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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Applikationskopf für eine Applikationsvorrichtung zur elektrostatischen Beschichtung von Gegenständen, wobei der Applikationskopf einen Hochspannungsbereich aufweist, in welchem im Betrieb zur elektrostatischen Beschichtung benötigte Hochspannung anliegt.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Applikationsvorrichtung mit einem solchen Applikationskopf sowie ein Verfahren zum elektrostatischen Beschichten von Gegenständen.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Bei der elektrostatischen Beschichtung, insbesondere der elektrostatischen Lackierung, wird zwischen einem zu beschichtenden Gegenstand und einem Applikationskopf, an welchem das zu beschichtenden Material, wie beispielsweise Lack, zerstäubt wird, eine Hochspannung angelegt. Diese Hochspannung, die in Bereichen von mehreren 10 kV und 100 kV liegen kann, sorgt dafür, dass sich das zerstäubte Material besser an den zu beschichtenden Gegenstand anlegt, da das elektrische Feld ionisierte Partikel des Materials zum Gegenstand beschleunigt. Zudem sorgt die Entionisierung der Partikel am Gegenstand für eine bessere Anhaftung.
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Unabhängig davon, ob bei der elektrostatischen Beschichtung eine Innen- oder Außenaufladung zur Ionisierung des Material stattfindet, müssen bei diesen Hochspannungen u.a. aus Sicherheitsgründen die Hochspannung führenden Teile des Applikationskopfs, der sogenannte Hochspannungsbereich, von anderen Vorrichtungsteilen der Applikationsvorrichtung, dem sogenannten Niederspannungsbereich, elektrisch galvanisch getrennt sein. Denn typischerweise sind die zu beschichtenden Gegenstände geerdet, sodass von dem gegenüber Erde auf Hochspannungspotential liegenden Bauteilen vor allem des Applikationskopfes eine Gefahr für die Bediener der Applikationsvorrichtung ausgehen kann. Es muss daher durch entsprechende konstruktive Maßnahmen unter allen Umständen, d.h. insbesondere auch im Fehlerfall, sichergestellt werden, dass im Niederspannungsbereich keine Hochspannung anliegen kann.
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Dadurch ist es jedoch nicht oder nur sehr eingeschränkt möglich, Signalleitungen zum Erfassen von Betriebsparametern in den Hochspannungsbereich hineinzuführen und/oder herauszuführen, um dort bei laufender Beschichtung bestimmte Betriebsparameter zu erfassen. So müssen beispielsweise Mediendrücke in Zulaufleitungen der Applikationsvorrichtung vor Isolationsstrecken gemessen werden, da eine Druckmessung im Hochspannungsbereich des Applikationskopfes nicht möglich ist.
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Auch ist aus diesem Grunde teilweise keine kontinuierliche Messung während der Beschichtung möglich. Denn während die Hochspannung anliegt, können keine Daten erfasst und an typischerweise im Niederspannungsbereich liegende Auswerteeinheiten weitergegeben werden.
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Um ein möglichst optimales Ergebnis der Beschichtung zu erzielen, ist das Erfassen der Betriebsparameter jedoch von entscheidender Bedeutung.
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Beispielsweise ist bei einem Rotationszerstäuber als Applikationskopf die Drehgeschwindigkeit des Glockentellers von großer Relevanz für die Strahlform des abgegebenen Sprühstrahls. Aus der
DE 10 2016 006 095 A1 ist daher zur Messung der Drehzahl ein Messsystem bekannt, bei dem mit einem Lichtwellenleiter Lichtpulse auf Reflektorscheiben gerichtet und empfangen werden, die mit dem Glockenteller mitdrehen. Prinzipbedingt bleibt dieses Messsystem jedoch auf die Bestimmung der Drehzahl begrenzt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Applikationskopf anzugeben, der hinsichtlich der Möglichkeiten zur Messung von Betriebsparametern verbessert ist. Insbesondere soll der Applikationskopf in der Lage sein, bei gleichzeitig anliegender Hochspannung im Hochspannungsbereich mindestens einen Betriebsparameter zu erfassen.
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Es ist ferner Aufgabe der Erfindung eine Applikationsvorrichtung mit einem solchen Applikationskopf sowie ein entsprechendes Verfahren zum elektrostatischen Beschichten von Gegenständen anzugeben.
