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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lackieren von Gegenständen, die mit vergleichbaren Dimensionen in den drei Raumrichtungen versehen sind. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Spritzkabine mit zwei anthropomorphen Armen, die es ermöglichen, die genannten dreidimensionalen Gegenstände im Vorbeilaufen zu lackieren.
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Aus dem Stand der Technik sind Spritzkabinen bekannt, die mit Schwenkarmen versehen sind, um hauptsächlich flache Paneele zu lackieren. Unter einem überwiegend flachen Panel versteht man ein Panel, bei dem zwei seiner drei Abmessungen um eine Größenordnung größer sind als seine dritte Abmessung. Typischerweise liegen die Maße solcher Platten zwischen 100x300x18 mm und 1250x2400x30 mm.
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Im Stand der Technik sind Spritzkabinen bekannt, die mit einem Plenum mit unterschiedlichen Formen ausgestattet sind. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass unter Plenum eine Ausblasdecke zur gleichförmigen und kontrollierten Abgabe eines Luftstroms zu verstehen ist. Die Kombination von Luftzufuhr und - ansaugung mit der Formgestaltung der Decke ermöglicht die Erzeugung eines Luftstroms mit Form und Abmessungen, die die Entstehung von Overspray reduzieren.
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Z. B. offenbart die
EP2808091B1 desselben Anmelders ein halbzylinderförmiges Plenum, wobei die Längsachse des Halbzylinders senkrecht zur Zuführrichtung der zu lackierenden Gegenstände steht.
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Die
IT102019000009711 desselben Anmelders offenbart ein Plenum, das mit einer symmetrischen M-Form versehen ist und von dem Umfang bis zur Mitte des Plenums:
- - zwei erste äußere abfallende Oberflächenabschnitte, die zum Umfang hin geneigt sind;
- - zwei zweite seitliche Oberflächenabschnitte, die parallel zu dem Förderband verlaufen;
- - zwei dritte zentrale abfallende Oberflächenabschnitte, die zur Mitte hin geneigt sind und zu denen der ersten Abschnitte entgegengesetzt sind;
- - einen vierten zentralen Oberflächenabschnitt, der parallel zu dem Förderband und näher an dem Förderband liegt als die parallelen Seitenabschnitte, umfasst.
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Darüber hinaus ist im Stand der Technik das Lackieren von fünf der sechs Seiten der genannten, überwiegend flachen Paneele in einer einzigen Lackier-Arbeitsstation bekannt, wie mit Bezug auf 1 näher beschrieben.
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Die
EP2756889A1 der Firma Venjakob Maschinenb GmbH & CO beschreibt eine Vorrichtung zum Beschichten von Werkstücken, bestehend aus einem drehantreibbaren Bandförderer zum Transport von zu beschichtenden Werkstücken, mindestens einem Farbspritzroboter und mindestens einer Flächenspritzmaschine. Der Farbspritzroboter ist zum Beschichten von Seitenflächen des Werkstücks eingerichtet, und die Flächenspritzmaschine ist zum Beschichten der Oberseiten des Werkstücks eingerichtet.
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Ein Nachteil der in der
EP2756889A1 beschriebenen Vorrichtung ist, dass diese Vorrichtung zum Lackieren von hauptsächlich flachen Paneelen geeignet ist, aber keine Gegenstände lackieren kann, die mit drei vergleichbaren Abmessungen versehen sind, da die Flächenspritzmaschine nur mit einem Freiheitsgrad versehen ist und daher gegenüber dem zu lackierenden Gegenstand nicht angehoben werden oder den Lackierwinkel ändern kann.
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Ebenso haben weitere auf dem Markt befindliche Lösungen den Nachteil, dass sie mit Armen mit einer Vielzahl von Lackierwerkzeugen ausgestattet sind, die mit unterschiedlichen festen Winkeln zwischen den Spritzpistolen versehen sind, was den Freiheitsgrad der Gerätebewegungen einschränkt.
