浸漬処理設備
対象物（２０４）を浸漬処理する設備（２００）は、公知の移送システム（２０６）で作動する。対象物（２０４）が、移動経路に隣接する硬い構造物と衝突することを回避するために、保持フレーム（２１２）に固定された対象物（２０４）の移動の各可能な自由度のために、絶対値を測定する位置トランスデューサ（２７４、２７４’、２７５、２７５’、２７６）が設けられている。メモリに、対象物（２０４）の移動経路に沿った硬い構造物の推移を再現する第１の境界面又は境界線（２７０）の推移が記憶されている。さらに、第１の境界面又は境界線（２７０）に対してある距離を置いて延びる、第２の境界面又は境界線（２７１）の推移が記憶されている。そして、保持フレーム（２１２）に固定された対象物（２０４）の推移を表す輪郭（２７３）の推移も記憶されている。制御装置（２３２）が、位置トランスデューサ（２７４、２７５、２７６）から供給される信号と、他の記憶されているデータから、保持フレーム（２１２）に固定された対象物（２０４）を表す輪郭（２７３）が、第２の境界面又は境界線（２７１）を横切ったか否かを計算し、横切った場合には、対象物（２０４）のそれ以上の移動を即座に禁止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物、特に車両ボディを浸漬処理、特に浸漬塗装する設備であって、
ａ）所定のレベルまで処理液で満たされることが可能な少なくとも一つの浸漬槽；
ｂ）移送システムであって、それを用いて処理すべき対象物が浸漬槽へ近づけられ、その中へ移送され、そこから引き出されて、そこから離れるように移送可能であるとともに、ガイド装置とガイド装置に沿って走行可能な少なくとも一つの移送ワゴンとを有し、前記移送ワゴンは、
ｂａ）ガイド装置に沿って走行移動するための駆動モータ；
ｂｂ）少なくとも一つの対象物を固定可能な保持フレーム；及び
ｂｃ）保持フレームが固定されている液浸装置であって、少なくとも一つの回転軸線又は揺動軸線を備えた液浸装置；を有する、移送システム；並びに
ｃ）制御装置であって、その中に保持フレームに固定された対象物のための目標浸漬カーブが記憶されており、かつその制御装置が保持フレームに固定された対象物の運動を制御する制御装置；を有する浸漬処理設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両ボディを浸漬塗装する以前の設備は、移送システムとして振り子コンベアを使用していた。これにおいて、各車両ボディは、二本の振り子吊り手によって、振り子吊り手の下方の端部を互いに結合するスキッドに支持されていた。振り子吊り手自体は、上でチェーンコンベヤに固定されており、チェーンコンベヤのそれぞれの場合の高さの推移が、移送される車両ボディの局所的な垂直位置を定める。一部はまだ今日でも使用できるこの設備においては、上述した構造物に基づいて、移送される車両ボディが、その移動経路に隣接する硬い構造物、特に浸漬槽の壁又は二つの浸漬槽間に取り付けられた例えばスプレイリングのような塗装装置に衝突する危険はなかった。そのための特別な安全措置は不要であった。
【０００３】
同様なことが、ＤＥ１９６４１０４８Ａ１に記載された浸漬処理設備についても当てはまり、同設備において、それぞれ車両ボディを支持する回転フレームが、チェーンによってレールシステムに沿って引っ張られ、かつある種の機械的な溝付きリンクガイドによって強制的に浸漬槽内へ回転して挿入され、かつ再びそこから回転して引き出される。ここでも、処理される車両ボディが移動経路に隣接する硬い構造物と衝突することは、機械的なガイド装置が不具合となる例外的な場合にしか考えられない。
【０００４】
振り子コンベアによって作動する浸漬処理設備も、ＤＥ１９６４１０４８Ａ１に記載されたそれも、余り柔軟性を有さないので、最近においては例えばＤＥ１０１０３８３７Ｂ４又はＤＥ１００２９９３９Ｃ１にも記載されているような、冒頭で挙げた種類の浸漬処理設備が次第に重要性を獲得している。これらの浸漬処理装置は、共通して、独立して走行可能な専用の駆動装置を備えた移送ワゴンを使用し、その移送ワゴンが、それによって支持される対象物を、液浸装置を用いて浸漬槽内へ浸漬させ、かつそこから引き上げる。その場合に浸漬運動は、少なくとも一本の回転軸線又は揺動軸線を中心とする少なくとも一つの回転運動又は揺動運動を有している。然るべきガイド装置に沿った移送ワゴンの線形運動と浸漬運動は、設備内で他の移送ワゴンの然るべき運動とは無関係に制御可能である。このようにして、以前の、特に移送チェーンを使用する設備においては達成できなかったシステム全体の柔軟性が得られる。
【０００５】
しかし、自立して走行可能な移送ワゴンが従う、機械的な強制ガイドの数が少なくなることは、所定のシステムエラー、特に操作エラー又はソフトウェアエラーにおいて、処理すべき対象物が、移動経路に隣接する硬い構造物、特に浸漬槽の壁に衝突する危険性を増大させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、処理すべき対象物が移動経路内に位置する硬い構造物と衝突する危険性が大幅に排除されるように、冒頭で挙げた種類の設備を形成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は本発明により解決される。即ち本発明では、
ｄ）衝突回避システムが設けられており、前記衝突回避システムが、
ｄａ）保持フレームに固定された対象物の移動の各可能な自由度のために、絶対値を測定する位置トランスデューサ；
ｄｂ）対象物の移動経路に沿う硬い構造物の推移を再現する、第１の境界面又は境界線が記憶されているメモリ；
ｄｂ）第１の境界面又は境界線に対してある距離を置いて延びる、第２の境界面又は境界線の推移が記憶されているメモリであって、その場合に第１の境界面又は境界線と第２の境界面又は境界線との間に衝突保護領域が形成されている、メモリ；
ｄｃ）保持フレームに固定された対象物の輪郭の推移を表す、輪郭の推移が記憶されているメモリ；を有し、
ｅ）制御装置が、位置トランスデューサから供給された信号と、第２の境界面又は境界線の推移に関して記憶されているデータ及び保持フレームに固定された対象物を表す輪郭に関して記憶されているデータとから、連続的に、あるいは所定の時間間隔で、前記輪郭が衝突保護領域内へ進入したか、していないかを計算し、進入した場合においては対象物のそれ以上の移動を停止することによって、課題が解決される。
【０００８】
従って本発明によれば、その輪郭を少なくとも近似する境界面又は境界線によって表される、対象物の移動経路に位置する硬い構造物が、衝突保護領域によって囲まれ、その物理的に存在しない境界面又は境界線を保持フレームに固定されている対象物の輪郭の推移を表す輪郭が横切ることは許されない。ここで「表す」ということは、例えば多角形を描くことができるやり方で、正確な形状寸法に少なくともほぼ近似することと理解できる。問題となる輪郭が、衝突領域内へ進入した場合に、対象物のそれ以上の移動が即座に停止されて、場合によってはアラームが出力される。このようにして差し迫った衝突を確実に回避することができる。
【０００９】
一般に、移送ワゴンは横の方向においては、この方向において衝突回避のための特別な措置を講じる必要がないように良好に案内される。その場合に、移送方向を含む鉛直平面内の、例えば処理すべき対象物の鉛直の中央平面内の二次元の考察で十分である。このことが、重要な形状寸法の記憶を容易にして、衝突を検討する際の計算の手間を減少させる。
【００１０】
制御装置が、移送ワゴンによって共に運ばれると効果的である。このようにして、情報伝達と結びついた時間遅延が減少される。
【００１１】
好ましくは、位置トランスデューサの正確な機能を検証する検証装置が設けられる。処理すべき対象物が硬い構造物と衝突した場合に生じ得る高い損害に基づいて、衝突回避システムが確実に作動すること、特にシステムの基礎となる位置トランスデューサが正確に作動することが不可欠である。本発明に係る検証装置がそれを保証する。
【００１２】
