DE10119906A1 - Paint spray plant has painting robot with auxiliary axis running in workpiece feed direction - Google Patents
Paint spray plant has painting robot with auxiliary axis running in workpiece feed directionInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Farbspritzanlage zum Spritzen von Werkstücken mittels eines Farbspritzroboters, bei der die Werkstücke mittels eines Förderers durch den Ar beitsbereich des Farbspritzroboters transportierbar sind, und daß die zu spritzenden Werkstücke auf einem dem Förderer vorgeschalteten Teile-Erfassungsband auflegbar sind, und daß zur Steuerung des Farbspritzroboters die Farbspritzanlage mit einer Er fassungseinrichtung und einer Auswerteinrichtung ausgestattet ist.The invention relates to a paint spraying system for spraying workpieces a paint spraying robot, in which the workpieces are conveyed through the ar beitsbereich the paint spraying robot can be transported, and that to be sprayed Workpieces can be placed on a parts registration belt upstream of the conveyor are, and that to control the paint spraying robot, the paint spraying system with an Er detection device and an evaluation device.
Mit der in Rede stehenden Farbspritzanlage werden Werkstücke der verschiedensten Art gespritzt. Die Werkstücke können beispielsweise für den Automobilbereich, für den Kunststoffbereich sowie für den Holz- und Kunststoffbereich verwendet werden. Mit den bislang bekannten Farbspritzanlagen werden relativ flache Werkstücke ge spritzt, die in der Branche als zweidimensional bzw. flächig angesehen werden, ob wohl sie eine gewisse Höhe haben. Der Farbspritzroboter ist üblicherweise mit mehre ren gesteuerten Farbspritzpistolen ausgestattet. Der Farbspritzroboter könnte auch als Bewegungsautomat angesehen werden, da er, entsprechend gesteuert, um das jeweils zu spritzende Bauteil herumfährt. Es ist bekannt, daß ein Roboter mit mehreren Ach sen ausgestattet ist, damit die einzelnen beweglichen Roboterglieder die entsprechende Bewegung ausführen können. Auf das dem Förderer bzw. der Spritzkabine vorge schaltete Teile-Erfassungsband werden die zu spritzenden Werkstücke üblicherweise von Hand aufgelegt oder von vorgeschalteten Fördereinrichtungen übernommen. Dabei ist es nicht erforderlich, daß sie in einer vorgegebenen Position darauf abgelegt werden, da mittels der Erfassungseinrichtung nicht nur die äußere Kontur, sondern auch die Lage erfaßt wird. Dazu ist die Auswerteinrichtung mit einem entsprechenden Programm ausgestattet.With the paint spraying system in question, workpieces of the most varied are Kind of sprayed. The workpieces can, for example, for the automotive sector the plastics sector as well as for the wood and plastics sector. With the previously known paint spraying systems, relatively flat workpieces are ge sprays that are considered two-dimensional or flat in the industry, whether probably they have a certain height. The paint spraying robot is usually with several controlled paint spray guns. The paint spraying robot could also be used as Movement machine can be viewed as it, controlled accordingly, around each component to be sprayed drives around. It is known that a robot with several axes sen is equipped so that the individual movable robot links the appropriate Can perform movement. On the pre-conveyer or spray booth switched parts detection belt are usually the workpieces to be sprayed laid on by hand or taken over by upstream conveyors. there it is not necessary that they be placed on it in a predetermined position be because not only the outer contour, but by means of the detection device the situation is also recorded. For this purpose, the evaluation device is equipped with an appropriate Program.
Bei einer bekannten Farbspritzanlage enthält die Erfassungseinrichtung eine Licht schrankenbrücke, mit über hundert in einer Reihe angeordneten Lichtschranken. Wäh rend des Transportes in Richtung zum Farbspritzroboter werden die Konturen der zu spritzenden Werkstücke erfaßt. Durch das Programm wird dann der Farbspritzroboter entsprechend gesteuert.In a known paint spraying system, the detection device contains a light barrier bridge, with over a hundred light barriers arranged in a row. currency During the transport in the direction of the paint spraying robot, the contours of the splashing workpieces detected. The program then turns the paint spray robot controlled accordingly.
