CN102917811A - 除去多余粘合剂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在连接两个构件（10、12）时，尤其是连接用于汽车的车门、盖板或者类似部件的两个构件时，除去多余粘合剂的方法，在此方法中，将粘合剂（18）涂覆在至少一个构件（10、12）的连接部位（14）上，并使构件（10、12）在通过连接部位（14）连接，其中在连接之后借助于一种抽吸装置（30、32）将多余的粘合剂（24）除去。

Description

除去多余粘合剂的方法

技术领域

发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的，用于在连接两个构件时除去多余粘合剂的方法。

背景技术

在制造汽车的车门、盖板或者类似部件时，将各自的车门或者盖板的外构件与内构件粘接，其中一般将外构件围绕内构件折压。在两个构件的连接部位里（这里也就是折压部位），装入一种粘性的或者膏状物质形式的过量的粘合剂，以便在折压之后可靠地用粘合剂填充连接部位。多余的粘合剂在连接之后从连接部位里流出来，并且必须在继续加工处理车门、盖板或者类似部件之前，由于各种不同的原因，例如由于外观、功能或者公差方面的原因而又要进行清除。此外可能发生多余的粘合剂在随后过程中的剥落或者被洗掉，并且这样的话可能导致表面或者设备的污染。除去多余粘合剂通常借助于一种刮刀手工进行。由于在这样的生产线上要求高的生产速率，为此每个工件常常必须使用若干个工人。此外可能要求吸除由粘合剂析出的溶剂蒸汽和用类似的方法，这很费事。

发明内容

因而本发明的任务是进一步开发一种按照权利要求1的前序部分所述的方法，从而可以实现快速而简单地除去多余的粘合剂。该任务通过一种具有权利要求1的特征的方法来解决。

一种连接两个构件，尤其是连接用于汽车的车门、盖板或者类似部件的内构件和外构件的方法包括：将将粘合剂涂覆在至少一个构件的连接部位上，然后使所述构件在连接部位里相互连接。如果是车门的话（例如）可以是指两个板状构件，其中车门的外构件围绕连接部位折压。

按照本发明规定：在两个构件连接之后借助于抽吸装置将多余的粘合剂除去。这可以实现对多余粘合剂的特别快速和彻底的除去，从而与传统的方法，例如与使用刮刀相比加速了粘合剂的除去。

抽吸装置优选借助于机器人沿着连接部位导向移动。因而完全可以放弃使用人工劳力，这样就可以特别经济有利地来实施该方法。

可选地，所述抽吸装置可以被固定布置的，而构件则通过机器人将其连接部位沿着抽吸装置上导向移动。这可以根据接缝线的结构的不同，在过程管理或者占地面积方面有优点。

在本发明的另一种设计方案中，抽吸装置通过一个公差补偿元件与机器人手臂，或者在固定（静止）状态下与其固定（静止的）连接装置连接。这里可以是指例如弹簧元件或者类似元件。因此即使在公差有波动时也可以实现可靠地除去多余的粘合剂。同时这种公差补偿元件可以实现对机器人轨迹和类似特征的特别简单的编程，这是因为只是对接近的轨迹必须进行编程，其中通过公差补偿元件还总是使抽吸装置实现准确的定位。

抽吸装置优选地产生一个负压，从而可以确保良好地除去粘合剂。抽吸装置可选地或者附带地与用于产生负压的装置连接，尤其是借助于抽吸装置的抽吸软管和/或抽吸管而连接。抽吸软管和/或抽吸管可以与一个收集容器连接。多余的粘合剂则可以经过抽吸软管和/或抽吸管输送至收集容器里。收集容器可以与用来抽吸粘合剂的抽吸装置的吸嘴有间距布置。收集容器例如可以布置成与吸嘴有若干米的间距。收集容器则不必与吸嘴一起运动，而是可以在整个抽吸过程过程中保持在固定位置上。

