ES3065171T3 - Operating method for a coating system and coating system for carrying out the operating method - Google Patents

Operating method for a coating system and coating system for carrying out the operating method

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ES3065171T3
ES3065171T3 ES22758512T ES22758512T ES3065171T3 ES 3065171 T3 ES3065171 T3 ES 3065171T3 ES 22758512 T ES22758512 T ES 22758512T ES 22758512 T ES22758512 T ES 22758512T ES 3065171 T3 ES3065171 T3 ES 3065171T3
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Nico Koch
Paul Thomä
Dominik Vincenz
Robin Heim
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Duerr Systems AG
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Abstract

La invención se refiere a un método operativo para un sistema de recubrimiento para recubrir componentes (por ejemplo, componentes de la carrocería de un vehículo) con un agente de recubrimiento (por ejemplo, pintura) mediante un aplicador (por ejemplo, un atomizador rotatorio), que comprende los siguientes pasos: - recubrir los componentes con el agente de recubrimiento, donde se producen valores de proceso relacionados con el componente que reproducen las variables de funcionamiento de los dispositivos del sistema de recubrimiento al recubrir los componentes individuales, y donde el recubrimiento de los componentes individuales da como resultado una calidad de recubrimiento específica relacionada con el componente; - determinar los valores de proceso relacionados con el componente del sistema de recubrimiento; - determinar opcionalmente las anomalías relacionadas con la calidad de los valores de proceso para detectar defectos de recubrimiento (19) al recubrir los componentes individuales en el contexto de una operación de predicción al recubrir los componentes; y - determinar la posición de los defectos de recubrimiento (19) correspondientes a las anomalías en la superficie del componente recubierto mediante la evaluación de los valores de proceso. La invención se refiere además a un sistema de recubrimiento correspondiente para llevar a cabo el método operativo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Procedimiento de funcionamiento para una instalación de revestimiento e instalación de revestimiento para llevar a cabo el procedimiento de funcionamiento
[0003] Campo técnico de la invención
[0004] La invención se refiere a un procedimiento de funcionamiento para una instalación de revestimiento para revestir componentes (por ejemplo, componentes de carrocería de vehículos automóviles) con un agente de revestimiento (por ejemplo, pintura) por medio de un aplicador (por ejemplo, atomizador giratorio).
[0005] Antecedentes de la invención
[0006] En instalaciones de pintura modernas para pintar componentes de carrocería de vehículos automóviles, se lleva a cabo un control de calidad del proceso de pintado para garantizar que el acabado de pintura cumpla con estándares determinados. Por ejemplo, se miden en este caso las propiedades de calidad de la pintura aplicada como, por ejemplo, el espesor de capa, la planicidad, el tono de color, la luminosidad, la dureza, el grado de reticulación y el nivel de brillo, por mencionar solo algunos ejemplos. De esta manera, pueden determinarse entonces defectos de calidad en la pintura de la carrocería de vehículos automóviles. En función de estas mediciones de las propiedades de calidad, se pueden ajustar entonces los valores de proceso (por ejemplo, alta tensión de una carga electrostática de pintura, corriente de pintura, flujo de aire de guiado, etc.) de la instalación de pintura para mejorar la calidad del proceso de pintado. Hasta ahora, esta adaptación de los parámetros del proceso de pintado para mejorar la calidad del proceso de pintado lo realizaba manualmente un experto sobre la base de su experiencia práctica. Las causas de posibles fallos de calidad también se determinan manualmente, modificando de manera correspondiente los valores de proceso según el principio de prueba y error, evaluándose el impacto de cada cambio en la calidad del proceso de pintado. Este tipo de control de calidad es propenso a errores y depende en gran medida de la experiencia del experto encargado de ello.
[0007] Por los documentos WO 2020/141372 A1, CN 112246469 A, EP 2095336 B1 y DE 19756467 A1 se conocen instalaciones de revestimiento en las que se determinan los valores de proceso. Mediante la evaluación de los valores de proceso, se pueden detectar estados de defecto. Sin embargo, esto aún no es del todo satisfactorio. Finalmente, en cuanto al contexto técnico general de la invención, se hace referencia a los documentos WO 2020/224717 A1 y WO 2016/172316 A1.
[0008] Descripción de la invención
[0009] Por tanto, la invención se basa en el objetivo de mejorar el control de calidad en una instalación de revestimiento (por ejemplo, una instalación de pintura) para revestir componentes (por ejemplo, componentes de carrocería de vehículos automóviles).
[0010] El objetivo mencionado anteriormente se resuelve mediante un procedimiento de funcionamiento según la reivindicación 1 o una instalación de revestimiento según la reivindicación 12.
[0011] El procedimiento de funcionamiento según la invención es generalmente adecuado para una instalación de revestimiento para revestir componentes con un agente de revestimiento por medio de un aplicador.
[0012] Sin embargo, en un ejemplo de forma de realización preferido de la invención, la instalación de revestimiento es una instalación de pintura para pintar componentes de carrocería de vehículos automóviles con una pintura, utilizándose un atomizador (por ejemplo, un atomizador giratorio) como aparato de aplicación.
[0013] Sin embargo, la invención no se limita a pinturas en lo que respecta al agente de revestimiento aplicado. Más bien, el material de revestimiento aplicado también puede ser un adhesivo, un medio de sellado o un material aislante, por mencionar solo algunos ejemplos.
