(57)【要約】本発明は、清掃装置（１４）を使用して、構成部品（１０）の少なくとも一方の表面（１２）を清掃する方法に関し、構成部品の表面（１２）が位置決め装置（１６）によって移動可能な清掃ヘッド（１８）によって清掃され、前記清掃ヘッド（１８）は構成部品（１０）に接触圧力を与える。位置決め装置（１６）は、粗位置決めシステム（２０）と精密位置決めシステム（２２）とを有し、清掃ヘッド（１８）は、少なくとも１つの運動方向（２４、２６、２８、３０、３２、３４）に精密位置決めシステム（２２）によって力を抑制して移動される。本発明はまた、本発明の方法を実施するための清掃装置に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
清掃装置（１４）を使用して構成部品（１０）の少なくとも一方の表面（１２）を清掃する方法であって、前記構成部品の前記表面（１２）が、位置決め装置（１６）によって移動できる清掃ヘッド（１８）によって清掃され、前記構成部品（１０）に前記清掃ヘッド（１８）の接触圧力を及ぼす方法において、
前記位置決め装置（１６）が粗位置決めシステム（２０）と精密位置決めシステム（２２）とを有し、前記清掃ヘッド（１８）は、少なくとも１つの運動方向（２４、２６、２８、３０、３２、３４）に前記精密位置決めシステム（２２）によって力を抑制して移動することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記精密位置決めシステム（２２）による前記接触圧力は、その最大値に関して制限されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記清掃ヘッド（１８）は、許容ウインドウ内で前記精密位置決めシステム（２２）によって少なくとも１本の運動軸（２４、２６、２８）に沿って移動されることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の方法。
【請求項４】
前記構成部品（１０）との連続的接触状態での前記清掃ヘッド（１８）の前記運動は、前記精密位置決めシステム（２２）により単独で、又は前記粗位置決めシステム（２０）と前記精密位置決めシステム（２２）との協調によって行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
清掃を最適化するために、前記接触圧力は可変に設定できることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記接触圧力は、様々な大きさの前記清掃ヘッド（１８）のアクティブ接触面に依存して、及び／又は前記構成部品のパラメータに依存して予め決定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記精密位置決めシステム（２２）での前記接触圧力の変更は、前記清掃動作前及び／又は前記清掃動作中に自動化で又は手動で行われることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記清掃ヘッド（１８）は、前記位置決め装置（１６）としてのマニピュレータによって手動で、又は前記位置決め装置（１６）としてのロボット（３６）によって自動化で移動することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
特に請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法を実施するための清掃装置であって、構成部品（１０）の少なくとも一方の表面（１２）を清掃する働きをし、位置決め装置（１６）によって移動できる清掃ヘッド（１８）を有する清掃装置（１４）において、
前記位置決め装置（１６）は、粗位置決めシステム（２０）と精密位置決めシステム（２２）とを有し、前記清掃ヘッド（１８）の前記運動は、少なくとも１つの運動方向（２４、２６、２８、３０、３２、３４）に前記精密位置決めシステム（２２）によって力が抑制されることを特徴とする清掃装置。
【請求項１０】
前記精密位置決めシステム（２２）は、限定最大力を有する機能的ユニットとして形成されることを特徴とする請求項９に記載の清掃装置。
【請求項１１】
前記清掃ヘッド（１８）は、許容ウインドウ内で少なくとも１本の運動軸（２４、２６、２８）に沿って前記精密位置決めシステム（２２）によって移動できることを特徴とする請求項９あるいは１０に記載の清掃装置。
【請求項１２】
前記公差ウインドウは、前記精密位置決めシステム（２２）の最大調整変位によって、及び／又は前記清掃ヘッド（１８）の形状によって定められることを特徴とする請求項１１に記載の清掃装置。
【請求項１３】
前記精密位置決めシステム（２２）は、構成部品の衝突に関連する前記清掃ヘッド（１８）の多数の運動方向（２４、２６、２８）に対して、前記運動方向に特有の接触圧力を予め決定するためのそれぞれに割り当てられた精密位置決め要素（３８、４０、４２）を有することを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項１４】