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Erfindungsgemäß wird dies durch einen Applikationskopf eingangs genannter Art erreicht, bei dem
- a) der Applikationskopf eine im Hochspannungsbereich angeordnete Messeinheit aufweist, die
- - mindestens einen Sensor, der dazu eingerichtet ist mindestens einen Betriebsparameter des Applikationskopfes zu erfassen, um dadurch Messdaten zu erzeugen,
- - eine Übertragungseinheit, die dazu eingerichtet ist, eine elektrisch galvanisch getrennte Kommunikationsverbindung zu einem außerhalb des Hochspannungsbereichs liegenden Niederspannungsbereich aufzubauen, um die Messdaten und/oder davon abgeleitete Informationen in den Niederspannungsbereich zu übermitteln, und
- - eine Energieversorgung aufweist, die dazu eingerichtet ist, galvanisch getrennt vom Niederspannungsbereich zumindest für die Übertragungseinheit Energie bereitzustellen.
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Die Erfinder haben erkannt, dass sich Betriebsparameter im Hochspannungsbereich des Applikationskopfes erfassen lassen, wenn die dort angeordnete Messeinheit über eine eigene Energieversorgung verfügt, die ihrerseits elektrisch galvanisch getrennt vom Niederspannungsbereich ist. Dadurch kann die Messeinheit elektrisch getrennt vom Niederspannungsbereich die Messdaten erzeugen.
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Eine entsprechend elektrisch galvanisch getrennte Übertragungseinheit kann dann die Messdaten in den Niederspannungsbereich übermitteln. Hierfür können drahtlose Kommunikationsverbindungen, insbesondere gängige niedrig energetische Funkprotokolle wie ZigBee oder Bluetooth Low Energy, verwendet werden.
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Da bei einer elektrisch galvanischen Trennung zwei elektrische Stromkreise untereinander potentialfrei sind, besteht auch im Fehlerfall keine Gefahr, dass Hochspannung an Komponenten des Niederspannungsbereichs anliegen kann. Dennoch ist es so möglich, die Messdaten in den Niederspannungsbereich zu übermitteln, um sie dort einer Auswertung zu unterziehen und/oder diese für Steuerungsaufgaben heranzuziehen. Vorzugsweise entspricht die elektrisch galvanische Trennung den Sicherheitsanforderungen der Maschinenrichtlinie.
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Der Hochspannungsbereich kann nur ein Teil des Applikationskopfes sein oder aber auch den gesamten Applikationskopf einnehmen. So kann der Applikationskopf an ein Halsstück als Werkzeug eines Industrieroboters koppelbar sein. Dabei kann die schematische Trennlinie zwischen Hochspannungsbereich und Niederspannungsbereich an der Koppelstelle liegen. Der Hochspannungsbereich kann sich darüber hinaus aber auch bis in Bereiche des Industrieroboters ausdehnen.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Energieversorgung eine Energy-Harvesting-Einheit umfasst.
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Da der Energiebedarf der Messeinheit im Applikationskopf eher gering ist, kann es ausreichend sein, die benötigte elektrische Energie über eine Energy-Harvesting-Einheit zu erzeugen. Eine Energy-Harvesting-Einheit gewinnt kleinere Mengen von elektrischer Energie aus Quellen wie Umgebungstemperatur, Vibrationen oder Luftströmungen. Insbesondere kann eine Energy-Harvesting-Einheit die elektrische Energie aus ungerichteten und/oder nur stoßweise vorhandenen Energiequellen erzeugen. Die dafür eingesetzten Strukturen werden oft auch als Nanogenerator bezeichnet.
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Beispielsweise könnte die Energy-Harvesting-Einheit über einen Vibrationsgenerator wie z.B. Piezo-MEMS die Bewegungsenergie eines Industrieroboters nutzt, welcher den Applikationskopf trägt und diesen während der Beschichtung in unterschiedlichste Richtungen bewegt. Eine andere Möglichkeit wäre, mit Hilfe eines Peltier-Elements im Applikationskopf vorhandene Temperaturdifferenzen zu nutzen, um elektrische Energie zu gewinnen. Derartige Temperaturdifferenz treten beispielsweise bei der Entspannung von Druckluft auf, die zum Antreiben eines Rotationszerstäubers verwendet wird.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Energieversorgung eine Photozelle umfasst, die von einer Lichtquelle gespeist wird, die im Niederspannungsabschnitt liegt.
