DE102019110552A1 - Immersion treatment system and immersion treatment process for the electrophoretic treatment of a workpiece - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Tauchbehandlungsanlage zum elektrophoretischen Behandeln eines Werkstücks (12), insbesondere zum elektrophoretischen Behandeln einer Fahrzeugkarosserie (12'), mit mindestens einem Tauchbecken (14), welches mit einer Behandlungsflüssigkeit (16) füllbar ist, in welche ein zu behandelndes Werkstück (12) vollständig oder teilweise eingetaucht werden kann. Die Tauchbehandlungsanlage (10) weist ferner ein Werkstück-Transportsystem (18) auf, welches das zu behandelnde Werkstück (12) relativ zu dem Tauchbecken (14) bewegen kann. Ferner ist ein Elektroden-Transportsystem (36) vorhanden, mittels welchem mindestens eine Elektrodenanordnung (38) während der Behandlung des zu behandelnden Werkstücks (12) vollständig oder teilweise in die Behandlungsflüssigkeit (16) eingetaucht werden und unabhängig von einer durch das Werkstück-Transportsystem (18) erzeugten Bewegung des Werkstücks (12) bewegt werden kann.The invention relates to an immersion treatment system for the electrophoretic treatment of a workpiece (12), in particular for the electrophoretic treatment of a vehicle body (12 '), with at least one immersion basin (14) which can be filled with a treatment liquid (16) into which a workpiece to be treated ( 12) can be fully or partially immersed. The immersion treatment system (10) also has a workpiece transport system (18) which can move the workpiece (12) to be treated relative to the immersion basin (14). Furthermore, there is an electrode transport system (36) by means of which at least one electrode arrangement (38) is completely or partially immersed in the treatment liquid (16) during the treatment of the workpiece (12) to be treated and independently of any one carried by the workpiece transport system ( 18) generated movement of the workpiece (12) can be moved.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Gebiet der ErfindungField of invention
Die Erfindung betrifft eine Tauchbehandlungsanlage und ein Tauchbehandlungsverfahren zum elektrophoretischen Behandeln eines Werkstücks, insbesondere einer Fahrzeugkarosserie.The invention relates to an immersion treatment system and an immersion treatment method for the electrophoretic treatment of a workpiece, in particular a vehicle body.
Beschreibung des Standes der TechnikDescription of the prior art
In der Serienproduktion von Werkstücken, insbesondere von metallischen Werkstücken mit komplexer Formgebung, so zum Beispiel in der Serienproduktion von Fahrzeugkarosserien, Teilen davon oder Fahrzeugrädern, ist es allgemein bekannt, die Werkstücke zum Aufbringen einer Beschichtung beispielsweise zum Korrosionsschutz in ein oder mehrere mit Behandlungsflüssigkeit gefüllte Tauchbecken vollständig oder teilweise einzutauchen.In the series production of workpieces, in particular of metallic workpieces with complex shapes, for example in the series production of vehicle bodies, parts thereof or vehicle wheels, it is generally known to place the workpieces in one or more immersion tanks filled with treatment liquid in order to apply a coating, for example for corrosion protection fully or partially immersed.
Um die Haftung der durch die meist wässrige Behandlungsflüssigkeit ausgebildeten Beschichtung zu verbessern, die Dicke der Beschichtung zu erhöhen und/oder die Struktur der Beschichtung zu beeinflussen, kann je nach Beschichtungsprozess auch ein elektrisches Gleichspannungsfeld zwischen dem Werkstück, das dann als Elektrode fungiert, und mindestens einer Gegenelektrode ausgebildet werden. In den meisten heutzutage angewandten derartigen Behandlungsverfahren ist das Werkstück als Kathode, also als Minuspol, und die Gegenelektrode als Anode, also als Pluspol, ausgeschaltet. Eine umgekehrte Polung ist jedoch ebenfalls möglich und die vorliegende Erfindung kann bei beiden Polungen angewandt werden.In order to improve the adhesion of the coating formed by the mostly aqueous treatment liquid, to increase the thickness of the coating and / or to influence the structure of the coating, depending on the coating process, an electrical direct voltage field can also be used between the workpiece, which then functions as an electrode, and at least a counter electrode are formed. In most of the treatment methods of this type that are used today, the workpiece is switched off as the cathode, i.e. as the negative pole, and the counter electrode as the anode, i.e. as the positive pole. However, reversed polarity is also possible and the present invention can be applied to both polarities.
Das elektrische Gleichspannungsfeld bewirkt, dass in der Behandlungsflüssigkeit enthaltene, ionisierte Partikel, in der Regel Bindemittel eines Lacks, durch das elektrische Gleichspannungsfeld entlang der elektromagnetischen Feldlinien auf die Oberfläche des Werkstücks zuwandern - ein Prozess, der Elektrophorese genannt wird.The electrical direct voltage field causes ionized particles contained in the treatment liquid, usually the binding agent of a paint, to migrate through the electrical direct voltage field along the electromagnetic field lines onto the surface of the workpiece - a process called electrophoresis.
