DE102016013723A1

DE102016013723A1 - Vorrichtung zum Auftragen eines viskosen Materials

Info

Publication number: DE102016013723A1
Application number: DE102016013723.1A
Authority: DE
Inventors: Michael Sauer
Original assignee: Atlas Copco IAS GmbH
Current assignee: Atlas Copco IAS GmbH
Priority date: 2016-11-17
Filing date: 2016-11-17
Publication date: 2018-05-17
Also published as: US20190255553A1; CN109963657A; WO2018091159A1; KR102355129B1; US10960427B2; CN109963657B; EP3541531B1; KR20190083647A; EP3541531A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum Auftragen eines viskosen Materials auf ein Werkstück, insbesondere zum Auftragen eines Kleb- oder Dichtstoffs auf ein Kraftfahrzeug-Karosseriebauteil, mit einer eine Materialaustrittsöffnung (20) aufweisenden Auftragsdüse (14) und mit einem die Auftragsdüse (14) tragenden Düsenträger (16), an dem die Auftragsdüse (14) lösbar befestigt ist, wobei sich ein Auftragskanal (18) durch den Düsenträger (16) und die Auftragsdüse (14) bis zur Materialaustrittsöffnung (20) erstreckt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Düsenträger (16) und die Auftragsdüse (14) jeweils eine Verbindungspartie (22, 24) aufweisen, wobei eine erste Verbindungspartie (22) in eine zweite Verbindungspartie (24) eingesteckt ist und von dieser rings umgriffen wird und dass die Verbindungspartien (22, 24) relativ zueinander gegen die Rückstellkraft eines elastischen Rückstellelements (38) aus einer Grundstellung heraus begrenzt beweglich sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen eines viskosen Materials auf ein Werkstück, insbesondere zum Auftragen eines Kleb- oder Dichtstoffs auf ein Kraftfahrzeug-Karosseriebauteil, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Solche Auftragsvorrichtungen finden bereits breite Anwendung beim Auftrag von Kleb- und Dichtstoffen auf Karosseriebauteile bei der Kraftfahrzeugfertigung. Dabei ist eine eine Materialaustrittsöffnung aufweisende Auftragsdüse auf einem Düsenträger montiert, der wiederum in der Regel an einem Roboterarm montiert ist. Durch den Düsenträger und die Auftragsdüse erstreckt sich ein Auftragskanal bis zur Materialaustrittsöffnung, in den das aufzutragende Material mittels einer oder mehrerer Zuleitungen eingebracht wird. Die Verbindung zwischen Auftragsdüse und Düsenträger ist dabei starr. Insbesondere dann, wenn die Auftragsdüse in Kontakt mit dem Werkstück an diesem entlang geführt wird, wird die Verbindung der Auftragsdüse mit dem Düsenträger durch Kräfte beaufschlagt, die einen erhöhten Verschleiß bewirken können. Dasselbe trifft zu, wenn die Auftragsdüse gegen ein Hindernis fährt. Wird die Auftragsdüse verbogen oder sonst wie beschädigt, so ist ein zuverlässiger Materialauftrag nicht mehr möglich.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine höhere Prozesssicherheit erzielt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass eine begrenzte Beweglichkeit der Auftragsdüse gegenüber dem Düsenträger den Verschleiß der Bauteile mindert, da bei einer Beaufschlagung der Auftragsdüse durch äußere Kräfte, beispielsweise beim Auftreten von Reibungskräften bei der Bewegung der Düse auf der Werkstückoberfläche oder beim Anfahren gegen ein Hindernis, die Auftragsdüse der beaufschlagenden Kraft ausweichen kann, indem sie sich relativ zum Düsenträger bewegt. Auf die Auftragsdüse wirkende äußere Kräfte werden dadurch minimiert, so dass der Verschleiß der Auftragsdüse sowie des Düsenträgers verringert wird. Zudem kann die Roboterbahn erheblich vereinfacht werden, da keine so hohe Präzision bei der Düsenposition mehr erforderlich ist. Schließlich kann die elastisch bewegliche Auftragsdüse auch Fertigungstoleranzen der Werkstücke ausgleichen, so dass deren Vermessung entfallen kann.
Zweckmäßig weist die erste Verbindungspartie eine zylindrische Außenkontur auf, während die zweite Verbindungspartie eine zylindrische Innenkontur aufweist. Die begrenzte Beweglichkeit der Auftragsdüse gegenüber dem Düsenträger wird dabei dadurch erzielt, dass der Außendurchmesser der ersten Verbindungspartie kleiner ist als der Innendurchmesser der zweiten Verbindungspartie. Als Rückstellelement wird zweckmäßig ein zwischen den Verbindungspartien angeordneter elastischer Dichtring verwendet. Dieser dichtet die Verbindungspartien zudem gegeneinander ab und verhindert den Austritt von Material im Bereich der Verbindungspartien.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Verbindungspartien mittels mindestens zweier Verbindungsstifte lösbar aneinander befestigt. Dabei durchdringt jeder Verbindungsstift beide Verbindungspartien zumindest teilweise und ist quer zu seiner Längserstreckung in einer der Verbindungspartien unbeweglich und in der anderen Verbindungspartie begrenzt beweglich angeordnet. Dabei wird bevorzugt, dass die Verbindungsstifte jeweils quer zu ihrer Längserstreckung bezüglich der zweiten Verbindungspartie unbeweglich und bezüglich der ersten Verbindungspartie begrenzt beweglich sind. Desweiteren wird bevorzugt, dass die Verbindungsstifte paarweise parallel zueinander angeordnet sind.
Zweckmäßig erstrecken sich die Verbindungsstifte jeweils durch ein Loch in der zweiten Verbindungspartie und eine zur Mantelfläche der ersten Verbindungspartie randoffene Ausnehmung in der ersten Verbindungspartie. Dabei wird bevorzugt, dass der Düsenträger die erste Verbindungspartie aufweist, während die Auftragsdüse die zweite Verbindungspartie aufweist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

1 eine Auftragsvorrichtung in Explosionsdarstellung und
2 die Auftragsvorrichtung gemäß 1 im Zusammenbau im Schnitt.

Die in der Zeichnung dargestellte Auftragsvorrichtung 10 dient dem Auftrag von viskosem Material wie Klebstoff oder Dichtstoff auf Werkstücke, beispielsweise auf Karosseriebauteile bei der Kraftfahrzeugfertigung. Sie ist an einem in der Zeichnung schematisch dargestellten Roboterarm 12 montiert, mit dessen Hilfe sie relativ zum Werkstück bewegt werden kann. Die Auftragsvorrichtung 10 weist eine Auftragsdüse 14 auf, die lösbar auf einem Düsenträger 16 montiert ist. Durch den Düsenträger 16 und die Auftragsdüse 14 erstreckt sich ein Auftragskanal 18 für das viskose Material bis zu einer Materialaustrittsöffnung 20 am freien Ende der Auftragsdüse 14. In den Auftragskanal 18 wird das viskose Material eingeleitet und druckbeaufschlagt zur Materialaustrittsöffnung 20 gefördert, wo es austritt und auf das jeweilige Werkstück aufgebracht wird.
Zur Befestigung der Auftragsdüse 14 am Düsenträger 16 weist der Düsenträger 16 eine erste Verbindungspartie 22 auf, die eine zylindrische Außenkontur aufweist. Die Auftragsdüse 14 weist dagegen an ihrem dem Düsenträger 16 zugewandten Ende eine zweite Verbindungspartie 24 auf, welche eine zylindrische Innenkontur aufweist, und in welcher die erste Verbindungspartie 22 aufgenommen ist, wobei die zweite Verbindungspartie 24 die erste Verbindungspartie 22 rings umschließt. Dabei ist der Außendurchmesser der ersten Verbindungspartie 22 kleiner als der Innendurchmesser der zweiten Verbindungspartie 24, so dass zwischen den beiden Verbindungspartien 22, 24 genügend Spiel vorhanden ist, um die Auftragsdüse 14 gegenüber dem Düsenträger 16 begrenzt verkippen zu können. Durch die zweite Verbindungspartie 24 erstrecken sich zwei parallel zueinander verlaufende Löcher 26a, 26b, welche jeweils mit einer randoffenen Ausnehmung 28a, 28b in der Mantelfläche 30 der ersten Verbindungspartie 22 kommunizieren. In jedes der Löcher ist ein Verbindungsstift 32a, 32b eingesteckt, dessen kreisrunder Querschnitt dem Querschnitt des zugehörigen Lochs 26a, 26b entspricht. Dabei weist ein erster Verbindungsstift 32a einen größeren Durchmesser auf als ein zweiter Verbindungsstift 32b. Die beiden Verbindungsstifte 32a, 32b sind mittels eines Verbindungselements 34 einstückig miteinander verbunden. Jede der Ausnehmungen 28a, 28b weist quer zur Längserstreckung der Verbindungsstifte 32a, 32b eine Breite auf, die größer ist als der Durchmesser des zugehörigen Lochs 26a, 26b. Auf diese Weise lassen sich die Verbindungsstifte 32a, 32b relativ zum Düsenträger 16 begrenzt verkippen, woraus auch ein Verkippen der quer zur Längserstreckung der Verbindungsstifte 32a, 32b unbeweglich mit diesen verbundenen Auftragsdüse 14 resultiert. Zwischen den Verbindungspartien 22, 24 ist, auf einer Stirnfläche 36 der ersten Verbindungspartie 22 aufliegend, ein elastisch verformbarer Dichtring 38 angeordnet, der einem Verkippen der Auftragsdüse 14 gegenüber dem Düsenträger 16 aus der in 2 gezeigten Grundstellung heraus eine Rückstellkraft entgegensetzt und zudem die Verbindungspartien 22, 24 gegeneinander abdichtet. Die Verbindung zwischen der Auftragsdüse 14 und dem Düsenträger 16 ist zur Abnahme der Auftragsdüse 14 einfach zu lösen, indem die Verbindungsstifte 32a, 32b am Verbindungselement 34 ergriffen und herausgezogen werden.
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung 10 zum Auftragen eines viskosen Materials auf ein Werkstück, insbesondere zum Auftragen eines Kleb- oder Dichtstoffs auf ein Kraftfahrzeug-Karosseriebauteil, mit einer eine Materialaustrittsöffnung 20 aufweisenden Auftragsdüse 14 und mit einem die Auftragsdüse 14 tragenden Düsenträger 16, an dem die Auftragsdüse 14 lösbar befestigt ist, wobei sich ein Auftragskanal 18 durch den Düsenträger 16 und die Auftragsdüse 14 bis zur Materialaustrittsöffnung 20 erstreckt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Düsenträger 16 und die Auftragsdüse 14 jeweils eine Verbindungspartie 22, 24 aufweisen, wobei eine erste Verbindungspartie 22 in eine zweite Verbindungspartie 24 eingesteckt ist und von dieser rings umgriffen wird und dass die Verbindungspartien 22, 24 relativ zueinander gegen die Rückstellkraft eines elastischen Rückstellelements 38 aus einer Grundstellung heraus begrenzt beweglich sind.

