(57)【要約】  本発明は、部品をコーティング剤でコーティングするため、特に自動車車体部品を塗装するため、コートされる部品上にコーティング剤のコーティング剤ジェット（１３〜１９）を運ぶための少なくとも１つのノズルを備えるノズルアプリケータ（１）、特にプリントヘッドを備えるコーティング設備に関連する。本発明は、ノズルの詰まりを防ぐ、及び／又は検出するための装置を提供する。【選択図】図４Ａ
2020513311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーティング剤で部品をコーティングするための、特に自動車車体部品を塗装するためのコーティング設備であって、
ａ）コーティング剤のコーティング剤ジェット（１３〜１９、２４〜２７）を、コートされるべき部品上に施す少なくとも１つのノズルを有するノズルアプリケータ（１）、特にプリントヘッドを備え、
ｂ）ノズル詰まりを防ぐ、及び／又は検出するための手段を備える、
ことを特徴とするコーティング設備。
【請求項２】
前記コーティング剤を濾過するためのノズル上流部のフィルタ（２、２．１〜２．６）を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のコーティング設備。
【請求項３】
ａ）前記ノズルは、所定のノズルサイズを備えるノズル開口部を有し、及び、
ｂ）前記フィルタ（２、２．１〜２．６）は、特定のフィルタメッシュ幅を有し、及び、
ｃ）前記ノズルサイズに対する前記フィルタメッシュ幅の比は、０．０１、０．０５、０．１、０．２、０．５又は１より大きく、及び／又は、
ｄ）前記ノズルサイズに対する前記フィルタメッシュサイズの比は、５、２、１、０．５、０．２、又は０．１より小さい、
ことを特徴とする請求項２に記載のコーティング設備。
【請求項４】
ａ）前記コーティング剤は、コーティング操作中、通常の流れの方向に前記フィルタ（２、２．１〜２．６）を通って流れ、
ｂ）前記フィルタは、フラッシング剤により、通常の流れの方向に洗い流されることができ、結果として、該フラッシング剤が前記フィルタ（２、２．１〜２．６）を通じて、通常の流れの方向に流れ、及び／又は、
ｃ）前記フィルタ（２、２．１〜２．６）は、フラッシング剤により、通常の流れの方向とは反対に洗い流されることができ、結果として、該フラッシング剤が、前記フィルタ（２、２．１〜２．６）を通じて通常の流れの方向と反対に流れ、及び／又は、
ｄ）前記コーティング設備が、該フラッシング剤を供給するためのフラッシング剤ポート（Ｖ）を有し、及び／又は
ｅ）前記コーティング設備が、コーティング剤とフラッシング剤との混合物を戻り口へ戻すためのリターンポート（Ｒ）を有し、及び／又は、
ｆ）前記コーティング設備が、選択的に前記フラッシング剤を、前記フィルタ（２、２．１〜２．６）を通して、通常の流れ方向に又は通常の流れ方向と反対に通過させるフラッシングバルブ配置（６）を有する、
ことを特徴とする請求項２に記載のコーティング設備。
【請求項５】
ａ）前記フィルタ（２．１〜２．２）は、互いに平行に配置された２つの個々のフィルタ（２．１〜２．２）を有するダブルフィルタであり、
ｂ）前記コーティング剤は、選択バルブ配置（７，８）によって選択的に一方の個々のフィルタ（２．１）又は他方の個々のフィルタ（２．２）を通過し、
ｃ）前記フラッシング剤は、前記選択バルブ配置（７，８）によって、選択的に、一方の個々のフィルタ（２．１）又は、他方の個々のフィルタ（２．２）のいずれかを通過し、及び、
ｄ）前記他方の個々のフィルタ（２．２）に前記コーティング剤が流される間は、一方の個々のフィルタ（２．１）は前記フラッシング剤が流される、
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載のコーティング設備。
【請求項６】
ａ）前記コーティング設備は、前記コーティング剤を前記ノズルアプリケータ（１）に運ぶ定量ポンプ（３）を備え、
ｂ）前記フィルタ（２）は前記定量ポンプ（３）と前記ノズルアプリケータ（１）との間に配置され、又は、
ｃ）前記フィルタ（２．１、２．６）は、前記定量ポンプの上流側に配置される、
ことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載のコーティング設備。
【請求項７】
ａ）前記コーティング設備は、複数のコーティング剤供給ライン（Ｆ１〜Ｆ６）から所望のコーティング剤を選択し、前記ノズルアプリケータ（１）へと送る色変換器（４）を有し、
ｂ）それぞれのフィルタ（２．１〜２．６）が、前記色変換器（４）の上流の前記コーティング剤供給ライン（Ｆ１〜Ｆ６）に配置されており、及び／又は、
ｃ）前記色変換器（４）の入力側の前記フィルタ（２．１〜２．６）は、好ましくは異なっており、それぞれのコーティング剤に適合される、
ことを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載のコーティング設備。
【請求項８】
ａ）前記フィルタ（２、２．１〜２．６）は、アンダーカットのない内部輪郭を有し、及び／又は、
ｂ）前記フィルタ（２、２．１〜２．６）は、粗さ数Ｒｚ＜１０、Ｒｚ＜８、Ｒｚ＜７、Ｒｚ＜６．３、Ｒｚ＜５、又はＲｚ＜４の内部表面を有する、
ことを特徴とする請求項２乃至７のいずれか１項に記載のコーティング設備。
【請求項９】
前記ノズルアプリケータ（１）を通じた欠陥のあるジェット供給から、欠陥のないジェット供給を区別するための、センサ配置（９、２０〜２３、３３、３３）を備える、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のコーティング設備。
【請求項１０】
ａ）前記センサ配置（９、１０、１１）が、コーティング剤ジェット（１３〜１９）の画像（１２）を特に視軸で検出する画像センサ（９）、特にカメラ（９）を有し、前記視軸は、
ａ１）前記コーティング剤ジェット（１３〜１９）の平面を横切り、及び個々の前記コーティング剤ジェット（１３〜１９）を横切り、及び／又は、
ａ２）前記コーティング剤ジェット（１３〜１９）の平面で、及び個々の前記コーティング剤ジェット（１３〜１９）を横切り、
