(57)【要約】  本発明は、特に車両ボディをコーティングするためのコーティング装置用のピグに関し、コーティング装置はピグ動作可能な配管設備を有しており、ピグはＲＦＩＤ技術を用いてデータを保存及び／又は送信及び／又は受信するように設計されたＲＦＩＤトランスポンダを有する。更に本発明は、対象物をコーティング材料でコーティングするためのコーティング設備、並びにコーティング設備を制御するための方法に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーティング装置（１０）用、特に車両ボディ（５０）をコーティングするためのピグ（３４）であって、
前記コーティング装置（１０）はピグ動作可能な配管設備（１４）を有し、
前記ピグ（３４）はＲＦＩＤ技術を用いてデータを保存及び／又は送信及び／又は受信するように設計されたＲＦＩＤトランスポンダ（３６）を有する、ピグ。
【請求項２】
前記データは、ピグ特有のデータ、特に前記ピグ（３４）の場所及び／又は速度及び／又は識別及び／又は運転時間及び／又は向き及び／又は製造年月日及び／又は有効期限及び／又は使用期間及び／又は使用サイクルの数に関するデータを含む、請求項１に記載のピグ。
【請求項３】
前記データは、コーティング特有のデータ、特にコーティング作業データ及び／又はコーティング材料データを含む、請求項１又は２に記載のピグ。
【請求項４】
前記データは、対象物特有のデータ、特に車両ボディデータを含む、請求項１〜３の何れか一項に記載のピグ。
【請求項５】
対象物（５０）をコーティング材料（１６）でコーティングするためのコーティング設備（１０）であって、
前記コーティング材料（１６）を前記対象物（５０）に適用するためのアプリケーション装置（１８）と、
該アプリケーション装置（１８）に前記コーティング材料（１６）を供給するためのピグ動作可能な配管設備（１４）と、
請求項１〜４の何れか一項に記載のピグ（３４）と、を有するコーティング設備。
【請求項６】
前記ＲＦＩＤトランスポンダ（３６）と通信するように設計されているＲＦＩＤ読み書き装置（２６−３２）を備える、請求項５に記載のコーティング設備。
【請求項７】
前記ＲＦＩＤ読み書き装置（３２）は、データ、特にコーティング作業データ又は／及びコーティング材料データを第１のピグステーション（２０）で前記ＲＦＩＤトランスポンダ（３６）に書き及び／又は第２のピグステーション（２２）で前記ＲＦＩＤトランスポンダ（３６）から読むように設計されている、請求項６に記載のコーティング設備。
【請求項８】
前記ＲＦＩＤ読み書き装置（３２）は、前記ＲＦＩＤトランスポンダ（３６）から送信された信号から前記ピグ（３４）の場所及び／又は速度を決定するように設計されている、請求項６又は７に記載のコーティング設備。
【請求項９】
前記アプリケーション装置（１８）をデータに応じて制御するように設計された制御装置（４２）を有する、請求項１〜８の何れか一項に記載のコーティング設備。
【請求項１０】
請求項５〜９の何れか一項に記載のコーティング設備を制御するための方法であって、
第１のピグステーションでコーティング関連データをＲＦＩＤ技術によってピグに保存するステップと、
前記ピグを第１のピグステーションから第２のピグステーションに動かすステップと、
前記第２のピグステーションで前記ピグ上にあるデータをＲＦＩＤ技術によって読むステップと、
読まれたデータで前記アプリケーション装置を制御するステップと、を有する方法。
【請求項１１】
前記アプリケーション装置を制御することは、読まれたデータを前記制御装置によって提供された別のコーティング関連データで検証することを含んでいる、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