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Tatsächlich sind die bekannten Geräte mit zwei Armen ausgestattet, die jeweils mindestens zwei Spritzpistolen tragen. Die erste Spritzpistole ist mit einer optimierte Neigung zum Lackieren einer Kopf- oder Fußkante und einer Längskante versehen, und die zweite Spritzpistole ist mit einer optimierte Neigung zum Lackieren einer Fuß- oder Kopfkante und der gegenüberliegenden Längskante der genannten Platte versehen. Dank ihrer Neigung eignen sich beide Spritzpistolen zum Sprühen der Kopf- (oder Fuß-) Kante sowie der Längskanten, auch wenn letztere für eine vollständige Abdeckung zusätzlich vom zweiten Arm gespritzt werden müssen, während die Kopf- (oder Fuß-) Kante durch das Zusammenwirken und die Neigung der beiden Spritzpistolen perfekt lackiert wird. Der zweite Arm ist ebenfalls mit zwei Sprühpistolen ausgestattet. Dank ihrer Neigung können beide Spritzpistolen die Fuß- (oder Kopf-) Kante und die Längskanten spritzen, wobei ihre Farbschicht die bereits von den beiden vorangegangenen Spritzpistolen aufgetragene Schicht überdeckt. Es sei erwähnt, dass diese Spritzpistolen bei ihrer Schwenkbewegung, die hauptsächlich die Hauptoberseite des Paneels lackiert, nur dann Farbe abgeben, wenn diese tatsächlich auf die Werkstücke auftreffen kann. Wenn sich die Spritzpistole hingegen bei ihrer Schwenkbewegung vom Werkstück wegbewegt, wird die Farbabgabe unterbrochen, um Farbverluste zu vermeiden und die Verschmutzung im Inneren der Spritzkabine zu verhindern.
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In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass beim Lackieren mit einem Gerät nach dem Stand der Technik (zwei Schwenkarme mit jeweils zwei unterschiedlich ausgerichteten Spritzpistolen) jeder Punkt der Hauptseite des vorwiegend flachen Paneels etwa vier Farbschichten erhält, eine für jede Arbeits-Spritzpistole.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Lackieren von Gegenständen mit drei vergleichbaren Abmessungen zur Verfügung zu stellen, wobei die Hauptseite des Gegenstandes nicht flächig ist oder derart erhöht ist, dass Gegenstände im Vorbeilaufen lackiert werden können.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist eine Spritzkabine, in der zwei anthropomorphe Arme vorgesehen sind, die jeweils mit nur einer Spritzpistole ausgestattet sind. Die Spritzkabine kann während des Vorbeilaufens der zu lackierenden Gegenstände Lackierungen durchführen, d. h. ohne dass die Bewegung des die zu lackierenden Gegenstände transportierenden Systems angehalten werden muss.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vielzahl von Ausführungsformen der Vorrichtung vorgesehen:
- a) Spritzkabine mit einem halbzylindrischen Plenum und zwei an der Struktur befestigten anthropomorphen Armen, die nur ihre Freiheitsgrade benutzen, um die zu lackierenden Gegenstände zu erreichen;
- b) Spritzkabine mit einem halbzylindrischen Plenum und zwei anthropomorphen Armen, die jeweils mit einer Schwenkachse verbunden sind, die einen weiteren Freiheitsgrad verwenden, um die zu lackierenden Gegenstände zu erreichen;
- c) Spritzkabine mit einem M-förmigen Plenum („Möwenflügel“-Plenum) und zwei an der Struktur befestigten anthropomorphen Armen, die nur ihre Freiheitsgrade ausnutzen, um die zu lackierenden Gegenstände zu erreichen;
- d) Spritzkabine mit einem M-förmigen Plenum („Möwenflügel“-Plenum) und zwei anthropomorphen Armen, die jeweils mit einer eigenen Schwenkachse oder beide mit derselben Schwenkachse verbunden sind und einen weiteren Freiheitsgrad ausnutzen, um die zu lackierenden Gegenstände zu erreichen.
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In bekannter Weise kann die Spritzkabine mit einem stromaufwärts angeordneten Gegenstandserkennungssystem ausgestattet sein, das es den anthropomorphen Armen ermöglicht, die beste Lackiertrajektorie für den spezifischen zu lackierenden Gegenstand auszuführen.
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In bekannter Weise werden die zu lackierenden Gegenstände unter den anthropomorphen Armen mittels eines Bandförderers befördert, der mit einem Farbrückgewinnungs- und Reinigungssystem ausgerüstet oder mit nicht wiederverwendbarem Papier bedeckt sein kann.
