DE102020113070A1

DE102020113070A1 - Painting fixture and method for painting a component

Info

Publication number: DE102020113070A1
Application number: DE102020113070.8A
Authority: DE
Inventors: Maximilian Stadler; Alexander Winkler; Martin Suess
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2020-05-14
Filing date: 2020-05-14
Publication date: 2021-11-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lackieraufnahme (1) mit einer Bauteilaufnahme (2), in der ein Bauteil (10) in vorgegebener Position fixiert werden kann, einer Magnetvorrichtung (3) zur Erzeugung mindestens eines magnetischen Feldes, die in Relation zur Bauteilaufnahme (2) ortsfest angeordnet oder ortsfest anordnenbar ist, und einem biegesteifen Maskierungselement (4, 4A, 4B, 4C), das magnetisch ist oder mindestens einen Magneten aufweist. Weiterhin wird ein Verfahren zum Lackieren eines Bauteils angegeben.The invention relates to a painting fixture (1) with a component fixture (2) in which a component (10) can be fixed in a predetermined position, a magnetic device (3) for generating at least one magnetic field which is stationary in relation to the component fixture (2) is arranged or can be arranged in a stationary manner, and a rigid masking element (4, 4A, 4B, 4C) which is magnetic or has at least one magnet. Furthermore, a method for painting a component is specified.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lackieraufnahme sowie ein Verfahren zum Lackieren eines Bauteils.The invention relates to a painting fixture and a method for painting a component.

Zum zwei- oder mehrfarbigen Lackieren eines Bauteils ist es bekannt, das Bauteil zunächst mit einer ersten Farbe zu lackieren. Anschließend wird das Bauteil teilweise maskiert und mit einer zweiten Farbe lackiert. Hierbei verhindert die Maskierung, dass die zweite Farbe an die maskierten Abschnitte des Bauteils gelangt. Nach dem Entfernen der Maskierung liegt somit ein zweifarbig lackiertes Bauteil vor. Ist eine mehrfarbige Lackierung gewünscht, so kann eine erneute Maskierung und Lackierung mit einer weiteren Farbe durchgeführt werden.To paint a component in two or more colors, it is known to first paint the component with a first color. The component is then partially masked and painted with a second color. The masking prevents the second color from reaching the masked sections of the component. After removing the masking, there is a two-tone painted component. If multi-colored painting is desired, a new masking and painting with another color can be carried out.

Die Maskierung wird üblicherweise in Form von flüssigen oder pastösen Materialien auf das Bauteil aufgebracht, muss zunächst antrocknen, dann erfolgt die Lackierung. Nach erfolgter Lackierung muss die Maskierung wieder entfernt werden, wozu z.B. ein separater Waschvorgang des Bauteils notwendig ist.The masking is usually applied to the component in the form of liquid or pasty materials, must first dry, then the painting takes place. After painting has been completed, the masking must be removed again, for which, for example, a separate washing process of the component is necessary.

Ein derartiger Prozess ist häufig mit einem hohen manuellen Aufwand verbunden. Hierdurch wird der Prozess fehleranfällig. Darüber hinaus ist ein derartiger Prozess zeitaufwändig und kostenintensiv.Such a process is often associated with a high level of manual effort. This makes the process error-prone. In addition, such a process is time consuming and costly.

Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Möglichkeit anzugeben, wie Bauteile maskiert und lackiert werden können. Die Lösung soll insbesondere kostengünstig und großseriengerecht sein. Against this background, the object of the invention is to provide an improved possibility of how components can be masked and painted. In particular, the solution should be cost-effective and suitable for large-scale production.

Gelöst wird die Aufgabe durch eine Lackieraufnahme nach Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum Lackieren nach Patentanspruch 6. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.The object is achieved by a painting receptacle according to patent claim 1 and a method for painting according to patent claim 6. Further advantageous embodiments emerge from the subclaims and the following description.

Es wird eine Lackieraufnahme angegeben mit einer Bauteilaufnahme, in der ein Bauteil in vorgegebener Position fixiert werden kann. Die Lackieraufnahme weist weiterhin eine Magnetvorrichtung zur Erzeugung mindestens eines magnetischen Feldes auf, die in Relation zur Bauteilaufnahme ortsfest angeordnet oder anordnenbar ist, sowie ein biegesteifes Maskierungselement, das magnetisch ist oder mindestens einen Magneten aufweist.A painting fixture is specified with a component fixture in which a component can be fixed in a predetermined position. The painting receptacle also has a magnetic device for generating at least one magnetic field, which is or can be arranged in a stationary manner in relation to the component receptacle, as well as a rigid masking element that is magnetic or has at least one magnet.

Weiterhin wird ein Verfahren angegeben zum Lackieren eines Bauteils. Das Verfahren wird mit der erfindungsgemäßen Lackiervorrichtung durchgeführt. Das Verfahren umfasst die Schritte:

a) Fixieren des Bauteils in einer vorgegebenen Position in der Bauteilaufnahme,
b) Aufbringen des Maskierungselements auf einer der Magnetvorrichtung abgewandten Oberfläche des Bauteils, wobei das Maskierungselement durch eine von der Magnetvorrichtung erzeugte Magnetkraft auf der Bauteiloberfläche fixiert wird,
c) Lackieren der maskierten Bauteiloberfläche und
d) Entfernen des Maskierungselements.

Furthermore, a method is specified for painting a component. The method is carried out with the painting device according to the invention. The procedure consists of the following steps:

a) Fixing the component in a predetermined position in the component holder,
b) applying the masking element to a surface of the component facing away from the magnetic device, the masking element being fixed on the component surface by a magnetic force generated by the magnetic device,
c) painting the masked component surface and
d) removing the masking element.