今日では対象物、例えば車両ボディのためのコーティング設備は、しばしばピグ動作可能に設計される。ピグ設備（Pigging system）は一方では直接連続するコーティング材料を分離することを可能にし、及び配管設備の洗浄及び／又は検査に使用できる。コーティング技術では一般に、ピグを用いてコーティング材料を配管に通して、例えば供給源から他の場所に、特にアプリケーション装置に送ることが知られている。他方で、ピグは単独で、例えば配管を洗浄するために移動させることもできる。ピグの運動は、特に幾つかのピグステーションがある場合は、装置を用いて監視される。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、このような監視装置が記載されている。その基本的な考えは、ピグ磁石を組み入れて、ピグが例えばピグステーションに存在することを磁界検知センサーによって認識することである。ピグの運動方向に多数のセンサーを、ピグが配管内部で通る経路に沿って相前後して配置すれば、通過時にこれらのセンサーの各々でセンサー信号を生み出すことができる。このようにしてピグを経路に沿って追跡して、ピグの場所と速度を決定できる。
【０００３】
しかしこのように磁石によってピグの滞在場所を検出する方法は、場所の特定が配管設備の事前に確定されたセンサー箇所でしか可能ではないという短所がある。ピグがそのようなセンサーステーションの検知範囲になければ、ピグの滞在場所に関する判断は可能ではない。センサーの設置はコストがかかり、配管設備の設計段階で計画されなければならない。その結果として、ピグの磁石によって搬送される情報は、単に場所及び間接的に速度、並びにピグの向きに限られている。それ以外の情報は、この技術によってはコード化できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許出願第１０２００７０５４９６９Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、廉価に製造可能であり、従来の設備より高い情報密度を与えるコーティング装置用のピグ及びコーティング設備を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、独立請求項に記載されたコーティング装置用のピグ、コーティング設備、並びにコーティング設備を制御するための方法によって解決される。本発明の構成例は、それぞれの従属請求項に記載されている。
【０００７】
本発明によるコーティング装置、特に車両ボディをコーティングするためのコーティング装置用のピグは、コーティング装置がピグ動作可能な配管設備を有しており、ＲＦＩＤ技術を用いてデータを保存及び／又は送信及び／又は受信するように設計されたＲＦＩＤトランスポンダ（応答器）を具備している。ＲＦＩＤトランスポンダは比較的小さい部材であり、ピグのジオメトリに容易に組み込むことが可能である。ＲＦＩＤトランスポンダはより大きい距離にわたって検知可能であり、情報を保存する可能性を提供する。ＲＦＩＤトランスポンダに保存される情報は、例えば第１の箇所でＲＦＩＤトランスポンダに保存され、第２の箇所で読み出される。ＲＦＩＤトランスポンダによってピグと結び付けることが可能な情報は、従来の磁気技術よりはるかに高い情報密度を有する。ＲＦＩＤトランスポンダによって与えられた読み書きの可能性により、ピグによって時間的及び空間的に種々異なる情報を搬送し、又は保存し、若しくは読み出すことができる。
【０００８】
好適な実施形態により、データは、ピグ特有のデータ、特にピグの場所及び／又は速度及び／又は識別及び／又は耐用年数及び／又は向き及び／又は製造年月日及び／又は有効期限及び／又は使用期間及び／又は使用サイクルの数に関するデータを含むようにすることができる。従って従来の技術でも求めることが可能な場所及び／又は速度などの情報を廉価に求めることができる。同時に本発明による技術は、ＲＦＩＤトランスポンダによってその他の多数のピグ特有のデータを求め、保存し、又は読み出す可能性を提供する。ここで特別の利点は、データはＲＦＩＤトランスポンダによりピグと物理的に結び付けられているという事実にある。従って保存及びピグに保存されたデータの読出しは集中化されたデータ設備なしで行うことができる。ここから多数の利点が生じる。例えば保証請求権が主張された際などに製造者が応用してピグの実際の使用期間をチェックできる。同じ情報は、ピグのなお可能な寿命期間の判定にも役立ち得る。これに関連して、データがピグの一義的な識別を可能にする場合も有益であろう。識別は、例えば製造時にピグに記憶された一義的な製造記号であることができる。代替的又は追加的に、ピグをコーティング装置に組み込むとき、又はピグを最初に認識したとき、又は他の適当な時点で、コーティング装置及び／又はコーティング作業に対して一義的なピグのコードを与え、及び場合によってピグに保存できる。
