DE102011116745A1

DE102011116745A1 - Sprühdüsenvorrichtung für Industrieroboter, insbesondere zum automatischen Beschichten von Hohlräumen einer Kraftwagen-Karosserie mit Korrosionsschutzmitteln

Info

Publication number: DE102011116745A1
Application number: DE102011116745A
Authority: DE
Inventors: Alfred Dengler
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: IPR Intelligente Peripherien fuer Roboter GmbH
Priority date: 2011-10-22
Filing date: 2011-10-22
Publication date: 2012-05-03

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sprühdüsenvorrichtung (10) für Industrieroboter (12), insbesondere zum automatischen Beschichten von Hohlräumen einer Kraftwagen-Karosserie mit Korrosionsschutzmittel, mit mehreren, in einem drehbaren Sprühdüsenträger (32) aufgenommenen und jeweils zwischen einer Applikationsposition und einer Lagerposition axial bewegbaren Sprühdüsen (40). Zum einen sind an dem Industrieroboter (12) eine Werkzeugaufnahme (14) und ein Zerstäuberblock (16) mit einer Korrosionsschutzmittelzufuhr (24, 26) befestigbar, wobei der Sprühdüsenträger (32) an der Werkzeugaufnahme (14) befestigbar und die Werkzeugaufnahme (14) gegenüber dem Zerstäuberblock (16) drehbar ist, wodurch jeweils ein mit einer der Sprühdüsen (40) in der Applikationsposition korrespondierender Kanal (44) an der Korrosionsschutzmittelzufuhr (24, 26) anschließbar ist. Zum anderen ist der Sprühdüsenträger (32) an der Werkzeugaufnahme (14) befestigbar, wodurch ein Kanal (62) des Sprühdüsenträgers (32) an der Korrosionsschutzmittelzufuhr (24, 26) anschließbar ist und die jeweiligen Sprühdüsen (40) in der Applikationsposition mittels einer an dem Kanal (62) angeschlossenen Verteilervorrichtung (68) mit dem Korrosionsschutzmittel versorgbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sprühdüsenvorrichtung für Industrieroboter der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und der im Oberbegriff des Patentanspruchs 2 angegeben Art.
Derartige Sprühdüsenvorrichtungen sind hinlänglich bekannt. So offenbart die DE 39 31 658 C1 eine Sprühdüsenvorrichtung für Industrieroboter zum automatischen Beschichten von Hohlräumen einer Kraftfahrzeug-Karosserie mit Korrosionsschutzmitteln, mit mehreren mittels Vorschubzylindern axial bewegbaren Sprühdüsen, die über eine Zufuhrleitung von dem Korrosionsschutzmittel durchströmbar sind. Die Sprühdüsenvorrichtung weist hierbei einen mittels eines motorischen Antriebs drehbaren Sprühdüsenträger auf, in dessen Kammern die Sprühdüsen axial beweglich geführt sind. Die Sprühdüsen sind mittels eines einzigen Vorschubzylinders in den Kammern des Sprühdüsenträgers aus- und mittels einer Feder einführbar, wobei der Vorschubzylinder nur mit derjenigen Sprühdüse im Eingriff steht, die in Bereitstellungs-Position gedreht ist. Die Zufuhrleitung ist an einem Zwischenrohr angeordnet, das mit dem Vorschubzylinder fest und mit dem zuströmseitigen Ende der in Bereitstellungs-Position gedrehten Sprühdüse dichtend und leicht lösbar verbunden ist.