[0014] Además, la invención tampoco se limita a un atomizador en cuanto al tipo de aplicador. Más bien, en el ámbito de la invención, también se puede utilizar otro aplicador en el marco de la invención como, por ejemplo, un cabezal de impresión o un denominado aplicador de sellado.
[0015] Además, en cuanto a los componentes que se van a revestir, la invención tampoco se limita a componentes de carrocería de vehículos automóviles, que se pintan en el ejemplo de forma de realización preferido de la invención. Más bien, el procedimiento de funcionamiento según la invención es generalmente adecuado para revestir componentes de diferentes tipos.
[0016] En el marco del procedimiento de funcionamiento según la invención, los componentes (por ejemplo, componentes de carrocería de vehículos automóviles) se revisten con un agente de revestimiento (por ejemplo, pintura) de acuerdo con el estado de la técnica. Durante este revestimiento, se generan valores de proceso relacionados con los componentes (por ejemplo, corriente de pintura, corriente de aire de guiado, tensión de una carga electrostática de pintura, etc.), que representan las magnitudes de funcionamiento de los aparatos de la instalación de revestimiento durante el revestimiento de los componentes individuales. Además de los valores de proceso mencionados anteriormente a modo de ejemplo, se puede generar y evaluar una amplia variedad de parámetros de proceso, como se describe con más detalle más adelante.
[0017] El revestimiento de los componentes individuales da como resultado respectivamente una calidad de revestimiento específica del componente, es decir, los componentes individuales se revisten con una calidad de revestimiento individual.
[0018] La invención prevé en este caso que se determinen, por lo menos parcialmente, los valores de proceso específicos de los componentes de la instalación de revestimiento. Esto significa, por ejemplo, que al pintar una carrocería de un vehículo automóvil, se determinan los valores de proceso con los que se pinta esta carrocería de vehículo automóvil. Esto permite entonces un control de calidad, como se describe con más detalle más adelante.
[0019] Además, la invención prevé preferentemente que, para cada uno de los componentes revestidos, se determinen respectivos valores de calidad específicos del componente que reflejen la calidad de revestimiento de los componentes individuales. Para cada componente revestido se determina, por tanto, por lo menos un valor de calidad o, preferentemente, un conjunto de valores de calidad.
[0020] La invención también prevé ahora que se determinen anomalías relevantes para la calidad en los valores de proceso para determinar defectos de revestimiento durante el revestimiento de los componentes individuales en el marco de un funcionamiento en modo predictivo en el revestimiento de los componentes. Por tanto, la determinación de errores de revestimiento debe realizarse en el marco de la invención no solo mediante la evaluación de los valores de calidad medidos, es decir,a posteriori, sino también con antelación mediante la determinación de anomalías relevantes para la calidad en los valores de proceso. La determinación de las anomalías relevantes para la calidad en los valores de proceso, en el marco del funcionamiento en modo predictivo, se realiza mediante un algoritmo de aprendizaje automático, es decir, mediante inteligencia artificial (IA).
[0021] Además, la invención prevé que la posición de los errores de revestimiento correspondientes a las anomalías relevantes para la calidad en la superficie de los componentes revestidos se determine mediante una evaluación de los valores de proceso. Se determina, por tanto, qué posición sobre la superficie del componente estaba siendo recubierta en el momento en que se produjeron las anomalías relevantes para la calidad de los valores de proceso. Por tanto, en la evaluación de los valores de proceso se determinan, por un lado, las anomalías relevantes para la calidad que pueden provocar defectos de revestimiento. No obstante, por otro lado, también se determina la posición de los defectos de revestimiento en la superficie del componente. La determinación de la posición de los defectos de revestimiento en la superficie del componente facilita la corrección de defectos y permite una representación gráfica de los defectos de revestimiento en una pantalla, como se describe con más detalle más adelante. La asociación entre los defectos de revestimiento por un lado y las anomalías relevantes para la calidad de los valores de proceso por otro lado, simplifica la optimización de los valores de proceso para mejorar la calidad del revestimiento, de modo que se requiera menos experiencia del operador.
[0022] En el ejemplo de forma de realización preferido de la invención, se realiza una representación gráfica de los componentes en forma de una representación de componente gráfica en una pantalla. Al pintar componentes de carrocería de vehículos automóviles, los componentes de carrocería de vehículos automóviles a pintar pueden visualizarse en la pantalla por ejemplo en una vista en perspectiva o en otras vistas (por ejemplo, vista lateral, vista superior, vista trasera). Los defectos de revestimiento previamente determinados pueden marcarse entonces en la representación gráfica del componente de manera correspondiente a la posición del defecto de revestimiento. Por ejemplo, en caso de que se haya determinado previamente que hay un defecto de revestimiento en el guardabarros delantero izquierdo de una carrocería de vehículo automóvil, este defecto de revestimiento también se marcará correspondientemente en la representación gráfica de la carrocería de vehículo automóvil en la pantalla, en el guardabarros delantero izquierdo. Esta representación gráfica facilita al operador la detección y corrección de defectos mediante un ajuste correspondiente en los valores de proceso.
