DE19914040A1 - Sprühpistolen-Roboter-Adapter - Google Patents

Abstract

Sprühpistolen-Roboter-Adapter, gekennzeichnet durch Fluidkanäle, welche durch Rohre (12, 14, 16, 18) gebildet sind, welche Bohrungen von zwei entfernt voneinander angeordneten Wänden (8, 10) miteinander verbinden und vorzugsweise aus Edelstahl bestehen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sprühpistolen-Roboter-Adapter gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Demgemäß betrifft die Erfindung einen Sprühpistolen-Roboter- Adapter, enthaltend eine Roboterseite zum Anschluß an einen Roboterarm, eine Pistolenseite, an welcher mindestens eine Sprühpistole befestigbar isc, eine Vielzahl von Fluidkanälen, die sich von der Roboterseite zur Pistolenseite erstrecken zur Verbindung von Roboter-Fluidkanälen des Roboterarmes mit Pistolen-Fluidkanälen in der mindestens einen Sprühpistole, wobei mindestens einer der Fluidkanäle für Beschichtungs­ material und mindestens ein anderer der Fluidkanäle für Druckluft zum Betrieb der mindestens einen Sprühpistole bestimmt ist.

Ein aus der Praxis bekannter Adapter besteht aus einem Materialblock, in welchem die Fluidkanäle durch Bohrungen gebildet sind. Die Wandflächen der Bohrungen sind relativ rauh, so daß sich an ihnen Beschichtungsmaterial ansammeln kann. Diese Materialansammlungen sind nur sehr schwer entfernbar. Dies ist insbesondere dann von Nachteil, wenn abwechselnd verschiedene Beschichtungsmaterialarten, insbesondere verschiedene Beschichtungsfarben verwendet werden. Hierbei muß die zuvor benutzte Farbe extrem vollständig aus den Fluidkanälen entfernt werden, damit auf dem zu beschichtenden Objekt, beispielsweise Autokarosserien oder Haushaltsgeräten, keine Farbfehler entstehen. Das Beschichtungsmaterial kann pulverförmig sein und pneumatisch gefördert werden, oder eine Flüssigkeit sein. In beiden Fällen, insbesondere aber bei pulverförmigem Beschichtungsmaterial, besteht die Gefahr, daß Klumpen von angesammelten Pulverpartikeln sich von Zeit zu Zeit lösen und dann zu Beschichtungsfehlern führen. Die Bohrungen haben eine der Adapterlänge entsprechende große Länge und können deshalb meistens nicht durch einen einzigen Bohrvorgang von einer Adapterstirnseite her gebildet werden, sondern müssen durch zwei sich in der Mitte treffende Gegenbohrungen gebildet werden. Dabei ist es fast nie möglich, die beiden Bohrlöcher miteinander fluchtend auszubilden, so daß sich zwischen ihnen ein Absatz bildet, der die genannten Nachteile noch vergrößert. Häufig sind die Bohrungsenden nicht miteinander auf einer geraden Achse fluchtend angeordnet, sondern radial versetzt zueinander, damit die Fluidkanäle der mindestens einen vom Adapter zu tragenden Sprühpistole an die richtigen, ihnen zugeordneten Fluidkanäle angeschlossen werden, welche sich durch den Roboterarm hindurch erstrecken und von Computerprogrammen mit Fluid in Form von Beschichtungsmaterial und Druckluft versorgt werden. Eine wesentliche Funktion des Adapters ist es, die Fluidkanäle der Sprühpistolen den Fluidkanälen des Roboterarmes zuzuordnen, damit die Sprühbeschichtungsprogramme des Roboters unverändert für verschiedene Sprühpistolen verwendet werden können.

