DE102013206875A1

DE102013206875A1 - Anlage für das Behandeln von Werkstücken

Info

Publication number: DE102013206875A1
Application number: DE102013206875.1A
Authority: DE
Inventors: Michael Förster
Original assignee: Duerr Ecoclean GmbH
Current assignee: Ecoclean GmbH
Priority date: 2013-04-16
Filing date: 2013-04-16
Publication date: 2014-10-16
Also published as: US9636719B2; US20160001335A1; CN105121102A; EP2986426A1; WO2014170095A1; CN105121102B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlage 10 für das Behandeln von Werkstücken 28. In der Anlage 10 gibt es wenigstens eine Behandlungsstation 50, 54 für das Behandeln eines in einer Behandlungsstellung 52, 56 positionierten Werkstücks 28 mit einem Fluid. Die Anlage 10 hat eine Handhabungseinrichtung 16 für Werkstücke 28, mit der ein an einer Werkstückaufgabe 12 bereitgestelltes Werkstück 28 aufgenommen und in eine Behandlungsstellung 52, 56 in der wenigstens einen Behandlungsstation 52, 56 bewegt werden kann. Die Handhabungseinrichtung 16 hat eine Basis 18 und einen an der Basis 18 angelenkten und an der Basis 18 um eine erste Schwenkachse 30 bewegbaren Tragarm 20.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage für das Behandeln von Werkstücken mit wenigstens einer Behandlungsstation für das Behandeln eines in einer Behandlungsstellung positionierten Werkstücks mit einem Fluid, und mit einer Handhabungseinrichtung für Werkstücke, mit der ein an einer Werkstückaufgabe bereitgestelltes Werkstück aufgenommen und in eine Behandlungsstellung in der wenigstens einen Behandlungsstation bewegt werden kann. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren für das industrielle Behandeln, insbesondere das Reinigen von Werkstücken.
Schmutzpartikel, z. B. Spangut, Staub, Gusssand oder auch Flüssigkeitströpfchen können die Funktion von industriell hergestellten Produkten wie etwa Einspritzdüsen für Brennkraftmaschinen beeinträchtigen. Die Sauberkeit von Werkstücken in industriellen Produktionsprozessen ist somit von großer Bedeutung.
In der industriellen Fertigung werden deshalb Anlagen für das Behandeln von Werkstücken eingesetzt, in der die Werkstücke gereinigt und entgratet werden. In solchen Reinigungsanlagen werden die Werkstücke mit Fluid beaufschlagt, insbesondere mit Flüssigkeit wie z. B. Wasser, das vorzugsweise mit Reinigungszusätzen versehen ist oder mit Flüssigkeiten, die Kohlenwasserstoffe enthalten. Für das Reinigen von Werkstücken werden auch gasförmige Fluide eingesetzt, z. B. Druckluft.
Aus Sicherheits- und Umweltschutzgründen werden die Werkstücke dabei in fluiddichten Prozesskammern behandelt. Um eine möglichst gleichbleibende Behandlungsqualität zu gewährleisten und um eine Behandlung von schweren Werkstücken zu ermöglichen, wie z. B. Motorblöcke, werden die Werkstücke in diesen Anlagen häufig unter Einsatz von Handhabungsrobotern bewegt. Es ist bekannt, diese Handhabungsroboter außerhalb einer Prozesskammer anzuordnen und eine fluiddichte Durchführungseinrichtung für die Roboterarme in die Prozesskammer vorzusehen, die mit dem Handhabungsroboter das Handhaben von Werkstücken in der Prozesskammer ermöglicht.
Weiterhin ist es bekannt, Handhabungsroboter im Inneren der Prozesskammer anzuordnen. Die in herkömmlichen Anlagen für das Behandeln von Werkstücken eingesetzten Handhabungsroboter haben mindestens 6 angetriebene Bewegungsachsen. Mit diesen Handhabungsrobotern kann ein damit aufgenommenes Werkstück aus einer Werkstückaufgabe zu einer Werkstück-Behandlungseinrichtung mit 6 oder mehr Bewegungsfreiheitsgraden in eine Behandlungsstellung bewegt werden. Aufgrund der vielen angetriebenen Bewegungsachsen haben solche Handhabungsroboter einen großen Bauraum und benötigen deshalb in der Prozesskammer viel Platz. Aufgrund der zahlreichen Bewegungsachsen ist eine Steuerung solcher Handhabungsroboter sehr aufwendig.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine kostengünstige Anlage für das Behandeln von Werkstücken in einer Behandlungsstation bereitzustellen, die einen geringen Bauraum hat.
Diese Aufgabe wird durch eine Anlage der eingangs genannten Art gelöst, bei der die Handhabungseinrichtung eine Basis und einen an der Basis angelenkten und an der Basis um eine erste Schwenkachse bewegbaren Tragarm mit einem an dem Tragarm angelenkten und um eine weitere Schwenkachse schwenkbeweglichen Schwenkarm hat, an dem eine Aufnahme mit einem Werkstückhalter für das Aufnehmen eines Werkstücks ausgebildet ist.
