DE102016004257A1

DE102016004257A1 - Applikatordummy und zugehöriges Programmierverfahren

Info

Publication number: DE102016004257A1
Application number: DE102016004257.5A
Authority: DE
Inventors: Dmitri Noak; Martin Wolf; Harald Kunz
Original assignee: Duerr Systems AG
Current assignee: Duerr Systems AG
Priority date: 2016-04-08
Filing date: 2016-04-08
Publication date: 2017-10-12
Anticipated expiration: 2036-04-09
Also published as: DE102016004257B4; EP3414639A1; WO2017174452A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Applikatordummy (8) zur Verwendung anstelle eines realen Applikators bei einer Bahnprogrammierung einer Bewegungsbahn des Applikators, wobei der Applikatordummy (8) während der Bahnprogrammierung entlang der zu programmierenden Bewegungsbahn über eine Bauteiloberfläche eines zu beschichtenden Bauteils (1, 2) bewegt wird, mit einem Dummykörper (10–13), der hinsichtlich Form und Abmessungen im Wesentlichen mit dem realen Applikator übereinstimmt, und mit einer virtuellen Düse (14), die sich an dem Dummykörper (10–13) des Applikatordummys (8) im Wesentlichen in derselben Position befindet wie eine reale Düse bei dem realen Applikator, wobei sich bei der Bahnprogrammierung ein bestimmter Abstand (a) zwischen der virtuellen Düse (14) und der Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils (1, 2) einstellt. Die Erfindung zeichnet sich aus durch eine baulich in den Applikatordummy (8) integrierte Abstandskontrolleinrichtung (15) zur Kontrolle des Abstands (a) zwischen der virtuellen Düse (14) und der Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils (1, 2). Weiterhin umfasst die Erfindung ein zugehöriges Programmierverfahren.

Description

Die Erfindung betrifft einen Applikatordummy zur Verwendung anstelle eines realen Applikators bei einer Bahnprogrammierung einer Bewegungsbahn des Applikators, insbesondere anstelle eines realen Applikators, der zur Applikation einer Dichtmasse auf eine Bördelnaht an einem Kraftfahrzeugkarosseriebauteil dient. Weiterhin betrifft die Erfindung ein zugehöriges Programmierverfahren zur Bahnprogrammierung für einen Applikator unter Verwendung des erfindungsgemäßen Applikatordummys.
Aus DE 10 2008 027 994 B3 ist ein Applikator bekannt, der dazu ausgelegt ist, ein Dichtungsmittel auf eine Bördelnaht an einem Kraftfahrzeugkarosseriebauteil zu applizieren. Hierzu ist der Applikator mehrfach gekrümmt, so dass der Applikator durch einen Spalt zwischen zwei seitlich überlappenden Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen von der Vorderseite auf die Rückseite geführt werden kann, um das Dichtungsmittel auf der Rückseite zu applizieren.
Die Bewegung dieses bekannten Applikators erfolgt durch einen mehrachsigen Handhabungsroboter entlang einer programmierten Bewegungsbahn, wobei die Bewegungsbahn durch mehrere Bahnpunkte vorgegeben wird, die dann im Beschichtungsbetrieb von dem Applikator abgefahren werden. Das Programmieren der gewünschten Bewegungsbahn wird auch als „Teachen” bezeichnet und erfolgt üblicherweise dadurch, dass ein Programmierer einen an dem Handhabungsroboter montierten Applikator handgeführt jeweils an die gewünschten Bahnpunkte bewegt und dann durch Betätigen einer Speichertaste dafür sorgt, dass die aktuelle Position als Bahnpunkt gespeichert wird.
Problematisch ist hierbei, dass sich der Programmierer an der Vorderseite des Kraftfahrzeugkarosseriebauteils befindet, während sich die Düse des mehrfach gekrümmten Applikators auf der Rückseite des Kraftfahrzeugkarosseriebauteils befindet. Dies ist nachteilig, weil der Programmierer beim Programmieren keinen Sichtkontakt zu der Düse des Applikators hat und deshalb den Abstand zwischen der Düse und der Bauteiloberfläche nicht beurteilen kann. Dies kann dazu führen, dass der Programmierer Bahnpunkte programmiert, die einen unpassenden Abstand zwischen der Düse des Applikators und der Bauteiloberfläche aufweisen, so dass die applizierte Dichtmittelraupe auf der Bauteiloberfläche nicht optimal ist.
Zur Lösung dieses Problems ist es aus der Praxis bekannt, dass der Programmierer kleine Spiegel einsetzt, damit er von der Vorderseite aus den Abstand zwischen der Düse und der Bauteiloberfläche auf der Rückseite beurteilen kann. Allerdings ist diese improvisierte Lösung nicht optimal.
Eine andere Lösung dieses Problems ist aus DE 10 2008 032 259 B4 bekannt. So sieht diese Druckschrift vor, dass die Bahnprogrammierung an einem demontierten Musterbauteil erfolgt, das in ein sogenanntes Teach-Gestell eingesetzt ist. Dies bietet den Vorteil, dass der Programmierer beim Programmieren auf die Rückseite des Musterbauteils treten kann, um dort den Abstand zwischen der Düse und der Bauteiloberfläche zu beurteilen. Allerdings ist diese Lösung relativ aufwändig.
