涂覆介质的施加方法、被涂覆物体、控制系统和涂覆系统与流程

本公开总体上涉及物体的涂覆。特别地，提供了一种将涂覆介质施加到物体的表面的方法、一种具有借助于该方法被施加有涂覆介质的表面的物体、一种用于控制涂覆介质到物体的表面的施加的控制系统、以及一种用于涂覆介质到物体的表面的施加的涂覆系统。

背景技术：

1、汽车零件和很多其他物体可以使用雾化器进行喷漆。雾化器生成一团油漆颗粒，使得油漆均匀地分布在物体的大面积之上。喷墨涂装是用于汽车涂装的一种新方法。不是使用雾化器将颜料云分散到物体上，而是使用喷嘴阵列在受控过程中施加颜料。

2、ep 3628501 a1公开了一种用于在表面上打印图像的方法，该方法包括：使用安装到机器人的手臂的打印头在表面上打印新图像切片，同时沿着光栅路径在表面之上移动打印头；当打印新图像切片时，在表面上打印参考线；在打印新图像切片的同时，使用参考线传感器感测现有图像切片的参考线；以及以将新图像切片的侧边缘与现有图像切片的侧边缘对准的方式，基于感测到的参考线的位置来调节新图像切片的横向位置。

技术实现思路

1、喷墨涂装的一个挑战是如何处理打印图案的边缘。现有技术的喷墨打印方法在被涂装区域与未涂装区域之间产生尖锐的线分隔。然而，当边缘处存在从100％涂装到0％涂装的突然改变时，重力可能会导致涂装在涂装被干燥之前下垂到预期打印图案的边界之外。从而使打印图案的锐度劣化。这种类型的下垂非常明显，因此会影响打印质量。

2、本公开的一个目的是提供一种将涂覆介质施加到物体的表面的改进的方法。

3、本公开的另一目的是提供一种将涂覆介质施加到物体的表面的方法，该方法能够改善涂覆介质的边缘。

4、本公开的另一目的是提供一种将涂覆介质施加到物体的表面的方法，该方法避免了涂覆介质在边缘外部的下垂。

5、本公开的又一目的是提供一种用于控制涂覆介质到物体的表面的施加的控制系统，该控制系统解决了上述目的中的一个、若干或全部。

6、本公开的又一目的是提供一种用于涂覆介质到物体的表面的施加的涂覆系统，该涂覆系统解决了上述目的中的一个、多个或全部。

7、根据第一方面，提供了一种将涂覆介质施加到物体的表面的方法，该方法包括将涂覆介质施加到表面的内部区域，使得内部区域上的涂覆介质具有内部厚度；以及将涂覆介质施加到表面的邻近内部区域的外部区域，以在外部区域的与内部区域相对的一侧处形成涂覆介质的边缘，并且使得外部区域上的涂覆介质具有外部厚度，其中外部厚度的最小值是内部厚度的30％至80％，并且其中外部厚度的最大值等于或小于内部厚度。

8、由于与内部厚度相比外部厚度减小，相对少量的涂覆介质将被放置在外部区域处。以这种方式，可以消除涂覆介质流到边缘外部的风险。在涂覆介质下垂的情况下，下垂将从内部区域到外部区域而发生。以这种方式，即使涂覆介质在涂覆之后下垂，边缘也将保持尖锐。边缘可以提供涂覆图案的外部轮廓。

9、因此，在边缘处的外部区域中的涂覆介质的外部厚度是内部厚度的30％至100％。由于外部厚度的最小值是内部厚度的至少30％，所以可以保持尖锐的边缘。即使在施加之后边缘可以不那么显著，在涂覆介质的干燥之后边缘也将是光滑和尖锐的。当边缘处的外部厚度小于大约20％时，边缘将不那么尖锐并且可能出现锯齿状。

10、该方法可以在外部区域外部在最终物体中留下未涂覆的外部未涂覆区域。边缘可以沿着涂覆图案的所有轮廓提供，其中在最终物体中涂覆介质与未涂覆区域之间将存在过渡。该方法还可以包括在将涂覆介质施加到未涂覆区域之前将涂覆介质干燥至至少80％。

11、涂覆介质可以是液体。在整个本公开中，涂覆介质可以包括涂料。

12、外部区域的宽度可以是至少2mm和/或20mm或更小，诸如10mm。外部区域的宽可以是基本恒定的，或者是恒定的。内部区域的宽度可以是至少20mm。外部区域可以直接过渡到内部区域。因此，内部区域与外部区域之间可以提供有过渡。边缘可以基本上平行于或平行于过渡线。

13、涂覆介质的施加可以借助于根据本公开的打印头来进行。该方法还可以包括在施加涂覆介质的同时借助于操纵器来移动打印头。

14、物体的表面例如可以是平坦的或弯曲的。厚度方向可以是表面的法线。当将涂覆介质施加到表面上时，表面可以基本上水平定向，或者水平定向。物体例如可以是汽车部件，诸如车顶。