Bei einer solchen Sprühdüsenvorrichtung führt der Vorschubzylinder das Zwischenrohr in die Kammer der Sprühdüse ein, wobei das Zwischenrohr mit der Sprühdüse dichtend verbunden wird und anschließend die Sprühdüse in ihre Arbeitsstellung ausgefahren wird. Dabei besteht die Gefahr, dass der Bereich zwischen dem Zwischenrohr und der Sprühdüse nicht hinreichend abgedichtet wird, so dass die Sprühdüsenvorrichtung im Betrieb undicht ist und Korrosionsschutzmittel innerhalb der Sprühdüsenvorrichtung austritt. Zum einen führt dies zu Verschmutzungen der Sprühdüsenvorrichtung und des umliegenden Arbeitsbereiches und zum anderen entstehen auch Leckageverluste aufgrund des austretenden Korrosionsschutzmittels.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sprühdüsenvorrichtung bereitzustellen, mit der eine verbesserte Beschichtung von Hohlräumen einer Kraftwagen-Karosserie mit Korrosionsschutzmitteln und insbesondere ein leckagefreier Betrieb der Sprühdüsenvorrichtung ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Sprühdüsenvorrichtung für Industrieroboter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und des nebengeordneten Patentanspruchs 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Eine erfindungsgemäße Sprühdüsenvorrichtung für Industrieroboter, insbesondere zum automatischen Beschichten von Hohlräumen einer Kraftwagen-Karosserie mit Korrosionsschutzmittel, zeichnet sich dadurch aus, dass an einem Industrieroboter eine Werkzeugaufnahme und ein Zerstäuberblock mit einer Korrosionsschutzmittelzufuhr befestigbar sind, wobei ein Sprühdüsenträger an der Werkzeugaufnahme befestigbar und die Werkzeugaufnahme gegenüber dem Zerstäuberblock drehbar ist, wodurch jeweils ein mit einer der Sprühdüsen in der Applikationsposition korrespondierender Kanal an der Korrosionsschutzmittelzufuhr anschließbar ist. Während also beim Gegenstand gemäß der DE 39 31 658 C1 ein translatorisch zu bewegender Endbereich der Sprühdüse mit einem Zwischenrohr abdichtend verbunden werden muss, ist es demgegenüber erfindungsgemäß vorgesehen, dass jeweils ein mit einer der Sprühdüsen in der Applikationsposition korrespondierender Kanal an der Korrosionsschutzmittelzufuhr anschließbar ist. Der abzudichtende Bereich muss somit im Betrieb der Sprühdüsenvorrichtung nicht mehr translatorisch bewegt werden, so dass eine sichere Abdichtung erzielt werden kann.
Weiterhin ist gemäß Patentanspruch 2 eine Sprühdüsenvorrichtung für Industrieroboter vorgesehen, die sich dadurch auszeichnet, dass die Sprühdüsenvorrichtung eine an dem Industrieroboter befestigbare Werkzeugaufnahme umfasst, an welcher ein Zerstäuberblock mit einer Korrosionsschutzmittelzufuhr angeordnet ist, wobei der Sprühdüsenträger an der Werkzeugaufnahme befestigbar ist, wodurch ein Kanal des Sprühdüsenträgers an der Korrosionsschutzmittelzufuhr anschließbar ist und die jeweiligen Sprühdüsen in der Applikationsposition mittels einer an dem Kanal angeschlossenen Verteilervorrichtung mit dem Korrosionsschutzmittel versorgbar sind. Der Übergang des Korrosionsschutzmittels von der Werkzeugaufnahme zum Sprühdüsenträger erfolgt immer an der gleichen Position. Die Verteilung des Korrosionsschutzmittels auf verschiedene Sprühdüsen erfolgt erst durch die Verteilervorrichtung, welche beispielsweise in Form eines Drehverteilers ausgebildet sein kann und mit einem elektrischen Schrittmotor angetrieben wird, so dass die jeweiligen Sprühdüsen in der Applikationsposition mit dem Korrosionsschutzmittel versorgt werden. Alternativ zu einem solchen Drehverteiler ist auch eine Hülse vorsehbar, die von einem Zylinder linear bewegt wird und unterschiedliche Bohrungen bzw. Zugänge zu einer jeweiligen in einer Applikationsposition befindlichen Düse freigibt. Durch die permanente Ankopplung der Korrosionsschutzmittelzufuhr an den Kanal des Sprühdüsenträgers kann eine besonders gute Abdichtung der Sprühdüsenvorrichtung erzielt werden, so dass kein Leckage von Korrosionsschutzmittel auftritt.