Bei diesen Farbspritzanlagen ist es als nachteilig anzusehen, daß die zu spritzenden Bauteile während des Spritzvorganges im Mehrachsbetrieb stillstehen. Dadurch ist die eigentliche mögliche Leistung der Farbspritzanlage gemindert. Außerdem ist es not wendig, daß das Band des Förderers frei von Farbe ist, wenn eine erneute Beschickung erfolgt. Es ist deshalb eine Reinigungs- und Farbrückgewinnungsanlage vorgesehen, die am Auslaufende unterhalb des Förderers installiert ist. Bei den vorbekannten Anla gen ist die Zeit zwischen dem Spritzvorgang und der Reinigung aufgrund des Taktbe triebes relativ hoch, so daß es zum Antrocknen der Farbe kommt und die Reinigung erschwert wird. Außerdem ist durch die Art der Erfassung der Konturen diese nur dann als ausreichend anzusehen, wenn es sich beispielsweise um plattenförmige Bauteile handelt, deren äußere Konturen geometrisch genau definierbar sind. Mit der in Rede stehenden Farbspritzanlage können demzufolge nur Bauteile gespritzt werden, die als zweidimensional anzusehen sind. Derartige Anlagen können demzufolge nur einge schränkt wirtschaftlich betrieben werden.In these paint spraying systems, it is disadvantageous that the sprayed Components in multi-axis operation stand still during the spraying process. This is the actual possible performance of the paint spray system reduced. It is also necessary maneuverable that the conveyor belt is free of color when re-loading he follows. A cleaning and color recovery system is therefore provided, installed below the conveyor at the outlet end. In the previously known Anla is the time between the spraying process and cleaning due to the cycle drives relatively high, so that there is drying of the paint and cleaning is difficult. In addition, due to the way the contours are captured, this is only then to be regarded as sufficient if, for example, plate-shaped components acts, the outer contours of which can be precisely defined geometrically. With the in question standing paint spray system can therefore only be sprayed components that as are to be viewed in two dimensions. Such systems can therefore only be used be operated economically.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit einem Farbspritzroboter ausgerü stete Farbspritzanlage der eingangs näher beschriebenen Art so auszubilden, daß die Leistung deutlich erhöht wird, daß auch von den Abmessungen her größere Bauteile gespritzt werden können, die als dreidimensional angesehen werden können und daß die Erfassung der äußeren Konturen der zu spritzenden Bauteile wesentlich verbessert wird.The invention has for its object one equipped with a paint spraying robot Continuous paint spraying system of the type described in the introduction so that the Performance is significantly increased that larger components also in terms of dimensions can be injected, which can be regarded as three-dimensional and that the detection of the outer contours of the components to be sprayed is significantly improved becomes.
Die gestellte Aufgabe wird gelöst, indem dem Farbspritzroboter eine in Förderrichtung der Werkstücke verlaufende Hilfsachse 15 derart zugeordnet ist, daß die zu beschich tenden Werkstücke mittels eines kontinuierlich arbeitenden Förderers durch den Arbeitsbereich des Farbspritzrotobers transportierbar und im Mehrachsebetrieb im konti nuierlichen Durchlauf beschichtbar sind.The object is achieved by the paint spray robot is assigned in the conveying direction of the workpieces auxiliary axis 15 such that the workpieces to be coated by means of a continuously operating conveyor can be transported through the work area of the paint spraying rotor and can be coated in multi-axis operation in a continuous pass.