前記精密位置決め要素（３８、４０、４２）は伸縮調整機構を有することを特徴とする請求項１３に記載の清掃装置。
【請求項１５】
前記精密位置決め要素（３８、４０、４２）は、その最大調整力に関して可変に設定でき、前記接触圧力を及ぼすことを特徴とする請求項１３あるいは１４に記載の清掃装置。
【請求項１６】
前記精密位置決め要素（３８、４０、４２）は、空気圧又は油圧作動ユニットを有することを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項１７】
前記清掃ヘッド（１８）は、実質上互いに直交している３本の運動軸（２４、２６、２８）に沿って前記精密位置決めシステム（２２）によってその位置が調節可能であることを特徴とする請求項９〜１６のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項１８】
前記清掃ヘッド（１８）は、少なくとも１本の回転軸（３０、３２、３４）を中心に回動可能に移動できることを特徴とする請求項９〜１７のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項１９】
前記清掃ヘッド（１８）は、構成部品の接触に関連している少なくとも１つの運動方向（２４、２６、２８）に対して、精密位置決め要素（４２）と共に清掃ストップ面（４４）を有することを特徴とする請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項２０】
前記清掃ヘッド（１８）は、前記精密位置決めシステム（２２）に交換可能に締結されることを特徴とする請求項９〜１９のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項２１】
マニピュレータ装置としてか、又はロボット（３６）として形成されることを特徴とする請求項９〜２０のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項２２】
前記粗位置決め装置（２０）は、可動ロボットアーム（４６）を有し、その自由端に、前記清掃ヘッド（１８）を搭載する前記精密位置決めシステム（２２）が取付けられることを特徴とする請求項９〜２１のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項２３】
前記清掃ヘッド（１８）の少なくとも部分的に自動化した位置決め及び前記構成部品（１０）の清掃のためのプログラム可能なオープンループ及び／又はクローズドループ制御装置を有することを特徴とする請求項２１あるいは２２に記載の清掃装置。
【請求項２４】
前記清掃ヘッド（１８）は、三次元方向に延びる清掃面（４８）を有することを特徴とする請求項９〜２３のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項２５】
前記清掃ヘッド（１８）は少なくとも１つのストップ肩状部（５０）を有し、前記肩状部（５０）は、その清掃ストップ面（４４）が構成部品縁部（５２）に対し正面向きの状態で移動でき、接触圧力を及ぼすことを特徴とする請求項９〜２４のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項２６】
前記清掃面（４８）は、実質上Ｕ状又はＬ状に形成されることを特徴とする請求項２４あるいは２５に記載の清掃装置。
【請求項２７】
前記清掃面（４８）は、構成部品の表面（１２）との連続的接触状態がもたらされる少なくとも１つのアンダーカット（５４）を有することを特徴とする請求項２４〜２６のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項２８】
前記清掃ヘッド（１８）は、その構成部品接触側に少なくとも１つの交換可能な清掃要素（５６）を備えていることを特徴とする請求項９〜２７のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項２９】
前記清掃要素（５６）は、スポンジ及び／又はブラシ要素及び／又はクロス、特にマイクロファイバクロスであることを特徴とする請求項２８に記載の清掃装置。
【請求項３０】
少なくとも１つの清掃ヘッド（１８）及び／又は少なくとも１つの清掃要素（５６）の中間保管用格納装置を有することを特徴とする請求項９〜２９のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項３１】
清掃ヘッド及び／又は清掃要素処理装置を有することを特徴とする請求項９〜３０のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項３２】
前記構成部品（１０）は、加えられる接触圧力に関して定められた方法で清掃されるべき少なくとも一方の表面（１２）を備えた車体の構成部品であることを特徴とする請求項９〜３１のいずれか一項に記載の清掃装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文の構成によって、構成部品の少なくとも一方の表面が位置決め装置によって移動できる清掃ヘッドによって清掃され、構成部品上に清掃ヘッドの接触圧力を及ぼす清掃装置を用いて構成部品の少なくとも一方の表面を清掃する方法に関する。さらに、本発明は、請求項９の前文に対応して、構成部品の少なくとも一方の表面を清掃するように働き、位置決め装置によって移動できる清掃ヘッドを有する清掃装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