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Sprühdüsen mittels pneumatischer Zylinder zwischen der Applikationsposition und der Lagerposition bewegbar sind. Darüber hinaus ist es ebenfalls erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Bewegung der Sprühdüsen von der Applikationsposition in die Lagerposition mittels einer Feder unterstützt ist. Mit Hilfe der pneumatischen Zylinder kann auf besonders einfache und platzsparende Weise eine Bewegung der Sprühdüsen erfolgen. Mittels der Feder kann wiederum auf besonders einfache Weise ein Rückhub der Pneumatikzylinder zur Bewegung einer der Sprühdüsen von der Applikationsposition in die Lagerposition unterstützt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Sprühdüsenvorrichtung eine Einrichtung zur Positionsüberwachung der Sprühdüsen. Des Weiteren ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Sprühdüsen ausschließlich in ihrer Applikationsposition mit dem Korrosionsschutzmittel versorgt sind. Eine Überwachung der Applikationsposition der Düsen kann beispielsweise über Sensoren erfolgen, welche ihre Signale über ein Elektrostecker entweder digital oder frequenzüberlagert an die Steuerung weiterleiten. Die beiden Endlagen eines jeweiligen pneumatischen Zylinders können beispielsweise über einen Näherungsschalter überwacht werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Kanal, durch welchen die Versorgung mit dem Korrosionsschutzmittel erfolgt, nur dann geöffnet ist, wenn sich eine jeweilige Sprühdüse in der unteren Endlage, welcher der Applikationsposition entspricht, befindet. Es ist allerdings auch genauso gut möglich, dass die Positionierung der jeweiligen Düsen mittels einer Überwachungseinrichtung, welche die Werte der Steuerluft überwacht, erfolgen kann. Beispielsweise kann ein entsprechender Druckaufnehmer vorgesehen werden, der den Druck der Steuerluft misst und somit anzeigt, ob sich eine jeweilige Düse in ihrer Applikationsposition bzw. in ihrer Lagerposition befindet. Zudem kann beispielsweise mittels einer Druck- oder Volumenstromüberwachung der Zerstäuberluft des Korrosionsschutzmittels überwacht werden, ob der Kanal frei ist bzw. sich die Düse tatsächlich in der Applikationsposition befindet. Insgesamt wird dadurch sichergestellt, dass nur dann eine der Sprühdüsen mit Korrosionsschutzmittel versorgt wird, wenn sich diese auch in einer entsprechenden Applikationsposition befindet, so dass eine ordnungsgemäße Beschichtung eines Hohlraums einer Kraftwagen-Karosserie sichergestellt wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Sprühvorrichtung eine Kollisionsschutzvorrichtung umfasst, mittels welcher Kollisionen der Sprühdüsenvorrichtung mit der Kraftwagen-Karosserie dämpfbar sind, wobei Informationen über solche Kollision an eine Steuerung der Sprühdüsenvorrichtung weiterleitbar sind. Dadurch können zum einen Beschädigungen an einer Kraftwagen-Karosserie erheblich reduziert oder verhindert werden und zum anderen kann der Bewegungsablauf der Sprühdüsenvorrichtung entsprechend angepasst werden, so dass weitere Kollisionen mit der Kraftwagen-Karosserie unterbunden werden können.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Werkzeugaufnahme mittels einer Schnellkupplung an einem Industrieroboter befestigbar. Die Werkzeugaufnahme wird entsprechend an dieser angeordneten bzw. angekoppelten Komponenten der Sprühdüsenvorrichtung können dadurch auf einfache und schnelle Weise an dem Industrieroboter befestigt bzw. auch wieder von diesen gelöst werden, was vor allem grolle Vorteile bei der Instandhaltung mit sich bringt aber auch eine Verkürzung der Rüstzeiten ermöglicht.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Zerstäuberblock eine Zerstäuberkammer umfasst, mittels welcher mit ein und derselben Sprühdüsenvorrichtung die Hohlräume einer Kraftwagen-Karosserie mit Korrosionsschutzmittel sowohl im Niederdruck- als auch im Hochdruckbetrieb beschichtbar sind. Dadurch kann mit einem relativ geringen Aufwand für alle eingesetzten Sprühdüsenträger bzw. Sprühdüsen ein Niederdruck- und Hochdruckbetrieb, ein sogenanntes integrales Wachsen, über einen gemeinsamen Zerstäuberblock realisiert werden. Mit demselben Sprühdüsenträger kann beispielsweise eine Schwellerapplikation bei Hochdruck und eine Türenapplikation bei Niederdruck ausgeführt werden. Es können dadurch zeitaufwändige Wechsel von einzelnen Sprühdüsen bzw. Sprühdüsenträgern entfallen, so dass weniger Rüstzeiten anfallen, was sich wiederum positiv auf die Kosten eines solchen Beschichtungsprozesses auswirkt.