15、外部厚度的最小值可以是内部厚度的至少40％，诸如至少50％。也就是说，外部厚度的最小值可以是内部厚度的40％至80％，诸如50％至80％。

16、内部厚度可以是基本恒定的，或者是恒定的。内部厚度可以例如为至少1μm，诸如至少2μm，诸如3μm。备选地或附加地，内部厚度可以例如小于150μm，诸如小于50μm，诸如小于35μm。备选地或附加地，内部厚度可以例如为1μm至150μm，诸如2μm至50μm，诸如3μm至35μm。

17、外部厚度可以从内部区域朝向边缘减小。外部厚度可以包括朝向边缘的梯度。该梯度可以基于涂覆介质的粘度来确定。对于相对较高的粘度，可以设置相对较陡的梯度，反之亦然。备选地或附加地，外部区域的宽度可以基于涂覆介质的粘度来确定。对于相对较低的粘度，可以设置相对较大的宽度，反之亦然。外部区域的宽度可以是从过渡线到边缘的宽度。

18、该方法还可以包括将涂覆介质施加到外部区域，使得突出壁在边缘处被形成。以这种方式，可以使边缘更加尖锐，同时仍然避免边缘外部的下垂。突出壁的厚度可以小于内部厚度的50％，诸如小于20％，诸如小于10％，诸如小于5％。突出壁可以沿着涂覆图案的外部轮廓延伸。突出壁可以在厚度方向上突出，例如垂直于表面。

19、涂覆介质可以通过使用噪声图案被施加到外部区域。噪声图案可以包括应当被施加有涂覆介质的涂覆像素和不应当被施加有涂覆介质的非涂覆像素的分布。该分布可以是随机分布。所得到的厚度将是涂覆像素与未涂覆像素之间的比率的函数。

20、如果涂覆介质以相等的量被施加到噪声图案中的每个像素，则所施加的涂覆介质的厚度可以说是100％。对应地，如果涂覆介质以噪声图案的像素的50％的量被施加，则所施加的涂覆介质的厚度可以说是50％。

21、噪声图案可以包括蓝色噪声。与在例如二元白噪声中相比，在蓝色噪声中，涂覆像素更均匀地分布。因此，在蓝色噪声中，不存在大的可见涂覆像素组。从而可以避免具有固有随机性的问题。计算机图形学中经常使用蓝色噪声来模拟灰色。

22、噪声图案可以具有从内部区域朝向边缘逐渐减小的密度。

23、涂覆介质可以通过喷墨打印机来施加。喷墨打印机是根据本公开的打印头的一个示例。喷墨打印机可以包括喷嘴阵列。每个喷嘴可以被配置为喷射涂覆介质的单个液滴。每个液滴中涂覆介质的量可以基本相等或者相等。以这种方式，涂覆介质的厚度可以通过液滴间距来控制。在涂覆介质的施加期间，喷嘴可以与表面相距1mm至10mm。

24、喷嘴可以是二元的。也就是说，在每个应用实例中，每个喷嘴要么施加给定体积的涂覆介质，要么不施加涂覆介质。包括二元喷嘴的喷墨打印机可以称为数字喷墨打印机。备选地，每个喷嘴可以被控制以喷射可变量的涂覆介质。然而，二元喷嘴简化了像素图案中涂覆介质的施加。

25、涂覆介质可以使用打印头的单个行程被施加到内部区域和外部区域。例如，喷嘴所跨越的喷嘴宽度可以大于外部区域的宽度。

26、根据第二方面，提供了一种物体，该物体具有借助于根据第一方面的方法被施加有涂覆介质的表面。该物体例如可以是车身。

27、根据第三方面，提供了一种用于控制涂覆介质到物体的表面的施加的控制系统，该控制系统包括至少一个数据处理设备和至少一个存储器，该至少一个存储器上存储有至少一个计算机程序，该至少一个计算机程序包括程序代码，该程序代码在由至少一个数据处理设备执行时引起至少一个数据处理设备执行以下步骤：命令将涂覆介质施加到表面的内部区域，使得内部区域上的涂覆介质具有内部厚度；以及命令将涂覆介质施加到表面的邻近内部区域的外部区域，以在外部区域的与内部区域相对的一侧处形成涂覆介质的边缘，并且使得外部区域上的涂覆介质具有外部厚度，其中外部厚度的最小值是内部厚度的30％至80％，并且其中外部厚度的最大值等于或小于内部厚度。

28、至少一个计算机程序还可以包括程序代码，该程序代码在由至少一个数据处理设备执行时引起至少一个数据处理设备执行根据本公开的任何步骤，或者命令其执行。至少一个计算机程序还可以包括程序代码，该程序代码在由至少一个数据处理设备执行时引起至少一个数据处理设备控制根据本公开的打印头和/或操纵器。

29、根据第四方面，提供了一种用于涂覆介质到物体的表面的施加的涂覆系统，该涂覆系统包括根据第三方面的控制系统、和打印头，其中该控制系统被配置为控制打印头。

30、打印头可以包括喷墨打印机。喷墨打印机可以是如本文中描述的任何类型。

31、涂覆系统还可以包括承载打印头的操纵器。操纵器可以是可编程的以在至少一个轴线上移动，诸如在六个或七个轴线上。涂覆系统还可以包括工业机器人。工业机器人可以包括基座和相对于基座可移动的操纵器。涂覆系统还可以包括用于向打印头供应涂覆介质的供应单元。