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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung vorzugsweise für eine automatengesteuerte Vorrichtung
zur Aufbringung eines Bandes auf Gegenständen.
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Eine
Vielzahl kommerziell hergestellter Produkte weisen Beklebungen an
bestimmten Stellen des Produktes auf. Dabei kann es sich um rein
dekorative Beklebungen, aber auch um aus technischer Sicht sinnvolle
oder notwendige Beklebungen handeln, beispielsweise zur elektrischen
oder thermischen Trennung oder Isolierung, zur Bereitstellung von
Gleitflächen,
zum Verschleißschutz,
zur Schwingungsdämpfung,
zum Vibrationsschutz oder aus anderen Gründen.
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Ein
weiterer sehr wichtiger Grund zur Aufbringung einer solchen Beklebung
ist die Unterbindung des „stick-slip"-Effektes, zur Entknarzung und/oder
Entquietschung und/oder Entklapperung von Bauteilen, was insbesondere
im Automobilbau von großer
Bedeutung ist, da mit zunehmend verbessertem Schallschutz und geringerem
Geräuschpegel in
der Fahrgastkabine steigende Anforderungen von den Passagieren an
die Störgeräuschfreiheit
der im Innenraum verbauten Komponenten gestellt werden. Für eine solche
Aufgabe kommt insbesondere die Aufbringung von Beklebungen insbesondere
durch Bekleben mit Bändern
aus selbstschmierenden oder „low-friction" Kunststoffen aber
auch von textilen Bändern,
insbesondere von Filzbändern
in Betracht.
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Dabei
ergibt sich häufig
die Notwendigkeit, dass diese Bänder
komplizierten Konturen an den zu beklebenden Objekten mit sehr hoher
Genauigkeit folgen müssen.
Hierbei bestand bislang das Problem, dass derartige, präzise konturfolgende
Beklebungen nicht maschinell durchgeführt werden konnten und manuelles
Bekleben arbeitsintensiv und teuer ist und häufig eine mangelhafte Präzision und/oder eine
hohe Ausschussquote liefert.
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Daher
liegt die Aufgabe vorliegender Erfindung in der Bereitstellung einer
Einrichtung, die eine maschinelle, vorzugsweise vollautomatische,
vorgabegetreue Anbringung und Verklebung von Bändern auf Gegenständen ermöglicht.
Des weiteren liegt die Aufgabe der Erfindung in der Angabe eines
Verfahrens zur vorzugsweise automatengesteuerten Aufbringung eines
Bandes auf Gegenständen.
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Diese
Aufgabe hinsichtlich der Einrichtung wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine Einrichtung vorzugsweise für
eine automatengesteuerte Vorrichtung zur Aufbringung eines Bandes
auf Gegenständen
bei der die Einrichtung eine vorzugsweise im Wesentlichen kreisbogenförmige Bandaufnahmeeinrichtung
aufweist, wobei das Band während
eines Bandaufnahmevorgangs in einem Endbereich des Bandes von einem
Banderfassungsabschnitt der Bandaufnahmeeinrichtung erfassbar ist
und das Band entlang einer vorzugsweise definierten Umfangsstrecke
der Bandaufnahmeeinrichtung aufnehm- und fixierbar ist, wobei das
Band während
eines Bandübertragungsvorgangs
von der Bandaufnahmeeinrichtung abgebbar und auf die Gegenstände abroll-
und übertragbar
ist.
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In
Bezug auf den Verfahrensaspekt wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch
ein Verfahren zur vorzugsweise automatengesteuerten Aufbringung
eines Bandes auf Gegenständen,
gekennzeichnet durch die Schritte:
- – Erfassen
eines Bandes in einem Endbereich des Bandes durch einen Banderfassungsabschnitt
einer vorzugsweise im Wesentlichen kreisbogenförmigen Bandaufnahmeeinrichtung;
- – Aufnehmen
und Fixieren einer vorzugsweise definierten Bandlänge entlang
einer Umfangsstrecke der Bandaufnahmeeinrichtung;
- – Abrollen
und Übertragen
des Bandes von der Bandaufnahmeeinrichtung auf die Gegenstände.
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Durch
die erfindungsgemäße Einrichtung bzw.
das erfindungsgemäße Verfahren
lässt sich eine
hochpräzise
Aufbringung und Verklebung von Bändern
auf Gegenständen
beispielsweise mit einer Genauigkeit von 5/10 mm selbst bei der
Beklebung komplizierter Konturen und/oder Kanten erzielen, wobei
das Band im Wesentlichen spannungs- und verzugsfrei und ohne Verwandern
des Bandes auf den Gegenständen
angebracht werden kann.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Bandaufnahmeeinrichtung in einem Auflagebereich
des Bandes einen im Wesentlichen zylindrischen Umfang aufweisen.
