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Hintergrund der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lackierung von Bauteilen durch
Verwendung eines Lackierroboters, der von einer Grundposition in
eine Arbeitsposition überführbar ist
und umgekehrt, wobei die Bauteile in der Arbeitsposition nacheinander
von dem Lackierroboter lackiert werden und der Lackierroboter zur
Lackierung eines Bauteils gemäß einem vorgegebenen
Roboterprogramm angesteuert wird, dass durch Verwendung von Daten,
die dem Bauteil zugeordnet sind, ausgeführt wird, wobei für eine Lackierung
eines nachfolgenden Bauteils diese Daten durch Daten ausgetauscht
werden, die dem nachfolgenden Bauteil zugeordnet sind.
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Bei
der Lackierung von Bauteilen aus polymeren Substraten, beispielsweise
Kunststoffstoßfängern für die Autoindustrie,
werden üblicherweise
Lackierroboter zur Beschichtung eingesetzt, wobei die zu lackierenden
Bauteile in der Regel auf Warenträgern einer üblichen Fördereinrichtung angeordnet sind.
Hierbei arbeiten die Lackierroboter einen Warenträger nach
dem anderen ab, derart, dass sie die jeweils auf den einzelnen Warenträgern angeordneten
Bauteile nacheinander, also einen nach dem anderen lackieren.
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Es
ist bekannt, dass nach Lackierung jedes einzelnen Bauteils oder
einer Gruppe von Bauteilen, die beispielsweise auf einem Warenträger positioniert
sind, der Lackierroboter, ausgehend von einer Arbeitsposition, in
eine Grundposition fährt
bzw. in diese überführt wird.
In dieser Grundposition muss der Lackierroboter die Daten für ein nachfolgend
zu lackierendes Bauteil oder für
eine Gruppe von nachfolgend zu lackierenden Bauteilen übernehmen,
die beispielsweise auf einem nachfolgenden Warenträger angeordnet
sind, um insbesondere die Daten des vorherigen, bereits lackierten
Bauteils bzw. der bereits lackierten Bauteilgruppe auszutauschen,
so dass das Roboterprogramm nach Maßgabe der für das nächste Bauteil bzw. für die nächste Bauteilgruppe
bereitgestellten Daten ausgeführt
werden kann. Dies geschieht bekanntermaßen insbesondere auch dann,
wenn Warenträger
und Bauteile mit ein und denselben Daten kontinuierlich aufeinanderfolgen.
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Durch
den Fahrweg von der Arbeitsposition in die Grundposition und zurück entstehen
jedoch Verlustzeiten, in denen der Lackierroboter nicht lackieren
bzw. einen Beschichtungsprozess ausführen kann. Ferner entsteht
eine Verlustzeit durch die Übertragung
der Daten bzw. den Datenaustausch, und zwar während der Roboter in der Grundposition
steht und die Daten übertragen
werden. Während
dieser Zeit kann der Roboter ebenfalls keine Lackierung bzw. einen
Beschichtungsprozess vornehmen bzw. fortführen.
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Ferner
entstehen durch diesen bekannten Start/Stop-Betrieb Verwirbelungen
der die jeweils verwendete Lackierkabine durchströmenden Luft, einhergehend
mit einem diskontinuierlichen Farbnebelanfall in der Lackierkabine.
Zudem bringen die zum Anfahren der Grundposition bzw. der Arbeitsposition
erforderlichen Fahrwege bzw. die Wartezeiten einen hohen Energieeinsatz
mit sich. Schließlich werden
die Lackierroboter infolge der erforderlichen Fahrwege, insbesondere
auch infolge des Start/Stop-Betriebs einer hohen dynamischen Belastung
ausgesetzt, einhergehend mit einer hohen Verschleißneigung.
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Zugrundeliegende Aufgabe
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Lackierung
von Bauteilen durch Verwendung eines Lackierroboters anzugeben,
mit dem durch den Datenaustausch verbundene Nachteile, insbesondere
hohe Verlustzeiten weitestgehend vermieden werden.