Die Bauteilaufnahme dient der sicheren Positionierung des Bauteils für eine nachfolgende Lackierung. Das Bauteil kann in der Bauteilaufnahme beispielsweise festgeklemmt oder mittels Unterdruck festgelegt werden. Das Bauteil wird in der Bauteilaufnahme vorzugsweise so positioniert, dass eine zu lackierende Oberfläche frei zugänglich ist.The component holder is used to safely position the component for subsequent painting. The component can, for example, be clamped in the component holder or fixed by means of negative pressure. The component is preferably positioned in the component receptacle in such a way that a surface to be painted is freely accessible.

Die Magnetvorrichtung bildet in dem Bereich, in dem eine Maskierung erfolgen soll, zumindest partiell mindestens ein magnetisches Feld mit einer vorgegebenen Polarität aus, d.h. mit einer vorgegebenen und bekannten Ausrichtung der beiden magnetischen Pole des Magnetfeldes. Die Magnetvorrichtung kann hierzu z.B. mindestens einen Elektromagneten oder mindestens einen Dauermagneten beinhalten. Die Magnetvorrichtung wird auf der Rückseite des Bauteils angeordnet, wobei als Vorderseite des Bauteils die zu maskierende Seite des Bauteils bezeichnet wird.In the area in which masking is to take place, the magnetic device forms at least partially at least one magnetic field with a predetermined polarity, i.e. with a predetermined and known alignment of the two magnetic poles of the magnetic field. For this purpose, the magnetic device can contain, for example, at least one electromagnet or at least one permanent magnet. The magnetic device is arranged on the rear side of the component, the side of the component to be masked being referred to as the front of the component.

Die Magnetvorrichtung kann in Relation zur Bauteilaufnahme ortsfest angeordnet sein, d.h. starr mit dieser verbunden sein. Vorzugsweise ist die Magnetvorrichtung in Relation zur Bauteilaufnahme ortsfest anordnenbar, beispielsweise kann die Magnetvorrichtung mittels eines Verstellmechanismus in Relation zur Bauteilaufnahme ausrichtbar und in der ausgerichteten Position festlegbar sein. Derart kann die Position der Magnetvorrichtung individuell an die Lage des zu maskierenden Bereichs angepasst werden. Die Magnetvorrichtung kann vorzugsweise so angeordnet sein, dass sie in Anlage mit dem Bauteil gelangt, wenn dieses in der Bauteilaufnahme fixiert ist.The magnetic device can be arranged in a stationary manner in relation to the component holder, i.e. it can be rigidly connected to it. The magnetic device can preferably be arranged in a stationary manner in relation to the component holder, for example the magnetic device can be orientated in relation to the component holder by means of an adjustment mechanism and can be fixed in the aligned position. In this way, the position of the magnetic device can be individually adapted to the position of the area to be masked. The magnetic device can preferably be arranged in such a way that it comes into contact with the component when it is fixed in the component receptacle.

Wird das Maskierungselement auf das Bauteil aufgesetzt, so gelangt es in das magnetische Feld der Magnetvorrichtung, wird von diesem angezogen und hierdurch an das Bauteil gedrückt und auf diesem fixiert. Um diese magnetische Fixierung zu erreichen, beinhaltet das Maskierungselement ein magnetisches Material, insbesondere ein ferromagnetisches Material, und/oder einen oder mehrere Magnete. Ist das Maskierungselement selbst dauerhaft magnetisiert, weist es also einen oder mehr Magnete auf, so ist die Ausrichtung bzw. Polarität dieses Magneten oder dieser Magnete so gewählt, dass das Maskierungselement von der Magnetvorrichtung angezogen wird. Beispielsweise können der Magnet des Maskierungselements und das Magnetfeld der Magnetvorrichtung umgekehrte Polaritäten aufweisen, weist der Nordpol des Maskierungselements beispielsweise nach rechts und der Südpol nach links, so ist das Magnetfeld der Magnetvorrichtung umgekehrt ausgerichtet (d.h. der Nordpol weist nach rechts und der Südpol nach links). Die Stärke der Magnetvorrichtung und ggf. die Stärke der Magneten im Maskierungselement wird so gewählt, dass deren Anziehungskraft ausreicht, damit das Maskierungselement durch das Bauteil hindurch ausreichend angezogen wird um die Dichtwirkung zwischen Bauteil und Maskierungselement zu erzielen.If the masking element is placed on the component, it gets into the magnetic field of the magnetic device, is attracted by it and thereby pressed against the component and fixed on it. In order to achieve this magnetic fixation, the masking element contains a magnetic material, in particular a ferromagnetic material, and / or one or more magnets. If the masking element itself is permanently magnetized, ie if it has one or more magnets, the orientation or polarity is correct this magnet or these magnets selected so that the masking element is attracted by the magnetic device. For example, the magnet of the masking element and the magnetic field of the magnetic device can have opposite polarities; for example, the north pole of the masking element points to the right and the south pole to the left, then the magnetic field of the magnetic device is oriented the other way round (i.e. the north pole points to the right and the south pole to the left) . The strength of the magnetic device and, if applicable, the strength of the magnets in the masking element is selected so that their force of attraction is sufficient so that the masking element is sufficiently attracted through the component to achieve the sealing effect between the component and the masking element.

Das magnetische Material bzw. der oder die Magnete können in dem Maskierungselement eingebettet sein, z.B. in eine Kunststoffschicht. Alternativ kann das Maskierungselement zumindest auf der Seite, die auf das Bauteil aufgelegt werden soll, eine Kunststoffschicht aufweisen. Hierdurch kann ein unmittelbarer Kontakt zwischen magnetischem Material bzw. Magnet und Bauteil verhindert werden und so die Gefahr einer Beschädigung des Bauteils durch das Maskierungselement verringert werden.The magnetic material or the magnet (s) can be embedded in the masking element, for example in a plastic layer. Alternatively, the masking element can have a plastic layer at least on the side that is to be placed on the component. In this way, direct contact between the magnetic material or magnet and component can be prevented and the risk of damage to the component by the masking element can be reduced.

