DE19816990C1

DE19816990C1 - Vorrichtung zum Abgeben pastöser Substanzen

Info

Publication number: DE19816990C1
Application number: DE19816990A
Authority: DE
Inventors: Peter Horsch; Erwin Reinhardt; Ulrich Seiz
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1998-04-17
Filing date: 1998-04-17
Publication date: 1999-11-25
Anticipated expiration: 2018-04-18

Abstract

Eine Vorrichtung zum Abgeben pastöser Substanzen, insbesondere zum Auftragen von Dicht- und/oder Klebstoffen auf Karosserieteile im Karosseriebau, ist über eine Befestigungseinrichtung an einen Industrieroboter anbringbar und weist folgende Merkmale auf: DOLLAR A Einen Grundkörper, an welchem eine Fördereinrichtung, eine mit der Fördereinrichtung verbundene Düseneinrichtung und die Befestigungseinrichtung angebracht sind. Die Fördereinrichtung ist mit einer Speichereinrichtung zum Aufnehmen der pastösen Substanzen verbindbar. Die Düseneinrichtung weist eine Ausgabedüse zum Abgeben der pastösen Substanzen auf. Die Düseneinrichtung ist um ihre Längsachse drehbar. Die Düseneinrichtung ist mit einer separaten Antriebseinrichtung versehen, durch welche die Düseneinrichtung im ihre Längsachse drehbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abgeben pastöser Substanzen nach der im Oberbegriff von An spruch 1 näher definierten Art.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der DE 39 12 920 A1 bekannt.

Die dort beschriebene Vorrichtung dient zur Nahtab dichtung zwischen zwei durch Punktschweißen miteinan der verbundenen Karosserieblechen von Kraftfahrzeugen. Bei einer derartigen Nahtabdichtung ist es für die Vorrichtung häufig notwendig, gekrümmten Linien zu folgen, was in an sich bekannter Weise durch die Steuerung eines Industrieroboters, an welchem die Vor richtung angebracht ist, übernommen wird.

Da die am Ende der Düseneinrichtung der Vorrichtung angebrachte Ausgabedüse für die pastösen Substanzen jedoch aus fertigungstechnischen Gründen einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweist, was meist zu einem elliptischen Spritzbild der pastösen Substan zen führt, ist es notwendig, die Ausgabedüse bzw. die längere Achse der Ellipse immer in Längsrichtung der Naht auszurichten, um möglichst wenig von der pastösen Substanz zu verbrauchen.

Bei der Vorrichtung gemäß der DE 39 12 920 A1 wird die Düseneinrichtung dabei durch die bei einem Indu strieroboter serienmäßig vorhandene sogenannte sechste Achse verdreht. Dies ist diejenige Drehachse des Indu strieroboters, die mit der Längsachse der Düse zusam menfällt.

Nachteilig bei dieser Lösung ist jedoch insbesondere die sehr geringe Verdrehgeschwindigkeit, die mit die ser Achse des Industrieroboters erreicht werden kann. Diese geringe Geschwindigkeit hat einerseits konstruk tive und andererseits steuerungstechnische Gründe, da die Robotersteuerung die notwendigen Berechnungen nicht schnell genug durchführen kann, und führt zu einer Verringerung der möglichen Verfahrgeschwindig keit der gesamten Vorrichtung bzw. des Industrierobo ters.

Durch das Nutzen der sechsten Achse und somit eines Freiheitsgrades des Industrieroboters wird des weite ren dessen Bewegungsfreiheit stark eingeschränkt, was bei komplizierten Bauteilnähten sehr schnell zu Zu gänglichkeitsproblemen und einer damit verbundenen notwendigen manuellen Nachbesserung der Nähte führen kann.

Weitere Vorrichtungen zum Aufbringen pastöser Substan zen auf Nähte von miteinander verbundenen Karosse rieteilen mit drehbaren Düseneinrichtungen gehen aus der DE 42 07 840 C2 und der DE 40 34 291 C2 hervor.

Auch diese Vorrichtungen weisen jedoch ähnliche Pro bleme wie bereits oben beschrieben auf.

Aus der US 5 288 027 ist eine Vorrichtung zum Be schichten von Platinen bekannt, welche eine um eine Querachse schwenkbare Düseneinrichtung aufweist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Abgeben pastöser Substanzen zu schaffen, bei wel cher die Düseneinrichtung bzw. die schmale Seite der Ausgabedüse bei der Verfolgung beliebiger Kurven immer in Nahtrichtung ausgerichtet werden kann, und zwar ohne Einschränkung der Verfahrgeschwindigkeit der ge samten Vorrichtung bzw. des Industrieroboters. Darüber hinaus soll durch die Vorrichtung die Handhabung und die Bewegungsfreiheit des mit der Vorrichtung verbun denen Industrieroboters erhalten bleiben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn zeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße zusätzliche Antriebsein richtung zum Antrieb der Düseneinrichtung ergibt sich ein völlig unabhängiger Antrieb der Düseneinrichtung und der mit dieser verbundenen Ausgabedüse, welche dadurch sehr schnell und ohne das Handling des mit der Vorrichtung verbundenen Industrieroboters einzuschrän ken verdreht und somit immer in der gewünschten Rich tung ausgerichtet werden kann.

Wenn in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin dung eine Wandung der Düseneinrichtung als Welle aus gebildet und mit der Ausgabedüse verbunden ist, wobei die Welle mit einer Antriebswelle der Antriebseinrich tung in Antriebsverbindung steht, ergibt sich ein re lativ einfach und somit kostengünstig aufgebautes Ge triebe. Dieses läßt sich sehr einfach an bzw. inner halb der erfindungsgemäßen Vorrichtung unterbringen. Des weiteren entsteht somit ein zuverlässiger Antrieb der Düseneinrichtung. Die Ausgabedüse ist dabei über die Welle direkt mit der Antriebswelle der An triebseinrichtung verbunden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildun gen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Un teransprüchen und aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellten Ausführungsbei spiel.

Es zeigt:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Sei tenansicht;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II aus Fig. 1; und

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III aus Fig. 2.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Abgeben pastöser Substanzen, z. B. zum Auftragen von Dicht- und Kleb stoffen auf nicht dargestellte Karosserieteile eines Kraftfahrzeuges.

Die Vorrichtung 1 weist dabei einen Grundkörper 2 auf, an welchem eine Fördereinrichtung 3, die auch als Pi stole bezeichnet werden kann, eine Düseneinrichtung 4 sowie eine Antriebseinrichtung 5 angebracht sind. An dem Grundkörper 2 ist des weiteren noch eine Befesti gungseinrichtung 6 zum Anbringen der Vorrichtung 1 an einem nicht dargestellten Industrieroboter angebracht.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Düseneinrichtung 4 dabei über ihre als hohle Welle 7 ausgebildete äußere Wandung und eine innerhalb der Welle 7 angeordnete Ventilnadel 8 mit der Fördereinrichtung 3 verbunden. Dabei ist die Fördereinrichtung 3 auf der einen Seite des Grundkörpers 2 angeordnet, die Welle 7 und die Ventilnadel 8 verlaufen durch den Grundkörper 2 und die Ventilnadel 8 geht an dem der Fördereinrichtung 3 abgewandten Ende in eine Ausgabedüse 9 zum Abgeben der pastösen Substanzen über. Zur Versorgung mit Dicht- oder Klebstoff ist die Fördereinrichtung 3 in nicht dargestellter Weise mit einer Speichereinrichtung ver bunden.

Die Welle 7 ist in dem Grundkörper 2 in zwei Kugella gern 10, 11 gelagert, und ist zwischen den Kugellagern über Verbindungselemente 12, wie Schrauben und Zylin derstifte, mit einem Schneckenrad 13 verbunden. Das Schneckenrad 13 steht in Verbindung mit einer An triebswelle 14 der Antriebseinrichtung 5, welche als Schneckenwelle 14 ausgebildet ist. Die Achsen der Wel le 7 und der Schneckenwelle 14 stehen dabei ohne sich zu schneiden senkrecht aufeinander.

Die Schneckenwelle 14 weist, wie in Fig. 3 darge stellt, nur über einen Teil ihrer Länge eine nicht näher dargestellte, jedoch an sich bekannte schnecken artige Verzahnung auf und ist in zwei Kugellagern 15, 16 in dem Grundkörper 2 gelagert. Der hohl ausgebilde te Bereich des Grundkörpers 2, in dem das Schneckenrad 13 und die Schneckenwelle 14 sich befinden, ist teil weise mit Öl gefüllt und daher mit Schraubverschlüssen 17 und 18 verschlossen. Die Verbindung zwischen dem Schneckenrad 13 und der Schneckenwelle 14 macht hier bei nur einen geringen Platzbedarf notwendig, wodurch der Grundkörper 2 relativ klein ausgebildet sein kann.

Somit kann durch ein Antreiben der Schneckenwelle 14 durch die Antriebseinrichtung 5 das Schneckenrad 13 und somit die Welle 7 verdreht werden, wodurch die gesamte Düseneinrichtung 4 und somit auch die Ausgabe düse 9 verdreht werden.

Eine solche Verdrehbarkeit der Ausgabedüse 9 ist not wendig, da ein von der Ausgabedüse 9 ausgehender Strahl der pastösen Substanz einen ellipsenförmigen Querschnitt bzw. ein ellipsenförmiges Spritzbild auf weist. Diese Ellipsenform des Spritzbildes beruht auf der Verwendung der sogenannten Airless-Spritztechnik, bei welcher die Ausgabedüse 9 eine sehr kleine, ge schliffene Düse mit meist rechteckigem Querschnitt ist. Diese Form der Ausgabedüse 9 wird auch als Flach strahldüse bezeichnet. Damit die längere Achse des ellipsenförmigen Strahls bei der Verfolgung beliebi ger, auch kurvenförmiger Nähte immer in Längsrichtung ausgerichtet ist, muß die Ausgabedüse 9 verdreht wer den können.

Dies kann durch die Antriebseinrichtung 5, welche durch eine nicht dargestellte Steuerungseinrichtung des Industrieroboters, z. B. einer zusätzlichen Steck karte, gesteuert werden kann, sehr schnell durchge führt werden. Die Steuerungseinrichtung für die An triebseinrichtung 5 kann dabei völlig unabhängig von den restlichen Funktionen des Industrieroboters sein. Durch die hohe Verdrehgeschwindigkeit der Ausgabedüse 9 kann sich auch eine sehr schnelle Verfahrgeschwin digkeit der gesamten Vorrichtung 1 ergeben.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die An triebseinrichtung als Elektromotor 5 ausgebildet, es sind jedoch auch eventuell andere Arten von An triebseinrichtungen 5 denkbar. Im vorliegenden Fall der Ausbildung als Elektromotor 5 wird derselbe über Anschlußelemente 19 durch den Industrieroboter mit Strom und Steuersignalen versorgt.

Claims

1. Vorrichtung zum Abgeben pastöser Substanzen, insbesondere zum Auftragen von Dicht- und/oder Klebstoffen auf Karosserie teile im Karosseriebau, welche über eine Befestigungseinrich tung an einen Industrieroboter anbringbar ist, mit folgenden Merkmalen:

1. einem Grundkörper an welchem eine Fördereinrichtung, eine mit der Fördereinrichtung verbundene Düseneinrichtung und die Befestigungseinrichtung angebracht sind,
2. die Fördereinrichtung ist mit einer Speichereinrichtung zum Aufnehmen der pastösen Substanzen verbindbar,
3. die Düseneinrichtung weist eine Ausgabedüse zum Abgeben der pastösen Substanzen auf,
4. die Düseneinrichtung ist um ihre Längsachse drehbar,

dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenein richtung (4) mit einer separaten Antriebseinrichtung (5) ver sehen ist, durch welche die Düseneinrichtung (4) um ihre Längsachse drehbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wandung der Düseneinrichtung (4) als Welle (7) ausgebildet und mit der Ausgabedüse (9) verbunden ist, wobei die Welle (7) mit einer Antriebswelle (14) der Antriebseinrichtung (5) in Antriebsver bindung steht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebs welle (14) der Antriebseinrichtung (5) als Schneckenwelle (14) ausgebildet ist, welche mit einem Schneckenrad (13) in An triebsverbindung steht, wobei das Schneckenrad (13) an der mit der Düseneinrichtung (4) verbundenen Welle (7) angebracht ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckenrad (13) und die Schneckenwelle (14) wenigstens teilweise in dem Grundkörper (2) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsein richtung als frei programmierbarer Elektromotor (5) ausgebil det ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (5) durch eine an dem Industrieroboter angeordnete Steuerein richtung steuerbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (5) über Anschlußelemente (19) durch den Industrieroboter mit Strom versorgbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Aus gabedüse (9) ausgehender Strahl der pastösen Substanz einen im wesentlichen ellipsenförmigen Querschnitt aufweist.