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Erfindungsgemäße Lösung
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Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß mit dem eingangs
genannten Verfahren zur Lackierung von Bauteilen durch Verwendung
eines Lackierroboters gelöst,
bei dem der Austausch der Daten vorgenommen wird ohne den Lackierroboter
von der Arbeitsposition in die Grundposition zu überführen. Der Lackierroboter (16)
verfährt
somit im Wesentlichen direkt vom Endpunkt eines Bauteils zum Anfangspunkt eines
nachfolgenden Bauteils entsprechend der Daten eines vorgegebenen
Roboterprogrammes.
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Erfindungsgemäß erfolgt
also der Austausch von Daten, die einem zu lackierenden Bauteil
zugeordnet sind, durch Daten, die einem nachfolgend zu lackierenden
Bauteil zugeordnet sind, das insbesondere kein unmittelbar nachfolgendes
Bauteil sein muss, ohne den Lackierroboter von der Arbeitsposition
in die Grundposition zu überführen.
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Die
den jeweiligen zu lackierenden Bauteilen zugeordneten Daten benötigt das
erfindungsgemäße Roboterprogramm
zur Ausführung,
wobei das Programm bevorzugt während
der Ausführung
auf die Daten zugreift, die in bekannter Weise unter Verwendung
von üblichen
Speichermedien abgespeichert sein können. Bei den Daten handelt
es sich um sämtliche
Daten, insbesondere in Form von Steuerdaten, die das Roboterprogramm
zur Steuerung sämtlicher an
dem Roboter für
die Lackierung des Bauteils bereitgestellten Funktionen bzw. Vorrichtungen,
wie beispielsweise einem Applikationsgerät in Form eines Rotationszerstäubers, benötigt, und
die dazu dienen, eine an das jeweilige Bauteil, dem die Daten zugeordnet
sind, angepasste Lackierung vorzunehmen.
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Durch
die erfindungsgemäße Lösung kann der
Lackierroboter den Austausch der Daten parallel, während des
laufenden Lackierprozesses ausführen, so
dass nur noch Verlustzeiten in Form von Pausen, beispielsweise für Farbwechsel
oder Reinigung eines Zerstäubers
notwendig sind, was dann vorzugsweise in der Grundposition erfolgt.
Die bekannte Lücke
zwischen der Lackierung beispielsweise einer Gruppe von Bauteilen,
die auf einem Warenträger
positioniert sein können,
und der Lackierung einer weiteren Gruppe von Bauteilen, die auf
einem nachfolgenden Warenträger
positioniert sein können,
entfällt – also die
bekannte Lücke,
in welcher der Lackierroboter in eine Grundposition fährt, neue
Daten erhält,
aus der Grundposition wieder herausfährt und erst dann wieder den
Lackierungs-Beschichtungsprozess
weiterführen
kann.
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Erfindungsgemäß können somit
die bei bekannten Lösungen
infolge der Überführung des
Lackierroboters in die Grundposition bzw. aus der Grundposition
zurück
in die Arbeitsposition entstehenden Verlustzeiten minimiert oder
ganz vermieden werden. Erfindungsgemäß kann der Lackierroboter ohne
Wartezeit bzw. Pausenzeit kontinuierlich ein Bauteil nach dem anderen
lackieren, einhergehend mit einer sehr hohen Lackierleistung für die jeweilige Lackieranlage.
Insbesondere entfallen auch die durch das Warten während der
Datenübertragung bzw.
des Datenaustauschs bedingten Verlustzeiten. Erfindungsgemäß werden
Kapazitätsverluste
der Lackierleistung des Lackierroboters und damit einer gesamten
Lackieranlage reduziert, die eine Vielzahl von Lackierrobotern verwenden
kann, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
zur Lackierung von Bauteilen vorgesehen sind. Mit der Reduzierung
der Verlustzeiten für
den Datenaustausch wird die zur Beschichtung bzw. Lackierung zur
Verfügung
stehende Zeit vergrößert und
dadurch die gesamte effektive Roboter- und Lackieranlagenlaufzeit
reduziert. Als Folge verringert sich der Energieverbrauch für den Betrieb
der Lackierroboter und insbesondere der gesamten eingesetzten Lackieranlage.