ｂ）前記センサ配置（９、１０、１１）は、前記画像センサ（９）によって検出された前記画像（１２）を評価し、それに含まれるエラーを判別する画像評価ユニット（１１）を有し、
ｃ）前記コーティング剤ジェット（１３〜１９）の反対側上の前記画像センサ（９）の前記視軸内に配置された照明装置（１０）が、好ましくは、設けられる、
ことを特徴とする請求項９に記載のコーティング設備。
【請求項１１】
前記画像評価ユニット（１１）は、前記画像評価により、以下、
ａ）ノズル軸に対して斜めに出る斜めのコーティング剤ジェット（１６）、及び／又は、
ｂ）崩れてコーティング剤の液滴となる安定していないコーティング剤ジェット（１７）、及び／又は、
ｃ）不十分な量のコーティング剤を有するコーティング剤ジェット（１８）、及び／又は、
ｄ）乱れたコーティング剤ジェット（１９）、及び／又は、
ｅ）ノズル詰まりのために失われたコーティング剤ジェット、
のエラーケースを検出する、
ことを特徴とする請求項１０に記載のコーティング設備。
【請求項１２】
ａ）前記センサ配置は、静電容量センサ（３２、３３）を備え、及び、
ｂ）前記静電容量センサ（３２、３３）は、複数のコーティング剤ジェット（２４〜２７）を一緒に測定し、又は、
ｃ）各ノズル（３５）は、各ケースで、それぞれの前記コーティング剤ジェットを静電容量的に測定する静電容量センサ（３２、３３）が割り当てられる、
ことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載のコーティング設備。
【請求項１３】
ａ）前記センサ配置は、光バリア（２０〜２３）を備え、ノズルからの前記コーティング剤ジェット（２４〜２７）は前記光バリア（２０〜２３）を通過し、及び／又は、
ｂ）各ノズルは、それぞれの前記コーティング剤ジェット（２４〜２７）が通過するそれぞれの光バリア（２０〜２３）に割り当てられる、
ことを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載のコーティング設備。
【請求項１４】
ａ）前記コーティング剤は、コーティング剤流路（３５）を通じて流れ、及び、
ｂ）静電容量又は抵抗センサ（３２、３３）は、前記コーティング剤流路（３５）内の前記コーティング剤の流れを測定し、そこからエラーケースを推定する、
ことを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項に記載のコーティング設備。
【請求項１５】
ａ）前記プリントヘッドは、スプレーとは対照的に狭く限定されたコーティング剤のジェットを吐出する、及び／又は、
ｂ）前記プリントヘッドは、コーティング材料のジェットとは対照的に、ジェットの長手方向に連続する液滴ジェットを吐出する、又は、
ｃ）前記プリントヘッドは、液滴ジェットとは対照的に、ジェットの長手方向に連続するコーティング剤ジェットを吐出する、及び／又は、
ｄ）前記プリントヘッドは、少なくとも８０％、９０％、９５％又は９９％の塗布効率を有し、その結果、塗布されたコーティングの実質的に全てが、オーバースプレーせずに、完全に前記部品上に堆積される、及び／又は、
ｅ）前記プリントヘッドは、少なくとも０．５ｍ２／分、１ｍ２／分、２ｍ２／分、又は少なくとも３ｍ２／分の面積被覆性能を有する、及び／又は、
ｆ）前記ノズルアプリケータ（１）は、マニュピレータにより、特に多軸ロボットにより動かされる、及び／又は、
ｇ）前記コーティング剤は塗料、特にベースコート、クリアコート、エフェクトペイント、マイカペイント、又はメタリックペイントである、及び／又は、
ｈ）前記塗料は、水性、又は溶剤塗料である、及び／又は、
ｉ）前記ノズルアプリケータ（１）は、前記コーティング剤の滴を前記プリントヘッドから放出するため、少なくとも１つの電気的に制御可能なアクチュエータ、特に磁気アクチュエータ又はピエゾアクチュエータを有する、及び／又は、
ｊ）前記ノズルは、１ｍｍ、５００μｍ、２５０μｍ、１２０μｍ、又は５０μｍより小さいノズル径を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のコーティング設備。
【請求項１６】
コーティング剤で部品をコーティングするためのノズルアプリケータ（１）を有するコーティング設備の、特に自動車車体部品を塗装するための塗装設備の、特に請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のコーティング設備のためのコーティング設備の操作方法であって、
ａ）前記コーティング剤のコーティング剤ジェット（１３〜１９；２４〜２７）を、ノズルアプリケータ（１）を通じて放出するステップを有し、
ｂ）前記ノズルアプリケータ（１）のノズルの詰まりを検出する、及び／又は防ぐ、
ステップを有する、
ことを特徴とする操作方法。
【請求項１７】
前記ノズルアプリケータ（１）の前記ノズルの詰まりを検出するため、
ａ）テスト表面上、特にフリースまたはガラス板上を、開いたノズルを有する前記ノズルアプリケータ（１）を動かし、前記ノズルアプリケータ（１）は、コーティング剤ジェットを前記テスト面上に塗布し、前記テスト表面上にスプレーパターンを生成することを特徴とし、及び、
ｂ）前記ノズルの詰まりを検出するため、前記テスト表面上の前記スプレーパターンを評価する、
ステップを有する、
ことを特徴とする請求項１６に記載の操作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コーティング剤を用いて部品をコーティングするためのコーティング設備に関し、特に自動車車体部品の塗装に関する。更に、本発明は、そのようなコーティング設備のための関連する操作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車体部品の連続的な塗装のため、塗布装置として回転噴霧器が一般的に使用されているが、この装置は塗布効率が限定されるという欠点がある。つまり、塗布された塗料の一部だけがコーティングされる部品の上に堆積されるが、塗布された塗料の残りを、いわゆるオーバースプレーとして除去しなければならない。