[0023] Cabe mencionar en este caso que la representación gráfica del componente en la pantalla puede ser, por ejemplo, bidimensional (por ejemplo vista superior, vista lateral, vista trasera o vista frontal) o tridimensional (vista en perspectiva).
[0024] Las anomalías determinadas y relevantes para la calidad de los valores de proceso se almacenan preferentemente junto con los valores de calidad asociados en una base de datos, lo que permite una evaluación.
[0025] Ya se ha mencionado brevemente con anterioridad que la determinación de las anomalías relevantes para la calidad de los valores de proceso se realiza mediante un algoritmo de aprendizaje automático, que puede entrenarse en el marco de un funcionamiento en modo de entrenamiento. Este funcionamiento en modo de entrenamiento del algoritmo de aprendizaje automático se lleva a cabo preferentemente antes del funcionamiento en modo predictivo propiamente dicho, es decir, independientemente del proceso de pintado propiamente dicho. Sin embargo, alternativamente, también es posible que el funcionamiento en modo de entrenamiento del algoritmo de aprendizaje automático transcurra durante el funcionamiento en modo predictivo, es decir, durante el proceso de pintado propiamente dicho. Además, existe la posibilidad de que antes del proceso de pintado propiamente dicho, tenga lugar primero un funcionamiento en modo de entrenamiento para entrenar el algoritmo de aprendizaje automático. A continuación, el algoritmo de aprendizaje automático puede optimizarse aún más en el marco del proceso de pintado normal.
[0026] El entrenamiento del algoritmo de aprendizaje automático en el funcionamiento en modo de entrenamiento comprende usualmente varias etapas. Primero, se determinan los valores de proceso en un funcionamiento de revestimiento. Además, se determinan los valores de calidad correspondientes en el funcionamiento de revestimiento. Los valores de proceso determinados y los valores de calidad determinados se almacenan entonces en una base de datos en asociación. Posteriormente, el algoritmo de aprendizaje automático se entrena sobre la base de los valores de proceso almacenados en la base de datos y los valores de calidad almacenados en la base de datos.
[0027] Además, la invención prevé también preferentemente que se determine una propuesta de optimización que indica cómo pueden optimizarse los parámetros del proceso para evitar un defecto de revestimiento producido. La propuesta de optimización se determina en este caso preferentemente de forma automática y se implementa, preferentemente también, de forma automática. Por ejemplo, si el análisis de los valores de proceso y el análisis de los defectos de revestimiento da como resultado que la corriente de pintura sea demasiado alta, entonces la propuesta de optimización podría prever que se reduzca la corriente de pintura. Además, la propuesta de optimización se indica preferentemente también de manera visual. Por tanto, en el marco de la invención también existe la posibilidad de que únicamente se indique la propuesta de optimización, tras lo cual el operador de la instalación de pintura puede decidir entonces si acepta e implementa la propuesta de optimización.
[0028] El término "valores de proceso" utilizado en el marco de la invención debe entenderse de forma general y puede incluir valores nominales y/o valores reales de las magnitudes de funcionamiento de los aparatos individuales de la instalación de revestimiento.
[0029] Por ejemplo, los valores de proceso pueden ser por lo menos una de las siguientes magnitudes de funcionamiento de la instalación de revestimiento:
[0030] ● magnitudes de accionamiento de un accionamiento de robot para accionar un robot de revestimiento, en particular, valor nominal y/o valor real de posición, ángulo, número de revoluciones y/o par,
[0031] ● datos de trayectoria de un movimiento de robot, en particular valores nominales y/o valores reales de la posición de la trayectoria y/o velocidad de la trayectoria del aplicador en el espacio a lo largo de una trayectoria de robot,
[0032] ● magnitudes de bomba de una bomba de agente de revestimiento, en particular valores nominales y/o valores reales del flujo del agente de revestimiento, el cantidad transportada del agente de revestimiento, número de revoluciones de la bomba y el par de un accionamiento de la bomba.