粘合剂的去除可以进一步地进行改善，其方法是：在粘合剂的抽吸之前和/或抽吸过程中，用抗附着剂，尤其是用适合的润湿液体，例如用油和/或适合的软化剂来润湿粘合剂。适合的抗附着剂尤其是油（优选为硅油）、水包油型乳剂、脂类和/或树脂、蜡（尤其是具有和/或不具有官能团的、天然的和/或合成的石蜡）、金属皂（尤其是脂肪酸的金属盐，例如像钙、铅-、锰-、铝-、锌的脂肪酸盐类）、油脂、聚合物（尤其是聚乙烯醇、聚酯和/或聚烯烃）、碳氟化合物或者其任意的混合物。抗附着剂也可以可选地或者附带地含有适合的粉末或者由此组成，例如滑石粉、石墨、云母或者它们的混合物。这改善了粘合剂的流动性，并且阻止了粘合剂附着在抽吸装置的部件上，例如在抽吸装置的吸嘴和/或抽吸软管和/或抽吸管上。

如果粘合剂在抽吸之前对粘合剂用抗附着剂进行处理，那么只是使粘合剂的表面润湿，例如被涂覆的粘合剂涂覆带的表面。通过抽吸可以使该粘合剂撕破成单个的小块，因而形成新的、无抗附着剂润湿的表面。这有以下危险：具有该新产生的表面的粘合剂附着在例如抽吸装置的吸嘴和/或抽吸软管和/或抽吸管上。

为了避免这种情况，特别有利的是：将抗附着剂，尤其是油，直接输入，尤其是喷入抽吸装置里，尤其是抽吸装置的吸嘴里。因此也可以用抗附着剂来润湿粘合剂的通过抽吸而产生的新表面，因此还可以更有效地阻止附着。

此外，与被抽吸的粘合剂接触的或者可能接触的抽吸装置的至少一部分表面，尤其是整个表面设有抗附着层，这个抗附着层例如包含有聚四氟乙烯，或者可以由此组成。因此例如吸嘴的和/或抽吸软管的和/或抽吸管的内表面可以完全地或者部分地设有这种抗附着层。按此方式同样可以阻止粘合剂在这些面上的附着。

在抽吸过程中，抽吸装置，尤其是抽吸装置的吸嘴，至少部分地紧贴在一个构件上。从而确保在待抽吸的粘合剂的附近部位里，在构件表面上产生充分大的空气流，使得粘合剂可以可靠地除去。

抽吸装置在构件上的接触优选通过导向元件来实现。所述导向元件可以有利地以导向销的形式构成。借助于这样的导向销可以特别准确地调整在抽吸装置和多余的粘合剂之间的距离。

特别适宜的是，导向销在抽吸过程中紧贴在两个构件上。对于搭接的部件来说，可以这样借助于导向销使抽吸装置特别精确地沿着粘接缝导向移动。此时导向销紧贴在第一个构件的一个表面上，和第二个构件的一个棱边上。

此外，这样的导向销可以机械地帮助除去多余的粘合剂。当抽吸装置运动时，有利的是：导向销将多余的粘合剂机械地从构件的表面上揭掉，这样有助于抽吸。

在发明的另外一种优选的实施形式中，在抽吸过程中通过压缩空气喷嘴附加地将压缩空气引入两个构件的连接部位里。通过压缩空气的输入可以使多余的粘合剂同样也从构件的表面上揭掉，并在抽吸装置的方向上输送。此外压缩空气阻止了已经除去材料的沉积。特别适宜的是，将压缩空气的使用与通过导向销除去粘合剂相结合。从而实现对粘合剂的特别彻底的除去。

附图说明

以下按照附图要对本发明和其实施形式进行详细描述。这里所示为：

图1A-C用于连接两个构件的粘合剂的三种涂覆结果的简图；

图2用于实施按照本发明方法的一种方案的机器人的立体图；

图3A-D用于直观地说明可以用按照本发明方法的方案产生的可能的粘接缝几何形状的剖视简图；

图4使用在按照本发明的方法中的吸嘴的立体图；

图5按照图4的吸嘴的头部区域的前视图；和

图6按照图4的吸嘴的头部区域的侧视图。

具体实施方法

为了连接两个构件10、12，首先在构件的表面16上的连接部位14里装入粘合剂18，接着将构件10、12相互压紧。粘合剂18可以是单组份-或者多组份粘合剂。如图1A所示，当涂覆的粘合剂18太少，那么在连接部位14里产生空腔20，这些空腔没有被粘合剂填充，因而在这些空腔里构件10、12的表面16、22就露着。