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Wie oben zum Stand der Technik erläutert, sind bereits Systeme mit drehenden Spiegelflächen im Hochspannungsbereich sowie Lichtquellen und Photosensoren im Niederspannungsbereich bekannt, um die Rotationsgeschwindigkeit eines Glockentellers zu bestimmen. Eine besonders elegante Umsetzung des vorliegenden Erfindungsgedankens könnte daher darin liegen, im Applikationskopf an jener Stelle, an welcher im Stand der Technik die Spiegelflächen angeordnet sind, eine Photozelle anzuordnen, die dann über die bereits im Stand der Technik vorhandene Lichtquelle gespeist wird. Die Photozelle kann dazu ein PV-Element oder eine Photodiode sein. Die Lichtquelle kann Lichtleiter umfassen, um einerseits das Licht an die richtige Stelle zu leiten und andererseits eine zusätzliche Sicherheitsstrecke zwischen Photozelle und das eigentliche Leuchtmittel, wie beispielsweise eine LED, vorzugeben.
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Zusätzlich oder auch unabhängig von der Art der Energieversorgung der Messeinheit können über den vorhandenen Kommunikationskanal des Lichtleiters aber auch die Messdaten oder davon abgeleitete Informationen übertragen werden. Dazu kann die Übertragungseinheit beispielsweise über eine Kommunikationslichtquelle Pulse der Reflektorscheibe emulieren.
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Die Übertragungseinheit kann die Daten aber auch in codierter Form (einfache wie Morse aber auch komplexere Codes ggf. mit Error Correction). Wie bei vielen Kommunikationsverbindungen können dabei auch die Daten verschiedener Sensoren zusammengefasst und auf der stationären Empfangsseite im Niederspannungsbereich wieder decodiert und einer übergeordneten Anlagensteuerung zugeführt werden.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Applikationskopf ein Rotationszerstäuber mit einem rotierenden Bauteil ist und die Energieversorgung die Bewegungsenergie des Bauteils zum Erzeugen elektrischer Energie für die Messeinheit nutzt.
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Bei der elektrostatischen Beschichtung von Gegenständen wie Kraftfahrzeugkarosserien oder deren Teilen werden häufig Rotationszerstäuber eingesetzt. Da diese einen rotierenden Glockenteller aufweisen, der über eine Antriebswelle beispielsweise mit Hilfe einer Druckluftturbine angetrieben wird, stehen im Applikationskopf verschiedene rotierende Bauteile zur Verfügung, deren mechanische Rotationsenergie zum Erzeugen elektrischer Energie von der Energieversorgung genutzt werden kann. Durch den Weg über die mechanische Rotationsenergie ist eine elektrisch galvanische Trennung zwischen Hochspannungsbereich und Niederspannungsbereich möglich.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das rotierende Bauteil als Rotor eines Generators ausgestaltet ist und die elektrische Energie galvanisch getrennt an einem Stator im Hochspannungsbereich des Applikationskopfes abgenommen wird, um die Messeinheit zu versorgen.
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Ein solches Dynamoprinzip ist allgemein gut bekannt und lässt sich daher vergleichsweise einfach umsetzen. Der Rotor kann dabei beispielsweise einen oder mehrere Magnete umfassen, die an dem rotierenden Bauteil angebracht sind und dadurch ein sich änderndes Magnetfeld erzeugen.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das rotierende Bauteil ein im Hochspannungsbereich des Applikationskopfes angeordnetes Piezoelement betätigt, um die elektrische Energie zu erzeugen.
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Die Betätigung des Piezoelements kann mechanisch, beispielsweise durch umlaufende Nocken, und/oder magnetisch, beispielsweise durch umlaufende Magnete, erfolgen. Auch durch ein solches Prinzip kann die Energieversorgung die benötigte Energie elektrisch galvanisch vom Niederspannungsbereich getrennt erzeugen.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Messeinheit einen Energiespeicher, insbesondere einen Kondensator, vorzugsweise Superkondensator, einen Akku und/oder eine Batterie, aufweist.
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Diese elektrisch galvanische Trennung kann nur zeitweise, d.h. insbesondere währenddessen tatsächlich eine Hochspannung anliegt, vorhanden sein. Beispielsweise könnte die Energieversorgung den Energiespeicher über eine Relaisschaltung zu einer Zeit aufladen, während der keine Hochspannung im Hochspannungsbereich anliegt. Bevor dann tatsächlich Hochspannung angelegt würde, würde die Relaisschaltung den Energiespeicher vom Versorgungsnetz trennen und die gespeicherte Energie könnte dann während des Beschichtungsprozesses zum Erzeugen und Übermitteln der Messdaten verwendet werden.