初めに記載のタイプの方法及び清掃装置は公知である。特許文献１は、印刷機械用清掃ロボットを開示している。特許文献２は、この目的のためにオブジェクト形状感知用センサ機能を備えたロボット制御装置を有するウインドウ清掃用装置を開示している。これらの公知の清掃システムは、清掃されるべき対象との望ましくない強い衝突をかなり大きな投資をしないかぎり回避できないという欠点を含む。この点においては、原理的にそれぞれの対象の完全な形状を正確に判断し、それをデータの形で関連制御ユニットに送ることが可能である。さらに、清掃動作中の清掃装置による清掃対象への損傷は、適当なセンサ手段によって事実上阻止できるが、装置や制御技術に関し相応に多大な出費を伴う。
【０００３】
【特許文献１】独国特許出願公開第４２  ２１  ０２６  Ａ１号明細書
【特許文献２】欧州特許第０  ６４２  ３１８  Ｂ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
比較的容易に制御でき、正しく実行できる構成部品の自動化清掃を可能にする方法及び初めに記載のタイプの適当な清掃装置を提案することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
その目的を達成するために、請求項１の特徴を有する方法が提案される。本発明による方法は、位置決め装置が粗位置決めシステムと精密位置決めシステムとを有することを特徴とし、清掃ヘッドは、少なくとも１つの運動方向に精密位置決めシステムによって制御されて移動する。
【０００６】
清掃ヘッドの抑制された運動に基づき、精密位置決めシステムによる接触圧力をその最大値に関して制限し、それによってその接触圧力を規定の形で予め決定することが可能である。その結果、一方で、清掃ヘッドと構成部品との間での予想外に大きな押圧又は衝突力の発生が回避され、他方で、清掃装置が予想されるべき構成部品の公差に適応されるので、構成部品の正規の清掃がセンサを用いなくても、及び／又は構成部品の完全な形状を感知しなくても、つまり構成部品の概ね又は近似の輪郭の知識だけで実施可能となる。したがって、それぞれの構成部品の位置決めに関し誤差があっても、それらが、抑制された運動の結果、バネ要素と同様の精密位置決めシステムの適合的挙動に基づき予め決定可能な公差まで補正されるので、特に清掃動作を開始する前に感知される必要はない。したがって、清掃ヘッドは、予め決定可能な、したがって限定された許容ウインドウ内で精密位置決めシステムによって少なくとも１本の運動軸に沿って移動できる。このようにして、構成部品と連続的に接触した清掃ヘッドの運動は、上述の利点を利用して、精密位置決めシステム単独で、又は粗位置決めシステムと精密位置決めシステムとの同時作動によって行われる。
【０００７】
接触圧力は可変であると好都合であり、特に、清掃を最適化するように無限に可変に設定できる。その結果、接触圧力は、様々な大きさの清掃ヘッドのアクティブ接触面に依存して、又は構成部品のパラメータに依存して予め決定できる。このようにして、清掃装置によって構成部品適合及び清掃最適化接触圧力値を生成することも可能であり、それは、適切であれば、それぞれの運動方向に依存して、異なる大きさの接触圧力値を清掃動作中に選択することも可能である。
【０００８】
精密位置決めシステムでの接触圧力の変更は、清掃動作前又は清掃動作中に自動化及び／又は手動で行われても良い。接触圧力の自動化での変更は、例えば、プログラム可能な制御装置によって可能である。清掃装置は、したがって、主パラメータ「清掃力」に関して特に高い柔軟性を有することを特徴とするが、高い操作信頼度での構成部品の清掃と共に、比較的低い制御に伴う清掃も確保される。この場合、清掃ヘッドを、位置決め装置としてマニピュレータによって手動で、あるいは位置決め装置としてロボットによって自動で移動できる。マニピュレータ（操作者によって制御されるテレオペレータ）は、特に操作が容易で、直接的につまり純粋に手動で行われる拭い運動と比較して、人間工学的に好ましい構成部品の清掃を可能にする。
【０００９】