Weiterhin ist es aus dem Stand der Technik bekannt, bei der Bahnprogrammierung anstelle des realen Applikators einen Applikatordummy einzusetzen, der in der Regel aus Kunststoff besteht und deshalb wesentlich preisgünstiger ist. Fehlpositionierungen des aus Kunststoff bestehenden Applikatordummys und daraus resultierende Beschädigungen des Applikatordummys sind deshalb also weniger störend als bei einem realen Applikator mit einem wesentlich höheren Preis.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine bessere Lösung für das vorstehend beschriebene Problem zu schaffen, wonach der Programmierer bei der Bahnprogrammierung keinen Sichtkontakt zu der Düse des Applikators hat und deshalb bei der Bahnprogrammierung auch nicht den Abstand zwischen der Düse und der Bauteiloberfläche beurteilen kann.
Diese Aufgabe wird durch einen erfindungsgemäßen Applikatordummy bzw. durch ein zugehöriges Programmierverfahren gemäß den Nebenansprüchen gelöst.
Der erfindungsgemäße Applikatordummy weist zunächst in Übereinstimmung mit den aus dem Stand der Technik bekannten Applikatordummys einen Dummykörper auf, der hinsichtlich Form und Abmessungen im Wesentlichen mit dem realen Applikator übereinstimmt. Der Dummykörper ist also eine Nachbildung des realen Applikators, wobei der Applikatordummy aus preisgünstigen Materialien (z. B. Kunststoff) hergestellt sein kann und keine Funktion als Applikator aufweisen muss.
An dem erfindungsgemäßen Applikatordummy befindet sich eine virtuelle Düse und zwar im Wesentlichen in derselben Position wie eine reale Düse bei dem realen Applikator. Während der Bahnprogrammierung stellt sich dann ein bestimmter Abstand zwischen der virtuellen Düse und der Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils ein.
Der erfindungsgemäße Applikatordummy zeichnet sich nun durch eine Abstandskontrolleinrichtung aus, die in den Applikatordummy integriert ist und es ermöglicht, den Abstand zwischen der virtuellen Düse und der Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils beim Programmieren der Bewegungsbahn zu kontrollieren. Dies ermöglicht einen Verzicht auf die eingangs erwähnten Spiegel zur Kontrolle des Abstands zwischen der Düse und der Bauteiloberfläche.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Applikator einen Montageflansch auf, um den Applikatordummy an einem mehrachsigen Handhabungsroboter montieren zu können. Der Applikatordummy wird also mit einem Montageflansch anstelle des realen Applikators an dem Handhabungsroboter montiert, damit dann mit dem Applikator die Bahnprogrammierung erfolgen kann. Im Beschichtungsbetrieb und auch bei der Bahnprogrammierung befindet sich der Montageflansch des Applikatordummys dann in der Regel an der Vorderseite des Bauteils, während sich die virtuelle Düse des Applikatordummys an der Rückseite des Bauteils befindet und deshalb für den Programmierer von der Vorderseite aus nicht einsehbar ist. Die erfindungsgemäße Abstandskontrolleinrichtung zeigt den Abstand zwischen der virtuellen Düse und der Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils dann vorzugsweise in einem einsehbaren Bereich an, beispielsweise an der Vorderseite des zu beschichtenden Bauteils. Dadurch kann der Programmierer bei der Bahnprogrammierung den Abstand zwischen der Düse und der Bauteiloberfläche beurteilen, obwohl sich die Düse in einem für ihn nicht einsehbaren Bereich befindet.
In einer Variante der Erfindung misst die Abstandskontrolleinrichtung den Abstand zwischen der virtuellen Düse und der Bauteiloberfläche qualitativ. Beispielsweise kann die Abstandskontrolleinrichtung unterscheiden, ob der Abstand zwischen der Düse und der Bauteiloberfläche in einem akzeptablen Bereich liegt oder außerhalb des akzeptablen Bereichs.
In einer anderen Erfindungsvariante misst die Abstandskontrolleinrichtung den Abstand zwischen der virtuellen Düse und der Bauteiloberfläche dagegen quantitativ, d. h. die Abstandskontrolleinrichtung gibt einen entsprechenden quantitativen Messwert für den Abstand aus.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Abstandskontrolleinrichtung einen elektrischen Schalter auf, der in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen der virtuellen Düse und der Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils einen Stromkreis schließt oder öffnet. Beispielsweise kann der Schalter den Stromkreis bei einer Annäherung der virtuellen Düse an die Bauteiloberfläche schließen, wenn der gewünschte Abstand erreicht ist.