【０００３】
これに対して、より新しく開発されたラインは、例えば特許文献１、特許文献２及び特許文献３から知られるように、塗布装置としていわゆるプリントヘッドを提供する。そのようなプリントヘッドは、既知の回転噴霧器とは対照的に、塗布される塗料のスプレーミストを吐出しないが、空間的に狭く限られ、ほぼ完全に塗装される部品上に堆積される塗料ジェットを吐出する。それにより、ほとんどオーバースプレーは起きない。
【０００４】
しかしながら、そのようなプリンヘッドは、５００μｍ未満、又は１００μｍ未満の非常に小さなノズル径のノズルを通常有する。しかしながら、そのような小さなノズルは、容易に詰まることがあり、操作中に完全に詰まることさえある。例えば、個々の塗料粒子が、最初にノズルに堆積することがあり、例えば乱流を引き起こすことによって、最初はコーティング剤の他の層流に悪影響のみを与える。塗料粒子が更に堆積すると、ノズルが完全に詰まる可能性がある。
【０００５】
本発明の一般的な技術背景については、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０、特許文献１１、及び特許文献１２も参照されるべきである。しかしながら、これらの公報のいくつかは、ノズルアプリケータではなく、スプレージェットを吐出するスプレーアプリケータに関連する。しかしながら、いくつかの場合、これらの公報から知られるコーティング設備も、上記の問題を抱えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２０１３００２４１２号明細書
【特許文献２】米国特許第９１０８４２４号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０２０１００１９６１２号明細書
【特許文献４】独国特許出願公告第１２８４２５０号明細書
【特許文献５】独国特許出願公開第１０２００４０２１２２３号明細書
【特許文献６】英国特許出願公開第２５０７０６９号明細書
【特許文献７】独国特許出願公開第１０３３１２０６号明細書
【特許文献８】国際公開第２０１６／１４５０００号
【特許文献９】欧州特許出願公開第０２９７３０９号明細書
【特許文献１０】独国特許発明第６８９２４２０２号明細書（Ｔ２）
【特許文献１１】独国特許出願公開第１０３０７７１９号明細書
【特許文献１２】独国特許出願公開第３０４５４０１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
それゆえ、本発明は、ノズルアプリケータ（例えばプリントヘッド）内のノズルの完全な又は部分的なノズル詰まりの問題の解決方法を発見するという課題に基づく。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、主な請求項に係る発明に係るコーティング設備によって、又は独立項に係る対応する操作方法によって解決される。
【０００９】
本発明に係るコーティング設備は、コーティング剤を用いた部品のコーティングのために、特に自動車車体部品の塗装のために使用される。
【００１０】
コートされる部品は、自動車車体部品である必要はない。むしろ、本発明に係るコーティング設備は、他のタイプの部品のコーティングのために使用することもできる。
【００１１】
コーティング剤は、好ましくは、ベースコート、クリアコート、水性塗料、又は溶剤塗料のような塗料であることにも言及されるべきである。しかしながら、本発明の範囲内において、コーティング設備は、接着剤、絶縁材料、シーラント、プライマー等のような他のコーティング剤の塗布のために設計されてもよい。
【００１２】
本発明に係るコーティング設備は、本明細書の冒頭で及び特許文献１、特許文献２及び特許文献３に記載されているプリントヘッドのような最新技術に従ったノズルアプリケータを初めに有する。従って、そのようなプリントヘッドの構造及び機能の詳細な説明を省略できる。
【００１３】
本発明のコーティング設備は、ノズル詰まりを防ぐ及び／又は検出するための付加的な装置に特徴を有する。それゆえ、本発明の一態様は、ノズルの詰まりを防ぐことである。一方、本発明の他の態様は、コーティング品質の低下につながるノズル詰まりを検出するという事実に基づき、結果として、必要であれば対策を講じることができる。
【００１４】
本発明において、例えば、ノズル詰まりに繋がることがある固体コーティング剤粒子を濾過して除去するように、例えば、ノズルの上流に配置されコーティング剤を濾過するフィルタによって、ノズル詰まりを防ぐことができる。
【００１５】
フィルタは、ノズルのノズル開口部のノズルサイズに好適に適合される特定のフィルタメッシュサイズを有することが好ましいことに留意されたい。例えば、ノズルサイズに対するフィルタメッシュサイズの比は、０．０１〜５の範囲内にあることができ、それによって任意の中間間隔が可能である。ノズルサイズに対するフィルタメッシュサイズの比の好ましい値は、例えば、０．０７５、０．１、０．１５、０．６６、１．０、及び２．０である。
【００１６】
本発明の好適な実施形態において、濾過されたコーティング剤残留物をフィルタから再び洗い流すことができるようにするため、このフィルタをフラッシング剤ですすぐことができる。この目的のために、フィルタはフラッシング剤で洗浄される。フラッシング剤は、通常の流れ方向とは反対に、又は通常の流れ方向においてフィルタを通過することができる。加えて、可能な限り最良のすすぎ効果を達成するために、すすぎプロセス中にフラッシング剤を、通常の流れ方向とは反対に及び通常の流れ方向において交互にフィルタを通過させることも可能である。それゆえ、コーティング設備は、フラッシング剤を供給するためのフラッシング剤接続部を有することが好ましい。加えて、コーティング設備は、コーティング剤残留物とフラッシング剤との混合物を再循環させるために再循環接続部を有することが好ましい。コーティング設備は、一方でフラッシング剤接続部及び戻り接続部に接続され、他方で対応する二つのフィルタ接続部に接続されたフラッシングバルブ装置も有してもよい。フラッシングバルブ配置は、好ましくは、フラッシング剤によるフィルタの双方向のフラッシング、すなわち通常の流れ方向とは反対に、又は通常の流れ方向へのフラッシングを可能にする。
