DE102010023578A1 - Lackieranlage zum Beschichten / Lackieren eines langgestreckten Werkstückes - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Lackieranlage zum Beschichten/Lackieren eines langgestreckten Werkstückes (14) vorgeschlagen, welches in mehrere Segmente (15, 16, 17, 18, 19) vorgegebener gleicher Länge L unterteilt ist, • wobei die Lackieranlage drei nebeneinander angeordnete, voneinander abgegrenzte Zonen aufweist, nämlich eine feststehende, mindestens einen Lackierroboter (2, 3) aufweisende Lackierkabine (1), eine sich anschließende Abdunstzone (9) und einen sich anschließenden Trockner (11), • wobei die Lackierkabine (1), die Abdunstzone (9) und der Trockner (11) jeweils mindestens die Länge L aufweisen, • wobei mindestens eine Halterung (21) das Werkstück (14) längs einer Verfahrschiene (22) derart transportiert, dass sukzessive ein schrittweiser Durchlauf der einzelnen Segmente durch die einzelnen Zonen erfolgt.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Lackieranlage zum Beschichten/Lackieren eines langgestreckten Werkstückes.
- Zum Beschichten/Lackieren eines langgestreckten Werkstückes, beispielsweise eines Rotorblattes einer Windkraftanlage, kann eine Lackierkabine eingesetzt werden, in welche das langgestreckte Werkstück vollständig eingebracht werden kann. Die Lackierkabine ist in einem solchen Fall zugleich Abdunstzone und Trockner. Im Hinblick auf die erforderliche Umluft und die erforderliche Heizenergie weist eine solche Lackieranlage eine ungünstige Energieeffizienz auf. Des Weiteren ist die Taktzeit hoch und dementsprechend die Ausbringungsmenge gering.
- Aus der
DE 10 2008 011 998 A1 ist eine Anordnung zum Beschichten von Werkstücken bekannt, wobei wenigstens ein auf einer Verfahrschiene angeordneter Lackierroboter entlang einer Verfahrrichtung bewegbar ist. Die Verfahrschiene ist ihrerseits relativ zu einem stationären Bezugspunkt parallel zu einer Arbeitsfläche bewegbar. Es ist eine Lackiervorrichtung mit zwei einander gegenüberliegenden portalähnlichen Öffnungen vorgesehen, zwischen denen ein Arbeitsbereich vorgesehen ist, wobei die Lackierkabine auf wenigstens zwei parallel zueinander angeordneten Fahrgestellen abgestützt und mit diesen gemeinsam bewegbar ist. Die bekannte Anordnung eignet sich zum Beschichten eines Werkstückes, welches länger ist als der von der Lackierkabine begrenzte Arbeitsbereich. Die Beschichtung des Werkstückes erfolgt sequentiell, wobei das Werkstück in mehrere axial aneinandergrenzende Abschnitte unterteilt wird und die Lackierkabine zur Beschichtung eines jeweiligen Abschnittes in eine Position bewegt wird, in welcher der zur Beschichtung vorgesehene Abschnitt des Werkstücks im Arbeitsbereich angeordnet ist und somit von der Lackierkabine umschlossen und mittels der Lackiervorrichtung beschichtbar ist. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optimierte Lackieranlage zum Beschichten/Lackieren eines langgestreckten Werkstückes anzugeben.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Lackieranlage zum Beschichten/Lackieren eines langgestreckten Werkstückes, welches in mehrere Segmente vorgegebener gleicher Länge L unterteilt ist,
- • wobei die Lackieranlage drei nebeneinander angeordnete, voneinander abgegrenzte Zonen aufweist, nämlich eine feststehende, mindestens einen Lackierroboter aufweisende Lackierkabine, eine sich anschließende Abdunstzone und einen sich anschließenden Trockner,
- • wobei die Lackierkabine, die Abdunstzone und der Trockner jeweils mindestens die Länge L aufweisen,
- • wobei mindestens eine Halterung das Werkstück längs einer Verfahrschiene derart transportiert, dass sukzessive ein schrittweiser Durchlauf der einzelnen Segmente durch die einzelnen Zonen erfolgt.
- Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass Energieeinsparungen von bis zu 80% bezogen auf die erforderliche Umluft und Heizenergie ermöglicht werden. Des Weiteren ergibt sich durch eine Herabsetzung der Taktzeit eine Erhöhung der Ausbringungsmenge.
- Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
- Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Seitenansicht einer Lackieranlage zum Beschichten eines langgestreckten Werkstückes, -
2 eine Frontansicht einer Lackieranlage zum Beschichten eines langgestreckten Werkstückes, -
3 ein zu beschichtendes langgestrecktes Werkstück, -
4 –10 einzelne Arbeitsschritte zum Beschichten des langgestreckten Werkstückes. - In
1 ist eine Seitenansicht einer Lackieranlage zum Beschichten eines langgestreckten Werkstückes dargestellt. Es ist eine feststehende Lackierkabine1 zu erkennen, in welcher mindestens ein Lackierroboter angeordnet ist. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei derartige Lackierroboter2 und3 vorgesehen. Vorzugsweise ist jeder Lackierroboter2 ,3 über seine Roboterbasis sowohl horizontal als auch vertikal innerhalb vorgegebener Grenzen bewegbar, wozu erste (untere) horizontale Verfahrschienen4 , zweite (obere) horizontale Verfahrschienen5 , erste vertikale Verfahrschienen6 sowie zweite vertikale Verfahrschienen7 innerhalb der Lackierkabine1 montiert sind. Auf diese Weise ist der erste Lackierroboter2 vertikal längs der Verfahrschiene6 und horizontal längs der Verfahrschienen4 ,5 beweglich. Der zweite Lackierroboter3 ist vertikal längs der Verfahrschiene7 und horizontal längs der Verfahrschienen4 ,5 beweglich. Zusammenfassend betrachtet wird die horizontale Verfahrachse daher mit einer vertikalen Verfahrachse kombiniert. - Die Lackierkabine
1 besitzt einen Eingang E für den Eintritt eines zu beschichtenden Werkstückes sowie einen gegenüberliegenden Ausgang A für den Austritt des beschichteten Werkstückes. Die Länge der Lackierkabine1 zwischen Eingang E und Ausgang A beträgt L. An den Ausgang A der Lackierkabine1 schließt sich eine Abdunstzone9 an, welche ebenfalls mindestens die Länge L aufweist. Nach der Abdunstzone9 ist ein autonomer Trockner11 , insbesondere Infrarot-Trockner, angeordnet, welcher ebenfalls mindestens die Länge L aufweist. Der Trockner9 ist längs einer horizontalen Verfahrschiene12 innerhalb vorgegebener Grenzen bewegbar. - Für die Abstützung und Halterung eines in die Lackierkabine
1 zu transportierenden Werkstückes sind vorzugsweise mehrere Halterungen21 vorgesehen, welche längs einer bodenseitigen Verfahrschiene22 bewegbar sind. - Für die Ansteuerung der Lackierroboter
2 ,3 , des Trockners11 und der das Werkstück tragenden Halterungen21 ist eine Steuer-/Regeleinrichtung24 vorgesehen, welche Ansteuersignale für diese Baukomponenten erzeugt und an diese weiterleitet. - In
2 ist eine Frontansicht einer Lackieranlage zum Beschichten eines langgestreckten Werkstückes dargestellt. Es ist der Eingang E der Lackierkabine1 zu erkennen, wobei der Lackierroboter2 im linken Bereich des Innenraums der Lackierkabine1 angeordnet ist und vertikal längs der Verfahrschiene6 sowie horizontal längs der Verfahrschienen4 ,5 in der Richtung zwischen Eingang E und Ausgang A bzw. umgekehrt beweglich ist. Der Lackierroboter3 ist im rechten Bereich des Innenraums der Lackierkabine1 angeordnet und vertikal längs der Verfahrschiene7 sowie horizontal längs der Verfahrschienen4 ,5 in der Richtung zwischen Eingang E und Ausgang A bzw. umgekehrt beweglich. Mittels der beiden Lackierroboter2 ,3 ist es möglich, ein zentral in den Eingang A der Lackierkabine1 eingeführtes und sich in Richtung zum Ausgang A erstreckendes, langgestrecktes Werkstück14 allseitig zu beschichten, insbesondere zu lackieren. - In
3 ist ein zu beschichtendes langgestrecktes Werkstück, z. B. ein Rotorblatt einer Windkraftanlage, dargestellt. Für die Beschichtung wird das langgestreckte Werkstück14 in mehrere Segmente unterteilt, beispielsweise in ein erstes Segment15 , ein zweites Segment16 , ein drittes Segment17 , ein viertes Segment18 , ein fünftes Segment19 usw. Die Länge eines jeden Segments15 ,16 ,17 ,18 ,19 entspricht der Länge L der Lackierkabine1 zwischen Eingang E und Ausgang A. - In den
4 –9 sind die einzelnen Arbeitsschritte des Prozesses zum Beschichten des langgestreckten Werkstückes dargestellt. Dabei ist die schrittweise Bewegungsrichtung des Werkstückes14 mit einem Pfeil gekennzeichnet: - • Erster Arbeitsschritt: Gemäß
4 ist das erste Segment15 des Werkstücks14 mittels der längs der Verfahrschiene22 beweglichen Halterungen21 vollständig in die Lackierkabine1 eingebracht worden und wird unter Einsatz der Lackierroboter2 ,3 beschichtet/lackiert. Nach Beendigung der Beschichtung fahren die Lackierroboter in ihre Ausgangsposition zurück und das Werkstück14 wird gleichzeitig in der gezeigten Bewegungsrichtung transportiert, so dass nunmehr das zweite Segment16 des Werkstückes vollständig in die Lackierkabine1 eingebracht ist. - • Zweiter Arbeitsschritt: Gemäß