[0033] ● magnitudes de funcionamiento de un pistón dosificador de una bomba dosificadora, en particular valores nominales y/o valores reales de la posición del pistón dosificador, presión en la entrada o salida de la bomba dosificadora, caudal a través de la bomba dosificadora, par de un accionamiento de la bomba,
[0034] ● valores de medición de presión de un sensor de presión, en particular la presión del agente de revestimiento antes de una bomba de agente de revestimiento, la presión del agente de revestimiento después de una bomba de agente de revestimiento, el agente de revestimiento detrás de un pistón dosificador,
[0035] ● magnitudes de una válvula, en particular valores nominales y/o valores reales de una válvula de agente de revestimiento para controlar el flujo de medio de revestimiento, especialmente en el caso de una válvula para controlar el flujo de pintura, disolvente, agua, sellador, materiales aislantes o adhesivos,
[0036] ● magnitudes de funcionamiento de un regulador de presión de aire, en particular valores nominales y/o valores reales de presión, caudal de medios, en particular de aire de guiado, aire de atomización, aire de cuerno o aire de mantenimiento libre,
[0037] ● magnitudes de funcionamiento de un regulador de número de revoluciones, en particular valores nominales y/o valores reales de número de revoluciones, presión de aire del motor, cantidad de aire del motor en un atomizador giratorio,
[0038] ● magnitudes de funcionamiento de un regulador de presión de pintura, en particular valores nominales y/o valores reales de presión de pintura y/o caudal,
[0039] ● magnitudes de funcionamiento de una carga electrostática de agente de revestimiento, en particular valores nominales y/o valores reales de tensión y/o corriente de la carga electrostática de agente de revestimiento, ● magnitudes de funcionamiento de un sistema de aire acondicionado de cabina para una cabina de revestimiento, en particular valores nominales y/o valores reales de temperatura del aire, humedad del aire y/o velocidad de descenso del aire en la cabina de revestimiento,
[0040] ● magnitudes de desgaste, en particular, lectura de un contador de desgaste u horas de funcionamiento, que se almacenan preferentemente en un componente de la máquina, en particular en una etiqueta RFID (RFID:Radio-frequency and identification),
[0041] ● valores reales de sensores de proximidad, en particular sensores de proximidad capacitivos o inductivos, ● tipo y propiedades de los participantes del bus de campo, estado de conexión o contador de defectos de los sistemas de bus de campo,
[0042] ● valores reales de los sensores de temperatura, en particular en los accionamientos, el aplicador o el suministro de material,
[0043] ● mensajes de fallo de los aparatos que intervienen en el proceso de revestimiento, en particular de robots de aplicación, robots de manipulación, control de PLC/celda, aparatos de limpieza, tecnología de transporte, acondicionamiento de cabina y/o pretratamiento,
[0044] ● números de identificación de piezas de trabajo para identificar los componentes que se van a revestir, ● propiedades del agente de revestimiento, en particular color, número de color, código de color, tipo de adhesivo, viscosidad, temperatura de almacenamiento, temperatura de aplicación, lote.
[0045] ● marcas de tiempo de los tiempos de registro de las magnitudes de funcionamiento.
[0046] Cabe mencionar que cualesquiera combinaciones de las magnitudes de funcionamiento mencionadas anteriormente pueden evaluarse como valores de proceso. En la práctica, un conjunto completo de numerosas magnitudes de funcionamiento se evalúa como valores de proceso y se tiene en cuenta en el marco del control de calidad.
[0047] Además, cabe mencionar que los componentes que se van a revestir se revisten preferentemente en varias trayectorias de revestimiento que discurren de manera adyacente, como se conoce en sí por el estado de la técnica. Las trayectorias de revestimiento que discurren de manera adyacente se superponen en sus bordes y forman una película continua de revestimiento sobre el componente. Los valores de proceso pueden determinarse aquí individualmente para las trayectorias de revestimiento individuales para poder realizar un control de calidad individualmente para cada una de las trayectorias de revestimiento.
[0048] Sin embargo, también es posible que los valores de proceso se refieran respectivamente a la trayectoria de revestimiento actualmente revestida y por lo menos a una de las trayectorias de revestimiento adyacentes. Ya se ha mencionado anteriormente que en el marco de la invención se determinan valores de calidad que reflejan la calidad del proceso de revestimiento. Por ejemplo, estos valores de calidad pueden ser por lo menos una de las siguientes magnitudes:
[0049] ● número de defectos de revestimiento en el componente respectivo,
[0050] ● posición de los defectos de revestimiento en el espacio, en relación con el componente o en relación con la superficie parcial revestida,
[0051] ● tipo de defecto del revestimiento.
[0052] Además, cabe mencionar que la invención no solo reivindica la protección del procedimiento de funcionamiento según la invención descrito anteriormente. Más bien, la invención reivindica también protección para una instalación de revestimiento que está configurada correspondientemente para llevar a cabo el procedimiento de funcionamiento según la invención.
[0053] Para ello, la instalación de revestimiento según la invención presenta inicialmente por lo menos un aplicador (por ejemplo, un atomizador giratorio) que sirve para aplicar agente de revestimiento (por ejemplo, pintura) a un componente (por ejemplo, un componente de carrocería de vehículo automóvil).
[0054] Además, la instalación de revestimiento según la invención presenta por lo menos un robot de revestimiento para mover el aplicador.
[0055] El control del robot de revestimiento y del aplicador se realiza en este caso por un sistema de control, lo que se conoce en sí por el estado de la técnica.
[0056] La invención prevé ahora que el sistema de control esté configurado para llevar a cabo el procedimiento de funcionamiento según la invención. Para ello, se almacena usualmente en el sistema de control un programa de control correspondiente de manera que, al ejecutarse en el sistema de control, se realiza el procedimiento de funcionamiento según la invención.
[0057] Cabe mencionar en este caso que el sistema de control comprende preferentemente varios componentes de sistema diferentes, que cumplen distintas funciones. Los distintos componentes del sistema pueden estar concentrados en este caso también como módulos desoftwareen un único ordenador. No obstante, alternativamente también es posible que los distintos componentes del sistema estén realizados como componentes dehardwareseparados.
[0058] Por ejemplo, el sistema de control de la instalación de revestimiento según la invención puede presentar los siguientes componentes del sistema:
[0059] ● por lo menos un control de robot para activar el robot de revestimiento, proporcionando el control de robot o un dispositivo de registro adicional por lo menos una parte de los valores de proceso,
[0060] ● por lo menos un control adicional además del control de robot, en particular en forma de un control de celda que controla una celda de robot, proporcionando este control adicional por lo menos una parte de los valores de proceso,
[0061] ● un ordenador de base de datos con una base de datos para almacenar los valores de proceso y los valores de calidad correspondientes,
[0062] ● un ordenador de valores de calidad para el registro manual o automático de los valores de calidad, ● un ordenador de conexión, recibiendo el ordenador de conexión los valores de proceso desde el por lo menos un control de robot y/o desde el control adicional y transmitiéndolos al ordenador de base de datos, y recibiendo los valores de calidad desde el ordenador de valores de calidad y transmitiéndolos al ordenador de base de datos.
