用于涂覆腔壁的方法和涂覆系统技术方案

本发明专利技术涉及用于涂覆腔壁、尤其是发动机缸体的气缸孔的方法。在该方法中，用涂覆喷枪在腔壁上设置涂层。另外，用测量装置来测量腔体直径。根据本发明专利技术，该方法的特征在于用测量装置在第一腔体的不同高度处测量第一腔体的至少多个直径值，以及用涂覆喷枪在第一腔体或第二腔体的壁上设置厚度可变的涂层，该厚度可变的涂层的厚度取决于所确定的直径值。另外，本发明专利技术还描述了一种相应的涂覆系统。

Method for coating a cavity wall and coating system

The invention relates to a method for coating a cavity wall, in particular a cylinder bore of an engine block. In this method, a coating is provided on the wall of a cavity by means of a coating gun. In addition, a measuring device is used to measure the diameter of the cavity. According to the invention, the method is characterized in that at least with the measuring device in the first cavity measurement at different height of the first cavity multiple diameter value, and the coating with the coating thickness variable spray gun is arranged in the first cavity or second cavity wall, the thickness of the coating depends on the thickness of the variable to the determined value of diameter. In addition, a corresponding coating system is also described.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于涂覆腔壁的方法和涂覆系统
在第一方面中，本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分所述的用于涂覆腔壁、尤其是发动机缸体的气缸孔的方法。在第二方面中，本专利技术涉及根据权利要求11的前序部分所述的用于涂覆腔壁、尤其是发动机缸体的气缸孔的涂覆系统。
技术介绍
这种类型的发动机缸体例如可用于机动车的内燃机。其包括多个气缸孔，气缸孔的尺寸和壁的特性应符合精确的要求，以确保内燃机的效率尽可能地高。在这种情况下，可将气缸孔大体上理解为具有弧形、尤其是圆形截面的柱形腔体。在气缸孔的内壁上设置有涂层，该涂层需要以尽可能高的精度来符合针对其层厚度的需求。可通过通用的方法来检测这种被涂覆的腔体的特性。在这种用于涂覆腔壁、尤其是发动机缸体的气缸孔的方法中，针对要被设置设置到腔壁上的涂层而设置有涂覆喷枪，针对要被测量的腔体直径而设置有测量装置。因此，用于涂覆腔壁、尤其是发动机缸体的气缸孔的通用的涂覆系统包括用于在腔壁上设置涂层的涂覆喷枪以及用于测量腔体直径的测量装置。从DE19934991A1中可以得知一种涂覆系统，其中所设置的涂层随后受到检测。已知的涂覆系统的缺陷在于，在许多情况下，所涂覆的腔体的实际尺寸与目标值之间具有不合需要地高的偏差，该偏差顶多能在测试中被确定，但不能被避免。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种用于涂覆腔壁的涂覆系统和方法，通过该涂覆系统和方法能尽可能准确地涂覆腔壁。该目的可通过具有权利要求1中的特征的方法来实现，也可通过具有权利要求11中的特征的涂覆系统来实现。根据本专利技术的方法和根据本专利技术的涂覆系统的有利变化方案是从属权利要求的主旨，在下文中将对它们进行进一步描述。