【００１７】
本発明は、フィルタが、互いに平行に配置された２つの個々のフィルタを有するダブルフィルタであることも可能にする。そして、コーティング剤を、選択バルブ配置によって、一方の単一フィルタ又は他方の単一フィルタのいずれかに向けることができる。加えて、選択バルブ配置は、フラッシング剤を一方の個々のフィルタ又は他方の個々のフィルタのいずれかに向ける。これにより、他方のフィルタを洗浄しながら、コーティング剤が一方のフィルタを通過することができる。このような操作は、いわゆるＡ／Ｂバルブの塗装技術の分野で知られているように、Ａ／Ｂ操作とも呼ばれることがある。このようにして、一方の個々のフィルタのすすぎの間、他方の個々のフィルタはコーティング剤の濾過のために利用可能であるため、必要なすすぎプロセスは、通常のコーティング操作の中断をもたらさない。
【００１８】
本発明に係るコーティング設備は、好ましくは、ノズルアプリケータへコーティング剤を運ぶ定量ポンプを有することにも言及すべきである。フィルタは、定量ポンプとノズルアプリケータとの間、又は定量ポンプの上流に配置することができる。
【００１９】
加えて、好適な実施形態における本発明に係るコーティング設備は、色変換器を含み、色変換器は複数のコーティング剤供給ラインから所望のコーティング剤を選択し、それをノズルアプリケータへと送る。ここで、供給されたコーティング剤を濾過するため、色変換器の上流の個々のコーティング剤供給ラインのそれぞれに、フィルタを配置することが可能である。そして、色変換器の入口における個々のフィルタは、個々に、それぞれのコーティング剤に適合させることができる。
【００２０】
フィルタは、好ましくは、アンダーカットのない内部輪郭を有することにも言及すべきである。加えて、貫流領域のフィルタの内部表面は、非常に低い粗さ数Ｒｚ＜１０、Ｒｚ＜８、Ｒｚ＜７、Ｒｚ＜６．３、Ｒｚ＜５、又は更にＲｚ＜４を有することが好ましい。
【００２１】
本発明の第２の態様が、ノズルの詰まりを防止することを目的とするのでなく、ノズルの詰まりを検出することを目的とすることを既に簡単に上述した。従って、本発明のこの態様は、欠陥のあるジェット供給から欠陥のないジェット供給を区別することを可能とするために、センサ配置を選ぶ。
【００２２】
本発明の一実施形態において、センサ配置は、カメラのような画像センサを有する。画像センサは、ノズルアプリケータから吐出された少なくとも１つのコーティング剤ジェット又はいくつかのコーティング剤ジェットの画像を捕らえる。ここで、画像センサ（例えば、カメラ）の視軸は、コーティング剤ジェットに対して直交し、コーティング剤のジェットの平面に対して平行であることが好ましく、すなわち、画像センサはコーティング剤ジェットを正面から観察する。しかしながら、視軸がコーティング剤ジェットの平面に対して横方向に整列している、すなわち画像センサが横方向からコーティング剤ジェットを見ることも可能である。特別なバージョンでは、交互に、又は２つのセンサによって、両方の画像を取得することもできる。加えて、この実施形態におけるセンサ配置は、好ましくは、画像センサによって取り込まれたコーティング剤ジェットの画像を評価し、そこに含まれるノズルの詰まりによるコーティング剤ジェットの欠落のようなエラーを検出する画像評価ユニットを有する。
【００２３】
画像取得は、コーティング剤ジェットの反対側の画像センサの視線内に配置されている照明装置によって改善することができる。
【００２４】
画像評価ユニットは、好ましくは以下のエラーを検出し区別することができる。
−ノズルの部分的な詰まりのためにノズル軸に対して斜めに出る斜めのコーティング剤ジェット
−通常より早く崩れてコーティング剤液滴となる不安定なコーティング剤ジェット
−不十分な量のコーティング剤を含むコーティング剤ジェット
−乱れたコーティング剤ジェット及び／又はノズルの完全な詰まりによって失われたコーティング剤ジェット
【００２５】
本発明の他の実施形態では、センサ配置は、複数のコーティング剤ジェットを一緒に測定する静電容量センサを有する。
【００２６】
しかしながら、代わりに、静電容量センサは１つの単一のコーティング剤ジェットだけを静電容量的に測定することも可能であり、それに従い、静電容量センサが各ノズルに設けられることが好ましい。
【００２７】
本発明の他の実施形態では、センサ配置は光バリアを有し、それにより、ノズルからのコーティング剤ジェットは、光バリアを通過し、光バリアによって測定される。各ノズルは、好ましくは、それぞれのコーティング剤ジェットが通過する光バリアに割り当てられる。
【００２８】
本発明の他の実施形態では、コーティング剤は、コーティング剤流路を通じて流れ、エラー（例えば不十分な流量）を推定するため、コーティング剤流路で静電容量センサによって、又は抵抗型センサ（抵抗センサ）によって測定される。
【００２９】
一般にプリントヘッドは、伝統的な噴霧器（例えば、回転噴霧器）を用いた場合であるようなスプレーミストと比較して、狭く限られたコーティング剤のジェットを吐出することが好適であることに言及すべきである。
【００３０】
プリントヘッドは、例えば、ジェットの長手方向に連続するコーティング剤のジェットとは対照的に、液滴状のジェットを吐出することができる。
【００３１】
代わりに、プリントヘッドが、液滴状のジェットとは対照的に、ジェットの長手方向に連続するコーティング剤のジェットを吐出することも可能である。
【００３２】
好ましくは、プリントヘッドは、不具合なオーバースプレーが形成されることがなく、実質的に塗布されたコーティング全体が完全に部品上に堆積されるように、少なくとも８０％、９０％、９５％又は更に９９％の非常に高い塗布効率を有する。
【００３３】
加えて、プリントヘッドは、好ましくはプリントヘッドが自動車車体パーツを塗装するために適するほど大きい、高い面積被覆性能を備えることが好適であることに留意されたい。それゆえ、ノズルアプリケータの面積被覆性能は、０．５ｍ２／分、１ｍ２／分より、更には３ｍ２／分より大きいことが好適である。
【００３４】