Besonders bei großen Stückzahlen und kurzen Taktzeiten ist es günstig, wenn die Werkstücke bei der elektrophoretischen Tauchbehandlung über eine gewisse Transportstrecke durch das mit der Behandlungsflüssigkeit gefüllte Tauchbecken hindurch transportiert werden. Zur Aufrechterhaltung der elektrischen Feldstärke über die Länge der Transportstrecke werden hierbei häufig mehrere im oder am Tauchbecken angeordnete Gegenelektroden verwendet. Jede dieser Gegenelektroden bildet mit dem Werkstück ein elektrisches Gleichspannungsfeld aus. Somit kann gewährleistet werden, dass die Dichte der elektromagnetischen Feldlinien über die Transportstrecke durch die Behandlungsflüssigkeit hinweg im Wesentlichen homogen ist.Particularly in the case of large numbers of items and short cycle times, it is advantageous if the workpieces in the electrophoretic immersion treatment are transported over a certain transport path through the immersion basin filled with the treatment liquid. In order to maintain the electrical field strength over the length of the transport route, a plurality of counter electrodes arranged in or on the immersion pool are often used. Each of these counter-electrodes forms an electrical direct voltage field with the workpiece. It can thus be ensured that the density of the electromagnetic field lines is essentially homogeneous over the transport path through the treatment liquid.
Es hat sich allerdings herausgestellt, dass insbesondere schwer zugängliche Stellen der Werkstückoberfläche, beispielsweise Oberflächen in Hohlräumen oder dergleichen, trotz des guten Umgriffsvermögens der elektrophoretischen Tauchbehandlung oft nur unzureichend behandelt werden können.However, it has been found that areas on the workpiece surface that are difficult to access, for example surfaces in cavities or the like, can often only be treated inadequately despite the good grip of the electrophoretic immersion treatment.
Aus dem Stand der Technik sind Lösungen für diese Problematik bekannt, welche die Stärke des elektrischen Gleichspannungsfeldes speziell um die kritischen Stellen der Werkstückoberfläche herum erhöhen oder eine gerichtete Strömung der Behandlungsflüssigkeit auf die kritischen Stellen der Werkstückoberfläche erzeugen.Solutions for this problem are known from the prior art, which increase the strength of the electrical direct voltage field especially around the critical points on the workpiece surface or generate a directed flow of the treatment liquid onto the critical points on the workpiece surface.
Beispielhaft zu nennen sind hier
Nachteilig an diesen aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen ist aber, dass die Werkstück-Transportwagen jeweils für einen Werkstücktyp, beispielsweise einen bestimmten Karosserietyp, festgelegt sind. Zudem erfordert eine Wartung der betreffenden Bauteile stets die kurzfristige Stilllegung des Produktionsbetriebs oder das Auskoppeln des betroffenen Werkstück-Transportwagens aus der laufenden Produktionslinie.A disadvantage of these solutions known from the prior art, however, is that the workpiece transport carriages are each fixed for a workpiece type, for example a specific body type. In addition, maintenance of the relevant components always requires the short-term shutdown of production operations or the decoupling of the workpiece transport trolley concerned from the running production line.
Ferner hat sich herausgestellt, dass die bisherigen Lösungen teilweise den hohen Qualitätsanforderungen an die Beschichtung nicht gerecht werden können.It has also been found that some of the previous solutions cannot meet the high quality requirements for the coating.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Tauchbehandlungsanlage anzugeben, die insbesondere den vorstehend erläuterten Nachteilen aus dem Stand der Technik begegnet und flexibler einsetzbar ist. Vorzugsweise ermöglicht die Tauchbehandlungsanlage eine flexiblere Wartung sowie eine weitere Verbesserung der Behandlungsqualität an den kritischen Stellen der Werkstücke.The object of the invention is therefore to provide an improved immersion treatment system which, in particular, counteracts the disadvantages of the prior art explained above and which can be used more flexibly. The immersion treatment system preferably enables more flexible maintenance and a further improvement in the quality of treatment at the critical points on the workpieces.
Die Aufgaben werden erfindungsgemäß durch eine Tauchbehandlungsanlage zum elektrophoretischen Behandeln eines Werkstücks, insbesondere einer Fahrzeugkarosserie, gelöst. Die Tauchbehandlungsanlage weist mindestens ein Tauchbecken auf, welches mit einer Behandlungsflüssigkeit füllbar ist und in welche ein zu behandelndes Werkstück vollständig oder teilweise eingetaucht werden kann. Ferner weist die Tauchbehandlungsanlage ein Werkstück-Transportsystem auf, welches das zu behandelnde Werkstück relativ zu dem Tauchbecken bewegen kann. Zusätzlich ist ein Elektroden-Transportsystem vorhanden, mittels welchem mindestens eine Elektrodenanordnung während der Behandlung des zu behandelnden Werkstücks vollständig oder teilweise in die Behandlungsflüssigkeit eingetaucht und unabhängig von einer durch das Werkstück-Transportsystem erzeugten Bewegung des Werkstücks bewegt werden kann.According to the invention, the objects are achieved by an immersion treatment system for the electrophoretic treatment of a workpiece, in particular a vehicle body. The immersion treatment system has at least one immersion basin, which with a Treatment liquid can be filled and in which a workpiece to be treated can be completely or partially immersed. Furthermore, the immersion treatment system has a workpiece transport system which can move the workpiece to be treated relative to the immersion basin. In addition, there is an electrode transport system by means of which at least one electrode arrangement can be completely or partially immersed in the treatment liquid during the treatment of the workpiece to be treated and can be moved independently of a movement of the workpiece generated by the workpiece transport system.
