所附的權利要 求。權利要求中所用的全部術語旨在給出本領域技術人員所理解的它們的普通含義 和它們的最寬的合理解釋，除非此處給出了明確的指示。特別地，單數冠詞，例如，「一個」、 「這」、「所述」等應當理解為敘述一個或多個所指示的元件，除非權利要求相反地給出了明 確的限定。
權利要求
1.一種用於向物體塗敷塗料的塗裝室，所述物體包括內側和外側表面，所述物體沿運 送裝置移動通過所述塗裝室，所述運送裝置限定路徑，所述塗裝室包括第一和第二機器人軌道，其定位成平行於所述運送裝置的路徑；至少第一和第二機器人，其定位於至少一個所述軌道上，並且構造成同時向所述物體 的內側和外側表面塗敷第一塗料層；以及至少第三和第四機器人，其定位於至少一個所述軌道上，並且構造成同時向所述物體 的內側和外側表面塗敷第二塗料層。
2.根據權利要求1所述的塗裝室，其特徵在於，還包括第三和第四軌道，其中，所述第 一至第四軌道定位在位於所述運送裝置的相對側的上部和下部位置。
3.根據權利要求2所述的塗裝室，其特徵在於，還包括第五軌道，所述第五軌道沿通常 垂直於所述運送裝置的方向延伸，並且至少一個機器人定位於所述第五軌道上。
4.根據權利要求3所述的塗裝室，其特徵在於，定位於所述第五軌道上的所述機器人 構造成向所述物體塗敷第三塗料層。
5.根據權利要求1所述的塗裝室，其特徵在於，所述第一和第二機器人進一步構造成 開啟和關閉所述物體上的門。
6.一種在塗裝室內降級操作的方法，所述塗裝室包括多個機器人，所述多個機器人具 有關於向物體塗敷覆層的單獨作業，所述物體包括外側和內側表面，所述方法包括檢測所述多個機器人中的一個機器人中的故障，其中，所述故障阻止所述機器人執行 其單獨作業；識別所述發生故障機器人的作業，以及基於至少所述機器人所具有的作業的相對優先級，從所述多個機器人中選擇第一機器 人以執行以前分配給所述被檢測出故障的機器人的任務。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述多個機器人中的一個指定為降級機 器人，並且被優先選擇以執行檢測到發生故障的任一機器人的作業。
8.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述相對優先級是外側表面優先於內側 表面。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，為機器人計算路徑，所述機器人被選擇去 執行以前分配給所檢測到發生故障機器人的任務。
10.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，還包括檢測所述多個機器人中的第二個機器人的第二故障，所述第二故障阻止所述第二機器 人執行分配給它的任務；比較分配給已經檢測到發生故障的第一和第二機器人的任務；以及基於執行所述發生故障機器人的作業的機器人鄰近，並且基於所述機器人所具有的作 業的相對優先級，從所述多個機器人中選擇第一機器人以執行檢測到發生故障的所述第一 機器人所以前分配到的任務，以及基於執行所述發生故障的第二機器人的用途的機器人鄰 近，並且基於所述機器人所具有的作業的相對優先級，從所述多個機器人中選擇第二機器 人以執行檢測到發生故障的所述第二機器人所以前分配到的任務。
11.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，所述物體的外側表面比其內側表面給 予更高的優先級。
12.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，從所述多個機器人選擇所述第一機器人 以執行以前分配給檢測到發生故障的機器人的任務時，附加地基於執行已經發生故障機器 人的作業的機器人鄰近。
全文摘要
本發明公開了用於將塗料塗敷到物體上的塗裝室，以及用於與塗裝室配合的降級塗布操作的方法。塗裝室通常可包括定位在平行於所述運送裝置的路徑的一個或多個機器人軌道，和定位於至少一個所述軌道上的一個或多個機器人。機器人可構造成同時將第一塗料層塗敷到所述物體的內側和外側表面。塗裝室可進一步包括定位於至少一個所述軌道上的一個或多個附加機器人，並且所述機器人構造成同時將第二塗料層塗敷到所述物體的內側和外側表面。
文檔編號B05B12/04GK102046300SQ200980120592
公開日2011年5月4日 申請日期2009年6月5日 優先權日2008年6月5日
發明者J·格裡戈萊特, R·F.·黑爾特, T·A·巴克內爾, V·蘇焦爾特茨 申請人:杜爾系統有限責任公司