Des Weiteren ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Sprühdüsenvorrichtung ausschließlich mechanisch und pneumatisch betriebene Komponenten umfasst. Beispielsweise werden für die Abfrage der Düsenendlagen keine Sensoren eingesetzt und keine elektronischen Komponenten verbaut. Es werden lediglich pneumatische Drücke und Volumenströme abgefragt, wobei die Aufnehmer dazu in einem separaten Steuerschrank außerhalb des Arbeitsbereiches der Sprühdüsenvorrichtung positioniert sind. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass eine solche Sprühdüsenvorrichtung auch in explosionsgefährdeten Umgebungen eingesetzt werden kann, beispielsweise wenn spezielle Wachse mit einem entsprechenden Lösemittelanteil verwendet werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung dreier bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:
1 eine schematische teilweise geschnittene Seitenansicht einer an einem Roboter angebrachten Sprühdüsenvorrichtung, wobei eine Werkzeugaufnahme mittels einer Schnellkupplung an einer Handachse des Roboters angekoppelt ist und ein Zerstäuberblock an einem Arm des Roboters befestigt ist, wodurch die Werkzeugaufnahme und ein an dieser angekoppelter Sprühdüsentrager gegenüber des Zerstäuberblocks drehbar ausgeführt sind;
2 eine schematische teilweise geschnittene Seitenansicht einer im Wesentlichen baugleichen Sprühdüsenvorrichtung wie in 1 gezeigt, wobei die Sprühdüsenvorrichtung ausschließlich mechanisch und pneumatisch betriebene Komponenten aufweist; und in
3 eine schematische teilweise geschnittene Seitenansicht einer an einem Roboter angeordneten Sprühdüsenvorrichtung, wobei im Gegensatz zu den in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen der Zerstäuberblock und die Werkzeugaufnahme verdrehsicher miteinander verbunden sind.
Eine Sprühdüsenvorrichtung 10, welche an einem Industrieroboter 12 angeordnet ist, ist in einer schematischen teilweise geschnittenen Seitenansicht in 1 gezeigt. Die Sprühdüsenvorrichtung 10 umfasst eine Werkzeugaufnahme 14 und einen Zerstäuberblock 16, welche relativ zueinander verdrehbar angeordnet sind. Die Werkzeugaufnahme 14 umfasst eine hier nicht dargestellte Kollisionsschutzvorrichtung und einen Elektrostecker 18, welcher an der Werkzeugaufnahme 14 angeordnet ist.
Die Werkzeugaufnahme 14 ist weiterhin mittels einer Schnellkupplung 20 an einer Handachse 22 des Industrieroboters 12 befestigt. Der Zerstäuberblock 16 umfasst eine Zerstäuberkammer 24 und einen Dichtzylinder 26, welche zusammen eine Korrosionsmittelzufuhr des Zerstäuberblocks 16 ausbilden. Der Zerstäuberblock 16 ist dabei in Form eines Drehkranzes ausgebildet, in welchem die Werkzeugaufnahme 14 drehbar gelagert ist. Des Weiteren ist der Zerstäuberblock 16 mittels eines Stützelements 28 an einem Roboterarm 30 des Industrieroboters 12 befestigt. Das Stützelement 28 fungiert als eine Drehmomentabstützung, welche den Zerstäuberblock 16 an dem Roboterarm 30 fixiert und dem Industrieroboter 12 erlaubt, mit einer Drehbewegung seiner Handachse 22 die Werkzeugaufnahme 14 relativ zum Zerstäuberblock 16 zu drehen.