目的を達成するために提案されているのは、請求項９に記載の特徴を有する清掃装置でもある。本発明によるその清掃装置は、位置決め装置が粗位置決めシステムと精密位置決めシステムとを有するということを特徴とし、その清掃ヘッドの運動は少なくとも１つの運動方向に精密位置決めシステムによって力が抑制される。このタイプの清掃装置によって、その方法に関して前に述べた利点が達成される。さらに、抑制された精密位置決めシステムは、比較的単純な形態の構成で実現できる。これは、特に、精密位置決めシステムが限定的な最大力を有する機能ユニットとして形成される場合に当てはまる。この目的のため、精密位置決めシステムは、構成部品の衝突に関連する少なくとも１つ、好ましくは全ての清掃ヘッドの運動方向に対し、運動方向に特有の接触圧力を予め決定するためのそれぞれに割り当てられた精密位置決め要素を有しても良い。その精密位置決め要素は、清掃ヘッドが許容ウインドウ内で少なくとも１本の運動軸に沿って精密位置決めシステムによって移動されるように、伸縮調整機構を含むことが好ましい。この場合、許容ウインドウは、精密位置決めシステムの最大調整移動によって、及び／又は清掃ヘッドの形状によって定められる。精密位置決め要素は、その最大調整力に関して特に無限に可変に設定できると同時に、例えば空気圧又は油圧作動ユニットによって、接触圧力を及ぼすことができる。このタイプの作動ユニットは、１種類、又は適切であればそれ以上の異なる接触圧力の制御技術に関する比較的簡単且つ高速な設定を可能にする。
【００１０】
清掃ヘッドは、実質的に互いに直交する３軸の運動に沿って精密位置決めシステムによってその位置で有利に調整可能である。さらに、清掃ヘッドは、少なくとも１本の回転軸を中心に回動可能に移動されるのが好ましい。この場合、回転運動は、例えば粗位置決めシステムによって、特にロボットアームの形態で行われても良い。このような複雑に移動可能な清掃ヘッドは、幾何学的に違う形状の構成部品でも、適切であれば、適当な拭い運動を利用して、自動化、及び十分に精密に再現可能な清掃を可能となる。清掃ヘッドの回転的拭い運動に関し構成部品との衝突の可能性がある場合、回転的拭い運動においても、接触圧力又は衝突力の最大上限を超えることができないように、この運動は、それ相応に力を抑制する精密位置決め要素によって生成されても良い。清掃ヘッドは、したがって、構成部品の接触に関連する少なくとも１つ、好ましくは全ての運動方向に対し、それぞれの精密位置決め要素が割り当てられる対応する清掃ストップ面を有しても良い。
【００１１】
好ましい実施形態によれば、清掃ヘッドは、例えば差込締結システムによって精密位置決めシステムに交換可能に締結される。その結果として、高速清掃ヘッド交換、特に汚れた清掃ヘッドの場合、及びより柔軟性のある構成部品の清掃が−違うように形成された清掃ヘッドの使用に関して−可能となる。
【００１２】
清掃装置は、マニピュレータ装置として、又は自動化清掃には、ロボット装置として形成されても良い。ロボット装置の場合、粗位置決め装置は可動ロボットアームを備え、その自由端に、清掃ヘッドを有する精密位置決めシステムが締結されることが好ましい。清掃ヘッドの少なくとも部分的自動化位置決め及び構成部品の清掃のため、清掃装置は、プログラム可能なオープンループ及び／又はクローズドループ式制御装置を備えていることが好ましい。
【００１３】
清掃ヘッドは３次元に延びる清掃面を有すると好都合である。この点において、その清掃ストップ面が構成部品縁部に対し正面向きの状態で移動でき、接触圧力を及ぼす少なくとも１つのストップ肩状部を含む。清掃面は、特に実質的にＵ状又はＬ状に形成されると好都合である。さらに、清掃面は、構成部品表面との連続的な接触をもたらす少なくとも１つのアンダーカットを有する。このことにより、例えば自動車ドアの湾曲領域のような、前部側にある構成部品表面と後部側にある構成部品表面とをたった１回の拭い動作で高操作信頼度且つ高速で清掃ヘッドによって清掃できるようになる。
【００１４】
清掃ヘッドは、その構成部品接触側に少なくとも１つの交換可能な清掃要素を備えているのが好ましく、それは、清掃ヘッドがスポンジ及び／又はブラシ要素及び／又は布、特にマイクロファイバクロスであることもある。適当な清掃要素の決定は、実行されるそれぞれの清掃タスクに基づくので、清掃装置は、多様な清掃課題を解消するべく柔軟に使用できる。清掃ヘッドへの清掃要素の取り付けは、自動化又は手動で行われる。
【００１５】
清掃装置は、少なくとも１つの清掃ヘッド及び／又は少なくとも１つの清掃要素の中間保管用格納装置を有すると好都合である。さらに、それは、清掃ヘッド及び／又は清掃要素処理装置を有しても良い。このタイプの処理装置は、例えば清掃ヘッド及び／又は清掃要素を清掃するため、さらに、適切であれば、構成部品の湿式洗浄を行う前にそれを洗浄液でさらに湿らせるための働きをしても良い。
【００１６】
清掃される構成部品は、例えば、加えられる接触圧力に関して所定の方法で清掃される少なくとも１つの表面を有する車体の構成部品であっても良い。例えば、フレームの外部領域において、つまりいわゆる「Ａ、Ｂ又はＣピラー」の領域において、被膜が提供される自動車ドア及び前に被覆された自動車ドアは、被覆前に操作的に好ましい方法で清掃装置によって清掃できる。さらに、車体の構成部品のシール座面は、対応するシールテープを貼り付ける前に清掃装置によって効果的に清掃されるか、そうでない場合は接着面が準備中に清掃される、清掃装置、特に清掃ヘッドが、構成されるこの柔軟な方法は、清掃される構成部品形状に関して事実上何ら制約も受けないことを意味する。ロボットとして形成された清掃装置は、製造プラントのさらなる加工又はアセンブリ装置と都合良く組み合わせることができ、又は適当な加工ヘッドを取り付けた後にも、清掃以外の他の加工ステップを実施するためにも使用できる。
【００１７】
本発明の別の利点は、以下の説明から明らかとなる。