5 ist das zweite Segment16 des Werkstücks14 mittels der längs der Verfahrschiene22 beweglichen Halterungen21 vollständig in die Lackierkabine1 eingebracht worden und wird unter Einsatz der Lackierroboter2 ,3 beschichtet/lackiert. Gleichzeitig befindet sich das erste Segment15 des Werkstückes vollständig in der Abdunstzone9 und kann abdunsten. Nach Beendigung der Beschichtung wird das Werkstück14 in der gezeigten Bewegungsrichtung transportiert, so dass nunmehr das dritte Segment17 des Werkstückes vollständig in die Lackierkabine1 eingebracht ist. - • Dritter Arbeitsschritt: Gemäß
6 ist das dritte Segment17 des Werkstücks14 mittels der längs der Verfahrschiene22 beweglichen Halterungen21 vollständig in die Lackierkabine1 eingebracht worden und wird unter Einsatz der Lackierroboter2 ,3 beschichtet/lackiert. Gleichzeitig befindet sich das zweite Segment16 des Werkstückes vollständig in der Abdunstzone9 und kann abdunsten. Das erste Segment15 befindet sich im autonomen Trockner11 und kann trocknen. Nach Beendigung der Beschichtung wird das Werkstück14 in der gezeigten Bewegungsrichtung transportiert, so dass nunmehr das vierte Segment18 des Werkstückes vollständig in die Lackierkabine1 eingebracht ist. - • Vierter Arbeitsschritt: Gemäß
7 ist das vierte Segment18 des Werkstücks14 mittels der längs der Verfahrschiene22 beweglichen Halterungen21 vollständig in die Lackierkabine1 eingebracht worden und wird unter Einsatz der Lackierroboter2 ,3 beschichtet/lackiert. Gleichzeitig befindet sich das dritte Segment17 des Werkstückes vollständig in der Abdunstzone9 und kann abdunsten. Das zweite Segment16 des Werkstückes befindet sich im Trockner11 und kann trocknen. Nach Beendigung der Beschichtung wird das Werkstück14 in der gezeigten Bewegungsrichtung transportiert, so dass nunmehr das fünfte Segment19 des Werkstückes vollständig in die Lackierkabine1 eingebracht ist. - • Fünfter Arbeitsschritt: Gemäß
8 ist das fünfte Segment19 des Werkstücks14 mittels der längs der Verfahrschiene22 beweglichen Halterungen21 vollständig in die Lackierkabine1 eingebracht worden und wird unter Einsatz der Lackierroboter2 ,3 beschichtet/lackiert. Gleichzeitig befindet sich das vierte Segment18 des Werkstückes vollständig in der Abdunstzone9 und kann abdunsten. Das dritte Segment17 des Werkstückes befindet sich im Trockner11 und kann trocknen. Nach Beendigung der Beschichtung wird das Werkstück14 in der gezeigten Bewegungsrichtung transportiert, so dass nunmehr das fünfte Segment19 des Werkstückes vollständig aus der Lackierkabine1 ausgebracht ist. - • Sechster Arbeitsschritt: Gemäß
9 befindet sich das fünfte Segment19 des Werkstückes vollständig in der Abdunstzone9 und kann abdunsten. Das vierte Segment18 befindet sich im Trockner11 und kann trocknen. Im nächsten (siebten) Arbeitsschritt wird das fünfte Segment19 vollständig in den Trockner11 eingebracht. Das Werkstück14 durchläuft die Lackieranlage solange, bis alle seine Segmente alle Arbeitsschritte „Beschichten/Lackieren + Abdunsten + Trocknen” durchlaufen haben und somit mittels einer Lackschicht versehen und getrocknet sind. - Abweichend von der vorstehend erläuterten Abfolge der einzelnen Arbeitschritte ist es auch möglich, die Trockenzeit eines Segmentes des Werkstückes im Trockner
11 zu verlängern, indem der autonome Trockener11 bei Transport des Werkstückes14 mit einem zu trocknenden Segment „mitwandert”.10 zeigt ein Beispiel hierzu, welches an den Arbeitsschritt gemäß6 anknüpft. Bei Vergleich der7 und10 ist zu erkennen, dass das Segment15 einer verlängerten Trockenzeit unterworfen wird, indem der Trockner11 längs seiner Verfahrschiene12 zusätzlich um eine weitere Länge L eines Segmentes verfahren wird. - Mit anderen Worten: Wird das Werkstück weiterbewegt und die Trockenzeit eines im Trockner befindlichen Segments des Werkstückes
14 ist noch nicht vollständig beendet, so folgt der Trockner11 dem entsprechenden Segment. Ist das Segment ausreichend getrocknet, so fährt der Trockner11 unabhängig vom restlichen Prozess zum nächsten zu trocknenden Segment. - Zusammenfassend die wesentlichen Eigenschaften der Lackieranlage zum Beschichten eines langgestreckten Werkstückes:
- • Das Werkstück
14 wird segmentweise lackiert, abgedunstet und getrocknet. - • Das Werkstück wird in mehreren einzelnen Schritten weiterbewegt, wobei nur bei Stillstand lackiert wird.
