Die technischen Herausforderungen beim automatisierten Malen sind laut Patric Lüthi enorm: „Jede einzelne Farbe darf exakt nur so lange fließen, wie der Pinselstrich dauert. Zudem hat sofort auf Anforderung der richtige Farbton, ohne Vormischen, bereitzustehen. Deshalb setzen wir die hochviskose Farbe unter Druck, damit sie durch die Schläuche gepresst wird und überhaupt bei den Pumpen ankommt. Die Pumpen wiederum arbeiten mit niedrigem Druck, damit die Farbe aus den Pinseln fließt und nicht spritzt.“
Die Farbpalette des Oil-Painter besteht aus fünf Grundfarben: Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz (K) und Weiß. „Das ist der grundlegende Unterschied zum Tintenstrahldrucker, der das Bild in CMYK rastert. Wir rastern nicht, weshalb wir auch Weiß als Grundfarbe und zum Mischen von Pastellfarben und Grautönen benötigen“, so Patric Lüthi. „Normalerweise ergibt CMY schon ein Schwarz, allerdings ein dunkelbraunes Schwarz. Deshalb mischt die Software Schwarz dazu. Grau erzeugt man aus Schwarz und Weiß, wobei die Mischverhältnisse bestimmt werden vom Deckungsgrad der Farbe sowie von der Anzahl und der Größe der Pigmente“, beschreibt Patric Lüthi die regelungstechnischen Herausforderungen.
Flexibilität durch Bibliotheksfunktionen
Der Digitalisierungsgrad der Vorlage hängt von der Komplexität des Bildes und dem gewünschten Ergebnis ab. „Man muss sich überlegen, mit welcher Pinselbreite und welcher Farbe man fahren möchte. Wir wollen schließlich nicht einfach den Stil eines Malers kopieren, sondern haben eine eigene Logik entwickelt“, erläutert Patric Lüthi.
Die auszuführenden Pinselstriche sind alle in einer Visual-Basic-Oberfläche hinterlegt. Twincat, mit seinen zahlreichen Bibliotheksfunktionen, erzeugt aus diesen Informationen die verschiedenen Fahroptionen. „Die eingegebenen Daten übersetzt die Steuerung in CNC-Befehle. Das GUI erstellt dazu dynamisch den G-Code und übergibt jeweils einen kompletten Pinselstrich an Twincat zum Abarbeiten. Für ein komplettes Bild brauchen wir Tausende von Pinselstrichen. Und wenn man alle Striche in einem Rutsch in ihre Wegpunkte auflösen würde, ergäbe dies eine extrem große G-Code-Datei, die den Arbeitsspeicher des Rechners überfordern und ein zwischenzeitliches Eingreifen verhindern würde“, erläutert Patric Lüthi. „Wir müssen aber zwischen den Farbwechseln reinigen oder warten, bis die Bildteile getrocknet sind.“
Auch wenn das Thema Malroboter auf dem ersten Blick exotisch erscheint, so lassen sich die Lösungen auch auf andere Branchen übertragen. In der Zwischenzeit erhielt das Unternehmen Oil Painter Anfragen und Aufträge, um Lösungen für andere Dosierprobleme zu entwickeln – ebenfalls automatisiert mit Beckhoff-Komponenten. bf