【００１８】
本発明を、概略図面を参照し、好ましい例示的実施形態に基づいてより詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１及び２は、構成部品１０の表面１２を清掃する清掃装置１４を概略図で示す。本発明の実施形態において、構成部品１０は、自動車ドアの形態の車体の構成部品であり、清掃されるその表面１２は、窓枠で形成される。特に、自動車ドアの、いわゆる「Ａ及びＢピラー」又は「Ｂ及びＣピラー」の前部側の外部表面、ならびに自動車ドアの後部側にある隣接湾曲領域は、清掃装置１４によって清掃又は除塵されなければならない。自動車ドアのこれらの領域を清掃する動作は、例えば次に被膜を被覆させるための構成部品の準備動作を意味する。構成部品を清掃するため、清掃装置１４は、位置決めヘッド１６によって移動でき、構成部品１０との、又は清掃されるその表面１２との清掃接触をもたらすことができ、さらに一般に清掃活動に影響を与える接触圧力を及ぼすことができる清掃ヘッド１８を有する。
【００２０】
ロボット３６又は産業ロボットの一部である位置決め装置１６は、粗位置決めシステム２０及び精密位置決めシステム２２を含む。粗位置決めシステム２０は、自動化で移動できるロボットアーム４６として形成され、自動化で移動でき、その自由端に、清掃ヘッド１８を有する精密位置決めシステム２２が締結される６軸を有する。清掃ヘッド１８は、例えば差し込み締結装置（図示せず）によって、精密位置決めシステム２２に交換可能に締結される。粗位置決めシステム２０は、構成部品１０に対する清掃ヘッド１８の粗空間位置決めの働きをし、その清掃ヘッド１８は、一般にまだ構成部品１０と連続的接触状態にない。清掃動作のため所望連続的接触を達成するために、ロボットアーム４６の粗位置決めに続く清掃ヘッド１８の運動は、次にロボットアーム４６に関する精密位置決めシステム２２によって行われる。清掃ヘッド１８の精密位置決めの過程でのこの運動は、少なくとも１つの可能な運動方向２４、２６、２８、３０、３２、３４に力を抑制して行われる。本発明の例示的実施形態の場合、両方向矢印２４、２６、２８による「＋／−」方向の運動軸に沿っての清掃ヘッド１８の運動は、精密位置決めシステム２２によって力が抑制されるが、両方向矢印３０、３２、３４による回転軸を中心にした運動は、粗位置決めシステム（ロボットアーム４６）による以外全く変位が抑制されない。３本の運動軸２４、２６、２８は、事実上互いに直交し、示されたロボットアーム４６の動作位置に関し図１で斜視図で示されている。精密位置決めシステム２２は、限定された最大力を有する機能ユニットとして形成され、それは、この目的のため、構成部品の衝突に関連する清掃ヘッド１８の運動方向２４、２６、２８に対し、それぞれ割り当てられた精密位置決め要素３８、４０、４２を有するので、清掃動作中に清掃ヘッド１８と構成部品表面１２との間でそれぞれ発生する接触圧力は、特に運動方向に関して限定される。
【００２１】
精密位置決め要素３８、４０、４２はそれぞれの場合で、それぞれ所定の調整変位を有する伸縮調整機構を含む。清掃ヘッド１８は、定められた許容ウインドウ内で運動軸２４、２６、２８に沿って精密位置決めシステム２２によって移動可能である。許容ウインドウは、この場合、清掃タスクにそれぞれ適応された精密位置決めシステム２２の調整変位によって予め定められ、その最大範囲に関して限定される。適切であれば、関連伸縮調整機構が調整変位の最大可能長まで伸長される前に、清掃ヘッド１８の形状は、つまり清掃ヘッド１８が、以下でさらに詳述する、ストップ表面で構成部品１０と衝突し、さらに接触圧力を及ぼす場合に、清掃ヘッド１８の調整変位の追加的制限にもなる。精密位置決め要素３８、４０、４２は、それらの最大調整力に関して可変に設定でき、さらにそれらの所望接触圧力を及ぼすことができる。この点に関して、これらの精密位置決め要素３８、４０、４２は空気圧又は油圧作動ユニットを有する。
【００２２】
それぞれの場合で伸縮調整機構を有する、精密位置決め要素３８、４０、４２は、ピストン運動が好ましくは圧縮空気によって本発明の実施形態により行われる、シリンダ−ピストンシステムとしてそれぞれ形成される。空気圧力のオープンループ又はクローズドループ制御は、この場合それぞれの運動方向に関し関連比例弁によって無限に可変に行われても良い。図１に対応する清掃装置１４は、オープンループ又はクローズドループ制御システム６６によって作動され、「＋／−」方向２６、２７及び「＋」方向２４への抑制された清掃ヘッド１８の運動を可能にする５つの比例弁６４を含む。図１〜５で示された清掃タスクを実行するために、「−」方向２４への抑制された運動は、必要ではない（特に図２を参照）、但し同様に対応する方法で実現可能である。
【００２３】
清掃ヘッド１８は、構成部品の接触に関する少なくとも１つの運動方向に対して、本発明の実施形態における運動方向２８に対して、互いに間隔をもって、向き合って配置される２つの清掃ストップ面４４を有し、精密位置決め要素４２は、これらの清掃ストップ面４４に機能的に割り当てられる。さらに、清掃装置１４は、清掃ヘッド１８の少なくとも部分的自動化位置決めのため、及び構成部品１０上での実際の清掃動作に対応する実施のためのプログラム可能なオープンループ及び／又はクローズドループ制御装置を備えている。