Die Erfinder haben erkannt, dass es bei einer derartigen Tauchbehandlungsanlage, die ein gegenüber dem Werkstück-Transportsystem zusätzliches Elektroden-Transportsystem umfasst, möglich ist, die von dem Elektroden-Transportsystem transportierte Elektrodenanordnung besonders flexibel einzusetzen. Insbesondere kann die Elektrodenanordnung gewartet oder umkonfiguriert werden, ohne dafür einen Werkstück-Transportwagen auskoppeln zu müssen oder im schlimmsten Fall die komplette Produktion kurzfristig stilllegen zu müssen. Ebenso kann die Elektrodenanordnung dadurch, dass sie unabhängig von einer Bewegung des Werkstück-Transportwagens bewegbar ist, flexibler an die jeweiligen Werkstücke unter anderem auch während der Behandlung angepasst werden und damit zur Verbesserung der Behandlungsqualität beitragen.The inventors have recognized that in such an immersion treatment system, which comprises an electrode transport system that is additional to the workpiece transport system, it is possible to use the electrode arrangement transported by the electrode transport system in a particularly flexible manner. In particular, the electrode arrangement can be serviced or reconfigured without having to decouple a workpiece transport trolley or, in the worst case, having to shut down the entire production for a short time. Likewise, because the electrode arrangement can be moved independently of a movement of the workpiece transport carriage, it can be adapted more flexibly to the respective workpieces, including during treatment, and thus contribute to improving the quality of treatment.
Beispielsweise für Produktionsabläufe, in denen Werkstücke in einem Serienbetrieb mit großer Stückzahl und kurzer Taktfolge behandelt werden sollen, ist es von Vorteil, wenn das Werkstück-Transportsystem dazu eingerichtet ist, das zu behandelnde Werkstück entlang einer Transportrichtung und über eine festgelegte Transportstrecke durch das Tauchbecken hindurch zu transportieren. Besonders vorteilhaft kann das Elektroden-Transportsystem dabei dazu eingerichtet sein, die Elektrodenanordnung zumindest über eine Teilstrecke der Transportstrecke des Werkstücks mit dem zu behandelnden Werkstück durch das Tauchbecken hindurch mitzuführen, insbesondere mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Werkstück. Mit einer derartig über eine Teilstrecke der Transportstrecke des Werkstücks mitgeführten Elektrodenanordnung ist es möglich, das elektrische Feld, das zum Werkstück ausgebildet wird, im Wesentlichen gleichbleibend mitzuführen, sodass eine gleichbleibende Behandlung erzielt wird. Insbesondere kann so bei einem bewegten Werkstück mit komplexer Bauform, beispielsweise mit Öffnungen, Hinterschneidungen, Vertiefungen und dergleichen, eine über das Werkstück im Wesentlichen gleichbleibende Behandlungsqualität erzielt werden. Denkbar sind aber auch Varianten, bei welchen während der Bewegung entlang der Teilstrecke die relative Position von Werkstück und Elektrodenanordnung bewusst variiert werden.For example, for production processes in which workpieces are to be treated in series production with large numbers and a short cycle sequence, it is advantageous if the workpiece transport system is set up to carry the workpiece to be treated along a transport direction and over a defined transport route through the plunge pool to transport. The electrode transport system can particularly advantageously be set up to carry the electrode arrangement along at least over a section of the transport path of the workpiece with the workpiece to be treated through the immersion tank, in particular at the same speed as the workpiece. With an electrode arrangement carried along in this way over a section of the transport path of the workpiece, it is possible to carry along the electrical field that is formed in relation to the workpiece in an essentially constant manner, so that a constant treatment is achieved. In particular, in the case of a moving workpiece with a complex structural shape, for example with openings, undercuts, depressions and the like, a treatment quality that is essentially constant over the workpiece can be achieved. However, variants are also conceivable in which the relative position of the workpiece and the electrode arrangement are deliberately varied during the movement along the section.
Vorzugsweise umfasst das Elektroden-Transportsystem mindestens einen Elektroden-Transportwagen, an welchem die Elektrodenanordnung angeordnet ist und welcher entlang einer Wagenverfahrstrecke verfahrbar ist. Wenn also das Werkstück über die festgelegte Transportstrecke durch das Tauchbecken hindurch transportiert wird, kann über den Elektroden-Transportwagen und die Wagenverfahrstrecke gewährleistet werden, dass die Elektrodenanordnung mit dem zu behandelnden Werkstück über eine Teilstrecke mitgeführt wird. Bei der Wagenverfahrstrecke kann es sich insbesondere um ein Schienensystem, ein Kanalsystem, ein Hängebahn- oder Elektrohängebahnsystem, ein Pendelsystem, ein Power- und Free-System oder um ein System handeln, welches beispielsweise lediglich über Orientierungsmarkierungen einen festgelegten Transportweg vorgibt.The electrode transport system preferably comprises at least one electrode transport carriage on which the electrode arrangement is arranged and which can be moved along a carriage travel path. If the workpiece is transported through the plunge pool over the defined transport route, the electrode transport carriage and the carriage travel route ensure that the electrode arrangement is carried along with the workpiece to be treated over a partial route. The trolley travel route can in particular be a rail system, a channel system, an overhead or electric overhead monorail system, a pendulum system, a power and free system, or a system which, for example, only specifies a fixed transport route via orientation markings.
Günstig ist es, beispielsweise bei Großserienproduktionen, wenn das Elektroden-Transportsystem mehrere Elektroden-Transportwagen umfasst, wobei dann jeweils ein Elektroden-Transportwagen eine Elektrodenanordnung trägt. Denkbar sind aber auch Varianten, bei welchen ein Elektroden-Transportwagen mehrere Elektrodenanordnungen transportiert, um gleichzeitig mit mehreren Werkstücken zusammenzuarbeiten.It is favorable, for example in the case of large-scale production, if the electrode transport system comprises several electrode transport carriages, in which case one electrode transport carriage in each case carries an electrode arrangement. However, variants are also conceivable in which an electrode transport cart transports several electrode arrangements in order to work together with several workpieces at the same time.
