DE10261298A1 - Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung auf einer Fahrzeugkarosserie und Dichtungsmittel-Trocknungsvorrichtung - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung auf einer Fahrzeugkarosserie und Dichtungsmittel-Trocknungsvorrichtung

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Abstract

Es werden nacheinander ausgeführt: Ein Verfahrensschritt zum Aufbringen eines Dichtungsmittels auf einem vorbestimmten Teilstück der Fahrzeugkarosserie, ein Beschichtungsschritt zum Aufbringen eines Beschichtungsmaterials auf der Fahrzeugkarosserie nach dem Verfahrensschritt zum Aufbringen des Dichtungsmittels und ein Verfahrensschritt zum Einbrennen des Beschichtungsmaterials auf der Fahrzeugkarosserie nach dem Beschichtungsschritt. Weiterhin wird zwischen dem Verfahrensschritt zum Aufbringen des Dichtungsmittels und dem Beschichtungsschritt ein Dichtungsmittel-Trocknungsschritt zum Trocknen des Dichtungsmittels durch Erwärmen nur des vorbestimmten Teilstücks der Fahrzeugkarosserie durchgeführt. Auf diese Weise kann das auf der Fahrzeugkarossrie partiell aufgebrachte Dichtungsmittel in dem Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung auf der Fahrzeugkarosserie mit hohem thermischem Wirkungsgrad getrocknet werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung auf einer Fahrzeugkarosserie mit einem Verfahrensschritt zum Aufbringen eines Dichtungsmittels auf einem vorbestimmten Teilstück der Fahrzeugkarosserie, einem Beschichtungsschritt zum Aufbringen eines Beschichtungsmaterials auf der Fahrzeugkarosserie nach dem Verfahrensschritt zum Aufbringen des Dichtungsmittels und einem Verfahrensschritt zum Einbrennen des Beschichtungsmaterials auf der Fahrzeugkarosserie nach dem Beschichtungsschritt. Die Erfindung betrifft außerdem eine Trocknungsvorrichtung zum Trocknen des auf der Fahrzeugkarosserie aufgebrachten Dichtungsmittels.
  • Es ist üblich, in Automobil-Fertigungslinien einen Verfahrensschritt vorzusehen, in dem auf einem vorbestimmten Teilstück einer Fahrzeugkarosserie ein Dichtungsmittel, z. B. eine Dichtungsmasse oder PVC, als Schalldämpfung, als Rostschutz und als Abdichtung gegen Wasser aufgebracht wird. Das Dichtungsmittel wird dann getrocknet, bevor ein Beschichtungsschritt durchgeführt wird, um das Herablaufen und das Verschieben des Dichtungsmittels zu verhindern.
  • Üblicherweise wird die ganze Fahrzeugkarosserie in einem Trocknungsofen erwärmt, um das Dichtungsmittel zu trocknen. Deshalb wird der größte Teil der in dem Trocknungsofen erzeugten Wärme verschwendet, um die Fahrzeugkarosserie, einen Förderer, der die Fahrzeugkarosserie trägt, usw. zu erwärmen. Deshalb ist der thermische Wirkungsgrad für das Trocknen des Dichtungsmittels extrem niedrig.
  • Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung auf einer Fahrzeugkarosserie und eine Dichtungsmittel-Trocknungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit denen ein auf der Fahrzeugkarosserie aufgebrachtes Dichtungsmittel mit hohem thermischen Wirkungsgrad getrocknet werden kann.
  • Um dieses Ziel zu erreichen, ist nach einem ersten Merkmal der vorliegenden Erfindung ein Verfahren vorgesehen zur Herstellung einer Beschichtung auf einer Fahrzeugkarosserie mit einem Verfahrensschritt zum Aufbringen eines Dichtungsmittels auf einem vorbestimmten Teilstück der Fahrzeugkarosserie, einem Beschichtungsschritt zum Aufbringen eines Beschichtungsmaterials auf der Fahrzeugkarosserie nach dem Verfahrensschritt zum Aufbringen des Dichtungsmittels und einem Verfahrensschritt zum Einbrennen des Beschichtungsmaterials auf der Fahrzeugkarosserie nach dem Beschichtungsschritt, wobei zwischen dem Verfahrensschritt zum Aufbringen des Dichtungsmittels und dem Beschichtungsschritt ein Dichtungsmittel-Trocknungsschritt zum Trocknen des Dichtungsmittels durch Erwärmen nur des vorbestimmten Teilstücks der Fahrzeugkarosserie durchgeführt wird.