根据本专利技术，在上述类型的方法中，通过测量装置在第一腔体的不同高度处测量第一腔体的至少多个直径值。随后，通过涂覆喷枪在第一腔体或第二腔体的壁上设置厚度可变的涂层，上述厚度可变的涂层的厚度取决于所确定的直径值。因此，根据本专利技术，在上述涂覆系统中设置有电子控制机构，该电子控制机构适于通过测量装置来记录第一腔体在第一腔体的不同高度处的至少多个直径值，以及通过涂覆喷枪在第一腔体或第二腔体的壁上设置厚度可变的涂层，上述厚度可变的涂层的厚度取决于所确定的直径值。本专利技术的核心思想在于：采用腔体的直径确定来对随后的涂覆施加影响，并使其更接近于所期望的结果。相比之下，在已知的涂覆系统中，对所涂覆的腔壁的测量通常仅用于品质评估，而不用于改进随后的涂覆过程。基本上，在涂覆的中空主体的制造过程中会产生两种误差，通过本专利技术能有利地减小其中一种或所有的误差。一方面，在涂覆之前，腔体直径与所预期的直径之间可能会有偏差。特别地，腔体直径可能会在腔体的高度范围内不合需要地改变。即便要被设置的涂层的厚度没有任何误差并且该涂层在腔体的高度范围内具有准确地一致的厚度，也会存在这种不合需要的偏差。另外，在制造被涂覆的中空主体的过程中会产生的第二种误差为所设置的涂层的厚度与所期望的厚度之间通常具有偏差。特别地，可能会发生涂层厚度在腔体的高度范围内的不合需要的变化。特别地，这可能由设置涂层的过程中的空气涡动所引起。这些例如可由涂覆过程中的排放所导致。有利的是，通过本专利技术可减小上述两个或至少一个误差。例如，可在涂覆之前检测到与高度相关的腔体直径，然后可计算相对于预期的腔体直径的偏差。随后，要被设置的涂层被设置成能至少部分、优选地完全补偿这种偏差。作为备选或附加，也可以在设置涂层之后基于高度来确定直径。通过这种方式，可以确定所设置的涂层与预期的涂层之间的偏差。在随后对下一腔壁进行涂覆时，要设置的涂层可以被设置成至少部分、优选完全地补偿前述偏差。由此，根据本专利技术的对涂覆过程的控制还有利于进行调节。在这里，在设置涂层之后的腔体直径为调节变量，即受到影响的变量。测量该变量，并计算其与所预期值的差值。在该差值的基础上，计算校正变量，在这种情况下，该校正变量为要被设置的涂层(针对随后的腔壁)的与高度相关的厚度。如果仅在设置涂层之前在不同高度处测量第一腔体的直径值，那么这些直径值可用于影响相同的(第一)腔体的壁上的厚度可变的涂层的设置。然而，如果仅在设置涂层之后测量直径值，或者在设置涂层之前和之后都测量直径值，那么这些直径值可用于影响随后的(第二)腔体的壁上的厚度可变的涂层的设置。在这种情况下，涂覆喷枪可以被理解为能移动到要被涂覆的腔体内并沿朝向腔壁的方向释放涂覆颗粒的任何机构。特别地，涂覆喷枪可以具有狭长的形状，该狭长的形状带有朝向横向于、尤其是垂直于涂覆喷枪的纵向方向的方向的释放开口。特别地，所喷射的涂覆颗粒可包括在等离子射流中输送的金属颗粒。本专利技术还提出，在涂覆过程中，涂覆喷枪可以旋转，并且其高度可被调节。原则上，测量装置可具有一个或多个任意类型的传感器，以用于确定腔体直径。重要的是，测量装置能通过与高度相关的方式(即，在沿腔体的纵向轴线的不同高度处)来确定腔体直径。基本上，设置单个用于测量其到腔壁的距离的距离测量传感器就足够了。通过该距离能计算出直径。然而，如果测量装置未对中地移动到腔体内，而是偏离于中心轴线，那么这种方式相对较不精确。为了即便在这种情况下也能准确地确定直径，优选地可设置至少三个距离测量传感器。特别地，这些距离测量传感器可通过光学的方式、例如根据三角测量原理来测量距离。传感器可在测量装置上被设置成使得它们的测量方向横向于或垂直于测量装置的纵向轴线，并围绕该纵向轴线在角度上区别开。这些传感器中的每一个均在其测量方向上测量它到腔壁的距离。在测量装置偏离于腔体的中心轴线的情况下，其中一个传感器测量较小的距离，而另一传感器测量较大的距离。通过这种方式，可计算出偏离程度，并准确地确定腔体直径。在这种情况下，厚度可变的涂层可被理解成涂层的厚度不是一致的，而是可变化的，尤其在要设置涂层的腔壁的高度范围内可变化。在本专利技术的思想内，如果能通过一些测量而得到直径，那么这些测量被认为等同于对腔体的直径的测量。特别地，这些测量包括对腔体在所检测高度处的半径、周长或截面积的测量。高度被理解为沿着腔体的纵向轴线，腔体通常具有圆柱形的形状或至少为规则的形状。如所显示的那样，圆柱形的形状可能会存在不合需要的偏差，这例如会导致锥形圆柱或具有连续的圆形截面但这些截面的直径在高度范围内变化(尤其是不规则地变化)的圆柱。