Durch den Einsatz eines Bildverarbeitungssystems als Erfassungseinrichtung werden nunmehr die im Aufnahmefeld liegenden Bauteile in äußerst kurzer Zeit sowie gleich zeitig erfaßt. Es ist bekannt, daß die Belichtungszeiten der modernen Kameras äußerst kurz sind. Das aufgenommene Bild wird mittels der Auswerteinrichtung sofort umge setzt, sinngemäß wird von jedem aufgenommenen Bild entsprechend der Lagen und der Konturen der Werkstücke automatisch ein Programm zur Steuerung des Farb spritzroboters erstellt. Durch die zusätzliche Beweglichkeit um die Hilfsachse können nunmehr die Bauteile kontinuierlich durch den Arbeitsbereich des Farbspritzroboters transportiert werden, da es auch möglich ist, daß die Verfahrgeschwindigkeit des Farb spritzrotobers größer ist als die Transportgeschwindigkeit des Förderers, so daß der Farbspritzroboter sinngemäß das zu spritzende Werkstück überholen kann, so daß bei spielsweise eine in Durchlaufrichtung liegende Kante gespritzt werden kann, wenn der Farbspritzroboter in Laufrichtung des Werkstückes verfahren wird. Durch die zusätzli che Hilfsachse wird der Arbeitsbereich des Farbspritzroboters wesentlich vergrößert. Es ergibt sich insbesondere auch eine wesentlich höhere Leistung als bei den im Takt arbeitenden Farbspritzanlagen. Da die Durchlaufzeit bis zur Reinigungs- und Far brückgewinnungsanlage deutlich verkürzt wird, ist die Reinigung des Bandes des För derers wesentlich einfacher, wobei auch die Gewähr einer exakten Reinigung gegeben ist. Ebenso gut kann der Farbspritzroboter entgegen der Laufrichtung des Werkstückes eine Längskante mit gleicher Relativgeschwindigkeit zum Werkstück durch eine ent sprechend angepaßte Verfahrgeschwindigkeit lackieren.By using an image processing system as a capture device now the components lying in the receiving field in an extremely short time and immediately recorded early. It is known that the exposure times of modern cameras are extreme are short. The captured image is immediately reversed using the evaluation device sets, analogously, of each picture taken according to the positions and a program for controlling the color of the contours of the workpieces spray robot created. Due to the additional mobility around the auxiliary axis now the components continuously through the work area of the paint spraying robot be transported, since it is also possible that the travel speed of the paint spray rotobers is greater than the transport speed of the conveyor, so that the Paint spray robot can overhaul the workpiece to be sprayed, so that at for example, an edge lying in the direction of passage can be injected if the Paint spray robot is moved in the direction of the workpiece. Through the additional che auxiliary axis, the working area of the paint spraying robot is significantly enlarged. In particular, there is a much higher performance than that in the clock working paint spraying systems. Since the lead time to cleaning and color bridging system is significantly shortened, is the cleaning of the conveyor belt derers much easier, with the guarantee of an exact cleaning is. The paint spraying robot can just as well counter the direction of rotation of the workpiece a longitudinal edge with the same relative speed to the workpiece through an ent Paint the appropriately adjusted travel speed.
Für einen optimalen Arbeitsbereich des Farbspritzroboters ist es zweckmäßig, wenn die Hilfsachse in der Mittellängsachse des Förderers liegt, da dann ein gleichbleiben der Bewegungsbereich zu beiden Seiten der Hilfsachse gegeben ist.For an optimal working area of the paint spraying robot, it is useful if the auxiliary axis lies in the central longitudinal axis of the conveyor, since then it remains the same the range of motion is given on both sides of the auxiliary axis.
Damit konturenscharfe Bilder von dem Bildverarbeitungssystem aufgenommen wer den können, ist vorgesehen, daß das Teileerfassungsband ein Kontrastband ist. Dies könnte sich beispielsweise farblich von den zu spritzenden Bauteilen scharf abheben. Bevorzugt wird jedoch ein Kontrastband verwendet, welche aus einen lichtdurchlässi gen Material besteht, wobei zwischen dem Ober- und Untertrum eine Vielzahl von Lichtquellen angeordnet ist. Dadurch wird sinngemäß jede Kontur des zu spritzenden Bauteils ausgeleuchtet. Durch den krassen Kontrast zwischen dem Band und den auf liegenden Bauteilen ist auch eine optimale Auswertung und somit auch eine optimale Steuerung des Farbspritzroboters gegeben. Wie bereits ausgeführt, enthält jeder Ro boter mehrere Achsen. Für eine optimale Durchführung des Spritzvorganges ist vorge sehen, daß der Farbspritzroboter ein Sechsachsen-Roboter ist. Durch die zusätzliche Hilfsachse wird demzufolge eine Siebenachsen-Anlage geschaffen. Die Überwachung des Teileefassungsbandes und ggf. auch des Spritzvorganges erfolgt zweckmäßiger weise über einen Bildschirm.This enables sharp-edged images to be recorded by the image processing system that can, it is provided that the parts detection band is a contrast band. This could, for example, stand out in color from the components to be sprayed. However, a contrast band is preferably used, which consists of a translucent material exists, with a variety of between the upper and lower run Light sources is arranged. As a result, every contour of the sprayed Illuminated component. Because of the stark contrast between the tape and the lying components is also an optimal evaluation and thus also an optimal one Control of the paint spraying robot given. As already stated, each Ro contains bot multiple axes. For optimal execution of the spraying process is pre see that the paint spraying robot is a six-axis robot. By the additional A seven-axis system is therefore created for the auxiliary axis. The supervision the parts mounting tape and possibly also the spraying process is more expedient wise across a screen.
Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It demonstrate:
Fig. 1 die erfindungsgemäße Farbspritzanlage in einer Seitenansicht, Fig. 1, the paint spraying installation according to the invention in a side view;
Fig. 2 die Farbspritzanlage nach der Fig. 1 in einer Draufsicht und Fig. 2 shows the paint spraying system according to FIG. 1 in a plan view and
Fig. 3 die Farbspritzanlage nach den Fig. 1 und 2 in einer Stirnansicht. Fig. 3 shows the paint spraying system according to FIGS. 1 and 2 in a front view.
Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Farbspritzanlage 10 ist mit einer nicht näher erläuterten Spritzkabine 11 ausgestattet, die zumindest seitlich durch Spritzschutzwän de begrenzt ist. Die Farbspritzanlage 10 ist außerdem mit einem nicht näher erläuterten Gestell 12 ausgestattet. Innerhalb der Farbspritzkabine 11 ist ein nicht näher erläuter ter, sechs Achsen beinhaltender Farbspritzroboter 13 angeordnet, der mit wenigstens einer Farbspritzpistole 14 ausgestattet ist. Der Farbspritzroboter 13 enthält im darge stellten Ausführungsbeispiel sechs Achsen. Zur Vergrößerung des Arbeitsbereiches ist dem Farbspritzroboter 13 noch eine weitere Achse 15 zugeordnet, die durch eine orts feste, sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Farbspritzkabine 11 erstrec kende Linearführung gebildet ist. Der Farbspritzroboter 13 wird so gesteuert, daß er während des Spritzvorganges in beiden Richtungen längs der zusätzlichen Hilfsachse 15 in beiden Richtungen verfahren werden kann. Innerhalb der Spritzkabine 11 werden die nicht dargestellten, zu spritzenden Bauteile mittels eines kontinuierlich umlaufen den Bandförderers 16 transportiert. Diesem Bandförderer 16, der ein Horizontalförde rer ist, ist ein höhengleiches Teileefassungsband 17 vorgeschaltet. Das Teileefas sungsband 17 ist ebenfalls Teil eines Horizontalförderers. Oberhalb des Teileerfas sungsband 17 ist in gleichen Abständen zu den beiden Umlenkwalzen 18, 19 sowie zu den Längsrändern des Teileefassungsband ein Bildverarbeitungssystem 20 installiert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht der Abstand zum Obertrum des Tei leerfassungsband 17 etwa der Breite. Das Aufnahmefeld 21 des Bildverarbeitungssy stems 20 ist in der Fig. 2 durch das in strichpunktierten Linien gezeichnete Viereck angedeutet. Die Fig. 3 zeigt außerdem noch, daß die die Achse 15 bildende Linear führung auch in gleichen Abständen zu den Längskanten des kontinuierlich antreibbaren Bandförderers 16 steht. Die Fig. 3 zeigt außerdem, daß sich der Arbeitsbereich des Farbspritzroboters 13 über die gesamte Arbeitsbreite des Förderers 16 erstreckt. Auf das dem Förderer 16 vorgeschaltetete Teileefassungsband 17 werden die zu sprit zenden Werkstücke von Hand aufgelegt oder von vorgeschalteten Fördereinrichtungen übernommen. Sobald die in Transportrichtung hinteren Werkstück, die noch von dem Bildverarbeitungssystem erfaßt wurden, dem Bandförderer 16 übergeben wurden, wird die nächste Aufnahme gemacht. Mittels einer nicht dargestellten und nicht näher be schriebenen Auswerteinrichtung wird das Programm zur Steuerung des Farbspritzro boters 13 jedesmal in Abhängigkeit von der Aufnahme automatisch erstellt.The paint spraying system 10 shown in FIGS . 1 to 3 is equipped with an unspecified spray booth 11 which is at least laterally limited by spray protection walls. The paint spraying system 10 is also equipped with a frame 12, which is not explained in detail. Arranged within the paint spray booth 11 is a paint spray robot 13 , which is not explained in more detail and contains six axes and is equipped with at least one paint spray gun 14 . The paint spraying robot 13 contains six axes in the illustrated embodiment. To enlarge the working area, the paint spraying robot 13 is also assigned a further axis 15 , which is formed by a stationary linear guide that is essentiallyrecorded over the entire length of the paint spray booth 11 . The paint spraying robot 13 is controlled such that it can be moved in both directions along the additional auxiliary axis 15 during the spraying process in both directions. Within the spray booth 11 , the components not to be sprayed are transported by means of a continuously circulating belt conveyor 16 . This belt conveyor 16 , which is a horizontal conveyer, is preceded by an equal-height parts mounting belt 17 . The parts conveyor belt 17 is also part of a horizontal conveyor. Above the parts capturing tape 17 , an image processing system 20 is installed at equal distances from the two deflecting rollers 18 , 19 and the longitudinal edges of the parts capturing tape. In the illustrated embodiment, the distance to the upper run of the Tei blanket tape 17 corresponds approximately to the width. The recording field 21 of the image processing system 20 is indicated in FIG. 2 by the rectangle drawn in dash-dotted lines. Fig. 3 also shows that the axis 15 forming the linear guide is also at equal distances from the longitudinal edges of the continuously driven belt conveyor 16 . The Fig. 3 also shows that the working area of the spray robot 13 extends over the entire working width of the conveyor 16. On the upstream of the conveyor 16 parts mounting belt 17 , the workpieces to be sprayed are placed by hand or taken over by upstream conveyors. As soon as the rear workpiece in the transport direction, which were still detected by the image processing system, have been transferred to the belt conveyor 16 , the next picture is taken. By means of an evaluation device, not shown and not described in more detail, the program for controlling the paint spraying robot 13 is automatically generated each time depending on the recording.
Die Fig. 1 zeigt, daß zwischen dem Obertrum und dem Untertrum des Aufgabeban des 17 eine Vielzahl von Lichtquellen 22 installiert ist. Diese Lichtquellen 22 können beispielsweise Leuchtstoffröhren sein. Das Aufgabeband 17 ist aus einem lichtdurch lässigen Material gefertigt, so daß die aufgelegten Werkstücke, bedingt durch die Lichtundurchlässigkeit, äußerst konturenscharf aufgenommen werden. Dadurch ist die Auswertung optimal, so daß auch die Steuerung des Farbspritzroboters 13 entspre chend optimal ist. Fig. 1 shows that a plurality of light sources 22 is installed between the upper run and the lower run of the feed belt of the 17 . These light sources 22 can be fluorescent tubes, for example. The feed belt 17 is made of a translucent material, so that the workpieces placed on them, due to the opacity, are picked up extremely sharply. As a result, the evaluation is optimal, so that the control of the paint spraying robot 13 is accordingly optimal.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Wesent lich ist, daß dem mehrachsigen Farbspritzroboter 13 eine zusätzliche Hilfsachse 15 zur Optimierung des Arbeitsbereiches zugeordnet ist, und daß dadurch die Möglichkeit realisiert wird, Werkstücke im Mehrachsbetrieb im kontinuierlichen Durchlauf zu be schichten. Es können auch vorher gebildete Werkstückchargen im Durchlauf erfaßt und ausgewertet werden. The invention is not restricted to the exemplary embodiment shown. It is essential that the multi-axis paint spraying robot 13 is assigned an additional auxiliary axis 15 to optimize the work area, and that this realizes the possibility of stratifying workpieces in multi-axis operation in a continuous pass. It is also possible to record and evaluate previously formed batches of workpieces in one pass.
1010
Farbspritzanlage
Paint sprayer
1111
Farbspritzkabine
Paint spray booth
1212
Gestell
frame
1313
Farbspritzroboter
Paint spraying robot
1414
Farbspritzpistole
Spray Gun
1515
Hilfsachse
auxiliary axis
1616
Bandförderer
belt conveyors
1717
Teileefassungsband
Teileefassungsband
1818
Umlenkwalze
deflecting
1919
Umlenkwalze
deflecting
2020
Bildverarbeitungssystem
Image processing system
2121
Aufnahmefeld
receptive field
2222
Lichtquelle
light source
2323
Bildschirm
screen
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