DE102007003981A1

DE102007003981A1 - Reinigungsanlage

Info

Publication number: DE102007003981A1
Application number: DE102007003981A
Authority: DE
Inventors: Alois Stoiber; Gottfried Memmer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2007-01-26
Filing date: 2007-01-26
Publication date: 2008-07-31
Anticipated expiration: 2027-01-27
Also published as: DE102007003981B4

Abstract

Eine Reinigungsanlage für Schweißgeräteteile (6) und insbesondere für Schweißzangen enthält erfindungsgemäß eine in einer abgeschlossenen Reinigungskabine (2) untergebrachte Halterung (5) für das zuvor von der zugeordneten Schweißgeräteeinheit demontierte Schweißgeräteteil (6) und einen ebenfalls in der Reinigungskabine eingeschlossenen Mehrachsroboter (3) einschließlich mindestens einer robotergesteuert längs definierter Bewegungsbahnen relativ zur Halterung geführten Trockeneis-Kaltstrahldüse (4), um so das durch die Trockeneisreinigung bedingte Gefährdungspotential ohne Beeinträchtigung des Reinigungseffekts deutlich zu verringern.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reinigungsanlage für Schweißgeräteteile und insbesondere für Schweißzangen oder Schweißbrenner, beispielsweise an Schweißrobotern in automatisierten Schweißstraßen, wie sie etwa aus der DE 10 2004 063 473 A1 bekannt ist.
Bei dieser bekannten Reinigungsanlage wird ein an einem Schweißroboter montierter Schweißbrenner auf einer vorgegebenen Bewegungsbahn in einem mit Trockeneispartikeln angereicherten Luftstrahl einer Kaltstrahldüse linear verfahren, um so den Schweißbrenner unter Nutzung des kaltstrahlerzeugten Thermoschockeffekts von den anhaftenden Schweißrückständen zu befreien. Dabei lässt sich jedoch nicht ausschließen, dass die an den Schweißbrenner angrenzenden Geräteteile des Schweißroboters in den Einflussbereich der Kaltstrahldüse gelangen und dadurch gleichfalls einem Kälteschock ausgesetzt werden, so dass es zu vorübergehenden Funktionsstörungen und bei höherer Temperaturempfindlichkeit der Schweißgeräteteile sogar zu einem totalen Funktionsausfall kommen kann. Nachteilig ist auch, dass sich der erhöhte CO₂-Gehalt in der Atemluft, bedingt durch die eingestrahlten Trockeneispartikel, ungehindert ausbreiten kann und dann ein erhebliches Gesundheitsrisiko darstellt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Reinigungsanlage der eingangs genannten Art so auszubilden, dass das mit einer Trockeneis-Kaltstrahlreinigung verbundene Gefährdungspotential ohne Beeinträchtigung des Reinigungseffekts deutlich verringert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Reinigungsanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird das zu reinigende Geräteteil von der zugehörigen Schweißgeräteeinheit, also vorzugsweise die Schweißzange vom Schweißroboter getrennt und im demontierten Zustand in einer gesonderten, abgeschlossenen Reinigungskabine in eine entsprechende stationäre Halterung eingesetzt und dort mit Hilfe einer robotergeführten Trockeneis-Kaltstrahldüse von den anhaftenden Verunreinigungen, etwa Schweißspritzern und/oder Öl- oder Klebstoffrückständen, befreit. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass nur das zu reinigende Geräteteil, nicht aber auch andere und insbesondere temperaturempfindliche Bereiche der Schweißgeräteeinheit einer Kaltstrahlwirkung ausgesetzt werden, während gleichzeitig ein ungehindertes Ausbreiten des hochgradig CO₂-haltigen Luftgemisches über die Grenzen der Reinigungsstation hinaus wirksam unterbunden wird.
Aus Gründen einer rationellen Reinigungsweise empfiehlt es sich, in der Reinigungskabine mehrere Geräteteile in entsprechende, gegebenenfalls auch unterschiedliche Halterungen einzusetzen und dort einer Kaltstrahlreinigung zu unterziehen.
Ein weiterer, besonders bevorzugter Aspekt der Erfindung besteht in der Gestaltung der Kaltstrahldüse. So lässt sich durch eine divergente Strahlcharakteristik die Auftrefffläche des Kaltstrahls vergrößern und dadurch die für den Reinigungsprozess erforderliche Wegstrecke der Kaltstrahldüse und dementsprechend auch die benötigte Reinigungszeit verkürzen. In diesem Fall wird die Kaltstrahldüse vorzugsweise als Ringstrahldüse ausgebildet, so dass die Eispartikeldichte im Auftreffbereich des Kaltstrahls trotz der Strahlverbreiterung im Wesentlichen unverändert erhalten bleibt. In weiterer, vorteilhafter Ausgestaltung wird die Kaltstrahldüse als Dralldüse ausgeführt und damit der mechnische Reinigungseffekt der Trockeneispartikel insofern verbessert, als diese nicht nur senkrecht, sondern auch mit einer seitlichen Kraftkomponente auf die Verunreinigungen auftreffen und folglich nicht nur als reine Prallkörper wirken, sondern auch eine abrasive Reinigungswirkung erzielen.