Unter einem Elektroden-Transportwagen wird vorliegend eine Vorrichtung verstanden, die dazu eingerichtet ist, entlang einer festgelegten Richtung aktiv oder passiv bewegt zu werden und die Elektrodenanordnung zu tragen. In Frage kommen kann hier beispielsweise ein an und für sich aus dem Stand der Technik bekannter Transportwagen, beispielsweise für Kettenförderer, Hängebahnen und Elektrohängebahnen, Pendelförderer, Power- und Free-Förderanlagen und/oder Schienenförderanlagen. In Frage kommen kann aber auch ein Transportwagen eines fahrerlosen Transportsystems. Eine besonders einfache Ausgestaltung eines derartigen Elektroden-Transportwagens ist beispielsweise ein Haken an einer Schleppkette, an welchem die Elektrodenanordnung befestigt werden kann. Bevorzugt können als Elektroden-Transportwagen aber individuell verfahrbare Einzelwagen verwendet werden. Dadurch können beispielsweise einzelne Wagen während des Betriebs auskoppelt werden.In the present case, an electrode transport trolley is understood to mean a device which is set up to be actively or passively moved along a defined direction and to carry the electrode arrangement. For example, a transport trolley known per se from the prior art, for example for chain conveyors, overhead conveyors and electric overhead conveyors, shuttle conveyors, power and free conveyor systems and / or rail conveyor systems, can be considered here. However, a transport trolley of a driverless transport system can also be considered. A particularly simple embodiment of such an electrode transport trolley is, for example, a hook on a drag chain to which the electrode arrangement can be attached. However, individually movable single wagons can preferably be used as electrode transport wagons. In this way, for example, individual cars can be decoupled during operation.
Zwar ist es grundsätzlich möglich, dass die Elektrodenanordnung rein passiv, d.h. aufgrund der Bewegung des Elektroden-Transportwagens, teilweise oder vollständig in das Tauchbecken eingetaucht wird, so beispielsweise bei einer Schienenförderanlage über einen abschnittsweise gekrümmten Schienenverlauf. Vorzugsweise ist die Elektrodenanordnung aber über eine Tauch-Bewegungseinrichtung an dem Elektroden-Transportwagen angeordnet, wobei die Tauch-Bewegungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die Elektrodenanordnung in die Behandlungsflüssigkeit einzutauchen und aus dieser herauszubewegen. Hierfür kann beispielsweise eine Hub-/Senkeinrichtung vorgesehen sein, die dazu eingerichtet ist, eine im Wesentlichen vertikale Translationsbewegung auszuführen.It is in principle possible for the electrode arrangement to be immersed in a purely passive manner, ie due to the movement of the electrode transport vehicle, partially or completely in the plunge pool, for example in a rail conveyor system over a section-wise curved rail route. Preferably the However, the electrode arrangement is arranged on the electrode transport vehicle via an immersion movement device, the immersion movement device being set up to immerse the electrode arrangement in the treatment liquid and to move it out of it. For this purpose, for example, a lifting / lowering device can be provided which is set up to carry out a substantially vertical translational movement.
Weiter vorteilhaft ist es günstig, wenn die Elektrodenanordnung zusätzlich oder alternativ über eine Einführ-Bewegungseinrichtung an dem Elektroden-Transportwagen angeordnet ist, wobei die Einführ-Bewegungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die Elektrodenanordnung in eine Öffnung, eine Vertiefung und/oder einen Innenraum des Werkstücks, insbesondere einen Innenraum der Fahrzeugkarosserie, hineinzubewegen. In einer Vertiefung oder in einem Innenraum des Werkstücks kann das elektrische Feld durch umliegende Abschnitte des Werkstücks aufgrund der faradayischen Abschirmungswirkung schwächer sein als an oder um Außenoberflächen des Werkstücks herum. Beispielsweise kann die Einführ-Bewegungseinrichtung über einen Aktuator realisiert werden, der die Elektrodenanordnung mittels einer Bewegung in oder entgegen der Transportrichtung in die Öffnung, die Vertiefung und/oder den Innenraum des Werkstücks einführen kann.It is also advantageous if the electrode arrangement is additionally or alternatively arranged on the electrode transport trolley via an insertion movement device, the insertion movement device being set up to insert the electrode arrangement into an opening, a recess and / or an interior of the workpiece, in particular to move an interior of the vehicle body into it. In a depression or in an interior space of the workpiece, the electric field through surrounding sections of the workpiece can be weaker than on or around outer surfaces of the workpiece due to the Faraday shielding effect. For example, the insertion movement device can be implemented via an actuator which can insert the electrode arrangement into the opening, the recess and / or the interior of the workpiece by means of a movement in or against the transport direction.
Ferner ist es von Vorteil, wenn die Elektrodenanordnung zusätzlich oder alternativ über eine Transversal-Bewegungseinrichtung an dem Elektroden-Transportwagen angeordnet ist, wobei die Transversal-Bewegungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die Elektrodenanordnung während des Transports durch das Tauchbecken zusätzlich zu der Bewegung entlang der Transportrichtung mindestens mit einem Bewegungsfreiheitsgrad, insbesondere mindestens mit einem horizontalen Bewegungsfreiheitsgrad quer zur Transportrichtung, zu bewegen. Hiermit kann die Elektrodenanordnung zum einen relativ zum Werkstück, beispielsweise nach Einführen in eine Öffnung oder dergleichen, positioniert werden. Dies kann insbesondere dann erforderlich sein, wenn die Behandlungsqualität in besonderem Maße von der Position der Elektrodenanordnung relativ zum Werkstück abhängt. Zum anderen kann mit einer derartig ausgestalteten Transversal-Bewegungseinrichtung beispielsweise eine Schwenkbewegung der Elektrodenanordnung relativ zum Werkstück und zusätzlich zur Bewegung in Transportrichtung bewirkt werden. Auch kann die Elektrodenanordnung dadurch zusätzlich zu einem in transversaler Richtung bewegten elektrischen Feld eine Bewegung der Behandlungsflüssigkeit unterstützen, womit das Behandlungsergebnis weiter verbessert werden kann.Furthermore, it is advantageous if the electrode arrangement is additionally or alternatively arranged on the electrode transport trolley via a transverse movement device, the transverse movement device being set up to at least move the electrode arrangement during transport through the plunge pool in addition to the movement along the transport direction to move with one degree of freedom of movement, in particular with at least one horizontal degree of freedom of movement transverse to the transport direction. This allows the electrode arrangement to be positioned relative to the workpiece, for example after being inserted into an opening or the like. This can be necessary in particular if the quality of treatment depends to a particular degree on the position of the electrode arrangement relative to the workpiece. On the other hand, with a transversal movement device configured in this way, for example, a pivoting movement of the electrode arrangement relative to the workpiece and in addition to the movement in the transport direction can be effected. As a result, the electrode arrangement can also support a movement of the treatment liquid in addition to an electrical field moved in the transverse direction, whereby the treatment result can be further improved.
Vorteilhaft ist es, wenn die Transversal-Bewegungseinrichtung nicht nur mit einem Bewegungsfreiheitsgrad zusätzlich zur Bewegung in Transportrichtung die Elektrodenanordnung bewegen kann, sondern mit zwei, drei oder mehr Bewegungsfreiheitsgraden.It is advantageous if the transversal movement device can move the electrode arrangement not only with one degree of freedom of movement in addition to movement in the transport direction, but with two, three or more degrees of freedom of movement.
Es ist besonders von Vorteil, wenn die Tauch-Bewegungseinrichtung, die Einführ-Bewegungseinrichtung und die Transversal-Bewegungseinrichtung insgesamt von einer Bewegungseinrichtung realisiert werden. Ebenfalls kann es günstig sein, wenn alle drei Bewegungseinrichtungen durch eine gemeinsame überlagerte oder teilweise gemeinsam überlagerte Bewegung einschwenken, d.h. die Elektrodenanordnung gleichzeitig eintauchen, einführen und gegebenenfalls eine zusätzliche Schwenkbewegung in horizontaler Richtung ausführen. Beispielsweise kann die Elektrodenanordnung an einem Werkzeugende eines mehrachsigen Roboters angeordnet sein, der seinerseits an dem Elektroden-Transportsystem angeordnet und dazu eingerichtet ist, die durch die Tauch-Bewegungseinrichtung, die Einführ-Bewegungseinrichtung und die Transversal-Bewegungseinrichtung ausführbaren Bewegungen auszuführen.It is particularly advantageous if the immersion movement device, the insertion movement device and the transversal movement device are implemented as a whole by one movement device. It can also be advantageous if all three movement devices swivel in by a joint, superimposed or partially jointly superimposed movement, i.e. simultaneously immerse and insert the electrode arrangement and, if necessary, carry out an additional pivoting movement in the horizontal direction. For example, the electrode arrangement can be arranged on a tool end of a multi-axis robot, which in turn is arranged on the electrode transport system and is set up to carry out the movements that can be carried out by the immersion movement device, the insertion movement device and the transverse movement device.
Vorzugsweise kann die Wagenverfahrstrecke eine neben oder über dem Tauchbecken verlaufende Verfahrschiene umfassen, die dazu eingerichtet ist, dass die Elektrodenanordnung an ihr in beiden Richtungen verfahren werden kann. Dies ist insbesondere von Vorteil bei Taktbetrieben mit einer langen Taktzeit, bei welchen es nicht erforderlich ist, mehrere Werkstücke gleichzeitig durch das Tauchbecken hindurch zu transportieren.The carriage travel section can preferably comprise a travel rail running next to or above the plunge pool, which rail is set up so that the electrode arrangement can be moved on it in both directions. This is particularly advantageous in cyclical operations with a long cycle time, in which it is not necessary to transport several workpieces through the plunge pool at the same time.
Die Wagenverfahrstrecke kann aber auch eine neben oder über dem Tauchbecken nebeneinander oder übereinander angeordnete erste Verfahrschiene und zweite Verfahrschiene umfassen, wobei die Elektrodenanordnung an der ersten Verfahrschiene entlang der Transportrichtung und an der zweiten Verfahrschiene entgegen der Transportrichtung verfahren werden kann. Dies ermöglicht es, beispielsweise mehrere Elektrodenanordnungen zu verwenden, wobei dann bei beispielsweise zwei verwendeten Elektrodenanordnungen eine der beiden Elektrodenanordnungen in Transportrichtung über eine Teilstrecke mit dem zu behandelnden Werkstück mittransportiert wird und die andere Elektrodenanordnung sich auf dem Rückweg zum Startpunkt der Verfahranordnung befindet.The carriage travel path can, however, also comprise a first travel rail and a second travel rail arranged next to or above the immersion pool, next to or above one another, wherein the electrode arrangement can be moved on the first travel rail along the transport direction and on the second travel rail counter to the transport direction. This makes it possible, for example, to use several electrode arrangements, in which case, for example, two electrode arrangements are used, one of the two electrode arrangements is transported in the transport direction over a section with the workpiece to be treated and the other electrode arrangement is on the way back to the starting point of the displacement arrangement.
Alternativ kann es auch von Vorteil sein, wenn die Wagenverfahrstrecke eine an einer Seite in Längsrichtung des Tauchbeckens angeordnete erste Verfahrschiene und eine an einer gegenüberliegenden Seite in Längsrichtung des Tauchbeckens angeordnete zweite Verfahrschiene umfasst, wobei die Elektrodenanordnung an der ersten Verfahrschiene entlang der Transportrichtung und an der zweiten Verfahrschiene entgegen der Transportrichtung verfahren werden kann.Alternatively, it can also be advantageous if the carriage travel section comprises a first travel rail arranged on one side in the longitudinal direction of the immersion tank and a second travel rail arranged on an opposite side in the longitudinal direction of the immersion tank, the electrode arrangement on the first travel rail along the transport direction and on the second travel rail can be moved against the transport direction.
Bei Wagenverfahrstrecken, die mindestens zwei Verfahrschienen aufweisen, bei welchen an einer ersten Verfahrschiene in Richtung der Transportrichtung und an einer zweiten Verfahrschiene entgegen der Transportrichtung verfahren werden kann, ist es außerdem von Vorteil, wenn ein Schienenwechselbereich vorgesehen ist, an welchem die Elektrodenanordnung von der ersten Verfahrschiene auf die zweite Verfahrschiene wechseln kann.In the case of carriage traversing routes that have at least two traversing rails, in which a first traversing rail can be traversed in the direction of the transport direction and on a second traversing rail opposite to the transport direction, it is also advantageous if a rail changing area is provided on which the electrode arrangement differs from the first Moving rail can switch to the second moving rail.
Vorteilhaft ist es, wenn zum Wechseln der Verfahrschienen der Elektrodenanordnung eine Hub-, Umstell- oder Umsetzeinrichtung vorhanden ist, welche dazu eingerichtet ist, den Schienenwechsel der Elektrodenanordnung am Schienenwechselbereich zu bewirken.It is advantageous if, in order to change the travel rails of the electrode arrangement, there is a lifting, switching or relocating device which is set up to effect the rail change of the electrode arrangement in the rail changing area.
Vorteilhaft kann die Elektrodenanordnung ein oder mehrere Elektrodenelemente umfassen. Dadurch kann das elektrische Feld noch flexibler an das jeweilige Werkstück angepasst werden.The electrode arrangement can advantageously comprise one or more electrode elements. This allows the electric field to be adapted even more flexibly to the respective workpiece.
Um den Wartungsaufwand weiter zu reduzieren und damit defekte Elemente besonders schnell auswechseln zu können, ist die Elektrodenanordnung und/oder einzelne oder alle Elektrodenelemente mittels einer oder mehrerer entsprechender Schnellwechselkupplungen werkzeuglos austauschbar.In order to further reduce the maintenance effort and thus to be able to replace defective elements particularly quickly, the electrode arrangement and / or individual or all electrode elements can be exchanged without tools by means of one or more corresponding quick-change couplings.
Aufgrund verschiedener Vorteile der kataphoretischen Tauchbehandlung (KTL), bei welcher das Werkstück als Kathode (Minuspol) geschaltet ist, im Vergleich zur anaphoretischen Tauchbehandlung, bei welcher das Werkstück als Anode (Pluspol) geschaltet ist, ist es ferner günstig, wenn die Elektrodenanordnung eine Anodenanordnung, insbesondere eine Hilfsanodenanordnung, ist.Due to the various advantages of cataphoretic immersion treatment, in which the workpiece is connected as a cathode (negative pole), compared to anaphoretic immersion treatment in which the workpiece is connected as an anode (positive pole), it is also advantageous if the electrode arrangement has an anode arrangement , in particular an auxiliary anode assembly.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung wird die objektive technische Aufgabe durch ein Tauchbehandlungsverfahren zum elektrophoretischen Behandeln eines Werkstücks, insbesondere zum elektrophoretischen Behandeln einer Fahrzeugkarosserie, gelöst. Das Tauchbehandlungsverfahren weist dabei die folgenden Schritte auf:
- a) ein zu behandelndes Werkstück wird vollständig oder teilweise in eine Behandlungsflüssigkeit eingetaucht, mit welcher mindestens ein Tauchbecken gefüllt ist;
- b) das zu behandelnde Werkstück wird mit einem Werkstück-Transportsystem relativ zu dem Tauchbecken bewegt, wobei
- c) mindestens eine Elektrodenanordnung mittels eines Elektroden-Transportsystems während der Behandlung des zu behandelnden Werkstücks vollständig oder teilweise in die Behandlungsflüssigkeit eingetaucht und unabhängig von einer durch das Werkstück-Transportsystem erzeugten Bewegung des Werkstücks bewegt wird.