Das Maskierungselement ist als biegesteife Maskierung ausgestaltet. Beim Aufsetzen der Maskierung auf das Bauteil und beim nachfolgenden Lackiervorgang behält das Maskierungselement im Wesentlichen seine ursprüngliche Form bei. Hierdurch kommt es nicht zu einer Verzerrung des maskierten Bereichs auf dem Bauteil. Es kann eine trennscharfe Kante und damit eine bessere Kontur der Lackierung erzeugt werden. Auch kann die Wiederholgenauigkeit des Lackierprozesses gesteigert werden.The masking element is designed as a rigid mask. When the masking is placed on the component and during the subsequent painting process, the masking element essentially retains its original shape. This does not result in any distortion of the masked area on the component. A sharp edge and thus a better contour of the paintwork can be created. The repeatability of the painting process can also be increased.

Das Maskierungselement bedeckt das Bauteil lokal und verhindert im maskierten Bereich eine Benetzung des Bauteils mit Lack während der nachfolgenden Lackierung. Die Form des Maskierungselements ist nicht auf eine bestimmte Form begrenzt, sondern kann entsprechend der zu maskierenden Fläche geformt sein. Das Maskierungselement kann eine geschlossene Oberfläche aufweisen oder auch in der Art einer Schablone gestaltet sein, also definierte Aussparungen aufweisen, in denen keine Maskierung erfolgt. Selbstverständlich kann die Lackieraufnahme auch mehr als nur ein Maskierungselement aufweisen, die z.B. zur Maskierung jeweils unterschiedlicher Flächenabschnitte verwendet werden können. Für jeden zu maskierenden und zusammenhängenden Flächenabschnitt ist das Maskierungselement vorzugsweise einstückig ausgebildet.The masking element covers the component locally and prevents the component from being wetted with paint during the subsequent painting in the masked area. The shape of the masking element is not limited to a specific shape, but can be shaped in accordance with the area to be masked. The masking element can have a closed surface or it can also be designed in the manner of a template, that is to say it can have defined recesses in which no masking takes place. Of course, the painting receptacle can also have more than just one masking element, which can be used, for example, to mask different surface sections. For each connected surface section to be masked, the masking element is preferably designed in one piece.

Das Maskierungselement kann auch kleiner als die zu maskierende Fläche ausgebildet sein und im aufgebrachten Zustand nur eine Teilmaskierung bereitstellen. Die vollständige Maskierung der zu maskierenden Fläche kann dann z.B. in Kombination mit einem Maskierband erfolgen, welches zusätzlich zu dem Maskierungselement auf das Bauteil aufgebracht, z.B. aufgeklebt wird. In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird in Schritt b) zur Maskierung der Bauteiloberfläche zusätzlich ein Maskierband auf der Oberfläche des Bauteils und überlappend auf einem Rand des Maskierungselements aufgebracht. In dieser Ausgestaltung stellt das Maskierungselement vorteilhafter Weise eine Positionierhilfe für das Maskierband dar und kann z.B. Markierungen aufweisen, entlang derer das Maskierband appliziert wird. Im Vergleich zu einer reinen Maskierung mittels Maskierband ist dieses Verfahren schneller, da eine kleinere Fläche mit Maskierband maskiert werden muss und das Maskierungselement eine Positionierhilfe bietet. Vorzugsweise wird das Maskierband randseitig am Maskierungselement angeordnet, insbesondere umlaufend um das Maskierungselement. Das Maskierband wird z.B. auf das Bauteil geklebt, so dass es mit einem definierten Teilbereich mit dem Maskierungselement überlappt. Durch die geringe Dicke des Maskierbandes kann eine besonders trennscharfe Abgrenzung erfolgen. Zudem ist der Aufwand zur Wiederverwendung des Maskierungselements verringert, da der Reinigungsaufwand im Randbereich entfällt.The masking element can also be designed to be smaller than the surface to be masked and, in the applied state, only provide a partial masking. The complete masking of the surface to be masked can then take place, for example, in combination with a masking tape, which is applied to the component in addition to the masking element, e.g. is glued on. In one embodiment of the method, in step b) to mask the component surface, a masking tape is additionally applied to the surface of the component and in an overlapping manner on an edge of the masking element. In this embodiment, the masking element advantageously represents a positioning aid for the masking tape and can, for example, have markings along which the masking tape is applied. Compared to pure masking using masking tape, this method is faster because a smaller area has to be masked with masking tape and the masking element offers a positioning aid. The masking tape is preferably arranged on the edge of the masking element, in particular circumferentially around the masking element. The masking tape is, for example, stuck to the component so that it overlaps the masking element with a defined area. The small thickness of the masking tape enables a particularly sharp delimitation. In addition, the effort to reuse the masking element is reduced, since there is no cleaning effort in the edge area.

In einer Ausgestaltung kann das Maskierungselement weiterhin eine randseitige Dichtlippe aufweisen. Die Dichtlippe ist vorzugsweise aus einem elastisch verformbaren Material ausgebildet. Die Dichtlippe kann beispielsweise gegenüber der restlichen Oberfläche des Maskierungselements vorstehen, so dass die Dichtlippe beim Aufsetzten des Maskierungselements zuerst in Kontakt mit dem Bauteil gelangt. Wird das Maskierungselement durch die Magnetkraft in Richtung auf das Bauteil gezogen, so wird die Dichtung angedrückt und verhindert eine Kapillarbildung zwischen Bauteiloberfläche und Schablone. Mit einem derartigen Maskierungselement kann eine besonders trennscharfe Abgrenzung des maskierten Bereichs erfolgen.In one embodiment, the masking element can furthermore have an edge-side sealing lip. The sealing lip is preferably formed from an elastically deformable material. The sealing lip can, for example, protrude from the remaining surface of the masking element, so that the sealing lip first comes into contact with the component when the masking element is put on. If the masking element is pulled in the direction of the component by the magnetic force, the seal is pressed on and prevents capillary formation between the component surface and the template. With such a masking element, the masked area can be delimited in a particularly clear manner.