検証装置は、位置トランスデューサの少なくとも一部のために、冗長な同様の位置トランスデューサを有することができる。互いに対応づけられた二つの位置トランスデューサが、許容誤差範囲内で実質的に同一の値を示す間は、位置トランスデューサが正確に機能していると推定することができる。しかし、二つの出力信号が著しく異なった場合には、エラーが存在すると見なして、対象物の移動を同様に停止状態にしなければならない。
【００１３】
検証装置は、位置トランスデューサの少なくとも一部のために、固定型の装置を有することもでき、保持装置に固定された対象物が少なくとも一回その装置を通過して案内され、そこでその位置が独立に定められる。この場合には、検証装置は、連続的にではなく時間間隔をおいて保持装置に固定されている対象物がその装置を通過する場合に常に作動する。しかしこれは、一般的に、位置トランスデューサにおけるエラーをまだ間に合う時期に発見するためには十分である。
【００１４】
上述の固定型の装置は、例えば、処理すべき対象物の所定の位置において遮断されるか又は解放されるフォトインタラプタ、又は超音波センサ、又は金属に応答するセンサ若しくは線形のスキャンシステムなどを有することができる。
【００１５】
特に、衝突保護領域の幅が対象物の速度の関数であると効果的である。このようにして、処理すべき対象物が、場合によっては衝突に至るエラーの発見と移動の停止との間に移動する距離が、対象物の速度に伴って増大することが考慮される。
【００１６】
この場合においては、できれば、そのとき処理されている車両ボディのタイプを自動的に認識するボディタイプ認識システムが設けられるべきである。これは、例えば車両ボディが水平及び鉛直の方向においてそれを通過して移動する複数のフォトインタラプタ、又は画像若しくはコード認識システムを有することができる。
【００１７】
以下、本発明の実施例が図面を用いて詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】車両ボディの電気泳動の浸漬塗装設備を示す側面図である。
【図２】図１の浸漬塗装設備内で使用されるような移送ワゴンを浸漬槽内への浸漬プロセスにある車両ボディと共に示す斜視図である。
【図３】衝突を回避するように整えられた、図１の浸漬塗装設備の一部を図式的に示す側面図であって、その場合に移送ワゴンに固定された車両ボディは衝突の危険にさらされていない。
【図４】図３と同様の図であるが、移送ワゴンによって共に運ばれる車両ボディは衝突の危険にさらされている。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
最初に図１と図２を参照する。そこに図示されて全体を参照符号２００で示される電気泳動の浸漬設備は、本発明に係る衝突回避システムが使用される浸漬設備の一つの実施例を示しているに過ぎない。前記浸漬設備は、液状の塗料で満たされた浸漬槽２０２を有している。顔料粒子が、車両ボディ２０４と、分り易くするために図示されていないが車両ボディ２０４の移動経路に沿って配置された陽極との間に形成された電場内で車両ボディ２０４の方へ移動してそこに付着する。
【００２０】
車両ボディ２０４は、移送システム２０６によって、前記設備、特に浸漬槽２０２とその中にある塗料を通って移送される。移送システムは、多数の移送ワゴン２０８を有しており、その移送ワゴンが駆動ワゴン２１０と保持フレーム２１２とを有しており、それらが、後に詳細に説明する伸縮装置２１４を介して互いに結合されている。
【００２１】
浸漬槽２０２の上方に、従来型の電動の懸垂型モノレールにおいて使用されるような駆動レール２１６が延びている。車両ボディ２０４が移送システム２０６によって移動される移動方向は、図１に矢印２２０で示されている。駆動レール２１６は、浸漬槽２０２の中心に関して、図１の図平面に関する垂直の方向で外側へずれている。
【００２２】
駆動ワゴン２１０は、電動の懸垂型モノレールから原則的に知られている構造物である。これら駆動ワゴン２１０の各々は、専門用語では「先行体」と称される、移動方向２２０において先を行く走行装置２２２と、専門用語で「後続体」と称される、移動方向２２０において後を追う他の走行装置２２４とを有している。先行体２２２と後続体２２４は、既知の様態でガイド・支持ローラを有しており、それはここではそれとしての参照符号を有しておらず、駆動レール１１６のＩ字状の形材の種々の面に接して転動する。先行体２２２又は後続体２２４のローラの少なくとも一つは、駆動ローラとして用いられ、そのために電動モータ２２６又は２２８によって回転可能である。
【００２３】
各駆動ワゴン２１０の先行体２２２と後続体２２４は、結合フレーム２３０によって互いに結合されている。この結合フレームは、これも既知の様態で制御装置２３２を支持しており、その制御装置は、浸漬設備２００の中央の制御部と、そして場合によっては、浸漬設備２００内に設けられた他の駆動ワゴン２１０の制御装置２３２と通信することができる。このようにして、種々の移送ワゴン２０８及びそれに取り付けられた可動部分のほぼ独立した運動が可能である。
【００２４】
駆動ワゴン２１０を保持フレーム２１２に結合する伸縮装置２１４は、鉛直に延びる三つに分かれた、その長さが可変の伸縮式アーム２３４を有している。その伸縮式アームは、上方の伸縮部材２４６、中央の伸縮部材２５４、及び下方の伸縮部材２５６を有しており、それらは互いに対して移動可能である。そのために必要な、制御装置２３２によって制御されるモータは図示されていない。
【００２５】
下方の伸縮部材２５６の下方の自由端部領域２５８に回動ピン２６０が設けられている。これが、図２に示す水平の回転軸線２６２を定める。回動ピン２６０は、図面では認識できない歯車付モータ２６４によって、回転軸線２６２を中心に二つの回転方向に回転することができ、前記歯車付モータ２６４は伸縮部材２５６に保持され、移送ワゴン２０８の制御装置２３２によって制御される。
【００２６】
保持フレーム２１２は、既知の様態で互いに対して平行に延びる二本の長手梁２６６を有しており、図１と図２にはそのうちの、それぞれ観察者へ向いたもののみが認識できる。これらは、横ばり２７０を介して中央で互いに結合されている。回動ピン２６０は、保持フレーム２１２の長手梁２６６の外側面と相対回動不能に結合されている。長手梁２６６と２６８の端部には、固定手段２７２が取り付けられており、その固定手段２７２によって、塗装すべき車両ボディ２０４がそれ自体知られたやり方で保持フレーム２１２に取り外し可能に固定され得る。
【００２７】
従って保持フレーム２１２は、回動ピン２６０によって片側だけで支持されるので、保持フレーム２１２の鉛直上方の空間内には、移送システム２０６の構成要素は何も配置されていない。従って、車両ボディ２０４が、例えばほこり又はオイルなどのような移送システム２０６の構成要素から落下する汚物によって汚れる危険性は減少される。
【００２８】
上で述べたように、伸縮式アーム２３４の伸縮部材２４６、２５４、及び２５６は互いに対して移動することができる。そのために、個々の伸縮部材２４６、２５４、及び２５６の横断面は、中央の伸縮部材２５４が上方の伸縮部材２４６内で、そして下方の伸縮部材２５６が中央の伸縮部材２５４内で案内されて移動することができるように、互いに対して相補的に形成されている。
【００２９】
上述した電気泳動の浸漬塗装設備２００の、連続的な塗装運転における「ノーマル」な機能モードは以下のごとくである。
【００３０】
塗装すべき車両ボディ２０４が、図１において略水平に方向付けされて前処理ステーションから供給され、その前処理ステーション内で車両ボディは、既知の様態で清掃及び脱脂などによって塗装プロセスに合わせて準備される。その場合に伸縮部材２４６、２５４、及び２５６は、互いに入り込むように移動するので、伸縮式アーム２３４はその可能な限り最も小さい長さを有する。該当する移送ワゴン２０８の駆動ワゴン２１０は、電動モータ２２６と２２８によって駆動レール２１６に沿って浸漬槽２０２上へ案内され、その場合に付属の保持フレーム２１２は、それに固定されている車両ボディ２０４と共に伸縮装置２１４を介して共に運ばれる。
【００３１】
移送ワゴン２０８が、浸漬槽２０２の入口側にある端壁に接近した場合に、伸縮式アーム２３４が引き出されることによって、車両ボディ２０４が漸進的に下降される。車両ボディ２０４のフロントが、浸漬槽２０２の端壁を越えて浸漬槽２０２の内部へ突出するとすぐに、上述した歯車付モータによって、回動ピン２６０と、それに伴って固定された車両ボディ２０４を有する保持フレーム２１２とが回転軸線２６２を中心に回動される。従ってこの段階において、車両ボディ２０４の運動全体は、三つの運動、すなわち駆動レール２１６に沿った水平の線形運動（矢印２２０）、伸縮式アーム２３４の長手軸線に従う垂直の線形運動、及び回動ピン２６０の回転軸線２６２を中心とする回転運動の重ね合せと考えられる。その場合に、車両ボディ２０４は、浸漬槽２０２の入口側の端壁の上方で「回る」。該当する位置が図２に斜視図で示されている。
【００３２】
車両ボディ２０４が下降を続け、かつ回動ピン２６０の回転軸線２６２を中心に回転を続けて行くうちに、最終的に、車両ボディ２０４が実質的に鉛直に立つ位置に達する。その場合に車両ボディ２０４は、まだ、浸漬槽２０２の入口側の端壁に比較的近い位置にある。移送ワゴン２０８がさらに移動し、それに伴って車両ボディ２０４の中心と浸漬槽２０２の入口側の端壁との間の間隔が増大する程度において、回動ピン２６０とそれに伴って車両ボディ２０４がさらに時計方向に回動されるので、車両ボディ２０４は逆さまになり始める。遅くとも、車両ボディ２０４が完全に「逆さま」になって、それに伴って再び水平になった瞬間に車両ボディ２０４は液状の塗料内へ完全に浸漬される。
【００３３】
車両ボディ２０４は、やがて、この姿勢で移送ワゴン２０８によって浸漬槽２０２を通してさらに移送されて、浸漬槽２０２の出口側の端壁のより近くへ移動される。
【００３４】
その後、車両ボディ２０４の引上げプロセスが開始される。ここでもこれは、三つの運動、すなわち移送方向２２０における水平の線形運動、伸縮式アーム２３４の長手軸線に沿った鉛直運動、及び回動ピン２６０の回転軸線２６２を中心とする回転運動の重ね合せとして表される。その場合に、車両ボディ２０４は、伸縮式アーム２３４を短縮しながら、それに伴って保持フレーム２１２を上昇移動させ、かつ回転運動を続けながら、浸漬槽２０２の出口側の端壁を越えて「回り」、その後、移送方向２２０における浸漬槽２０２の後方で、新しく塗装された車両ボディ２０４の水平の姿勢が新たに達成される。
【００３５】
上述した移動プロセスは、種々の移送ワゴン２０８によって共に運ばれる制御装置２３２内に記憶されているプログラムの影響を受けて、場合によっては、浸漬塗装設備２００の上位に配置された中央の制御部の協働の元で行われる。
【００３６】
すべての技術的装置におけるように、上述した浸漬塗装設備２００においても、エラーが発生することがある。これは、以下で説明する追加的な措置なしでは、塗装すべき車両ボディ２０４と、硬い構造物、特に浸漬槽２０２の壁との間の衝突をもたらすことがある。上述したエラーは、操作者のエラー、例えばそれぞれ処理される車両ボディのために誤って選択された浸漬カーブであり、あるいは制御装置２３２用の実行されたプログラミングにおけるエラーが考えられる。エラーは、懸架された車両ボディ２０４を有する個々の移送ワゴン２０８が、「手動コマンド」を受けて、従って制御装置２３２内にプログラミングされた浸漬カーブの利用なしで移動される、いわゆる「手動走行」の場合にも発生することがある。そして、使用される種々の制御装置２３２のプログラム内に認識されないエラーが存在することもあり、それは、予測できない時点で、所定の状況において作用し、浸漬塗装設備２００を通る車両ボディ２０４の正しい案内を損なうことがある。
【００３７】
この理由から、上で図１と図２を用いて説明した浸漬塗装設備２００に追加的に衝突回避システムが設けられ、それが図３と図４を用いて以下で説明される。
【００３８】
この衝突回避システムは、「ソフトウェア構成要素」と「ハードウェア構成要素」とから構成される。
【００３９】
「ソフトウェア構成要素」は、種々の浸漬ワゴン２０８の制御装置２３２内に記憶された衝突回避プログラムを内容とし、それは、以下で説明するように、切迫した衝突を回避するために、車両ボディ２０４の連続的な移動シーケンスを制御する「ノーマルな」プログラムに介入する。
【００４０】
そのために、種々の制御装置２３２内に、浸漬塗装設備２００の「硬い」固定型の構造物の幾何学的条件、並びに処理すべき車両ボディ２０４のそれの幾何学的条件がプログラミングされている。「硬い」構造物というのは、特に、種々の浸漬槽２０２の壁を指すが、浸漬槽２０２の前段又は後段に接続されている構造物、あるいは二つの浸漬槽２０２を互いに結合する構造物も指す。二つの浸漬槽の間の塗装装置、例えばスプレイリングもそれに数えられる。その位置は、そのとき処理される車両ボディ２０４のタイプに依存し得る。
【００４１】
硬い構造物の形状寸法は、もちろん車両ボディ２０４のそれと同様に本来三次元である。しかし、駆動レール２１６によって、車両ボディ２０４の信頼できる側方のガイドが保証されるので、衝突回避の問題は、例えば図１、図３、及び図４に示すように、走行方向２２０を含む鉛直平面内の二次元の考察に減少させることができる。この二次元の考察においては、面から線になる。
【００４２】
硬い構造物の境界線が、図３と図４に参照符号２７０で示されている。説明したように、その境界線は種々の制御装置２３２内に記憶されている。上述したようにそれは、処理される車両ボディ２０４のタイプに依存することができるので、図示の設備部分の前段に、自動的に作動するボディタイプ認識装置が接続されている。前記認識装置の答えに従って、それぞれ使用される境界線２７０が選択される。
【００４３】
同様に、硬い構造物の境界線２７０に対して平行に延びる境界線２７１であって、衝突保護領域２７２の車両ボディ２０４の移動経路の方へ面した境界線２７１が記憶されており、前記衝突保護領域２７２は、この境界線２７１と硬い構造物の境界線２７０との間にある。
【００４４】
衝突保護領域２７２の幅及び従って境界線２７１と２７０の間隔は、固定的であっても、あるいは動的であってもよい。後者の場合に、衝突保護領域２７２の幅は、車両ボディ２０４の移動速度と共に増大する。その場合に、境界線２７１の位置は、制御装置２３２によって、硬い構造物の境界線２７０のこの既知の位置と、制御装置２３２には初めから分かっている車両ボディ２０４の移動速度とから計算することができる。車両ボディ２０４の「移動速度」というのは、最も単純な場合においては、水平方向における速度成分である。最も確実なのは、ここでは、三つの運動のタイプから重ね合わされた運動全体において車両ボディ２０４の点が達する最高速度を考慮することである。
【００４５】
制御装置２３２内に、さらに、保持フレーム２１２に固定された車両ボディ２０４の形状寸法が記憶されている。この形状寸法は、図３と図４が示唆するように、ここで行われる二次元の観察において、車両ボディ２０４と保持フレーム２１２を包囲する多角形２７３、あるいは他の数学的に定義される包絡線によって近似することができる。
【００４６】
衝突回避システムの「ハードウェア構成要素」は、移送システム２０６の各々の線形運動の自由度のために、各移送ワゴン２０８に、二つの絶対測定位置トランスデューサ２７４、２７４’、２７５、２７５’を有している：
【００４７】
矢印２２０の方向で駆動レール２１６に沿う移送ワゴン２０８の線形運動のための位置トランスデューサは、例えばバーコードと協働することができ、そのバーコードは駆動レール２１６に沿って延びており、そのコードは、それが存在する場所をそれぞれ表している。これらのコードが、それぞれ、移送ワゴン２０８によって共に運ばれる二つの読取りヘッド２７４、２７４’によって読み出される。読取りヘッド２７４、２７４’は、図３と図４においては極めて図式的に示されている。
【００４８】
同様な原理に基づく、読取りヘッド２７５、２７５’を有する位置トランスデューサが、線形の鉛直運動を検出するために、伸縮式アーム２３４に設けられている。この読取りヘッド２７５、２７５’の、図３と図４に示す位置は象徴的なものであるに過ぎない。それらは、実際の形態においては、伸縮式アーム２３４の内部に外からは見えないように配置される。
【００４９】