  • Der Beschichtungsschritt entspricht in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das weiter unten beschrieben wird, einem Verfahrensschritt 5 zum Auftragen einer unteren Schicht und einem Verfahrensschritt 6 zum Auftragen einer Deckschicht.
  • Durch das erste Merkmal kann das Dichtungsmittel mit hohem, thermischem Wirkungsgrad getrocknet werden, und es genügt insbesondere die partielle Erwärmung der Fahrzeugkarosserie für das Trocknen. Deshalb ist kein großer Trocknungsofen erforderlich, der die ganze Fahrzeugkarosserie aufnehmen kann, so dass eine bemerkenswerte Reduzierung der Kosten der Anlage, eine verbesserte Platzausnutzung in der Fabrik und eine Verringerung der Arbeitszeit erreicht werden können.
  • Nach einem zweiten Merkmal der Erfindung, das zu dem ersten Merkmal hinzutritt, wird der Dichtungsmittel-Trocknungsschritt beendet, wenn die Oberfläche des Dichtungsmittels ausgehärtet ist.
  • Dieses zweite Merkmal ermöglicht eine weitere Reduzierung der Wärmemenge, die für das Trocknen des Dichtungsmittels auf der Fahrzeugkarosserie verbraucht wird. Darüber hinaus kann das Dichtungsmittel, dessen Oberfläche ausgehärtet ist, in dem Einbrennschritt nach dem Beschichtungsschritt im Innern weiter ausgehärtet werden, so dass die angestrebten Funktionen zuverlässig erfüllt werden.
  • Nach einem dritten Merkmal der Erfindung ist eine Vorrichtung vorgesehen zum Trocknen eines Dichtungsmittels auf einer Fahrzeugkarosserie mit einer Trocknungsstation, in die eine Fahrzeugkarosserie transportiert wird, auf der in einem vorbestimmten Teilstück ein Dichtungsmittel aufgebracht ist mit Trocknungsrobotern, die in der Trocknungsstation angeordnet und mit einem Arbeitsarmen ausgestattet ist, wobei die Arbeitsarme Antriebsvorrichtungen besitzen, denen jeweils das vorbestimmte Teilstück der Fahrzeugkarosserie durch einen Lernprozess vermittelt wurde, sowie mit an den Arbeitsarmen der Trocknungsroboter montierten Erwärmungsvorrichtungen zum Erwärmung nur der vorbestimmten Teilstücke.
  • Das dritte Merkmal macht es möglich, nur das vorbestimmte Teilstück der Fahrzeugkarosserie, auf dem das Dichtungsmittel aufgebracht ist, passend zu erwärmen, so dass es mit gutem Wirkungsgrad getrocknet wird, während die Fahrzeugkarosserie durch die Trocknungsstation wandert. Durch den Einsatz des Trocknungsroboters erübrigt sich außerdem ein Trocknungsofen mit großen Abmessungen, so dass die Kosten der Anlage erheblich reduziert werden können.
  • Die obigen Ziele sowie weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele weiter verdeutlicht, die auf die - anliegenden Zeichnungen Bezug nimmt.
  • Fig. 1 zeigt ein Diagramm eines Prozesses zur Herstellung einer Beschichtung auf einer Fahrzeugkarosserie gemäß der Erfindung,
  • Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Dichtungsmittel-Trocknungsvorrichtung, die in dem Dichtungsmittel-Trocknungsschritt von Fig. 1 benutzt wird.
  • Die Erfindung wird nun an bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
  • Zunächst wird anhand von Fig. 1 ein Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung auf der Fahrzeugkarosserie eines Automobils beschrieben. In einem elektrolytischen Beschichtungsschritt 1 wird auf einer Fahrzeugkarosserie B, die durch das Zusammenschweißen verschiedener Teile zusammengebaut wurde, ein Grundierungsmaterial galvanisch abgelagert. Dann wird in einem Schritt 2 zum Aufbringen eines Dichtungsmittels ein Dichtungsmittel, wie eine Dichtungsmasse oder PVC, auf vorbestimmten Teilen der Fahrzeugkarosserie B aufgebracht. Die vorbestimmten Teilstücke, auf die das Dichtungsmittel aufgebracht wird, sind z. B. ein unteres, außenseitiges Teilstück Ba, ein innenseitiges Teilstück Bb und ein Teilstück Bc des Daches der Fahrzeugkarosserie B, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.