Die Handhabungseinrichtung hat bevorzugt eine um eine in einer von der weiteren Schwenkachse durchsetzten Ebene liegenden Drehachse bewegbare Aufnahme mit einem Werkstückhalter für das Aufnehmen eines Werkstücks. Diese weitere Schwenkachse kann zu der ersten Schwenkachse parallel sein.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Schwenkachse als eine horizontale Schwenkachse ausgebildet ist. Der Tragarm ist dabei vorzugsweise senkrecht zu der Schwenkachse angeordnet. Damit lässt sich erreichen, dass der Tragarm bei einem Verschwenken um die Schwenkachse in einer zu der Schwenkachse senkrechten Ebene verlagert wird. Dies bewirkt, dass wenn durch Bewegung des Tragarmes ein Werkstück von einer außerhalb der Prozesskammer angeordneten Werkstückaufgabe in die Prozesskammer hereingeschwenkt wird, eine entsprechende Öffnung der Prozesskammer relativ schmal gestaltet werden kann.
Die Basis der Handhabungseinrichtung kann erfindungsgemäß unbeweglich angeordnet sein. Die Basis der Handhabungseinrichtung befindet sich dabei bevorzugt im Inneren einer Prozesskammer. Damit wird erreicht, dass mit der Handhabungseinrichtung in der Prozesskammer Werkstücke bewegt werden können, ohne dass eine aufwändig Durchführung für die Handhabungseinrichtung in die Prozesskammer erforderlich ist.
Um mit der Handhabungseinrichtung eine Abgabe von Werkstücken aus der Prozesskammer nach außen und eine Aufnahme von Werkstücken in die Prozesskammer von außen zu ermöglichen, kann die Prozesskammer eine Durchtrittöffnung aufweisen, die mittels einer fluiddichten Schließvorrichtung verschlossen und freigegeben werden kann.
Ein Gedanke der Erfinder ist insbesondere, dass schon eine Handhabungseinrichtung, die nicht mehr als drei Bewegungsachsen aufweist und die bevorzugt genau drei Bewegungsachsen hat, dazu geeignet ist, ein außerhalb der Prozesskammer angeordnetes Werkstück aufzunehmen und in eine Prozesskammer mit einer Behandlungsstation zu bewegen, um das Werkstück zu behandeln. Eine solche Handhabungseinrichtung kann nämlich vergleichsweise kostengünstig gestaltet werden. Eine Idee der Erfinder ist es deshalb insbesondere, die Handhabungseinrichtung mit einem an dem Tragarm angelenkten Schwenkarm auszubilden, der um eine weitere Schwenkachse gegenüber dem Tragarm bewegt werden kann.
Durch die Wahl der Längen und Längenverhältnisse von Tragarm und Schwenkarm und durch die Wahl der Ausrichtung der Schwenkachsen wird ein Bewegungsraum der Handhabungseinrichtung bestimmt, in dem mit dieser aufgenommene Werkstücke verlagert werden können.
Für den Betrieb in einer Anlage für das Reinigen von Werkstücken besonders günstig ist ein Verhältnis der Länge des Tragarms zu dem Schwenkarm, das 10:1, 5:1, 5:2 und mindestens aber 4:1 beträgt.
Die bewegbare Aufnahme kann einstückig mit dem Werkstückhalter ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, die Aufnahme mit verschiedenen Werkstückhaltern auszubilden, damit mit der Handhabungseinrichtung gleichzeitig mehrere gegebenenfalls unterschiedliche Werkstücke in der Prozesskammer bewegt werden können.
Die erste Schwenkachse der Handhabungseinrichtung ist bevorzugt eine horizontale Schwenkachse. Von Vorteil ist es, wenn die Handhabungseinrichtung ein an dem Werkstückhalter aufgenommenes Werkstück von der Werkstückaufgabe in die Prozesskammer bewegen kann, indem der Tragarm um die erste Schwenkachse geschwenkt wird.
Von Vorteil ist es insbesondere, wenn die Handhabungseinrichtung ein an dem Werkstückhalter aufgenommenes Werkstück durch Verschwenken des Tragarms um die erste Schwenkachse in eine Behandlungsstellung in der wenigstens einen Behandlungsstation bewegt.
In der Prozesskammer können mehrere Behandlungsstationen vorgesehen sein. Z. B. kann die Prozesskammer eine erste Behandlungsstation und eine von der ersten Behandlungsstation beabstandete weitere Behandlungsstation für das Behandeln eines in einer Behandlungsstellung positionierten Werkstücks mit einem Fluid enthalten, wobei die Handhabungseinrichtung ein an dem Werkstückhalter aufgenommenes Werkstück durch Schwenken des Tragarms um die erste Schwenkachse aus einer ersten Behandlungsstellung in der ersten Behandlungsstation in eine Behandlungsstellung in der weiteren Behandlungsstation verlagert.