Vorzugsweise ist das Maskierungselement bauteilkonturnah ausgebildet, d.h. das Maskierungselement bildet in seiner Oberflächenkontur den Verlauf des Bauteils in dem zu maskierenden Bereich nach. Ein derartiges Maskierungselement „schmiegt“ sich an die Bauteilkontur an und ermöglicht eine trennscharfe Maskierung des Bauteils. Durch die konturnahe Ausgestaltung kann zudem die Positioniergenauigkeit des Maskierungselements auf dem Bauteil gesteigert werden.The masking element is preferably designed close to the component contour, i.e. the surface contour of the masking element reproduces the course of the component in the area to be masked. Such a masking element “hugs” the component contour and enables the component to be masked with sharp selectivity. As a result of the near-contour configuration, the positioning accuracy of the masking element on the component can also be increased.

Eine gleichmäßige Fixierung des Maskierungselements am Bauteil und eine zusätzliche Verdrehsicherung wird in einer Ausgestaltung dadurch erreicht, dass das Maskierungselement zwei oder mehr Magnete aufweist, die in einer vorgegebenen räumlichen Anordnung im Maskierungselement angeordnet sind, und die Magnetvorrichtung eine hierzu entsprechende Anzahl von magnetischen Feldern erzeugt, wobei jeweils ein Magnet des Maskierungselements mit jeweils einem magnetischen Feld der Magnetvorrichtung hinsichtlich seiner Lage korrespondiert. Mit anderen Worten gesagt, ist jedem Magneten in dem Maskierungselement ein magnetisches Feld der Magnetvorrichtung zugeordnet. Hierdurch wird die magnetische Fixierung des Maskierungselements nicht nur lokal an einer Stelle erreicht, sondern kann gleichmäßig über die gesamte Fläche des Maskierungselements ausgebildet werden oder auch gezielt an einzelnen Auflagepunkten verstärkt werden. Eine derartige Ausgestaltung ist insbesondere bei relativ großen Maskierungselementen vorteilhaft, bei denen eine große Fläche maskiert werden muss, so z.B. wenn ein Bauteil über die gesamte Breite oder Länge maskiert werden soll. Zur Erzielung einer starken Fixierung des Maskierungselements sind vorzugsweise die Magnete des Maskierungselements jeweils gegenpolig zu den Polaritäten der korrespondierenden magnetischen Felder der Magnetvorrichtung ausgerichtet, d.h. ein Nordpol des Maskierungselements liegt einem Südpol der Magnetvorrichtung gegenüber bzw. umgekehrt.A uniform fixation of the masking element on the component and an additional anti-twist device is thereby achieved in one embodiment achieves that the masking element has two or more magnets which are arranged in a predetermined spatial arrangement in the masking element, and the magnetic device generates a corresponding number of magnetic fields, one magnet of the masking element each having a magnetic field of the magnetic device with regard to its position corresponds. In other words, a magnetic field of the magnetic device is assigned to each magnet in the masking element. As a result, the magnetic fixation of the masking element is not only achieved locally at one point, but can also be formed uniformly over the entire surface of the masking element or can also be specifically reinforced at individual support points. Such a configuration is particularly advantageous in the case of relatively large masking elements in which a large area has to be masked, for example if a component is to be masked over the entire width or length. To achieve a strong fixation of the masking element, the magnets of the masking element are each aligned with opposite polarities to the polarities of the corresponding magnetic fields of the magnetic device, ie a north pole of the masking element is opposite a south pole of the magnetic device or vice versa.

Die voranstehend beschriebene Lackieraufnahme eignet sich besonders um das Verfahren, insbesondere das Maskieren und Demaskieren des Bauteils automatisiert durchzuführen. Hierzu kann die Lackieraufnahme in einer Ausgestaltung weiterhin einen Industrieroboter sowie eine Steuerungsvorrichtung aufweisen, die eingerichtet sind um die Bauteilmaskierung und Bauteildemaskierung automatisiert vorzunehmen. Der Industrieroboter kann, gesteuert von der Steuerungsvorrichtung, beispielsweise das Maskierungselement greifen und an vorgegebener Stelle auf das Bauteil in der Bauteilaufnahme aufsetzen. Ebenso kann der Industrieroboter das Maskierungselement nach dem Lackieren wieder vom Bauteil entfernen. Durch die Automatisierung der Lackieraufnahme bzw. des Prozesses kann nicht nur eine wiederholgenaue, sondern auch eine schnelle und kostengünstige Möglichkeit zur Maskierung bereitgestellt werden. Weiterhin ist es denkbar, dass Bereits das Einbringen des Bauteils in die Bauteilaufnahme, sowie der Schritt des Lackierens als automatisierte Verfahrensschritte durchgeführt werden.The painting fixture described above is particularly suitable for automatically performing the method, in particular the masking and unmasking of the component. For this purpose, in one embodiment, the painting receptacle can furthermore have an industrial robot and a control device which are set up to carry out the component masking and component masking in an automated manner. Controlled by the control device, the industrial robot can, for example, grip the masking element and place it on the component in the component holder at a predetermined location. The industrial robot can also remove the masking element from the component after painting. By automating the painting fixture or the process, not only a repeatable, but also a quick and inexpensive option for masking can be provided. Furthermore, it is conceivable that the introduction of the component into the component receptacle, as well as the painting step, are carried out as automated process steps.