  • Es sei noch einmal auf Fig. 1 Bezug genommen. Nach Beendigung des Verfahrensschritts 2 zum Aufbringen des Dichtungsmittels werden in dem Dichtungsmittel-Trocknungsschritt 3 nur die vorbestimmten Teilstücke der Fahrzeugkarosserie B erwärmt, um das Dichtungsmittel zu trocknen. Durch eine solche partielle Trocknung wird erreicht, dass das Trocknen des Dichtungsmittels mit hohem, thermischem Wirkungsgrad erfolgt. Das Trocknen des Dichtungsmittels wird so weit durchgeführt, dass zumindest ein Herablaufen oder Verschieben des Dichtungsmittel verhindert werden kann, wenn die Fahrzeugkarosserie B zu einem nächsten Schritt bewegt wird. Das Trocknen wird typischerweise beendet, wenn die Oberfläche des Dichtungsmittels ausgehärtet ist. Wenn man das Trocknen in dieser Weise durchführt, kann der Energieverbrauch für die Erwärmung minimiert werden.
  • Ein Test zeigte Folgendes: Um bei dem herkömmlichen Verfahren die ganze Fahrzeugkarosserie B zu erwärmen, bis das Dichtungsmittel bis ins Innere ausgehärtet war, so dass es eine vorbestimmte Funktion erfüllen konnte, war eine Länge des Trocknungsschritts von 38,5 m, eine Zeit für den Trocknungsschritt von 9 Minuten und 20 Sekunden und eine zugeführte Wärmemenge von 16.278 Kcal pro Fahrzeugkarosserie erforderlich. Um nur die vorbestimmten Teilstücke der Fahrzeugkarosserie B zu erwärmen, bis die Oberfläche des Dichtungsmittels ausgehärtet war, wie bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, genügte für den Trocknungsschritt eine Länge von 11 m, eine Zeit von 2 Minuten und 20 Sekunden und eine zugeführte Wärmemenge von 220 Kcal pro Fahrzeugkarosserie. Auf diese Weise ermöglicht die Erfindung nicht nur eine Verbesserung des thermischen Wirkungsgrads sondern auch Verbesserung der Raumausnutzung in der Fabrik und eine Verkürzung der Zeit für den Trocknungsschritts. Außerdem wird bei dem herkömmlichen Dichtungsmittel-Trocknungsschritt ein Trocknungsofen mit großen Abmessungen benötigt, der eine Fahrzeugkarosserie B aufnehmen kann und dessen Länge der Länge des Trocknungsschritts von 38,5 m entspricht. In dem Dichtungsmittel-Trocknungsschritt 3 gemäß der Erfindung wird hingegen eine relativ kleine Erwärmungsvorrichtung für die partielle Erwärmung der Fahrzeugkarosserie B benutzt. Deshalb ist beim Einsatz der Erfindung ein spezieller Trocknungsofen nicht erforderlich, so dass die Kosten der Anlage erheblich reduziert werden können.
  • Nach Beendigung des Dichtungsmittel-Trocknungsschritts 3 wird in einem Verfahrensschritt 4 zum Aufbringen einer Zwischenschicht ein Zwischenbeschichtungsmaterial auf der Fahrzeugkarosserie B aufgetragen und in einem Zwischenschicht-Trocknungsschritt 5 getrocknet, wodurch auf der Fahrzeugkarosserie B eine Zwischenschicht ausgebildet wird. Dann wird in einem Deckbeschichtungsschritt 6 ein Deckbeschichtungsmaterial auf der Fahrzeugkarosserie B aufgebracht und schließlich in einem Einbrennschritt 7 durch Einbrennen getrocknet, wodurch auf der Zwischenschicht eine Deckschicht ausgebildet wird. Die Deckschicht nimmt die Form einer verfestigten Paste ein, wenn die Beschichtungsmaterialien dick aufgebracht wurden, oder die Form eines Films oder Blatt- Schicht, wenn die Beschichtungsmaterialien dünn aufgetragen werden.
  • Das Dichtungsmittel, dessen Oberfläche in dem Dichtungsmittel-Trocknungsschritt 3 ausgehärtet wurde, wird durch die Erwärmung in dem Zwischenschicht-Trocknungsschritt 5 und dem Einbrennschritt 7 auch innen ausgehärtet, so dass das Dichtungsmittel seine vorbestimmten Funktionen, wie Wasserabdichtung und Schalldämpfung, zuverlässig erfüllen kann.
  • Im folgenden wird anhand von Fig. 2 eine Dichtungsmittel-Trocknungsvorrichtung beschrieben, die in dem Dichtungsmittel-Trocknungsschritt 3 verwendet wird.
  • Die mit dem Dichtungsmittel beschichtete Fahrzeugkarosserie B wird von einem auf dem Boden einer Automobilfabrik angeordneten Förderer 10 zu einer Trocknungsstation S transportiert. In der Trocknungsstation S sind auf jeder der entgegengesetzten Seiten des Förderers 10 ein erster Trocknungsroboter 11 für das partielle Trocknen des außenseitigen, unteren Teilstücks Ba der Fahrzeugkarosserie B und ein zweiter Trocknungsroboter 12 für das partielle Trocknen des innenseitigen Teilstücks Bb der Fahrzeugkarosserie B angeordnet. Fig. 2 zeigt nur den ersten und den zweiten Trocknungsroboter 11 und 12 auf einer Seite des Förderers 10 gezeigt, während der erste und zweite Trocknungsroboter 11 und 12 auf der anderen Seite des Förderers 10 in Fig. 2 nicht dargestellt sind. An einer Decke der Fabrik ist ein dritter Trocknungsroboter 13 für das partielle Erwärmen des Teilstücks Bc des Daches der Fahrzeugkarosserie B montiert.
  • Der erste Roboter 11 besitzt eine stationäre Basis 15, die in der Trocknungsstation S auf dem Baden montiert ist, ferner einen Schlitten 17, der auf Schienen 16 gleiten kann, die parallel zu dem Förderer 10 verlaufen, und einen Arbeitsarm 18, der aus der Oberseite des Schlittens 17 heraussteht. An dem freien Ende des Arbeitsarms 18 ist eine Erwärmungsvorrichtung 19 montiert, dessen Erwärmungsfläche dem vorbestimmten, außenseitigen, unteren Teilstück Ba der Fahrzeugkarosserie B zugewandt ist. Die stationäre Basis 15 enthält eine (nicht dargestellte) Antriebsvorrichtung für den Antrieb des Schlittens 17, so dass dieser entlang der Schienen 16 gleitet. Die Antriebsvorrichtung wurde einem Lernprozess für ein Arbeitsverfahren unterzogen, so dass die Erwärmungsvorrichtung 19 das vorbestimmte, außenseitige, untere Teilstück Ba der Fahrzeugkarosserie B in Abhängigkeit von der Bewegung der Fahrzeugkarosserie B auf dem Förderer 10 abtastet.
  • Der zweite Trocknungsroboter 12 umfasst die stationäre Basis 15, ferner einen Schlitten 21, der entlang der Schienen 16 auf der stationären Basis 15 gleiten kann, einen Drehtisch 22, der in einem oberen Teil des Schlittens 21 drehbar gelagert ist, und einen Mehrgelenk-Arbeitsarm 23, der auf dem Drehtisch 22 gelagert ist. An dem freien Ende des Arbeitsarms 23 ist eine Erwärmungsvorrichtung 24 mit einer relativ kleinen Erwärmungsfläche montiert. Die stationäre Basis 15 enthält eine (nicht dargestellte) Antriebsvorrichtung für den Antrieb des Schlittens 21, so dass dieser entlang der Schienen 16 gleitet. Der Schlitten 21 besitzt eine (nicht dargestellte) Antriebsvorrichtung zum Drehen des Drehtellers 22. Jede dieser Antriebsvorrichtungen wurde einem Lernprozess für ein Arbeitsverfahren unterzogen, so dass die Erwärmungsvorrichtung 24 vorbestimmte Punkte des innenseitigen Teilstücks Bb der Fahrzeugkarosserie B in Abhängigkeit von der Bewegung der Fahrzeugkarosserie B auf dem Förderer 10 abtastet.
  • Der dritte Trocknungsroboter 13 besitzt ebenfalls einen Mehrgelenk-Arbeitsarm 25. An dem freien Ende des Arbeitsarms 25 ist eine Erwärmungsvorrichtung 26 montiert, die einen vorbestimmten Punkt des Dachabschnitts Bc der Fahrzeugkarosserie B erwärmen kann. Eine (nicht dargestellte) Antriebsvorrichtung des Arbeitsarms 25 wurde einem Lernprozess für ein Arbeitsverfahren unterzogen, so dass die Erwärmungsvorrichtung 26 den vorbestimmten Punkt des Dachabschnitts Bc der Fahrzeugkarosserie B in Abhängigkeit von der Bewegung der Fahrzeugkarosserie B auf dem Förderer 10 abtastet.
  • Während die Fahrzeugkarosserie durch die Trocknungsstation S wandert, werden das Dichtungsmittel auf dem außenseitigen, unteren Teilstück Ba der Fahrzeugkarosserie B; das Dichtungsmittel auf dem Boden innerhalb der Fahrzeugkarosserie B und auf einer Innenwand des Motorraums sowie das Dichtungsmittel auf dem Dachabschnitt der Fahrzeugkarosserie B von dem ersten Trocknungsroboter 11, dem zweiten Trocknungsroboter 12 bzw. dem dritten Trocknungsroboter 13 mit gutem Wirkungsgrad getrocknet, so dass das Dichtungsmittel in relativ kurzer Zeit getrocknet wird. Durch die Benutzung der Trocknungsroboter 11, 12 und 13 erübrigt sich außerdem ein großer Trocknungsofen, so dass die Kosten der Anlage erheblich reduziert werden können.
  • Die Erwärmungsvorrichtungen 19, 24 und 26 können beliebige Vorrichtungen vom Heißlufttyp, vom Infrarotstrahltyp, vom Lichtstrahltyp, vom Lasertyp, vom Fern-Infrarotstrahl-/Heißlufttyp, vom Fern-Infrarotstrahl-/Mikrowellentyp, vom Ultraschalltyp oder vom Hochfrequenzwellentyp sein.
  • Abdeckungsteile, wie Motorhaube und Türen, wurden in dem dargestellten Ausführungsbeispiel (Fig. 2) in dem Trocknungsschritt von der Fahrzeugkarosserie entfernt. Wenn das Dichtungsmittel jedoch auch auf den Abdeckungsteilen aufgebracht wurde, kann der Trocknungsschritt in einem Zustand ausgeführt werden, in welchem die Abdeckungsteile an der Fahrzeugkarosserie B montiert sind.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt; es sind vielmehr verschiedene Modifizierungen in der Gestaltung möglich, ohne dass dadurch der in den Ansprüchen definierte Geist und Zweck der Erfindung verlassen wird.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung auf einer Fahrzeugkarosserie mit:
einem Verfahrensschritt zum Aufbringen eines Dichtungsmittels auf einem vorbestimmten Teilstück der Fahrzeugkarosserie,
einem Beschichtungsschritt zum Aufbringen eines Beschichtungsmaterials auf der Fahrzeugkarosserie nach dem Verfahrensschritt zum Aufbringen des Dichtungsmittels und
einem Verfahrensschritt zum Einbrennen des Beschichtungsmaterials auf der Fahrzeugkarosserie nach dem Beschichtungsschritt,
wobei zwischen dem Verfahrensschritt zum Aufbringen des Dichtungsmittels und dem Beschichtungsschritt ein Dichtungsmittel-Trocknungsschritt zum Trocknen des Dichtungsmittels durch Erwärmen nur des vorbestimmten Teilstücks der Fahrzeugkarosserie durchgeführt wird.
2. Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung auf einer Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 1, bei dem der Dichtungsmittel-Trocknungsschritt beendet wird, wenn die Oberfläche des Dichtungsmittels ausgehärtet ist.
3. Vorrichtung zum Trocknen eines Dichtungsmittels auf einer Fahrzeugkarosserie:
mit einer Trocknungsstation, in die eine Fahrzeugkarosserie transportiert wird, auf der in einem vorbestimmten Teilstück ein Dichtungsmittel aufgebracht ist,
mit einem Trocknungsroboter, der in der Trocknungsstation angeordnet und mit einem Arbeitsarm ausgestattet ist, wobei der Arbeitsarm eine Antriebsvorrichtung besitzt, welcher das vorbestimmte Teilstück der Fahrzeugkarosserie durch einen Lernprozess vermittelt wurde, und
mit einer an dem Arbeitsarm des Trocknungsroboters montierten Erwärmungsvorrichtung zum Erwärmung nur des vorbestimmten Teilstücks.
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