Die EP 0 841 097 A2 offenbart eine Sprühbeschichtungs­ einrichtung mit einem Adapter, welcher nicht im Detail beschrieben ist. Der Adapter hat eine an einem Roboterarm befestigbare Roboterseite und eine in entgegengesetzte Richtung zeigende Pistolenseite, an welcher eine oder mehrere Sprühpistolen durch Dreh-Spann-Verbindungsmittel befestigbar sind. Aus dieser Schrift ist es auch bekannt, daß die den Sprühpistolen zuzuführende Druckluft je nach Typ der Sprühpistole verschiedene Aufgaben haben kann. Die Druckluft von einem der Fluidkanäle kann zur Steuerung eines in der Sprühpistole vorhandenen Ventils dienen; die Druckluft eines anderen Fluidkanales kann zur Zerstäubung oder zur Zerstäubungsunterstützung des Beschichtungsmaterials dienen; ein anderer Fluikanal kann, sofern nicht Druckluft von einem anderen Fluidkanal abgezweigt wird, zur Umhüllung oder Formung des Sprühstrahles dienen, beispielsweise ihn zu einem flacheren Strahl umzuformen. Zusätzlich zu einem Beschichtungsmaterial- Fluidkanal kann ein zweiter Beschichtungsmaterial-Fluidkanal zur Rezirkulation des Beschichtungsmaterials während Beschichtungspausen vorgesehen sein.

Details einer solchen Sprühbeschichtungsvorrichtung sind aus der EP 0 846 498 A1 bekannt.

Im folgenden wird, der Praxis entsprechend, der Ausdruck "Sprühpistole" stellvertretend für jede Art von Sprühvorrichtungen verwendet, insbesondere für Sprühvorrichtungen für flüssiges Beschichtungsmaterial, Sprühvorrichtungen für pulverförmiges, pneumatisch gefördertes Beschichtungsmaterial, für Sprühvorrichtungen mit Sprühdüsen oder Sprühschlitzen sowie für Sprühvorrichtungen mit rotierenden Zerstäuberelementen.

Im Rahmen vorliegender Erfindung wird unter dem Ausdruck "Roboterarm" jeder bewegliche oder stationäre Träger von Robotern, Hubständern und anderen Tragvorrichtungen verstanden, durch welche sich Fluidleitungen erstrecken, über welche durch Programme gesteuert Fluid zugeführt wird zu mindestens einer Sprühvorrichtung.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Möglichkeit zu schaffen, durch welche der Adapter preiswerter herstellbar ist und wirtschaftlicher verwendbar ist, insbesondere weniger Wartung und weniger Reinigungsaufwand erfordert.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform als Beispiel beschrieben. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Sprühpistolen-Roboter- Adapter nach der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Außenansicht des Adapters von Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Adapters in Kombination mit einem Roboterarm und einer Sprühpistole.

Der in den Zeichnungen dargestellte Adapter 2 dient zur Befestigung von einem oder mehreren Sprühvorrichtungen, im folgenden Sprühpistolen 4 genannt, an einem Träger, im folgenden Roboterarm 6 genannt, derart, daß Fluidkanäle der mindestens einen Sprühpistole 4 an die richtigen Fluidkanäle angeschlossen werden, welche sich durch den Roboterarm 6 erstrecken. Die Fluidkanäle des Roboterarmes 6 können nicht beliebig vertauscht werden, weil sie in Abhängigkeit von mindestens einem Computerprogramm je mit einem bestimmten Fluid versorgt werden. Die Fluide sind mindestens ein Beschichtungsmaterial und mindestens ein Druckluftstrom. Vorzugsweise sind jedoch zwei, drei, oder vier verschiedene Druckluftströme vorgesehen, von welchen je einer beispielsweise zur Zerstäubung des Beschichtungsmaterials, ein anderer zur Formung der Beschichtungsmaterial-Sprühwolke durch seitlich darauf gerichtete Druckluft, einer zur Strömung über mindestens eine Elektrode, die zur elektrostatischen Aufladung des Beschichtungsmaterials dient, und einer zur Steuerung eines den Durchfluß des Beschichtungsmaterials steuernden Ventils dienen kann. Ferner kann ein Fluidkanal zur Rückleitung von Beschichtungsmaterial von der Sprühpistole zu einer Beschichtungsmaterialquelle dienen, um während Beschichtungspausen das Beschichtungsmaterial durch die Sprühpistole hindurch zu rezirkulieren.