【００２４】
清掃ヘッド１８は搭載構造体６０を含み、それには、マイクロファイバクロスの形態の交換可能な清掃要素５６を搭載する発泡要素６２が締結される。図３〜５による本発明の実施形態では、清掃ヘッド１８は、三次元方向に延びる清掃面４８を備えている。この場合、それは２つのストップ肩状部５０を有し、これらは、互いに間隔を空けて向き合って配置され、それらのそれぞれの清掃ストップ面４４が対応する構成部品の縁部５２に対し正面向きの状態で移動でき、接触圧力を及ぼす。この目的のため、清掃面４８は、事実上Ｕ状に形成され、各ストップ肩状部５０に対し、構成部品表面１２との連続的接触をもたらすことができるアンダーカット５４を含む。清掃タスクにより、清掃ヘッド１８は、適切であれば、追加的な吸引及び／又はブローイングシステム（図示せず）、例えば動作媒体として圧縮空気を備えても良い。
【００２５】
清掃装置１４は、少なくとも１つの清掃ヘッド１８及び／又は清掃要素５６の中間保管用、交換マガジンとして形成された格納装置（図示せず）を有しても良い。さらに、清掃ヘッドの準備とそのクリーニング動作の両方が自動化で実施できるように、清掃ヘッド及び／又は清掃要素処理装置が提供されても良い。
【００２６】
構成部品１０との連続的接触状態での清掃ヘッド１８の運動が、精密位置決めシステム２２単独によるか、又は必要なら、粗位置決めシステム２０と精密位置決めシステム２２との同時作動によって行われても良い。清掃を最適化するために、接触圧力は、可変に設定できる。この場合、接触圧力は、様々な大きさの清掃ヘッド１８のアクティブ接触面に依存して、及び／又は構成部品のパラメータに依存して予め決定できる。「接触面」は、清掃される構成部品１０と連続的接触状態にあり、接触圧力を及ぼす清掃ヘッド１８の清掃面の一部を意味することがここでは理解される。所望の最大接触圧力値を決定するために考慮に入れなければならない構成部品の１つの可能なパラメータは、清掃結果に影響を与えることから、清掃されることになる表面１２の領域における構成部品１０の固有安定性又はコンプライアンスである。したがって、異なる大きさの接触圧力値が清掃動作中に予め決定されるとよく、構成部品表面１２の予想される様々の汚れの程度に基づいて、精密位置決めシステム２２での接触圧力の変更が清掃動作前及び／又は清掃動作中に自動化又は手動で行われることも可能となる。
【００２７】
清掃装置１４の動作モードは、例えば、精密位置決めシステム２２を自由端に有するロボットアーム４６に適当な清掃ヘッド１８が清掃ヘッド交換ステーションにおいて自動化で装填されるようになっている。粗位置決めシステム２０として作用するロボットアーム４６は、次に清掃ヘッド１８を開始位置に移動させ、その開始位置から清掃ヘッド１８を、運動方向２４に精密位置決め要素３８によって力を抑制して移動でき、その結果、構成部品１０との連続的接触状態をもたらし、接触圧力を及ぼし、その所望の接触圧力値は、オープンループ又はクローズドループ制御システム６６内で前もって入力されている。この場合、適切であれば、調整変位の残っている残留長だけ運動方向２４の清掃ヘッド１８の自動再調整が可能となり、さらに構成部品１０との連続接触を確保できるように、精密位置決め要素３８は調整変位の最大可能長まで拡張されないことが好ましい。精密位置決め要素３８は、したがって、調整変位に関係なく事実上一定の接触圧力が常に生成されるので、バネ特性がない、バネ要素の効果を有する。連続的接触がいったん清掃ヘッド１８と構成部品１０との間で確立されると、対応ストップ肩状部５０の清掃ストップ面４４が清掃される構成部品縁部５２（Ｂピラーの湾曲領域）に対し突き当たると同時に精密位置決め要素４２に対して予め決定された接触圧力を及ぼすことができるまで、清掃ヘッド１８は、図４で示されるように精密位置決め要素４２によって力を抑制して移動される。清掃ヘッド１８は続いて、精密位置決め要素４２によって及び／又はロボットアーム４６（特に図５を参照）によってＢピラーに沿って移動され、前部側接触面１２と構成部品縁部５２（湾曲領域）との両方が同時に清掃される。適切であれば、追加的な処理ステップが、清掃動作中に清掃ヘッド１８に提供されても良い。この清掃動作にとって決定的に重要なことは、生じる接触圧力の全てがそれぞれに関連した精密位置決め要素によって生成され、したがってそれらの大きさに関して予め決定されることである。
【００２８】
本発明の例示的実施形態では、清掃ヘッド１８は、各運動方向２４、２６、２８に対し約＋／−２５ｍｍの許容ウインドウ内で精密位置決めシステム２２によって移動できる。清掃ヘッドが、粗位置決めシステム２０によって、構成部品の輪郭に適応した、所定経路に沿って移動される場合でも、精密位置決めシステム２２に関して清掃ヘッド１８の構成部品１０上への適当な位置決めと同時に接触圧力を及ぼすための比較的複雑なセンサ設備をなしで済ますことが可能となる。
【００２９】