Hierdurch liegt das Band flach und verzugsfrei auf dem Auflagebereich
des Bandes auf.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Bandaufnahmeeinrichtung im Auflagebereich
des Bandes in einer Axialebene gewölbt sein. Aufgrund der Wölbung ist
es besser möglich,
bei Gegenständen
mit komplizierter Wölbung
und Oberflächengestalt
oder im Kantenbereich, das Band zuverlässiger und/oder mit höherer Flächenpressung
anzubringen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Bandaufnahmeeinrichtung im Auflagebereich
des Bandes flexibel sein. Eine solche, insbesondere in Radialrichtung
flexible Bandaufnahmeeinrichtung kann kompliziert geformten oder
gewölbten
Objektoberflächen
besser folgen und das Band auch in kleinräumig vertieften Bereichen,
denen die Bandaufnahmeeinrichtung sonst nicht folgen könnte, oder
in Kantenbereichen der Gegenstände
zuverlässig
an deren Oberfläche
andrücken.
Es wäre
jedoch auch denkbar, dass die Bandaufnahmeeinrichtung eine von der
Grundform eines Kreisbogens abweichende, an das Höhenprofil
der zu beklebenden Strecke angepasste Gestalt aufweist, durch welche
die Bandaufnahmeeinrichtung komplizierten Höhenprofilen an den mit Band
zu beklebenden Gegenständen
folgen und diese so mit Band bekleben kann.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Bandaufnahmeeinrichtung zumindest eine Bandführungseinrichtung
aufweisen. Durch Bandführungseinrichtungen,
welche vorzugsweise beiderseits der Bandaufnahmeeinrichtung vorgesehen
sind und so das Band vorzugsweise an beiden Längsseiten präzise führen, kann
die Aufbringungsgenauigkeit des Bandes deutlich erhöht werden
und eine Aufbringung des Bandes bei komplizierten Konturen gewährleistet
werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Einrichtung vorzugsweise zwei Bandführungseinrichtung
aufweisen, welche in einer Radienrichtung vorzugsweise beiderseits
der Bandaufnahmeeinrichtung gegenüber dem Auflagebereich des
Bandes vorstehen und vorzugsweise bei einliegendem Band beiderseits
mit diesem in Anlage stehen. Hierdurch kann das Band noch präziser geführt werden.
Vorteilhafterweise kann die Bandführungseinrichtung in Übergangspassung
mit geringfügigem Übermaß des Bandes
ausgeführt
sein und insbesondere auch mit leicht trapezförmigen Flanken ausgebildet
sein, um das Eingleiten des Bandes bei der Bandaufnahme und die
Bandführung
bei der Bandübertragung
auf den Gegenständen
zu verbessern.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Bandaufnahmeeinrichtung eine Bandfixierungseinrichtung
aufweisen. Durch eine solche Bandfixierungseinrichtung kann das
Band zuverlässig
durch die Bandaufnahmeeinrichtung aufgenommen und gehalten werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Bandfixierungseinrichtung eine Unterdruckeinrichtung
aufweisen. Dies stellt eine besonders zweckmäßige Bandfixierungseinrichtung
dar, da durch eine solche Unterdruckeinrichtung oder Ansaugeinrichtung
eine Vielzahl unterschiedlicher Bandtypen sehr zuverlässig gehalten und
somit verarbeitet werden kann, wobei eine solche Unterdruckeinrichtung
oder Ansaugeinrichtung bezüglich
Fixierungszeitpunkt und Freigabezeitpunkt des Bandes exakt und definiert
steuerbar ist.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Bandfixierungseinrichtung eine Formschlusseinrichtung
aufweisen. Eine solche Fixierungseinrichtung kann besonders einfach
und kostengünstig
hergestellt werden und eignet sich insbesondere für textile
Bänder
und Filzbänder.