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In bekannter Weise können die Seitenbereiche der Spritzkabine mit einem Overspray-Absaug- und Filtersystem, mit Einwegfiltern oder mit einer Wasser-Zwangszirkulation versehen werden.
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Ein erster Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Möglichkeit, dreidimensionale Gegenstände im Vorbeilaufen zu lackieren und somit eine deutliche Produktivitätssteigerung zu erzielen. Eine solche Steigerung kann bis zum Drei- oder Vierfachen der Produktivität von Vorrichtungen erreichen, die beim Lackieren das Anhalten des Transports der zu lackierenden Gegenstände benötigen. Die erfindungsgemäße Betriebsweise ermöglicht eine Bandgeschwindigkeit (und damit eine Produktionsgeschwindigkeit) von bis zu ca. 4 m/min, während bei der stationären Arbeitsweise nach dem Stand der Technik die entsprechende Bandgeschwindigkeit nur ca. 1 m/min beträgt. Wenn man diese Bandgeschwindigkeit in Produktionskapazität, ausgedrückt in Produkten pro Minute, umrechnet, können mit der vorliegenden Erfindung 8-10 Produkte pro Minute lackiert werden, im Vergleich zum stationären Stand der Technik, der nur 2,5-3 Produkte pro Minute lackiert.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Anordnung von nur einer Spritzpistole an jedem anthropomorphen Arm, was den Bewegungsfreiheitsgrad der Spritzpistole nicht einschränkt und die Kosten der Vorrichtung sowie die Betriebs- und Wartungskosten der Vorrichtung (Düsen, Verbrauchsmaterial) reduziert. Dieser Aspekt ist möglicherweise der vorteilhafteste. Die Anordnung von nur einer Spritzpistole und die Möglichkeit, dem Höhenprofil der zu lackierenden Gegenstände genau zu folgen, ermöglicht infolge der fehlenden Positionierungsbeschränkung der Spritzpistole gemäß der vorliegenden Erfindung eine derart hohe Lackiergeschwindigkeit, dass kein Anhalten des Vorschubs der Gegenstände erforderlich ist. Die im Stand der Technik bekannten Spritzkabinen, die mit Spritzpistolen mit fester Winkeleinstellung arbeiten, können die zahlreichen Freiheitsgrade der anthropomorphen Arme nicht ausnützen, so dass die im Stand der Technik bekannten Spritzkabinen, auch wenn sie mit anthropomorphen Armen versehen sind, nicht das ganze Potential der vorliegenden Erfindung entfalten können, weil sie mit einem Satz von Spritzpistolen versehen sind, die in festen Winkeln angeordnet sind.
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Ein dritter Vorteil ist die Möglichkeit, einen Farb-/Lackwechsel in kürzerer Zeit und kostengünstiger durchzuführen als bei den bekannten Geräten, die mit Armen mit mehreren Spritzpistolen ausgestattet sind. Beispielhaft sei der Fall eines Farbwechsels genannt, um einen wirtschaftlichen Wert zu ermitteln. Da die Anzahl der installierten Sprühpistolen gering ist, erfordert der Farbwechsel bei der vorliegenden Erfindung eine Zeit von 20-25 Sekunden, im Vergleich zum Stand der Technik, bei dem die Anzahl der Sprühpistolen typischerweise vier oder mehr beträgt und die benötigte Zeit, auch aufgrund der Zuführungsleitungen der Sprühpistolen, etwa 80-90 Sekunden beträgt. Betrachtet man die direkten Kosten, d.h. die mit der Entsorgung der Farbe und den Reinigungsflüssigkeiten verbundenen Kosten, so kann man für die vorliegende Erfindung einen Verbrauch von 200-250 ml annehmen, gegenüber einem Verbrauch von 600-800 ml beim Stand der Technik. Ausgehend von einem Durchschnittspreis von 8 €/1 und einer Anzahl von 20 Farbwechseln pro Arbeitsschicht ergibt sich eine Nettoeinsparung von etwa 88 € pro Arbeitsschicht. Hinzu kommt die größere Menge an Reinigungsflüssigkeit, die benötigt wird, um ein größeres Volumen an Leitungen zu reinigen (da eine größere Anzahl an Leitungen und eine größere Leitungslänge, sowie eine doppelte Anzahl an Spritzpistolen, die ein zu reinigendes Innenvolumen haben, vorgesehen sind). Man kann davon ausgehen, dass der Mengenunterschied zwischen dem Waschmittel der vorliegenden Erfindung und dem beim Stand der Technik verwendeten Waschmittel weitere 8 € pro Reinigungszyklus betragen kann. Zusammengerechnet ergibt sich bei 20 Farbwechseln pro Arbeitsschicht eine Gesamtausgabe von ca. 160 €.