- • Die Lackierkabine
1 selbst wird dabei nicht bewegt. - • Zur Erweiterung des horizontalen Arbeitsbereichs, bei welchem beim Stillstehen des Werkstückes
14 lackiert werden kann, wird mindestens eine horizontale Verfahrschiene4 ,5 innerhalb der Lackierkabine11 eingesetzt. Auf diese Weise ist der horizontale Lackierbereich nicht nur auf die Reichweite des Lackierroboters beschränkt. - • Um auch den vertikale Arbeitsbereich des Lackierroboters zu erweitern (d. h. um beispielsweise die obere und die untere Position eines Roboterblattes zu erreichen), wird mindestens eine vertikale Verfahrschiene
6 ,7 innerhalb der Lackiermaschine eingesetzt. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- feststehende Lackierkabine
- 2
- erster Lackierroboter
- 3
- zweiter Lackierroboter
- 4
- erste (untere) horizontale Verfahrschiene(n)
- 5
- zweite (obere) horizontale Verfahrschiene(n)
- 6
- erste vertikale Verfahrschiene(n)
- 7
- zweite vertikale Verfahrschiene(n)
- 8
- 9
- Abdunstzone
- 10
- 11
- autonomer Trockner (Infrarot-Trockner)
- 12
- horizontale Verfahrschiene
- 13
- 14
- Werkstück (Rotorblatt)
- 15
- erstes Segment des Werkstückes
- 16
- zweites Segment des Werkstückes
- 17
- drittes Segment des Werkstückes
- 18
- viertes Segment des Werkstückes
- 19
- fünftes Segment des Werkstückes
- 20
- 21
- Halterung für Werkstück
- 22
- Verfahrschiene
- 23
- 24
- Steuer-/Regeleinrichtung
- A
- Ausgang der Lackierkabine
- E
- Eingang der Lackierkabine
- L
- Länge der Lackierkabine zwischen Eingang E und Ausgang A = Länge der einzelnen Segmente des Werkstückes
14 - 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 102008011998 A1 [0003]
Claims (5)
- Lackieranlage zum Beschichten/Lackieren eines langgestreckten Werkstückes (
14 ), welches in mehrere Segmente (15 ,16 ,17 ,18 ,19 ) vorgegebener gleicher Länge L unterteilt ist, • wobei die Lackieranlage drei nebeneinander angeordnete, voneinander abgegrenzte Zonen aufweist, nämlich eine feststehende, mindestens einen Lackierroboter (2 ,3 ) aufweisende Lackierkabine (1 ), eine sich anschließende Abdunstzone (9 ) und einen sich anschließenden Trockner (11 ), • wobei die Lackierkabine (1 ), die Abdunstzone (9 ) und der Trockner (11 ) jeweils mindestens die Länge L aufweisen, • wobei mindestens eine Halterung (21 ) das Werkstück (14 ) längs einer Verfahrschiene (22 ) derart transportiert, dass sukzessive ein schrittweiser Durchlauf der einzelnen Segmente durch die einzelnen Zonen erfolgt. - Lackiereranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine horizontale Verfahrschiene (
4 ,5 ) zur horizontalen Bewegung des Lackierroboters (2 ,3 ) innerhalb der Lackierkabine (1 ) vorgesehen ist. - Lackieranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine vertikale Verfahrschiene (
6 ,7 ) zur vertikalen Bewegung des Lackierroboters (2 ,3 ) innerhalb der Lackierkabine (1 ) vorgesehen ist. - Lackieranlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Lackierroboter (
2 ,3 ) vorgesehen sind, welche jeweils eigenständig eine Seite des Werkstückes (14 ) lackieren. - Lackieranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockner (
11 ) autonom längs einer horizontalen Verfahrschiene (12 ) verfahrbar ist.
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