Dabei kann eine solche Formschlusseinrichtung beispielsweise Spitzen,
Haken, Häkchen
oder eine Klettoberläche
aufweisen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Bandfixierungseinrichtung eine Adhäsionseinrichtung
aufweisen. Alternativ zur vorangegangenen Ausführungsform kann – insbesondere
für Bänder mit
einer glatten Oberfläche – auch eine
solche Adhäsionseinrichtung
einfach und kostengünstig
zum Einsatz kommen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Einrichtung vorzugsweise in einem Mittelpunkt
der kreisbogenförmigen Bandaufnahmeeinrichtung
vorzugsweise durch eine einseitige Achse geachst sein. Hierdurch
ist die Bandaufnahmeeinrichtung besonders flexible beispielsweise
an einem Roboterarm führbar
und kann gleichzeitig während
des Bandaufnahme- und -abgabevorgangs eine Rotations- oder Abrollbewegung ausführen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Achse der Einrichtung einen Drehantrieb für die Einrichtung
aufweisen. Durch einen solchen Drehantrieb kann die Bandaufnahmeeinrichtung
aktiv und kontrolliert gedreht werden und dadurch beispielsweise
der Zug bei Bandaufnahme und Bandabgabe genauer vorgegeben werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann durch den Drehantrieb das Band auf die Bandaufnahmeeinrichtung
im Wesentlichen zugfrei aufnehm- und/oder von dieser zugfrei abrollbar
sein. Durch eine solche zugfreie Arbeitsweise kann eine Dehnung,
ein Verwandern oder Verkriechen des Bandes vermieden werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann durch den Drehantrieb das Band auf die Bandaufnahmeeinrichtung
im Wesentlichen verzugfrei aufnehm- und/oder von dieser verzugfrei
abrollbar sein. Durch eine solche verzugfreie Arbeitsweise kann
eine Verformung und Querschnittveränderung oder Faltenbildung
des Bandes vermieden werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Bandaufnahmeeinrichtung weiterhin eine Endfixierungseinrichtung
aufweisen. Durch eine Endfixierungseinrichtung kann das Band besonders
zuverlässig
an der Bandaufnahmeeinrichtung gehalten und fixiert werden. Hierfür sind prinzipiell
insbesondere dieselben Einrichtungen denkbar wie sie im Zusammenhang
mit der Bandfixierungseinrichtung des Banderfassungsabschnitts zur
Erfassung des Bandanfangs bereits diskutiert wurden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Einrichtung weiterhin eine Klebemittelaufbringungseinrichtung
zur Aufbringung von Klebemittel auf das Band aufweisen. Hierdurch
kann ein einfaches, kostengünstiges,
noch nicht mit Klebemittel beschichtetes Band zum Einsatz kommen,
wodurch sich Auswahl und Verfügbarkeit
der Bänder
deutlich vergrößert. Des
weiteren kann das Spektrum an Klebemitteln erweitert werden und
so z. B. der Einsatz von Schmelzklebestoffen, Klebstoffen mit kurzer
offener Zeit oder geringer chemischer Stabilität ermöglicht werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Einrichtung weiterhin eine Klebemittelaufbringungseinrichtung
zur Aufbringung von Klebemittel auf die Gegenstände aufweisen. Auch hierdurch
kann – wie
in der vorangegangenen Ausführungsform – ein einfaches,
noch nicht mit Klebemittel beschichtetes Band zum Einsatz kommen,
wodurch sich Auswahl und Verfügbarkeit
der Bänder
deutlich vergrößert. Des
weiteren kann das Spektrum an Klebemitteln erweitert werden und
so z. B. der Einsatz von Schmelzklebstoffe, Klebstoffe mit kurzer
offener Zeit oder geringer chemischer Stabilität ermöglicht werden. Außerdem kann
durch Aufbringung des Klebemittels direkt auf dem Gegenstand häufig eine
höhere
Klebkraft erzielt werden, wobei auch ein besonders schnell abbindendes
Klebemittel zum Einsatz kommen und so das Band besonders präzise und
verwanderungsfrei gehalten werden kann. Des weiteren wäre es denkbar, Zwei-Komponenten-Klebesysteme
zum Einsatz zu bringen, bei denen entweder das Band bereits mit
einer Klebstoff-Komponente vorbeschichtet ist oder – entsprechend
der vorgenannten Ausführungsform – vor Aufbringung
des Bandes auf dem Gegenstand beschichtet wird. Die zweite Klebstoffkomponente kann
dann auf den Gegenständen
ausgebracht werden. Hierdurch lässt
sich eine besonders zuverlässige,
halt- und belastbare Verklebung erzielen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann Klebemittelaufbringungseinrichtung eine Klebstoffausdüsungseinrichtung
oder eine Klebstoffaufsprüheinrichtung
aufweisen. Hierdurch lässt
sich das Klebemittel besonders effizient und kostengünstig aufbringen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann das Band ein Adhäsivklebemittel oder ein Haftklebemittel
und vorzugsweise eine das Klebemittel abdeckende Trägerfolie
aufweisen. Ein solches Adhäsivklebemittel
oder ein Haftklebemittel kann beispielsweise durch einen Spezialhersteller
bereits auf einem vorkonfektionierten Band aufgebracht werden, so
dass die Verarbeitung eines solchen Bandes besonders einfach, schnell
und mit kostengünstigeren
Maschinen auszuführen
ist, da der Schritt der Klebemittelaufbringung während der Verarbeitung des
Bandes entfallen kann, wobei die Trägerfolie das Klebemittel bis
zur Verarbeitung abdecken kann.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Einrichtung eine Rollenaufnahmeeinrichtung
zur Aufnahme eines rollenkonfektionierten Bandes aufweisen. Die
Verarbeitung rollenkonfektionierter Bänder ist besonders kostengünstig und
effizient. Durch eine Rollenaufnahmeeinrichtung können derartig
konfektionierte Bänder
zuverlässig
verarbeitet werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Einrichtung eine Bandschneideinrichtung aufweisen
durch welche das vorzugsweise rollenkonfektionierte Band durchtrennbar ist.