Schließlich ist die Kaltstrahldüse vorzugsweise sowohl translatorisch als auch rotativ jeweils dreiachsig robotergesteuert, um auch bei geometrisch verwickelten Schweißgeräteteilen eine intensive Trockeneisreinigung zu erhalten.
Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in stark schematisierter Darstellung:
1 eine erfindungsgemäß gestaltete Schweißzangen-Reinigungsanlage; und
2a, b eine Teilansicht einer Kaltstrahldüse der in 1 gezeigten Reinigungsanlage im Bereich des Düsenauslassendes im Längs- (a) und im Querschnitt (b).
Die in den Fign. gezeigte Reinigungsanlage ist in einer abgeschlossenen, nach außen über ein Gebläse 1 entlüfteten Reinigungskabine 2 untergebracht und enthält als Hauptbestandteile einen Sechsachs-Roboter 3 mit einer an der Roboterhand befestigten Kaltstrahldüse 4, mehrere stationäre Halterungen 5.1 ... 5.3 für unterschiedliche Schweißzangen 6 sowie einen über einen Zufuhrschlauch 7 an die Kaltstrahldüse 4 angeschlossenen Trockeneis- und einen zugeordneten Druckluftbehälter 8 bzw. 9.
Zu Reinigungszwecken wird die Schweißzange 6 von dem zugehörigen Schweißroboter beispielsweise in einer automatischen Fertigungsstraße demontiert und im ausgebauten Zustand in die Reinigungskabine 2 verbracht, wo sie in einer entsprechenden Halterung 5 positioniert wird, woraufhin je nach dem zu reinigenden Schweißzangentyp ein vorbestimmter Bewegungsablauf für den Kaltstrahl-Roboter 3 aufgerufen wird, welcher diesem zuvor in einem schweißzangenspezifischen Lernprogramm eingegeben wurde. Gleichzeitig wird an der Kaltstrahldüse 4 ein erwünschtes Trockeneispartikel-/Luftgemisch ventilgesteuert eingestellt. Nach Beendigung des Reinigungsprozesses wird die Kabine 2 geöffnet und die nunmehr gereinigte Schweißzange 6 erneut in die automatische Fertigungsstraße eingebaut.
Um die Auftrefffläche des Kaltstrahls zu vergrößern, ist im Bereich des Auslassendes der Kaltstrahldüse 4 ein sich entgegen der Anströmrichtung konisch verjüngender Zentralkörper 10 (2a, 2b) angeordnet, welcher dem austretenden Trockeneis-/Luftgemisch eine divergente Strahlcharakteristik verleiht. Außerdem wirkt die Kaltstrahldüse 4 infolge des zentralen Einsatzkörpers 10 als Ringstrahldüse, so dass die Eispartikeldichte im Kaltstrahl trotz der divergenten Strahlaufweitung möglichst unverändert erhalten bleibt, und zusätzlich sind die Leitbleche 11 zwischen dem Zentralkörper 10 und der Düsenaußenwand 12 schraubenlinienförmig gewunden, wodurch der Eispartikelstrom einen Drehimpuls erhält und daher die Trockeneispartikel nicht nur als reine Prallkörper wirken, sondern infolge der rotativen Geschwindigkeitskomponente des Kaltstrahls auch einen abrasiven Reinigungseffekt auf die Schweißzange 6 ausüben.
Im Rahmen der Erfindung kann anstelle von Druckluft selbstverständlich auch ein anderes Druckgas als Trägergas für die Trockeneispartikel Verwendung finden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102004063473 A1 [0001]

Claims

Reinigungsanlage für Schweißgeräteteile, insbesondere für Schweißzangen (6), mit – einer abgeschlossenen Reinigungskabine (2), – mindestens einer in dieser angeordneten Halterung (5) für das zu reinigende Schweißgeräteteil und – einem in der Reinigungskabine eingeschlossenen Mehrachsroboter (3) einschließlich mindestens einer robotergesteuert längs definierter Bewegungsbahnen relativ zur Halterung geführten Kaltstrahldüse (4).
Reinigungsanlage nach Anspruch 1, bei der die Kaltstrahldüse (4) eine divergente Strahlcharakteristik aufweist.
Reinigungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Kaltstrahldüse (4) als Ringstrahldüse ausgebildet ist.
Reinigungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Kaltstrahldüse (4) als Dralldüse ausgebildet ist.
Reinigungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer translatorisch und rotativ jeweils dreiachsig robotergesteuerten Kaltstrahldüse (4).
Reinigungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mehreren, im Arbeitsbereich des Roboters (3) angeordneten Halterungen (5.1 ... 5.3).
Reinigungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der als Schweißgeräteteil eine zu Reinigungszwecken demontierte Schweißzange (6) eines Schweißroboters vorgesehen ist.