DE102021102243A1

DE102021102243A1 - Heißwachsreinigungsvorrichtung und -anlage

Info

Publication number: DE102021102243A1
Application number: DE102021102243.6A
Authority: DE
Inventors: Eric Jurran
Original assignee: Schmitt Prof Moehlmann and Collegen Wirtschaftskanzlei Insolvenzverwalter AG
Current assignee: Schmitt Prof Moehlmann and Collegen Wirtschaftskanzlei Insolvenzverwalter AG
Priority date: 2021-02-01
Filing date: 2021-02-01
Publication date: 2022-08-04
Also published as: US20240131560A1; WO2022162220A1; CN116940487A; EP4284688A1

Abstract

Vorrichtung zum mechanischen Entfernen von Wachsrückständen an Fahrzeugkarosserien, gekennzeichnet durch- ein Wachsaufnahmeband (1),- eine Vorratsspule (2) zur Bevorratung und zum Abspulen von unverbrauchtem Wachsaufnahmewand (1),- eine Aufwickelspule (3) für verbrauchtes Wachsaufnahmeband (1),- Umlenkspulen (4) zur Führung des Wachsaufnahmebands (1),- eine Andrückeinheit (5) zum Andrücken des Wachsaufnahmebands (1) an eine mit Wachs verschmutzte Oberfläche der Karosserie eines Fahrzeugs, sowie- einen oder mehrere Motoren zum Transport des Wachsaufnahmebands (1) von der Vorratsspule (2) über die Umlenkspulen (4) zur Aufwickelspule (3), und- eine Steuerungseinheit zur Steuerung des Vorschubs des Wachsaufnahmebands (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mechanischen Entfernung von Wachsrückständen an Fahrzeugkarosserien sowie eine Wachsreinigungsstation mit einer Mehrzahl von Robotern, die jeweils eine Reinigungsvorrichtung zur Aufnahme von Wachs aufweisen.
Bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen wird die bereits lackierte Fahrzeugkarosserie vor der Einbringung der Antriebsteile und Innenausstattung mit einer Hohlraumkonservierung auf Wachsbasis versehen. Dazu wird das Wachs durch Erhitzen verflüssigt, über Pumpen zu den Flutstellen transportiert und in die Rohkarosse eingespritzt. In der Regel werden alle Hohlräume der Rohkarosse auf diese Art und Weise konserviert, um das Eindringen von Feuchtigkeit und dadurch ausgelöste Korrosion zu verhindern. Nach dem Fluten läuft überschüssiges Wachs aus der Karosse heraus. Dies ergibt teilweise starke Verschmutzungen insbesondere an den Seiten der Fahrzeugkarosserien und im Bodenbereich. Vor der weiteren Ausrüstung der Fahrzeugkarosserien müssen diese Verschmutzungen entfernt werden.
Üblicherweise wird die Reinigung mechanisch durch Mitarbeiter des Fahrzeugherstellers durchgeführt. Mithilfe von Reinigungstüchern wird die Karosse in Handarbeit abgewischt. Dies ist aufwendig und mühsam, insbesondere auch, wenn das verunreinigende Wachs bereits abgekühlt und wieder verfestigt ist.
Die Verunreinigung befinden sich insbesondere am Unterboden, im Bereich der Schweller, Türen, der Heckklappe und in Teilen des Innenraums des Fahrzeugs. Die für die Reinigung notwendigen Arbeiten sind dabei in ungünstiger Arbeitsposition, etwa über Kopf, durchzuführen.
In Anbetracht dessen ist es wünschenswert, diese Reinigungsarbeit automatisiert, also ohne personalintensive Handarbeit, durchzuführen. Aufgabe der Erfindung ist damit die Bereitstellung einer Vorrichtung und einer Anlage, die dieser Reinigungsarbeit übernehmen kann und ein akzeptables Ergebnis liefert.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung zur mechanischen Entfernung von Wachsrückständen an Fahrzeugkarosserien gelöst, die

- ein Wachsaufnahmeband,
- eine Vorratsspule zur Bevorratung und zum Abspulen von unverbrauchtem Wachsaufnahmeband,
- eine Aufwickelspule für verbrauchtes Wachsaufnahmeband,
- Umlenkspulen zur Führung des Wachsaufnahmebands,
- eine Andrückeinheit zum Andrücken des Wachsaufnahmebands an eine mit Wachs verschmutzte Oberfläche der Karosserie eines Fahrzeugs, sowie
- einen oder mehrere Motoren zum Transport des Wachsaufnahmebands von der Vorratsspule über die Umlenkspulen zur Aufwickelspule und
- eine Steuerungseinheit zur Steuerung des Vorschubs des Wachsaufnahmebands aufweist.

Zweckmäßigerweise wird eine solche Vorrichtung mit einem Roboter bzw. Roboterarm kombiniert, der die gezielte Führung hin zu den verschmutzten Stellen der Fahrzeugkarosserie übernimmt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet ein Wachsaufnahmeband zur Entfernung der Wachsrückstände auf der Karosserie. Ein solches Wachsaufnahmeband ist beispielsweise ein auf eine Vorratsspule aufgewickeltes bandförmiges Vlies von mehreren Metern Länge, dass von dieser Vorratsspule nach Bedarf abgewickelt wird. Verbrauchtes Wachsaufnahmeband wird auf eine Aufwickelspule gespult, die nach Erschöpfung des Vorrats an unverbrauchtem Wachsaufnahmeband zusammen mit dem aufgewickelten verbrauchten Wachsaufnahmeband entsorgt werden kann.
Zur Führung des Wachsaufnahmebands weist die Vorrichtung eine Mehrzahl von Umlenkspulen auf. In der Regel sind drei Umlenkspulen ausreichend, um das Wachsaufnahmeband mit der zu reinigenden Stelle in Kontakt zu bringen und zur Aufwickelspule zu führen. Der Kontakt wird dabei über eine Andrückeinheit hergestellt, die sich zwischen zwei Umlenkspulen befindet und das Wachsaufnahmeband mit leichtem Druck gegen die Fahrzeugkarosserie führt.
Es versteht sich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung über einen oder mehrere Motoren zum Abwickeln und/oder Aufwickeln des Wachsaufnahmebandes auf die Spulen verfügt sowie über eine Steuerungseinheit zur Steuerung des Vorschubs des Wachsaufnahmebands. In der Regel erfolgt die Steuerung in Abhängigkeit von der Frequenz der an der Vorrichtung vorbeigeführten Fahrzeugkarosserien, sodass pro Fahrzeugkarosserie eine bestimmte Länge Wachsreinigungsband abgewickelt wird.
In der Regel weist die Vorrichtung zwei Synchronmotoren zur Abwicklung und auf Wicklung des Wachsaufnahmebands von der Vorratsspule und auf die Aufwickelspule auf.
Zweckmäßigerweise weist die Vorrichtung eine Schnittstelle zur Adaption an einen Roboter auf. Der Roboter übernimmt die Führung der Vorrichtung hin zu den verschmutzten Stellen der Fahrzeugkarosserie, wie später noch ausgeführt wird.
Die Vorrichtung kann einen oder mehrere Sensoren aufweisen, die die Abwicklung und Aufwicklung des Wachsaufnahmebands nach seinem Verschmutzungsgrad steuern. Bevorzugt es allerdings eine automatisierte Ab/Aufwicklung in Abhängigkeit von der Zahl oder Frequenz der vorbeigeführten Fahrzeugkarosserien.
Die Andrückeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zweckmäßigerweise zwischen einer ersten und einer zweiten Umlenkspulen angeordnet. Dabei ist die Andrückeinheit vorzugsweise flexibel ausgelegt, etwa als Kissen, das über die notwendige Anpassungsfähigkeit an das jeweilige Karosseriedesign verfügt. Hierdurch wird ein inniger Kontakt des Wachsaufnahmebands mit der verschmutzten Oberfläche ermöglicht. Insbesondere ist ein mit einer Flüssigkeit oder einem Gel gefülltes Kissen zu diesem Zweck geeignet.
Zum Ausgleich von Toleranzen, die sich beispielsweise durch verschiedene Modelle der Fahrzeuge, aber auch aus den Transportmitteln - in der Regel werden Fahrzeugkarosserien hängend an einem Schienensystem zu den einzelnen Stationen geführt ergeben - ist es zweckmäßig, die Andrückeinheit an Federn zu lagern.
Es ist zweckmäßig, die Reinigung mit einer Kamera zu überwachen. Die an einem Roboter angeordnete Vorrichtung ist dabei mit einer Kamera verkoppelt, die zum einen in der Lage ist, verschmutzte Stellen zu identifizieren und damit den Roboter mit der Vorrichtung gezielt an diese Stellen zu führen und zum anderen das Reinigungsergebnis überwacht und die Reinigung bis zur endgültigen Entfernung der Verschmutzung fortführt.
Die Erfindung betrifft ferner eine Reinigungsstation für Kraftfahrzeuge zur Entfernung von Wachsverschmutzungen nach der Hohlraumversiegelung mit einer Mehrzahl von Robotern, die jeweils eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung zur Aufnahme von Wachs sowie eine Kamera zur Steuerung und Überwachung der Reinigung aufweisen. Eine solche Reinigungsstation ist als eigene Station auf dem Transportweg der Fahrzeugkarosserien vorgesehen, in der Regel unmittelbar im Anschluss an die Station, an der die Hohlraumkonservierung der Fahrzeugkarosserie vorgenommen wird. Die Fahrzeugkarosserien werden zwingend durch die Reinigungsstation in durchgeführt und hinsichtlich Verschmutzungen von der Kamera überprüft. Bei Feststellung von Verschmutzungen aktiviert die Kamera den zugehörigen Roboter zwecks Entfernung der Wachsverschmutzung.
Die Roboter der Reinigungsstation befinden sich vorzugsweise seitlich vom Transportweg der Fahrzeugkarosserien. In der Regel sind zwei Roboter auf jeder Seite ausreichend. Gegebenenfalls kann für die Reinigung des Unterbodens ein unterhalb des Verfahrwegs der Karosserie ein weiterer Roboter angeordnet sein. Die Reinigungsvorrichtungen sind an den Roboterarmen verschwenkbar gelagert. Ein weiterer Roboter kann zur Reinigung des Unterbodens unterhalb der Karosserie angeordnet sein.
Insbesondere dann, wenn sich die Reinigungsstation in einigem Abstand zur Station mit der Hohlraumkonservierung befindet, kann es sinnvoll sein, die Reinigungsvorrichtung mit einer Heißluftdüse zu koppeln, um bereits verfestigtes Wachs wieder aufzuschmelzen. Eine solche Heißluftdüse ist zweckmäßigerweise in Transportrichtung der Fahrzeugkarosserie vor der Reinigungsvorrichtung angeordnet und strahlt im Winkel, d. h. schräg auf die verschmutzte Stelle der Karosserie und in Richtung auf die Reinigungsvorrichtung. Damit wird das erneut erhitzte und verflüssigte Wachs der Reinigungsvorrichtung zugetrieben und dort vom Reinigungsband aufgenommen.
Um einen kontinuierlichen Betrieb der Reinigungsvorrichtung sicherzustellen, ist es zweckmäßig, die Roboter mit einer Schnellkopplungsvorrichtung auszustatten, die es erlaubt, die zugehörige Reinigungsvorrichtung bei Erschöpfung des Wachsaufnahmebandes automatisch gegen eine neue auszutauschen. Solche Schnellkopplungsvorrichtungen und Austauschvorgänge sind bekannt und vielfach beschrieben.
Die Erfindung wird durch die beiliegenden Abbildungen näher erläutert. Es zeigen

1 eine erfindungsgemäße Heißwachsreinigungsvorrichtung und
2 eine Reinigungsstation mit vier Robotern mit jeweils einer Heißwachsreinigungsvorrichtung.

Die Heißwachsreinigungsvorrichtung gemäß 1 weist ein Wachsaufnahmeband 1 auf, dass von einer Vorratsspule 2 abgewickelt und nach Gebrauch auf eine Aufwickelspule 3 aufgespult wird. Das Wachsaufnahmeband 1 wird über drei Umlenkspulen 4 geführt, von denen die mittlere oder zweite die Bewegungsrichtung des Wachsaufnahmebandes 1 in Richtung auf die Aufwickelspule 3 umkehrt. Zwischen der ersten Spule 4 und der mittleren Spule 4 ist unterhalb des Wachsaufnahmebandes 1 ein Andrückkissen 5 angeordnet, über das das Wachsaufnahmeband 1 geführt wird und das geeignet ist, das Band an die verschmutzte Fahrzeugkarosserie zu drücken. Das Kissen ist zweckmäßigerweise federnd gelagert, um modellbedingte oder transportbedingte Toleranzen auszugleichen. Eine Kupplungsvorrichtung 6 ermöglicht die Festlegung der Reinigungsvorrichtung an einem Roboterarm.
Um das Kissen 5 flexibel und an die Karosserieoberfläche anschmiegsam zu gestalten, ist es zweckmäßigerweise mit einem Gel oder einer Flüssigkeit gefüllt. Das Kissen hat zweckmäßigerweise eine glatte, undurchlässige Oberfläche und ist aus einem Kunststoff gefertigt, etwa Polyethylen.
2 zeigt eine Wachsreinigungsstation für Kraftfahrzeuge mit seitlich vom Verfahrweg der Fahrzeugkarosserien (dargestellt durch den Pfeil) angeordneten 4 Robotern 7. Jeder der Roboter 7 ist mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur entfernen von Wachsrückständen 8 ausgerüstet und, nicht dargestellt, mit einer Kamera zur Überwachung der Reinigung ausgerüstet oder gekoppelt. Die Vorrichtungen 8 sind in alle Richtungen verschwenkbar an den Robotern 7 gelagert und mittels Schnellkupplung austauschbar.

Claims

Vorrichtung zum mechanischen Entfernen von Wachsrückständen an Fahrzeugkarosserien, gekennzeichnet durch - ein Wachsaufnahmeband (1), - eine Vorratsspule (2) zur Bevorratung und zum Abspulen von unverbrauchtem Wachsaufnahmewand (1), - eine Aufwickelspule (3) für verbrauchtes Wachsaufnahmeband (1), - Umlenkspulen (4) zur Führung des Wachsaufnahmebands (1), - eine Andrückeinheit (5) zum Andrücken des Wachsaufnahmebands (1) an eine mit Wachs verschmutzte Oberfläche der Karosserie eines Fahrzeugs, sowie - einen oder mehrere Motoren zum Transport des Wachsaufnahmebands (1) von der Vorratsspule (2) über die Umlenkspulen (4) zur Aufwickelspule (3), und - eine Steuerungseinheit zur Steuerung des Vorschubs des Wachsaufnahmebands (1).
Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schnittstelle (6) zur Adaption an einen Roboter.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zwei Synchronmotoren zur Abwicklung und Aufwicklung des Wachsaufnahmebands (1) von der Vorratsspule (2) und auf die Aufwickelspule (3).
Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen oder mehrere Sensoren, die die Abwicklung und Aufwicklung des Wachsaufnahmebands (1) nach dem Verschmutzungsgrad steuern.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Abwicklung und Aufwicklung des Wachsaufnahmebands (1) in Abhängigkeit von der Zahl der gereinigten Fahrzeugkarosserien gesteuert werden.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch drei Umlenkspulen (4) zur Führung des Wachsaufnahmebands (1).
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückeinheit (5) zwischen zwei Umlenkspulen (4) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückeinheit (5) ein Kissen ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückeinheit (5) aus einem flexiblen Material besteht, welches zur Anpassung an die zu reinigende Oberfläche mit einem Gel oder einer Flüssigkeit gefüllt ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückeinheit (5) an Federn gelagert ist, um Toleranzen auszugleichen.
Wachsreinigungsstation für Fahrzeugkarosserien mit einer Mehrzahl von Robotern, die jeweils eine Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Aufnahme von Wachs sowie eine Kamera zur Steuerung und Überwachung der Reinigung aufweisen.
Wachsreinigungsstation nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch 4 seitlich des Transportwegs der zu reinigenden Fahrzeugkarosserien angeordnete Roboter.
Wachsreinigungsstation nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Roboter mit einer Heißluftdüse ausgestattet ist.
Wachsreinigungsstation nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Heißluftdüsen in Transportrichtung der Fahrzeugkarosserien vor den Reinigungsvorrichtungen angeordnet sind.
Wachsreinigungsstation nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass die Heißluftdüsen im Winkel auf die Fahrzeugkarosserien und die Reinigungsvorrichtung gerichtet sind.
Wachsreinigungsstation nach einem der Ansprüche 11 bis 15, gekennzeichnet durch einen Roboter, der unterhalb der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist.
Wachsreinigungsstation nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Roboter mit einer Schnellkupplung zum Wechseln der Reinigungsvorrichtung ausgestattet ist.