Vorzugsweise ist dieser Schalter als Berührungsschalter ausgelegt, der bei einem Berührungskontakt mit der Bauteiloberfläche schaltet. Hierbei ist jedoch zu erwähnen, dass der Berührungskontakt zwischen dem Berührungsschalter und der Bauteiloberfläche nicht bedeutet, dass auch der Abstand zwischen der virtuellen Düse und der Bauteiloberfläche gleich Null ist. Vielmehr ist der Berührungsschalter vorzugsweise so ausgelegt, dass der Berührungskontakt zwischen dem Berührungsschalter und der Bauteiloberfläche bereits eintritt, wenn die virtuelle Düse an dem Applikatordummy noch von der Bauteiloberfläche beabstandet ist.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung schließt der Schalter den Stromkreis, wenn der Abstand zwischen der virtuellen Düsen und der Bauteiloberfläche einen vorgegebenen Minimalwert unterschreitet. Der von dem Schalter geschaltete Stromkreis kann dann beispielsweise eine Signalleuchte aufleuchten lassen, damit der Programmierer sieht, dass der gewünschte Abstand erreicht ist.
Vorzugsweise beinhaltet der von dem Schalter geschaltete Stromkreis den Dummykörper des Applikatordummys, der hierzu aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht. Im geschlossenen Zustand des Schalters fließt der Strom also auf einem Teil des Stromkreises durch den Dummykörper.
Der Berührungsschalter der Abstandskontrolleinrichtung weist vorzugsweise ein elastisches Kontaktelement auf, das bei einem Berührungskontakt mit der Bauteiloberfläche verformt wird und dadurch einen Schaltvorgang auslöst. Beispielsweise kann dieses Kontaktelement ein Federdraht oder ein Federplättchen sein.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel des Berührungsschalters weist der Dummykörper zwei Teile aus einem elektrisch leitfähigen Material auf, die relativ zueinander beweglich sind.
In einer Stellung liegen die beiden Teile des Dummykörpers unmittelbar aneinander an und bilden deshalb einen elektrischen Kontakt, so dass ein Stromfluss zwischen den beiden Teilen des Dummykörpers möglich ist.
In einer anderen Position sind die beiden Teile des Dummykörpers dagegen auseinander gezogen und schließen einen Isolationsspalt zwischen sich ein, so dass kein elektrischer Kontakt zwischen den beiden Teilen des Dummykörpers erfolgt und somit Strom zwischen den beiden Teilen fließen kann.
Die beiden Teile des Dummykörpers werden hierbei durch eine Feder (z. B. Spiralfeder, elastischer Faden) zusammen gezogen. Ohne eine äußere mechanische Belastung des Applikatordummys werden die beiden Teile des Dummykörpers also zusammen gezogen und bilden dadurch einen mechanischen Kontakt. Bei einem Berührungskontakt zwischen dem Applikatordummy und der Bauteiloberfläche werden die beiden Teile des Dummykörpers dagegen entgegen der Kraft der Feder auseinander gezogen und bilden dann keinen elektrischen Kontakt mehr. Auf diese Weise wird ein Berührungsschalter realisiert, da der Stromkreis bei einem Berührungskontakt zwischen dem Applikatordummy und der Bauteiloberfläche unterbrochen wird, indem die beiden Teile des Dummykörpers auseinander gezogen werden.
In einem anderen einfachen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Applikatordummys besteht die Abstandskontrolleinrichtung dagegen aus einer einfachen Skala, die an dem Dummykörper im Sichtbereich des Programmierers angebracht ist. Bei der Bahnprogrammierung wird der Applikator dann mit einer bestimmten Eintauchtiefe in einen Bauteilspalt zwischen seitlich überlappenden Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen eingeführt, wobei die Skala der Abstandskontrolleinrichtung die Eintauchtiefe und damit auch den Abstand zwischen der Düse und der Bauteiloberfläche an der Rückseite anzeigt.
Die Skala kann dauerhaft auf die Außenfläche des Dummykörpers aufgebracht sein, beispielsweise mittels einer Lasergravur. Alternativ besteht die Möglichkeit, dass die Skala auf die Außenfläche des Dummykörpers aufgeklebt ist.
Weiterhin besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass der Dummykörper federnd gelagert ist, so dass der Dummykörper bei einem Berührungskontakt zwischen dem Applikatordummy und der Bauteiloberfläche eine Ausweichbewegung mit einem bestimmten Hub ausführen kann. Die Abstandskontrolleinrichtung kann dann den Hub der Ausweichbewegung messen und anzeigen.
Ferner besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass die Abstandskontrolleinrichtung einen induktiven Sensor aufweist, der den Abstand zwischen der virtuellen Düse und der Bauteiloberfläche induktiv misst. Beispielsweise kann der Dummykörper zwei Teile aufweisen, die relativ zueinander verschiebbar sind, wobei der induktive Sensor einen Tauchanker aufweist, der mit einem der beiden Teile verbunden ist und in eine Spule in dem anderen Teil eintaucht. Bei einem Berührungskontakt zwischen dem Applikatordummy und der Bauteiloberfläche wird dann die Eintauchtiefe des Tauchankers verändert, was der induktive Sensor misst. Beispielsweise kann die Spule des induktiven Sensors eine Wheatstone'sche Halbbrücke bilden.
In einem anderen einfachen Ausführungsbeispiel weist die Abstandskontrolleinrichtung dagegen einen Dehnmessstreifen (DMS) auf, der eine Deformation des Applikatordummys misst und dadurch einen Berührungskontakt mit der Bauteiloberfläche erkennen kann.
Alternativ besteht die Möglichkeit, dass die Abstandskontrolleinrichtung ein Piezoelement aufweist, das eine Deformation des Applikatordummys misst und dadurch einen Berührungskontakt erkennen kann.