因而理想地如图1B所示，这样选择粘合剂的量，使得粘合剂18完全充满构件10、12的连接部位14。然而这在实践中几乎不可能实现，因为在连接过程中，所需的粘合剂量是取决于构件10、12相互的压紧压力而变化的。

因而在实践中，如图1C所示，通常涂覆过量的粘合剂18。粘合剂18完全充满连接部位14，并使连接部位14里构件10、12的表面16、22完全润湿。由于粘合剂过多，粘合剂18在构件10、12连接时从连接部位14里被挤压出去，并在连接部位14的侧面形成粘合剂凸起24。必要时这些凸起必须在继续加工处理构件组装件之前又从构件10、12里除去。这通常借助于刮刀手工进行，这样就造成制造费用高。

特别有意义的是粘合剂的精确涂覆，尤其是对于汽车的车门、盖板或类似部件，在这些部件中构件10、12不仅搭接布置，而且构件10、12中的一个构件分别围绕另一个构件折压。通过涂覆充足数量的粘合剂确保了：不会有水分进入到在构件10、12之间所形成的间隙里。正是对于汽车的车门、盖板或者类似部件来说，特别仔细地除去在连接部位14里多余的粘合剂18有特别重要的意义，这是因为粘合剂凸起24严重损害外观。此外有可能在后续工序中这些粘接剂凸起24剥落或者被洗掉，并且由此可能导致对表面或者设备的污染。

为了快速和可靠地除去多余的粘合剂18，在按照一种本发明方法的范围里，应用一种图2所示的、总体上用26标识的机器人。这里是指一种常用的工业机器人，所述工业机器人在其机械手臂28上装有吸嘴30，运行时在该吸嘴上加上一个负压。吸嘴30，它作为抽吸装置的一个部件，沿构件10、12之一的一个表面16、22，在连接部位14的侧面被导向移动，从而能够通过所产生的负压抽吸掉粘合剂凸起24。多余的粘合剂24通过抽吸软管32被送至收集容器，并且可以接着环保地排放。这个在附图中未示出的收集容器可以与工业机器人的工作部位并因此与吸嘴30形成间距，所述间距例如为若干米。抽吸软管32这里可以具有相应的长度。

在本发明的一种可选的设计方案中，吸嘴30被固定（静止地）连接。这例如通过支架来实现，吸嘴30悬挂在该支架上。然后构件10、12通过机器人26将其连接部位14沿吸嘴30导向移动。

为了避免由于粘合剂的沉积而引起吸嘴30或者抽吸软管32的堵塞，将其连续地或者有时间间隔地用抗附着剂润湿或者说清洗。吸嘴30被容纳入座架34上，这座架34又通过弹簧元件36与机器人26的轴38连接。这轴38通过铰接机构40与机器人26的手臂42连接，并且可以与其它的、在附图中未示出的机器人26的轴共同作用在所有自由度上运动。弹簧元件36用于公差补偿，从而在对吸嘴30的导向移动过程中，只需要确保通过机器人26将吸嘴30紧贴在构件10、12的一个表面16、22上。微小的公差通过弹簧元件36来补偿，此外，这种弹簧元件还使得例如在构件10，12的曲线或者转角处对轨迹变化的编程更容易。