Der Adapter 2 hat auf seiner Roboterseite eine Wand 8, die als Flansch zur Befestigung an dem Roboterarm 6 ausgebildet ist. Ferner hat der Adapter 2 auf seiner Pistolenseite eine Wand 10, welche mit Abstand von der roboterseitigen Wand 8 angeordnet ist.

Die beiden Wände 8 und 10 sind durch steife Rohre miteinander verbunden, wie dies in Fig. 1 als Beispiel durch die Rohre 12, 14, 16, 18 dargestellt ist. Die Rohre sind jeweils gebogen, damit sie Bohrungen der einen Wand 8 mit zugeordneten Bohrungen der anderen Wand 10 verbinden können. Die Enden der Rohre 12, 14, 16, 18 erstrecken sich in der betreffenden Wand 8 bzw. 10 jeweils vollständig durch die Bohrung hindurch, so daß sie stirnseitig fluiddicht an Anschluß-Fluidkanäle oder Fluidleitungen angeschlossen werden können.

Der Adapter kann für die Verwendung von einer oder mehreren Sprühpistolen ausgebildet sein. Beispielsweise zeigt Fig. 2 den Adapter für zwei Sprühpistolen. Die pistolenseitige Wand 10 hat beispielsweise für zwei Sprühpistolen je eine gebohrte Öffnung 20 für Beschichtungsmaterial-Zufuhr, eine Öffnung 21 für Beschichtungsmaterial-Rezirkulation, eine Öffnung 22 für Zerstäuberluft, eine Öffnung 23 für Sprühstrahl-Formungsluft und eine Öffnung 24 für Steuerluft zur Betätigung eines Ventils in der betreffenden Sprühpistole. Ferner sind in der pistolenseitigen Wand 10 im Bereich von jeder der beiden Sprühpistolen Gewindebohrungen 26 zur Befestigung einer Trägerplatte 28 auf der Außenseite der pistolenseitigen Wand 10 gebildet.

Die Trägerplatte 28 hat, wie aus der EP 0 841 097 A1 bekannt ist, für jede Sprühpistole eine hinterschnittene Stecköffnung 30 und mit radialem Abstand davon einen über die Trägerplatte 28 ragenden Vorsprung 32. Die zur Oberfläche 36 der Trägerplatte 28 nach unten zeigende Spannfläche 34 hat, in Umfangsrichtung um die Stecköffnung 30 verlaufend, an ihrem einen Ende einen größeren Abstand als an ihrem anderen Ende von der Trägerplattenoberfläche 36. Die Sprühpistole 4 hat einen Bolzenkopf 38. Die Sprühpistole 4 kann durch Aufsetzen auf die Trägerplattenoberfläche 36 mit ihrem Bolzenkopf 38 in die Stecköffnung 30 gesteckt und dann durch Drehen um die Bolzenkopflängsachse 40 in der Stecköffnung 30 durch Eingreifen in eine Hinterschneidung dieser Stecköffnung 30 verriegelt werden. Bei dieser Drehbewegung gelangt eine Spannase 42 der Sprühpistole 4 unter die Spannfläche 34. Durch den Bolzenkopf 28 und die Spannase 24 wird die Sprühpistole 4 auf die Oberfläche 36 der Trägerplatte 28 gespannt. Dabei werden (nicht gezeigte) Anschlußöffnungen der Fluidkanäle der Sprühpistole 4 mit Bohrungen, z. B. 44, der Trägerplatte 28 zur Deckung gebracht und an ihren Rändern fluiddicht miteinander verbunden. Diese Bohrungen 44 der Trägerplatte 28 fluchten mit den Öffnungen 20, 21, 22, 23 und 24 der pistolenseitigen Wand 10 und sind mit diesen an den Rändern fluiddicht verbunden. An den Stoßstellen der Bohrungen und Öffnungen können zur Abdichtung Dichtungsringe, vorzugsweise O-Ringe eingesetzt werden. Für jede Sprühpistole 4 ist in der Trägerplatte 28 eine eigene Stecköffnung 30 und ein eigener Vorsprung 32 mit einer Spannfläche 34 vorgesehen.