[0063] ● un ordenador de IA que obtiene los valores de proceso y los valores de calidad correspondientes del ordenador de base de datos y por medio del algoritmo de aprendizaje automático determina las anomalías relevantes para la calidad de los valores de proceso y la posición correspondiente en el componente, y las anomalías determinadas relevantes para la calidad para almacenar en la base de datos en el ordenador de base de datos,
[0064] ● un ordenador de visualización para la representación gráfica del defecto de revestimiento en la representación gráfica del componente de manera correspondiente a la posición del defecto de revestimiento en la superficie del componente.
[0065] La detección de las relaciones entre los valores de proceso registrados y los datos de calidad se lleva a cabo preferentemente mediante el entrenamiento de un clasificador binario o multiclase (multiclase en el sentido de clasificar diferentes tipos de defectos de pintura, por ejemplo, aplicación insuficiente, cráteres, etc.).
[0066] La asociación de los valores de proceso a los puntos de las mediciones de calidad se realiza preferentemente mediante las trayectorias del robot también registradas. Para un punto de medición de calidad, los valores de proceso se consideran preferentemente como características explicativas para las cuales la distancia del aplicador al punto de medición no supera un valor de medición definido.
[0067] Esto da como resultado una asociación de series temporales a mediciones de calidad. Para simplificar, se pueden formar agregaciones a partir de las series temporales para reducir la complejidad del clasificador.
[0068] Además de los valores de proceso asignados a través de las trayectorias del robot, se pueden incluir otras características a través del clasificador como, por ejemplo, el estado de mantenimiento de los componentes individuales, el estado de la cabina (especialmente temperatura, humedad).
[0069] Para el clasificador se consideran en particular los siguientes algoritmos de aprendizaje automático:Gradient Boosting, LSTM (Long Short-Term Memory), red neuronal artificial, SVM (Support Vector Machine).
[0070] La calibración y la realización propiamente dicha del proceso de entrenamiento se realizan preferentemente utilizando las herramientas desoftwaremencionadas anteriormente de acuerdo con las "mejores prácticas" para el entrenamiento de un clasificador, es decir, la invención no requiere de un procedimiento novedoso al respecto. Otros perfeccionamientos ventajosos de la invención se caracterizan en las reivindicaciones subordinadas o se explican con más detalle a continuación junto con la descripción de los ejemplos de formas de realización preferidos de la invención con ayuda de las figuras.
[0071] Breve descripción de los dibujos
[0072] La figura 1 muestra un diagrama de flujo para ilustrar el funcionamiento en modo de entrenamiento del algoritmo de aprendizaje automáti
[0073] La figura 2 muestra un diagrama de flujo para ilustrar el funcionamiento en modo predictivo durante el proceso de pintura propiamente dicho.
[0074] La figura 3 muestra una representación esquemática de una instalación de pintura según la invención.
[0075] La figura 4 muestra una representación de pantalla con una vista en perspectiva de una carrocería de vehículo automóvil y un marcado de los defectos de revestimiento.
[0076] La figura 5 muestra una variación de la figura 4.
[0077] Descripción detallada de los dibujos
[0078] A continuación, se describe primero el diagrama de flujo según la figura 1, que muestra el funcionamiento en modo de entrenamiento del algoritmo de aprendizaje automático. El objetivo del funcionamiento en modo de entrenamiento consiste en que el algoritmo de aprendizaje automático pueda reconocer las anomalías relevantes para la calidad de los valores de proceso.
[0079] En una primera etapa S1, para ello se miden y registran los valores de proceso en un funcionamiento en modo de revestimiento. Los valores de proceso pueden ser un gran número de magnitudes de funcionamiento de los aparatos que participan en el proceso de pintado. Por ejemplo, pueden ser la corriente de pintura, la corriente de aire de guiado, la tensión de una carga electrostática de pintura o la velocidad de trayectoria del robot de pintura, por citar solo algunos ejemplos. Sin embargo, preferentemente, se miden y se registran un gran número de valores de proceso diferentes para que la evaluación de los valores de proceso sea lo más relevante posible.
[0080] En una etapa adicional S2, se realiza entonces una adquisición y registro de valores de calidad que reflejan la calidad del proceso de pintado. Estos valores de calidad pueden indicar, por ejemplo, el grosor de la capa, la planicidad, el tono de color, la dureza, el nivel de brillo u otras propiedades de la pintura aplicada.
[0081] En la siguiente etapa S3, los valores de proceso previamente determinados se almacenan en una base de datos junto con los valores de calidad, también determinados, concretamente en una asociación uno con otro. Por ejemplo, tanto los valores de proceso como los valores de calidad pueden almacenarse con una marca de tiempo, lo que facilita la evaluación posterior.
[0082] A continuación, el algoritmo de aprendizaje automático se entrena entonces sobre la base de los valores de proceso almacenados en la base de datos y los valores de calidad almacenados también en la base de datos para poder detectar anomalías relevantes para la calidad de los valores de proceso.
[0083] A continuación, se describe el diagrama de flujo según la figura 2, que describe el funcionamiento en modo predictivo propiamente dicho que discurre durante el proceso de pintado propiamente dicho.
[0084] En una primera etapa S1 se miden y registran en este caso nuevamente los valores de proceso, generándose estos valores de proceso en el proceso de pintado normal.
[0085] En la siguiente etapa S2, el algoritmo de aprendizaje automático previamente entrenado analiza entonces los valores de proceso medidos y determina anomalías relevantes para la calidad que indican defectos de revestimiento.
[0086] En una etapa posterior S3 se determina entonces la posición en el componente que se asocia a las anomalías relevantes para la calidad de los valores de proceso.
[0087] Posteriormente, las anomalías determinadas de los valores de proceso, junto con la posición en el componente, se almacenan en una base de datos en una etapa S4.
[0088] En una etapa posterior S5, se realiza entonces una representación gráfica de las anomalías de los valores de proceso en una representación del componente para que el usuario pueda realizar un análisis de defectos y facilitar su eliminación.
[0089] A continuación se describe ahora la representación esquemática de una instalación de pintura según la invención en la figura 3.
[0090] La instalación de pintura según la invención tiene varios robots de pintura 1-4, cada uno de los cuales es activado por un control de robot 5-8.
[0091] Además, está previsto un control de celda 9 independiente, que controla de forma jerárquicamente superior los aparatos individuales en una celda de pintura (cabina de pintura).
[0092] El control de robot 5-8 y el control de celda 9 están conectados a un ordenador de conexión 10, lo que permite un intercambio de datos. El ordenador de conexión 10 recibe numerosos valores de proceso de los controles de robot 5-8 y también del control de celda 9, como los valores nominales y los valores reales de los aparatos dentro de la respectiva celda de pintura.
[0093] El ordenador de conexión 10 está conectado a un ordenador de valores de calidad 11, que proporciona valores de calidad que se han medido y reflejan la calidad del proceso de pintado. Estos valores de calidad sirven sustancialmente para entrenar un algoritmo de aprendizaje automático a fin de determinar anomalías relevantes para la calidad de los valores de proceso.
[0094] Además, el ordenador de conexión 10 está conectado a un ordenador de base de datos 12, que recibe los valores de proceso y los valores de calidad correspondientes del ordenador de conexión 10.
[0095] El ordenador de base de datos 12 está conectado a su vez a un ordenador de IA 13, en el que un algoritmo de aprendizaje automático determina anomalías relevantes para la calidad de los valores de proceso y las reporta al ordenador de base de datos 12.
[0096] Por último, el ordenador de base de datos 12 está conectado también a un ordenador de visualización 14, que presenta una pantalla y muestra en la pantalla una representación gráfica de los componentes de carrocería de vehículo automóvil pintados con posibles defectos de pintura, tal y como se describirá en detalle más adelante. La figura 4 muestra una representación a modo de ejemplo de una pantalla 15 del ordenador de visualización 14 con una representación de carrocería 16. Con esto, también estás representadas gráficamente las trayectorias de pintura individuales 17, a lo largo de las cuales el atomizador pinta la carrocería de vehículo automóvil. Además, en la representación de carrocería 16 están marcados unos puntos discretos 18 y unos puntos llamativos 19, indicando los puntos llamativos 19 defectos de revestimiento con alta probabilidad, como se desprende de la evaluación de los valores de proceso medidos.
[0097] Además, se indica una recomendación de optimización 20 en la pantalla 15. En este ejemplo de forma de realización, la recomendación de optimización 20 consiste en aumentar el número de revoluciones del atomizador giratorio de 50.000 rpm a 55.000 rpm. Sin embargo, esto es solo un ejemplo para ilustrar la invención. El operador de la instalación de pintura puede entonces adoptar e implementar la recomendación de optimización 20.
[0098] La figura 5 muestra una variación de la figura 5 con otra representación de carrocería 16, que en este caso es solo bidimensional e incluye dos vistas laterales, una vista superior y una vista trasera. Por lo demás, se remite a la descripción anterior para evitar repeticiones.
[0099] Lista de símbolos de referencia:
[0100] 1-4Robots de pintura
[0101] 5-8Controles de robot
[0102] 9 Control de celda
[0103] 10 Ordenador de conexión
[0104] 11 Ordenador de valores de calidad
[0105] 12 Ordenador de base de datos
[0106] 13 Ordenador de IA
[0107] 14 Ordenador de visualización
[0108] 15 Pantalla
[0109] 16 Representación de carrocería en la pantalla
[0110] 17 Trayectorias de pintura en la representación de carrocería
[0111] 18 Puntos discretos en la representación de carrocería
[0112] 19 Puntos llamativos en la representación de carrocería
[0113] 20 Recomendación de optimización en la pantalla

Claims (14)

1. REIVINDICACIONES
1. Procedimiento de funcionamiento para una instalación de revestimiento para revestir componentes con un agente de revestimiento mediante un aplicador, con las siguientes etapas:
a) revestir los componentes con el agente de revestimiento,
a1) en el que se obtienen unos valores de proceso relacionados con los componentes, que representan magnitudes de funcionamiento de aparatos de la instalación de revestimiento durante el revestimiento de los componentes individuales, y
a2) en el que se obtiene una calidad de revestimiento determinada relacionada con el componente durante el revestimiento de los componentes individuales,
b) determinar los valores de proceso relacionados con los componentes de la instalación de revestimiento, c) determinar anomalías relevantes para la calidad de los valores de proceso para detectar unos defectos de revestimiento (19) durante el revestimiento de los componentes individuales en el marco de un funcionamiento en modo predictivo mediante un algoritmo de aprendizaje automático durante el revestimiento de los componentes, siendo el algoritmo de aprendizaje automático en un funcionamiento en modo de entrenamiento entrenado sobre la base de valores de proceso almacenados en una base de datos y valores de calidad correspondientes,
caracterizado por las siguientes etapas:
d) determinar la posición de los defectos de revestimiento (19) correspondientes a las anomalías en la superficie de los componentes revestidos mediante una evaluación de los valores de proceso.
2. Procedimiento de funcionamiento según la reivindicación 1, caracterizado por la siguiente etapa: determinar unos valores de calidad relacionados con el componente, representando los valores de calidad la calidad de revestimiento de los componentes individuales.
3. Procedimiento de funcionamiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por las siguientes etapas: a) representar gráficamente los componentes en forma de una representación gráfica de componente (16) en una pantalla (15), siendo la representación gráfica de componente (16) en la pantalla (15) preferentemente bidimensional o tridimensional, y
b) marcar gráficamente el defecto de revestimiento (19) en la representación gráfica de componente (16) en la pantalla (15) de manera correspondiente a la posición del defecto de revestimiento (19) en la superficie de componente.
4. Procedimiento de funcionamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los valores de proceso son valores nominales y/o valores reales de las magnitudes de funcionamiento de los aparatos de la instalación de revestimiento.
5. Procedimiento de funcionamiento según la reivindicación 4, caracterizado por que las anomalías determinadas relevantes para la calidad de los valores de proceso se almacenan en una base de datos junto con los valores de calidad correspondientes.
6. Procedimiento de funcionamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por las siguientes etapas para entrenar el algoritmo de aprendizaje automático en el funcionamiento en modo de entrenamiento: a) determinar los valores de proceso durante una operación de revestimiento,
b) determinar los valores de calidad correspondientes durante la operación de revestimiento,
c) almacenar los valores de proceso determinados y los valores de calidad determinados en la base de datos, d) entrenar el algoritmo de aprendizaje automático sobre la base de los valores de proceso almacenados en la base de datos y los valores de calidad almacenados en la base de datos.
7. Procedimiento de funcionamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por las siguientes etapas:
a) determinar una propuesta de optimización (20) para optimizar los valores de proceso para evitar el defecto de revestimiento,
b) implementar de manera automática la propuesta de optimización (20), o
c) mostrar la propuesta de optimización (20).
8. Procedimiento de funcionamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los valores de proceso comprenden por lo menos una de las siguientes magnitudes de funcionamiento:
a) magnitudes de accionamiento de un accionamiento de robot para accionar un robot de revestimiento, en particular un valor nominal y/o valor real de posición, ángulo, número de revoluciones y/o par, b) datos de trayectoria de un movimiento de robot, en particular valores nominales y/o valores reales de la posición de trayectoria y/o la velocidad de trayectoria del aplicador en el espacio a lo largo de una trayectoria de robot,
c) magnitudes de bomba de una bomba de agente de revestimiento, en particular valores nominales y/o valores reales del caudal del agente de revestimiento, cantidad transportada del agente de revestimiento, número de revoluciones de la bomba, par de un accionamiento de bomba,
d) magnitudes de funcionamiento de un pistón dosificador de una bomba dosificadora, en particular valores nominales y/o valores reales de la posición del pistón dosificador, presión en la entrada o salida de la bomba dosificadora, caudal a través de la bomba dosificadora, par de un accionamiento de bomba,
e) valores de medición de presión de un sensor de presión, en particular la presión del agente de revestimiento antes de una bomba de agente de revestimiento, la presión del agente de revestimiento después de una bomba de agente de revestimiento, el agente de revestimiento después de un pistón dosificador, f) magnitudes de una válvula, en particular valores nominales y/o valores reales de una válvula de agente de revestimiento para controlar el flujo de agente de revestimiento, en particular en una válvula para controlar el flujo de pintura, disolvente, agua, sellador, materiales aislantes o adhesivos,
g) magnitudes de funcionamiento de un regulador de presión de aire, en particular valores nominales y/o valores reales de presión, caudal de medios, en particular de aire de guiado, aire de atomización, aire de cuerno o aire de mantenimiento libre,
h) magnitudes de funcionamiento de un regulador de número de revoluciones, en particular valores nominales y/o valores reales de número de revoluciones, presión de aire del motor, cantidad de aire del motor en el caso de un atomizador giratorio,
i) magnitudes de funcionamiento de un regulador de presión de pintura, en particular valores nominales y/o valores reales de presión de pintura y/o caudal,
j) magnitudes de funcionamiento de una carga electrostática de agente de revestimiento, en particular valores nominales y/o valores reales de tensión y/o corriente de la carga electrostática de agente de revestimiento, k) magnitudes de funcionamiento de un sistema de aire acondicionado de una cabina de revestimiento, en particular valores nominales y/o valores reales de temperatura del aire, humedad del aire y/o velocidad de caída de aire en la cabina de revestimiento,
l) magnitudes de desgaste, en particular lectura de contador de un contador de desgaste u horas de funcionamiento, que se almacenan preferentemente en un componente de la máquina, en particular en una etiqueta RFID,
m) valores reales de sensores de proximidad, en particular de sensores de proximidad capacitivos o inductivos, n) tipo y propiedades de los participantes del bus de campo, estado de conexión o contadores de errores de los sistemas de bus de campo,
o) valores reales de sensores de temperatura, en particular en los accionamientos, en el aplicador o en el suministro de material,
p) mensajes de fallo de los aparatos que intervienen en el proceso de revestimiento, en particular de robots de aplicación, robots de manipulación, control de PLC/celda, aparatos de limpieza, tecnología de transporte, acondicionamiento de cabina y/o pretratamiento,
q) números de identificación de las piezas de trabajo para identificar los componentes que se van a revestir, r) propiedades del agente de revestimiento, en particular color, número de color, código de color, tipo de adhesivo, viscosidad, temperatura de almacenamiento, temperatura de aplicación, lote,
s) marca de tiempo de los tiempos de registro de las magnitudes de funcionamiento.