在另一种的情况下，通过机器人26使构件10、12运动，吸嘴30对应地通过弹簧元件36保持在其静止固定的连接装置上，也就是说例如保持在支架上。

所述机器人26可以附带地包括有另外一个喷嘴，通过该喷嘴使得粘接剂粘合剂凸起24被一种适合的液体润湿，这使得多余的粘合剂的除去更加容易。此外还可以设有附加的传感器装置，通过该传感器装置来检测粘合剂凸起24的准确位置，从而通过机器人26可以特别精确地跟踪这些粘合剂凸起。粘合剂在对构件10、12进行粘接的加工点之后及时地进行对多余粘合剂的抽吸，这是因为在抽吸多余的粘合剂18之前必须避免粘合剂18过分硬化。

吸嘴30可以具有各种不同的几何形状，以便适应各种不同的粘接缝几何形状。这样的粘接缝的实例表示于图3A-D中。具有平整边棱的吸嘴例如可以像在图3A中所示的那样，产生三角形断面的接合缝44。通过设计成椭圆形的吸嘴，如在图4B和4C中所示的那样，可以产生抛物线状的接合缝，这些接合缝或者可以延伸至超过构件10、12中一个的整个横断面高度上，或者也可以在更加强烈的抽吸时，明显地低于所述高度。最后，如图3D所示，可以实现粘合剂的完全抽吸掉，这在外观要求特别高的部位里是尤其必要的。除了所述的吸嘴方案之外，也可能有利的是：将吸嘴孔的前棱设计成刀刃，它具有附带的刮削作用。

在附图4至6里是所述吸嘴30的详细视图。在吸嘴30的头部部位48里设有一个导向销50，所述导向销容纳在一个夹持座52里，并且超过吸嘴30的前棱54而突出。在使用吸嘴30时，导向销50紧贴在两个构件10、12上。导向销50沿着构件12的表面滑动，并且通过构件10的边棱被导向移动。通过弹簧元件38使公差得以补偿，从而可以实现对吸嘴30的准确导向。通过弹簧元件38的弹簧硬度的适时调整，此外可以限制导向销50作用于构件10、12上的力，从而避免构件表面受到损伤。对于通过导向销50的导向来说，其备选或者补充地也可以应用光学装置来对吸嘴30进行导向。

除了导向功能之外，导向销50也有助于除去多余的粘合剂24，其方法是：导向销进入粘合剂24里，并将其从构件10、12上揭掉。因此通过吸嘴30使对粘合剂的抽吸更容易。

如图5和6所示，导向销50具有矩形横断面，然而边棱56倒圆，以便阻止对构件10、12本身的材料产生切屑式的磨损。这尤其是在涂层的，例如镀锌的构件10、12是有意义的。此处导向销50可以由硬的，磨损小的材料，例如像高强度钢或者陶瓷材料制成，以便可以实现特别高的耐用时间。这样的导向销50可以如所示那样，借助于夹紧螺钉58固定在吸嘴30上，从而在磨损的情况下可以简单地将该导向销更换。可选地，也可以选择软材料，并且有意地允许有磨损，以便保护构件10、12的表面。一种这样的导向销50则例如作为连续材料由一个滚卷输入。

吸嘴30在按照图4至6的实施形式中附带地还具有压缩空气喷嘴60，通过该喷嘴可以将压缩空气输入抽吸部位里。压缩空气有助于通过导向销50将多余的粘合剂揭掉，并且避免已被揭掉材料的沉积。通过抽吸软管62输入的压缩空气的压力必须匹配于该处的抽吸压力，从而揭掉的粘合剂就不会从吸嘴30旁边被吹过去。

所述的方法适用于除去几乎任意材料上的，例如像钢或者铝上的粘合剂。对于在粘合剂和表面之间具有特别高的附着力的构件来说，当然在必要时必须在粘接构件之前局部润湿接缝部位，以便可以在以后除去多余的粘合剂。

根据使用情况的不同可能有利的是：将按照本发明的方法与可选的用于除去粘合剂的方法结合起来或者加以补充。业已证实以下方法特别好地适合于此：借助于具有刀刃的刮刀除去粘合剂；在多余粘合剂的溢出部位进行前或后的CO₂洁净或者激光洁净处理；在相应的部位进行喷砂或者附带地在设备上布置有刷子。通过这些方法中的一个或者若干个与按照本发明的方法相结合，可以在去除粘合剂残留时实现更高的可靠性和彻底性。可选的所述的方法也可以用作为各自独立的解决办法。

