用于分析液滴的系统和包括这种系统的涂料设备技术方案

本发明专利技术的方面涉及一种用于分析能够由涂料产品的涂敷器(20)喷射的液滴(10)的系统，所述系统包括：

【技术实现步骤摘要】
用于分析液滴的系统和包括这种系统的涂料设备


[0001]本专利技术的
是根据DOD(按需滴液)技术的表面涂覆的
本专利技术更具体地涉及一种用于分析由涂料产品的涂敷器喷射的液滴的系统，以及一种包括涂敷器和用于分析液滴的系统的涂料设备。

技术介绍

[0002]按需滴液(DOD)技术在于在表面上以液滴的形式沉积涂料产品，这具有仅沉积涂覆表面所必需的产品量的优点。这种技术可以值得注意地用于在车辆车身上涂漆图案(如条带)，并且因此用于使车辆(典型地跑车)个性化。
[0003]专利FR3087679B1描述了一种根据DOD技术操作的涂料设备。这种设备包括：传送机，该传送机使得可以移位车辆车身；设置有可移动臂的多轴机器人；以及涂料产品的涂敷器，该涂料产品的涂敷器被安装在机器人的可移动臂的端部处。该涂敷器是包括一行喷嘴的打印头，涂料产品(典型地油漆)流经该喷嘴。喷嘴被配置成逐滴地沉积油漆。
[0004]有用的是观察和分析由喷嘴喷射的液滴以完善涂敷器，检查它在涂敷循环之前和/或之后的正确操作，或者代替地精制涂料产品。
[0005]从现有技术中已知的用于观察和分析液滴的系统包括照明装置和面向照明装置定位的图像采集装置。打印头被定位在图像采集装置与照明装置之间，以便借助该光观察液滴。
[0006]文件US2019/308211A1此外描述了一种涂料设备，该涂料设备包括打印头和用于观察液滴的系统，该系统使得可以检测打印头的喷嘴的部分或全部堵塞。观察系统包括朝向喷嘴喷射区定向的图像传感器，以及位于图像传感器的视野中与该喷射区相对的一侧的照明装置。图像传感器采集由喷嘴输送的液滴的图像。接着分析图像以检测误差，如由于喷嘴堵塞而不存在液滴。
[0007]观察系统，如文献US2019/308211A1的观察系统难以调整，因为由图像传感器感知的光量取决于其视野中液滴的数量。因此，需要有规律地调节照明功率或图像传感器的灵敏度。