そして、回転軸線２６０を中心とする保持フレーム２１２の回転自由度が、保持フレーム２１２に固定された回転角度トランスデューサ２７６によって監視される。原則的に、この回転角度トランスデューサ２７６に、同一に構成された第２の回転角度トランスデューサを結び付けることができる。しかしながら、本実施例では、この種の第２の回転角度トランスデューサの代わりに、二つの固定型のフォトインタラプタ２７７、２７８が設けられており、それらは、車両ボディ２０４の所定の位置においてその両方ともが遮断されないように位置決めされている。
【００５０】
衝突回避システムを作動するためには、本来、読取りヘッド２７４、２７５と回転角度トランスデューサ２７６のみが必要である。他の読取りヘッド２７４’、２７５’とフォトインタラプタ２７７、２７８は冗長であって、安全性を高めるために用いられる。
【００５１】
上述した衝突回避システムは、制御装置２３２内のノーマルなプログラムシーケンスを背景として、ないしは手動駆動においては、操作者によって与えられる操作コマンドを背景として、以下のように作動する。
【００５２】
種々の支持ワゴン２０８の制御装置２３２は、それに対応づけられた読取りヘッド２７４から、それぞれ駆動レール２１６上の支持ワゴン２０８の現在の位置に関する情報を伝達され、かつ読取りヘッド２７５からは、それぞれの伸縮式アーム２３４の長さ及び従ってそれぞれ対応づけられた回転軸線２６０の高さに関する情報を伝達される。回転角度トランスデューサ２７６は、車両ボディ２０４を有する保持フレーム２１２が回転軸線２６０を中心として占める角度位置に関する情報を伝達する。これらの情報から、そして制御装置２３２内に記憶されている、衝突保護領域２７２の境界線２７１と保持フレーム２１２に固定された車両ボディ２０４の理想化された輪郭２７３に関する情報から、制御装置２３２は、図３に示すように、理想化された輪郭２７３が衝突保護領域２７２の外部にあるか、あるいは図４に示すように、衝突保護領域２７２内へ進入したかを計算する。後者の場合において、制御装置２３２は、アラームを出力して、ノーマルプログラムをオーバーライドすることにより車両ボディ２０４のそれ以上の移動を即座に停止する。このようにして、車両ボディ２０４と境界線２７０によって象徴される硬い構造物との間の差し迫った衝突が回避される。
【００５３】
上述した、種々の絶対測定位置トランスデューサ２７４、２７５、及び２７６からの情報伝達とそれに連続する計算は、所定の短い時間間隔で、ほぼリアルタイムに実施することができる。
【００５４】
位置トランスデューサ２７４、２７５、又は２７６が故障した場合に、衝突回避システムが機能できなくなることを防止するために、冗長な読取りヘッド２７４’、２７５’とフォトインタラプタ２７７、２７８が設けられている。読取りヘッドペア２７４、２７４’、２７５、２７５’から出力された情報は、同時に呼び出して互いに比較することができる。それらが、予め定められた許容誤差範囲よりも多くずれている場合に、同様にアラームが出力されて、車両ボディ２０４のそれ以上の移動が停止される。回転角度トランスデューサ２７６の機能の様態は、絶対測定位置トランスデューサ２７４、２７５、及び２７６が、フォトインタラプタ２７７、２７８の通過性が存在しなければならない車両ボディ２０４の位置を通知する時点で、これらフォトインタラプタ２７７、２７８の通過性が試験されることによって監視される。しかしこの時点でこのフォトインタラプタ２７７、２７８の一つが遮断されているなら、それは、絶対測定位置トランスデューサ２７４、２７５、又は２７６のいずれかに不具合があることを意味している。この場合においても、アラームが作動されて、車両ボディ２０４のそれ以上の移動が即座に停止される。
【００５５】
上述した衝突回避システムは、好ましくは、具体的に説明した移送システム２０６においてだけでなく、対象物、特に車両ボディが少なくとも一つの線形運動と少なくとも一つの回転運動又は揺動運動を重ね合わせながら浸漬槽内へ投入され、かつそこから再び取り出される所ではどこでも使用される。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物、特に車両ボディを浸漬処理、特に浸漬塗装する設備であって、
ａ）所定のレベルまで処理液で満たされることが可能な少なくとも一つの浸漬槽；
ｂ）移送システムであって、それを用いて処理すべき対象物が浸漬槽へ近づけられ、その中へ移送され、そこから引き出されて、そこから離れるように移送可能であるとともに、ガイド装置とガイド装置に沿って走行可能な少なくとも一つの移送ワゴンとを有し、前記移送ワゴンは、
ｂａ）ガイド装置に沿って走行移動するための駆動モータ；
ｂｂ）少なくとも一つの対象物を固定可能な保持フレーム；及び
ｂｃ）保持フレームが固定されている液浸装置であって、少なくとも一つの回転軸線又は揺動軸線を備えた液浸装置；を有する、移送システム；並びに
ｃ）制御装置であって、その中に保持フレームに固定された対象物のための目標浸漬カーブが記憶されており、かつその制御装置が保持フレームに固定された対象物の運動を制御する制御装置；を有する浸漬処理設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両ボディを浸漬塗装する以前の設備は、移送システムとして振り子コンベアを使用していた。これにおいて、各車両ボディは、二本の振り子吊り手によって、振り子吊り手の下方の端部を互いに結合するスキッドに支持されていた。振り子吊り手自体は、上でチェーンコンベヤに固定されており、チェーンコンベヤのそれぞれの場合の高さの推移が、移送される車両ボディの局所的な垂直位置を定める。一部はまだ今日でも使用できるこの設備においては、上述した構造物に基づいて、移送される車両ボディが、その移動経路に隣接する硬い構造物、特に浸漬槽の壁又は二つの浸漬槽間に取り付けられた例えばスプレイリングのような塗装装置に衝突する危険はなかった。そのための特別な安全措置は不要であった。
【０００３】
同様なことが、ＤＥ１９６４１０４８Ａ１に記載された浸漬処理設備についても当てはまり、同設備において、それぞれ車両ボディを支持する回転フレームが、チェーンによってレールシステムに沿って引っ張られ、かつある種の機械的な溝付きリンクガイドによって強制的に浸漬槽内へ回転して挿入され、かつ再びそこから回転して引き出される。ここでも、処理される車両ボディが移動経路に隣接する硬い構造物と衝突することは、機械的なガイド装置が不具合となる例外的な場合にしか考えられない。
【０００４】
振り子コンベアによって作動する浸漬処理設備も、ＤＥ１９６４１０４８Ａ１に記載されたそれも、余り柔軟性を有さないので、最近においては例えばＤＥ１０１０３８３７Ｂ４又はＤＥ１００２９９３９Ｃ１にも記載されているような、冒頭で挙げた種類の浸漬処理設備が次第に重要性を獲得している。これらの浸漬処理装置は、共通して、独立して走行可能な専用の駆動装置を備えた移送ワゴンを使用し、その移送ワゴンが、それによって支持される対象物を、液浸装置を用いて浸漬槽内へ浸漬させ、かつそこから引き上げる。その場合に浸漬運動は、少なくとも一本の回転軸線又は揺動軸線を中心とする少なくとも一つの回転運動又は揺動運動を有している。然るべきガイド装置に沿った移送ワゴンの線形運動と浸漬運動は、設備内で他の移送ワゴンの然るべき運動とは無関係に制御可能である。このようにして、以前の、特に移送チェーンを使用する設備においては達成できなかったシステム全体の柔軟性が得られる。
【０００５】
しかし、自立して走行可能な移送ワゴンが従う、機械的な強制ガイドの数が少なくなることは、所定のシステムエラー、特に操作エラー又はソフトウェアエラーにおいて、処理すべき対象物が、移動経路に隣接する硬い構造物、特に浸漬槽の壁に衝突する危険性を増大させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、処理すべき対象物が移動経路内に位置する硬い構造物と衝突する危険性が大幅に排除されるように、冒頭で挙げた種類の設備を形成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は本発明により解決される。即ち本発明では、
ｄ）衝突回避システムが設けられており、前記衝突回避システムが、
ｄａ）保持フレームに固定された対象物の移動の各可能な自由度のために、絶対値を測定する位置トランスデューサ；