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Ein vierter Vorteil liegt in der zweifachen Möglichkeit, Gegenstände im Vorbeilaufen zu lackieren, was einem Verfahren mit einer verbesserten Produktivität entspricht, und stillstehende Gegenstände mit sehr komplexen Formen zu lackieren, und dabei immer die gleiche Spritzkabine zu verwenden.
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Schließlich ist ein weiterer Vorteil die extreme Vielseitigkeit der erfindungsgemäßen Spritzkabine: Mit nur einer Spritzkabine können dreidimensionale Objekte und vor allem flache Paneele lackiert werden, auch wenn diese mit schwer zu lackierenden Bereichen wie J-förmigen Kanten oder Hinterschnittkanten versehen sind.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in der folgenden Beschreibung offenbart, in der beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden; darin zeigen:
- 1 eine axonometrische Ansicht eines Beispiels für ein erhöhtes Paneel;
- 2 ein Beispiel von Gegenständen mit drei vergleichbaren Abmessungen und mit unterschiedlichen Kanten;
- 3 eine Ausführungsform a): Spritzkabine mit einem halbzylindrischen Plenum und zwei anthropomorphen Armen, die an der Struktur befestigt sind, im Querschnitt;
- 4 eine Ausführungsform b): Spritzkabine mit einem halbzylindrischen Plenum und zwei anthropomorphen Armen, die jeweils mit ihrer eigenen Schwenkachse verbunden sind, im Querschnitt;
- 4A eine Draufsicht auf die Spritzkabine b);
- 5 eine Ausführungsform c): Spritzkabine mit einem M-förmigen („möwenflügelartigen“)Plenum und zwei anthropomorphen Armen, die an der Struktur befestigt sind, im Querschnitt;
- 6 eine Ausführungsform d): Spritzkabine mit einem M-förmigen („möwenflügelartigen“) Plenum und zwei anthropomorphen Armen, die jeweils mit ihrer eigenen Schwenkachse verbunden sind oder mit der gleichen Schwenkachse verbunden sind, im Querschnitt;
- 6A eine Draufsicht auf die Spritzkabine d).
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1 zeigt eine axonometrische Ansicht eines Beispiels für eine erhöhte Möbeltür. Ein Paneel 10 besitzt zwei Hauptseiten, die Oberseite 1 und die in der Figur nicht sichtbare Gegenseite; eine Kopfkante 2, eine Fußkante 5 und zwei Längskanten 3 und 4. In der Figur ist die Erhöhung auf der Hauptseite 1 deutlich erkennbar. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung werden insgesamt die Kopfkante 2, die Fußkante 5 und die beiden Längskanten rechts 3 und links 4 unter dem Begriff Seitenkanten zusammengefasst. Die Beschichtung von fünf der sechs Seiten des Paneels 10 bedeutet die Beschichtung der Hauptseite 1 und der Seitenkanten 2, 3, 4, 5.
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2 zeigt einige Beispiele von Gegenständen, die mit vergleichbaren Abmessungen versehen sind. Das Flügelpaneel 6 weist Abmessungen von ca. 900x300x200 mm auf. Das gebogene Paneel 7 hat die Abmessungen von ca. 800x600x200 mm.
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Außerdem zeigt 2 ein überwiegend flaches Paneel 8 mit einer J-förmigen Kante 9 und ein weiteres überwiegend flaches Paneel 11 mit einer Hinterschnittkante 12.
