DE102010053145A1 - Greifer und Anordnung zum Maskieren - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Greifer nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und eine Anordnung zum Maskieren nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 4.
- Aus dem Stand der Technik sind, wie in der
EP 1 153 154 B1 beschrieben, ein Verfahren und eine Anordnung zum thermischen Beschichten von Flächen eines Innenraumes, insbesondere von Zylinderlaufflächen eines Zylinderkurbelgehäuses einer Verbrennungskraftmaschine bekannt. Die Anordnung weist eine in Bearbeitungsabschnitte unterteilte Bearbeitungsstation auf, wobei innerhalb der Bearbeitungsabschnitte zumindest eine Vorbehandlung der zu beschichtenden Flächen und eine thermische Beschichtung der Flächen erfolgen. Den Bearbeitungsabschnitten ist eine Einrichtung zum Schablonieren der Zylinderkurbelgehäuse zugeordnet. Diese Einrichtung umfasst einen Drehteller, der mittels eines Antriebes um seine Drehachse in definierten Schritten verdrehbar ist, so dass eine Abdeckschablone innerhalb des Bearbeitungsabschnittes in eine definierte Bearbeitungsposition zu den Zylinderkurbelgehäusen bringbar ist. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Greifer und eine verbesserte Anordnung zum Maskieren anzugeben.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Greifer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Anordnung zum Maskieren mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst.
- Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
- Ein erfindungsgemäßer Greifer zum Greifen einer Maske und zum Positionieren der Maske auf einem Bauteil umfasst zumindest zwei Greifbacken, wobei das Greifen der Maske durch eine Bewegung der Greifbacken gegeneinander und ein daraus resultierendes zumindest teilweises seitliches Umschließen der Maske erfolgt und wobei Greifflächen der Greifbacken eine Nut zur Aufnahme einer seitlichen Ausformung der Maske während des Greifens aufweisen.
- Der Greifer ist insbesondere verwendbar, um die Maske auf einem als Zylinderkurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors ausgebildeten Bauteil zu positionieren und dadurch Bereiche des Bauteils zu maskieren. Dabei ist die Maske auf eine Deckfläche des Zylinderkurbelgehäuses derart aufzusetzen, dass sie eine Zylinderbohrungsöffnung randseitig umschließt. Die Maske ist zweckmäßigerweise als eine so genannte Napfmaske ausgebildet, d. h. im Wesentlichen rohrförmig.
- Die Maske ist insbesondere für ein Beschichten einer Laufbahn der Zylinderbohrung mittels Lichtbogendrahtspritzen einsetzbar, bei welchem ein Zünden eines Brenners bereits außerhalb der Zylinderbohrung erfolgt, um durch ein nachfolgendes Eintauchen des Brenners in die Zylinderbohrung eine homogene und zusammenhängende Spritzschicht in der Zylinderbohrung zu erzeugen. Durch die auf das Bauteil aufgesetzte Maske ist ein Kontaminieren der die Zylinderbohrungsöffnung umgebenden Bereiche durch einen Beschichtungswerkstoff verhindert.
- Dazu ist die Maske vollständig dichtend auf das Bauteil aufzusetzen. Dies ist durch den Greifer sichergestellt, da durch den Greifer die Maske an das Bauteil anpressbar ist, wobei durch die Nut, in welcher die seitliche Ausformung der durch den Greifer aufgegriffenen Maske angeordnet ist, ein Durchrutschen der Maske durch den Greifer während des Anpressens an das Bauteil verhindert ist.