Eine Idee der Erfindung besteht auch darin, dass ein mit der Handhabungseinrichtung der Anlage aufgenommenes Werkstück derart bewegt wird, dass die senkrechte Projektion eines mit der Handhabungseinrichtung bewegten Werkstücks auf eine vertikale Ebene in der ersten Behandlungsstellung und in der weiteren Behandlungsstellung innerhalb eines Kreisringsektors eines zu der ersten Schwenkachse konzentrischen Kreisrings liegt.
Eine in der Prozesskammer angeordnete Behandlungsstation für das Behandeln eines in einer Behandlungsstellung positionierten Werkstücks kann z. B. für das Behandeln eines Werkstücks mit einem Fluid, etwa für das Behandeln mittels Flutwaschen ausgebildet sein, und/oder für das Entgraten von Werkstücken und/oder für das Trocknen von Werkstücken dienen. Eine Behandlungsstation in der Prozesskammer kann Spritzsysteme oder Dampfreinigungssysteme enthalten. Eine solche Behandlungsstation kann insbesondere auch Hochdruckdüsen und/oder Bürsten aufweisen.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf ein Verfahren für das Behandeln von Werkstücken in einer fluiddicht verschließbaren Prozesskammer, die wenigstens eine Behandlungsstation für das Behandeln eines in einer Behandlungsstellung positionierten Werkstücks mit einem Fluid enthält, bei dem ein Werkstück mit einer in der Prozesskammer angeordneten Handhabungseinrichtung durch Verschwenken um wenigstens eine horizontale Schwenkachse mit einer Bewegungsbahn verlagert wird, die innerhalb eines Kreisringsektors eines zu der Schwenkachse konzentrischen Kreisrings liegt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand des in den Zeichnungen in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine erste Anlage für das Behandeln von Werkstücken mit einer Prozesskammer und einer Handhabungseinrichtung;
2 das Behandeln eines Werkstückes in der Anlage;
3 das Bewegen eines Werkstücks in der Anlage mit der Handhabungseinrichtung;
4 eine zweite Anlage für das Behandeln von Werkstücken mit einer Prozesskammer und einer Handhabungseinrichtung;
5 eine dritte Anlage für das Behandeln von Werkstücken mit einer Prozesskammer und einer Handhabungseinrichtung;
6 eine Teilansicht der Anlage in der Richtung des Pfeils VI aus 5;
7 eine vierte Anlage für das Behandeln von Werkstücken mit einer Prozesskammer und einer Handhabungseinrichtung;
8 eine fünfte Anlage für das Behandeln von Werkstücken mit einer Prozesskammer und einer Handhabungseinrichtung;
9 eine sechste Anlage für das Behandeln von Werkstücken mit einer Prozesskammer und einer Handhabungseinrichtung;
10 eine Teilansicht der Anlage in der Richtung des Pfeils X aus 7;
11 eine siebte Anlage für das Behandeln von Werkstücken mit einer Prozesskammer und mehreren Handhabungseinrichtungen; und
12 bis 17 weitere Anlagen für das Behandeln von Werkstücken mit einer Handhabungseinrichtung;
Die Anlage 10 in der 1 gezeigte erste Anlage 10 für das Behandeln von Werkstücken ist als eine Reinigungsanlage ausgebildet. Die Anlage 10 hat eine fluiddichte Prozesskammer 14 und enthält eine in der Prozesskammer 14 angeordnete Handhabungseinrichtung 16. Die Prozesskammer 14 weist eine Waschstation 50 für das Flutwaschen von Werkstücken 28 aus und hat eine von der Waschstation 50 beabstandete Trocknungsstation 54, in der die Werkstücke 28 getrocknet werden können. Die Waschstation 50 dient für das Injektions-Flut-Waschen eines Werkstücks 28. Die Trocknungsstation 54 umfasst ein Düsensystem, das mehrere Düsen hat, die das Trocknen eines Werkstücks mit aus den Düsen ausströmender Druckluft ermöglichen.