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Der Energiespeicher kann vor allem aber dazu genutzt werden, Zeiträume zu überbrücken, während welchen nur sporadisch vorhandene Energiequellen, wie von der Energy-Harvesting-Einheit genutzte Vibrationen oder das rotierende Bauteil des Rotationszerstäubers, keine Energie liefern.
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Schließlich wäre auch denkbar, den Energiespeicher so groß zu dimensionieren, dass er im Rahmen von Wartungsintervallen einfach ersetzt wird.
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Selbstverständlich können sämtliche oben genannten Konzepte zur Energiegewinnung in der Energieversorgung der Messeinheit jeweils alternativ oder in Kombination mit einem oder mehreren der anderen Konzepte angewendet werden.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Sensor ein Vibrationssensor, ein Drehzahlsensor, ein Temperatursensor, ein Drucksensor und/oder ein Durchflusssensor ist.
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Für die Steuerung des Beschichtungsprozesses sind derartige Sensoren im Applikationskopf von besonderer Bedeutung, da dadurch die relevantesten Betriebsparameter erfasst werden.
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Hinsichtlich der Applikationsvorrichtung wird die Aufgabe der Erfindung durch eine Applikationsvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Applikationskopf gelöst.
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Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe der Erfindung mit einem Verfahren zum elektrostatischen Beschichten von Gegenständen mit folgenden Schritten gelöst:
- a) Bereitstellen eines erfindungsgemäßen Applikationskopfes;
- b) Beschichten der Gegenstände unter Anlegen der Hochspannung;
- c) Gleichzeitiges Erfassen des mindestens einen Betriebsparameters mit Hilfe der im Applikationskopf angeordneten Messeinheit während zumindest eines Zeitabschnittes in Schritt b).
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Figurenliste
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
- 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Applikationsanlage mit zwei Industrierobotern als Applikationsvorrichtungen;
- 2 zeigt einen schematischen Ausschnitt eines Applikationskopfes einer elektrostatischen Applikationsvorrichtung mit einer Messeinheit;
- 3 zeigt schematisch in Form eines Blockdiagramms eine Messeinheit, die im Hochspannungsbereich des Applikationskopfes aus 2 angeordnet ist;
- 4 zeigt einen schematischen Ausschnitt eines Applikationskopfes für eine elektrostatische Applikationsvorrichtung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel, der hinsichtlich der Energieversorgung der darin enthaltenen Messeinheit abgewandelt ist;
- 5 zeigt schematisch in Form eines Blockdiagramms eine zum Applikationskopf aus 4 gehörige Messeinheit.
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BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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1 zeigt eine insgesamt mit den Bezugszeichen 10 bezeichnete Applikationsanlage zur Beschichtung von Gegenständen, hier einer Fahrzeugkarosserie 12.
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Die Applikationsanlage 10 umfasst zunächst eine Lackierkabine 14, in welcher die Fahrzeugkarosserie 12 mit einem Fördersystem 16 an einer oder mehreren Applikationsvorrichtungen vorbeigeführt wird. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind als Applikationsvorrichtungen zwei Industrieroboter 20 und 22 gezeigt, die als Werkzeug jeweils einen Applikationskopf 24 tragen.
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Wie anhand des schematisch dargestellten Glockentellers 26 erkennbar ist, handelt es sich bei dem Applikationskopf 24 um einen Rotationszerstäuber. Denkbar sind jedoch auch andere Arten von Applikationsköpfen 24 wie z.B. Druckköpfe.
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Wie man anhand der gestrichelt dargestellten Feldlinien 30 erkennen kann, ist die Applikationsvorrichtung eine elektrostatische Applikationsvorrichtung. Bei einer solchen Applikationsvorrichtung hat der Applikationskopf 26 gegenüber dem zu beschichtenden Gegenstand, das heißt hier der Fahrzeugskarosserie 12, ein Hochspannungspotential, wodurch sich die Feldlinien 30 ausbilden. Das zu beschichtende Material 32 gelangt dadurch besser zur Fahrzeugkarosserie 12 bzw. haftet besser an dieser an.
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Wie durch die gestrichelten Linien an den beiden Applikationsköpfen 24 angedeutet, weist hier der Applikationskopf 24 zur Herstellung des elektrischen Feldes einen Hochspannungsbereich 34 auf. In diesem Hochspannungsbereich 34 sind elektrische Stromkreise vorhanden, die gegenüber der Fahrzeugkarosserie 12 ein Hochspannungspotential haben, wobei hier Potentialdifferenzen von mehreren 10 bis 100 kV vorliegen können.