技术实现思路

[0008]可见，需要提供一种用于观察和分析液滴的系统，该系统使用更简单。
[0009]根据本专利技术的第一方面，通过提供一种用于分析能够由涂料产品的涂敷器喷射的液滴的系统，趋于满足这种需要，所述系统包括：
[0010]‑
光源，被配置成照亮指定为观察区的液滴喷射区；
[0011]‑
第一图像采集装置，被配置成用于采集观察区的图像；
[0012]‑
图像分析器，被配置成从观察区的图像确定在距涂敷器给定距离处液滴的存在，液滴的尺寸以及不存在伴滴；
[0013]并且，其中光源和第一图像采集装置位于观察区的相同侧。
[0014]通过将第一图像采集装置放置在观察区的与光源相同(而不是相对)的一侧，使第一图像采集装置眩目的风险减小。结果是，根据本专利技术的用于分析液滴的系统比根据阴影照相(Ombroscopy)原理操作的现有技术的用于观察液滴的系统更容易使用(特别地更容易调节)。
[0015]进一步地，由于这种布置，光源和第一图像采集装置可以更容易地安装在涂覆舱室外部，并且因此不需要遵守与爆炸性气氛相关的法规(欧洲的ATEX)。
[0016]在优选实施方式中，用于分析液滴的系统进一步包括第二图像采集装置，被配置成用于采集观察区的图像，并且被布置在观察区的与光源和第一图像采集装置相同的一侧。
[0017]根据这个优选实施方式的发展，第一和第二图像采集装置位于光源的每一侧。
[0018]除了在以上段落中已经提及的特征之外，根据本专利技术的第一方面的用于分析液滴的系统可以具有单独地或根据其所有技术上可能的组合考虑的以下各项中的一种或多种互补特征：
[0019]‑
光源具有光传播轴；
[0020]‑
第一图像采集装置具有位于与光传播轴相同的平面中的第一光轴；
[0021]‑
第一光轴与光传播轴形成大于或等于0
°
，并且小于或等于45
°
的角度；
[0022]‑
第二图像采集装置具有位于与光传播轴相同的平面中的第二光轴；
[0023]‑
第二光轴与光传播轴形成大于或等于0
°
，并且小于或等于45
°
的角度；这使得可以在相同的视野中获得3维的图像，这使得可以增加观察的精度；
[0024]‑
系统进一步包括相对于观察区与光源相对定位的背景，该背景包括具有第一色调(优选地暗色，例如黑色)的第一部分和具有第二色调(优选地浅色，例如白色)的第二部分，第一色调比第二色调更暗；由于背景与所观察到的涂料产品(例如油漆)之间的对比度，这使得可以改进不同色调的观察，而无需根据所观察到的色调改变背景；
[0025]‑
系统包括背景，该背景相对于观察区域与光源相对定位，并且光源被配置成用与待分析的液滴的颜色互补的颜色照亮背景；这使得可以最大化背景与所观察的油漆色调之间的对比度，这提高了观察的精度；
[0026]‑
相对于光源和第一图像采集装置固定背景；它是简单和易于实施的架构，进一步避免必须符合爆炸性气氛标准的约束；
[0027]‑
相对于光源和第一图像采集装置可移动地安装背景；这使得可以移位背景，而不是必须移位打印头以便能够进行观察，并且还获得用于观察的更宽视野；
[0028]‑
背景是相对于光源和第一图像采集装置旋转地安装的圆盘；
[0029]‑
背景具有矩形形状，并且相对于光源和第一图像采集装置平移地被安装；
[0030]‑
第一图像采集装置被配置成用于以小于或等于液滴喷射频率除以二的采集频率，并且优选地以小于或等于液滴喷射频率除以五的采集频率，采集观察区的图像；这使得可以限制图像采集装置的性能约束，并且增加本专利技术与图像采集装置之间的兼容性；
[0031]‑
由用于控制液滴喷射的电路控制第一图像采集装置；实施控制系统更简单，这使得可以在没有专用图像采集控制系统的情况下进行；
[0032]‑
第二图像采集装置被配置成以小于或等于液滴喷射频率除以二的采集频率，并且优选以小于或等于液滴喷射频率除以五的采集频率，采集观察区域的图像；
[0033]‑
由用于控制液滴喷射的电路控制第二图像采集装置；
[0034]‑
第一图像采集装置包括黑白图像传感器或彩色图像传感器；黑白传感器提供更好的灵敏度，并且可以显著地对由背景照明所提供的对比度变化敏感，该背景具有与所观察的油漆色调互补的色调；
[0035]‑
第二图像采集装置包括黑白图像传感器或彩色图像传感器；
[0036]‑
光源是频闪观测器；
[0037]‑
通过用于控制液滴喷射的电路控制频闪观测器；
[0038]‑
频闪观测器的频率等于采集频率的n倍，其中n为大于或等于2的自然整数，优选地大于或等于5；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于分析能够由涂料产品的涂敷器(20)喷射的液滴(10)的系统，所述系统包括：
‑
光源(11)，被配置成照亮指定为观察区(30)的液滴喷射区；
‑
第一图像采集装置(12a)，被配置成用于采集观察区(30)的图像；
‑
图像分析器(14)，被配置成从观察区(30)的图像确定在距涂敷器(20)给定距离(d)处液滴的存在、液滴的尺寸以及不存在伴滴；并且，其中光源(11)和第一图像采集装置(12a)位于观察区(30)的相同侧。2.根据权利要求1所述的系统(10)，包括第二图像采集装置(12b)，被配置成采集观察区域(30)的图像，并且被布置在观察区域的与光源(11)和第一图像采集装置(12a)相同的一侧。3.根据权利要求2所述的系统(10)，其中，第一和第二图像采集装置(12a
‑
12b)位于光源(11)的每一侧。4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统(10)，其中，光源(11)具有光传播轴(AP)，其中，第一图像采集装置(12a)具有位于与光传播轴(AP)相同的平面中的第一光轴(AO1)，第一光轴(AO1)与光传播轴(AP)形成大于或等于0
°
，并且小于或等于45
°
的角度(α1)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统(10)，进一步包括背景(13)，所述背景被定位成相对于观察区(30)与光源(11)相对，所述背景包括第一色调的第一部分(13a)和第二色调的第二部分(13b)，第一色调比第二色调更暗。6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统(10)，其中，第一图像采集装置(12a)被配置成用于以小于或等于液滴喷射频率除以二的采集频率，并且优选地以小于或等于液滴喷射频率除以五的采集频率，采集观察区(30)的图像。7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统(10)，其中，由用于控制液滴的喷射的电路控制第一图像采集装置(12a)。8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统(10)，其中，光源(11)是频闪观测器，并且其中，频闪观测器的频率等于第一图像采集装置(12a)的采集频率的n倍，其中，n是大于或等于2的自然整数，优选地大于或等于...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞德里克，
申请(专利权)人：艾克赛尔工业公司，
类型：发明
国别省市：