Die Handhabungseinrichtung 16 ist ein Industrieroboter mit einer in der Prozesskammer 14 ortsfest montierten unbeweglichen Basis 18. Die Handhabungseinrichtung 16 hat drei angetriebene rotatorische Bewegungsachsen 30, 32 und 44. Die Basis 18 trägt mit einem ersten als Hauptlager wirkenden Schwenkgelenk 40 einen Tragarm 20. In dem Schwenkgelenk 40 kann der Tragarm 20 um eine erste horizontale Schwenkachse 30 geschwenkt werden. Der Tragarm 20 ist über ein zweites Schwenkgelenk 42, das eine zweite angetriebene horizontale Schwenkachse 32 hat, mit einem Schwenkarm 22 gelenkig verbunden. Der Schwenkarm 22 kann gegenüber dem Tragarm 20 um die Schwenkachse 32 bewegt werden. An dem Ende des Schwenkarmes 22, das dem zweiten Schwenklager 32 gegenüber liegt, ist eine Aufnahme 24 mit dem Schwenkarm 22 verbunden. Die Aufnahme 24 ist mittels eines Drehgelenkes 44 um eine angetriebene Drehachse 44 drehbar gelagert. Die Drehachse 44 liegt in einer vertikalen Ebene, die von den Schwenkachsen 30, 32 durchsetzt ist. Die Drehachse 44 und die Schwenkachse 32 haben einen gemeinsamen Schnittpunkt. An die Aufnahme 24 ist ein als Greifer ausgebildeter Werkstückhalter 26 angeschlossen. Mit dem Werkstückhalter 26 kann ein Werkstück 28 von einer Werkstückaufgabe 12 aufgenommen werden. Die Prozesskammer 14 hat einen Durchlass 62, der sich mittels einer als Schiebetür 64 ausgebildeten Schließeinrichtung freigegeben und fluiddicht verschließen lässt.
Die 2 zeigt das Bewegen eines Werkstücks 28 in der Anlage 10. Ein an dem Werkstückhalter 26 aufgenommenes Werkstück 28 wird mittels der Handhabungseinrichtung 16 in einer zu den Schwenkachsen 30, 32 senkrechten Ebene innerhalb eines Kreisringsektors 60 eines zu der Schwenkachse 30 konzentrischen Kreisrings bewegt.
Der Tragarm 20 der Handhabungseinrichtung 16 kann durch die geöffnete Schiebetür 64 aus der Prozesskammer 14 herausgeschwenkt werden, um mit dem Werkstückhalter 26 ein Werkstück 28 aufzunehmen, das an einer außerhalb der Prozesskammer 14 angeordneten Werkstückaufgabe 12 bereitgestellt wird. Ein an der Werkstückaufgabe 12 aufgenommenes Werkstück 28 wird dann durch die geöffnete Schiebetür 64 in die Prozesskammer 14 bewegt, indem der Tragarm 20 um die erste Schwenkachse 30 über die Basis 18 hinweggeschwenkt wird.
Die 3 zeigt das Behandeln von einem Werkstücks 28 in der Prozesskammer 14. Mittels der Handhabungseinrichtung 16 wird ein mit dem Werkstückhalter 26 aufgenommenes Werkstück 28 durch Verschwenken des Tragarms 20 um die Schwenkachse 30 und durch Bewegen des Schwenkarms 22 um die Schwenkachse 32 auf einer Bewegungsbahn 61 aus einer Behandlungsstellung 52, in der das Werkstück 28 in der Waschstation 50 gewaschen wird, in eine Behandlungsstellung 56 für das Trocknen des Werkstücks 28 in der Trocknungsstation 54 bewegt. Die Bewegungsbahn 61 entspricht einer Überlagerung zweier kreisförmiger Bewegungen des Werkstücks 28, nämlich einer Schwenkbewegung um die Schwenkachse 30 und einer weiteren Schwenkbewegung um die Schwenkachse 32.
In den Behandlungsstellungen 52, 56 kann das Werkstück 28 an der Handhabungseinrichtung 16 entsprechend dem Pfeil 36 um die Drehachse 44 rotiert werden, um das Werkstück 28 in der Waschstation 50 bzw. der Trocknungsstation 54 zu verlagern und damit ein besonders effizientes Waschen bzw. Trocknen zu ermöglichen. Durch Bewegung von Tragarm 20, Schwenkarm 22 ist es möglich, ein an der Handhabungseinrichtung 16 aufgenommenes Werkstück 28 in beliebige Positionen zu bewegen, die innehrhalb des Kreisbogensektors 60 liegen.
Es sei bemerkt, dass in der Prozesskammer 14 neben der Waschstation 50 und der Trocknungsstation 54 grundsätzlich auch noch weitere Behandlungsstationen vorgesehen werden können, z. B. Reinigungs- und Entgratungssysteme mit gezielten Spritzsystemen, Systeme mit Hochdruckdüsen, und/oder mit Bürsten oder auch Dampfreinigungssysteme. In einer erfindungsgemäßen Anlage kann ein Werkstück mit diesen Systemen in Behandlungsstellungen behandelt werden, die innerhalb des durch die Bewegung des Schwenkarms 22 und des Tragarms 20 definierten Kreisbogensektors liegen. Dadurch kann eine äußerst kompakte Reinigungsanlage realisiert werden.
In einer modifizierten Ausführungsform kann in der Anlage auch eine Handhabungseinrichtung vorgesehen werden, die nur eine Schwenkachse hat und die keine oder lediglich eine Drehachse aufweist.