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Der Hochspannungsbereich 34 ist daher aus sicherheitstechnischen Gründen von besonderer Bedeutung.
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Die weiteren Komponenten der Applikationsvorrichtung wie die Industrieroboter 20, 22 und der hintere Teil des Applikationskopfes liegen elektrotechnisch gesehen in einem Niederspannungsbereich 36, sodass hierfür andere sicherheitstechnische Anforderungen gelten als für den Hochspannungsbereich 34.
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Um trotz der unterschiedlichen Sicherheitsanforderungen dennoch im Hochspannungsbereich 34 des Applikationskopfes 24 einen oder mehrere Betriebsparameter des Beschichtungsprozesses zu erfassen, weist der Applikationskopf 24 eine Messeinheit 40 auf, die zumindest teilweise im Hochspannungsbereich 34 angeordnet, d.h. vor allem diesem elektrisch zugeordnet ist. Der Aufbau der Messeinheit 40 wird weiter unten im Detail erläutert werden.
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Schließlich ist an der Lackierkabine 14 noch eine stationäre Kommunikationseinheit 42 angeordnet, mit welcher die Messeinheit 40 in eine einseitige oder auch zweiseitige drahtlose Kommunikationsverbindung treten kann. Eine weitere Kommunikationseinheit 44 ist am Industrieroboter 22 angeordnet und dient im Wesentlichen demselben Zweck, nämlich dem Empfang von Messdaten seitens der Messeinheiten 40.
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2 zeigt stark schematisiert einen Applikationskopf 24 nach einem ersten Ausführungsbeispiel.
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Dabei ist zunächst wieder die logische Aufteilung des Applikationskopfes in den Hochspannungsbereich 34 und den Niederspannungsbereich 36 erkennbar.
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Der Applikationskopf 24 weist ferner Medienleitungen 50 auf, über welche die verschiedenen Medien, insbesondere das Beschichtungsmaterial aber auch Druckluft und gegebenenfalls Spülmittel, zugeführt werden können. Wie in 2 durch das Hindurchführen der Medienleitungen 50 durch die Messeinheit 40 veranschaulicht werden soll, weist die Messeinheit 40 einen oder mehrere Durchfluss- und/oder Drucksensoren 52 (vgl. 3) auf, mit welchen das durch die jeweilige Medienleitung 50 hindurchfließende Volumen bzw. der Druck erfasst werden kann.
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Ferner weist der Applikationskopf 24 eine Antriebswelle 54 auf, welche den Glockenteller 26 antreibt. Die Antriebswelle 54 trägt dazu eine Druckluftturbine 56, die über eine Druckluftleitung 58 versorgt wird. Die Antriebswelle 54 trägt ferner in Umfangsrichtung beabstandete Magnete 60.
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Eine weitere Glockenteller-Zufuhrleitung 61 führt das Beschichtungsmaterial oder das Spülmittel dem Glockenteller 26 zu.
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Wie aus 3 ersichtlich weist die Messeinheit 40 hier rein beispielhaft außer dem Durchfluss- und/oder Drucksensor 52 einen Temperatursensor 62 sowie einen Vibrationssensor 64 auf. Ferner weist die Messeinheit 40 eine Auswerteeinheit 66 auf, welche die von den Sensoren erfassten Messdaten entgegennimmt und an eine Übertragungseinheit 68 weiterleitet, welche ihrerseits wiederum die Messdaten über eine drahtlose Kommunikationsverbindung 70 an die in 1 gezeigten Kommunikationseinheiten 42, 44 im Niederspannungsbereich 36 übermittelt. Eine solche drahtlose Kommunikationsverbindung 70 ist elektrisch galvanisch getrennt.
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Um die einzelnen Komponenten mit elektrischer Energie zu versorgen, weist die Messeinheit 40 eine Energieversorgung 72 auf.
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Im in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel weist diese Energieversorgung 72 ein Piezogeneratorelement 74 auf, welches von den umlaufenden Magneten 60 durch die Rotation der Antriebswelle 54 betätigt wird und so die benötigte Energie erzeugt. Auch die Energieversorgung 72 arbeitet somit elektrisch galvanisch getrennt.
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Vorteilhaft kann das Piezogeneratorelement 74 zugleich als Drehzahlsensor verwendet werden.
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Um Beschichtungspausen zu überbrücken, während welchen die Antriebswelle 54 sich nicht dreht, weist die Energieversorgung ferner einen Superkondensator als Energiespeicher 76 auf.