【０００９】
別の有利な実施形態において追加的又は代替的に、データはコーティング特有のデータ、特にコーティング作業データ及び／又はコーティング材料データを含むようにすることができる。従って優先的に部材であるピグ自体に関するデータと並んで又はそれに替えて、ピグと接触する材料に関するデータを格納して読み出すことができる。これは例えば材料自体の識別を可能にし、又は材料の物理的／化学的特性を示す材料データであってよい。追加的又は代替的に、ピグと接触する材料が使用される作業の制御に使用できるデータをピグに保存して読み出すことができる。例えばピグによってコーティング材料を搬送する際に、材料を適用するのに必要なデータをＲＦＩＤトランスポンダに保存して読み出すことができる。
【００１０】
追加的又は代替的に好適な実施形態において、データは対象物特有のデータ、特に車両ボディデータを含むことができる。コーティングすべき対象物に関する情報を提供するデータも、例えばコーティング材料を適用する際には重要であり得る。
【００１１】
総じてＲＦＩＤトランスポンダをピグに組み込むことは、一連の利点を提供する。一つには、データはコーティング材料及び／又はコーティングすべき対象物がコーティング装置の内部又は外部に到着してから一貫してＲＦＩＤトランスポンダによってピグに記録し、一時的に保存し、及び読み出して転送することができる。これにより情報の流れの一貫性が可能になり、集中化されたデータシステムとそれに固有の複雑性及び誤動作性を回避して、原料又は半製品から完成品までのデータ伝送を確実で容易に達成できる。同時に、ピグそのものに関するデータを直接ピグの外部又は内部に格納及び保存することが可能であり、集中化されたデータ構造を構成する必要はない。もう一つの利点は、ＲＦＩＤ技術によってピグを検知することにある。このことを以下に本発明によるコーティング設備を参照して詳しく説明する。
【００１２】
対象物をコーティング材料でコーティングするための本発明によるコーティング設備は、コーティング材料を対象物に適用するためのアプリケーション装置、アプリケーション装置にコーティング材料を供給するためのピグ動作可能な配管設備、並びに本発明によるピグを有している。ピグによってコーティング材料から、例えばアプリケーション装置又は／及びコーティングされる又はコーティングされた対象物に至る一貫したデータの流れを実現することが可能である。
【００１３】
有利な実施形態により、コーティング設備はＲＦＩＤトランスポンダと通信するように設計されたＲＦＩＤ読み書き装置を有している。ＲＦＩＤ読み書き装置という概念には、読むだけ、書くだけ、又は読んで書くこともできる装置を含むものとする。同様に「通信する」という概念は、一方向通信も双方向通信も含むものとする。
【００１４】
好ましくは、ＲＦＩＤ読み書き装置はデータ、特にコーティング作業データ又は／及びコーティング材料データを第１のピグステーションでＲＦＩＤトランスポンダに書き及び／又は第２のピグステーションでＲＦＩＤトランスポンダから読むように設計できる。これによりデータの搬送若しくは転送が、集中化されたデータ処理システムを用いずに簡単且つ廉価に可能になる。
【００１５】
更に有利には、ＲＦＩＤ読み書き装置は、ＲＦＩＤトランスポンダから送信された信号からピグの場所及び／又は速度を決定するように設計されているようにすることができる。このためにＲＦＩＤ読み書き装置は、信号を把捉するための１個以上の適当なアンテナが装備されてよい。このようにして検出されたピグの場所及び／又は速度データは、やはりＲＦＩＤトランスポンダに格納できる。アンテナはピグが通過する配管設備の近傍に適当に配置できる。例えばアンテナの取付け場所及び向きは、特定の限られた管部分のみ検出されるように選択されてよい。これがＲＦＩＤ信号の検出の選択性を実現するものであり、例えば検出範囲を配管方向に対して垂直に向けることによって達成できよう。代替的にアンテナの取付け場所と向きを、アンテナの検出範囲が配管方向に対して、それによってまたＲＦＩＤトランスポンダの運動方向に対して平行に向けられているように選択できる。これにより、例えばアンテナによるＲＦＩＤ信号の多重検出、ひいては場合によりピグの速度決定の容易化が可能になる。