Die in der 4 gezeigte Anlage 100 ist ebenfalls als eine Reinigungsanlage ausgebildet. Die Baugruppen der Anlage 100 in 4, die den Baugruppen der vorstehend beschriebenen Anlage 10 entsprechend, sind in der 4 mit in Bezug auf die 1 bis 3 um die Zahl 100 erhöhte Zahlen als Bezugszeichen kenntlich gemacht.
Für das wenigstens teilweise Ausgleichen eines bei dem Aufnehmen eines Werkstücks 128 in der Schwenkachse 130 hervorgerufenen Last-Drehmoments ist an den bewegbaren Tragarm 120 der Handhabungseinrichtung 116 ein Gegengewicht 131 angeschlossen. Das Gegengewicht 131 verlagert den Massenschwerpunkt der Handhabungseinrichtung 116 in die Nähe der Drehachse 130 und bewirkt auf diese Weise ein Absenken der Hebelkräfte, die ein der Drehachse 130 zugeordneter Antrieb überwinden muss.
Die 5 zeigt eine weitere Anlage 200 für das Behandeln von Werkstücken 228, die eine linear bewegliche Handhabungseinrichtung 216 enthält. Baugruppen der Anlage 200, die den Baugruppen der anhand der 4 beschriebenen Anlage 100 entsprechen, sind in der 5 mit in Bezug auf die 4 um die Zahl 100 erhöhten Zahlen als Bezugszeichen kenntlich gemacht. Die 6 ist eine Teilansicht der Anlage in der Richtung des Pfeils VI aus 5.
Die Basis 218 der Handhabungseinrichtung 216 ist in der Prozesskammer 214 in einer horizontalen Schiene 217 linear beweglich geführt. Sie kann an der Schiene 217 mittels eines elektrischen Antriebs 219, der ein Zahnrad 221 antreibt, das in eine an der Basis 218 festgelegte Zahnstange 223 eingreift, in der Richtung des Doppelpfeils 225 verlagert werden. Um den elektrischen Antrieb 219 mit elektrischem Strom zu versorgen, gibt es ein in der Prozesskammer 214 angeordnetes Schleppkabel 227.
Die 7 zeigt eine Anlage 300 für das Behandeln von Werkstücken 328 in einer Prozesskammer 314. Soweit die Baugruppen der Anlage 300 den Baugruppen der anhand der 4 beschriebenen Anlage 100 entsprechen, sind diese in der 7 mit um die Zahl 200 erhöhten Zahlen als Bezugszeichen kenntlich gemacht. Die Handhabungseinrichtung 316 weist hier einen di Drehgelenke abdeckenden flexiblen Schutzmantel 311 auf, der für das Behandeln des für das Werkstück 328 in den Behandlungsstationen 350, 354 eingesetzten Fluids medienbeständig ist.
Der flexible Schutzmantel 311 besteht hierzu günstigerweise aus dem Material Teflon. Er kann aber insbesondere auch aus Viton, aus Silikonkautschuk oder aus Polyamid aufgebaut sein. In der Anlage 300 ist eine Vorrichtung 309 für das Bereitstellen von Sperrluft vorgesehen, die durch eine Sperrluftleitung 307 Sperrluft mit einem Druck in dem Bereich 0,001 bis 0,1 bar in das Innere des flexiblen Schutzmantels 311 zuführt. Mit dieser Maßnahme lässt sich erreichen, dass Behandlungsfluid, mit dem ein Werkstück 328 in der Prozesskammer 314 beaufschlagt wird, nicht in das Innere des flexiblen Schutzmantels 311 eindringt.
Die 8 zeigt eine Anlage 400 für das Behandeln von Werkstücken 428, die in ihrem Aufbau der anhand der 1 bis 3 aus der beschriebenen Anlage 10 entspricht. Mit den Baugruppen der Anlage 10 identischen Baugruppen sind in der 8 mit in Bezug auf die 1 bis 3 um die Zahl 400 erhöhte Zahlen als Bezugszeichen kenntlich gemacht. In der Anlage 400 gibt es in der Prozesskammer 414 in der Richtung der Pfeile 401 und 403 linear beweglich verlagerbare Spritz-, Blas- und Hochdruckwerkzeuge 405 und 407.
Die 9 zeigt eine Anlage 500, die dem Aufbau der vorstehend anhand der 8 beschriebenen Anlage 400 grundsätzlich entspricht. Baugruppen der Anlage 500, die mit den Baugruppen der Anlage 400 aus 8 identisch sind, haben in der 9 mit in Bezug auf die 8 um die Zahl 100 erhöhten Zahlen als Bezugszeichen. Die Anlage 500 weist eine Behandlungsstation 515 auf, in der in der Prozesskammer 514 ein mit der Handhabungseinrichtung 516 aufgenommenes Werkstück an seinen Seiten in der Richtung der Drehachse 532 des Schwenkarms 522 mit aus Düsen 511, 513 strömendem Reinigungsfluid beaufschlagt werden kann. Die 10 zeigt eine Teilansicht der Anlage 500 aus 9 in der Richtung des Pfeils X. Die Handhabungseinrichtung 516 ermöglicht hier das Positionieren des Werkstücks 528 in der Prozesskammer 514 zwischen den Düsen 511, 513 des Reinigungswerkzeugs 517. Die Anlage 500 enthält eine Waschstation 550, in der ein Werkstück 528 in eine Reinigungsflüssigkeit 551 eingetaucht werden kann.