ノズルアプリケータはマニピュレータによって動かされることが好ましく、マニピュレータは、好ましくはシリアルロボット運動力学及び少なくとも６つの可動ロボット軸を有する多軸塗装ロボットである。
【００３５】
ノズルアプリケータにおけるコーティング剤供給の制御は、好ましくは、磁気アクチュエータ又はピエゾアクチュエータのような制御可能なアクチュエータを備える制御バルブによって実行される。
【００３６】
本発明は、ノズル詰まりを防ぐ又は検出するための装置に備えられた上記のノズルアプリケータを保護することを求めるだけではない点にも言及すべきである。むしろ、本発明は、例えば、車体部品の塗装のための塗装設備全体を保護することを求める。
【００３７】
加えて、本発明は対応する操作方法も含み、それによって操作方法の手順のステップは既に上記の説明から得られており、従って別々に説明する必要はない。
【００３８】
本発明に係る操作方法の有利な更なる変形例において、開放ノズルを備えるノズルアプリケータは、テスト面（例えば、フリース、ガラス板）上を動かされ、それによってノズルアプリケータは、コーティング剤ジェットをテスト面に塗布し、それによりテスト面上にスプレーパターンを生成する。そして、スプレーパターンは、ノズルが部分的に又は完全に詰まっているか否かを決定するために使用されてもよい。それゆえ、本発明に係る操作方法は、本変形例において、スプレーパターンがテスト面上で、例えばカメラ及び画像評価ユニットを使用して評価されることを提供する。
【００３９】
逸脱が検出された後、例えば、以下のアクションが引き起こされることがある。
−エラーメッセージ
−アプリケータ又はノズルプレートのバックフラッシング、バックフラッシング（つまり、外側から内側へ）
−ノズルクリーニング（外側から及び内側から外側へ）
−アプリケータの交換（完全に）
【００４０】
上述したテストの頻度に関して、例えば以下の可能性が存在する。
−各車体の前でのテストの実行
−所定の間隔でのテストの実行
−塗布が実施されない所定の時間間隔でのテストの実行
−各色の変換後のテストの実行
−生産開始時のテストの実行
−各シフトの開始時のテストの実行
−各シフトの終了時のテストの実行
−生産終了時のテストの実行
−各欠陥後のテストの実行
【００４１】
本発明の他の有利なさらなる変形例は、従属項に示されるか、または図面を用いた本発明の好ましい実施形態の説明と共に以下により詳細に説明される。それらは以下を示す。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、ノズルアプリケータとノズルアプリケータのノズルの詰まりを防止するためのフィルタとを備えた本発明に係るコーティング設備の概略図である。
【図２】図２は、２つの任意のフィルタを備える図１の変形例を示す図である。
【図３】図３は、色変換器と色変換器の供給ラインにおける多数のフィルタとを備える図３の変形例である。
【図４Ａ】図４Ａは、ノズルアプリケータのノズルの詰まりを検出するためのカメラベースの手段を有する本発明に係るコーティング設備の概略図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａの変形例を示す図である。
【図５】図５は、コーティング剤ジェットを測定するためのいくつかの光バリアを備える図４Ａ又は図４Ｂの変形例である。
【図６】図６は、全てのコーティング剤ジェットを一緒に測定する静電容量センサを備える図５の変形例である。
【図７】図７は、コーティング剤を運ぶ流路内のコーティング剤の流れを測定する静電容量センサを備える図６の変形例である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
図１は、塗布装置としてノズルアプリケータ１を備える本発明に係るコーティング設備の非常に簡略化された図を示しており、それによって、例えば、従来の噴霧器（例えば、回転噴霧器）と同様に、スプレーミストの代わりに空間的に狭く限られたコーティング剤ジェットを吐出するプリントヘッドとすることができる。
【００４４】
ノズルアプリケータ１には、フィルタ２、定量ポンプ３及び色変換器４を介して塗布すべき塗料が供給される。この目的のため、色変換器４は、入力側でいくつかのコーティング剤供給ラインＦ１〜Ｆ６に接続されており、それを介して異なる色の塗料を供給することができる。
【００４５】
加えて、色変換器４は、入力側でパルスエアラインＰＬ及びシンナーラインＶに入力側で接続されており、パルスエアラインＰＬ及びシンナーラインＶを介してパルスエア又はフラッシング剤（シンナー）を、ノズルアプリケータ１、フィルタ２及び定量ポンプ３をフラッシングするために供給することができる。
【００４６】
加えて、コーティング設備は、フィードバックバルブ５を有し、フィードバックバルブ５を通じて、すすがれたコーティング剤残留物及びフラッシング剤を戻りラインＲへと供給することができる。コーティング設備には、コーティング剤とフラッシング剤とを流すためのフィードバックバルブ５が備えられる。
【００４７】
ここで、ノズルアプリケータ１は、非常に小さいノズル径を備える多数のノズルを有しているため、ノズルアプリケータ１のノズルが詰まるリスクがあることに言及すべきである。フィルタ２が、ノズルの詰まりを引き起こす可能性のあるコーティング成分を濾し取ることで、フィルタ２は、このノズルが詰まるリスクを低減する。
【００４８】
フィルタ２から濾過されたコーティング成分を洗い流すために、フィルタ２を洗い流すことができることにも言及すべきである。この目的のため、コーティング設備は、入力側でフラッシング剤供給ラインＶ及び戻りラインＲに接続されたフラッシングバルブ配置６を有する。加えて、フラッシングバルブ配置６は、フィルタ２の上流側及び下流側のフラッシング接続部に接続される。それゆえ、フィルタ２からコーティング剤残留物を洗い流すために、フラッシングバルブ配置６は、任意に、通常の流れ方向に又は通常の流れ方向とは反対に、フラッシング剤をフィルタ２に向けることができる。
【００４９】
図２は図１の変形例を示すので、繰り返しを避けるために、対応する詳細については同じ参照符号を用いて上記の説明を参照する。