Claims (15)

1.用于在连接两个构件（10、12）时，尤其是连接用于汽车的车门、盖板或者类似部件的内构件和外构件时，除去多余粘合剂的方法，在此方法中，将粘合剂（18）涂覆在至少一个构件（10、12）的连接部位（14）上，并使构件（10、12）通过连接部位（14）连接，

其特征在于，

在连接之后借助于抽吸装置（30、32）将多余的粘合剂（24）除去。

2.按权利要求1所述的方法，

其特征在于，

抽吸装置（30、32）借助于机器人（26）沿着连接部位（14）被导向移动。

3.按权利要求1所述的方法，

其特征在于，

所述构件（10、12）通过机器人（26）使其连接部位（14）沿着固定连接的抽吸装置（30、32）上导向移动。

4.按权利要求2或者3所述的方法，

其特征在于，

所述抽吸装置（30、32）通过公差补偿元件（36）与机器人（26）的手臂（42），或者与其固定的连接装置保持连接。

5.按权利要求1至4中任一项所述的方法，

其特征在于，

所述抽吸装置（30、32）产生负压和/或与用于产生负压的装置连接，尤其是借助于抽吸装置（30、32）的抽吸软管（32）和/或抽吸管。

6.按权利要求5所述的方法，

其特征在于，

所述多余的粘合剂可以经过抽吸软管（32）和/或抽吸管输送至收集容器里，所述收集容器与抽吸软管和/或抽吸管连接。

7.按权利要求1至6中任一项所述的方法，

其特征在于，

在粘合剂（24）的抽吸之前和/或抽吸过程中，用抗附着剂，尤其是用润湿液体来润湿粘合剂（24）。

8.按权利要求7所述的方法，

其特征在于，

抗附着剂由以下组中所列的物质选出，包括：

--油，优选为硅油；

--适合的软化剂；

--水包油型乳剂、脂类和/或树脂；

--蜡（尤其是具有和/或不具有官能团的，天然的和/或合成的石蜡）；

--金属皂（尤其是脂肪酸的金属盐，例如像钙-、铅-、锰-、铝-、锌的硬脂酸盐类）；

--油脂；

--聚合物（尤其是聚乙烯醇、聚酯和/或聚烯烃）；

--碳氟化合物；

--粉末，尤其是含有滑石、石墨、云母；

--它们任意的混合物。

9.按权利要求7和8所述的方法，

其特征在于，

将抗附着剂，尤其是油，直接输入，尤其是喷入抽吸装置（30、32）里，尤其是抽吸装置（30、32）的吸嘴（30）里。

10.按权利要求1至9中任一项所述的方法，

其特征在于，

与抽吸的粘合剂接触的或者可能接触的抽吸装置（30、32）的至少一部分表面，尤其是整个表面设有抗附着层。

11.按权利要求10所述的方法，

其特征在于，

所述抗附着层包含有聚四氟乙烯，或者由此组成。

12.按权利要求1至11中任一项所述的方法，

其特征在于，

在抽吸过程中，抽吸装置（30、32），尤其是抽吸装置（30、32）的吸嘴（30），至少部分地紧贴在一个构件（10、12）上。

13.按权利要求12所述的方法，

其特征在于，

在抽吸过程中，抽吸装置（30，32）用导向元件（50），尤其是导向销（50），至少部分地紧贴在一个构件（10、12）上。

14.按权利要求13所述的方法，

其特征在于，

多余的粘合剂（24）借助于所述导向元件，尤其是借助于导向销（50）至少部分地从至少一个构件（10、12）的表面上被揭掉。

15.按权利要求1至14中任一项所述的方法，

其特征在于，

在抽吸过程中借助于压缩空气喷嘴（60）使压缩空气导入两个构件（10、12）的连接部位（14）里。

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