Andere mögliche Ausführungsbeispiele für die Abstandskontrolleinrichtung umfassen einen kapazitiven Sensor oder eine Kamera.
Ferner ist zu erwähnen, dass die Abstandskontrolleinrichtung den Abstand berührungsfrei oder mittels eines Berührungskontakts messen kann.
Die Messung des Abstandes kann hierbei auch in mehreren räumlichen Freiheitsgraden erfolgen.
Es wurde bereits vorstehend kurz erwähnt, dass die Abstandskontrolleinrichtung zur Anzeige des Abstands eine Signalleuchte aufweisen kann, die beispielsweise als Leuchtdiode (LED) ausgebildet sein kann. Es ist alternativ auch möglich, dass eine andere optische Anzeige vorgesehen ist, die auch eine quantitative Anzeige des Abstands ermöglicht.
Eingangs wurde bereits erwähnt, dass der Dummykörper bei dem erfindungsgemäßen Applikatordummy vorzugsweise hinsichtlich Form und Abmessungen mit dem realen Applikator übereinstimmt, wie er beispielsweise aus DE 10 2008 027 994 B3 bekannt ist. Der Inhalt dieser Druckschrift ist deshalb der vorliegenden Beschreibung hinsichtlich der Gestaltung des realen Applikators und damit auch hinsichtlich der Gestaltung des Dummykörpers in vollem Umfang zuzurechnen. An dieser Stelle ist lediglich zu erwähnen, dass der Dummykörper vorzugsweise so geformt ist, dass er durch einen Karosseriespalt zwischen zwei benachbarten, seitlich überlappenden Karosseriebauteilen hindurch von der Vorderseite auf die Rückseite geführt werden kann, um die Dichtmasse auf der Rückseite aufzubringen. Hierbei weist der Dummykörper vorzugsweise mindestens zwei Schenkel auf, die relativ zueinander angewinkelt sind, wobei die proximalen Schenkel durch den Karosseriespalt hindurchgeführt sind, während sich die virtuelle Düse an dem distalen Schenkel befindet.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Erfindung nicht nur Schutz beansprucht für den vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Applikatordummy als einzelnes Bauteil. Vielmehr beansprucht die Erfindung auch Schutz für einen mehrachsigen Handhabungsroboter, an dem ein solcher Applikatordummy montiert ist.
Schließlich beansprucht die Erfindung auch Schutz für ein entsprechendes Programmierverfahren, bei dem der Applikatordummy nacheinander jeweils an den gewünschten Bahnpunkten positioniert wird, woraufhin dann die Positionen des Applikatordummys an den jeweiligen Bahnpunkten gespeichert werden, um anschließend einen sogenannten Playback-Betrieb zu ermöglichen. Das erfindungsgemäße Programmierverfahren zeichnet sich dadurch aus, dass der Abstand zwischen der virtuellen Düse des Applikatordummys und der Bauteiloberfläche durch eine Abstandskontrolleinrichtung kontrolliert wird. Beim Playback-Betrieb (automatische Bahngenerierung) muss der gemessene Abstand an die Robotersteuerung übergeben werden.
Die Kontrolle des Abstands umfasst dabei das Messen des Abstandes und das Anzeigen des Abstandes, beispielsweise mittels einer Signalleuchte.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Applikatordummys, der zur Bahnprogrammierung durch einen Spalt zwischen zwei Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen hindurchgeführt ist und einen Berührungsschalter aufweist,
2 ein anderes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Applikatordummys mit einer Skala zur Anzeige der Eintauchtiefe,
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Applikatordummys, der federnd gelagert ist und eine optische Anzeige aufweist,
4A, 4B ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Applikatordummys mit einem Berührungsschalter,
5A eine schematische Darstellung des Berührungsschalters bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 4A und 4B,
5B eine schematische Darstellung einer Abwandlung des Berührungsschalters aus 5A,
6 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Berührungsschalters,
7A eine schematische Darstellung eines induktiven Sensors, sowie
7B eine Wheatstone'sche Halbbrücke für den induktiven Sensor aus 7A.
1 zeigt zunächst eine Hinterkante einer Vordertür 1 einer Kraftfahrzeugkarosserie und die Vorderkante einer Hintertür 2 der Kraftfahrzeugkarosserie, wobei die Vordertür 1 und die Hintertür 2 in Längsrichtung der Kraftfahrzeugkarosserie überlappen und einen Spalt 3 einschließen, was an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist und beispielsweise in DE 10 2008 027 994 B3 beschrieben ist.
Die Vordertür 1 weist ein Innenblech 4 und eine äußere Blechbeplankung 5 auf, wobei die Blechbeplankung 5 an der Hinterkante der Vordertür 1 um das Innenblech 4 herum gebördelt ist.
Die Hintertür 2 weist ebenfalls ein Innenblech 6 und eine Blechbeplankung 7 auf, wobei die Blechbeplankung 7 an der Vorderkante der Hintertür 2 um das Innenblech herum gebördelt ist.