清掃装置の別の構造的設計や動作モードはそれ自体が周知であるので、より詳しい説明については省くことにする。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による清掃装置、及び清掃される構成部品を概略斜視図。
【図２】図１の清掃装置の細部を拡大した概略斜視図。
【図３】図１の清掃装置の、部分的に清掃要素を備えた、清掃ヘッドを拡大した概略斜視図。
【図４】構成部品と接触状態にある、図３の、清掃要素を備えた、清掃ヘッドを概略斜視図。
【図５】構成部品と接触状態にある清掃要素を備えた清掃ヘッドを別の概略斜視図。
【符号の説明】
【００３１】
１０  構成部品
１２  （構成部品の）表面
１４  清掃装置
１６  位置決め装置
１８  清掃ヘッド
２０  粗位置決めシステム
２２  精密位置決めシステム
２４、２６、２８、３０、３２、３４  運動方向
【図１】
2005536328.tif 000003
【図２】
2005536328.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年9月30日(2004.9.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
清掃装置（１４）を使用して構成部品（１０）の少なくとも一方の表面（１２）を清掃する方法であって、前記構成部品の前記表面（１２）は、位置決め装置（１６）によって移動できる清掃ヘッド（１８）によって清掃され、前記構成部品（１０）に前記清掃ヘッド（１８）の接触圧力を及ぼし、前記位置決め装置（１６）が粗位置決めシステム（２０）と精密位置決めシステム（２２）とを有し、前記清掃ヘッド（１８）は、少なくとも１つの運動方向（２４、２６、２８、３０、３２、３４）に前記精密位置決めシステム（２２）によって力を抑制して移動する方法において、
前記清掃ヘッド（１８）は、その清掃ストップ面（４４）が構成部品縁部（５２）に対し正面向きの状態で移動でき、接触圧力を及ぼす、三次元方向に延びる清掃面（４８）と少なくとも１つのストップ肩状部（５０）とを有し、
前記清掃ヘッド（１８）は許容ウインドウ内で前記精密位置決めシステム（２２）によって少なくとも１本の運動軸（２４、２６、２８）に沿って移動することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記精密位置決めシステム（２２）による前記接触圧力は、その最大値に関して制限されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記構成部品（１０）との連続的接触状態での前記清掃ヘッド（１８）の前記運動は、前記精密位置決めシステム（２２）により単独で、又は前記粗位置決めシステム（２０）と前記精密位置決めシステム（２２）との協調によって行われることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の方法。
【請求項４】
清掃を最適化するために、前記接触圧力は可変に設定できることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記接触圧力は、様々な大きさの前記清掃ヘッド（１８）のアクティブ接触面に依存して、及び／又は前記構成部品のパラメータに依存して予め決定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記精密位置決めシステム（２２）での前記接触圧力の変更は、前記清掃動作前及び／又は前記清掃動作中に自動化で又は手動で行われることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記清掃ヘッド（１８）は、前記位置決め装置（１６）としてのマニピュレータによって手動で、又は前記位置決め装置（１６）としてのロボット（３６）によって自動化で移動することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
特に請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法を実施するための清掃装置であって、構成部品（１０）の少なくとも一方の表面（１２）を清掃する働きをし、位置決め装置（１６）によって移動できる清掃ヘッド（１８）を有し、前記位置決め装置（１６）は粗位置決めシステム（２０）と精密位置決めシステム（２２）とを有し、さらに前記清掃ヘッド（１８）の前記運動は、少なくとも１つの運動方向（２４、２６、２８、３０、３２、３４）に前記精密位置決めシステム（２２）によって力が抑制される清掃装置（１４）において、
前記清掃ヘッド（１８）は、その清掃ストップ面（４４）が構成部品縁部（５２）に対し正面向きの状態で移動でき、接触圧力を及ぼす、三次元方向に延びる清掃面（４８）と少なくとも１つのストップ肩状部（５０）とを有し、前記清掃ヘッド（１８）は所定公差ウインドウ内で少なくとも１本の運動軸（２４、２６、２８）に沿って前記精密位置決めシステム（２２）によって移動可能であることを特徴とする清掃装置。
【請求項９】
前記精密位置決めシステム（２２）は、限定最大力を有する機能的ユニットとして形成されることを特徴とする請求項８に記載の清掃装置。
【請求項１０】