Claims

Vorrichtung zum Auftragen eines viskosen Materials auf ein Werkstück, insbesondere zum Auftragen eines Kleb- oder Dichtstoffs auf ein Kraftfahrzeug-Karosseriebauteil, mit einer eine Materialaustrittsöffnung (20) aufweisenden Auftragsdüse (14) und mit einem die Auftragsdüse (14) tragenden Düsenträger (16), an dem die Auftragsdüse (14) lösbar befestigt ist, wobei sich ein Auftragskanal (18) durch den Düsenträger (16) und die Auftragsdüse (14) bis zur Materialaustrittsöffnung (20) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenträger (16) und die Auftragsdüse (14) jeweils eine Verbindungspartie (22, 24) aufweisen, wobei eine erste Verbindungspartie (22) in eine zweite Verbindungspartie (24) eingesteckt ist und von dieser rings umgriffen wird und dass die Verbindungspartien (22, 24) relativ zueinander gegen die Rückstellkraft eines elastischen Rückstellelements (38) aus einer Grundstellung heraus begrenzt beweglich sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verbindungspartie (22) eine zylindrische Außenkontur aufweist, dass die zweite Verbindungspartie (24) eine zylindrische Innenkontur aufweist und dass der Außendurchmesser der ersten Verbindungspartie (22) kleiner ist als der Innendurchmesser der zweiten Verbindungspartie (24).
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellelement (38) ein zwischen den Verbindungspartien (22, 24) angeordneter elastischer Dichtring ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungspartien (22, 24) mittels mindestens zweier Verbindungsstifte (32a, 32b) lösbar aneinander befestigt sind, wobei jeder Verbindungsstift (32a, 32b) beide Verbindungspartien (22, 24) zumindest teilweise durchdringt und quer zu seiner Längserstreckung in einer der Verbindungspartien (22, 24) unbeweglich und in der anderen Verbindungspartie (22, 24) begrenzt beweglich angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstifte (32a, 32b) jeweils quer zu ihrer Längserstreckung bezüglich der zweiten Verbindungspartie (24) unbeweglich und bezüglich der ersten Verbindungspartie (22) begrenzt beweglich sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstifte (32a, 32b) paarweise parallel zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Verbindungsstifte (32a, 32b) jeweils durch ein Loch (26a, 26b) in der zweiten Verbindungspartie (24) und eine zur Mantelfläche (30) der ersten Verbindungspartie (22) randoffene Ausnehmung (28a, 28b) in der ersten Verbindungspartie (22) erstrecken.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenträger (16) die erste Verbindungspartie (22) aufweist und dass die Auftragsdüse (14) die zweite Verbindungspartie (24) aufweist.