9. Procedimiento de funcionamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que a) los componentes se revisten cada uno en trayectorias de revestimiento que discurren una al lado de otra, y b) los valores de proceso se refieren en cada caso a la trayectoria de revestimiento actualmente revestida y también a las trayectorias de revestimiento adyacentes.
10. Procedimiento de funcionamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los valores de calidad comprenden por lo menos una de las siguientes magnitudes:
a) número de defectos de revestimiento (19) en el respectivo componente,
b) posición de los defectos de revestimiento (19) en el espacio, en relación con el componente o en relación con la superficie parcial revestida,
c) tipo de defectos de revestimiento (19).
11. Procedimiento de funcionamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que, a) los componentes que se van a revestir son componentes de carrocería de vehículos automóviles, y/o b) el agente de revestimiento es una pintura, un adhesivo, un sellador o un material aislante, y/o c) el aplicador es un cabezal de impresión o un atomizador, en particular un atomizador giratorio.
12. Instalación de revestimiento para revestir componentes con un agente de revestimiento, que comprende a) por lo menos un aplicador para aplicar el agente de revestimiento, en particular en forma de un atomizador giratorio,
b) por lo menos un robot de revestimiento (1-4) para mover el aplicador, y
c) un sistema de control (5-15) para controlar el robot de revestimiento y el aplicador,
caracterizado por que
d) el sistema de control (5-14) está configurado para llevar a cabo el procedimiento de funcionamiento según una de las reivindicaciones anteriores.
13. Instalación de revestimiento según la reivindicación 12, caracterizada por que el sistema de control presenta por lo menos uno de los siguientes componentes del sistema:
a) por lo menos un control de robot (5-8) para activar el robot de revestimiento (1-4), suministrando el control de robot (5-8) o un dispositivo de registro adicional por lo menos una parte de los valores de proceso, y/o b) por lo menos un control adicional (9) además del control de robot, en particular en forma de un control de celda (9), que controla una celda de robot, suministrando este control adicional (9) por lo menos una parte de los valores de proceso,
c) un ordenador de base de datos (12) con una base de datos para almacenar los valores de proceso y los valores de calidad correspondientes,
d) un ordenador de valores de calidad (11) para el registro manual o automático de los valores de calidad, e) un ordenador de conexión (10), que
e1) recibe los valores de proceso del por lo menos un control de robot (5-8) y/o del control adicional (9) y los reenvía al ordenador de base de datos (12), y/o
e2) recibe los valores de calidad del ordenador de valores de calidad (11) y los reenvía al ordenador de base de datos (12),
f) un ordenador de IA (13), que
f1) obtiene los valores de proceso y los valores de calidad correspondientes desde el ordenador de base de datos (12) y determina, mediante el algoritmo de aprendizaje automático, las anomalías relevantes para la calidad de los valores de proceso y la posición correspondientes en el componente, y f2) transmite las anomalías determinadas relevantes para la calidad al ordenador de base de datos (12) para su almacenamiento en la base de datos,
g) un ordenador de visualización (14) para representar gráficamente el defecto de revestimiento (19) en la representación gráfica de componente (16) de manera correspondiente a la posición del defecto de revestimiento (19) en la superficie del componente.
14. Instalación de revestimiento según la reivindicación 13, caracterizada por que,
a) los componentes de sistema (5-15) del sistema de control (5-15) están diseñados como componentes dehardwareseparados, o
b) los componentes de sistema (5-15) del sistema de control (5-15) forman cada uno módulos dehardwareo módulos desoftwareen un ordenador de control unitario,
c) por lo menos dos, por lo menos tres, por lo menos cuatro, por lo menos cinco o todos los siguientes componentes de sistema (5-15) están integrados en un ordenador unitario:
c1) el ordenador de conexión (10),
c2) el ordenador de base de datos (12),
c3) el ordenador de IA (13),
c4) el ordenador de control,
c5) el ordenador de visualización (14),
c6) el ordenador de valores de calidad (11).
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