在一个优选的方法变化方案中，在将涂层设置到第一腔体的壁上之前在第一腔体上测量多个直径值。然后，可将厚度可变的涂层设置到测量了多个直径值的相同的第一腔体上。作为备选或附加，可在将涂层设置到第一腔体的壁上之后在第一腔体上测量多个直径值。此时，可将厚度可变的涂层设置到在已经涂覆第一腔体的壁之后进行涂覆的第二腔体的壁上。原则上，在这种情况下，可以一致的厚度在第一腔体的壁上进行涂覆，或者如前文所述优选地以根据涂覆之前的腔体的直径的厚度进行涂覆。有利的是，如果之前在特定的高度处所测量的直径值越大，那么在该特定高度处的厚度可变的涂层的厚度就选择得越大。因此，在未涂覆的腔体或已经涂覆的另一腔体(在下文中对其进行更加详细的描述)的直径、即内径较大的部分，涂层较厚。有利的是，这确保了在涂覆之后的腔体的直径在腔体的高度范围内尽可能地一致。优选地，厚度可变的涂层被设置成它的可变化的厚度能至少部分地、优选完全地补偿直径值本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于涂覆腔壁(2)、尤其是发动机缸体的气缸孔的方法，其中，通过涂覆喷枪(20)在腔壁(2)上设置涂层(5)，且通过测量装置(10)来测量腔体直径(D)，其特征在于，通过所述测量装置(10)在第一腔体(1)的不同高度处测量所述第一腔体(1)的至少多个直径值(D1,D2,D3,D4)，通过所述涂覆喷枪(20)在第一腔体(1)或第二腔体(1A)的壁(2,2A)上设置厚度可变的涂层(5,5A)，所述厚度可变的涂层的厚度(6)取决于所确定的直径值(D1,D2,D3,D4)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.20 EP 15151724.0;2015.02.19 EP 15155746.91.用于涂覆腔壁(2)、尤其是发动机缸体的气缸孔的方法，其中，通过涂覆喷枪(20)在腔壁(2)上设置涂层(5)，且通过测量装置(10)来测量腔体直径(D)，其特征在于，通过所述测量装置(10)在第一腔体(1)的不同高度处测量所述第一腔体(1)的至少多个直径值(D1,D2,D3,D4)，通过所述涂覆喷枪(20)在第一腔体(1)或第二腔体(1A)的壁(2,2A)上设置厚度可变的涂层(5,5A)，所述厚度可变的涂层的厚度(6)取决于所确定的直径值(D1,D2,D3,D4)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将涂层(5)设置到所述第一腔体(1)上之前，在所述第一腔体(1)上测量多个直径值(D1,D2)，以及在相同的第一腔体(1)上设置厚度可变的涂层(5)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在将涂层(5)设置到所述第一腔体(1)的壁(2)上之后，在所述第一腔体(1)上测量多个直径值(D3,D4)，以及在所述第二腔体(1A)的壁(2A)上设置厚度可变的涂层(5A)。4.根据权利要求1到3中任一项所述的方法，其特征在于，在特定的高度处所测量的直径值越大，在该高度处所述厚度可变的涂层(5)的厚度(6)就选择成越大。5.根据权利要求1到4中任一项所述的方法，其特征在于，所述厚度可变的涂层(5)被设置成它的可变化的厚度(6)至少部分地补偿了在不同高度处的直径值(D1,D2,D3,D4)的差值。6.根据权利要求1到5中任一项所述的方法，其特征在于，所述厚度可变的涂层(5)被设置到所述腔壁(2)上，使得所涂覆的腔体(1)具有基本上一致的腔体直径(D)。7.根据权利要求1到6中任一项所述的方法，其特征在于，在多个腔体(1)的腔壁(2)上设置厚度可变的涂层(5)，其中所述厚度可变的涂层(5)被设计成使得所涂覆的腔体(1)的腔体直径(D)基本上彼此相对应。8.根据权利要求1到7中任一项所述的方法，其特征在于，在设置涂层(5)之前和之后，通过所述测量装置(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里克·维默尔，法比安·伯尔尼温克勤，马克·凯斯廷，拉尔夫·沃尔英格，沃尔夫冈·舒茨，
申请(专利权)人：斯图姆机械装备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE