用于确定气溶胶环境中的距离的方法和设备与流程

本发明涉及一种用于喷枪的传感器套件以及从该传感器套件接收到的数据的处理，并且更具体地，涉及确定在包括小的空气传播颗粒(例如液滴或雾化流体)的环境中的对象之间的距离。

背景技术：

1、喷涂着色是一种使用喷枪通过空气将涂层喷涂到表面上的技术。涂层可以是涂料、油墨、清漆、透明涂层或任何其他类型的涂层。操作者可以手持喷枪，并且可能需要很高的技术来施加具有一致层厚的薄涂层。无论操作者是否具有技术，涂层最终的厚度可能会变化，这可能会影响涂层的耐久性和被涂层覆盖的传感器的可靠性，如汽车的近程雷达系统。

技术实现思路

1、第一方面在电子数据处理器中提供了一种在表面的喷涂涂层期间确定连接到喷涂涂层流体施加器的距离传感器与表面之间的距离的方法。该方法包括随着时间从传感器接收指示传感器与检测的对象之间的距离的数据值，获得针对要满足的有效距离值的距离公差标准并且将距离公差标准应用于接收到的值。确定在预定时间间隔内接收到的接收数据值的集合，并且基于满足距离公差标准的数据值，确定指示传感器与表面之间的距离的至少一个基值。使得基值可用于通过电子数据处理器的输出。

2、由于空气传播的颗粒(如涂层流体的液滴、灰尘颗粒、其他或它们的组合)，由距离传感器提供的距离值不仅可以提供表面之间的距离的指示，而且特定值还可以提供传感器与颗粒之间的距离的指示。颗粒将导致距离值具有在0和传感器与待涂覆的表面之间的距离之间的距离。这些值将出现在来自距离传感器的信号中，以及实际上指示传感器与待涂覆或正在涂覆的表面之间的实际距离的值。应用距离公差标准来过滤掉后面的值。此类距离公差标准可以以各种方式实现，如将从下面提供的选项中显而易见。

3、要应用于接收到的值的距离公差标准可以根据至少一个先前接收到的值来确定。通过距离传感器的至少一些距离测量将是传感器与表面之间的距离的测量。此类测量提供了有效的测量值并且可以提供用以确定随后的值-直接随后的或后来的值-是否是有效值的基础。

4、形成距离公差标准的基础的可应用的接收到的值可以包含在集合中。因此，可以在获得距离公差标准之前形成集合并且一旦值处于该集合中，就应用距离公差标准。无效的值可以随后从集合中移除。如果仅一个值用作用于获得距离公差标准的先前接收到的值，这可以在确定集合之前或之后执行。这些选项可以与上文和下文描述的其他选项组合应用。

5、距离公差标准可以是固定的差值。这可能是一个方面的参考值(固定的或基于多个先前值)或先前获取的值与另一方面的差值之间的差。

6、距离公差标准还可以基于接收到的值与先前接收到的值之间的时间间隔。提供优选地处于雾化状态的涂层流体的喷嘴可以在施加程序期间移动。对于喷嘴来说，有最大移动速度。这可以通过喷涂装备的重量、通过携带喷涂装备的机器人的最大速度、通过人体解剖学、其他或其组合来确定。基于两个测量值之间的差和它们之间的时间差，可以确定传感器所连接的喷涂装备的假设移动速度。在已知时间间隔(固定采样频率)的情况下，可以确定两个值之间的最大实际差。如果差过大，则测量值被认为是无效的。

7、不满足距离公差标准的接收到的值可以被排除在所确定的集合外。通过此方式，无效值不会给系统的处理能力和存储容量带来负担。

8、该方法还可以包括确定在另外的预定时间间隔中接收到的另外的接收数据值的另外的集合，其中，另外的接收数据值的另外的集合与接收数据值的集合重叠。例如，数据可以被获取为滑动窗口或固定窗口上的中值或平均值或类似类型的值。

9、该方法还可以包括在电子数据处理器的输出端处提供满足距离公差标准的至少部分的数据值作为基值。可以提供有效值的中值、平均值或类似的特征值。替代地或另外地，可以在输出端提供所有或至少多个有效值。

10、距离标准可以包括确定基值所基于的数据值是所确定的集合中最高值的预定量的要求。颗粒存在于表面与喷孔之间。因此，除误差外，传感器提供的最高值是指示喷嘴与表面之间距离的值。并且之间的值指示传感器与颗粒之间的距离。

11、距离公差标准可以借助于过滤器来实现。此类过滤器可以是中值过滤器、平均过滤器、lulu过滤器、其他平滑过滤器或其组合。此类距离公差标准可以与其他标准组合。

12、该方法还可以包括接收距离符合标准并且将基值与距离符合标准进行比较。如果基值符合距离符合标准，则在电子数据处理器的输出端处提供第一信号值；并且如果基值不符合距离符合标准，则在电子数据处理器的输出端处提供第二信号值。在自动喷涂涂层过程和手动喷涂涂层过程两者的情况下，喷嘴与表面之间的距离是重要的。优选地，此距离保持在用作距离符合标准的特定的间隔内。基于这种符合，可以提供反馈：如果距离在间隔内，则绿灯亮，如果距离在间隔外，则红灯亮。替代地或另外地，反馈可以借助于声音、触觉反馈、其他视觉反馈、其他反馈或其组合来提供。

13、该方法还可以包括在电子数据处理器的输出端处提供第三信号值，该第三信号值指示基值。与此相反或除此之外，操作者可能更喜欢接收关于喷嘴与表面之间的实际距离的数据。对于自动化处理，这一般是优选的。

14、第二方面提供了一种用于在表面的喷涂涂层期间确定距离传感器与表面之间距离的方法的设备，该距离传感器连接到用于喷涂涂层流体的喷涂施加器。该设备包括距离传感器和电子数据处理器，距离传感器被布置成确定传感器与对象之间的距离。电子数据处理器被布置成随着时间从传感器接收指示传感器与检测的对象之间的距离的数据值，确定在预定时间间隔内接收到的接收数据值的集合，获得针对要满足的有效距离值的距离公差标准，将距离公差标准应用于所确定的集合中的值，基于满足距离公差标准的数据值，确定指示传感器与表面之间距离的至少一个基值并且使基值可用于通过电子数据处理器的输出。

15、第三方面提供了一种用于涂层流体的施加器，其被布置成沿着喷涂方向从喷孔喷涂涂层流体，施加器具有连接到施加器的根据第二方面的设备，其中，距离传感器在感测方向上感测距离；并且该设备连接到施加器，使得喷涂方向基本上平行于感测方向。此类具有连接到喷涂施加器的设备-或被布置成具有连接到喷涂施加器的设备的喷涂施加器-可以由人或机器提供增强的反馈并控制喷涂施加器。

16、在喷涂施加器中，来自感测方向上的距离传感器的感测线可以相对于来自喷涂方向上的喷孔的喷涂线偏离。在感测线与喷涂线重合或非常靠近的情况下，来自距离传感器的信号可以主要提供与到颗粒的距离相关的值，而不是与到待涂覆的表面的距离相关的值。通过移动分开这些线，此问题得到缓解。

技术特征：

1.一种在电子数据处理器中在表面的喷涂涂层期间确定连接到喷涂涂层流体施加器的距离传感器与所述表面之间的距离的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，要应用于接收到的值的所述距离公差标准是根据至少一个先前接收到的值来确定的。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，所述距离公差标准是固定的差值。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述距离公差标准还基于所述接收到的值与先前接收到的值之间的时间间隔。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，不满足所述距离公差标准的接收到的值不包括在所确定的集合中。

6.根据前述权利要求所述的方法，其中，所述基值是所述集合中的数据值的中值和平均值中的至少一者。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的方法，在从属于权利要求2的范围内，其中，距离标准包括确定基值所基于的数据值是所确定的集合中最高值的预定量的要求。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述预定量基于所述集合中的数据值的总量。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括接收距离符合标准，所述方法还包括：

10.一种用于在表面的喷涂涂层期间确定距离传感器与所述表面之间距离的方法的设备，所述距离传感器连接到用于喷涂涂层流体的喷涂施加器，所述设备包括：

11.根据权利要求10所述的设备，还包括连接到所述电子数据处理器的输出端的第一致动器和第二致动器，其中，所述电子数据处理器还被布置成：

12.一种用于涂层流体的喷涂施加器，被布置成在喷涂方向上从喷孔喷涂所述涂层流体，施加器具有连接到所述施加器的根据权利要求10或11所述的设备，其中：

13.根据权利要求12所述的喷涂施加器，其中，在所述感测方向上的来自所述距离传感器的感测线相对于在所述喷涂方向上的来自所述喷孔的喷涂线偏离。

14.根据权利要求13所述的喷涂施加器，其中，所述喷孔被布置成以具有椭圆形截面的喷雾锥体的形式喷出涂层流体并且所述感测线偏离所述椭圆形截面的长轴。

15.根据权利要求13或14所述的喷涂施加器，其中，所述喷孔被布置成以具有椭圆形截面的喷雾锥体形式喷出涂层流体并且所述感测线偏离所述椭圆形截面的短轴。

技术总结
为了确定用于将涂层流体施加到表面的喷枪(140)之间的距离，距离传感器(100)可以放置在喷枪(140)上。该传感器将提供与喷枪(140)与表面之间的距离相关的值，而且还提供与喷枪(140)与气溶胶颗粒之间的距离相关的值。根据所有这些值，通过借助距离公差标准检查接收到的值对于到表面的距离是否有效来估计喷枪(140)与表面之间的距离。距离公差标准可以基于先前的值。集合中满足该标准的值用于例如通过提供中值或平均值提供到表面的距离的估计。

技术研发人员：罗伯·凯伊,雷米·米歇尔·塞尔吕斯,罗尼·雅各布斯·塞缪尔·纽文伯格
受保护的技术使用者：普洛克斯控特欧专利有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1