In einer Ausgestaltung kann die Fixierung des Maskierungselements auf dem Bauteil noch dadurch gesteigert werden, dass das Bauteil mindestens einen Durchbruch aufweist und das Maskierungselement auf seiner zur Auflage auf dem Bauteil bestimmten Seite mindestens einen Vorsprung aufweist, der von dem Maskierungselement vorsteht. Dieser Vorsprung greift dann beim Anbringen des Maskierungselements auf dem Bauteil in den Durchbruch ein. Hierdurch kann eine zusätzliche formschlüssige Verbindung zwischen Maskierungselement und Bauteil erzeugt werden, die eine unerwünschte seitliche Bewegung verhindert. Durch den in den Durchbruch hineinragenden Vorsprung - vorzugsweise kann der Vorsprung auch in Kontakt mit der Magnetvorrichtung gelangen - kann das Maskierungselement näher an die Magnetvorrichtung angenähert werden, so dass die resultierenden Haltekräfte gesteigert werden können. Zudem ist in dieser Ausgestaltung die Positionsgenauigkeit erhöht.In one embodiment, the fixing of the masking element on the component can be further increased in that the component has at least one opening and the masking element has at least one projection on its side intended to rest on the component, which protrudes from the masking element. This projection then engages in the opening when the masking element is attached to the component. In this way, an additional form-fitting connection can be created between the masking element and the component, which prevents undesired lateral movement. Due to the projection protruding into the opening - preferably the projection can also come into contact with the magnetic device - the masking element can be brought closer to the magnetic device, so that the resulting holding forces can be increased. In addition, the positional accuracy is increased in this embodiment.

Das Bauteil ist vorzugsweise ein Kunststoffbauteil, es kann jedoch auch ein Metallbauteil oder ein Verbundbauteil mit dem Verfahren verarbeitet werden. Das Bauteil kann ein eingefärbtes Kunststoffsubstrat aufweisen, das eine Grundfarbe des Bauteils definiert. Durch die Maskierung und das anschließende Lackieren wird dann eine zweite Farbe auf dem Bauteil erzeugt. Alternativ kann das Bauteil jedoch auch mit einer oder mehreren Schichten beschichtet bzw. lackiert werden, bevor das beschriebene Verfahren durchgeführt wird bzw. das Maskierungselement aufgebracht wird. Das Bauteil kann z.B. bereits eine Primerschicht, einen (farbgebenden) Farblack und ggf. eine Klarlackschicht bzw. Schutzschicht aufweisen, bevor mit Schritt a) oder mit Schritt b) des Verfahrens begonnen wird.The component is preferably a plastic component, but a metal component or a composite component can also be processed using the method. The component can have a colored plastic substrate that defines a basic color of the component. A second color is then generated on the component through the masking and the subsequent painting. Alternatively, however, the component can also be coated or painted with one or more layers before the described method is carried out or the masking element is applied. The component can, for example, already have a primer layer, a (coloring) colored lacquer and, if necessary, a clear lacquer layer or protective layer before step a) or step b) of the process is started.

Die Schritte a) bis d) des Verfahrens können an einem Bauteil auch mehrfach durchgeführt werden, um einen weiteren Bauteilbereich zu maskieren und das Bauteil z.B. mit einer dritten Farbe zu lackieren.Steps a) to d) of the method can also be carried out several times on a component in order to mask a further component area and, for example, to paint the component with a third color.

Nach dem Durchführen des beschriebenen Verfahrens, insbesondere nach dem Entfernen des Maskierungselements kann das Bauteil mit einer Deckschicht, wie z.B. einer Klarlackschicht, beschichtet werden.After performing the method described, in particular after removing the masking element, the component can be coated with a top layer, such as a clear lacquer layer.

Durch die Verwendung magnetischer Haltekräfte zur Fixierung des Maskierungselements ist dieses schnell und lokal präzise auf dem Bauteil fixierbar. In Kombination mit der biegesteifen Ausführung ist das Maskierungselement zudem wiederverwendbar und kann über seine gesamte Anlagefläche gleichmäßig auf dem Bauteil fixiert werden. Zudem eignet es sich auch für eine automatische Ablage mittels Roboter. Somit wird eine preiswerte, schnelle und einfache Lösung bereitgestellt um ein Bauteil zu maskieren und mehrfarbig zu lackieren.By using magnetic holding forces to fix the masking element, it can be fixed quickly and locally precisely on the component. In combination with the rigid design, the masking element is also reusable and can be fixed evenly on the component over its entire contact surface. It is also suitable for automatic filing using a robot. This provides an inexpensive, quick and simple solution for masking a component and painting it in multiple colors.

Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der Lackieraufnahme beschrieben sind, gelten auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.Features and details that are described in connection with the painting receptacle also apply in connection with the method according to the invention and in each case vice versa, so that with regard to the disclosure to the individual Aspects of the invention are always mutually referenced or can be.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Sofern in dieser Anmeldung der Begriff „kann“ verwendet wird, handelt es sich sowohl um die technische Möglichkeit als auch um die tatsächliche technische Umsetzung.Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description, in which exemplary embodiments of the invention are described in detail with reference to the drawings. The features mentioned in the claims and in the description can each be essential to the invention individually or in any combination. If the term “can” is used in this application, it concerns both the technical possibility and the actual technical implementation.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele an Hand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigt:

1 eine schematische Lackieraufnahme,
2 eine Schnittansicht eines beispielhaften Maskierungselements,
3 ein beispielhaftes Maskierungselement mit zugehöriger Magnetvorrichtung und
4 eine Schnittansicht eines beispielhaften maskierten Bauteils.

In the following, exemplary embodiments are explained on the basis of the accompanying drawings. It shows:

1 a schematic painting picture,
2 a sectional view of an exemplary masking element,
3 an exemplary masking element with associated magnetic device and
4th a sectional view of an exemplary masked component.

1 zeigt eine beispielhafte Lackieraufnahme 1. Die Lackieraufnahme beinhaltet eine Bauteilaufnahme 2, in der ein Bauteil 10 aufgenommen und fixiert werden kann, beispielsweise formschlüssig oder kraftschlüssig durch Anlegen eines Unterdrucks o.ä. Die Lackieraufnahme 1 weist weiterhin eine Magnetvorrichtung 3 auf. Die Magnetvorrichtung 3 erzeugt ein magnetisches Feld und kann hierzu z.B. einen oder mehrere Magnete, wie z.B. Dauermagnete oder Elektromagnete aufweisen. Die Lackieraufnahme weist weiterhin ein biegesteifes Maskierungselement 4 auf, mit dem das Bauteil 10 maskiert werden soll. Das Maskierungselement 4 beinhaltet ein magnetisches Material oder ist dauerhaft magnetisiert, so dass es selbst einen oder mehrere Magnete darstellt. 1 shows an exemplary painting recording 1 . The painting fixture includes a component fixture 2 , in which a component 10 can be recorded and fixed, for example positively or non-positively by applying a negative pressure or the like 1 furthermore has a magnetic device 3 on. The magnetic device 3 generates a magnetic field and can have one or more magnets for this purpose, such as permanent magnets or electromagnets. The painting receptacle also has a rigid masking element 4th with which the component 10 should be masked. The masking element 4th contains a magnetic material or is permanently magnetized so that it is itself one or more magnets.

Zur Durchführung des Verfahrens wird das Bauteil 10 in der Bauteilaufnahme 2 in einer vorgegebenen Position angeordnet und fixiert. Bei dem Bauteil 10 kann es sich beispielsweise um eine Stoßfängerverkleidung handeln, die zweifarbig gestaltet werden soll. Das Bauteil 10 kann bereits mit einer Grundierung und einem Basislack in einer ersten Farbe lackiert sein oder aus einem eingefärbten Kunststoffmaterial hergestellt sein, welches dann die erste Farbe der Stoßfängerverkleidung bildet.To carry out the process, the component 10 in the component holder 2 arranged and fixed in a predetermined position. With the component 10 For example, it can be a bumper cladding that is to be designed in two colors. The component 10 can already be painted with a primer and a basecoat in a first color or made of a colored plastic material, which then forms the first color of the bumper cladding.

Die Magnetvorrichtung 3 ist derart angeordnet, dass sie in den Bereichen des Bauteils, in denen eine Maskierung erfolgen soll, ein magnetisches Feld erzeugt. In dieser Position befindet sich die Magnetvorrichtung 3 auf der Rückseite 11 der zu maskierenden Oberfläche 12 des Bauteils 10. Die Magnetvorrichtung 3 kann ortsfest zur Bauteilaufnahme 1 angeordnet sein oder mittels eines nicht dargestellten Verstellmechanismus verstellbar und ortsfest zur Bauteilaufnahme 1 festlegbar sein. Zur Erhöhung der Magnetkraft auf der zu maskierenden Seite 12 des Bauteils 10 kann die Magnetvorrichtung 3 in Anlage mit dem Bauteil gebracht sein.The magnetic device 3 is arranged in such a way that it generates a magnetic field in the areas of the component in which masking is to take place. The magnetic device is in this position 3 on the back side 11th the surface to be masked 12th of the component 10 . The magnetic device 3 can be stationary for component pick-up 1 be arranged or adjustable by means of an adjusting mechanism, not shown, and fixed in place for receiving the component 1 be determinable. To increase the magnetic force on the side to be masked 12th of the component 10 can the magnetic device 3 be brought into contact with the component.

Die zu maskierende Oberfläche 12 des Bauteils 10 weist von der Bauteilaufnahme 2 und der Magnetvorrichtung 3 weg und ist frei zugänglich. Zur Maskierung wird das Maskierungselement 4 in Richtung auf das Bauteil 10 bewegt und in dem zu maskierenden Bereich auf das Bauteil 10 aufgesetzt.The surface to be masked 12th of the component 10 points from the component holder 2 and the magnet device 3 away and is freely accessible. The masking element is used for masking 4th in the direction of the component 10 moved and in the area to be masked on the component 10 put on.

Das magnetische oder magnetisierte Maskierungselement 4 wird von dem Magnetfeld der Magnetvorrichtung 3 angezogen und durch die Magnetkraft auf dem Bauteil 10 fixiert. Die Magnetkraft ist dabei vorzugsweise so gewählt, dass das Maskierungselement 4 durch das Bauteil 10 hindurch ausreichend stark angezogen wird. Das Maskierungselement 4 ist als biegesteifer Körper ausgestaltet, so dass es sich durch die Magnetkraft nicht oder nicht nennenswert verformt. In den Figuren ist das Maskierungselement 4 als gerader Balken abgebildet. Dies ist rein beispielhaft. Das Maskierungselement kann nahezu jede beliebige Form aufweisen und ist vorzugsweise bauteilkonturnah ausgebildet, schmiegt sich also in seinem Oberflächenverlauf der Kontur des Bauteils an.The magnetic or magnetized masking element 4th is affected by the magnetic field of the magnetic device 3 attracted and by the magnetic force on the component 10 fixed. The magnetic force is preferably chosen so that the masking element 4th through the component 10 is tightened sufficiently through it. The masking element 4th is designed as a rigid body, so that it is not deformed or not deformed significantly by the magnetic force. In the figures, the masking element is 4th shown as a straight bar. This is purely exemplary. The masking element can have almost any shape and is preferably designed close to the component contour, that is, its surface profile hugs the contour of the component.

Die so maskierte Oberfläche 12 des Bauteils kann nun mit einer Lackierung in einer weiteren Farbe versehen werden. Nach der Lackierung kann das Maskierungselement 4 von dem Bauteil 10 abgenommen werden. Die zuvor maskierte Fläche ist noch in der ersten Farbe lackiert.The surface masked in this way 12th The component can now be painted in another color. After painting, the masking element 4th of the component 10 be removed. The previously masked area is still painted in the first color.