ｄｂ）対象物の移動経路に沿う硬い構造物の推移を再現する、第１の境界面又は境界線が記憶されているメモリ；
ｄｂ）第１の境界面又は境界線に対してある距離を置いて延びる、第２の境界面又は境界線の推移が記憶されているメモリであって、その場合に第１の境界面又は境界線と第２の境界面又は境界線との間に衝突保護領域が形成されている、メモリ；
ｄｃ）保持フレームに固定された対象物の輪郭の推移を表す、輪郭の推移が記憶されているメモリ；を有し、
ｅ）制御装置が、位置トランスデューサから供給された信号と、第２の境界面又は境界線の推移に関して記憶されているデータ及び保持フレームに固定された対象物を表す輪郭に関して記憶されているデータとから、連続的に、あるいは所定の時間間隔で、前記輪郭が衝突保護領域内へ進入したか、していないかを計算し、進入した場合においては対象物のそれ以上の移動を停止することによって、課題が解決される。
【０００８】
従って本発明によれば、その輪郭を少なくとも近似する境界面又は境界線によって表される、対象物の移動経路に位置する硬い構造物が、衝突保護領域によって囲まれ、その物理的に存在しない境界面又は境界線を保持フレームに固定されている対象物の輪郭の推移を表す輪郭が横切ることは許されない。ここで「表す」ということは、例えば多角形を描くことができるやり方で、正確な形状寸法に少なくともほぼ近似することと理解できる。問題となる輪郭が、衝突領域内へ進入した場合に、対象物のそれ以上の移動が即座に停止されて、場合によってはアラームが出力される。このようにして差し迫った衝突を確実に回避することができる。
【０００９】
一般に、移送ワゴンは横の方向においては、この方向において衝突回避のための特別な措置を講じる必要がないように良好に案内される。その場合に、移送方向を含む鉛直平面内の、例えば処理すべき対象物の鉛直の中央平面内の二次元の考察で十分である。このことが、重要な形状寸法の記憶を容易にして、衝突を検討する際の計算の手間を減少させる。
【００１０】
制御装置が、移送ワゴンによって共に運ばれると効果的である。このようにして、情報伝達と結びついた時間遅延が減少される。
【００１１】
好ましくは、位置トランスデューサの正確な機能を検証する検証装置が設けられる。処理すべき対象物が硬い構造物と衝突した場合に生じ得る高い損害に基づいて、衝突回避システムが確実に作動すること、特にシステムの基礎となる位置トランスデューサが正確に作動することが不可欠である。本発明に係る検証装置がそれを保証する。
【００１２】
検証装置は、位置トランスデューサの少なくとも一部のために、冗長な同様の位置トランスデューサを有することができる。互いに対応づけられた二つの位置トランスデューサが、許容誤差範囲内で実質的に同一の値を示す間は、位置トランスデューサが正確に機能していると推定することができる。しかし、二つの出力信号が著しく異なった場合には、エラーが存在すると見なして、対象物の移動を同様に停止状態にしなければならない。
【００１３】
検証装置は、位置トランスデューサの少なくとも一部のために、固定型の装置を有することもでき、保持装置に固定された対象物が少なくとも一回その装置を通過して案内され、そこでその位置が独立に定められる。この場合には、検証装置は、連続的にではなく時間間隔をおいて保持装置に固定されている対象物がその装置を通過する場合に常に作動する。しかしこれは、一般的に、位置トランスデューサにおけるエラーをまだ間に合う時期に発見するためには十分である。
【００１４】
上述の固定型の装置は、例えば、処理すべき対象物の所定の位置において遮断されるか又は解放されるフォトインタラプタ、又は超音波センサ、又は金属に応答するセンサ若しくは線形のスキャンシステムなどを有することができる。
【００１５】
特に、衝突保護領域の幅が対象物の速度の関数であると効果的である。このようにして、処理すべき対象物が、場合によっては衝突に至るエラーの発見と移動の停止との間に移動する距離が、対象物の速度に伴って増大することが考慮される。
【００１６】
この場合においては、できれば、そのとき処理されている車両ボディのタイプを自動的に認識するボディタイプ認識システムが設けられるべきである。これは、例えば車両ボディが水平及び鉛直の方向においてそれを通過して移動する複数のフォトインタラプタ、又は画像若しくはコード認識システムを有することができる。
【００１７】
以下、本発明の実施例が図面を用いて詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】車両ボディの電気泳動の浸漬塗装設備を示す側面図である。
【図２】図１の浸漬塗装設備内で使用されるような移送ワゴンを浸漬槽内への浸漬プロセスにある車両ボディと共に示す斜視図である。
【図３】衝突を回避するように整えられた、図１の浸漬塗装設備の一部を図式的に示す側面図であって、その場合に移送ワゴンに固定された車両ボディは衝突の危険にさらされていない。
【図４】図３と同様の図であるが、移送ワゴンによって共に運ばれる車両ボディは衝突の危険にさらされている。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
最初に図１と図２を参照する。そこに図示されて全体を参照符号２００で示される電気泳動の浸漬設備は、本発明に係る衝突回避システムが使用される浸漬設備の一つの実施例を示しているに過ぎない。前記浸漬設備は、液状の塗料で満たされた浸漬槽２０２を有している。顔料粒子が、車両ボディ２０４と、分り易くするために図示されていないが車両ボディ２０４の移動経路に沿って配置された陽極との間に形成された電場内で車両ボディ２０４の方へ移動してそこに付着する。
【００２０】
車両ボディ２０４は、移送システム２０６によって、前記設備、特に浸漬槽２０２とその中にある塗料を通って移送される。移送システムは、多数の移送ワゴン２０８を有しており、その移送ワゴンが駆動ワゴン２１０と保持フレーム２１２とを有しており、それらが、後に詳細に説明する伸縮装置２１４を介して互いに結合されている。
【００２１】
浸漬槽２０２の上方に、従来型の電動の懸垂型モノレールにおいて使用されるような駆動レール２１６が延びている。車両ボディ２０４が移送システム２０６によって移動される移動方向は、図１に矢印２２０で示されている。駆動レール２１６は、浸漬槽２０２の中心に関して、図１の図平面に関する垂直の方向で外側へずれている。
【００２２】
駆動ワゴン２１０は、電動の懸垂型モノレールから原則的に知られている構造物である。これら駆動ワゴン２１０の各々は、専門用語では「先行体」と称される、移動方向２２０において先を行く走行装置２２２と、専門用語で「後続体」と称される、移動方向２２０において後を追う他の走行装置２２４とを有している。先行体２２２と後続体２２４は、既知の様態でガイド・支持ローラを有しており、それはここではそれとしての参照符号を有しておらず、駆動レール１１６のＩ字状の形材の種々の面に接して転動する。先行体２２２又は後続体２２４のローラの少なくとも一つは、駆動ローラとして用いられ、そのために電動モータ２２６又は２２８によって回転可能である。
【００２３】
各駆動ワゴン２１０の先行体２２２と後続体２２４は、結合フレーム２３０によって互いに結合されている。この結合フレームは、これも既知の様態で制御装置２３２を支持しており、その制御装置は、浸漬設備２００の中央の制御部と、そして場合によっては、浸漬設備２００内に設けられた他の駆動ワゴン２１０の制御装置２３２と通信することができる。このようにして、種々の移送ワゴン２０８及びそれに取り付けられた可動部分のほぼ独立した運動が可能である。
【００２４】
駆動ワゴン２１０を保持フレーム２１２に結合する伸縮装置２１４は、鉛直に延びる三つに分かれた、その長さが可変の伸縮式アーム２３４を有している。その伸縮式アームは、上方の伸縮部材２４６、中央の伸縮部材２５４、及び下方の伸縮部材２５６を有しており、それらは互いに対して移動可能である。そのために必要な、制御装置２３２によって制御されるモータは図示されていない。
【００２５】
