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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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Die
DE 41 92 274 C2 offenbart ein Lackierverfahren basierend auf einem Informationsspeichermedium, welches eine Mehrzahl Speicherbereiche umfasst. Diese dienen jeweils zum Speichern der Information über ein Objekt und der Information über andere Objekte, die sich entlang der Fertigungslinie in einem vorbestimmten Abstandsbereich stromaufwärts des einen Objektes befinden.
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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 wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
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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. Mittels einer Steuervorrichtung für einen Lackierroboter kann das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden, 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 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 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.