Die Schritte des Maskierens, Lackierens und Demaskierens können bei Bedarf mit weiteren Maskierungselementen wiederholt werden um weitere Farbakzente auf dem Bauteil 10 auszubilden. Ebenso kann das Bauteil 10 mit einer transparenten Deckschicht lackiert werden.The steps of masking, painting and unmasking can, if necessary, be repeated with additional masking elements to add additional color accents to the component 10 to train. The component can also 10 can be painted with a transparent top layer.

Soll dieser Prozess automatisiert durchgeführt werden, so kann die Lackieraufnahme weiterhin einen Industrieroboter 5 sowie eine Steuerungsvorrichtung 6 beinhalten, die in einer Signalverbindung mit dem Roboter 5 steht. Roboter 5 und Steuerungsvorrichtung 6 sind dazu eingerichtet, die Maskierung und Demaskierung automatisiert durchzuführen, wozu der Roboter 5 das Maskierungselement 4 z. B. greift, positioniert und auf dem Bauteil 10 aufsetzt bzw. wieder abnimmt.If this process is to be carried out automatically, the painting fixture can still be an industrial robot 5 and a control device 6th that are in a signal connection with the robot 5 stands. robot 5 and control device 6th are set up to perform the masking and unmasking automatically, including the robot 5 the masking element 4th z. B. grips, positions and on the component 10 touches down or decreases again.

Zur Verbesserung der Abdichtung zwischen Maskierungselement 4 und Bauteiloberfläche 12 kann das Maskierungselement 4 weiterhin eine Dichtlippe 7 aufweisen. 2 zeigt eine Querschnittansicht eines beispielhaften Maskierungselements 4A mit Dichtlippe 7. Die Dichtlippe 7 ist randseitig ausgebildet und kann z.B. als umlaufende Dichtlippe im Randbereich um das gesamte Maskierungselement 4A herumlaufen. Die Dichtlippe ist auf der zur Auflage auf dem Bauteil vorgesehenen Seite des Maskierungselements 4A ausgebildet (in 2 ist das die rechte Seite). Wird das Maskierungselement 4A auf das Bauteil 10 aufgesetzt, so kommt die Dichtlippe 7 in Auflage auf dem Bauteil. Durch die Magnetkraft wird das Maskierungselement 4A an das Bauteil 10 angezogen, hierbei wird die elastische Dichtlippe verformt und sorgt für eine trennscharfe Abgrenzung des maskierten Bereichs.To improve the seal between the masking element 4th and component surface 12th can the masking element 4th furthermore a sealing lip 7th exhibit. 2 Figure 10 shows a cross-sectional view of an exemplary masking element 4A with sealing lip 7th . The sealing lip 7th is formed at the edge and can, for example, as a circumferential sealing lip in the edge area around the entire masking element 4A walking around. The sealing lip is on the side of the masking element intended to rest on the component 4A trained (in 2 is that the right side). Becomes the masking element 4A on the component 10 put on, so comes the sealing lip 7th in support on the component. The masking element becomes due to the magnetic force 4A to the component 10 tightened, the elastic sealing lip is deformed and ensures a clear demarcation of the masked area.

Das Maskierungselement 4, 4A kann ein magnetisches Material aufweisen. In diesem Fall wird das Maskierungselement 4, 4A durch das Magnetfeld der Magnetvorrichtung 3 magnetisiert und von diesem angezogen.The masking element 4th , 4A may comprise a magnetic material. In this case the masking element 4th , 4A by the magnetic field of the magnetic device 3 magnetized and attracted by it.

Das Maskierungselement 4, 4A kann auch dauerhaft magnetisiert sein und selbst einen oder mehrere Magnete darstellen. In diesem Fall ist die Polarisation der Magnetfelder von Maskierungselement 4, 4A und Magnetvorrichtung 3 aufeinander abgestimmt und so ausgerichtet, dass das Maskierungselement von der Magnetvorrichtung 3 in der richtigen Position angezogen wird. Beispielsweise stellt die zum Bauteil gerichtete Fläche der Magnetvorrichtung einen magnetischen Nordpol dar und die Auflagefläche des Maskierungselements stellt einen magnetischen Südpol dar.The masking element 4th , 4A can also be permanently magnetized and represent one or more magnets itself. In this case the polarization of the magnetic fields is of the masking element 4th , 4A and magnet device 3 coordinated and aligned so that the masking element from the magnetic device 3 is tightened in the correct position. For example, the surface of the magnetic device facing the component represents a magnetic north pole and the contact surface of the masking element represents a magnetic south pole.

3 zeigt ein Maskierungselement 4B in dem beispielhaft drei Magnete angeordnet sind (die Magnetpole sind durch die Symbole N und S dargestellt). Die Magnetvorrichtung 3 weist ebenfalls drei Magnetfelder auf, allerdings ist die Polarität dieser Magnetfelder gegengleich zu den Polaritäten der Magnete des Maskierungselements 4B gewählt, d.h. die Magnetvorrichtung 3 hat einen Südpol S, wo der Nordpol N des Maskierungselements 4B angezogen werden soll und umgekehrt. Durch die umgekehrte Polarisation der korrespondierenden Magnetfelder von Magnetvorrichtung 3 und Maskierungselement 4B wird nicht nur eine stärkere Anziehungskraft und damit stabilere Fixierung erreicht, sondern zusätzlich eine genaue Positionierung, da sich die gegenläufigen Pole anziehen und hierdurch eine automatische Ausrichtung der Maskierungselemente 4B an der Magnetvorrichtung 3 stattfindet. 3 shows a masking element 4B in which three magnets are arranged by way of example (the magnetic poles are represented by the symbols N and S). The magnetic device 3 also has three magnetic fields, but the polarity of these magnetic fields is opposite to the polarities of the magnets of the masking element 4B chosen, ie the magnetic device 3 has a south pole S where the north pole N of the masking element is 4B should be tightened and vice versa. Due to the reverse polarization of the corresponding magnetic fields from the magnetic device 3 and masking element 4B This not only achieves a stronger force of attraction and thus more stable fixation, but also precise positioning, since the opposing poles attract each other and, as a result, an automatic alignment of the masking elements 4B on the magnet device 3 takes place.