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Schließlich weist die Messeinheit 40 noch ein hochspannungsfest gekapseltes, nicht leitfähiges Vakuumguss-Gehäuse 80 auf, um deren vergleichsweise empfindliche Elektronik gegenüber den Hochspannungen im Hochspannungsbereich 34 zu schützen.
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Die 4 und 5 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, welches einerseits hinsichtlich der Energieversorgung 72 und andererseits hinsichtlich der Übertragungseinheit 68 abgewandelt ist. Gleichwirkende oder gleiche Komponenten sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Zunächst umfasst die Energieversorgung 72 anstatt des Piezogeneratorelements 74 einen Stator 82 eines nach dem Dynamoprinzip arbeitenden Generators, wohingegen die Magnete 60 an der Antriebswelle 54 entsprechend einem Rotor des Generators angeordnet sind.
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Zudem umfasst die Energieversorgung 72 beispielhaft eine Photozelle 84 als weitere Energiequelle, über einen im Niederspannungsbereich 36 angeordneten Lichtleiter 86 beleuchtet wird.
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Als weitere beispielhafte Abwandlung umfasst die Energieversorgung 72 einen Piezo-MEMS-Generator 90 als Energy-Harvesting-Einheit.
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Ferner umfasst die Übertragungseinheit 68 eine ansteuerbare LED 88, deren Licht in den Lichtleiter 86 rückgespeist werden kann. Am anderen Ende des Lichtleiters ist dabei an einer hier nicht gezeigten Empfangseinheit eine Photodiode vorgesehen. Dadurch kann die Übertragungseinheit 68 die Messdaten als Lichtpulse in den Niederspannungsbereich 36 übertragen.
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Die Applikationsanlage 10 arbeitet wie folgt:
- Nachdem die Hochspannung für die elektrostatische Beschichtung angeschaltet wurde und während die Gegenstände beschichtet werden, übermittelt die Übertragungseinheit 68 der Messeinheit 40 gleichzeitig Sensorenmessdaten aus dem Hochspannungsbereich 34 an die jeweiligen Kommunikationseinheiten 42, 44 im Niederspannungsbereich 36 der Anlage. Die Kommunikationseinheiten 42, 44 leiten die Messdaten dann an eine übergeordnete Anlagensteuerung weiter, die je nachdem Änderungen an den Prozessparametern des Beschichtungsprozesses vornimmt oder nicht.
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Die Messdaten können dabei im Rohzustand übertragen werden, sie können aber auch vor der Übertragung 68 in der Messeinheit 40 aufbereitet werden.
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Beispielsweise könnte im Sinne eines Industrie 4.0-Ansatzes mit smarten Einzelkomponenten die Messeinheit 40 mit dem Temperatursensor 62 die Temperatur eines Lagers der Antriebswelle 54 messen und nur solange einen „i.O.“-Wert an die Anlagensteuerung übermitteln, solange die Temperatur unterhalb eines vorgegeben Schwellwertes liegt. Sobald sich die Temperatur des Lagers beispielsweise aufgrund eines Verschleißschadens über den Schwellwert erhöht, würde dann aber ein Fehlerwert übertragen. Dadurch muss der Schwellwert nicht in der Anlagensteuerung vorgehalten werden und unterschiedliche Applikationsköpfe 24 könnten jeweils ihre eigenen Schwellwerte intern festlegen.
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Selbstverständlich umfasst die Erfindung auch kombinierte Varianten der Datenübertragung, bei welchen sowohl die Messdaten als auch die davon abgeleiteten Informationen an die Anlagensteuerung übermittelt werden. In diesem Fall kann beispielsweise der Temperaturwert des Lagers kontinuierlich protokolliert werden und dennoch kann die Anlagensteuerung nur auf den Fehlerwert reagieren.
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Schließlich ist auch denkbar, dass die Übertragungseinheit 68 bidirektional kommuniziert. Bei heutigen Funkprotokollen ist eine bidirektionale Kommunikationsverbindung ohnehin häufig vorgesehen. Bei der Verwendung einer Lichtübertragungsstrecke nach den 4 und 5 kann eine bidirektionale Kommunikationsverbindung durch entsprechend komplementär angeordnete Sende- und Empfangsdioden geschaffen werden.
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Dadurch könnten beispielsweise in der Messeinheit 40 Parameter geändert oder die zu übermittelnden Messdaten ausgewählt werden. Es könnten dadurch aber auch Aktoren im Applikationskopf 24 vorgesehen werden, die dann über die Messeinheit 40 ansteuerbar sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016006095 A1 [0008]