- a) a workpiece to be treated is completely or partially immersed in a treatment liquid with which at least one immersion basin is filled;
- b) the workpiece to be treated is moved relative to the immersion tank with a workpiece transport system, wherein
- c) at least one electrode arrangement is completely or partially immersed in the treatment liquid by means of an electrode transport system during the treatment of the workpiece to be treated and is moved independently of a movement of the workpiece generated by the workpiece transport system.
Günstig ist es ferner, wenn
- a) das Werkstück-Transportsystem das zu behandelnde Werkstück entlang einer Transportrichtung und über eine festgelegte Transportstrecke durch das Tauchbecken hindurch transportiert, wenn
- b) das Elektroden-Transportsystem die Elektrodenanordnung zumindest über eine Teilstrecke der Transportstrecke entlang der Transportrichtung mit dem zu behandelnden Werkstück durch das Tauchbecken hindurch mitführt.
- a) the workpiece transport system transports the workpiece to be treated along a transport direction and over a defined transport route through the plunge pool, if
- b) the electrode transport system carries the electrode arrangement along with the workpiece to be treated through the plunge pool at least over a section of the transport route along the transport direction.
In einer besonders günstigen Ausgestaltung des Tauchbehandlungsverfahrens umfasst dieses außerdem die folgenden Schritte:
- a) vor Ankunft des Werkstücks am Tauchbecken, Halten der Elektrodenanordnung in einer Warteposition;
- b) bei oder nach Ankunft des Werkstücks am Tauchbecken, Absenken der Elektrodenanordnung auf Höhe des Werkstücks;
- c) Mittransportieren der Elektrodenanordnung mit dem Werkstück durch das Tauchbecken über zumindest einer Teilstrecke der Transportstrecke;
- d) vor oder während dem Herausheben des Werkstücks aus dem Tauchbecken, Anheben der Elektrodenanordnung in eine Rücktransportposition;
- e) Rücktransport der Elektrodenanordnung aus der Rücktransportposition in die Warteposition.
- a) before the workpiece arrives at the plunge pool, holding the electrode arrangement in a waiting position;
- b) on or after the workpiece arrives at the plunge pool, lowering the electrode arrangement at the workpiece height;
- c) Transporting the electrode arrangement with the workpiece through the immersion tank over at least a section of the transport path;
- d) before or during the lifting of the workpiece from the plunge pool, lifting the electrode arrangement into a return transport position;
- e) the return transport of the electrode arrangement from the return transport position into the waiting position.
Vorzugsweise werden zwischen den Schritten b) und c) die folgenden Schritte ausgeführt:
- Hineinbewegen der Elektrodenanordnung in eine Öffnung, eine Vertiefung und/oder einen Innenraum des Werkstücks; und
- vorzugsweise wird zwischen den Schritten c) und d) außerdem der folgende Schritt ausgeführt;
- Herausbewegen der Elektrodenanordnung aus der Öffnung, der Vertiefung und/oder dem Innenraum des Werkstücks.
- Moving the electrode arrangement into an opening, a depression and / or an interior space of the workpiece; and
- the following step is preferably also carried out between steps c) and d);
- Moving the electrode arrangement out of the opening, the recess and / or the interior of the workpiece.
In einer weiteren Ausgestaltung des Tauchbehandlungsverfahrens ist es von Vorteil, wenn zwischen den Schritten b) und c), während des Schritts c) und/oder zwischen den Schritten c) und d) einer oder beide der folgenden Schritte ausgeführt werden.
- a) Positionsfehlerkorrektur der Elektrodenanordnung relativ zum Werkstück, derart, dass die Elektrodenanordnung während des Transports relativ zum Werkstück im Wesentlichen die gleiche Position beibehält;
- b) Abfahren eines festgelegten Pfades der Elektrodenanordnung relativ zum Werkstück und zusätzlich zu der Bewegung in Richtung der Transportrichtung
- a) Position error correction of the electrode arrangement relative to the workpiece, such that the electrode arrangement maintains essentially the same position relative to the workpiece during transport;
- b) following a defined path of the electrode arrangement relative to the workpiece and in addition to the movement in the direction of the transport direction
Vorteile ergeben sich ferner, wenn zwischen den Schritten d) und e) oder während des Schritts e) der folgende Schritt ausgeführt wird:
- Wechsel der Elektrodenanordnung von einer ersten Verfahrschiene, auf der die Elektrodenanordnung entlang der Transportrichtung verfahren wird, auf eine zweite Verfahrschiene, auf welcher die Elektrodenanordnung entgegen der Transportrichtung verfahren wird.
- Change of the electrode arrangement from a first travel rail, on which the electrode arrangement is moved along the transport direction, to a second travel rail, on which the electrode arrangement is moved counter to the transport direction.