Ein Sprühdüsenträger 32 ist im vorliegenden Fall an der Werkzeugaufnahme 14 angeordnet, wobei zwei zapfenförmige Elemente 34 der Werkzeugaufnahme 14 teilweise in mit ihnen korrespondierende Führungen 36 eingeführt sind. Des Weiteren weist die Werkzeugaufnahme 14 ein Zentrierelement 38 auf, welche in eine hier nicht dargestellte Vertiefung des Sprühdüsenträgers 32 eingreifen kann. Innerhalb des Sprühdüsenträgers 32 sind eine Mehrzahl von Sprühdüsen 40 axial beweglich angeordnet, wobei die Sprühdüsen 40 zwischen einer Applikationsposition und einer Lagerposition bewegbar sind. Die in 1 im linken Bereich des Sprühdüsenträgers 32 gezeigte Sprühdüse 40 befindet sich in der Applikationsposition und die Sprühdüse 40, welche im rechten Bereich des Sprühdüsenträgers 32 gezeigt ist, befindet sich in der Lagerposition. Weitere, hier nicht dargestellte Sprühdüsen 40 können unterschiedlich weit beabstandet von der Längsachse 42 des Sprühdüsenträgers 32 über den Umfang des Sprühdüsenträgers 32 verteilt aufgenommen sein. Somit können bei einer besonders kompakten Bauweise des Sprühdüsenträgers 10 eine Vielzahl von Sprühdüsen 40 in diesem angeordnet werden, so dass aufgrund des Einsatzes mehrerer Sprühdüsen 40 die Taktzeiten innerhalb der Produktion entsprechend reduziert werden können. Mit einer solchen Werkzeugaufnahme 14 können die Sprühdüsenträger 32 von dem Industrieroboter 12 selbstständig gewechselt werden. Es können unterschiedliche Sprühdüsen 40 zum Einsatz kommen, wobei die Sprühdüsenträger 32 zur Wartung, Reinigung und Reparatur aus einer Produktionszelle ausgeschleust werden können.
Die Sprühdüsen 40 sind mittels hier nicht näher dargestellten pneumatischen Zylindern zwischen der Applikationsposition und der Lagerposition bewegbar. Zudem wird eine Bewegung der Sprühdüsen 40 von der Applikationsposition in die Lagerposition mittels einer Feder 43 unterstützt. Ein Vorhub eines der pneumatischen Zylinder, um eine der Sprühdüsen 40 in die Applikationsposition zu verfahren, erfolgt dabei mittels einer Steuerluft, vorzugsweise bei 6 Bar. Für einen Rückhub eines der pneumatischen Zylinder, um die Sprühdüse 40 in die Lagerposition zu verfahren, kann die Steuerluft auf 0 Bar abgesenkt werden und die Feder 43 bewirkt eine Verfahren des pneumatischen Zylinders und der Sprühdüse 40. Es ist aber auch möglich, dass der Rückhub eines der pneumatischen Zylinder mittels einer auf 1 Bar eingestellten Steuerluft unterstützt wird.
Je Sprühdüse 40 ist innerhalb des Sprühdüsenträgers 32 ein Kanal 44, über welchen die Sprühdüsen 40 mit dem Korrosionsschutzmittel versorgt werden können, vorgesehen. Der Kanal 44 weist eine erste Anschlussstelle 46 auf, welche im Wesentlichen eine Öffnung auf der Oberseite des Sprühdüsenträgers 32 darstellt. Des Weiteren weist der Kanal 44 eine zweite Anschlussstelle 50 auf, welche an die Sprühdose 40 angeschlossen werden kann, sobald diese in die Applikationsposition verfahren worden ist.
Des Weiteren umfasst der Sprühdüsenträger 32 im vorliegenden Fall einen ersten Näherungsschalter 52 und einen zweiten Näherungsschalter 54, wobei mittels des ersten Näherungsschalters 52 erfasst werden kann, ob sich die Sprühdüse 40 in ihrer Lagerposition befindet und mit dem zweiten Näherungsschalter 54 erfasst werden kann, ob sich die Sprühdüse 40 in ihrer Applikationsposition befindet.