Die 11 zeigt eine Anlage 600 für das Reinigen von Werkstücken 628 mit mehreren Behandlungsstationen 652, 654 in einer Prozesskammer 614. Der Handhabungseinrichtung 616 wird ein Werkstück 628 durch eine Schiebetüre 662 an einer Werkstückaufgabe 612 zugeführt, die sich innerhalb der Prozesskammer 614 befindet. Die Handhabungseinrichtung 616 bewegt dann ein Werkstück von der Werkstückaufgabe 612 zu der Behandlungsstation 650 und von dort zu der Behandlungsstation 654. Nach dem Behandeln in der Behandlungsstation 654 wird das behandelte Werkstück 628 an einer Werkstückabgabe 613 bereitgestellt, wo es von einer Bedienperson oder mittels eines nicht weiter dargestellten Manipulators durch eine Schiebetüre 664 abgeholt werden kann.
Es sei bemerkt, dass die Prozesskammer 614 in der Anlage 600 in einer modifizierten Ausführungsform grundsätzlich auch als sogenannter Toplader ausgebildet werden kann, bei dem die Werkstücke nicht durch Schiebetüren 662, 664 an den Seiten der Prozesskammer 614 zugeführt und abgeholt werden können, sondern durch entsprechende verschließbare Öffnungen 666 und 668 in der Prozesskammerdecke 613 mittels eines Manipulators 617, 619 in die Prozesskammer 614 bewegt bzw. aus der Prozesskammer 614 geholt werden können.
In der 12 ist eine Anlage 700 für das Behandeln von Werkstücken 728 mit zwei Handhabungseinrichtungen 716 gezeigt, die eine in einer Prozesskammer 714 festgelegte Basis 720 haben. Der Aufbau der Anlage 700 entspricht im Übrigen dem Aufbau der anhand der 1 bis 3 beschriebenen Anlage 100. Baugruppen, die bei der Anlage 100 und der Anlage 700 identisch sind, haben in der 12 in Bezug auf die 1 um die Zahl 600 erhöhte Zahlen als Bezugszeichen.
Die 13 zeigt eine Anlage 800 für das Behandeln von Werkstücken 828, die eine Handhabungseinrichtung 816 enthält, die in dem Inneren der Prozesskammer 814 der Anlage 800 angeordnet ist und eine weitere Handhabungseinrichtung 817 aufweist, die außerhalb der Prozesskammer 814 der Anlage 800 positioniert ist. Der Aufbau der Handhabungseinrichtung 816 und 817 in der Anlage 800 entspricht dem Aufbau der Handhabungseinrichtung 16 in der anhand der 1 bis 3 beschriebenen Anlage 10. Auch hier sind Baugruppen, die bei der Anlage 100 und der Anlage 700 identisch sind, in der 13 mit in Bezug auf die 1 um die Zahl 700 erhöhte Zahlen als Bezugszeichen kenntlich gemacht.
Die 14 zeigt eine Anlage 900 mit einer Prozesskammer 914, die zwei Handhabungseinrichtungen 916 enthält, die in ihrem Aufbau dem Aufbau der anhand der 1 bis 3 beschriebenen Handhabungseinrichtung 16 in der Anlage 10 entsprechen und bei der die Drehachsen 930 und 932 für den Tragarm 920 und den Schwenkarm 922 jeweils fluchten.
Die 15 zeigt eine Anlage 1000 für das Behandeln von Werkstücken 1028 in der Prozesskammer 1014, deren Aufbau der Anlage anhand der in 12 beschriebenen Anlage 700 grundsätzlich entspricht. In der Anlage 1000 ist für das Verlagern der Werkstücke 1028 neben den Handhabungseinrichtungen 1016 ein Rundtaktwäscher mit einem Drehteller 1017 vorgesehen.
Die 16 zeigt eine Anlage 1100 mit einer Prozesskammer 1114, in der Handhabungseinrichtungen 1116 angeordnet sind, die in die Prozesskammer 1114 mit einer als Hubbalkentransportvorrichtung ausgebildeten Werkstückaufgabe 1112 zugeführte Werkstücke 1128 aufnehmen können.
Die 17 zeigt eine Anlage 1200 mit einer Handhabungseinrichtung 1216, die drei rotatorische Bewegungsachsen 1230, 1232, 1244 hat, deren Basis 1218 an der Wand 1215 einer Prozesskammer 1214 in der horizontalen Richtung linearbeweglich verlagerbar ist.
Zusammenfassend sind insbesondere folgende bevorzugte Merkmale der Erfindung festgehalten: Die Erfindung betrifft eine Anlage 10 für das Behandeln von Werkstücken 28. In der Anlage 10 gibt es wenigstens eine Behandlungsstation 50, 54 für das Behandeln eines in einer Behandlungsstellung 52, 56 positionierten Werkstücks 28 mit einem Fluid enthält. Die Anlage 10 hat eine Handhabungseinrichtung 16 für Werkstücke 28, mit der ein an einer Werkstückaufgabe 12 bereitgestelltes Werkstück 28 aufgenommen und in eine Behandlungsstellung 52, 56 in der wenigstens einen Behandlungsstation 52, 56 bewegt werden kann. Die Handhabungseinrichtung 16 hat eine Basis 18 und einen an der Basis 18 angelenkten und an der Basis 18 um eine erste Schwenkachse 30 bewegbaren Tragarm 20.
Bezugszeichenliste

10: Anlage
12: Werkstückaufgabe
14: Prozesskammer
16: Handhabungseinrichtung
18: Basis
20: Tragarm
22: Schwenkarm
24: Aufnahme
26: Werkstückhalter
28: Werkstück
30, 32: Schwenkachse
36: Pfeil
40, 42: Schwenkgelenk
44: Drehachse
50: Waschstation
52, 56: Behandlungsstellung
54: Trocknungsstation
60: Kreisbogensektor
100: Anlage
112: Werkstückaufgabe
114: Prozesskammer
116: Handhabungseinrichtung
118: Basis
120: Tragarm
122: Schwenkarm
124: Aufnahme
126: Werkstückhalter
128: Werkstück
130: Schwenkachse
131: Gegengewicht
132: Schwenkachse
140, 142: Schwenkgelenk
162: Durchlass
164: Schiebetür
200: Anlage
212: Werkstückaufgabe
214: Prozesskammer
216: Handhabungseinrichtung
217: Schiene
218: Basis
219: Antrieb
220: Tragarm
221: Zahnrad
222: Schwenkarm
223: Zahnstange
224: Aufnahme
226: Werkstückhalter
227: Schleppkabel
228: Werkstück
230: Schwenkachse
231: Gegengewicht
232: Schwenkachse
240, 242: Schwenkgelenk
250, 252: Behandlungsstation
262: Durchlass
300: Anlage
307: Sperrluftleitung
309: Vorrichtung für das Bereitstellen von Sperrluft
311: Schutzmantel
312: Werkstückaufgabe
314: Prozesskammer
316: Handhabungseinrichtung
318: Basis
320: Tragarm
322: Schwenkarm
324: Aufnahme
326: Werkstückhalter
328: Werkstück
330: Schwenkachse
331: Gegengewicht
332: Schwenkachse
340, 342: Schwenkgelenk
350, 354: Behandlungsstation
362: Durchlass
364: Schiebetür
400: Anlage
401, 403: Pfeil
405, 407: Spritz-, Blas- und Hochdruckwerkzeug
414: Prozesskammer
416: Handhabungseinrichtung
418: Basis
424: Aufnahme
426: Werkstückhalter
428: Werkstück
430: Schwenkachse
436: Pfeil
450: Waschstation
460: Kreisbogensektor
500: Anlage
511, 513: Düse
514: Prozesskammer
515: Behandlungsstation
516: Handhabungseinrichtung
517: Reinigungswerkzeug
518: Basis
522: Schwenkarm
524: Aufnahme
526: Werkstückhalter
528: Werkstück
530: Schwenkachse
532: Drehachse
536: Pfeil
544: Drehachse
550: Waschstation
551: Reinigungsflüssigkeit
560: Kreisbogensektor
600: Anlage
612, 613: Werkstückaufgabe
614: Prozesskammer
615: Decke
616: Handhabungseinrichtung
617, 619: Manipulator
628: Werkstück
652, 654: Behandlungsstation
662, 664: Schiebetür
666, 668: Öffnung
700: Anlage
714: Prozesskammer
716: Handhabungseinrichtung
720: Basis
728: Werkstück
800: Anlage
814: Prozesskammer
816, 817: Handhabungseinrichtung
828: Werkstück
900: Anlage
914: Prozesskammer
916: Handhabungseinrichtung
920: Tragarm
922: Schwenkarm
930, 932: Drehachse
1000: Anlage
1014: Prozesskammer
1016: Handhabungseinrichtung
1017: Drehteller
1028: Werkstück
1100: Anlage
1112: Werkstückaufgabe
1114: Prozesskammer
1116: Handhabungseinrichtung
1128: Werkstück
1200: Anlage
1214: Prozesskammer
1216: Handhabungseinrichtung
1218: Basis
1230, 1232, 1244: Bewegungsachse

Claims

Anlage (10) für das Behandeln von Werkstücken (28) mit einer Behandlungsstation (50, 54) für das Behandeln eines in einer Behandlungsstellung positionierten Werkstücks (28) mit einem Fluid, und mit einer Handhabungseinrichtung (16) für Werkstücke (28), mit der ein an einer Werkstückaufgabe (12) bereitgestelltes Werkstück (28) aufgenommen und in eine Behandlungsstellung in der wenigstens einen Behandlungsstation (50, 54) bewegt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung (16) eine Basis (18) hat und einen an der Basis (18) angelenkten, um eine erste Schwenkachse (30) bewegbaren Tragarm (20) mit einem an dem Tragarm (20) angelenkten um eine weitere Schwenkachse (32) schwenkbeweglichen Schwenkarm (22) aufweist, an dem eine Aufnahme (24) mit einem Werkstückhalter (26) für das Aufnehmen eines Werkstücks (28) ausgebildet ist.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung (16) eine um eine in einer von der weiteren Schwenkachse (32) durchsetzten Ebene liegende Drehachse (44) bewegbare Aufnahme (24) mit einem Werkstückhalter (26) für das Aufnehmen eines Werkstücks (28) hat.
Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Schwenkachse (32) zu der ersten Schwenkachse (30) parallel ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schwenkachse (30) eine horizontale Schwenkachse ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung (10) nicht mehr als drei rotatorische Bewegungsachsen (30, 32, 44) aufweist.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (18) der Handhabungseinrichtung (16) unbeweglich angeordnet ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung (216) linearbeweglich gelagert ist und entlang einer vorzugsweise horizontal ausgerichteten Bewegungsachse bewegt werden kann.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsstation (50, 54) innerhalb einer eine fluiddicht verschließbare Öffnung (62) aufweisende Prozesskammer (14) angeordnet ist.
Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (18) der Handhabungseinrichtung (16) in der Prozesskammer (14) angeordnet ist.
Anlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung (16) ein Werkstück (28) von der Werkstückaufgabe (12) durch die verschiebbare Öffnung (62) der Prozesskammer (14) in die Behandlungsstellung in der wenigstens einen Behandlungsstation (50, 54) bewegt, indem der Tragarm (20) um die erste Schwenkachse (30) geschwenkt wird.
Anlage nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch wenigstens eine in der Prozesskammer (14) angeordnete von der Behandlungsstation (50) beabstandete weitere Behandlungsstation (54) für das Behandeln eines in einer Behandlungsstellung positionierten Werkstücks (28) mit einem Fluid, wobei die Handhabungseinrichtung (16) ein an dem Werkstückhalter (26) aufgenommenes Werkstück (27) durch Schwenken des Tragarms (20) um die erste Schwenkachse (30) aus einer ersten Behandlungsstellung (52) in der ersten Behandlungsstation (50) in eine Behandlungsstellung (56) in der weiteren Behandlungsstation (54) bewegt werden kann.
Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die senkrechte Projektion eines an der Handhabungseinrichtung (16) aufgenommenen Werkstücks auf eine vertikale Ebene in der ersten Behandlungsstellung (52) und in der weiteren Behandlungsstellung (56) innerhalb eines Kreisringsektors (60) eines zu der ersten Schwenkachse (30) konzentrischen Kreisrings liegt.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsstation (50) für das Behandeln eines in einer Behandlungsstellung positionierten Werkstücks (28) mit einem Fluid für das Flutwaschen von Werkstücken (28) und/oder für das Entgraten von Werkstücken (28) und/oder für das Trocknen von Werkstücken ausgelegt ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch einen die Handhabungseinrichtung (316) wenigstens teilweise abdeckenden flexiblen Schutzmantel (311), der für das in der Behandlungsstation (350, 354) für das Behandeln des Werkstücks (328) eingesetzte Fluid medienbeständig ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an dem bewegbaren Tragarm (120) für das Ausgleichen eines Last-Drehmoments in der ersten Schwenkachse (130) ein Gegengewicht (131) angeschlossen ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Handhabungseinrichtungen (716) für Werkstücke (728) vorgesehen sind, mit denen ein an einer Werkstückaufgabe (712) bereitgestelltes Werkstück (728) aufgenommen und in eine Behandlungsstellung in der wenigstens einen Behandlungsstation bewegt werden kann.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückaufgabe (1112) ein Transportsystem das Verlagern von Werkstücken (1228) umfasst.
Verfahren für das Behandeln eines Werkstücks in einer Anlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (528) in der Behandlungsstation (550) mit aus Düsen (511, 513) strömendem Reinigungsfluid beaufschlagt wird, und dabei vor dem Beaufschlagen mit aus Düsen (511, 513) strömendem Reinigungsfluid oder während dem Beaufschlagen mit aus Düsen (511, 513) strömenden Reinigungsfluid oder nach dem Beaufschlagen mit aus Düsen (511, 513) strömenden Reinigungsfluid in eine Reinigungsflüssigkeit (551) eingetaucht wird.