Durch eine solche Bandschneideinrichtung kann das rollenkonfektionierte
Band vorzugsweise vor dessen Aufnahme auf die Bandaufnahmevorrichtung vorzugsweise
automatisch durchtrennt werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Einrichtung eine Bandschneideinrichtung aufweisen
durch welche das Band ohne Durchtrennung der Trägerfolie durchtrennbar ist.
Durch eine solche Bandschneideinrichtung, die die Trägerfolie
unversehrt lässt,
kann ein rollenkonfektioniertes Band mit Trägerfolie besonders vorteilhaft
verarbeitet werden, da die Trägerfolie bei
der Aufnahme des Bandes zurückbleibt
und das Band so ohne einen weiteren Abziehschritt der Trägerfolie
verarbeitet werden kann.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Einrichtung weiterhin eine Trägerfolientransporteinrichtung
und/oder eine Trägerfolienaufwickeleinrichtung
aufweist. Eine solche Ausführungsform
kann insbesondere mit der vorgenannten Bandschneideinrichtung, die
die Trägerfolie
unversehrt lässt,
kombiniert werden und erlaubt es so, den Transport des aufzunehmenden
Bandes durch die Bandaufnahmevorrichtung besonders einfach vorzunehmen
und das Band durch Transport und vorzugsweise Aufwickeln der Trägerfolie
in die vorbestimmte Aufnahmeposition des Bandes durch die Bandaufnahmeeinrichtung
zu bewegen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann das Band ein aufschmelzbares Klebemittel aufweisen.
Der Einsatz eines solchen aufschmelzbaren Klebemittels ermöglicht eine
besonders haltbare und belastbare Verklebung ohne „kalten
Fluss", wobei die
offene Zeit sehr genau kontrolliert werden kann und so das Band
ohne Verzug und Verwandern auf die Gegenstände aufgebracht werden kann.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann das Band ein physikalisch, vorzugsweise energetisch
aktivierbares Klebemittel aufweisen. Diese Ausführungsform umfasst Klebemittel,
die beispielsweise durch elektromagnetische Strahlung, insbesondere
u. a. durch Infrarot, UV-Licht, Mikrowellen, Magnetfelder, elektrische
Energie aber auch durch Wärme,
Druck, Vibration oder Ultraschall entweder verarbeitbar gemacht
werden und/oder zur Aushärtung
und/oder Vernetzung gebracht werden. Dabei ist es auch denkbar, Zwei-Komponenten-Klebstoffsysteme
zum Einsatz zu bringen, bei denen beispielsweise eine Aktivatorkomponente
in Mikrokapseln beispielsweise im Klebemittelfilm eingebettet ist.
Ebenso kann es zweckmäßig sein,
ein aufschmelzbares oder thermisch aktivierbares Klebemittel mit
Mikro-Partikeln mit beispielsweise hoher elektrischer Leitfähigkeit
und/oder hoher magnetischer Permeabilität auszustatten und ein solches
Klebemittel unmittelbar vor oder während des Verklebevorgangs
durch Einbringen beispielsweise von Mikrowellen, Magnetfeldern oder
elektrische Energie aufzuschmelzen oder zu aktivieren und so u.
U. bei sehr kurzen offenen Zeiten eine hochfeste, präzise, verzugs-
und verwanderungsfreie Verklebung zu erzielen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann das Band ein chemisch aktivierbares Klebemittel
aufweist. Hierfür
eignen sich beispielsweise Zwei-Komponenten-Klebstoffsysteme,
bei denen die Aktivator-Komponente beispielsweise in Mikro-Partikeln
im Klebemittelfilm eingebettet ist und beispielsweise gezielt durch
Beaufschlagung mit Druck, Ultraschall oder auf andere Weise zum
Platzen gebracht werden kann, aber auch Systeme, bei denen beispielsweise
eine Aktivatorspur auf der Oberfläche der Gegenstände vor
Andrücken des
Bandes ausgebracht wird. Durch das u. U. sehr rasche und feste Abbinden
des Klebemittels lässt sich
eine hochfeste, präzise,
verzugs- und verwanderungsfreie Verklebung zu erzielen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Einrichtung weiterhin eine Klebemittelaktivierungseinrichtung
aufweisen. Durch eine solche Klebemittelaktivierungseinrichtung kann
beispielsweise ein Klebemittel nach einer der beiden vorhergehend
beschriebenen Ausführungsformen
zum Verklebevorgang aktiviert werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann das aufzubringende Band in Längenrichtung von einer Rolle
abwickelbar sein. Dies ist eine besonders zweckmäßige Konfektionierungsform,
bei der das Band auf einer schmalen Rolle bereitgestellt wird und
entweder bereits in Verarbeitungslänge vorgeschnitten ist oder
während
der Verarbeitung in der Einrichtung durch eine Bandschneideinrichtung
geschnitten wird.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann das aufzubringende Band in Breiterrichtung von
einer Rolle abwickelbar sein. Hierbei entspricht die Rollenbreite
vorzugsweise der Verarbeitungslänge,
wobei hier in der Regel das Band in Längsrichtung vorgeschnitten
zur Verarbeitung bereitgestellt wird.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann das Band in Verarbeitungslänge und Verarbeitungsbreite
vorkonfektioniert sein. Im Gegensatz zum Schneiden des Bandes durch eine
Bandschneideinrichtung der erfindungsgemäßen Einrichtung, die mehr Flexibilität ermöglicht, kann
durch ein solches, in Verarbeitungslänge und Verarbeitungsbreite
vorkonfektioniertes Band die Verarbeitung erleichtern und beschleunigen
und eine höhere
Präzision
beim Schneiden der Bandstücke erzielt
werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann das Band auf der Trägerfolie in eine Aufnahmeposition,
in der das Band durch die Bandaufnahmevorrichtung aufnehmbar ist,
transportierbar sein. Bei dieser Ausführungsform wird die Trägerfolie
dazu genutzt, um das Band vorzugsweise von der Konfektionierungsrolle
abzuwickeln und zur Aufnahme durch die Bandaufnahmeeinrichtung in
die exakte Aufnahmeposition zu transportieren.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Einrichtung eine Bandbereitstellungseinrichtung
aufweist, durch welche das Band zur Aufnahme durch die Bandaufnahmeeinrichtung
bereitstellbar sein. In einer solchen Bandbereitstellungseinrichtung
kann das Band beispielsweise zur Aufnahme durch die Bandaufnahmeeinrichtung
vorzugsweise flach aufgespannt oder ausgespannt werden, damit das
Band von der Bandaufnahmeeinrichtung positionsgenau übernommen
werden kann.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Einrichtung eine Mehrzahl von Bandbereitstellungseinrichtungen
aufweisen. Durch Bereitstellung zweier oder mehrerer Bandbereitstellungseinrichtungen
kann ein kontinuierliches Aufziehen der Bänder auf den Gegenständen ermöglicht werden,
da sich stets wenigstens eine Bandbereitstellungseinrichtung in
einer Einsatzposition und eine andere Bandbereitstellungseinrichtung in
einer Bestückungs-
oder Rüstposition
beispielsweise durch eine Bedienperson befinden kann.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Einrichtung eine Trägerfolienabziehvorrichtung
aufweisen. Durch eine Trägerfolienabziehvorrichtung
ist es möglich,
eine Trägerfolie,
welche bei Aufnahme des Bandes an den zur Verklebung vorgesehenen
Bandstücken
verbleibt, zuverlässig
zu entfernen. Hierfür
kommen beispielsweise mechanische Vorrichtungen mit Greifern, Nadeln
oder Klammern, Unterdruckeinrichtungen aber auch Adhäsivmittel
verwendende Einrichtungen in Betracht.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Bandaufnahmeeinrichtung mehrgängig ausgeführt sein.
Hierdurch ist es möglich,
bei einem kleineren Durchmesser der Bandaufnahmeeinrichtung größeren Bandlängen zu
verarbeiten. Dadurch können
sich u. U. auch Einsatzmöglichkeiten
oder Vorteile bei kompliziert geformten oder schwer zugänglichen
zu beklebenden Gegenstandsoberflächen
erschließen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann der Banderfassungsabschnitt eine Nadelfixierungseinrichtung
aufweisen. Durch eine Nadelfixierungseinrichtung kann der Bandanfang
bei der Bandaufnahmeeinrichtung besonders zuverlässig erfasst und in Position
gehalten werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Nadelfixierungseinrichtung vorzugsweise aus-
und einfahrbare Nadeln aufweisen. Durch eine solche Nadelfixierungseinrichtung
mit aus- und einfahrbaren Nadeln können diese beispielsweise nach
Aufsetzen der Bandaufnahmeeinrichtung auf dem Band zu dessen zuverlässiger Fixierung
die aus- und einfahrbaren Nadeln in das Band eingestoßen werden
und am Ende des Bandaufbringungsvorgangs am Gegenstand die aus-
und einfahrbaren Nadeln zur Freigabe des fixierten Bandes wieder
eingezogen werden. Dabei kann die Betätigung der aus- und einfahrbaren
Nadeln beispielsweise elektrisch, magnetisch, hydraulisch, pneumatisch,
gegebenenfalls mit Federkraftbeaufschlagung oder -unterstützung erfolgen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung können
die Nadeln entgegen der Zugrichtung des Bandes während des Bandaufnahmevorgangs
vorzugsweise um wenigstens 45°,
insbesondere um wenigstens 60° gegen
die Radierrichtung der Bandaufnahmeeinrichtung geneigt sein. Durch
diese Ausrichtung der Nadel kann das Band noch zuverlässiger in
Position gehalten und der Bandzug besser aufgenommen werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann der Banderfassungsabschnitt eine Klemmvorrichtung
aufweisen. Dies stellt eine wirkungsvolle Alternative zur vorgenannten
Nadelfixierung dar, die sich insbesondere anbietet, wenn das Band
beispielsweise mechanisch empfindlich, ausreißgefährdet oder aus anderen Gründen nicht
für die
Nadelfixierung geeignet ist oder nicht durch Nadeln perforiert werden
soll.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Einrichtung weiterhin eine Bandandrückeinrichtung
und/oder eine Bandumbörteleinrichtung aufweisen.
Durch eine zusätzliche
Bandandrückeinrichtung
und/oder eine Bandumbörteleinrichtung
kann das Band bei kompliziert geformten Gegenstandsoberflächen, strukturierten
Oberflächen,
kleinräumigen
Vertiefungen oder an Kanten, die von dem Band umklebt werden sollen, besonders
zuverlässig
aufgebracht werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Einrichtung zur Aufbringung von textilen
Bändern,
insbesondere von Filzbändern
vorgesehen und geeignet sein. Hierbei können – anders als bei Kunststoff-
oder Folienbändern – vorzugsweise
Bandschneidvorrichtung beispielsweise mit einer strukturierten Rotationsklinge,
einer Banderfassungseinrichtung mit Nadelfixierungseinrichtung und
einer Bandfixierungseinrichtung mit Unterdruck- oder Formschlusseinrichtung
ausgestattet sein und während
der Aufbringung der Bänder
auf den Gegenständen
zugfrei oder mit geringem Konstantzug gearbeitet werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann die Einrichtung über die Achse an einem Arm
einer Robotereinrichtung montierbar sein. Hierdurch ist kann die
Einrichtung besonders flexibel eingesetzt und präzise am Objekt geführt werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann das Band durch die Einrichtung vorzugsweise konturfolgend
auf den Gegenständen
aufrollbar sein. Hierbei kann das Band direkt durch die Einrichtung
zu dem mit einem aufzuziehenden Band zu versehenden Gegenstand hinbewegt und
in eine kontinuierlichen Bewegungsführung am vorzugs- aber nicht
notwendigerweise während
des Bandaufbringungsvorgangs ortsfesten Gegenstand beispielsweise
mittels eines Roboterarms entlanggerollt und dabei an diesen aufgebracht
werden.
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Hinsichtlich
des erfindungsgegenständlichen Verfahrens
wie im unabhängigen
Verfahrensanspruch 44 beansprucht, sind weitere Gestaltungsformen
und Weiterentwicklungen denkbar, deren wichtigste exemplarisch herausgegriffen
und in den abhängigen
Verfahrensansprüchen
niedergelegt sind, und die im Folgenden kurz erläutert werden, wobei alle Merkmale
der vorangegangenen Vorrichtungsansprüche mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kombiniert
werden und zur Anwendung kommen können.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann das Band vor dem Erfassen und Aufnehmen geschnitten
werden. Hierdurch kann das Band einfacher und rationeller verarbeitet
werden, ohne dass ein Bandschneiden am Gegenstand erforderlich wird
oder ein vorgeschnittenes Band bereitstehen muss.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann vor dem Abrollen und Übertragen des Bandes von der
Bandaufnahmeeinrichtung auf die Gegenstände ein Klebemittel auf das Band