FigurenlisteFigure list
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
-
1a eine Seitenansicht einer Tauchbehandlungsanlage, durch welche Fahrzeugkarosserien mittels eines Werkstück-Transportsystems hindurch transportiert werden, wobei die Fahrzeugkarosserien in drei Phasen einer Tauchbehandlung gezeigt sind; -
1b eine Draufsicht der Tauchbehandlungsanlage von1a , wobei zwei Elektroden-Transportwagen gezeigt sind, die jeweils eine Elektrodenanordnung tragen; -
1c ein Querschnitt der Tauchbehandlungsanlage von1a , wobei eine Elektrodenanordnung, die mit der Fahrzeugkarosserie mitgeführt wird, in einem ausgefahrenen Zustand dargestellt ist, und eine weitere Elektrodenanordnung, die sich auf dem Rückweg befindet, in einem eingefahrenen Zustand dargestellt ist; -
2a eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Tauchbehandlungsanlage, bei welcher Verfahrschienen für die Elektroden-Transportwagen neben einem Tauchbecken und übereinander angeordnet sind; -
2b eine Draufsicht der Tauchbehandlungsanlage von2a , wobei eine erste Elektrodenanordnung mit einer Fahrzeugkarosserie entlang einer ersten Verfahrschiene mitgeführt wird und wobei sich eine zweite Elektrodenanordnung entlang einer zweiten Verfahrschiene auf dem Rückweg befindet; -
2c ein Querschnitt der Tauchbehandlungsanlage von2a , wobei eine Elektrodenanordnung, die mit der Fahrzeugkarosserie mittransportiert wird, in einem ausgefahrenen Zustand dargestellt ist, und eine weitere Elektrodenanordnung, die sich auf dem Rückweg befindet, in einem eingefahrenen Zustand dargestellt ist; -
3 eine Draufsicht eines dritten Ausführungsbeispiels der Tauchbehandlungsanlage, wobei neben dem Tauchbecken nebeneinander Verfahrschienen für die Elektroden-Transportwagen angeordnet sind; -
4 eine Draufsicht eines vierten Ausführungsbeispiels der Tauchbehandlungsanlage, wobei zu beiden Seiten des Tauchbeckens längs der Transportrichtung Verfahrschienen angeordnet sind, auf welchen die Elektroden-Transportwagen verfahren können.
-
1a a side view of an immersion treatment plant through which vehicle bodies are transported by means of a workpiece transport system, the vehicle bodies being shown in three phases of an immersion treatment; -
1b a top view of the immersion treatment plant of FIG1a Two electrode trolleys each carrying an electrode assembly are shown; -
1c a cross section of the immersion treatment plant of1a wherein one electrode assembly that is carried with the vehicle body is shown in an extended state, and another electrode assembly that is on the way back is shown in a retracted state; -
2a a side view of a second exemplary embodiment of the immersion treatment system, in which traversing rails for the electrode trolleys are arranged next to an immersion tank and one above the other; -
2 B a top view of the immersion treatment plant of FIG2a wherein a first electrode arrangement is carried along with a vehicle body along a first travel rail and wherein a second electrode arrangement is located along a second travel rail on the way back; -
2c a cross section of the immersion treatment plant of2a , wherein an electrode arrangement which is transported with the vehicle body is shown in an extended state, and a further electrode arrangement which is on the way back is shown in a retracted state; -
3 a top view of a third exemplary embodiment of the immersion treatment system, with traversing rails for the electrode trolleys being arranged next to one another next to the immersion tank; -
4th a plan view of a fourth exemplary embodiment of the immersion treatment system, with traversing rails on which the electrode trolleys can traverse being arranged on both sides of the dipping basin along the transport direction.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
In den Figuren bezeichnet 10 insgesamt eine Tauchbehandlungsanlage zum elektrophoretischen Behandeln einer Vielzahl von Werkstücken
Das Werkstück
Die Tauchbehandlungsanlage
Bei der Behandlungsflüssigkeit
Die Fahrzeugkarosserie
Das Werkstück-Transportsystem
Die Befestigungseinrichtung
Das Werkstück-Transportsystem
Der Werkstück-Transportwagen
Selbstverständlich kommen auch andere Werkstück-Transportsysteme
Mithilfe der in den
Die generelle Funktionsweise der Tauchbehandlungsanlage
Die zu behandelnde Fahrzeugkarosserie
Bestimmte Bereiche der Fahrzeugkarosserie
Um also auch bei schwer zugänglichen Stellen der Oberfläche der Fahrzeugkarosserie
In den dargestellten Ausführungsbeispielen der Tauchbehandlungsanlage
Dieses Mitführen der Elektrodenanordnung
In den vorliegenden Ausführungsbeispielen ist zum Transport der Elektrodenanordnung
Im weiteren Verlauf soll auf spezielle Ausführungsbeispiele des Elektroden-Transportsystems
Die Verfahrschiene
In den vorliegenden Ausführungsbeispielen weist das Elektroden-Transportsystem
Wie beispielsweise aus
Wie eingangs bereits beschrieben kann es vorteilhaft sein, wenn die Elektrodenanordnung
Nachfolgend sollen anhand der Figuren verschiedene Ausführungsbeispiele der Wagenverfahrstrecke
In den
Es sind Schienenwechselbereiche
Ein derartiges Elektroden-Transportsystem
In den
Wie beispielsweise von Schienenförderanlagen, die vor allem in Behörden oder Bibliotheken installiert werden, an und für sich bekannt ist, können in den Schienenumlenkbereichen
In einem weiteren, in
Im letzten dargestellten Ausführungsbeispiel, welches in
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102015122467 [0008]DE 102015122467 [0008]
- DE 102017107389 [0008]DE 102017107389 [0008]
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022110525A1 (en) | 2021-12-14 | 2023-06-15 | Wenker Gmbh & Co. Kg | Conveyor system, dip treatment installation and method for dip treating a workpiece |
DE102023111061B3 (en) | 2023-04-28 | 2024-09-19 | Wenker Gmbh & Co. Kg | Device for rotating a workpiece support unit and conveyor system for an immersion treatment plant |
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2019
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DE102022110525A1 (en) | 2021-12-14 | 2023-06-15 | Wenker Gmbh & Co. Kg | Conveyor system, dip treatment installation and method for dip treating a workpiece |
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