【００５０】
この実施形態の特別な特徴は、並列に接続されている２つの単一のフィルタ２．１、２．２が設けられていることである。２つの個々のフィルタ２．１、２．２の背後の上流及び下流は、それぞれ２つの個々のフィルタ２．１、２．２に接続されている選択バルブ配置７及び８である。
【００５１】
上流側選択バルブ配置７は、単一のフィルタ２．１又は単一のフィルタ２．２のいずれかにコーティング剤及びフラッシング剤を供給することができる。
【００５２】
一方、下流側選択バルブ配置８は、一方の単一のフィルタ２．１又は２．２からコーティング剤を取り出し、それをノズルアプリケータ１へと供給する、及び他方の単一のフィルタ２．２又は２．１からフラッシング剤及びコーティング剤残留物を取り出し、それらを戻りラインＲへと向けることができる。
【００５３】
このようにして、個々のフィルタ２．２又は２．１の他方がフラッシング剤で洗い流される間に、コーティング剤が常に２つの個々のフィルタ２．１又は２．２の一方を通じて流れる、いわゆるＡ／Ｂ操作が可能である。
【００５４】
図３は、更なる変形例を示すので、繰り返しを避けるために、関連する詳細については同じ参照符号を用いて、上記の説明が参照される。
【００５５】
この実施形態の特別な特徴は、フィルタ２．１〜２．６が、コーティング剤供給ラインＦ１〜Ｆ６それぞれに配置されることである。これは、個々のフィルタ２．１〜２．４のフィルタ特性及びフィルタ性質を、それぞれのコーティング剤の性質に個々に適合させることができるという可能性を提供する。
【００５６】
以下は、必要に応じて対策を講じることができるように、ノズルアプリケータ１のノズルの詰まりを検出するという、本発明の第２の態様に基づく図４Ａに係る実施形態の説明である。
【００５７】
この目的のために、コーティング設備は、ノズルアプリケータ１の隣に横方向に配置され、コーティング剤ジェットの平面に対して実質的に直角に、その視軸に位置合わせされるカメラ９を初めに有する。このように、カメラ９は、ノズルアプリケータ１のコーティング剤ジェットを側面から見る。
【００５８】
画像取得を改善するために、照明装置１０が、コーティング剤ジェットの反対側に配置される。
【００５９】
カメラ９は、出力側で画像評価ユニット１１に接続されており、画像評価ユニット１１は、エラーを検出するために、カメラ９によって捉えられたコーティング剤ジェットの画像を評価する。
【００６０】
例えば、図の下部は、いくつかのコーティング剤ジェット１３〜１９を有する捉えられた画像１２の例示的に簡略された図を示す。
【００６１】
コーティング剤ジェット１３〜１５はエラーがない。
【００６２】
一方、コーティング剤ジェット１６はノズルアプリケータ１から斜めに出ており、これは問題のノズルの部分的な目詰まりによって引き起こされている可能性がある。
【００６３】
一方、コーティング剤ジェット１７は不安定である。
【００６４】
一方、コーティング剤ジェット１８は、コーティング剤を非常に少なくしか含んでおらず、これはコーティング剤供給部が部分的に詰まることで引き起こされる可能性がある。
【００６５】
最後にコーティング剤ジェット１９は、乱れている。
【００６６】
画像評価ユニット１１は、異なるタイプの欠陥のない又は欠陥のあるコーティング剤ジェット１３〜１９の検出及び識別を可能とする。
【００６７】
図４Ｂは、図４Ａの変形例を示すので、繰り返しを避けるため、対応する詳細には同じ引用符号を使用して、上記の説明に対して参照がなされる。
【００６８】
この実施形態の特別な特徴は、カメラ９の視線が、個々のコーティング剤ジェットに対して垂直であるが、コーティング剤ジェットの平面に対して平行であることである。
【００６９】
図５は、図４Ａ及び図４Ｂにおける実施形態の変形例を示すので、繰り返しを避けるため、適切な詳細については同じ参照符号を使用して、上記の説明に対して参照がなされる。
【００７０】
この実施形態の特別な特徴は、カメラベースの画像取得システムの代わりに、いくつかの光バリア２０〜２３が設けられ、それぞれがコーティング剤ジェット２４〜２７を測定し、欠けているコーティング剤ジェットを検出するために評価ユニット２８〜３１に接続されていることである。
【００７１】
図６は、更なる変形例を示すので、繰り返しを避けるために、関連する詳細について同じ参照符号を使用して、上記の説明に対して参照が再度なされる。
【００７２】
この実施形態の特別な特徴は、光バリア２０〜２３の代わりに、２つのキャパシタプレート３２、３３を備える静電容量センサを、コーティング剤ジェット２４〜２７を測定するために使用することである。従って、コーティング剤ジェット２４〜２７は、２つのキャパシタプレート３２、３３の間を走るので、静電容量センサは全てのコーティング剤ジェット２４〜２７を一緒に測定する。
【００７３】
出力側では、静電容量センサ３２、３３は、欠陥を検出可能な評価ユニット３４に接続される。
【００７４】
図７に示す実施形態は、図６に示す実施形態に部分的に対応するので、繰り返しを避けるため参照が上記の説明に対してなされ、それによって同じ参照符号が対応する詳細に使用される。
【００７５】
この実施形態の特別な特徴は、静電容量センサの２つのキャパシタプレート３２、３３が、ノズルプレート３６を貫通するノズル流路３５の壁に配置されることである。２つのキャパシタプレート３２、３３を備える静電容量センサは、ノズル流路３５を通るコーティング剤の流れを測定し、欠陥を検出することができる。コーティング剤は、塗料供給部３７を通ってプリントヘッド内に供給される。
【００７６】
本発明は、上記の好ましい実施形態に限定されない。むしろ、本発明は、本発明の概念を利用し、保護の範囲内に入る多数の変形例及び修正例を含む。特に、本発明は、各場合において言及されている請求項とは独立して、従属項の特徴と主題とに関する保護を請求する。従って、本発明は、互いに独立して保護を享受する本発明の多数の態様を含む。
【００７７】
［付記］
［付記１］
コーティング剤で部品をコーティングするための、特に自動車車体部品を塗装するためのコーティング設備であって、