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Diese Bilder zeigen beispielhaft und nicht beschränkend die Gegenstände, die beim Vorbeilaufen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lackiert werden können.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Vielzahl von Ausführungsformen:
- a) Spritzkabine 30 mit einem halbzylindrischen Plenum 31 und zwei an der Struktur befestigten anthropomorphen Armen 21, die lediglich ihre Freiheitsgrade benutzen, um die zu lackierenden Gegenstände zu erreichen (3);
- b) Spritzkabine 40 mit einem halbzylindrischen Plenum 31 und zwei anthropomorphen Armen 22, die jeweils mit einer eigenen Schwenkachse O verbunden sind und einen weiteren Freiheitsgrad verwenden, um die zu lackierenden Gegenstände zu erreichen (4);
- c) Spritzkabine 50 mit einem M-förmigen Plenum 51 („Möwenflügel“-Plenum) und zwei an der Struktur befestigten anthropomorphen Armen 21, die lediglich ihre Freiheitsgrade ausnutzen, um die zu lackierenden Gegenstände zu erreichen(5);
- d) Spritzkabine 60 mit einem M-förmigen Plenum 51 („Möwenflügel“-Plenum) und zwei anthropomorphen Armen 22, die jeweils mit einer Schwenkachse O verbunden sind, die einen weiteren Freiheitsgrad verwenden, um die zu lackierenden Gegenstände zu erreichen (6);
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Jeder anthropomorphe Arm 21 oder 22 ist lediglich mit einer Spritzpistole 23 ausgerüstet, die keiner Bewegungsbeschränkung unterliegt, weder hinsichtlich der Winkel noch hinsichtlich ihres Abstands zum Band des Bandförderers oder zu den zu lackierenden Gegenständen.
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3 zeigt einen Querschnitt durch eine Spritzkabine 30 mit einem halbzylindrischen Plenum 31 und zwei anthropomorphen Armen 21, die an der Struktur befestigt sind. Die Achse P der halbzylindrischen Kabine steht senkrecht zur Zuführrichtung Z der zu lackierenden Gegenstände, wie mit dem fettgedruckten Pfeil angedeutet. Die anthropomorphen Arme 21 sind am Gestell der Spritzkabine befestigt, vorzugsweise an der Decke der Spritzkabine 30 oder alternativ an den Seitenwänden. Typischerweise liegt die Schwenkgeschwindigkeit der anthropomorphen Arme 21 bezüglich des Befestigungspunktes an der Spritzkabine in der Größenordnung von 2 m/sec.
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Weiterhin zeigt 3 ein Erfassungssystem 32 der zu lackierenden Gegenstände und ein Fördersystem 33, das die zu lackierenden Gegenstände transportiert. Das Fördersystem ist typischerweise ein geschlossener Bandförderer, der mit einer angetriebenen Rolle und einer freilaufenden Rolle versehen ist.
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4 zeigt einen Querschnitt durch eine Spritzkabine 40 mit einem halbzylindrischen Plenum 31 und zwei anthropomorphen Armen 22, die jeweils mit einer eigenen Schwenkachse verbunden sind. Die Achse P der halbzylindrischen Kabine steht senkrecht zur Zuführrichtung Z der zu lackierenden Gegenstände, wie mit dem fettgedruckten Pfeil angedeutet.
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Weiterhin zeigt 4 ein Erfassungssystem 32 der zu lackierenden Gegenstände und ein Fördersystem 33, das die zu lackierenden Gegenstände transportiert. Das Fördersystem ist typischerweise ein geschlossener Bandförderer, der mit einer angetriebenen Rolle und einer freilaufenden Rolle versehen ist.
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4A zeigt eine Draufsicht auf eine Spritzkabine 40 gemäß der Ausführungsform b) und insbesondere die Achse P des halbzylindrischen Plenums und die Schwenkachsen O, an denen die anthropomorphen Arme 22 befestigt sind. Die Achse P und die Achse O sind parallel und stehen senkrecht zur Zuführrichtung Z der zu lackierenden Gegenstände. Der Pfeil zeigt die Richtung Z an. Typischerweise liegt die Schwenkgeschwindigkeit der anthropomorphen Arme 22 entlang ihrer Achse O in der Größenordnung von 2 m/sec.
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5 zeigt einen Querschnitt durch eine Spritzkabine gemäß Ausführungsform c), bestehend aus einem M-förmigen Plenum 51, einem Erfassungssystem 52 und einem Fördersystem 53 für die zu lackierenden Gegenstände. Das Fördersystem ist typischerweise ein geschlossener Bandförderer, der mit einer angetriebenen Rolle und einer freilaufenden Rolle versehen ist.