4 zeigt eine Schnittansicht eines maskierten Bauteils 10 gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels. In dieser Ausgestaltung weist das Bauteil 10 mindestens einen Durchbruch 13 auf. Das Maskierungselement 4C weist einen entsprechenden Vorsprung 8 auf, der bei Auflage des Maskierungselements 4C auf dem Bauteil 10 in den Durchbruch eingreift und vorzugsweise bis in Anlage mit der Magnetvorrichtung 3 gelangt. Maskierungselement 4C und Magnetvorrichtung 3 sind wiederum gegenpolig ausgebildet, so dass der (beispielhaft als Nordpol dargestellte) Magnetpol des Maskierungselements 4C von dem (beispielhaft als Südpol dargestellten) Magnetpol der Magnetvorrichtung 3 angezogen wird. 4th shows a sectional view of a masked component 10 according to a further embodiment. In this embodiment, the component 10 at least one breakthrough 13th on. The masking element 4C has a corresponding projection 8th on, when the masking element is applied 4C on the component 10 engages in the opening and preferably in contact with the magnetic device 3 got. Masking element 4C and magnet device 3 are in turn formed with opposite poles, so that the magnetic pole (shown as a north pole by way of example) of the masking element 4C from the magnetic pole of the magnetic device (shown by way of example as the south pole) 3 is attracted.

Die in den Figuren gezeigten zusätzlichen Merkmale der Maskierungselemente 4A, 4B und 4C können auch miteinander in weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen kombiniert werden, z.B. können die Maskierungselemente 4B oder 4C ebenfalls eine Dichtlippe 7 aufweisen. Ebenso ist die gezeigte Polarität der Magnetvorrichtung 3 und des Maskierungselements 4, 4A, 4B und 4C rein beispielhaft, so dass eine andere Anzahl an Magnetfeldern, eine andere Anordnungen und Ausrichtung der Magnetfelder denkbar ist.The additional features of the masking elements shown in the figures 4A , 4B and 4C can also be combined with one another in further embodiments not shown, for example the masking elements 4B or 4C also a sealing lip 7th exhibit. Likewise, the polarity shown is the magnetic device 3 and the masking element 4th , 4A , 4B and 4C purely by way of example, so that a different number of magnetic fields, a different arrangement and orientation of the magnetic fields is conceivable.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: LackieraufnahmePainting fixture
22: BauteilaufnahmeComponent pick-up
33: MagnetvorrichtungMagnetic device
4, 4A, 4B, 4C4, 4A, 4B, 4C: MaskierungselementMasking element
55: IndustrieroboterIndustrial robots
66th: SteuerungsvorrichtungControl device
77th: DichtlippeSealing lip
88th: Vorsprunghead Start
1010: BauteilComponent
1111th: Rückseiteback
1212th: zu maskierende Bauteiloberflächecomponent surface to be masked
1313th: Durchbruchbreakthrough

Claims

Paint holder (1) with - a component holder (2) in which a component (10) can be fixed in a predetermined position, - A magnetic device (3) for generating at least one magnetic field, which is arranged or can be arranged in a stationary manner in relation to the component holder (2), and - A rigid masking element (4, 4A, 4B, 4C) which is magnetic or has at least one magnet.

Painting recording after Claim 1 , in which the masking element (4A) has an edge-side sealing lip (7).

Painting fixture according to one of the preceding claims, in which the masking element (4B) has two or more magnets which are arranged in a predetermined spatial arrangement in the masking element (4B), and the magnetic device (3) generates a corresponding number of magnetic fields, wherein in each case one magnet of the masking element (4B) corresponds to a magnetic field of the magnetic device (3) in terms of its position.

Painting receptacle according to one of the preceding claims, in which the masking element (4C) has at least one projection (8) on its side intended to rest on the component (10).

Painting fixture according to one of the preceding claims, further with a control device (6) and an industrial robot (5) which are set up to carry out the component masking and / or the component masking in an automated manner.

Method for painting a component (10) using a painting fixture (1) according to one of the preceding claims with the following steps: a) fixing the component (10) in a predetermined position in the component holder (2), b) applying the masking element (4, 4A, 4B, 4C) to a surface (12) of the component (10) facing away from the magnetic device (3), the masking element (4, 4A, 4B, 4C) being supported by one of the magnetic device ( 3) the generated magnetic force is fixed on the component surface (12), c) painting the masked component surface (12) and d) removing the masking element (4, 4A, 4B, 4C).

Procedure according to Claim 6 , in which the masking element (4, 4A, 4B, 4C) is smaller than an area of the component to be masked and in step b) additionally a masking tape on the surface (12) of the component (10) to mask the component surface (12) and is applied overlapping on an edge of the masking element (4, 4A, 4B, 4C).

Procedure according to Claim 6 or 7th , in which the masking element (4, 4A, 4B, 4C) is designed close to the component contour.

Method according to one of the Claims 6 until 8th , in which the component (10) has at least one opening (13) and the masking element (4C) has a projection (8) which engages in the opening (13) when the masking element (4C) is attached to the component (10).

Method according to one of the Claims 6 until 9 , in which the component (10) is coated with at least one layer before the masking element (4, 4A, 4B, 4C) is applied.

Method according to one of the Claims 6 until 10 , in which the component is coated with a cover layer after the masking element (4, 4A, 4B, 4C) has been removed.