- Der Greifer ermöglicht eine optimierte Positionierung der Maske auf dem Bauteil, so dass eine Prozessqualität des Beschichtungsprozesses gesteigert ist, da eine Kontamination nicht zu beschichtender Bereiche des Bauteils und von Anlagenbereichen einer Beschichtungsanlage verhindert ist. Dadurch ist keine aufwändige zeit- und kostenintensive Reinigung erforderlich. Zudem sind der Greifer und auch die Maske kostengünstig und technologisch einfach ausführbar, da insbesondere keine Greifer mit optischen Kontrolleinrichtungen zur Positionskontrolle der positionierten Maske erforderlich sind.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
- Dabei zeigen:
-
1 eine perspektivische Darstellung einer Anordnung zum Maskieren von Bereichen eines Bauteils, -
2 eine perspektivische Schnittdarstellung einer Anordnung zum Maskieren von Bereichen eines Bauteils und -
3 eine Detailansicht eines Bereiches der in2 dargestellten Anordnung zum Maskieren von Bereichen eines Bauteils. - Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Anordnung1 zum Maskieren von Bereichen eines hier nicht dargestellten Bauteils und2 eine perspektivische Schnittdarstellung der Anordnung1 . Die Anordnung1 umfasst eine Maske2 , welche als eine so genannte Napfmaske, d. h. im Wesentlichen rohrförmig, ausgebildet ist und zur Maskierung von Bereichen eines als Zylinderkurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors ausgebildeten Bauteils während einer Herstellung einer Zylinderlaufbahn durch Lichtbogendrahtspritzen verwendbar ist. - Bei diesem Lichtbogendrahtspritzen erfolgt ein Zünden eines Brenners bereits außerhalb einer zu beschichtenden Zylinderbohrung, um durch ein nachfolgendes Einführen des Brenners in die Zylinderbohrung eine homogene und zusammenhängende Spritzschicht zu erzeugen. Die Maske
2 verhindert dabei ein Kontaminieren des Zylinderkurbelgehäuses und von Anlagenbereichen einer Beschichtungsanlage mit einem durch den Brenner abgegebenen Beschichtungswerkstoff. - Dazu ist die Maske
2 mittels eines Greifers3 auf dem Bauteil, d. h. auf einer Deckfläche des Zylinderkurbelgehäuses derart zu positionieren, dass sie eine Zylinderbohrungsöffnung randseitig umschließt. Zudem ist die Maske2 mittels des Greifers3 derart gegen die Deckfläche des Zylinderkurbelgehäuses zu pressen, dass ein unterer Randbereich4 der Maske2 dichtend auf der Deckfläche aufliegt, so dass kein Beschichtungswerkstoff zwischen der Deckfläche und der Maske2 hindurchtreten und das Zylinderkurbelgehäuse kontaminieren kann. Der Brenner ist auf diese Weise in einem von der Maske2 seitlich umschlossenen Innenraum zu zünden und anschließend in die Zylinderbohrung einzuführen, um diese zu beschichten, wobei der Beschichtungswerkstoff durch die Maske2 nicht auf die Deckfläche des Zylinderkurbelgehäuses gelangt. - Um das dichtende Anpressen der Maske
2 an die Deckfläche des Zylinderkurbelgehäuses zu ermöglichen, weist die Maske2 eine seitliche Ausformung5 auf, welche im hier dargestellten Beispiel als ein umlaufender äußerer Falz ausgebildet ist. Der Falz ist durch eine Abwinkelung eines oberen Randes einer Seitenwand6 der Maske2 nach außen ausgebildet. - Der Greifer
3 weist zwei Greifbacken7 zum Greifen der Maske2 und zum Positionieren der Maske2 auf dem Bauteil auf. Das Greifen der Maske2 erfolgt durch eine Bewegung der Greifbacken7 gegeneinander und ein daraus resultierendes teilweises seitliches Umschließen der Maske2 . Das Positionieren der Maske2 auf dem Bauteil erfolgt durch ein Bewegen des Greifers3 mit der ergriffenen Maske2 zum Bauteil. Der Greifer3 ist beispielsweise pneumatisch, hydraulisch und/oder elektromotorisch in x-Richtung und/oder y-Richtung und/oder z-Richtung eines dreidimensionalen Koordinatensystems bewegbar und/oder drehbar und/oder schwenkbar. Des Weiteren sind beispielsweise mittels einer entsprechenden Bauteilhalterung auch derartige Bewegungen des Bauteils relativ zum Greifer3 möglich. - Eine der jeweils anderen Greifbacke