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Das symmetrische M-förmige Plenum 51 umfasst vom Umfang bis zur Mitte der Ausblasdecke:
- - zwei erste äußere abfallende Oberflächenabschnitte 54, die zum Umfang hin geneigt sind;
- - zwei zweite seitliche Oberflächenabschnitte 55, die parallel zu dem Förderband verlaufen;
- - zwei dritte zentrale abfallende Oberflächenabschnitte 56, die zur Mitte hin geneigt sind, und zwar entgegengesetzt zu denen der ersten Abschnitte;
- - einen vierten zentralen Oberflächenabschnitt 57 parallel zu dem Förderband, der näher an dem Förderband liegt als die parallelen Seitenabschnitte.
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Die Symmetrieachse des M-förmigen Plenums steht senkrecht zur Förderrichtung der zu lackierenden Gegenstände. Die anthropomorphen Arme 21 sind am Gestell der Spritzkabine befestigt, vorzugsweise an der Decke der Spritzkabine 50 oder alternativ an den Vertikalwänden. Typischerweise liegt die Schwenkgeschwindigkeit der anthropomorphen Arme 21 bezüglich des Befestigungspunktes an der Spritzkabine in der Größenordnung von 2 m/sec.
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Die M-Form des Plenums 51 hat den Vorteil, dass der durch das Sprühen der Spritzpistolen entstehende Overspray-Wirbel besser zusammengedrängt wird, um dadurch die Wirksamkeit der Farbübertragung zu maximieren.
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6 zeigt einen Querschnitt durch eine Spritzkabine 60 gemäß Ausführungsform d), bestehend aus einem M-förmigen Plenum 51, einem Erfassungssystem 52 und einem Fördersystem 53 für die zu lackierenden Gegenstände. Das Fördersystem ist typischerweise ein geschlossener Bandförderer, der mit einer angetriebenen Rolle und einer freilaufenden Rolle versehen ist. Die Symmetrieachse des M-förmigen Plenums steht senkrecht zur Förderrichtung der zu lackierenden Gegenstände. Die anthropomorphen Arme 22 sind jeweils mit einer eigenen Schwenkachse O oder alternativ mit derselben Schwenkachse O verbunden. Die Form des M-förmigen Plenums 51 ist die gleiche wie in 5 gezeigt und wurde bereits oben beschrieben.
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6A zeigt eine Draufsicht auf eine Spritzkabine 60 gemäß der Ausführungsform b) und insbesondere die Achse P des M-förmigen Plenums und die Schwenkachsen O, an denen die anthropomorphen Arme 22 befestigt sind. Die Achse P und die Achse O sind parallel und stehen senkrecht zur Zuführrichtung Z der zu lackierenden Gegenstände. Der Pfeil zeigt die Richtung Z an. Typischerweise liegt die Schwenkgeschwindigkeit der anthropomorphen Arme 22 entlang ihrer Achse O in der Größenordnung von 2 m/sec.
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Jeder der anthropomorphen festen Arme 21 oder der oszillierenden Arme 22 trägt lediglich eine Spritzpistole 23, die keinerlei Bewegungseinschränkung unterliegt.
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Da die Pistole 23 keinerlei Einschränkungen unterworfen ist, kann sie im Wesentlichen allen Seitenkanten 2, 3, 4, 5 mit einer geeigneten Neigung folgen, wobei die Schwenkbewegung des anthropomorphen Arms 21 oder 22 die Lackierung der oberen Hauptseite 1 der Paneele zulässt. Bei dieser Schwenkung bewegt sich die Spritzpistole 23 mit einer Geschwindigkeit in der Größenordnung von 2 m/sec.
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Es sei erwähnt, dass bei den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik die
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Farbabgabe während der Lackierung eines einzelnen Paneels unterbrochen werden muss, um die Verschmutzung der Spritzkabine zu vermeiden. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung hingegen wird durch die an einem anthropomorphen Arm angebrachte Spritzpistole 23 kontinuierlich Farbe abgegeben, und zwar während der gesamten Zeit, in der das zu lackierende Objekt von dem anthropomorphen Arm 21 oder 22 erreichbar ist. Dies ist insofern vorteilhaft, da jede Unterbrechung der Farbzufuhr zu einer möglichen Verstopfung der Spritzpistole 23 und damit zu Stillstandszeiten führen kann. Außerdem ermöglicht das Vorhandensein von nur einer Spritzpistole 23 für jeden anthropomorphen Arm 21 oder 22 im Vergleich zum Stand der Technik besonders schnelle Farbwechsel, die zudem geringere Mengen an Reinigungslösemitteln bedingen.