下方の伸縮部材２５６の下方の自由端部領域２５８に回動ピン２６０が設けられている。これが、図２に示す水平の回転軸線２６２を定める。回動ピン２６０は、図面では認識できない歯車付モータ２６４によって、回転軸線２６２を中心に二つの回転方向に回転することができ、前記歯車付モータ２６４は伸縮部材２５６に保持され、移送ワゴン２０８の制御装置２３２によって制御される。
【００２６】
保持フレーム２１２は、既知の様態で互いに対して平行に延びる二本の長手梁２６６を有しており、図１と図２にはそのうちの、それぞれ観察者へ向いたもののみが認識できる。これらは、横ばり２７０を介して中央で互いに結合されている。回動ピン２６０は、保持フレーム２１２の長手梁２６６の外側面と相対回動不能に結合されている。長手梁２６６と２６８の端部には、固定手段２７２が取り付けられており、その固定手段２７２によって、塗装すべき車両ボディ２０４がそれ自体知られたやり方で保持フレーム２１２に取り外し可能に固定され得る。
【００２７】
従って保持フレーム２１２は、回動ピン２６０によって片側だけで支持されるので、保持フレーム２１２の鉛直上方の空間内には、移送システム２０６の構成要素は何も配置されていない。従って、車両ボディ２０４が、例えばほこり又はオイルなどのような移送システム２０６の構成要素から落下する汚物によって汚れる危険性は減少される。
【００２８】
上で述べたように、伸縮式アーム２３４の伸縮部材２４６、２５４、及び２５６は互いに対して移動することができる。そのために、個々の伸縮部材２４６、２５４、及び２５６の横断面は、中央の伸縮部材２５４が上方の伸縮部材２４６内で、そして下方の伸縮部材２５６が中央の伸縮部材２５４内で案内されて移動することができるように、互いに対して相補的に形成されている。
【００２９】
上述した電気泳動の浸漬塗装設備２００の、連続的な塗装運転における「ノーマル」な機能モードは以下のごとくである。
【００３０】
塗装すべき車両ボディ２０４が、図１において略水平に方向付けされて前処理ステーションから供給され、その前処理ステーション内で車両ボディは、既知の様態で清掃及び脱脂などによって塗装プロセスに合わせて準備される。その場合に伸縮部材２４６、２５４、及び２５６は、互いに入り込むように移動するので、伸縮式アーム２３４はその可能な限り最も小さい長さを有する。該当する移送ワゴン２０８の駆動ワゴン２１０は、電動モータ２２６と２２８によって駆動レール２１６に沿って浸漬槽２０２上へ案内され、その場合に付属の保持フレーム２１２は、それに固定されている車両ボディ２０４と共に伸縮装置２１４を介して共に運ばれる。
【００３１】
移送ワゴン２０８が、浸漬槽２０２の入口側にある端壁に接近した場合に、伸縮式アーム２３４が引き出されることによって、車両ボディ２０４が漸進的に下降される。車両ボディ２０４のフロントが、浸漬槽２０２の端壁を越えて浸漬槽２０２の内部へ突出するとすぐに、上述した歯車付モータによって、回動ピン２６０と、それに伴って固定された車両ボディ２０４を有する保持フレーム２１２とが回転軸線２６２を中心に回動される。従ってこの段階において、車両ボディ２０４の運動全体は、三つの運動、すなわち駆動レール２１６に沿った水平の線形運動（矢印２２０）、伸縮式アーム２３４の長手軸線に従う垂直の線形運動、及び回動ピン２６０の回転軸線２６２を中心とする回転運動の重ね合せと考えられる。その場合に、車両ボディ２０４は、浸漬槽２０２の入口側の端壁の上方で「回る」。該当する位置が図２に斜視図で示されている。
【００３２】
車両ボディ２０４が下降を続け、かつ回動ピン２６０の回転軸線２６２を中心に回転を続けて行くうちに、最終的に、車両ボディ２０４が実質的に鉛直に立つ位置に達する。その場合に車両ボディ２０４は、まだ、浸漬槽２０２の入口側の端壁に比較的近い位置にある。移送ワゴン２０８がさらに移動し、それに伴って車両ボディ２０４の中心と浸漬槽２０２の入口側の端壁との間の間隔が増大する程度において、回動ピン２６０とそれに伴って車両ボディ２０４がさらに時計方向に回動されるので、車両ボディ２０４は逆さまになり始める。遅くとも、車両ボディ２０４が完全に「逆さま」になって、それに伴って再び水平になった瞬間に車両ボディ２０４は液状の塗料内へ完全に浸漬される。
【００３３】
車両ボディ２０４は、やがて、この姿勢で移送ワゴン２０８によって浸漬槽２０２を通してさらに移送されて、浸漬槽２０２の出口側の端壁のより近くへ移動される。
【００３４】
その後、車両ボディ２０４の引上げプロセスが開始される。ここでもこれは、三つの運動、すなわち移送方向２２０における水平の線形運動、伸縮式アーム２３４の長手軸線に沿った鉛直運動、及び回動ピン２６０の回転軸線２６２を中心とする回転運動の重ね合せとして表される。その場合に、車両ボディ２０４は、伸縮式アーム２３４を短縮しながら、それに伴って保持フレーム２１２を上昇移動させ、かつ回転運動を続けながら、浸漬槽２０２の出口側の端壁を越えて「回り」、その後、移送方向２２０における浸漬槽２０２の後方で、新しく塗装された車両ボディ２０４の水平の姿勢が新たに達成される。
【００３５】
上述した移動プロセスは、種々の移送ワゴン２０８によって共に運ばれる制御装置２３２内に記憶されているプログラムの影響を受けて、場合によっては、浸漬塗装設備２００の上位に配置された中央の制御部の協働の元で行われる。
【００３６】
すべての技術的装置におけるように、上述した浸漬塗装設備２００においても、エラーが発生することがある。これは、以下で説明する追加的な措置なしでは、塗装すべき車両ボディ２０４と、硬い構造物、特に浸漬槽２０２の壁との間の衝突をもたらすことがある。上述したエラーは、操作者のエラー、例えばそれぞれ処理される車両ボディのために誤って選択された浸漬カーブであり、あるいは制御装置２３２用の実行されたプログラミングにおけるエラーが考えられる。エラーは、懸架された車両ボディ２０４を有する個々の移送ワゴン２０８が、「手動コマンド」を受けて、従って制御装置２３２内にプログラミングされた浸漬カーブの利用なしで移動される、いわゆる「手動走行」の場合にも発生することがある。そして、使用される種々の制御装置２３２のプログラム内に認識されないエラーが存在することもあり、それは、予測できない時点で、所定の状況において作用し、浸漬塗装設備２００を通る車両ボディ２０４の正しい案内を損なうことがある。
【００３７】
この理由から、上で図１と図２を用いて説明した浸漬塗装設備２００に追加的に衝突回避システムが設けられ、それが図３と図４を用いて以下で説明される。
【００３８】
この衝突回避システムは、「ソフトウェア構成要素」と「ハードウェア構成要素」とから構成される。
【００３９】
「ソフトウェア構成要素」は、種々の浸漬ワゴン２０８の制御装置２３２内に記憶された衝突回避プログラムを内容とし、それは、以下で説明するように、切迫した衝突を回避するために、車両ボディ２０４の連続的な移動シーケンスを制御する「ノーマルな」プログラムに介入する。
【００４０】
そのために、種々の制御装置２３２内に、浸漬塗装設備２００の「硬い」固定型の構造物の幾何学的条件、並びに処理すべき車両ボディ２０４のそれの幾何学的条件がプログラミングされている。「硬い」構造物というのは、特に、種々の浸漬槽２０２の壁を指すが、浸漬槽２０２の前段又は後段に接続されている構造物、あるいは二つの浸漬槽２０２を互いに結合する構造物も指す。二つの浸漬槽の間の塗装装置、例えばスプレイリングもそれに数えられる。その位置は、そのとき処理される車両ボディ２０４のタイプに依存し得る。
【００４１】
硬い構造物の形状寸法は、もちろん車両ボディ２０４のそれと同様に本来三次元である。しかし、駆動レール２１６によって、車両ボディ２０４の信頼できる側方のガイドが保証されるので、衝突回避の問題は、例えば図１、図３、及び図４に示すように、走行方向２２０を含む鉛直平面内の二次元の考察に減少させることができる。この二次元の考察においては、面から線になる。
【００４２】
硬い構造物の境界線が、図３と図４に参照符号２７０で示されている。説明したように、その境界線は種々の制御装置２３２内に記憶されている。上述したようにそれは、処理される車両ボディ２０４のタイプに依存することができるので、図示の設備部分の前段に、自動的に作動するボディタイプ認識装置が接続されている。前記認識装置の答えに従って、それぞれ使用される境界線２７０が選択される。