【００１６】
アンテナは、例えば配管の回りに配置でき、例えばコイルのように巻き付けることができる。代替的又は追加的に、アンテナを配管材料と固く結合し、又は配管材料内に埋設することができる。配管が織物構造を有するホースであれば、アンテナをホース織物に組み込むことができる。応用例に応じてアンテナに対して種々のジオメトリを使用できる。
【００１７】
コーティング設備の有利な構成において、アプリケーション装置をデータに応じて制御するように設計された制御装置を設けることができる。この場合、ＲＦＩＤ技術によってＲＦＩＤトランスポンダに保存されたデータは、例えば他の情報システムを通してアプリケーション装置に供給されるデータの検証に用いることができる。
【００１８】
本発明による思想は、コーティング設備を制御するための方法によっても実現される。本発明による方法は、第１のピグステーションでコーティング関連データをＲＦＩＤ技術によってピグに保存するステップと、ピグを第１のピグステーションから第２のピグステーションに動かすステップと、第２のピグステーションでピグ上にあるデータをＲＦＩＤ技術によって読むステップと、読まれたデータでアプリケーション装置を制御するステップとを有する。
【００１９】
方法の好適な実施形態において、アプリケーション装置を制御することは、読まれたデータを制御装置によって提供された別のコーティング関連データで検証することを含んでいる。
【００２０】
以下に図面に基づいて本発明を詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明によるピグを有する、本発明によるコーティング設備のピグ動作可能な配管設備の部分図である。
【図２】本発明によるコーティング設備の動作原理を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、コーティング設備１０の部分を模式的な表現で示している。コーティング設備１０は、色交換装置１２と、色交換装置に接続された種々の配管要素１４を有しているが、これらについてここでは詳細に述べない。コーティング材料１６は、図１には示されていないコーティング材料容器から色交換装置１２に送られる。図示の実施形態においてコーティング材料１６は上記の配管要素及びコーティング設備要素１４を通って回転噴霧器１８に送られる。配管設備１４の内部には、第１のピグステーション２０と第２のピグステーション２２が設けられている。第１のピグステーション２０から第２のピグステーション２２に続く供給管２４に沿って、複数の読み書き装置２６−３２が設けられている。
【００２３】
供給管２４内にはピグ３４が配置されている。ピグ３４は第１のピグステーション２０及び／又は第２のピグステーション２２を通して、ここでは例として供給管２４で表現されている配管設備内に送入され、その中を動かされ、そして再び取り出される。ピグ３４はＲＦＩＤトランスポンダ３６を装備されている。これは拡大した部分図Ａに示されている。読み書き装置３２は−部分図Ｂに示されているように−コーティング設備１０の複数の、好ましくはすべての個別制御装置と接続されている。それらはこの実施形態では材料供給制御装置３８、生産制御装置４０及びアプリケーション制御装置４２である。
【００２４】
読み書き装置３２も読み書き装置２６−３０も、ＲＦＩＤトランスポンダ３６にデータを書き、またデータ及び／又は信号をＲＦＩＤトランスポンダ３６から読むように装置されている。この場合、各読み書き装置にアンテナが割り当てられるようにすることができる。若干の（場合によりすべての）読み書き装置は、専らＲＦＩＤトランスポンダ３６の、従ってまたピグ３４の姿勢／位置を認識するために設計されてよい。好ましくはピグステーション２０、２２に設置された読み書き装置２６、３２は双方向通信のために設計されているのに対し、読み書き装置２８、３０は単に検知機能のみを持ち、従って単に一方向通信のために設計されている。
【００２５】
図２は、コーティング設備１０、並びにコーティング設備１０と結び付いたその他の作業の構造を模式的な表現で示している。図２の表現ではコーティング材料１６を運ぶ本来のコーティング設備は、供給管２４とその中にあるピグ３４、並びにＲＦＩＤトランスポンダ３６に省略されている。ＲＦＩＤシステムの機能性を見やすくするために、図２には、コーティングすべき対象物、ここでは車両ボディ５０と、コーティングに使用されるコーティング材料、ここではボディ塗料１６の種々の製造状態が図示されている。
【００２６】
コーティングすべき対象物は、車両ボディの他に、個々の車両構成部品又はその他のコーティングすべき対象物であってよい。コーティング材料は塗料の他に、接着剤、シーリング剤、又は同様のものであってよい。
【００２７】
塗料１６は、コーティング設備１０から離れた製造工場５４で製造され、コーティング材料容器５２に入れてコーティング設備１０に運ばれる。コーティング材料、つまりここではボディ塗料１６に関するデータ、並びに保存、準備、取扱い及び／又は適用に関する指示は、例えばラベル５６に記載して、ボディ塗料１６を包含する容器５２に取り付けることができる。コーティング材料１６がコーティング設備１０に到着すると、又は別の適当な時点に、ラベル５６に記載された情報は材料供給制御装置３８によって検出される。データの検出は、ラベル５６の光学的読取りによって行うことができ、図２には伝送経路５７として表現されている。言うまでもなく既にこの箇所でＲＦＩＤデータ伝送技術を使用することができ、それを用いてコーティング材料のデータを相応のＲＦＩＤトランスポンダを装備されたラベル５６から材料供給制御装置３８に伝送できる。
【００２８】
コーティング材料、つまり例えば塗料１６に含まれた情報は、材料供給制御装置３８からＲＦＩＤ伝送によってピグ３４若しくはＲＦＩＤトランスポンダ３６に伝送される。このことは図２では、ＲＦＩＤ伝送経路を暗示する破線５８によって表現されている。
【００２９】
ここに示されたＲＦＩＤ伝送動作及びその他すべての上述したＲＦＩＤ伝送動作は、要求に応じて一方向伝送又は双方向伝送であることができる。
【００３０】
コーティング材料、つまり例えば塗料１６が色交換装置１２を通してコーティング設備１０の配管設備１４内に送入されると、ピグ３４はＲＦＩＤトランスポンダ３６によって塗料１６に関する情報を、例えば第１のピグステーション２０から第２のピグステーション２２に搬送できる。
【００３１】
第２のピグステーション２２が回転噴霧器１８の近傍にあると、そこに到達したピグ３４はＲＦＩＤトランスポンダ３６に格納された情報をアプリケーション制御装置４２に伝えることができ、アプリケーション制御装置４２はまた回転噴霧器１８と、或いはより一般的にはアプリケーション装置５９と通信線６１を介して通信する。同時に又は代替的に、アプリケーション制御装置４２はコーティング材料、つまり例えば塗料１６を適用する際に使用するパラメータをＲＦＩＤトランスポンダ３６に伝送できる。この伝送経路は図２では破線６０で図示されている。
【００３２】
データをＲＦＩＤトランスポンダ３６から読み書き装置に伝送し、及び読み書き装置からピグ３４のＲＦＩＤトランスポンダ３６に伝送することは、例えば生産タクトと同期化することができる。既述の生産制御装置４０は、一方では図１に示されているように読み書き装置３２と接続されることができ、及び／又は材料供給制御装置３８、アプリケーション制御装置４２及び／又は中央制御装置とも接続されることができる。このことは材料供給制御装置３８とアプリケーション制御装置４２との間の伝送経路５９によって、並びにアプリケーション制御装置４２と生産制御装置４０との間の伝送経路６３によって図示されている。専用の中央制御装置は図１に示された実施形態では表現されていないが、その機能は例えば生産制御装置４０が引き受けることができる。
【００３３】
このようにして生産制御装置はＲＦＩＤトランスポンダ３６に格納されたデータにアクセスでき、このデータベースによって−図２に例示されているように−コーティング工程中にＲＦＩＤトランスポンダ３６に集められたデータをコーティングが完了した車両ボディ５０、及びそこで特にＲＦＩＤトランスポンダ６２に伝送できる。このことはＲＦＩＤ伝送経路６４として暗示されている。
【００３４】