aufbringbar sein. Dieses Vorgehen bietet den Vorteil, dass kein
vorbeschichtetes Band erforderlich ist und dass ein größeres Spektrum
an Klebemitteln zum Einsatz kommen kann, wie sie bereits weiter oben
an anderer Stelle diskutiert wurden. Die Aufbringung eines Klebemittels
auf das Band kann aber auch beispielsweise in einer Bleimungsvorrichtung der
Bandbereitstellungseinrichtung schon vor dem Erfassen und Aufnehmen
des Bandes vorgenommen werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann vor dem Abrollen und Übertragen des Bandes von der
Bandaufnahmeeinrichtung auf die Gegenstände ein Klebemittel auf die
Gegenstände
aufbringbar ist. Bei dieser Verfahrensvariante kann das Klebemittel
insbesondere durch Ausdüsung
oder Aufsprühung
direkt auf den Gegenstandsoberflächen
aufgebracht werden. Auf diese Weise kann auch eine Klebemittel-Zweitkomponente vorteilhaft
zum Einsatz gebracht werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann nach dem Übertragen
des Bandes auf die Gegenstände
das Band vorzugsweise durch eine Andruck- und/oder Umbörteleinrichtung
an die Gegenstände
andrückbar
ist. Durch einen auf die Übertragung
nachfolgenden Andruck- und/oder Umbörtelschritt kann das Band besonders zuverlässig und
ohne das Erfordernis von beispielsweise manuellen Nacharbeiten endmontiert
werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann nach dem Übertragen
des Bandes auf die Gegenstände
das Klebemittel des Bandes aktivierbar ist. Durch Durchführung eines Klebemittelaktivierungsschrittes,
welcher kurz vor, insbesondere aber nach dem Übertragen des Bandes stattfinden
kann, kann das Band besonders haltbar und zuverlässig, verkriechungs- und verwanderungssicher
mit der Gegenstandsoberfläche
verbunden werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann das Band entgegen der Aufrollrichtung abrollbar
ist. Hierdurch lässt
sich das Band besser verarbeiten und auf der Gegenstandsoberfläche aufbringen.
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Anhand
der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend eingehend erläutert.
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Es
zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung einer schrägperspektivischen Draufsicht
auf einen Werkzeugkopf zur automatengesteuerten Aufbringung eines
Bandes auf Gegenständen
nach einer Ausführungsform
der Erfindung;
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2 eine
schematische Darstellung einer frontalen Draufsicht auf einen Werkzeugkopf
zur automatengesteuerten Aufbringung eines Bandes auf Gegenständen nach
derselben Ausführungsform
der Erfindung wie in 1;
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3 eine
schematische Darstellung eines an einem Roboterarm montierten Werkzeugkopfes zur
automatengesteuerten Aufbringung eines Bandes auf Gegenständen nach
derselben Ausführungsform
der Erfindung wie in 1.
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Aus
den Darstellungen der 1, 2 und 3 ersieht
man einen zur Montage an einem Roboterarm vorgesehenen Werkzeugkopf
zur automatengesteuerten Aufbringung eines Bandes auf Gegenständen nach
einer beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung. Der Werkzeugkopf stellt hinsichtlich seiner Grundform
eine einseitig geachste zylindrische Scheibe dar, welche die Auflagefläche der Bandaufnahmeeinrichtung 1 für das aufzubringende Band
bildet. Die zylindrische Scheibe wird an Deckel- und Bodenfläche durch
in Radierrichtung geringfügig – vorzugsweise
etwas weniger als die Dicke des aufzubringenden Bandes – über die
zylindrische Auflagescheibe für
das Band überstehende
Führungsscheiben,
die sich mit dem einliegenden Band beidseitig in Anlage befinden,
vorzugsweise in Übergangspassung
mit geringfügigem Übermaß des Bandes,
und dieses so exakt positionieren und führen, begrenzt. Vorteilhafterweise
kann die Bandführung auch
mit leicht trapezförmigen
Querschnitt ausgebildet sein, um Eingleiten des Bandes bei der Bandaufnahme
und Bandführung
bei der Bandübertragung auf
den Gegenständen
zu verbessern.
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In
einer Position der scheibenförmigen Bandaufnahmeeinrichtung 1 befindet
sich ein Banderfassungsabschnitt 2 in dem sich – in die
zylindrische Scheibe eingelassen – eine Nadelfixierungseinrichtung 7 mit
entgegen der Rotationsrichtung der Scheibe bei Aufnahme des Bandes
gerichteten Nadeln, welche beispielsweise elektrisch, magnetisch, hydraulisch,
pneumatisch, gegebenenfalls mit Federkraftunterstützung oder
Federkraftbeaufschlagung aktiv betätigt werden können. Zur
Erfassung und Fixierung des Bandanfangs bei Aufnahme des Bandes werden
die Nadeln der Nadelfixierungseinrichtung 7 bei angedrücktem Werkzeugkopf
schräg
in das Band eingestoßen
und dieses so zuverlässig
festgelegt, bevor der Werkzeugkopf auf dem Band abrollt und dieses
so entlang der Umfangsstrecke der Bandaufnahmeeinrichtung 1 auflegt.