【００４３】
同様に、硬い構造物の境界線２７０に対して平行に延びる境界線２７１であって、衝突保護領域２７２の車両ボディ２０４の移動経路の方へ面した境界線２７１が記憶されており、前記衝突保護領域２７２は、この境界線２７１と硬い構造物の境界線２７０との間にある。
【００４４】
衝突保護領域２７２の幅及び従って境界線２７１と２７０の間隔は、固定的であっても、あるいは動的であってもよい。後者の場合に、衝突保護領域２７２の幅は、車両ボディ２０４の移動速度と共に増大する。その場合に、境界線２７１の位置は、制御装置２３２によって、硬い構造物の境界線２７０のこの既知の位置と、制御装置２３２には初めから分かっている車両ボディ２０４の移動速度とから計算することができる。車両ボディ２０４の「移動速度」というのは、最も単純な場合においては、水平方向における速度成分である。最も確実なのは、ここでは、三つの運動のタイプから重ね合わされた運動全体において車両ボディ２０４の点が達する最高速度を考慮することである。
【００４５】
制御装置２３２内に、さらに、保持フレーム２１２に固定された車両ボディ２０４の形状寸法が記憶されている。この形状寸法は、図３と図４が示唆するように、ここで行われる二次元の観察において、車両ボディ２０４と保持フレーム２１２を包囲する多角形２７３、あるいは他の数学的に定義される包絡線によって近似することができる。
【００４６】
衝突回避システムの「ハードウェア構成要素」は、移送システム２０６の各々の線形運動の自由度のために、各移送ワゴン２０８に、二つの絶対測定位置トランスデューサ２７４、２７４’、２７５、２７５’を有している：
【００４７】
矢印２２０の方向で駆動レール２１６に沿う移送ワゴン２０８の線形運動のための位置トランスデューサは、例えばバーコードと協働することができ、そのバーコードは駆動レール２１６に沿って延びており、そのコードは、それが存在する場所をそれぞれ表している。これらのコードが、それぞれ、移送ワゴン２０８によって共に運ばれる二つの読取りヘッド２７４、２７４’によって読み出される。読取りヘッド２７４、２７４’は、図３と図４においては極めて図式的に示されている。
【００４８】
同様な原理に基づく、読取りヘッド２７５、２７５’を有する位置トランスデューサが、線形の鉛直運動を検出するために、伸縮式アーム２３４に設けられている。この読取りヘッド２７５、２７５’の、図３と図４に示す位置は象徴的なものであるに過ぎない。それらは、実際の形態においては、伸縮式アーム２３４の内部に外からは見えないように配置される。
【００４９】
そして、回転軸線２６０を中心とする保持フレーム２１２の回転自由度が、保持フレーム２１２に固定された回転角度トランスデューサ２７６によって監視される。原則的に、この回転角度トランスデューサ２７６に、同一に構成された第２の回転角度トランスデューサを結び付けることができる。しかしながら、本実施例では、この種の第２の回転角度トランスデューサの代わりに、二つの固定型のフォトインタラプタ２７７、２７８が設けられており、それらは、車両ボディ２０４の所定の位置においてその両方ともが遮断されないように位置決めされている。
【００５０】
衝突回避システムを作動するためには、本来、読取りヘッド２７４、２７５と回転角度トランスデューサ２７６のみが必要である。他の読取りヘッド２７４’、２７５’とフォトインタラプタ２７７、２７８は冗長であって、安全性を高めるために用いられる。
【００５１】
上述した衝突回避システムは、制御装置２３２内のノーマルなプログラムシーケンスを背景として、ないしは手動駆動においては、操作者によって与えられる操作コマンドを背景として、以下のように作動する。
【００５２】
種々の支持ワゴン２０８の制御装置２３２は、それに対応づけられた読取りヘッド２７４から、それぞれ駆動レール２１６上の支持ワゴン２０８の現在の位置に関する情報を伝達され、かつ読取りヘッド２７５からは、それぞれの伸縮式アーム２３４の長さ及び従ってそれぞれ対応づけられた回転軸線２６０の高さに関する情報を伝達される。回転角度トランスデューサ２７６は、車両ボディ２０４を有する保持フレーム２１２が回転軸線２６０を中心として占める角度位置に関する情報を伝達する。これらの情報から、そして制御装置２３２内に記憶されている、衝突保護領域２７２の境界線２７１と保持フレーム２１２に固定された車両ボディ２０４の理想化された輪郭２７３に関する情報から、制御装置２３２は、図３に示すように、理想化された輪郭２７３が衝突保護領域２７２の外部にあるか、あるいは図４に示すように、衝突保護領域２７２内へ進入したかを計算する。後者の場合において、制御装置２３２は、アラームを出力して、ノーマルプログラムをオーバーライドすることにより車両ボディ２０４のそれ以上の移動を即座に停止する。このようにして、車両ボディ２０４と境界線２７０によって象徴される硬い構造物との間の差し迫った衝突が回避される。
【００５３】
上述した、種々の絶対測定位置トランスデューサ２７４、２７５、及び２７６からの情報伝達とそれに連続する計算は、所定の短い時間間隔で、ほぼリアルタイムに実施することができる。
【００５４】
位置トランスデューサ２７４、２７５、又は２７６が故障した場合に、衝突回避システムが機能できなくなることを防止するために、冗長な読取りヘッド２７４’、２７５’とフォトインタラプタ２７７、２７８が設けられている。読取りヘッドペア２７４、２７４’、２７５、２７５’から出力された情報は、同時に呼び出して互いに比較することができる。それらが、予め定められた許容誤差範囲よりも多くずれている場合に、同様にアラームが出力されて、車両ボディ２０４のそれ以上の移動が停止される。回転角度トランスデューサ２７６の機能の様態は、絶対測定位置トランスデューサ２７４、２７５、及び２７６が、フォトインタラプタ２７７、２７８の通過性が存在しなければならない車両ボディ２０４の位置を通知する時点で、これらフォトインタラプタ２７７、２７８の通過性が試験されることによって監視される。しかしこの時点でこのフォトインタラプタ２７７、２７８の一つが遮断されているなら、それは、絶対測定位置トランスデューサ２７４、２７５、又は２７６のいずれかに不具合があることを意味している。この場合においても、アラームが作動されて、車両ボディ２０４のそれ以上の移動が即座に停止される。
【００５５】
上述した衝突回避システムは、好ましくは、具体的に説明した移送システム２０６においてだけでなく、対象物、特に車両ボディが少なくとも一つの線形運動と少なくとも一つの回転運動又は揺動運動を重ね合わせながら浸漬槽内へ投入され、かつそこから再び取り出される所ではどこでも使用される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物、特に車両ボディを浸漬処理、特に浸漬塗装する設備であって、
ａ）所定のレベルまで処理液で満たされることが可能な少なくとも一つの浸漬槽；
ｂ）移送システムであって、それを用いて処理すべき対象物が浸漬槽へ近づけられ、その中へ移送され、そこから引き出されて、そこから離れるように移送可能であるとともに、ガイド装置と、前記ガイド装置に沿って走行可能な少なくとも一つの移送ワゴンとを有し、前記移送ワゴンは、
ｂａ）ガイド装置に沿って走行移動するための駆動モータ；
ｂｂ）少なくとも一つの対象物を固定可能な保持フレーム；及び
ｂｃ）保持フレームが固定されている液浸装置であって、少なくとも一つの回転軸線又は揺動軸線を備えた液浸装置；を有する、移送システム；並びに
ｃ）制御装置であって、その中に保持フレームに固定された対象物のための目標浸漬カーブが記憶されており、かつ保持フレームに固定された対象物の運動を制御する、制御装置；を有する、浸漬処理設備において、
ｄ）衝突回避システムが設けられており、該衝突回避システムが、
ｄａ）保持フレーム（２１２）に固定された対象物（２０４）の可能な移動の自由度のために、絶対値を測定する位置トランスデューサ（２７４、２７５、２７６）；
ｄｂ）対象物（２０４）の移動経路に沿った硬い構造物の推移を再現する、第１の境界面又は境界線（２７０）が記憶されているメモリ；