前記公差ウインドウは、前記精密位置決めシステム（２２）の最大調整変位によって、及び／又は前記清掃ヘッド（１８）の形状によって定められることを特徴とする請求項８あるいは９に記載の清掃装置。
【請求項１１】
前記精密位置決めシステム（２２）は、構成部品の衝突に関連する前記清掃ヘッド（１８）の多数の運動方向（２４、２６、２８）に対して、前記運動方向に特有の接触圧力を予め決定するためのそれぞれに割り当てられた精密位置決め要素（３８、４０、４２）を有することを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項１２】
前記精密位置決め要素（３８、４０、４２）は伸縮調整機構を有することを特徴とする請求項１１に記載の清掃装置。
【請求項１３】
前記精密位置決め要素（３８、４０、４２）は、その最大調整力に関して可変に設定でき、前記接触圧力を及ぼすことを特徴とする請求項１１あるいは１２に記載の清掃装置。
【請求項１４】
前記精密位置決め要素（３８、４０、４２）は、空気圧又は油圧作動ユニットを有することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項１５】
前記清掃ヘッド（１８）は、実質上互いに直交している３本の運動軸（２４、２６、２８）に沿って前記精密位置決めシステム（２２）によってその位置が調節可能であることを特徴とする請求項８〜１４のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項１６】
前記清掃ヘッド（１８）は、少なくとも１本の回転軸（３０、３２、３４）を中心に回動可能に移動できることを特徴とする請求項８〜１５のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項１７】
前記清掃ヘッド（１８）は、構成部品の接触に関連している少なくとも１つの運動方向（２４、２６、２８）に対して、精密位置決め要素（４２）と共に清掃ストップ面（４４）を有することを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項１８】
前記清掃ヘッド（１８）は、前記精密位置決めシステム（２２）に交換可能に締結されることを特徴とする請求項８〜１７のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項１９】
マニピュレータ装置としてか、又はロボット（３６）として形成されることを特徴とする請求項８〜１８のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項２０】
前記粗位置決め装置（２０）は、可動ロボットアーム（４６）を有し、その自由端に、前記清掃ヘッド（１８）を搭載する前記精密位置決めシステム（２２）が取付けられることを特徴とする請求項８〜１９のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項２１】
前記清掃ヘッド（１８）の少なくとも部分的に自動化した位置決め及び前記構成部品（１０）の清掃のためのプログラム可能なオープンループ及び／又はクローズドループ制御装置を有することを特徴とする請求項１９あるいは２０に記載の清掃装置。
【請求項２２】
前記清掃面（４８）は、実質上Ｕ状又はＬ状に形成されることを特徴とする請求項８〜２１のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項２３】
前記清掃面（４８）は、構成部品の表面（１２）との連続的接触状態がもたらされる少なくとも１つのアンダーカット（５４）を有することを特徴とする請求項８〜２２のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項２４】
前記清掃ヘッド（１８）は、その構成部品接触側に少なくとも１つの交換可能な清掃要素（５６）を備えていることを特徴とする請求項８〜２３のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項２５】
前記清掃要素（５６）は、スポンジ及び／又はブラシ要素及び／又はクロス、特にマイクロファイバクロスであることを特徴とする請求項２４に記載の清掃装置。
【請求項２６】
少なくとも１つの清掃ヘッド（１８）及び／又は少なくとも１つの清掃要素（５６）の中間保管用格納装置を有することを特徴とする請求項８〜２５のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項２７】
清掃ヘッド及び／又は清掃要素処理装置を有することを特徴とする請求項８〜２６のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項２８】
前記構成部品（１０）は、加えられる接触圧力に関して定められた方法で清掃されるべき少なくとも一方の表面（１２）を備えた車体の構成部品であることを特徴とする請求項８〜２７のいずれか一項に記載の清掃装置。
【国際調査報告】
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