7 zugewandte Greiffläche jeder Greifbacke7 weist eine Nut8 zur Aufnahme der seitlichen Ausformung5 der Maske2 während des Greifens auf. Zum Greifen der Maske2 sind die Greifbacken7 auf Höhe der als Falz ausgebildeten seitlichen Ausformung5 der Maske2 zu positionieren und zu schließen, wobei die seitliche Ausformung5 in die Nut8 der Greifbacken7 eingreift, wie in3 , einer Detailansicht eines der Greifbacken7 und der vom Greifer3 ergriffenen Maske2 , näher dargestellt. Während des anschließenden Positionierens der Maske2 auf der Deckfläche des Zylinderkurbelgehäuses und des Anpressens an die Deckfläche mittels des Greifers3 ist durch die in der Nut8 der Greifbacken7 angeordnete seitliche Ausformung5 der Maske2 ein Durchrutschen der Maske2 durch den Greifer3 verhindert und dadurch das dichtende Anpressen der Maske2 an die Deckfläche des Zylinderkurbelgehäuses sichergestellt. - Das Schließen der Greifbacken
7 des Greifers3 erfolgt vorzugsweise pneumatisch. Da Einstellmöglichkeiten eines Verfahrweges der Greifbacken7 begrenzt sind und dadurch ein exaktes Anhalten der Greifbacken7 allein durch die pneumatische Betätigung nicht sichergestellt ist, ist zwischen den Greifbacken7 ein Abstandshalter9 angeordnet, um die Bewegung der Greifbacken7 gegeneinander durch den Abstandshalter9 zu begrenzen. Der Abstandshalter9 weist eine Einstellschraube10 auf, so dass ein exakter Abstand zwischen den Greifbacken7 einstellbar ist. Auf diese Weise ist ein exaktes Greifen der Maske2 durch den Greifer3 ermöglicht. - Die Greifbacken
7 schließen dabei soweit, dass die als Falz ausgebildete seitliche Ausformung5 der Maske2 in der Nut8 der Greifbacken7 angeordnet ist, die Greifbacken7 jedoch nicht fest an die Maske2 angepresst sind. Durch den Abstandshalter9 ist ein zu starkes Schließen des Greifers3 und ein daraus resultierendes Beschädigen der Maske2 verhindert. Des Weiteren ist dadurch ein Verkanten und Verklemmen der Maske2 im Greifer3 und ein daraus resultierendes schräges Aufsetzen der Maske2 auf die Deckfläche des Zylinderkurbelgehäuses verhindert. - Eine obere Wand
11 der Nut8 ist derart geschliffen ausgebildet, dass sie durch eine entsprechende Ausrichtung des Greifers3 planparallel zu einer Oberfläche des Bauteils, d. h. zur Deckfläche des Zylinderkurbelgehäuses ausrichtbar ist, auf welcher die Maske2 zu positionieren ist. Eine Oberseite12 der seitlichen Ausformung5 der Maske2 ist senkrecht zur Seitenwand6 der Maske2 ausgerichtet, so dass bei auf dem Bauteil positionierter Maske2 die Oberseite12 der seitlichen Ausformung5 der Maske2 , wie in3 dargestellt, an der oberen Wand11 der Nut8 anliegt und mittels des Greifers3 ein gleichmäßiger Druck auf die Maske2 ausübbar ist. Dadurch ist die Maske2 mittels des Greifers3 rundum dichtend auf die Deckfläche des Zylinderkurbelgehäuses aufpressbar. - Durch den Abstandshalter
9 sind die beiden Greifbacken7 nur soweit zu schließen, dass ein Abstand zwischen den beiden Greifbacken7 im Nutbereich geringfügig größer ist als ein Außendurchmesser der Maske2 im Bereich der seitlichen Ausformung5 . Des Weiteren ist bei geschlossenen Greifbacken7 ein Abstand zwischen den Greifbacken7 in einem Bereich unterer Kontaktflächen13 der Greifbacken7 ebenfalls geringfügig größer als ein Außendurchmesser der Maske2 unterhalb der seitlichen Ausformung5 . - Zudem ist eine Breite der Nut
8 größer als eine Dicke der als Falz ausgebildeten seitlichen Ausformung5 . - Auf diese Weise ist die durch den Greifer
3 ergriffene Maske2 zwar konzentrisch im Greifer3 angeordnet, jedoch nicht fest zwischen den Greifbacken7 eingeklemmt. Dadurch rutscht die Maske2 bei einem Anpressen an die Deckfläche des Zylinderkurbelgehäuses im Greifer3 nach oben, bis die Oberseite12 der seitlichen Ausformung5 der Maske2 an der oberen Wand11 der Nut8 anliegt. Daraus resultiert ein automatisches korrektes Ausrichten der Maske2 , wodurch sie mit ihrem unteren Randbereich4 vollständig dichtend auf der Deckfläche des Zylinderkurbelgehäuses aufliegt. - Um diese Bewegung der Maske