Die Bördelkante an der Hinterkante der Vordertür 1 soll im normalen Betrieb mittels eines Applikators mit einer Dichtmasse versiegelt werden, was an sich aus DE 10 2008 027 994 B3 bekannt ist. Hierzu wird der reale Applikator von einem Handhabungsroboter von der Vorderseite ausgehend durch den Spalt 3 hindurch auf die Rückseite geführt, damit dann die Düse des Applikators das Dichtmittel auf die Bördelnaht an der Rückseite applizieren kann. In der Zeichnung gemäß 1 ist anstelle des realen Applikators ein Applikatordummy 8 dargestellt, der zur Bahnprogrammierung anstelle des realen Applikators eingesetzt wird und hinsichtlich Form und Abmessungen dem realen Applikator entspricht.
Der Applikatordummy 8 weist zunächst einen hier nur schematisch dargestellten Montageflansch 9 auf, der an einem Handhabungsroboter befestigt ist, welcher den Applikatordummy 8 bei der Bahnprogrammierung führt. Weiterhin weist der Applikatordummy 8 mehrere Schenkel 10, 11, 12, 13 auf, die hintereinander angeordnet und relativ zueinander angewinkelt sind. An dem distalen Schenkel 13 befindet sich eine virtuelle Düse 14, wobei die virtuelle Düse 14 an derselben Position angebracht ist wie bei dem realen Applikator.
Hierbei ist zu erwähnen, dass die Schenkel 10, 11, 12, 13 nicht notwendigerweise gerade sein müssen. Es besteht vielmehr auch die Möglichkeit, dass die Schenkel 10, 11, 12, 13 gebogen oder gekrümmt sind.
Darüber hinaus weist der Applikatordummy 8 einen Berührungsschalter 15 auf, der mittels eines elektrisch leitenden und elastisch federnden Kontaktelements 16 einen Berührungskontakt mit der Bördelnaht erfasst. Bei einem solchen Berührungskontakt schließt der Berührungsschalter 15 einen Stromkreis 17, wobei der Stromkreis 17 unter anderem eine Signalleuchte 18, eine Spannungsquelle 19 und die Schenkel 10–13 des Applikatordummys 8 umfasst. Im geschlossenen Zustand des Berührungsschalters 15 fließt also ein Strom auch über die Schenkel 10–13, die deshalb aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen. Die Signalleuchte 18 zeigt dann einen Berührungskontakt an, was es dem Programmierer erleichtert, den gewünschten Abstand zwischen der virtuellen Düse 14 und der Bauteiloberfläche an der Bördelkante zu kontrollieren. Das Kontaktelement 16 und der Berührungsschalter 15 sind hierbei so ausgelegt, dass der Stromkreis 17 geschlossen wird, wenn der gewünschte Abstand erreicht ist.
2 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß 1, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass als Abstandskontrolleinrichtung eine Skala 20 verwendet wird, die an den Schenkeln 10 und 12 des Applikatordummys 8 angebracht ist und die Eintauchtiefe des Applikatordummys 8 in dem Spalt 3 anzeigt. Diese Eintauchtiefe entspricht wiederum dem Düsenabstand a zwischen der virtuellen Düse 14 und der Bauteiloberfläche der Bördelnaht an der Rückseite der Vordertür 1.
Das Ausführungsbeispiel gemäß 3 stimmt ebenfalls teilweise mit dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 überein, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der proximale Schenkel 10 des Applikatordummys 8 in einem Zylinder 21 federnd gelagert, wobei eine Spiralfeder 22 auf den Schenkel 10 wirkt.
Weiterhin ist an dem Schenkel 10 ein Anzeigefeld mit zwei Grenzbereichen 23, 24 angebracht. Nur wenn der Bereich zwischen den beiden Grenzbereichen 23, 24 beim Programmieren sichtbar ist, wurde der Abstand richtig eingestellt. So führt ein Berührungskontakt zwischen der virtuellen Düse 14 und der Bauteiloberfläche dazu, dass der Schenkel 10 des Applikatordummys 8 entgegen der Kraft der Spiralfeder 22 aus dem Zylinder 21 heraus gezogen wird, so dass dann der Bereich zwischen den beiden Grenzbereiche 23, 24 sichtbar ist. Auf diese Weise kann der Programmierer an der Vorderseite einen Berührungskontakt der virtuellen Düse 14 an der Rückseite erkennen.
Das Ausführungsbeispiel gemäß den 4A und 4B stimmt wiederum teilweise mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen überein, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass der Schenkel 10 des Applikatordummys 8 aus zwei Teilen 10.1, 10.2 besteht, die relativ zueinander in Längsrichtung verschiebbar sind und aus elektrisch leitfähigem Material bestehen.
4A zeigt hierbei eine Position, in der die beiden Teilen 10.1, 10.2 zusammen gezogen sind, da zwar ein Berührungskontakt zwischen dem Schenkel 12 und der Bauteiloberfläche besteht, aber die Bauteiloberfläche noch keine Kraft auf den Applikatordummy 8 ausübt.
4B zeigt dagegen einen Zustand, in dem die beiden Teile 10.1, 10.2 aufgrund des Berührungskontaktes mit der Bördelnaht auseinandergezogen sind und dann einen Isolationsspalt 25 einschließen, d. h. der Stromkreis über die Teile 10.1, 10.2 ist unterbrochen, was eine elektrische Auswertung ermöglicht.
5A zeigt eine mögliche technische Realisierung dieses Ausführungsbeispiels mittels eines elektrisch isolierenden Tauchankers 26, der an dem Teil 10.1 befestigt ist und in das andere Teil 10.2 eintaucht, wobei der Tauchanker 26 von einer Spiralfeder 27 vorgespannt wird.
5B zeigt eine Abwandlung von 5A, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass anstelle der Spiralfeder 27 ein elastischer Faden 28 verwendet wird.
6 zeigt weiterhin, wie der Stromkreis 17 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 4A, 4B, 5A, 5B in Abhängigkeit von dem Berührungskontakt zwischen der virtuellen Düse 14 und der Bauteiloberfläche geschlossen bzw. geöffnet wird.
Schließlich zeigen die 7A und 7B eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß den 4A, 4B, 5A, 5B, wobei die Abstandskontrolleinrichtung einen induktiven Sensor aufweist.
Der Tauchanker 26 besteht hierbei also aus einem magnetischen Material, und an die Spiralfeder 27 ist eine Wheatstone'sche Halbbrücke 29 angeschlossen.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den jeweils in Bezug genommenen Ansprüchen und insbesondere auch ohne die Merkmale des Hauptanspruchs.
Bezugszeichenliste

1: Vordertür
2: Hintertür
3: Spalt zwischen Vordertür und Hintertür
4: Innenblech der Vordertür
5: Blechbeplankung der Vordertür
6: Innenblech der Hintertür
7: Blechbeplankung der Hintertür
8: Applikatordummy
9: Montageflansch des Applikatordummies
10: Proximaler Schenkel des Grundkörpers
10.1: Teil des Schenkels 10
10.2: Teil des Schenkels 10
11: Zweiter Schenkel des Grundkörpers
12: Dritter Schenkel des Grundkörpers
13: Distaler Schenkel des Grundkörpers
14: Virtuelle Düse
15: Berührungsschalter
16: Kontaktelement des Berührungsschalters
17: Stromkreis
18: Signalleuchte zur Abstandsanzeige
19: Spannungsquelle
20: Skala zur Abstandsanzeige
21: Zylinder
22: Spiralfeder
23: Grenzbereich des Anzeigefelds
24: Grenzbereich des Anzeigefelds
25: Isolationsspalt
26: Tauchanker
27: Spiralfeder
28: Elastischer Faden
29: Wheatstone'sche Halbbrücke

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008027994 B3 [0002, 0035, 0049, 0052]
DE 102008032259 B4 [0006]

Claims

Applikatordummy (8) zur Verwendung anstelle eines realen Applikators bei einer Bahnprogrammierung einer Bewegungsbahn des Applikators, wobei der Applikatordummy (8) während der Bahnprogrammierung entlang der zu programmierenden Bewegungsbahn über eine Bauteiloberfläche eines zu beschichtenden Bauteils (1, 2) bewegt wird, insbesondere anstelle eines realen Applikators zur Applikation einer Dichtmasse auf eine Bördelnaht an einem Kraftfahrzeugkarosseriebauteil (1, 2), mit a) einem Dummykörper (10–13), der hinsichtlich Form und Abmessungen im Wesentlichen mit dem realen Applikator übereinstimmt, und b) einer virtuellen Düse (14), die sich an dem Dummykörper (10–13) des Applikatordummys (8) im Wesentlichen in derselben Position befindet wie eine reale Düse bei dem realen Applikator, wobei sich bei der Bahnprogrammierung ein bestimmter Abstand (a) zwischen der virtuellen Düse (14) und der Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils (1, 2) einstellt, gekennzeichnet durch c) eine baulich in den Applikatordummy (8) integrierte Abstandskontrolleinrichtung (15–19; 20; 21–24; 25–27) zur Kontrolle des Abstands (a) zwischen der virtuellen Düse (14) und der Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils (1, 2).
Applikatordummy (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Applikatordummy (8) einen Montageflansch (9) aufweist zur Montage des Applikatordummys (8) an einem mehrachsigen Handhabungsroboter, b) dass der Montageflansch (9) des Applikatordummys (8) bei der Bahnprogrammierung an einer Vorderseite des Bauteils (1, 2) angeordnet ist, c) dass sich die virtuelle Düse (14) des Applikatordummys (8) bei der Bahnprogrammierung an einer Rückseite des Bauteils (1, 2) befindet, d) dass die an der Rückseite befindliche virtuelle Düse (14) des Applikatordummys (8) von der Vorderseite aus nicht einsehbar ist, und/oder e) dass die Abstandskontrolleinrichtung den Abstand (a) zwischen der virtuellen Düse (14) und der Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils (1, 2) in einem einsehbaren Bereich anzeigt, insbesondere an der Vorderseite des zu beschichtenden Bauteils (1, 2).
Applikatordummy (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Abstandskontrolleinrichtung (15–19; 20; 21–24; 25–27) den Abstand (a) zwischen der virtuellen Düse (14) und der Bauteiloberfläche qualitativ misst, oder b) dass die Abstandskontrolleinrichtung (15–19; 20; 21–24; 25–27) den Abstand (a) zwischen der virtuellen Düse (14) und der Bauteiloberfläche quantitativ misst.