Mit der Reduzierung der Laufzeiten für die Lackierroboter bzw. die Lackieranlage
verringert sich auch der durch den Betrieb entstehende Verschleiß.
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Ferner
werden durch die erfindungsgemäße Lösung die
durch den bekannten Start/Stop-Betrieb entstehenden
Verwirbelungen der die jeweils verwendete Lackieranlage bzw. Lackierkabine
durchströmenden
Luft vermieden, so dass ein diskontinuierlicher Farbnebelanfall
erfindungsgemäß wirksam vermieden
wird. Der gegenüber
bekannten Lösungen
erforderliche hohe Energieeinsatz wird deutlich reduziert, und durch
den erfindungsgemäßen Wegfall der
Fahrwege von der Arbeitsposition in die Grundposition und von der
Grundposition in die Arbeitsposition während des laufenden Lackierbetriebs
wird die Verschleißneigung
des Lackierroboters erfindungsgemäß deutlich verringert, insbesondere
durch den Wegfall der durch bekannten Start/Stop-Betrieb erzeugten
hohen dynamischen Belastungen.
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Erfindungsgemäß lackiert
der Lackierroboter in einer Art Schleife und arbeitet jeweils ein
Bauteil ohne Unterbrechung nach dem anderen ab. Bei Einsatz einer
Fördereinrichtung
mit Warenträgern,
wobei ein Bauteil oder mehrere Bauteile auf dem Warenträger angeordnet
ist, arbeitet der Lackierroboter jeweils einen Warenträger und
die darauf befindlichen Bauteile ohne Unterbrechung nach dem anderen
ab. Den Ablauf den der Lackierroboter dabei an den Bauteilen durchführt wird
durch das Roboterprogramm vorgegeben, wobei der Bewegungsablauf
des Lackierroboters bevorzugt durch ein Roboterbahnprogramm vorgegeben
sein kann, das vorzugsweise in das Roboterprogramm integriert sein
kann. Auch bei einer Änderung
der Bauteilgeometrie und somit des Roboterbahnprogramms erfolgt
die Übertragung
der neuen Daten während
des parallel laufenden Lackierungs-Beschichtungsprozesses.
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Bevorzugt
sind ein Teil der dem Bauteil zugeordneten Daten Bahnablauf-Daten
für einen
für das Bauteil
vorgesehenen Bahnablauf des Lackierroboters oder Farbdaten, wobei
weitere Teile der Daten bevorzugt Brushdaten und/oder Codierungsdaten sind.
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Bei
einer konkreten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die mittels
des erfindungsgemäßen Verfahrens
lackierbaren Bauteile Kunststoffstoßfänger für Fahrzeuge. Die Erfindung betrifft
ferner einer Steuervorrichtung für
einen Lackierroboter, mit der insbesondere das erfindungsgemäße Verfahren
durchgeführt
werden kann, wobei der Lackierroboter von einer Grundposition in
eine Arbeitsposition überführbar ist
und umgekehrt, und der dafür
vorgesehen ist, eine Vielzahl von Bauteilen in der Arbeitsposition
nacheinander zu lackieren, wobei die Steuervorrichtung dazu ausgebildet
ist, den Lackierroboter zur Lackierung eines Bauteils gemäß einem
vorgegebenen Roboterprogramm anzusteuern, wobei das Roboterprogramm
durch Verwendung von Daten, die dem zu lackierenden Bauteil zugeordnet
sind, ausführbar
ist, und die ferner dazu ausgebildet ist, diese Daten durch Daten
auszutauschen, die einem nachfolgenden zu lackierenden Bauteil zugeordnet
sind, wobei die Steuervorrichtung dazu ausgebildet ist, den Austausch
der Daten vorzunehmen ohne den Lackierroboter von der Arbeitsposition
in die Grundposition zu überführen.
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Mittels
der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
kann ein Lackierroboter ohne die oben beschriebene nachteilige Überführung von
der Arbeitsposition in die Grundposition bzw. von der Grundposition
zurück
in die Arbeitsposition eine Vielzahl von Bauteilen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
lackieren.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der beigefügten
Zeichnung näher
erläutert.