2 im Greifer3 noch zu erleichtern, sind die unteren Kontaktflächen13 der Greifbacken7 abgerundet ausgebildet, so dass nur ein sehr geringer Bereich der Greifbacken7 seitlich an der Maske2 anliegt und daher eine Haftreibung und Gleitreibung sehr gering ist. Dadurch ist ein Verkanten der Maske2 im Greifer3 verhindert. Der Greifer3 ermöglicht auf diese Weise eine große Zahl von Bewegungsfreiheitsgraden für die ergriffene Maske2 , so dass diese sich während des Aufpressens auf die Deckfläche des Zylinderkurbelgehäuses exakt ausrichten kann, bis die Oberseite12 der seitlichen Ausformung5 vollständig an der oberen Wand11 der Nut8 anliegt und der untere Randbereich4 der Maske2 vollständig dichtend an der Deckfläche des Zylinderkurbelgehäuses anliegt. - Dadurch ist mittels der Anordnung
1 eine Prozessqualität des Beschichtungsprozesses gesteigert, da eine Kontamination nicht zu beschichtender Bereiche des Bauteils und der Anlagenbereiche der Beschichtungsanlage verhindert ist, wodurch keine aufwändige zeit- und kostenintensive Reinigung erforderlich ist. Zudem sind die Maske2 und der Greifer3 kostengünstig und technologisch einfach ausführbar, da für die Anordnung1 insbesondere keine Greifer3 mit optischen Kontrolleinrichtungen zur Positionskontrolle der positionierten Maske2 erforderlich sind und auch mittels des technologisch einfachen und kostengünstigen Greifers3 ein exaktes und vollständig dichtendes Positionieren des Maske2 auf dem Bauteil ermöglicht ist. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Anordnung
- 2
- Maske
- 3
- Greifer
- 4
- unterer Randbereich
- 5
- seitliche Ausformung
- 6
- Seitenwand
- 7
- Greifbacke
- 8
- Nut
- 9
- Abstandshalter
- 10
- Einstellschraube
- 11
- obere Wand
- 12
- Oberseite
- 13
- untere Kontaktfläche
- 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
-
- EP 1153154 B1 [0002]
Claims (5)
- Greifer (
3 ) zum Greifen einer Maske (2 ) und zum Positionieren der Maske (2 ) auf einem Bauteil, umfassend zumindest zwei Greifbacken (7 ), wobei das Greifen der Maske (2 ) durch eine Bewegung der Greifbacken (7 ) gegeneinander und ein daraus resultierendes zumindest teilweises seitliches Umschließen der Maske (2 ) erfolgt und wobei Greifflächen der Greifbacken (7 ) eine Nut (8 ) zur Aufnahme einer seitlichen Ausformung (5 ) der Maske (2 ) während des Greifens aufweisen. - Greifer (
3 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine obere Wand (11 ) der Nut (8 ) derart ausgebildet ist, dass sie durch eine Ausrichtung des Greifers (3 ) planparallel zu einer Oberfläche des Bauteils ausrichtbar ist, auf welcher die Maske (2 ) zu positionieren ist, wobei bei auf dem Bauteil positionierter Maske (2 ) eine Oberseite (12 ) der seitlichen Ausformung (5 ) der Maske (2 ) an der oberen Wand (11 ) der Nut (8 ) anliegt. - Greifer (
3 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Greifbacken (7 ) ein Abstandshalter (9 ) zum Begrenzen der Bewegung der Greifbacken (7 ) gegeneinander angeordnet ist. - Anordnung (
1 ) zum Maskieren von Bereichen eines Bauteils, mit einem Greifer (3 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und einer von dem Greifer (3 ) zu greifenden und auf dem Bauteil zu positionierenden Maske (2 ) mit zumindest einer seitlichen Ausformung (5 ), wobei die Maske (2 ) durch eine Bewegung zumindest zweier Greifbacken (7 ) des Greifers (3 ) gegeneinander und ein daraus resultierendes zumindest teilweises seitliches Umschließen der Maske (2 ) derart greifbar ist, dass die seitliche Ausformung (5 ) der Maske (2 ) in einer in Greifflächen der Greifbacken (7 ) des Greifers (3 ) ausgebildeten Nut (8 ) angeordnet ist. - Verwendung eines Greifers (
3 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und/oder einer Anordnung nach Anspruch 4 zum Maskieren von Bereichen eines als Zylinderkurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors ausgebildeten Bauteils, wobei die Maske (2 ) auf eine Deckfläche des Zylinderkurbelgehäuses derart aufzusetzen ist, dass sie eine Zylinderbohrungsöffnung randseitig umschließt.
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