ａ）コーティング剤のコーティング剤ジェット（１３〜１９、２４〜２７）を、コートされるべき部品上に施す少なくとも１つのノズルを有するノズルアプリケータ（１）、特にプリントヘッドを備え、
ｂ）ノズル詰まりを防ぐ、及び／又は検出するための手段を備える、
ことを特徴とするコーティング設備。
【００７８】
［付記２］
前記コーティング剤を濾過するためのノズル上流部のフィルタ（２、２．１〜２．６）を備える、
ことを特徴とする付記１に記載のコーティング設備。
【００７９】
［付記３］
ａ）前記ノズルは、所定のノズルサイズを備えるノズル開口部を有し、及び、
ｂ）前記フィルタ（２、２．１〜２．６）は、特定のフィルタメッシュ幅を有し、及び、
ｃ）前記ノズルサイズに対する前記フィルタメッシュ幅の比は、０．０１、０．０５、０．１、０．２、０．５又は１より大きく、及び／又は、
ｄ）前記ノズルサイズに対する前記フィルタメッシュサイズの比は、５、２、１、０．５、０．２、又は０．１より小さい、
ことを特徴とする付記２に記載のコーティング設備。
【００８０】
［付記４］
ａ）前記コーティング剤は、コーティング操作中、通常の流れの方向に前記フィルタ（２、２．１〜２．６）を通って流れ、
ｂ）前記フィルタは、フラッシング剤により、通常の流れの方向に洗い流されることができ、結果として、該フラッシング剤が前記フィルタ（２、２．１〜２．６）を通じて、通常の流れの方向に流れ、及び／又は、
ｃ）前記フィルタ（２、２．１〜２．６）は、フラッシング剤により、通常の流れの方向とは反対に洗い流されることができ、結果として、該フラッシング剤が、前記フィルタ（２、２．１〜２．６）を通じて通常の流れの方向と反対に流れ、及び／又は、
ｄ）前記コーティング設備が、該フラッシング剤を供給するためのフラッシング剤ポート（Ｖ）を有し、及び／又は
ｅ）前記コーティング設備が、コーティング剤とフラッシング剤との混合物を戻り口へ戻すためのリターンポート（Ｒ）を有し、及び／又は、
ｆ）前記コーティング設備が、選択的に前記フラッシング剤を、前記フィルタ（２、２．１〜２．６）を通して、通常の流れ方向に又は通常の流れ方向と反対に通過させるフラッシングバルブ配置（６）を有する、
ことを特徴とする付記２に記載のコーティング設備。
【００８１】
［付記５］
ａ）前記フィルタ（２．１〜２．２）は、互いに平行に配置された２つの個々のフィルタ（２．１〜２．２）を有するダブルフィルタであり、
ｂ）前記コーティング剤は、選択バルブ配置（７，８）によって選択的に一方の個々のフィルタ（２．１）又は他方の個々のフィルタ（２．２）を通過し、
ｃ）前記フラッシング剤は、前記選択バルブ配置（７，８）によって、選択的に、一方の個々のフィルタ（２．１）又は、他方の個々のフィルタ（２．２）のいずれかを通過し、及び、
ｄ）前記他方の個々のフィルタ（２．２）に前記コーティング剤が流される間は、一方の個々のフィルタ（２．１）は前記フラッシング剤が流される、
ことを特徴とする付記２乃至４のいずれか１つに記載のコーティング設備。
【００８２】
［付記６］
ａ）前記コーティング設備は、前記コーティング剤を前記ノズルアプリケータ（１）に運ぶ定量ポンプ（３）を備え、
ｂ）前記フィルタ（２）は前記定量ポンプ（３）と前記ノズルアプリケータ（１）との間に配置され、又は、
ｃ）前記フィルタ（２．１、２．６）は、前記定量ポンプの上流側に配置される、
ことを特徴とする付記２乃至５のいずれか１つに記載のコーティング設備。
【００８３】
［付記７］
ａ）前記コーティング設備は、複数のコーティング剤供給ライン（Ｆ１〜Ｆ６）から所望のコーティング剤を選択し、前記ノズルアプリケータ（１）へと送る色変換器（４）を有し、
ｂ）それぞれのフィルタ（２．１〜２．６）が、前記色変換器（４）の上流の前記コーティング剤供給ライン（Ｆ１〜Ｆ６）に配置されており、及び／又は、
ｃ）前記色変換器（４）の入力側の前記フィルタ（２．１〜２．６）は、好ましくは異なっており、それぞれのコーティング剤に適合される、
ことを特徴とする付記２乃至６のいずれか１つに記載のコーティング設備。
【００８４】
［付記８］
ａ）前記フィルタ（２、２．１〜２．６）は、アンダーカットのない内部輪郭を有し、及び／又は、
ｂ）前記フィルタ（２、２．１〜２．６）は、粗さ数Ｒｚ＜１０、Ｒｚ＜８、Ｒｚ＜７、Ｒｚ＜６．３、Ｒｚ＜５、又はＲｚ＜４の内部表面を有する、
ことを特徴とする付記２乃至７のいずれか１つに記載のコーティング設備。
【００８５】
［付記９］
前記ノズルアプリケータ（１）を通じた欠陥のあるジェット供給から、欠陥のないジェット供給を区別するための、センサ配置（９、２０〜２３、３３、３３）を備える、
ことを特徴とする付記１乃至８のいずれか１つに記載のコーティング設備。
【００８６】
［付記１０］
ａ）前記センサ配置（９、１０、１１）が、コーティング剤ジェット（１３〜１９）の画像（１２）を特に視軸で検出する画像センサ（９）、特にカメラ（９）を有し、前記視軸は、
ａ１）前記コーティング剤ジェット（１３〜１９）の平面を横切り、及び個々の前記コーティング剤ジェット（１３〜１９）を横切り、及び／又は、
ａ２）前記コーティング剤ジェット（１３〜１９）の平面で、及び個々の前記コーティング剤ジェット（１３〜１９）を横切り、
ｂ）前記センサ配置（９、１０、１１）は、前記画像センサ（９）によって検出された前記画像（１２）を評価し、それに含まれるエラーを判別する画像評価ユニット（１１）を有し、
ｃ）前記コーティング剤ジェット（１３〜１９）の反対側上の前記画像センサ（９）の前記視軸内に配置された照明装置（１０）が、好ましくは、設けられる、
ことを特徴とする付記９に記載のコーティング設備。
【００８７】
［付記１１］
前記画像評価ユニット（１１）は、前記画像評価により、以下、
ａ）ノズル軸に対して斜めに出る斜めのコーティング剤ジェット（１６）、及び／又は、
ｂ）崩れてコーティング剤の液滴となる安定していないコーティング剤ジェット（１７）、及び／又は、
ｃ）不十分な量のコーティング剤を有するコーティング剤ジェット（１８）、及び／又は、
ｄ）乱れたコーティング剤ジェット（１９）、及び／又は、
ｅ）ノズル詰まりのために失われたコーティング剤ジェット、
のエラーケースを検出する、