Applikatordummy (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Abstandskontrolleinrichtung (15–19) einen elektrischen Schalter (15) aufweist, der in Abhängigkeit von dem Abstand (a) zwischen der virtuellen Düse (14) und der Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils (1, 2) einen Stromkreis (17) schließt oder öffnet, und/oder b) dass der Schalter (15) ein Berührungsschalter ist, der bei einem Berührungskontakt mit der Bauteiloberfläche schaltet, und/oder c) dass der Schalter (15) den Stromkreis (17) schließt, wenn der Abstand (a) zwischen der virtuellen Düse (14) und der Bauteiloberfläche einen vorgegebenen Minimalwert unterschreitet, und/oder d) dass der von dem Schalter (15) geschaltete Stromkreis (17) den Dummykörper (10–13) des Applikatordummys (8) enthält, der hierzu aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht, so dass im geschlossenen Zustand des Schalters (15) Strom durch den Dummykörper (10–13) fließt.
Applikatordummy (8) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Berührungsschalter (15) ein elastisches Kontaktelement (16) aufweist, das bei einem Berührungskontakt mit der Bauteiloberfläche verformt wird und einen Schaltvorgang auslöst, und/oder b) dass das Kontaktelement (16) ein Federdraht oder ein Federplättchen ist.
Applikatordummy (8) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Schalter ein Berührungsschalter ist, b) dass der Dummykörper (10–13) des Applikatordummys (8) zwei Teile (10.1, 10.2) aus einem elektrisch leitfähigen Material aufweist, c) dass die beiden Teile (10.1, 10.2) des Dummykörpers (10–13) durch eine Feder (27, 28) zusammengezogen werden, insbesondere durch eine Spiralfeder (27) oder einen elastischen Faden (28), d) dass die beiden Teile (10.1, 10.2) des Dummykörpers (10–13) ohne einen Berührungskontakt des Applikatordummys (8) mit der Bauteiloberfläche von der Feder (27, 28) zusammen gezogen werden und dann im zusammen gezogenen Zustand den Stromkreis schließen, und e) dass die beiden Teile (10.1, 10.2) des Dummykörpers (10–13) bei einem Berührungskontakt des Applikatordummys (8) mit der Bauteiloberfläche entgegen der Kraft der Feder (27, 28) auseinander gezogen werden und dann im getrennten Zustand den Stromkreis (17) öffnen.
Applikatordummy (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Applikatordummy (8) bei der Bahnprogrammierung mit einer bestimmten Eintauchtiefe in einen Bauteilspalt (3) eingeführt wird, und/oder b) dass die Abstandskontrolleinrichtung (20) die Eintauchtiefe anzeigt, und/oder c) dass an dem Dummykörper (10–13) des Applikatordummys (8) eine Skala (20) angebracht ist, welche die Eintauchtiefe anzeigt, und/oder d) dass die Skala (20) dauerhaft auf die Außenfläche des Dummykörpers (10–13) aufgebracht ist, insbesondere mittels eines Lasers, oder e) dass die Skala (20) auf die Außenfläche des Dummykörpers (10–13) aufgeklebt ist.
Applikatordummy (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Dummykörper (10–13) federnd gelagert ist, so dass der Dummykörper (10–13) bei einem Berührungskontakt mit der Bauteiloberfläche mit einer Ausweichbewegung mit einem bestimmten Hub federnd nachgeben kann, und b) dass die Abstandskontrolleinrichtung den Hub der Ausweichbewegung anzeigt.
Applikatordummy (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Abstandskontrolleinrichtung einen induktiven Sensor aufweist, der den Abstand (a) zwischen der virtuellen Düse (14) und der Bauteiloberfläche induktiv misst, und/oder b) dass der Dummykörper (10–13) des Applikatordummys (8) zwei Teile (10.1, 10.2) aufweist, die relativ zueinander verschiebbar sind, und/oder c) dass der induktive Sensor einen Tauchanker (26) aufweist, der mit einem der beiden Teile (10.1, 10.2) verbunden ist und in eine Spule (27) in dem anderen Teil eintaucht, und/oder d) dass die Spule eine Wheatstone'sche Halbbrücke bildet.
Applikatordummy (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Abstandskontrolleinrichtung einen Dehnmessstreifen aufweist, der eine Deformation des Applikatordummys (8) misst, und/oder b) dass die Abstandskontrolleinrichtung ein Piezoelement aufweist, das eine Deformation des Applikatordummys (8) misst, und/oder c) dass die Abstandskontrolleinrichtung zur Messung des Abstands (a) einen kapazitiven Sensor aufweist, und/oder d) dass die Abstandskontrolleinrichtung zur Messung des Abstands (a) eine Kamera aufweist.
Applikatordummy (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Abstandskontrolleinrichtung den Abstand (a) berührungsfrei misst, oder b) dass die Abstandskontrolleinrichtung den Abstand (a) durch Herstellung eines Berührungskontakts misst.