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Entlang
der Umfangsstrecke der Bandaufnahmeeinrichtung 1 befinden
sich Ansaugöffnungen 4,
an die z. B. zentral über
die Dreh- und Befestigungsachse 5 des Werkzeugkopfes ein
zeitlich gesteuerter Unterdruck angelegt werden kann, um das Band
nach dessen Aufnahme in die Bandaufnahmeeinrichtung 1 zuverlässig an
der Bandauflagefläche der
Bandaufnahmeeinrichtung 1 festzulegen oder von dieser freizugeben.
In einem Bereich, in dem das Bandende nach dem Aufwickeln zuliegen
kommt, befinden sich die Ansaugöffnungen 4 in
einem geringeren Abstand und bilden so eine Endfixierungseinrichtung 6 für das auf
den Gegenständen
aufzubringende Bandstück,
um so das freie Bandende besonders sicher zu halten.
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Ein
Werkzeugkopf, wie vorangegangen beschrieben, kann beispielsweise
an einem automatengesteuerten Roboterarm Verwendung finden, wo er über die
bereits zuvor erwähnte
Achse 5 drehsteuerbar mit dem Roboterarm verbunden ist.
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Die
Aufbringung des Bandes am Beispiel einer Filzbandbeklebung kann
dabei beispielsweise folgendermaßen erfolgen: Das aufzubringende
Filzband, welches einseitig mit einem Adhäsivklebstoff vorbeschichtet
und mit einer Träger-
und Releasefolie versehen ist, wird rollenkonfektioniert bereitgestellt
und auf eine Rollenaufnahmeeinrichtung aufgespannt. Das Bandende
des Filzbandes wird von der Rolle abgerollt über die Bandbereitstellungseinrichtung
geführt
und in eine Trägerfolienwickeleinrichtung
eingespannt.
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Daraufhin
wird das Filzband – ohne
Durchtrennung der Trägerfolie – durch
eine Bandschneideeinrichtung ein erstes Mal geschnitten, um eine
Verarbeitungslänge
durch die Trägerfolienwickeleinrichtung
weitertransportiert und sodann auf die vorbestimmte Länge des
aufzubringenden Bandstücks – ohne Durchtrennung
der Trägerfolie – durch
eine Bandschneideeinrichtung ein weiteres Mal geschnitten. Das durchtrennte
Band liegt somit – noch
mit der unter Zugspannung befindlichen Trägerfolie verbunden – auf der
Bandbereitstellungseinrichtung.
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Nachfolgend
setzt der Werkzeugkopf mit dem Banderfassungsabschnitt 2 auf
einem Endabschnitt des Filzbandes auf und stößt die Nadeln der Nadelfixierungseinrichtung 7 in
das Filzband, um dieses sicher zu erfassen und zu fixieren. Hierauf
rollt der Werkzeugkopf mit aktivierter Ansaugeinrichtung über dem
Filzband ab und nimmt dieses so in der Bandaufnahmeeinrichtung 1 präzise zwischen
den Bandführungen 3 auf.
Dabei bleibt die Trägerfolie
in der Bandbereitstellungseinrichtung zurück und ermöglicht so, dass das Filzband
durch Aufwickeln der Trägerfolie
auf die Trägerfolienwickeleinrichtung
in der Bandbereitstellungseinrichtung um eine Verarbeitungslänge weitertransportiert
und erneut geschnitten werden kann. Nach Aufnehmen des Filzbandes
liegt dieses mit der offenen Adhäsionskleberseite
nach außen
um den Werkzeugkopf und wird durch Unterdruck und Nadelfixierungseinrichtung
in Position gehalten.
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Der
Werkzeugkopf mit dem aufgenommenen Bandstück wird daraufhin durch den
Roboterarm zum Werkstück,
dem mit einem aufzuziehenden Filzband zu versehenden Gegenstand,
verschwenkt und auf diesem in einer Startposition für den Aufzug
des Filzbandes aufgesetzt. Danach rollt der Werkzeugkopf auf einer
exakt vorgegebenen Spur am Werkstück entlang und drückt dabei
das Filzband am Werkstück
exakt an, so dass jenes fest mit dem Werkstück verklebt wird. Gegen Ende
des Verklebungsvorgangs, vor Abheben des Werkzeugkopfes vom Werkstück, werden
die Nadeln aus dem Filzband zurückgezogen.
Nachfolgend kann dann noch eine Andruck- oder Umbörteleinrichtung beispielsweise
durch eine oder mehrere hochelastische Elastomerwalzen aufweisende
Einrichtung zum vollständigen
Anpressen des Bandes zum Einsatz kommen.
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- 1
- Bandaufnahmeeinrichtung
- 2
- Banderfassungsabschnitt
- 3
- Bandführungseinrichtung
- 4
- Bandfixierungseinrichtung
- 5
- Achse
- 6
- Endfixierungseinrichtung
- 7
- Nadelfixierungseinrichtung