この場合、例えばコーティング材料製造者５４から伝達されたデータ、例えば色、コーティング材料設備又は同種のデータも、場合によりそれらから逸脱する若しくはそれらを補足するデータ、例えば材料供給制御装置３８で収集された、例えば実際の混合比、適用に使用された圧力、その時々の空気圧−及び／又は周囲温度状況又は同種のものに関係するデータも、ＲＦＩＤトランスポンダ６２に格納できる。
【００３５】
同様のことは、アプリケーション制御装置４２による特有のデータの検出にも該当する。これらのデータは、目標データとして−即ち計画された制御データとして−ピグＲＦＩＤトランスポンダ３６に格納でき、そうすることでいわば一時的に保存できる。同時に又は代替的に、実際にコーティング材料１６の適用において検出されたデータ測定又は実際値も記録されてピグＲＦＩＤトランスポンダ３６を保存されることができる。
【００３６】
これら以外にもアプリケーション制御装置４２又は材料供給制御装置３８ではピグ特有データ、例えば全ピグ運転時間、それぞれの適用作業におけるピグの運転時間、ピグの向き又は同種のデータが検出され得る。これらはデータを読み出す際には読み書き装置２６−３８で読み出して、生産制御装置４０に、例えば予防的保守、統計データの検出及び／又はエラー認識のために伝達できる。このようにして例えば同じ作業条件の下でピグ速度又は運転時間が変化することから摩耗ピグ３４が摩耗した可能性を推定することができる。このデータの伝達及び解析は、有利には中央データ検出から独立に行うことができる。なぜなら、ピグに関連するすべてデータはピグＲＦＩＤトランスポンダ３６に格納されて読み出し可能だからである。
【００３７】
このようにしてコーティング材料１６そのものに関するデータ、及び車両ボディ５０で実施されるコーティング作業に関するデータは、コーティング材料１６がコーティング設備１０に到着してから、いまでは車両５０'の車両ボディ５０から離れるまで一貫して検出され、コーティングされた対象物自体、例えば車両ボディ５０に割り当てられたトランスポンダ６４で検出されて、分散的に保存若しくは転送されることができる。
【００３８】
上述したＲＦＩＤベースの通信は、コーティング設備１０のコーティング関連データの検出と転送に関する完全な一貫性と並んで、１個以上の読み書き装置２６−３２によってピグ３４を簡単で廉価に検知する可能性を提供する。適当なアンテナを選択することにより、及びＲＦＩＤ信号を相応に解析することにより、配管設備内におけるピグ３４の場所も速度も対応する読み書き装置２６−３２で検出されて、然るべき制御作業に使用できる。同時に検出されたデータはピグ３４のＲＦＩＤトランスポンダ３６に格納できる。これにより、例えばピグ３４が既に経過したサイクルの数を求めることの他に、摩耗と関連している可能性のある速度データ又は／及び材料データを検出することも可能となる。例えばピグ３４が比較的高い割合の溶剤と接触した場合は、化学的浸食の少ない材料と比較してピグ３４の摩耗が多いことを示唆している可能性がある。同様のことは、ピグ３４の経過した速度プロファイルにも該当する。例えばより長時間にわたって高い速度が続くのは、ピグ３４の摩耗が進んでいることを示唆するものであろう。
【００３９】
コーティングされた対象物が完成した後では、製品寿命の後の段階で、例えば修理作業においてＲＦＩＤトランスポンダに保存されているデータを活用できる。そのようなケースが図２の下側に表現されている。整備工場６６で車両５０'のコーティングの修理が行われているところである。そのようなケースでは車両５０'のトランスポンダ６２からコーティング材料１６の組成だけでなく、コーティング材料適用の全履歴、例えばコーティング作業のパラメータを呼び出すことができ、そのため製造者と連絡を取る必要はないであろう。これらのデータにより修理コーティングははるかに正確にオリジナルコーティングに適合させることができる。
【図１】
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【図２】
2018519153.tif 000004
【国際調査報告】
2018519153.tif 000005
2018519153.tif 000006
2018519153.tif 000007
2018519153.tif 000008
2018519153.tif 000009
2018519153.tif 000010