Gemäß Fig. 1 kann eines der Rohre 12 ein Ventil 46, z. B. ein Rückschlagventil enthalten zur Vermeidung eines Fluidrückflusses, wenn die Beschichtungsmaterial-Fluidkanäle mit Lösungsmittel gespült werden, oder für andere Zwecke.

Alle Rohre 12, 14, 16, 18 bestehen vorzugsweise aus Edelstahl. Diese haben eine besonders glatte Oberfläche und reduzieren dadurch die Haftfähigkeit zum Anhaften von Beschichtungsmaterial. Dies bedeutet, daß sie weniger verschmutzen und schneller und leichter gereinigt werden können.

Zwischen den Wänden 8 und 10 erstrecken sich Gehäusewände 48 und 50. Sie stabilisieren nicht nur die Verbindung der beiden Wände 8 und 10 miteinander, an welchen sie befestigt sind, sondern verhindern auch eine Verschmutzung der Rohre 12, 14, 16 und 18 auf der Rohraußenseite.

Die beiden Wände 8 und 10 sind mit Abstand voneinander angeordnet und können durch die Rohre 12, 14, 16, 18 und/oder durch mindestens eine Gehäusewand 40, 50 miteinander zu einer starren Baueinheit verbunden sein.

Claims (8)

1. Sprühpistolen-Roboter-Adapter, enthaltend eine Roboterseite zum Anschluß an einen Roboterarm, eine Pistolenseite, an welcher mindestens eine Sprühpistole befestigbar ist, eine Vielzahl von Fluidkanälen, die sich von der Roboterseite zur Pistolenseite erstrecken zur Verbindung von Roboter-Fluid-Kanälen des Roboterarmes mit Pistolen-Fluidkanälen der mindestens einen Sprühpistole, wobei mindestens einer der Fluidkanäle für Beschichtungsmaterial und mindestens ein anderer der Fluidkanäle für Druckluft zum Betrieb der mindestens einen Sprühpistole ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidkanäle des Adapters (2) durch Rohre (12, 14, 16, 18) gebildet sind, daß ein Ende der Rohre an einer die Roboterseite bildenden Wand (8) und das andere Ende der Rohre an einer die Pistolenseite bildenden Wand (10) befestigt ist, und daß die Wände (8, 10) mit Bohrungen (20, 21, 22, 23, 24) versehen sind, durch welche hindurch die Rohre in Strömungsverbindung mit den Roboter- Fluidkanälen bzw. den Pistolen-Fluidkanälen bringbar sind.

2. Sprühpistolen-Roboter-Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrenden sich in die Bohrungen (20, 21, 22, 23, 24) erstrecken.

3. Sprühpistolen-Roboter-Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrenden sich durch die ganze Länge der Bohrungen (20, 21, 22, 23, 24) erstrecken.

4. Sprühpistolen-Roboter-Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die roboterseitige Wand (8) als Flansch zur Befestigung an dem Roboterarm ausgebildet ist.

5. Sprühpistolen-Roboter-Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrenden an den Wänden (8, 10) durch eines der Verbindungsmittel Schweißen, Löten oder Kleben befestigt sind.

6. Sprühpistolen-Roboter-Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre aus Metall bestehen.

7. Sprühpistolen-Roboter-Adapter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre aus Edelstahl bestehen.

8. Sprühpistolen-Roboter-Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die pistolenseitige Wand (10) mit einem Steck-Dreh- Spannmittel (28, 30, 32) versehen ist zum lösbaren Befestigen der mindestens einen Sprühpistole (4) durch Stecken und anschließendes Drehen dieser Sprühpistole relativ zu dem Steck-Dreh-Spannmittel (28), wobei beim Drehen die Sprühpistole durch ineinander greifende Flächen der Pistole und des Spannmittels die Sprühpistole an dem Adapter festgespannt und gleichzeitig die Rohre (12, 14, 16, 18) mit den Pistolen-Fluid-Kanälen in Strömungsverbindung gebracht werden.