ｄｃ）第１の境界面又は境界線（２７０）に対してある距離を置いて延びる、第２の境界面又は境界線（２７１）の推移が記憶されているメモリであって、第１の境界面又は境界線（２７０）と第２の境界面又は境界線（２７１）との間に衝突保護領域（２７２）が形成されている、メモリ；
ｄｄ）保持フレーム（２１２）に固定された対象物（２０４）の輪郭の推移を表す輪郭（２７３）の推移が記憶されているメモリ；を有し、
ｅ）制御装置（２３２）が、位置トランスデューサ（２７４、２７５、２７６）から供給された信号と、第２の境界面又は境界線（２７１）の推移に関して記憶されているデータ、及び保持フレーム（２１２）に固定された対象物（２０４）を表す輪郭（２７３）に関して記憶されているデータから、連続的にあるいは所定の時間間隔で、前記輪郭（２７３）が衝突保護領域（２７２）内へ進入したか、していないかを計算し、進入した場合においては対象物（２０４）のそれ以上の移動を停止することを特徴とする浸漬処理設備。
【請求項２】
制御装置（２３２）が、移送ワゴン（２０８）によって共に運ばれることを特徴とする請求項１に記載の設備。
【請求項３】
位置トランスデューサ（２７４、２７５、２７６）の正しい機能を検証する、検証装置（２７４’、２７５’、２７７、２７８）が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の設備。
【請求項４】
検証装置（２７４’、２７５’、２７７、２７８）が、位置トランスデューサ（２７４、２７５）の少なくとも一部のために、冗長な同様の位置トランスデューサ（２７４’、２７５’）を有することを特徴とする請求項３に記載の設備。
【請求項５】
検証装置（２７４’、２７５’、２７７、２７８）が、位置トランスデューサ（２７６）の少なくとも一部のために、固定型の装置（２７７、２７８）を有しており、保持フレーム（２１２）に固定された対象物（２０４）が、少なくとも一回、前記固定型の装置を通過して案内され、そこでその位置が独立に定められることを特徴とする請求項３又は４に記載の設備。
【請求項６】
前記固定型の装置が、少なくとも一つのフォトインタラプタ（２７７、２７８）を有することを特徴とする請求項５に記載の設備。
【請求項７】
衝突保護領域（２７２）の幅が、対象物（２０４）の速度の関数であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の設備。
【請求項８】
自動的に作動するボディタイプ認識装置が設けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の設備。
【請求項１】
対象物、特に車両ボディを浸漬処理、特に浸漬塗装する設備であって、
ａ）所定のレベルまで処理液で満たされることが可能な少なくとも一つの浸漬槽；
ｂ）移送システムであって、それを用いて処理すべき対象物が浸漬槽へ近づけられ、その中へ移送され、そこから引き出されて、そこから離れるように移送可能であるとともに、ガイド装置と、前記ガイド装置に沿って走行可能な少なくとも一つの移送ワゴンとを有し、前記移送ワゴンは、
ｂａ）ガイド装置に沿って走行移動するための駆動モータ；
ｂｂ）少なくとも一つの対象物を固定可能な保持フレーム；及び
ｂｃ）保持フレームが固定されている液浸装置であって、少なくとも一つの回転軸線又は揺動軸線を備えた液浸装置；を有する、移送システム；並びに
ｃ）制御装置であって、その中に保持フレームに固定された対象物のための目標浸漬カーブが記憶されており、かつ保持フレームに固定された対象物の運動を制御する、制御装置；を有する、浸漬処理設備において、
ｄ）衝突回避システムが設けられており、該衝突回避システムが、
ｄａ）保持フレーム（２１２）に固定された対象物（２０４）の可能な移動の自由度のために、絶対値を測定する位置トランスデューサ（２７４、２７５、２７６）；
ｄｂ）対象物（２０４）の移動経路に沿った硬い構造物の推移を再現する、第１の境界面又は境界線（２７０）が記憶されているメモリ；
ｄｃ）第１の境界面又は境界線（２７０）に対してある距離を置いて延びる、第２の境界面又は境界線（２７１）の推移が記憶されているメモリであって、第１の境界面又は境界線（２７０）と第２の境界面又は境界線（２７１）との間に衝突保護領域（２７２）が形成されている、メモリ；
ｄｄ）保持フレーム（２１２）に固定された対象物（２０４）の輪郭の推移を表す輪郭（２７３）の推移が記憶されているメモリ；を有し、
ｅ）制御装置（２３２）が、位置トランスデューサ（２７４、２７５、２７６）から供給された信号と、第２の境界面又は境界線（２７１）の推移に関して記憶されているデータ、及び保持フレーム（２１２）に固定された対象物（２０４）を表す輪郭（２７３）に関して記憶されているデータから、連続的にあるいは所定の時間間隔で、前記輪郭（２７３）が衝突保護領域（２７２）内へ進入したか、していないかを計算し、進入した場合においては対象物（２０４）のそれ以上の移動を停止することを特徴とする浸漬処理設備。
【請求項２】
制御装置（２３２）が、移送ワゴン（２０８）によって共に運ばれることを特徴とする請求項１に記載の設備。
【請求項３】
位置トランスデューサ（２７４、２７５、２７６）の正しい機能を検証する、検証装置（２７４’、２７５’、２７７、２７８）が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の設備。
【請求項４】
検証装置（２７４’、２７５’、２７７、２７８）が、位置トランスデューサ（２７４、２７５）の少なくとも一部のために、冗長な同様の位置トランスデューサ（２７４’、２７５’）を有することを特徴とする請求項３に記載の設備。
【請求項５】
検証装置（２７４’、２７５’、２７７、２７８）が、位置トランスデューサ（２７６）の少なくとも一部のために、固定型の装置（２７７、２７８）を有しており、保持フレーム（２１２）に固定された対象物（２０４）が、少なくとも一回、前記固定型の装置を通過して案内され、そこでその位置が独立に定められることを特徴とする請求項３又は４に記載の設備。
【請求項６】
前記固定型の装置が、少なくとも一つのフォトインタラプタ（２７７、２７８）を有することを特徴とする請求項５に記載の設備。
【請求項７】
衝突保護領域（２７２）の幅が、対象物（２０４）の速度の関数であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の設備。
【請求項８】
自動的に作動するボディタイプ認識装置が設けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の設備。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２０１２−５２３９５１（Ｐ２０１２−５２３９５１Ａ）
【公表日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５０５０６７（Ｐ２０１２−５０５０６７）
【出願日】平成２２年３月２０日（２０１０．３．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／００１７５６
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１２１６８８
【国際公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【出願人】（５１１０５６７１４）アイゼンマン アクチェンゲゼルシャフト (15)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２０日（２０１０．３．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／００１７５６
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１２１６８８
【国際公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【出願人】（５１１０５６７１４）アイゼンマン アクチェンゲゼルシャフト (15)
【Ｆターム（参考）】
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