Im Nachfolgenden wird die Funktionsweise der in 1 gezeigten Sprühdüsenvorrichtung 10 erläutert. Je nach zu beschichtendem Hohlraum einer Kraftwagenkarosserie können unterschiedliche Sprühdüsen 40 der Sprühdüsenvorrichtung 10 zum Einsatz kommen. Mittels der Handachse 22 des Industrieroboters 12 kann die Werkzeugaufnahme 14 um die Längsachse 42 gedreht werden, wobei der Zerstäuberblock 16 aufgrund seiner Befestigung mittels des Stützelements 28 an dem Roboterarm 30 nicht mitgedreht wird, so dass die Werkzeugaufnahme 14 gegenüber dem Zerstäuberblock 16 verdreht wird.
Der an die Werkzeugaufnahme 14 angekoppelte Sprühdüsenträger 32 wird infolgedessen gemeinsam mit der Werkzeugaufnahme 14 um die Längsachse 42 gedreht, wobei die erste Anschlussstelle 46 desjenigen Kanals 44 gegenüberliegend von dem Dichtzylinder 26 angeordnet wird, der die gewünschte Sprühdüse 40 mit dem Korrosionsschutzmittel versorgen soll. Die entsprechende Sprühdüse 40 wird mittels des hier nicht dargestellten pneumatischen Zylinders von ihrer Lagerposition in die hier dargestellte Applikationsposition verfahren, was wiederum von dem zweiten Näherungsschalter 54 erfasst wird. Der zweite Näherungsschalter 54 gibt ein entsprechendes Signal an eine Steuerung der Sprühdüsenvorrichtung 10 weiter.
Die erste Anschlussstelle 46 wird mittels des Dichtzylinders 26 abgedichtet und ein in der Zerstäuberkammer 24 aufbereitetes Korrosionsschutzmittel, beispielsweise in Form eines Luft-Wachs-Gemisches, wird durch die erste Anschlussstelle 46 in den Kanal 44 eingeleitet. Die zweite Anschlussstelle 50 des Kanals 44 ist dicht mit der Sprühdüse 40 verbunden, so dass das in den Kanal 44 eingeleitete Korrosionsschutzmittel durch die Sprühdüse 40 hindurchströmen kann, wodurch ein entsprechender Hohlraum der Kraftwagen-Karosserie mit dem Korrosionsschutzmittel versehen wird.
Die an der Sprühdüsenvorrichtung 10 angeordnete, hier nicht dargestellte Kollisionsschutzvorrichtung kann dabei eventuelle Kollisionen der Sprühvorrichtung 10 mit der Kraftwagen-Karosserie dämpfen. Des Weiteren werden solche Kollisionen an die Steuerung der Sprühdüsenvorrichtung 10 weitergeleitet, so dass eine Anpassung der Bewegungen des die Sprühdüsenvorrichtung 10 bewegenden Industrieroboters 12 erfolgen kann.
In 2 ist eine im Wesentlichen gleiche Sprühdüsenvorrichtung 10 wie in 1 gezeigt. Gleiche Elemente sind daher mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals im Detail beschrieben. Die hier gezeigte Sprühdüsenvorrichtung 10 unterscheidet sich von der in 1 gezeigten Sprühdüsenvorrichtung 10 dadurch, dass keine elektronischen Komponenten in dem Sprühdüsenträger 32 zur Abfrage der Düsenendlagen verbaut sind. Statt des ersten bzw. zweiten Näherungsschalters 52, 54 ist im vorliegenden Fall ein Überströmkanal 56 an dem Sprühdüsenträger 32 vorgesehen. An dem Überstromkanal 56 können pneumatische Drücke bzw. Volumenströme abgegriffen werden, wobei ein entsprechender Aufnehmer 58 in einem Steuerschrank 60 außerhalb des Arbeitsbereiches der Sprühdüsenvorrichtung 10 angeordnet ist.
In der in 2 gezeigten Ausführungsform der Sprühdüsenvorrichtung 10 wird in der oberen Endlage des pneumatischen Zylinders, welche der Lagerposition der Sprühdüse 40 entspricht, die Steuerluft bei der Rückholbewegung des pneumatischen Zylinders über den Überströmkanal 46 in einem hier nicht dargestellten Bereich oberhalb der Manschette des pneumatischen Zylinders geleitet, wo sie dann weiter in einen nicht dargestellten Steuerluftkanal geleitet wird, welcher mit dem Aufnehmer 58 verbunden ist. Der Aufnehmer 58 kann dadurch den Druck im dem Steuerluftkanal messen und somit anzeigen, ob sich die Sprühdüse 40 in ihrer Lagerposition befindet. Des Weiteren kann mit einer hier nicht dargestellten Druck- oder Volumenstromüberwachung des Korrosionsschutzmittels, welches die Zerstäuberkammer 24 verlässt, überwacht werden, ob sich die Sprühdüse 40 tatsächlich in ihrer Applikationsposition befindet und das Korrosionsschutzmittel durch den Kanal 44 über die zweite Anschlussstelle 50 in die Sprühdüse 40 strömen kann. Befindet sich hingegen die Sprühdüse 40 nicht in ihrer Applikationsposition, wird ein Volumenstrom des Korrosionsschutzmittels durch den Kanal 44 unterbunden.
In 3 ist in einer schematischen teilweise geschnittenen Seitenansicht eine weitere Ausführungsform der Sprühdüsenvorrichtung 10 gezeigt. Gleiche Elemente sind daher mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals im Detail beschrieben. Die Sprühdüsenvorrichtung 10 unterscheidet sich von den in den 1 bzw. 2 gezeigten Ausführungsformen der Sprühdüsenvorrichtung 10 dadurch, dass der Zerstäuberblock 16 im vorliegenden Fall nicht mittels eines Stützelement 28 an dem Roboterarm 30 befestigt ist. Stattdessen sind der Zerstäuberblock 16 und die Werkzeugaufnahme 14 verdrehsicher aneinander angeordnet. Dadurch erfolgt ebenfalls keine relative Drehung des Sprühdüsenträgers 32 gegenüber des Zerstäuberblocks 16. Innerhalb des Sprühdüsenträgers 32 ist ein Kanal 62 vorgesehen, welcher eine erste Anschlussstelle 64 aufweist, welche permanent mit der aus dem Dichtzylinder 26 und der Zerstäuberkammer 24 ausgebildeten Korrosionsschutzmittelzufuhr verbunden ist, solange der Sprühdüsenträger 32 an die Werkzeugaufnahme 14 gekoppelt ist. Weiterhin umfasst der Kanal 62 eine zweite Anschlussstelle 66, welche an einer Verteilervorrichtung 68 angeschlossen ist. Je nachdem, welche Sprühdüse 40 mit dem Korrosionsschutzmittel versorgt werden soll, kann mittels der Verteilervorrichtung 68 ein entsprechender Kanal 70 mit dem Korrosionsschutzmittel versorgt werden, vorausgesetzt, dass die entsprechende Sprühdüse 40 in ihrer Applikationsposition verfahren worden ist und der Kanal 70 mit einer entsprechenden Stelle der Düse 40 gekoppelt ist. Die Verteilervorrichtung 68 kann beispielsweise in Form eines Drehverteilers ausgebildet sein, welcher mittels eines elektrischen Schrittmotors 72 betrieben werden kann. Alternativ zu dem Drehverteiler ist ebenfalls eine hier nicht dargestellte Hülse vorsehbar, die von einem elektrisch betreibbaren Zylinder linear bewegt wird, so dass unterschiedliche hier nicht dargestellte Bohrungen bzw. Zugänge zu verschiedenen Düsen 40 freigegeben werden. In dem hier vorliegenden Fall der Sprühdüsenvorrichtung 10 erfolgt die Endlagenüberwachung, deren Signalübertragung und die Spannungsversorgung der Sprühdüsenvorrichtung 10 wie in dem in 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel ebenfalls mittels eines Elektrosteckers 18.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3931658 C1 [0002, 0006]

Claims

Sprühdüsenvorrichtung (10) für Industrieroboter (12), insbesondere zum automatischen Beschichten von Hohlräumen einer Kraftwagen-Karosserie mit Korrosionsschutzmittel, mit mehreren, in einem drehbaren Sprühdüsenträger (32) aufgenommenen und jeweils zwischen einer Applikationsposition und einer Lagerposition axial bewegbaren Sprühdüsen (40), dadurch gekennzeichnet, dass an dem Industrieroboter (12) eine Werkzeugaufnahme (14) und ein Zerstäuberblock (16) mit einer Korrosionsschutzmittelzufuhr (24, 26) befestigbar sind, wobei der Sprühdüsenträger (32) an der Werkzeugaufnahme (14) befestigbar und die Werkzeugaufnahme (14) gegenüber dem Zerstäuberblock (16) drehbar ist, wodurch jeweils ein mit einer der Sprühdüsen (40) in der Applikationsposition korrespondierender Kanal (44) an der Korrosionsschutzmittelzufuhr (24, 26) anschließbar ist.
Sprühdüsenvorrichtung (10) für Industrieroboter (12), insbesondere zum automatischen Beschichten von Hohlräumen einer Kraftwagen-Karosserie mit Korrosionsschutzmittel, mit mehreren, in einem drehbaren Sprühdüsenträger (32) aufgenommenen und jeweils zwischen einer Applikationsposition und einer Lagerposition axial bewegbaren Sprühdüsen (40), dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühdüsenvorrichtung (10) eine an dem Industrieroboter (12) befestigbare Werkzeugaufnahme (14) umfasst, an welcher ein Zerstäuberblock (16) mit einer Korrosionsschutzmittelzufuhr (24, 26) angeordnet ist, wobei der Sprühdüsenträger (32) an der Werkzeugaufnahme (14) befestigbar ist, wodurch ein Kanal (62) des Sprühdüsenträgers (32) an der Korrosionsschutzmittelzufuhr (24, 26) anschließbar ist und die jeweiligen Sprühdüsen (40) in der Applikationsposition mittels einer an dem Kanal (62) angeschlossenen Verteilervorrichtung (68) mit dem Korrosionsschutzmittel versorgbar sind.
Sprühdüsenvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühdüsen (40) mittels pneumatischer Zylinder zwischen der Applikationsposition und der Lagerposition bewegbar sind.
Sprühdüsenvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung der Sprühdüsen (40) von der Applikationsposition in die Lagerposition mittels einer Feder (43) unterstützt ist.
Sprühdüsenvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühdüsenvorrichtung (10) eine Einrichtung (52, 54, 56, 58) zur Positionsüberwachung der Sprühdüsen umfasst.
Sprühdüsenvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühdüsen (40) ausschließlich in ihrer Applikationsposition mit dem Korrosionsschutzmittel versorgt sind.
Sprühdüsenvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühdüsenvorrichtung (10) eine Kollisionsschutzvorrichtung umfasst, mittels welcher Kollisionen der Sprühdüsenvorrichtung (10) mit der Kraftwagen-Karosserie dämpfbar sind, wobei Informationen über solche Kollisionen an eine Steuerung der Sprühdüsenvorrichtung (10) weiterleitbar sind.
Sprühdüsenvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahme (16) mittels einer Schnellkupplung (20) an dem Industrieroboter (12) befestigbar ist.
Sprühdüsenvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zerstäuberblock (16) eine Zerstäuberkammer (24) umfasst, mittels welcher mit ein und derselben Sprühdüsenvorrichtung (10) die Hohlräume einer Kraftwagen-Karosserie mit Korrosionsschutzmittel sowohl im Niederdruck- als auch im Hochdruckbetrieb beschichtbar sind.
Sprühdüsenvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühdüsenvorrichtung (10) ausschließlich mechanisch und pneumatisch betriebene Komponenten umfasst.