Applikatordummy (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Abstandskontrolleinrichtung den Abstand (a) zu der Bauteiloberfläche in mehreren räumlichen Freiheitsgraden kontrolliert, und/oder b) dass die Abstandskontrolleinrichtung zur Anzeige des Abstands (a) eine optische Anzeige (18) aufweist, insbesondere eine Signalleuchte (18), insbesondere in Form einer Leuchtdiode, die angeschaltet wird, wenn der Abstand (a) einen vorgegeben Minimalwert unterschreitet.
Applikatordummy (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Dummykörper (10–13) so geformt ist, dass er durch einen Karosseriespalt (3) zwischen zwei benachbarten, seitlich überlappenden Karosseriebauteilen (1, 2) hindurch von der Vorderseite auf die Rückseite geführt werden kann, um die Dichtmasse auf der Rückseite aufzubringen, und/oder b) dass der Dummykörper (10–13) mindestens vier Schenkel (10–13) aufweist, die relativ zueinander angewinkelt sind, wobei die proximalen Schenkel (10–12) durch den Karosseriespalt (3) hindurchgeführt sind, während sich die virtuelle Düse (14) an dem distalen Schenkel (13) befindet.
Applikatordummy (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Dummykörper (10–13) einen distalen ersten Schenkel (13) aufweist, an dem sich die virtuelle Düse (14) befindet, b) dass der Dummykörper (10–13) einen zweiten Schenkel (12) aufweist, der an den ersten Schenkel (13) angrenzt und gegenüber dem ersten Schenkel (13) mit einem bestimmten Krümmungswinkel gekrümmt ist, wobei der Krümmungswinkel zwischen dem ersten Schenkel (13) und dem zweiten Schenkel (12) zwischen 70° und 110° liegt, c) dass der Dummykörper (10–13) einen dritten Schenkel (11) aufweist, der an den zweiten Schenkel (12) angrenzt und gegenüber dem zweiten (12) Schenkel mit einem bestimmten Krümmungswinkel gekrümmt ist, wobei der Krümmungswinkel zwischen dem zweiten Schenkel (12) und dem dritten Schenkel (11) zwischen 70° und 110° liegt, d) dass der Dummykörper (10–13) einen vierten Schenkel (10) aufweist, der an den dritten Schenkel (11) angrenzt und gegenüber dem dritten Schenkel (11) mit einem bestimmten Krümmungswinkel gekrümmt ist, wobei der Krümmungswinkel zwischen dem dritten Schenkel (11) und dem vierten Schenkel (10) zwischen 70° und 110° liegt.
Handhabungsroboter zur Bewegung eines Applikators entlang einer programmierten Bewegungsbahn über eine Bauteiloberfläche eines zu beschichtenden Bauteils (1, 2), insbesondere eines Applikators zur Applikation einer Dichtmasse auf eine Bördelnaht an einem Kraftfahrzeugkarosseriebauteil, wobei für eine Bahnprogrammierung der Bewegungsbahn ein Applikatordummy (8) anstelle des realen Applikators an dem Handhabungsroboter montiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Applikatordummy (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Programmierverfahren zum Programmieren einer Bewegungsbahn eines Applikators entlang einer Bauteiloberfläche eines Bauteils (1, 2), insbesondere eines Applikators zur Applikation einer Dichtmasse auf eine Bördelnaht an einem Kraftfahrzeugkarosseriebauteil, mit den folgenden Schritten: a) Positionieren eines Applikatordummys (8) anstelle des realen Applikators an gewünschten Bahnpunkten entlang der Bewegungsbahn, insbesondere mittels eines mehrachsigen Handhabungsroboters, b) Speichern der Positionen des Applikatordummys (8) an den gewünschten Bahnpunkten, und c) Kontrollieren des Abstands (a) zwischen einer virtuellen Düse (14) an dem Applikatordummy (8) und der Bauteiloberfläche, wobei sich die virtuelle Düse (14) an dem Applikatordummy (8) an derselben Position befindet wie eine reale Düse an dem realen Applikator, dadurch gekennzeichnet, d) dass der Abstand (a) zwischen der virtuellen Düse (14) und der Bauteiloberfläche mittels einer Abstandskontrolleinrichtung (15–19; 20; 21–24; 25–27) kontrolliert wird, die baulich in den Applikatordummy (8) integriert ist.
Programmierverfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Kontrollierens des Abstands (a) folgende Schritte umfasst: a) Messen des Abstands (a) zwischen der virtuellen Düse (14) und der Bauteiloberfläche, und b) Anzeigen des Abstands (a) zwischen der virtuellen Düse (14) und der Bauteiloberfläche.
Programmierverfahren nach Anspruch 16 oder 17, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Einführen des Applikatordummys (8) durch einen Karosseriespalt (3) zwischen zwei benachbarten, seitlich überlappenden Karosseriebauteilen (1, 2) hindurch von der Vorderseite auf die Rückseite, so dass sich die virtuelle Düse (14) auf der von der Vorderseite nicht einsehbaren Rückseite der Karosseriebauteile (1, 2) befindet, und b) Messen des Abstands (a) zwischen der virtuellen Düse (14) und der Bauteiloberfläche, und c) Anzeige des Abstands (a) zwischen der virtuellen Düse (14) und der Bauteiloberfläche an der einsehbaren Vorderseite.