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Die
Erfindung betrifft eine Beschichtungsanlage, insbesondere zur Lackierung
von Kraftfahrzeugkarosserien, sowie ein entsprechendes Betriebsverfahren
gemäß den nebengeordneten
Ansprüchen.
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Moderne
Lackieranlagen für
die Serienlackierung von Bauteilen, wie beispielsweise Automobilkarosserien
und Anbauteilen, weisen in der Regel eine oder mehrere Lackierlinien
auf, in denen die einzelnen Lackier- bzw. Behandlungsschritte nacheinander
ausgeführt
werden. Hierzu werden die zu lackierenden Bauteile entlang einem
linearen Transportweg durch die Lackieranlage und die einzelnen Behandlungsstationen
transportiert. Derartige Lackieranlagen arbeiten meist im Durchlaufbetrieb (engl. „Live Tracking"), bei dem die zu
lackierenden Bauteile kontinuierlich entlang der Lackierlinie und dem
Transportweg durch die einzelnen Behandlungsstationen transportiert
werden. Es sind jedoch auch derartige Lackieranlagen bekannt, die
im Taktbetrieb („Stop
and Go") arbeiten,
bei dem die zu lackierenden Bauteile taktweise entlang der Lackierlinie
transportiert werden. In beiden Fällen begrenzen die Bandgeschwindigkeit
bzw. der Taktabstand zwischen den aufeinanderfolgenden Bauteilen
maßgeblich
die Kapazität
der Lackieranlage.
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Die
gewünschte
Kapazität
der Lackieranlage bestimmt auch die Anzahl der hierfür erforderlichen Zerstäuber und
dadurch auch die Anzahl der benötigten
Lackierroboter oder -maschinen. Die Anzahl der benötigten Lackierroboter
bzw. -maschinen beeinflusst wiederum die Länge der einzelnen Lackierzonen
und damit auch die Länge
der vollständigen
Lackierlinien.
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Mit
zunehmender Band- bzw. Taktgeschwindigkeit müssen entsprechend mehr Lackierroboter eingesetzt
werden, um das geforderte Lackierergebnis zu erreichen. Eine Vergrößerung der
Anzahl von Lackierrobotern hat jedoch zur Folge, dass der Anteil der
aktiven Lackierzeit abnimmt, wodurch die Effektivität der einzelnen
Lackierroboter sinkt. So verschlechtert sich das Verhältnis von
aktiver Nutzungsdauer zur Nebenzeit (Totzeit) der einzelnen Lackierroboter
stetig mit steigender Bandgeschwindigkeit bzw. Taktfrequenz. Darüber hinaus
führt eine
Vergrößerung der
Anzahl der Lackierroboter und damit auch der Zerstäuber zu
größeren Farbverlusten
pro Farbwechsel und zu beschichtendem Bauteil, was mit einer weiteren
Verschlechterung der Effizienz verbunden ist.
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Ein
weiterer Nachteil der im Taktbetrieb arbeitenden Lackieranlagen
ist die Tatsache, dass sich die Taktzeit der gesamten Lackierlinie
nach dem Kraftfahrzeugmodell mit dem größten Lackieraufwand richten
muss. Falls beispielsweise in einer Lackierlinie sowohl Luxuslimousinen
mit einem großen Lackieraufwand
als auch einfache Personenkraftwagen (PKW) mit einem geringen Lackieraufwand
lackiert werden sollen, beschränken
die Luxuslimousinen aufgrund ihres großen Lackieraufwands die maximal
mögliche
Taktfrequenz, wodurch der gesamte Lackierprozess verlangsamt wird.
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Problematisch
an den vorstehend beschriebenen bekannten Lackieranlagen ist auch
die Sonderfarbversorgung, da alle Entnahmestellen angeschlossen
werden müssen,
was teuer und aufwendig ist.
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Der
Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine entsprechend
verbesserte Lackieranlage zu schaffen.
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Diese
Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Beschichtungsanlage und
ein entsprechendes Betriebsverfahren gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst.
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Die
Erfindung umfasst die allgemeine technische Lehre, den durch die
Beschichtungsanlage führenden
linearen Transportweg in mehrere parallele Zweige zu verzweigen,
in denen jeweils mindestens eine der Behandlungsstationen angeordnet
ist.
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Der
im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff einer Behandlungsstation
ist allgemein zu verstehen und betrifft beispielsweise Lackierstationen bzw.
-kabinen, in denen die Beschichtungsobjekte (z.B. Kraftfahrzeugkarosserien)
mit einem Beschichtungsmittel, wie beispielsweise Füller, Basislack
oder Klarlack, beschichtet werden. Darüber hinaus umfasst der im Rahmen
der Erfindung verwendete Begriff einer Behandlungsstation auch Trocknerstationen,
in denen die Beschichtungsobjekte nach einem Beschichtungsvorgang
trocknen, was beispielsweise durch eine Bestrahlung oder durch einen
Plasmaofen erfolgen kann. Ferner umfasst der Begriff einer Behandlungsstation
auch solche Behandlungsstationen, in denen die Beschichtungsobjekte
gereinigt, entfettet, gespült,
phosphatiert, passiviert, maskiert, demaskiert, kontrolliert oder
repariert werden oder in denen eine Nahtabdichtung erfolgt.
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Der
im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff eines Beschichtungsobjekts
ist ebenfalls allgemein zu verstehen und nicht auf Kraftfahrzeugkarosserien,
Kraftfahrzeugkarosserieteile oder deren Anbauteile davon beschränkt. Vielmehr
eignet sich die Erfindung auch zur Beschichtung anderer Beschichtungsobjekte,
wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind und deshalb nicht
näher beschrieben
werden müssen.
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Weiterhin
ist der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff von parallelen
Zweigen des Transportwegs nicht auf die exakte geometrische Bedeutung
beschränkt,
bei der die einzelnen Zweige im geometrischen Sinne parallel zueinander
ausgerichtet sind. Vielmehr bedeutet dieser Begriff lediglich, dass
eine parallele Bearbeitung der Beschichtungsobjekte in den einzelnen
Zweigen des Transportwegs möglich
ist.
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Die
einzelnen Zweige des Transportwegs können deshalb beispielsweise
auch von einem mittigen Verzweigungspunkt des Transportwegs im wesentlichen
radial abzweigen. Hierbei besteht zum einen die Möglichkeit,
dass die Beschichtungsobjekte über
den mittigen Verzweigungspunkt zugeführt und dann auf die einzelnen
radialen Zweige des Transportwegs verteilt werden. Es besteht jedoch
alternativ auch die Möglichkeit,
dass die Beschichtungsobjekte über
die einzelnen radialen Zweige des Transportwegs zu dem Verzeigungspunkt
gelangen und von dort weiter geleitet werden. In den einzelnen radialen
Zweigen des Transportwegs kann hierbei jeweils eine beliebige Anzahl
von Bearbeitungsstationen angeordnet sein, wie beispielsweise 3
oder 8 Bearbeitungsstationen.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist an der einlaufseitigen Verzweigungsstelle des Transportwegs
eine Weiche angeordnet, über
die die Beschichtungsobjekte gezielt einem der parallelen Zweige
zugeführt
werden können. Dies
ermöglicht
vorteilhaft eine Verteilung der einzelnen Beschichtungsobjekte auf
die verschiedenen Zweige.
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Vorzugsweise
sind die parallelen Zweige des Transportwegs auslaufseitig wieder
zu einem einzigen Transportweg zusammengeführt, auf dem dann sämtliche
Beschichtungsobjekte transportiert werden, die zuvor in den verschiedenen
parallelen Zweigen des Transportwegs behandelt wurden.
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Weiterhin
ist in den parallelen Zweigen des Transportwegs vorzugsweise jeweils
mindestens eine Beschichtungsstation angeordnet, in der die Beschichtungsobjekte
mit einem Beschichtungsmittel beschichtet werden. Dadurch erhöht sich
vorteilhaft die Flexibilität
der gesamten Beschichtungsanlage, da beispielsweise Kraftfahrzeugkarosserien
mit einem großen
Lackieraufwand in einem Zweig lackiert werden können, wohingegen Kraftfahrzeugkarosserien
mit einem kleinen Lackieraufwand in einem anderen Zweig des Transportwegs
lackiert werden. Hierbei bremst die relativ lange Bearbeitungsdauer
für die Kraftfahrzeugkarosserien
mit dem großen
Lackieraufwand nicht den gesamten Lackierprozess, da die Kraftfahrzeugkarosserien
mit dem kleineren Lackieraufwand mit einer unabhängigen Taktzeit bzw. Bandgeschwindigkeit
lackiert werden können.
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Darüber hinaus
können
in den parallelen Zweigen des Transportwegs jeweils hintereinander mehrere
Behandlungsstationen angeordnet sein, wie beispielsweise eine Lackierstation
und eine oder mehrere Abdunststationen.
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In
einer Variante ist hierbei in den parallelen Zweigen des Transportwegs
jeweils die gleiche Anzahl von Behandlungsstationen angeordnet.
Dies ist sinnvoll, wenn in den parallelen Zweigen im Wesentlichen
dieselben Lackierprozesse ablaufen, die sich lediglich durch die
jeweils verwendete Farbe unterscheiden.
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In
einer anderen Variante ist in den parallelen Zweigen des Transportwegs
jedoch eine unterschiedliche Anzahl von Behandlungsstationen angeordnet.
Dies ist sinnvoll, wenn in den verschiedenen Zweigen unterschiedliche
Lackierprozesse ablaufen sollen, die entsprechend eine unterschiedliche
Anzahl von Behandlungsstationen erfordern.
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In
einem Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage
befinden sich in mindestens einem der parallelen Zweige des Transportwegs
in Transportrichtung hintereinander eine einlaufseitige Abdunststation,
eine auslaufseitige Abdunststation und eine dazwischen angeordnete Beschichtungsstation.
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Beim
Betrieb dieser Beschichtungsanlage werden zwei Beschichtungsobjekte
hintereinander in den betreffenden Zweig des Transportwegs transportiert,
so dass sich das auslaufseitige Beschichtungsobjekt in der mittigen
Beschichtungsstation befindet, während
sich das einlaufseitige Beschichtungsobjekt in der einlaufseitigen
Abdunststation befindet. Anschließend wird das in der Beschichtungsstation
befindliche Beschichtungsobjekt mit einem Beschichtungsmittel beschichtet.
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Nach
dem Ende dieses Beschichtungsvorgangs werden die beiden Beschichtungsobjekte dann
gemeinsam um eine Behandlungsstation in Richtung des Auslaufs transportiert,
so dass sich das zuvor beschichtete Beschichtungsobjekt in der auslaufseitigen
Abdunststation befindet, während
das zuvor in einer Warteposition in der einlaufseitigen Abdunststation
befindliche Beschichtungsobjekt nun in die mittige Beschichtungsstation
transportiert wird. Anschließend
wird dann auch das zweite Beschichtungsobjekt in der Beschichtungsstation
mit einem Beschichtungsmittel beschichtet, während das bereits zuvor beschichtete
Beschichtungsobjekt in der auslaufseitigen Abdunststation trocknet.
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Nach
dem Ende dieses zweiten Beschichtungsvorgangs werden dann die beiden
Beschichtungsobjekte wieder auslaufseitig um eine Behandlungsstation
weiter transportiert, so dass sich das erste Beschichtungsobjekt
wieder in der Beschichtungssta tion befindet, während sich das zuvor in der mittigen
Beschichtungsstation beschichtete Beschichtungsobjekt nun in der
einlaufseitigen Abdunststation befindet. In dieser Stellung trocknet dann
das zweite Beschichtungsobjekt in der einlaufseitigen Abdunststation,
während
das erste Beschichtungsobjekt in der mittigen Beschichtungsstation
erneut mit einem Beschichtungsmittel beschichtet wird.
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Nach
dem Abschluss dieses Beschichtungsvorgangs werden die beiden Beschichtungsobjekte dann
wieder gemeinsam um eine Behandlungsstation in Richtung des Auslaufs
transportiert, so dass sich das erste Beschichtungsobjekt in der
auslaufseitigen Abdunststation befindet, während sich das zuvor in der
einlaufseitigen Abdunststation getrocknete Beschichtungsobjekt in
die mittige Beschichtungsstation transportiert wird. Anschließend wird
dann auch das zweite Beschichtungsobjekt zum zweiten Mal beschichtet,
während
das erste Beschichtungsobjekt in der auslaufsseitigen Abdunststation
trocknet.
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Auf
diese Weise können
also in jedem Zweig des Transportwegs jeweils zwei Beschichtungsobjekte
abwechselnd beschichtet werden und trocknen, was für eine hohe
Effizienz der Beschichtungsanlage sorgt. Der Transportweg ermöglicht deshalb
zumindest in einem der parallelen Zweige einen bidirektionalen Transport
der Beschichtungsobjekte.
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Weiterhin
ist zu erwähnen,
dass der Transportweg wahlweise einen auch als Durchlaufbetrieb (engl. „Line Tracking") oder einen auch
als Taktbetrieb („Stop
and Go") bezeichneten
intermittierenden Transportbetrieb ausführen kann, was an sich aus dem
Stand der Technik bekannt ist und deshalb nicht weiter beschrieben
werden muss.
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Darüber hinaus
besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass der Transportweg
die einzelnen Beschichtungsobjekte mit einer einheitlichen Transportgeschwindigkeit
oder mit einer unterschiedlichen Transportgeschwindigkeit transportiert, wodurch
die Flexibilität
der erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage
wesentlich erhöht
wird. Beispielsweise kann die Transportgeschwindigkeit in den parallelen
Zweigen des Transportwegs unabhängig
voneinander sein, so dass in einem Zweig komplizierte Beschichtungsobjekte
mit einer geringen Transportgeschwindigkeit transportiert werden,
während
in einem anderen Zweig des Transportwegs einfache Beschichtungsobjekte
mit einer hohen Transportgeschwindigkeit transportiert werden. Darüber hinaus besteht
auch die Möglichkeit,
dass die Transportgeschwindigkeit der einzelnen Beschichtungsobjekte völlig voneinander
unabhängig
ist, was auch innerhalb eines Zweigs oder vor der Verzweigung gilt.
Auf diese Weise besteht beispielsweise die Möglichkeit, dass die Transportgeschwindigkeit
in einem einheitlichen Transportweg für die verschiedenen Beschichtungsobjekte
variiert wird, um Lücken
zwischen aufeinander folgenden Beschichtungsobjekten zu schließen oder
entstehen zu lassen. Darüber
hinaus kann die Taktzeit bzw. Transportgeschwindigkeit auch an den
Lackieraufwand des jeweiligen Beschichtungsobjekts angepasst werden.
Ferner kann die Taktzeit bzw. Transportgeschwindigkeit auch in Abhängigkeit
von Modell, Lackart, Farbton, Lackhersteller, der gewünschten
Lackqualität
und bestimmten Qualitätsmerkmalen
variiert werden. Die Erfindung ermöglicht also eine optimale Nutzung
der Taktzeit pro Prozessschritt, wodurch die Kapazität der Lackieranlage
erhöht
werden kann.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist ferner vorgesehen, dass zwischen zwei benachbarten
parallelen Zweigen des Transportwegs mindestens ein Roboter angeordnet
ist, der die Behandlungsstationen in den beiden benachbarten Zweigen
bedient. Zum einen kann dadurch die Anzahl der erforderlichen Roboter
verringert werden, da ein Roboter nicht nur eine einzige Behandlungsstation
bedient, sondern die beiden benachbarten Behandlungsstationen in
den beiden angrenzenden parallelen Zweigen. Zum anderen wird dadurch
die Effektivität
der einzelnen Roboter erhöht,
da das Verhältnis
von aktiver Nutzungsdauer zu inaktiver Totzeit verbessert wird.
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Weiterhin
besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass in den verschiedenen
parallelen Zweigen des Transportwegs verschiedene Beschichtungsstationen
angeordnet sind, wie im Folgenden ausgeführt wird.
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Beispielsweise
kann in einem Zweig des Transportwegs eine Nasslack-Beschichtungsstation angeordnet
sein, während
in einem anderen Zweig des Transportwegs eine Pulverlack-Beschichtungsstation
angeordnet ist. Auf diese Weise können in einer einzigen Lackierlinie
sowohl Nasslack als auch Pulverlack appliziert werden.
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Darüber hinaus
besteht hierbei die Möglichkeit,
dass in einem Zweig des Transportwegs eine monochromatische Beschichtungsstation
angeordnet ist, die ohne Farbwechsel ausschließlich Beschichtungsmittel der
am häufigsten
gewünschten Farbe
(„High-Runner") appliziert, während in
einem anderen Zweig des Transportwegs eine multichromatische Beschichtungsstation
angeordnet ist, die Beschichtungsmittel mit verschiedenen Farben
appliziert. Die monochromatische Beschichtungsstation kann dann
ohne Farbwechselverluste und Farbwechselverzögerungen die am häufigsten
gewünschte Farbe
applizieren, wobei es sich derzeit in Europa um Silber und in Asien
um Weiß handelt.
Trotzdem ermöglicht
dieselbe Lackierlinie hierbei auch die Applikation anderer Farben
in den anderen Zweigen des Transportwegs.
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Weiterhin
besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass in einem Zweig
des Transportwegs eine aktive Beschichtungsstation für einen
Normalbetrieb angeordnet ist, während
sich in einem anderen Zweig des Transportwegs eine inaktive Beschichtungsstation
für einen
Reservebetrieb befindet. Die für
den Reservebetrieb vorgesehene Beschichtungsstation ermöglicht beispielsweise
bei einem Ausfall einer aktiven Beschichtungsstation eine Aufrechterhaltung
der Lackierkapazität
der gesamten Beschichtungsanlage, indem die inaktive Beschichtungsstation
an die Stelle der ausgefallenen Beschichtungsstation tritt. Darüber hinaus
lässt sich
die inaktive Beschichtungsstation auch für Lackierversuche unter Großserienbedingungen
verwenden, um neue Lacke und Lacksysteme zu testen. Eine weitere Möglichkeit
der Nutzung der inaktiven Beschichtungsstation besteht in der Verwendung
als sogenannte Teach-Kabine, in der Roboter umprogrammiert werden
können.
Ferner besteht die Möglichkeit, Lackierprogramme
in der inaktiven Beschichtungsstation über einen längeren Zeitraum von mehreren Jahren
zu optimieren, um die optimierten Lackierprogramme dann auf die
anderen Beschichtungsstationen zu übertragen.
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Weiterhin
besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass in einem Zweig
des Transportwegs eine Beschichtungsstation für Kraftfahrzeugkarosserien
angeordnet ist, während
sich in einem anderen Zweig des Transportwegs eine Beschichtungsstation
für Anbauteile
(z.B. Stoßfänger) befindet. Dies
ermöglicht
vorteilhaft eine Optimierung der einzelnen Beschichtungsstationen
im Hinblick auf die Anforderungen der jeweiligen Beschichtungsobjekte.
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In
einer anderen Variante der Erfindung ist in den einzelnen Zweigen
des Transportwegs jeweils eine monochromatische Be schichtungsstation
angeordnet, die jeweils nur Beschichtungsmittel mit einer bestimmten
Farbe appliziert, wobei diesen monochromatischen Beschichtungsstationen
jeweils eine monochromatische Recycling-Einrichtung zugeordnet ist,
die nur das Beschichtungsmittel aus der zugehörigen Beschichtungsstation
wiederverwertet. Zum einen bietet dieses monochromatische Recycling den
Vorteil, dass sich das gewonnene Beschichtungsmittel aufgrund seiner
monochromatischen Zusammensetzung gut für eine Wiederverwertung eignet.
Zum anderen ist hierbei trotz der monochromatischen Beschichtungsstationen
die Applikation verschiedener Farben möglich, indem die Beschichtungsobjekte
auf die verschiedenen Zweige des Transportwegs verteilt werden,
in denen sich die Beschichtungsstationen mit den gewünschten
Farben befinden.
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In
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung weist mindestens eine Beschichtungsstation zwei Klarlack-Lackierroboter
und zwei Basislack-Lackierroboter auf, die auch als Handhabungsroboter
einsetzbar sind. Bei der Applikation von Basislack wird der Klarlack-Lackierroboter
nicht zur Applikation von Lack benötigt und dient dann als Handhabungsroboter,
um beispielsweise Türen
oder Hauben einer Kraftfahrzeugkarosserie zu öffnen. Bei der Applikation
des Klarlacks wird dagegen der Basislack-Lackierroboter nicht benötigt und
kann dann als Handhabungsroboter eingesetzt werden, um wiederum Türen und
Hauben der lackierten Kraftfahrzeugkarosserie zu öffnen.
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Vorzugsweise
ist an dem Transportweg vor der Verzweigung eine zentrale Lesestelle
angeordnet, um die einlaufenden Beschichtungsobjekte zu identifizieren
und die nachfolgenden Behandlungsstationen sowie die Verteilung
auf die verschiedenen parallelen Zweige zu steuern. Wenn die zentrale
Lesestelle beispielsweise erkennt, dass auf dem Transportweg eine
Kraftfahrzeugkarosserie einläuft,
die mit einer häufig
gewünschten Farbe
(„High-Runner") lackiert werden
soll, so kann diese Kraftfahrzeugkarosserie gezielt in den Zweig
des Transportwegs geleitet werden, der zur Lackierung mit High-Runnern vorgesehen
ist. Die zentrale Lesestelle übergibt
hierbei die Daten über
die einlaufenden Beschichtungsobjekte an eine zentrale Lackiersteuerung
bzw. an die nachgeordneten Behandlungsstationen in den parallelen
Zweigen des Transportwegs. Diese zentrale Lackiersteuerung ermöglicht vorteilhaft
einen Verzicht auf zusätzliche
Lesestellen in den einzelnen parallelen Zweigen des Transportwegs.
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Die
erfindungsgemäße Beschichtungsanlage
wird also vorzugsweise durch eine zentrale Lackiersteuerung gesteuert.
Hierbei ist eine rein zentrale Ausführung möglich, bei der eine zentrale
Steuerungseinheit mit sämtlichen
Komponenten (z.B. Lackierboxen, Abdunststationen, Förderer,
etc.) verbunden ist und diese steuert. Es ist jedoch alternativ auch
möglich,
dass mehrere dezentrale Steuermodule vorgesehen sind, die den einzelnen
Bearbeitungsstationen zugeordnet sind, wobei die dezentralen Steuermodule
durch eine zentrale Steuereinheit zentral koordiniert werden. Die
Funktion der zentralen Steuereinheit kann hierbei auch von einer
der dezentralen Steuermodule übernommen
werden.
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Die
Steuerung kann hierbei wahlweise entsprechend dem sogenannten "Push-Prinzip" oder entsprechend
dem "Pull-Prinzip" erfolgen. Beim "Pull-Prinzip" fordern die einzelnen
Lackierboxen bzw. die zugehörigen
dezentralen Steuermodule von der zentralen Steuereinheit das gewünschte Beschichtungsobjekt
an. Beim "Pull-Prinzip" berechnet die zentrale
Steuereinheit dagegen, wie die einzelnen Beschichtungsobjekte unter
Berücksichtigung von
vorgegebenen Optimierungszielen optimal auf die verschiedenen Lackierboxen
verteilt werden und führt
die Beschichtungsobjekte dann den jeweiligen Lackierboxen zu.
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Weiterhin
besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass die Behandlungsstationen
in den parallelen Zweigen des Transportwegs eine unterschiedliche
Klimatisierung aufweisen. So unterscheiden sich die optimalen Klimatisierungsbedingungen
hinsichtlich Temperatur, Feuchtigkeit und Luftsinkgeschwindigkeit
in Abhängigkeit
von den verwendeten Lacksystemen (Füller, Basislack oder Klarlack),
dem verwendeten Zerstäubertyp
(Luftzerstäuber,
elektrostatischer Zerstäuber
oder Hochrotationszerstäuber)
und dem Farbton. Die unterschiedliche Klimatisierung in den parallelen
Zweigen des Transportwegs ermöglicht
hierbei eine optimale Anpassung der Klimatisierung an die jeweiligen
individuellen Anforderungen.
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Ein
weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage ist
die mögliche
Standardisierung der Anlagentechnik, indem die einzelnen Behandlungsstationen
als standardisierte Module ausgebildet sind. Auf diese Weise ist
es möglich,
dass eine Beschichtungsanlage von dem jeweiligen Anlagenbauer gebaut
und dann vom Kunden beim Anlagenbauer besichtigt, getestet oder
validiert werden kann. Die Inbetriebnahme erfolgt hierbei also nicht erst
beim Kunden, sondern bereits beim Anlagenbauer, wodurch die spätere Inbetriebnahme
wesentlich einfacher möglich
ist.
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Die
verschiedenen Behandlungsstationen weisen deshalb vorzugsweise einheitliche
Außenabmessungen
und/oder einheitliche Anschlüsse
für Druckluft,
Beschichtungsmittel, Spülmittel,
Datenleitungen, Zu- und Abluft sowie deren Aufbereitung für die Kabine
und/oder Stromversorgung auf, so dass einzelne Behandlungsstationen
einfach durch andere Behandlungsstationen ausgetauscht werden können.
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Weiterhin
besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass der Transportweg
entlang der Lackierlinie nicht nur einmal in mehrere parallele Zweige
verzweigt, sondern mehrfach hintereinander.
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Vorzugsweise
ist in dem Transportweg eine Trocknerstation, insbesondere eine
Plasma-Trocknerstation oder eine Strahlungshärtungseinrichtung, in Transportrichtung
hinter einer Beschichtungsstation angeordnet, was im Übrigen auch
bei Transportwegen ohne Verzweigungen möglich ist.
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Ferner
besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass die Behandlungsstationen
in den verschiedenen parallelen Zweigen des Transportwegs einen
unterschiedlichen Explosionsschutz und/oder einen unterschiedlichen
Brandschutz aufweisen. So enthalten beispielsweise die derzeit verwendeten
Silberlacke und andere Lacke weniger Lösungsmittel und sind deshalb
weniger brand- bzw. explosionsgefährdet. Wenn nun in einem Zweig
des Transportwegs nur ein solcher Lack (z.B. Silberlack) mit einer
geringen Brand- bzw. Explosionsneigung appliziert wird, so muss
in der zugehörigen
Beschichtungsstation ein geringerer Aufwand für Brand- und Explosionsschutz
betrieben werden als in den anderen Zweigen des Transportwegs, in
denen verschiedene Farben appliziert werden, die auch einen höheren Lösungsmittelanteil
aufweisen und deshalb stärker
brand- und explosionsgefährdet
sind. Im Extremfall kann in einem Zweig des Transportwegs sogar vollständig auf
einen Explosions- bzw. Brandschutz verzichtet werden, wenn in diesem
Zweig nur Lacke appliziert werden, die so wenig Lösemittel
enthalten, dass keine Brand- bzw. Explosionsgefahr besteht.
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Vorzugsweise
sind die einzelnen Beschichtungsstationen als im Wesentlichen geschlossene Kabinen
ausgebildet, die jeweils einen Kabineneinlauf und einen Kabinenauslauf
aufweisen, wobei der Kabineneinlauf und/oder der Kabinenauslauf
durch ein Tor, insbesondere durch ein Rolltor, verschließbar ist.
Das Tor verhindert hierbei vorteilhaft, dass Personen über den
Transportweg unbefugt in die Lackierkabine gelangen. Darüber hinaus
ermöglicht
ein Tor eine bessere Luftführung
in der Kabine, wodurch die Lackierqualität verbessert wird.
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Vorzugsweise
wird das Tor zu den Lackierkabinen mit einer Schließeinrichtung
gesichert, wobei die Schließeinrichtung
beispielsweise durch einen Schlüssel,
einen PIN-Code, einen Fingerabdruck oder eine Code-Karte bedienbar
ist.
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Weiterhin
besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit getrennter Beschichtungsmittelversorgungen
für Wasserlack
einerseits und für
Lösungsmittellack
andererseits, wobei die beiden getrennten Beschichtungsmittelversorgungen
denselben Lackierroboter oder verschiedene Lackierroboter speisen
können.
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Weiterhin
ist zu erwähnen,
dass die Erfindung nicht nur eine Beschichtungsanlage betrifft,
wie sie vorstehend beschrieben wurde, sondern auch ein Betriebsverfahren
für eine
derartige Beschichtungsanlage.
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Im
Rahmen des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens
werden mehrere Beschichtungsobjekte entlang dem Transportweg durch
die Beschichtungsanlage transportiert und in mehreren Behandlungsstationen
(z.B. Lackierstation, Abdunststation, etc.) behandelt, wobei die
Beschichtungsobjekte auf mehrere parallele Zweige des Transportwegs
verteilt werden, in denen jeweils mindestens eine der Behandlungsstationen
angeordnet ist.
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Die
Verteilung der Beschichtungsobjekte auf die verschiedenen parallelen
Zweige des Transportwegs erfolgt vorzugsweise in Abhängigkeit
von einer für
einen Lackierprozess prozessbestimmenden Größe. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens
wird also vorzugsweise die prozessbestimmende Größe ermittelt und anschließend bei
der Verteilung der Beschichtungsobjekte auf die verschiedenen Zweige
des Transportwegs berücksichtigt.
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Bei
der prozessbestimmenden Größe für die Verteilung
der Beschichtungsobjekte kann es sich beispielsweise um den Typ
(z.B. Limousine, Kombi, Coupe, Cabrio, Pickup, Van, Minivan, SUV
oder Geländewagen)
des zu beschichtenden Beschichtungsobjekts handeln, da beispielsweise
eine Luxuskarosserie mit einem großen Lackierumfang in einem
anderen Zweig lackiert werden kann als eine einfache Karosserie
mit einem geringeren Lackierumfang.
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Weiterhin
kann es sich bei der prozessbestimmenden Größe für die Verteilung der Beschichtungsobjekte
um den Lacklieferanten bzw. den jeweiligen Lack handeln. Dies ist
wichtig, da es z.B. von einem Lackhersteller A eine Freigabe für einen
Lackvolumenstrom von bis 450 ml/min und von einem anderen Lackhersteller
B eine Freigabe bis 300 ml/min geben kann. Dies ergibt unterschiedliche
Prozesszeiten für
unterschiedliche Farben oder auch unterschiedliche Prozesszeiten
gleicher Farbtöne
unterschiedlicher Lackhersteller.
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Weiterhin
kann es sich bei der prozessbestimmenden Größe für die Verteilung der Beschichtungsobjekte
auf die verschiedenen parallelen Zweige des Transportwegs auch um
die Farbe des zu applizierenden Beschichtungsmittels handeln. So
können
beispielsweise häufig
gewünschte
Farben („High-Runner") in einem bestimmten
Zweig des Transportwegs appliziert werden, während weniger häufige Farben
(„Low-Runner") in anderen Zweigen des
Transportwegs appliziert werden.
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Darüber hinaus
kann als prozessbestimmende Größe auch
die jeweilige Qualitätsanforderung
an die Beschichtung berücksichtigt
werden, da beispielsweise Luxuskarosserien qualitativ hochwertiger lackiert
werden sollen als einfache Karosserien. In den einzelnen Zweigen
des Transportwegs können also
qualitativ unterschiedliche Lackierprozesse stattfinden, wobei die
Beschichtungsobjekte entsprechend den jeweiligen Qualitätsanforderungen
auf die zugehörigen
Zweige verteilt werden.
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Ferner
kann es sich bei der prozessbestimmenden Größe für die Verteilung der Beschichtungsobjekte
um den Typ des zu applizierenden Beschichtungsmittels handeln. So
können
in einer Beschichtungslinie sowohl Pulverlacke als auch wässrige Lacke
appliziert werden, wobei die Beschichtungsobjekte entsprechend dem
gewünschten
Lacktyp auf die zugehörigen
Zweige des Transportwegs verteilt werden, in denen entweder Pulverlacke
oder wässrige
Lacke appliziert werden.
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Weiterhin
besteht die Möglichkeit,
dass als prozessbestimmende Größe für die Verteilung
der Beschichtungsobjekte die jeweilige Explosions- bzw. Brandgefahr
des zu applizierenden Beschichtungsmittels berücksichtigt wird. Falls beispielsweise
ein Beschichtungsobjekt einläuft,
das mit einem Beschichtungsmittel appliziert werden soll, das keine
erhebliche Brand- bzw. Explosionsgefahr aufweist, so kann dieses
Beschichtungsobjekt in einen Zweig des Transportwegs transportiert
werden, in dem sich eine Beschichtungsstation ohne Brand- bzw. Explosionsschutz
befindet. Falls dagegen ein Beschichtungsobjekt einläuft, das
mit einem Beschichtungsmittel lackiert werden soll, das eine erhebliche
Explosions- bzw. Brandgefahr aufweist (z.B. Klarlack), so wird dieses
Be schichtungsobjekt in einen Zweig des Transportwegs transportiert,
in dem sich eine Beschichtungsstation mit einem Explosions- bzw. Brandschutz
befindet.
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Darüber hinaus
können
bei der Verteilung der Beschichtungsobjekte auf die verschiedenen
parallelen Zweige des Transportwegs auch beschichtungsmittelspezifische
Lackierparameter berücksichtigt
werden.
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Ferner
besteht die Möglichkeit,
dass im Rahmen des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens Kraftfahrzeugkarosserien
einerseits und Anbauteile andererseits auf unterschiedliche Zweige
des Transportwegs verteilt werden, so dass die verschiedenen Zweige
des Transportwegs und die daran angeordneten Behandlungsstationen
hinsichtlich des Typs der einlaufenden Beschichtungsobjekte optimiert werden
können.
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Weiterhin
besteht die Möglichkeit,
dass häufig
benötigte
Farben einerseits und selten benötigte Farben
andererseits in unterschiedlichen Zweigen des Transportwegs appliziert
werden, so dass auch diesbezüglich
eine Optimierung möglich
ist.
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Weiterhin
kann als Optimierungsziel die geforderte Sequenzreihenfolge der
nachfolgenden Produktionsbereiche (wie Endmontage) herangezogen werden.
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Vorzugsweise
erfolgt im Rahmen des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens eine
Identifikation der einlaufenden Beschichtungsobjekte an einer zentralen
Lesestation vor der Verzweigung des Transportwegs, wobei die Daten
der zentralen Lesestation an eine zentrale Lackiersteuerung weitergegeben
werden, so dass in den einzelnen Zweigen des Transportwegs auf zusätzliche
Lesestationen verzichtet werden kann. Bei der zentralen Identifikation
der einlaufenden Beschichtungsobjek te wird deshalb vorzugsweise
die aktuelle Uhrzeit gemessen und gespeichert, um diese im weiteren
Verlauf der Lackiersteuerung berücksichtigen
zu können.
Die zentrale Lackiersteuerung ermittelt dann vorzugsweise laufend
die aktuelle Position aller eingelaufenen Beschichtungsobjekte innerhalb
der Beschichtungsanlage in Abhängigkeit
von der Identifikation durch das zentrale Lesegerät und der
zugehörigen
Uhrzeit sowie unter Berücksichtigung
von der Verteilung auf die verschiedenen Zweige des Transportwegs
und die dort ablaufenden Prozessschritte.
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Weiterhin
besteht im Rahmen des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens die
Möglichkeit, dass
eine Behandlungsstation in einem Zweig des Transportwegs arbeitet
und beispielsweise Lack appliziert oder ein Beschichtungsobjekt
trocknet, während
eine andere Behandlungsstation in einem anderen Zweig des Transportwegs
montiert, demontiert, gewartet, getestet oder zu Schulungszwecken
genutzt wird.
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In
einer Variante der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, dass bei
der Verteilung der Beschichtungsobjekte auf die einzelnen Zweige
des Transportwegs der Bearbeitungsfortschritt in den einzelnen Zweigen
berücksichtigt
wird. Falls sich beispielsweise in einem der parallelen Zweige des
Transportwegs kein Beschichtungsobjekt mehr befindet, so wird das
nächste
einlaufende Beschichtungsobjekt vorzugsweise diesem Zweig zugeteilt.
Auf diese Weise kann verhindert werden, dass eine Lackierbox leer steht.
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Weiterhin
ist in einer Variante der Erfindung vorgesehen, dass die Verteilung
der auf dem Transportweg einlaufenden Beschichtungsobjekte auf die einzelnen
parallelen Zweige des Transportwegs in Abhängigkeit von einem oder mehreren
Optimierungszielen erfolgt.
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Bei
diesem Optimierungsziel kann es sich beispielsweise um die Minimierung
der Farbverluste bzw. Farbwechselverluste handeln. Wenn nun ein einlaufendes
Beschichtungsobjekt mit einer bestimmten Farbe lackiert werden soll,
so wird dieses Beschichtungsobjekt vorzugsweise dem Zweig des Transportwegs
zugeteilt, in dem bereits dieselbe Farbe lackiert wurde bzw. wird,
so dass in diesem Zweig kein Farbwechsel erforderlich ist und demzufolge auch
keine Farbwechselverluste auftreten.
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Ein
anderes Optimierungsziel ist beispielsweise die Minimierung der
Größe der einlaufseitigen bzw.
auslaufseitigen Pufferspeicher für
die Beschichtungsobjekte. So müssen
die auf dem Transportweg einlaufenden Beschichtungsobjekte in dem
einlaufseitigen Pufferspeicher warten, bis die gewünschte Farbe
lackiert werden kann. Dei zentrale Lackiersteuerung ermittelt hierbei über eine
zentrale Lesestelle die gewünschte
Farbe für
die hintereinander einlaufenden Beschichtungsobjekte, die dann so
auf die einzelnen Zweige verteilt werden, dass die Wartezeit und
damit die erforderliche Größe des einlaufseitigen
Pufferspeichers minimiert wird.
-
Ein
weiteres mögliches
Optimierungsziel bei der Verteilung der Beschichtungsobjekte besteht
in der Maximierung der Lackierkapazität der Beschichtungsanlage.
So senkt die Reservierung eines kompletten Zweigs für die Reservierung
eines High-Runners zwar vorteilhafterweise die Farbwechselverluste bei
der Lackierung des High-Runners, jedoch ist die Lackierkapazität dann unter
Umständen
nicht optimal, wenn wenig High-Runner lackiert werden sollen. Andererseits
führen
häufige
Farbwechsel aufgrund der erforderlichen Farbwechselzeit ebenfalls
zu einer Verringerung der Lackierkapazität der gesamten Lackieranlage.
Die einlaufenden Beschichtungsobjekte werden deshalb vorzugsweise
so auf die einzelnen parallelen Zweige verteilt, dass die Lackierkapazität maximal
ist.
-
Ferner
kann ein Optimierungsziel bei der Verteilung der einzelnen Beschichtungsobjekte
darin bestehen, dass eine möglichst
gleichmäßige Verteilung
von verschiedenen Typen der Beschichtungsobjekte entsprechend dem
Produktionsanteil des jeweiligen Typs erreicht wird.
-
Darüber hinaus
kann die Verteilung der einlaufenden Beschichtungsobjekte auf die
einzelnen parallelen Zweige des Transportwegs so optimiert werden,
dass optimal auf Anforderungen aus dem einlaufseitigen Rohbau oder
aus der auslaufseitigen Endmontage reagiert wird.
-
Ein
weiteres mögliches
Optimierungsziel kann darin bestehen, dass eine möglichst
gute Beschichtungsqualität
erreicht werden soll.
-
Ferner
können
die einlaufenden Beschichtungsobjekte so auf die parallelen Zweige
des Transportwegs verteilt werden, dass die Standzeit der sogenannten
Skids minimiert oder zumindest zeitlich begrenzt wird.
-
Schließlich ist
noch ein Optimierungsziel möglich,
wonach die Lagerzeit der vorgehaltenen Beschichtungsmittel minimiert
oder zumindest zeitlich begrenzt wird, um ein Absetzen der Beschichtungsmittel
bei längeren
Lagerzeiten zu vermeiden.
-
Die
vorstehend genannten Optimierungsziele sind teilweise untereinander
unvereinbar, wie bereits vorstehend angedeutet wurde. Vorzugsweise werden
den einzelnen Optimierungszielen deshalb unterschiedliche Prioritäten zugeordnet,
so dass die Optimierung durch eine Software gestaffelt für die verschie denrangigen
Optimierungsziele erfolgt. Beispielsweise kann die Minimierung der
Farbverluste ein vorrangiges Optimierungsziel sein, während die Maximierung
der Lackierkapazität
nur ein nachrangiges Optimierungsziel ist.
-
Andere
vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet
oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der Figuren näher
erläutert.
Es zeigen:
-
1 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage mit
einem Transportweg, der in mehrere parallele Zweige verzweigt, in
denen sich jeweils zwei Abdunststationen und eine Lackierstation
befinden,
-
2a–2f verschiedene
aufeinanderfolgende Betriebsphasen für die einzelnen Zweige des Transportwegs
bei der Beschichtungsanlage gemäß 1,
-
3 eine
Abwandlung des Ausführungsbeispiels
gemäß 1,
bei der zwischen den benachbarten Zweigen des Transportwegs Roboter
angeordnet sind, welche die Lackierstationen in den beiden jeweils
angrenzenden Zweigen des Transportwegs bedienen,
-
4 eine
Abwandlung des Ausführungsbeispiels
gemäß 3,
bei dem in einem Transportweg High-Runner appliziert werden, während in
einem anderen Zweig des Transportwegs Low-Runner appliziert werden,
-
5 eine
Abwandlung des Ausführungsbeispiels
gemäß 1,
bei dem in einigen Zweigen des Transportwegs Pulverlack appliziert
wird, während
in den anderen Zweigen des Transportwegs Nasslack appliziert wird,
-
6 eine
Abwandlung des Ausführungsbeispiels
gemäß 5,
bei der in einigen Zweigen des Transportwegs Karosserien lackiert
werden, während
in einem anderen Zweig des Transportwegs nur Anbauteile lackiert
werden,
-
7 eine
vereinfachte, stark schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage,
bei der der Transportweg hintereinander mehrere Verzweigungen aufweist,
-
8 eine
Lackierstation mit zwei Klarlack-Lackierrobotern und zwei Basislack-Lackierrobotern,
die alle auch als Handhabungsroboter einsetzbar sind,
-
9 einen
Zweig einer erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage
mit einer monochromatischen Beschichtungsanlage und einer monochromatischen
Recycling-Einrichtung,
-
10 eine
schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels, bei dem der
Transportweg hintereinander mehrere Verzweigungen aufweist,
-
11 eine
Abwandlung des Ausführungsbeispiels
gemäß 1,
bei dem in den einzelnen parallelen Zweigen des Transportwegs ein
unterschiedlicher Explosionsschutz vorgesehen ist,
-
12 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage
mit einem radialen Verlauf der einzelnen Zweige des Transportwegs,
sowie
-
13 eine
Abwandlung des Ausführungsbeispiels
gemäß 1 mit
mehreren Plasmatrocknern.
-
1 zeigt
einen Teilbereich einer erfindungsgemäßen Lackieranlage zur Lackierung
von Kraftfahrzeugkarosserien 1, wobei die Kraftfahrzeugkarosserien 1 über einen
einlaufseitigen linearen Transportweg 2 zugeführt werden.
Der Transportweg 2 mündet
in eine Querverschiebestrecke 3, die eingangsseitig eine
Drehvorrichtung 4 aufweist, welche die Kraftfahrzeugkarosserien
um 90° um
die Senkrechte dreht, so dass die Kraftfahrzeugkarosserien 1 auf
der Querverschiebestrecke 3 rechtwinklig zu der Förderrichtung
ausgerichtet sind.
-
Die
Querverschiebestrecke 3 dient als Weiche zur Verteilung
der Kraftfahrzeugkarosserien 1 auf mehrere parallele Zweige 5–9,
die eine Fortsetzung des einlaufseitigen Transportwegs 2 bilden. Hierzu
transportiert die Querverschiebestrecke 3 die Kraftfahrzeugkarosserien 1 vor
den gewünschten Zweig 5–9,
woraufhin die Kraftfahrzeugkarosserien 1 dann rechtwinklig
zu der Querverschiebestrecke 3 in den gewünschten
Zweig 5–9 transportiert
werden.
-
Ausgangsseitig
münden
die einzelnen parallelen Zweige 5–9 des Transportwegs 2 in
eine weitere Querverschiebestrecke 10, die ausgangsseitig
ebenfalls eine Drehvorrichtung 11 aufweist. Die Drehvorrichtung 11 dreht
die von der Querverschiebestre cke 10 zugeführten Kraftfahrzeugkarosserien 1 wieder um
90° um die
Senkrechte, so dass die Kraftfahrzeugkarosserie 1 beim
Verlassen der Querverschiebestrecke 10 wieder parallel
zu ihrer Transportrichtung ausgerichtet sind.
-
Schließlich gelangen
die Kraftfahrzeugkarosserien 1 dann in einen auslaufseitigen
Transportweg 12, über
den die Kraftfahrzeugkarosserien in herkömmlicher Weise abtransportiert
werden.
-
In
den einzelnen parallelen Zweigen 5–9 befindet sich jeweils
eine Lackierbox 13–17,
so dass in jedem der Zweige 5–9 eine Lackierung
der Kraftfahrzeugkarosserien 1 möglich ist.
-
Darüber hinaus
befindet sich in den parallelen Zweigen 5–9 jeweils
eine einlaufseitige Abdunststation 18–22 und eine auslaufseitige
Ablaufstation 23–27.
-
Ferner
zeigt die Zeichnung noch eine zentrale Lesestation 28,
welche die einlaufenden Kraftfahrzeugkarosserien 1 identifiziert.
Die Identifikation der einlaufenden Kraftfahrzeugkarosserien 1 ist
für die zentrale
Steuerung der gesamten Lackieranlage wichtig, damit die einlaufenden
Kraftfahrzeugkarosserien 1 in optimaler Weise auf die verschiedenen Zweige 5–9 verteilt
werden können.
-
So
ist es beispielsweise wünschenswert,
die Farbwechselverluste zu minimieren. Dies lässt sich dadurch erreichen,
dass die einlaufenden Kraftfahrzeugkarosserien 1 nach Möglichkeit
auf denjenigen Zweig 5–9 verteilt
werden, in dem bereits die gewünschte
Farbe lackiert wird, so dass dort kein Farbwechsel erforderlich
ist.
-
Im
Folgenden wird nun unter Bezugnahme auf die 2a–2f die
Betriebsweise der vorstehend beschriebenen und in 1 dargestellten
Lackieranlage beschrieben, wobei zur Vereinfachung nur der Zweig 5 dargestellt
ist. Der Betrieb in den anderen Zweigen 6–9 erfolgt
jedoch in entsprechender Weise.
-
2a zeigt
den Zustand des Zweigs 5 der Lackieranlage zu Beginn, wobei
sich weder in den beiden Abdunststationen 18, 23 noch
in der Lackierbox 13 eine Kraftfahrzeugkarosserie befindet.
-
Die
Querverschiebestrecke 3 fördert dann nacheinander zwei
Kraftfahrzeugkarosserien A, B in den Zweig 5, so dass sich
die Kraftfahrzeugkarosserie A in der Lackierbox 13 und
die Kraftfahrzeugkarosserie B in der Abdunststation 18 befindet
wie in 2b dargestellt ist. In dieser
Phase wird dann die Kraftfahrzeugkarosserie A in der Lackierbox 13 lackiert,
während
die Kraftfahrzeugkarosserie B in der Abdunststation 18 wartet.
-
Anschließend werden
die beiden Kraftfahrzeugkarosserien A, B dann in dem Zweig 5 in
Auslaufrichtung um eine Station weiter gefördert, so dass sich die Kraftfahrzeugkarosserie
A in der auslaufseitigen Abdunststation 23 und die Kraftfahrzeugkarosserie
B in der Lackierbox 13 befindet, wie in 2c dargestellt
ist. In dieser Phase erfolgt dann eine Trocknung der zuvor lackierten
Kraftfahrzeugkarosserie A in der Abdunststation 23, während die
Kraftfahrzeugkarosserie B in der Lackierbox 13 erstmalig lackiert
wird.
-
Danach
werden die beiden Kraftfahrzeugkarosserien A, B dann in dem Zweig 5 wieder
um eine Station zurück
transportiert, so dass sich die Kraftfahrzeugkarosserie A wieder
in der Lackierbox 13 und die Kraftfahrzeugkarosserie B
in der einlauf seitigen Abdunststation 18 befindet, wie
in 2D dargestellt ist. Die Kraftfahrzeugkarosserie
A wird dann in der Lackierbox 13 ein zweites Mal lackiert,
während die
zuvor erstmalig lackierte Kraftfahrzeugkarosserie B in der einlaufseitigen
Abdunststation 18 trocknet.
-
Anschließend werden
die beiden Kraftfahrzeugkarosserien A, B dann wieder um eine Station
in Richtung des Auslaufs transportiert, so dass sich die Kraftfahrzeugkarosserie
A in der auslaufseitigen Abdunststation 23 und die Kraftfahrzeugkarosserie
B in der Lackierbox 13 befindet, wie in 2e dargestellt ist.
In dieser Phase trocknet dann die zuvor zum zweiten Mal lackierte
Kraftfahrzeugkarosserie A in der auslaufseitigen Abdunststation 23,
während
die Kraftfahrzeugkarosserie B in der Lackierbox 13 zum zweiten
Mal lackiert wird.
-
Schließlich werden
die beiden Kraftfahrzeugkarosserien A, B dann nach Abschluss der
zweimaligen Lackierung aus dem Zweig 5 abtransportiert,
so dass sich in den beiden Abdunststationen 18, 23 und in
der Lackierbox 13 keine Kraftfahrzeugkarosserien A, B bzw. 1 befinden,
wie in 2f dargestellt ist.
-
Das
Ausführungsbeispiel
gemäß 3 stimmt
weitgehend mit dem vorstehend beschriebenen und in den 1 sowie 2a–2f dargestellten
Ausführungsbeispiel überein,
so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung
verwiesen wird, wobei für
entsprechende Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
-
Eine
Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels
besteht darin, dass zwischen den benachbarten Lackierboxen 13–17 jeweils
ein Lackierroboter R und ein Handhabungsroboter H angeordnet sind,
wobei der Handhabungsroboter H und der Lackierroboter R die beiden
angrenzenden Lackierboxen 13–17 bedienen. Hierzu sind
die einzelnen Lackierboxen 13–17 so nah nebeneinander
angeordnet, dass jeweils zwei benachbarte Lackierboxen 13–17 in
der Reichweite des dazwischen angeordneten Handhabungsroboters H
bzw. des dazwischen angeordneten Lackierroboters R befinden. Dies
bietet den Vorteil, dass auf zahlreiche Roboter verzichtet werden
kann.
-
Das
Ausführungsbeispiel
gemäß 4 stimmt
weitgehend mit dem vorstehend beschriebenen und in 3 dargestellten
Ausführungsbeispiel überein, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen
auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende
Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
-
Eine
Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels
besteht darin, dass die Lackierbox 13 ausschließlich zur
Lackierung des am häufigsten
gewünschten
Lacks vorgesehen ist, wobei es sich derzeit in Europa um Silber
und in Asien um Weiß handelt.
Dementsprechend weist die Lackierbox 13 in diesem Ausführungsbeispiel
auch keine Farbwechseleinrichtungen auf. Wenn das zentrale Lesegerät 28 also
einlaufseitig erkennt, dass die einlaufende Kraftfahrzeugkarosserie 1 mit
Silber lackiert werden soll, so wird die Querverschiebestrecke 3 so
angesteuert, dass die zugehörige
Kraftfahrzeugkarosserie 1 in den Zweig 5 transportiert
wird.
-
Der
Zweig 6 dient dagegen in diesem Ausführungsbeispiel zur Lackierung
von häufig
gewünschten
Farben (engl. „High-Runner"), wobei die Lackierbox 14 in
dem Zweig 6 im Gegensatz zu der Lackierbox 13 in
dem Zweig 5 einen Farbwechsel zwischen den verschiedenen
häufig
gewünschten Farben
ermöglicht.
-
Die
Lackierboxen 15 bzw. 16 in den Zweigen 7 bzw. 8 dienen
dagegen sowohl zur Lackierung von häufig gewünschten Farben („High-Runnern") als auch zur Lackierung
von selten gewünschten
Farben („Low-Runnern").
-
Eine
weitere Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels
besteht schließlich
darin, dass der Zweig 9 ausschließlich als Reserve dient und
im normalen Lackierbetrieb nicht benötigt wird. Die Lackierbox 17 in
dem Zweig 9 kann deshalb beispielsweise zu Wartungszwecken
oder für
Reparaturarbeiten genutzt werden, ohne dass die Kapazität der gesamten Lackieranlage
darunter leidet.
-
5 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage,
das weitgehend mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen übereinstimmt,
so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung
verwiesen wird, wobei für
entsprechende Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
-
Eine
Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels
besteht darin, dass die Lackierboxen 13, 14 in den
Zweigen 5, 6 nur Pulverlack applizieren, während die
Lackierboxen 15, 16 in den Zweigen 7, 8 nur Nasslack
applizieren. Die Beschichtungsanlage ermöglicht also in diesem Ausführungsbeispiel
wahlweise die Applikation von Pulverlack und Nasslack. Wenn die
zentrale Lesestation 28 erkennt, dass die einlaufende Kraftfahrzeugkarosserie 1 mit
Pulverlack lackiert werden sollen, so steuert die zentrale Lackiersteuerung
die Querverschiebestrecke 3 so an, dass die Kraftfahrzeugkarosserie 1 entweder
in den Zweig 5 oder in den Zweig 6 gefördert wird.
Wenn die zentrale Lesestation 28 dagegen erkennt, dass
die einlaufende Kraftfahrzeugkarosserie 1 mit Nasslack lackiert
werden soll, so steuert die zentrale Lackiersteuerung die Querverschiebestrecke 3 so
an, dass diese Kraftfahrzeugkarosserie 1 entweder in den Zweig 7 oder
in den Zweig 8 transportiert wird.
-
Das
Ausführungsbeispiel
gemäß 6 stimmt
wiederum weitgehend mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen überein,
so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung
verwiesen wird, wobei für
entsprechende Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
-
Eine
Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels
besteht darin, dass die Lackierboxen 13, 14, 15 in
den Zweigen 5, 6, 7 nur zur Lackierung
der Kraftfahrzeugkarosserien 1 dienen, während die
Lackierbox 16 in dem Zweig 8 für die Lackierung von Anbauteilen
reserviert ist. Die Lackierbox 16 kann deshalb im Hinblick
auf die spezifischen Anforderungen für die Lackierung von Anbauteilen
optimiert werden, während
die anderen Lackierboxen 13–15 im Hinblick auf
die spezifischen Anforderungen an die Lackierung der Kraftfahrzeugkarosserien 1 optimiert werden
können.
-
7 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage
in stark vereinfachter, schematisierter Form.
-
Hierbei
verzweigt ein einlaufseitiger Transportweg 29 in vier parallele
Zweige 30–33,
die auslaufseitig wieder zu einem gemeinsamen Transportweg 34 zusammengeführt sind.
Der gemeinsame Transportweg 34 verzweigt dann wieder in
drei parallele Zweige 35, 36, 37, die
dann wiederum auslaufseitig zu einem gemeinsamen Transportweg 38 zusammengeführt sind.
-
In
den Zweigen 30–33 befinden
sich jeweils hintereinander zwei Abdunststationen und eine dazwischen
angeordnete Lackierkabine, wie bereits vorstehend anhand der 1 und 2a–2f beschrieben
wurde.
-
In
den Zweigen 35–37 befindet
sich dagegen jeweils ein Plasmatrockner, der die Beschichtungsobjekte
trocknet, was an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist.
-
8 zeigt
ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel
einer Lackierbox 39 zur Lackierung einer Kraftfahrzeugkarosserie 40,
wobei die Kraftfahrzeugkarosserie 40 entlang einem Transportweg 41 durch die
Lackierbox 39 transportiert wird. Bei dem Transportweg 41 kann
es sich beispielsweise um einen von mehreren parallelen Zweigen
handeln, wie vorstehend beschrieben wurde.
-
In
der Lackierbox 39 befinden sich zwei Klarlack-Lackierroboter 42, 43 und
zwei Basislack-Lackierroboter 44, 45, wobei sowohl
die beiden Klarlack-Lackierroboter 42, 43 als
auch die beiden Basislack-Lackierroboter 44, 45 auch
als Handhabungsroboter eingesetzt werden können. In 8 applizieren die
beiden Klarlack-Lackierroboter 42, 43 Klarlack auf
die Kraftfahrzeugkarosserie 40, während die beiden Basislack-Lackierroboter 44, 45 keinen
Basislack applizieren, sondern als Handhabungsroboter dienen und
dabei Türen 46, 47 der
Kraftfahrzeugkarosserie 40 öffnen.
-
9 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel mit
einer erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage mit
einem Transportweg 48, in dem hintereinander zwei Abdunststationen 49, 50 und
eine monochromatische Lackierstation 51 angeordnet sind.
Die Lackierstation 51 dient hierbei zur Applikation von
Pulverlack, der von einer Pulverversorgungseinrichtung 52 bereitgestellt
wird, wobei die Pulverversorgungseinrichtung 52 teilweise
mit frischem Pulverlack und teilweise mit Recycling-Pulver versorgt wird.
-
Das
Recycling-Pulver wird hierbei von einer Pulver-Recycling-Einrichtung 53 an
der Lackierstation 51 aufgefangen. Vorteilhaft hierbei
ist die Tatasche, dass das aufgefangene Recycling-Pulver monochromatisch
ist und sich deshalb gut zur Wiederverwertung eignet.
-
10 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage,
das weitgehend mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen übereinstimmt,
so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung
verwiesen wird, wobei für
entsprechende Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
-
Eine
Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels
besteht darin, dass die Querverschiebeeinrichtung 3 vier
parallele Zweige mit den Kraftfahrzeugkarosserien 1 versorgt,
wobei in den parallelen Zweigen 54–57 jeweils eine Lackierbox 58–61 und
jeweils eine Abdunststation 62–65 angeordnet ist.
-
Die
Zweige 54–57 münden in
eine zusätzliche
Querverschiebestrecke 66, die wiederum vier parallele Zweige 67–70 mit
den Kraftfahrzeugkarosserien 1 versorgt. In den parallelen
Zweigen 67–70 ist jeweils
ein Plasmaofen 71–74 angeordnet.
-
Schließlich zeigt 11 wieder
ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Lackieranlage,
das weitgehend mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen übereinstimmt,
so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung
verwiesen wird.
-
Eine
Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels
besteht darin, dass in der Lackierbox 13 nur Silber oder
ein anderer High-Runner
appliziert wird, der wenig Lösungsmittel
enthält
und deshalb nur eine geringe Brand- bzw. Explosionsgefahr auf weist. Dementsprechend
weist die Lackierbox 13 keinen Explosionsschutz auf.
-
Die
Lackierboxen 14–16 dienen
dagegen zur Applikation anderer Farben mit einem höheren Lösemittelanteil
und einer entsprechend größeren Brand- bzw.
Explosionsgefahr, so dass die Lackierboxen 14–16 mit
einem Explosionsschutz ausgestattet sind, wie er aus dem Stand der
Technik bekannt ist und deshalb nicht näher beschrieben werden muss.
-
12 zeigt
ein alternatives Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Lackieranlage
zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosserieteilen.
-
Hierbei
ist mittig ein Spirallift 75 angeordnet, der an sich bekannt
ist und die Zuführung
der einzelnen Beschichtungsobjekte über eine Hebebewegung ermöglicht.
-
Die
einzelnen Beschichtungsobjekte werden dann auf acht radial verlaufende
Zweige 76 des Transportwegs verteilt, wobei in den einzelnen
Zweigen 76 jeweils drei Bearbeitungsstationen 77, 78, 79 angeordnet
sind. In diesem Ausführungsbeispiel
ist die Bearbeitungsstation 78 eine Lackierkabine, während die
Bearbeitungsstationen 77, 79 Abdunststationen
sind. Bei den Bearbeitungsstationen 77–79 kann es sich jedoch
auch um andere Bearbeitungsstationen handeln, wie sie bereits vorstehend
ausführlich
beschrieben wurden.
-
Ausgangsseitig
münden
die einzelnen radialen Zweige 76 des Transportwegs in einen
gemeinsamen Ringförderer 80,
der am Umfang der sternförmigen
Anordnung angeordnet ist und die einzelnen Beschichtungsobjekte
in Umfangsrichtung bidirektional fördern kann. Der Ringförderer 80 weist
an den Mündungsstellen
der einzelnen radialen Zweige 76 des Transportwegs jeweils
eine Drehvorrichtung 81 auf, mit der die einzelnen Beschichtungsobjekte
jeweils um ihre Hochachse in die Förderrichtung des Ringförderers 80 gedreht
werden können.
-
Schließlich zeigt 13 eine
Abwandlung, die weitgehend mit dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 übereinstimmt,
so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen
wird, wobei für
entsprechende Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
-
Eine
Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels
besteht darin, dass anstelle der beiden Lackierboxen 13, 14 jeweils
ein Plasmaofen 82, 83 angeordnet ist.
-
Die
Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten
Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die
ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in
den Schutzbereich fallen.
-
Darüber hinaus
beansprucht die Erfindung auch Schutz für die verschiedenen vorstehend
beschriebenen Varianten unabhängig
von dem übergeordneten
Gedanken einer Verzweigung des Transportwegs auf mehrere parallele
Zweige.
-
- 1
- Kraftfahrzeugkarosserien#
- 2
- Transportweg
- 3
- Querverschiebestrecke
- 4
- Drehvorrichtung
- 5–9
- Zweige
des Transportwegs
- 10
- Querverschiebestrecke
- 11
- Drehvorrichtung
- 12
- Transportweg
- 13–17
- Lackierboxen
- 18–22
- einlaufseitige
Abdunststationen
- 23–27
- auslaufseitige
Abdunststationen
- 28
- Lesestation
- 29
- Einlaufseitiger
Transportweg
- 30–33
- Zweige
- 34
- gemeinsamer
Transportweg
- 35–37
- Parallele
Zweige
- 38
- gemeinsamer
Transportweg
- 39
- Lackierbox
- 40
- Kraftfahrzeugkarosserie
- 41
- Transportweg
- 42,
43
- Klarlack-Lackierroboter
- 44,
45
- Basislack-Lackieroboter
- 46,
47
- Türen
- 48
- Transportweg
- 49,
50
- Abdunststatione
- 51
- Lackierstation
- 52
- Pulverversorgungseinrichtung
- 53
- Pulver-Recycling-Einrichtung
- 54–57
- Parallele
Zweige
- 58–61
- Lackierboxen
- 62–65
- Abdusntsstationen
- 66
- Querverschiebestrecke
- 67–70
- Parallele
Zweige
- 71–74
- Plasmaofen
- 75
- Spirallift
- 76
- Zweig
des Transportwegs
- 77–79
- Bearbeitungsstationen
- 80
- Ringförderer
- 81
- Drehvorrichtung
- 82,
83
- Plasmaofen
- A,
B
- Kraftfahrzeugkarosserien
- H
- Handhabungsroboter
- R
- Lackierroboter