Es zeigt 1 ein schematisches Diagramm zur Erläuterung
eines Ausführungsbeispiels des
erfindungsgemäßen Verfahrens,
bei dem eine Vielzahl von Bauteilen 10, die in Form eines
Stoßfängers aus
PP EPDM ausgebildet sind, mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens
in Wagenfarbe lackiert werden.
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Nach
Herstellung der Bauteile 10 durch einen Spritzgussprozess
zur Herstellung von Formteilen werden die Bauteile 10 einem
Lackierprozess zugeführt.
Hieran schließt
sich die Positionierung der Bauteile 10 auf Warenträgern 12 an,
die an einer nicht näher
dargestellten Fördereinrichtung
angebracht sind. Über
die Fördereinrichtung
erfolgt der Transport der Bauteile 10 zu einem Reinigungsprozess,
bei dem eine Reinigung und Vorbehandlung der Bauteile 10 erfolgt.
Hieran schließt
sich die Lackierung der Bauteile 10 bzw. die Lackierung
der Bauteil-Oberflächen
innerhalb einer Lackierkabine 14 an, die in 1 näher dargestellt
ist.
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Der
in 1 schematisch dargestellte Lackierroboter 16 innerhalb
der Lackierkabine 14 lackiert in einer Arbeitsposition 18 ohne
Unterbrechung die Bauteil-Oberflächen
der auf den Warenträgern 12 positionierten
Bauteile 10. Hierzu werden die Warenträger 12 und somit die
Bauteile 10 über
die nicht näher
dargestellte Fördereinrichtung
dem Lackierroboter 16 vorzugsweise kontinuierlich zugeführt.
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Die
Bereitstellung der Daten zur Lackierung des jeweils nachfolgenden
Warenträgers 12 und
des darauf befindlichen Bauteils 10, also der Daten, die dem
Bauteil 10 des nachfolgenden Warenträgers 12 erfindungsgemäß zugeordnet
sind, bzw. der Datenaustausch der Daten des vorherigen Bauteils 10 durch
diese Daten, erfolgt während
des Lackiervorganges des aktuell in Bearbeitung befindlichen Warenträgers 12 bzw.
Bauteils 10. Alternativ können auch mehrere Bauteile 10 auf
einem einzelnen Warenträger 12 positioniert
sein. Nach dem Lackier-Beschichtungsprozess erfolgt ein Trocknen
der Bauteile 10 mittels Strahlungstrocknern oder Konvektionstrocknern
(nicht näher
dargestellt).
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, das
einen parallelen Datentausch ermöglicht,
muss eine in 1 schematisch gestrichelt dargestellte Grundposition 20 zum
Datenaustausch nicht mehr extra angefahren werden, so dass der Lackierroboter 16 unterbrechungsfrei
beschichten kann. Das bekannte Anfahren der Grundposition 20 nach
Abschluss der Lackierarbeiten an jedem einzelnen Warenträger 12 entfällt, einhergehend
mit einer Vermeidung von nachteiligen Verlustzeiten für die Überführung von
der Arbeitsposition 18 in die Grundposition 20 und
von der Grundposition 20 zurück in die Arbeitsposition 18,
wie oben näher
dargelegt. Die Grundposition 20 wird erfindungsgemäß von dem
Lackierroboter 16 nur noch dann angefahren bzw. eingenommen,
wenn Wartungsarbeiten oder Nebenprozesse, wie beispielsweise ein
Farbwechsel oder eine Zerstäuberreinigung,
erforderlich sind.
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Die
Ansteuerung des Lackierroboters 16 erfolgt über eine
erfindungsgemäße Steuervorrichtung (nicht
näher dargestellt),
die insbesondere dazu ausgebildet ist, den Austausch der Daten vorzunehmen ohne
den Lackierroboter 16 von der Arbeitsposition 18 in
die Grundposition 20 zu überführen. Die Steuervorrichtung
kann an dem Lackierroboter 16 angebracht sein. Sie kann
aber auch Teil einer zentralen Anlagensteuerung einer Lackieranlage
sein, die eine Vielzahl von Lackierrobotern 16 aufweist,
die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
Bauteile 10 lackieren.