ことを特徴とする付記１０に記載のコーティング設備。
【００８８】
［付記１２］
ａ）前記センサ配置は、静電容量センサ（３２、３３）を備え、及び、
ｂ）前記静電容量センサ（３２、３３）は、複数のコーティング剤ジェット（２４〜２７）を一緒に測定し、又は、
ｃ）各ノズル（３５）は、各ケースで、それぞれの前記コーティング剤ジェットを静電容量的に測定する静電容量センサ（３２、３３）が割り当てられる、
ことを特徴とする付記９乃至１１のいずれか１つに記載のコーティング設備。
【００８９】
［付記１３］
ａ）前記センサ配置は、光バリア（２０〜２３）を備え、ノズルからの前記コーティング剤ジェット（２４〜２７）は前記光バリア（２０〜２３）を通過し、及び／又は、
ｂ）各ノズルは、それぞれの前記コーティング剤ジェット（２４〜２７）が通過するそれぞれの光バリア（２０〜２３）に割り当てられる、
ことを特徴とする付記９乃至１２のいずれか１つに記載のコーティング設備。
【００９０】
［付記１４］
ａ）前記コーティング剤は、コーティング剤流路（３５）を通じて流れ、及び、
ｂ）静電容量又は抵抗センサ（３２、３３）は、前記コーティング剤流路（３５）内の前記コーティング剤の流れを測定し、そこからエラーケースを推定する、
ことを特徴とする付記９乃至１３のいずれか１つに記載のコーティング設備。
【００９１】
［付記１５］
ａ）前記プリントヘッドは、スプレーとは対照的に狭く限定されたコーティング剤のジェットを吐出する、及び／又は、
ｂ）前記プリントヘッドは、コーティング材料のジェットとは対照的に、ジェットの長手方向に連続する液滴ジェットを吐出する、又は、
ｃ）前記プリントヘッドは、液滴ジェットとは対照的に、ジェットの長手方向に連続するコーティング剤ジェットを吐出する、及び／又は、
ｄ）前記プリントヘッドは、少なくとも８０％、９０％、９５％又は９９％の塗布効率を有し、その結果、塗布されたコーティングの実質的に全てが、オーバースプレーせずに、完全に前記部品上に堆積される、及び／又は、
ｅ）前記プリントヘッドは、少なくとも０．５ｍ２／分、１ｍ２／分、２ｍ２／分、又は少なくとも３ｍ２／分の面積被覆性能を有する、及び／又は、
ｆ）前記ノズルアプリケータ（１）は、マニュピレータにより、特に多軸ロボットにより動かされる、及び／又は、
ｇ）前記コーティング剤は塗料、特にベースコート、クリアコート、エフェクトペイント、マイカペイント、又はメタリックペイントである、及び／又は、
ｈ）前記塗料は、水性、又は溶剤塗料である、及び／又は、
ｉ）前記ノズルアプリケータ（１）は、前記コーティング剤の滴を前記プリントヘッドから放出するため、少なくとも１つの電気的に制御可能なアクチュエータ、特に磁気アクチュエータ又はピエゾアクチュエータを有する、及び／又は、
ｊ）前記ノズルは、１ｍｍ、５００μｍ、２５０μｍ、１２０μｍ、又は５０μｍより小さいノズル径を有する、
ことを特徴とする付記１乃至１４のいずれか１つに記載のコーティング設備。
【００９２】
［付記１６］
コーティング剤で部品をコーティングするためのノズルアプリケータ（１）を有するコーティング設備の、特に自動車車体部品を塗装するための塗装設備の、特に付記１乃至１５のいずれか１つに記載のコーティング設備のためのコーティング設備の操作方法であって、
ａ）前記コーティング剤のコーティング剤ジェット（１３〜１９；２４〜２７）を、ノズルアプリケータ（１）を通じて放出するステップを有し、
ｂ）前記ノズルアプリケータ（１）のノズルの詰まりを検出する、及び／又は防ぐ、
ステップを有する、
ことを特徴とする操作方法。
【００９３】
［付記１７］
前記ノズルアプリケータ（１）の前記ノズルの詰まりを検出するため、
ａ）テスト表面上、特にフリースまたはガラス板上を、開いたノズルを有する前記ノズルアプリケータ（１）を動かし、前記ノズルアプリケータ（１）は、コーティング剤ジェットを前記テスト面上に塗布し、前記テスト表面上にスプレーパターンを生成することを特徴とし、及び、
ｂ）前記ノズルの詰まりを検出するため、前記テスト表面上の前記スプレーパターンを評価する、
ステップを有する、
ことを特徴とする付記１６に記載の操作方法。
【符号の説明】
【００９４】
Ｆ１〜Ｆ６  コーティング剤供給ライン
ＰＬ  パルスエア供給ライン
Ｖ  フラッシング剤供給ライン
Ｒ  戻りライン
１  ノズルアプリケータ
２  フィルタ
２．１〜２．６  単一のフィルタ
３  定量ポンプ
４  色変換器
５  フィードバックバルブ
６  フラッシングバルブ配置
７  選択バルブ配置
８  選択バルブ配置
９  カメラ
１０  照明装置
１１  画像評価ユニット
１２  コーティング剤ジェットの画像
１３〜１５  完ぺきなコーティング剤ブラスト
１６  斜めのコーティング剤ジェット
１７  不安定なコーティング剤ジェット
１８  不十分な量のコーティング剤ジェット
１９  乱れたコーティング剤ジェット
２０〜２３  光バリア
２４〜２７  コーティング剤ブラスト
２８〜３１  評価ユニット
３２，３３  静電容量センサのキャパシタプレート
３４  評価ユニット
３５  ノズル流路
３６  ノズルプレート
３７  塗料供給部
【図１】
2020513311.tif 000003
【図２】
2020513311.tif 000004
【図３】
2020513311.tif 000005
【図４Ａ】
2020513311.tif 000006
【図４Ｂ】
2020513311.tif 000007
【図５】
2020513311.tif 000008
【図６】
2020513311.tif 000009
【図７】
2020513311.tif 000010
【国際調査報告】
2020513311.tif 000011
2020513311.tif 000012
2020513311.tif 000013
2020513311.tif 000014
2020513311.tif 000015
2020513311.tif 000016
2020513311.tif 000017
2020513311.tif 000018
2020513311.tif 000019
2020513311.tif 000020