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Durch die vielen Freiheitsgrade der anthropomorphen Arme ist es außerdem möglich, dem zu lackierenden Gegenstand genau zu folgen, so dass die Lackierung unter Interpolation der verschiedenen Achsen durchgeführt wird, im Gegensatz zu Schwenkarmen, die mit nur einem Freiheitsgrad ausgestattet sind. Die aus dem Stand der Technik bekannten Spritzpistolen, die auf Schwenkarmen angebracht sind, können weder den Gegenständen folgen, noch die Achsen interpolieren zur Durchführung der Lackierung.
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Ferner beschrieben ist ein Verfahren, das die folgenden Schritte umfasst:
- - Bereitstellen einer Vorrichtung 30, 40, 50, 60 mit zwei anthropomorphen Armen 21 oder 22, die jeweils lediglich eine Spritzpistole 23 aufweisen;
- - Kontinuierliches Fördern der zu lackierenden Gegenstände 6, 7, 8, 10, 11 unter den genannten anthropomorphen Armen, ohne das Fördersystem 33 oder 53 anzuhalten;
- - Kontinuierliches Lackieren der zu lackierenden Gegenstände, wobei die Spritzpistolen 23 den Gegenständen nahe nachfolgen und sich in geeigneter Weise neigen, um jede Seitenkante 2, 3, 4, 5 und die Hauptoberseite 1 zu lackieren, wobei die Oberseite 1 mit einer Schwenkbewegung lackiert wird, die auch dem Höhenprofil des zu lackierenden Gegenstandes folgt.
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Es sei darauf hingewiesen, dass im Fall der mit zwei am Gestell der Spritzkabine befestigten anthropomorphen Armen ausgestatteten Vorrichtungen 30 und 50 die Schwenkbewegung, welche das Lackieren der oberen Hauptseite 1 erlaubt, durch eine Bewegung/Schwenkung des Arms 21 selbst bezüglich seines Befestigungspunkts an der Spritzkabine ausgeführt wird.
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Andererseits wird bei den mit zwei an die Schwenkachse/n O angeschlossenen anthropomorphen Armen versehenen Vorrichtungen 40 und 60 die Schwenkbewegung, welche das Lackieren der oberen Hauptseite 1 erlaubt, durch die Schwenkbewegung des Arms entlang der Achse O und/oder die Schwenkbewegung des Arms 22 selbst erzielt.
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Bei der Lösung a) 30 oder b) 50 mit anthropomorphen Armen 21, die an der Spritzkabine befestigt sind, müssen im Durchschnitt größere anthropomorphe Arme verwendet werden, damit sie alle gewünschten Positionen erreichen können.
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Bei der Lösung c) 40 oder d) 60 mit schwenkbaren anthropomorphen Armen können diese Arme kleinere Abmessungen haben, die allerdings durch ihre Schwenkbarkeit kompensiert werden, wodurch ein weiterer Bewegungsfreiheitsgrad für die Arme gewährleistet wird.
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Die Wahl der einen oder anderen Lösung sowie die Berücksichtigung der Abmessungen der zu lackierenden Gegenstände, der Wiederholbarkeit und der Gesamtabmessungen der Spritzkabine liegen im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes.
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Aufgrund der zahlreichen Freiheitsgrade der anthropomorphen Arme wird das Fehlen einer Spritzpistole im Vergleich zum bekannten Stand der Technik kompensiert. Im Stand der Technik sind die beiden Spritzpistolen mit zwei definierten Neigungswinkeln versehen, während die Winkel zum Lackieren sowohl der Längs- als auch der Kopf-/Fußkanten erfindungsgemäß kontinuierlich variieren können. Hierbei kann eine einzige Spritzpistole für jeden anthropomorphen Arm z.B. eine Winkelumkehr vornehmen, um bei jeder Schwenkumkehr die Längskanten zu lackieren. Um z.B. die Kopf- und Fußkanten zu lackieren, wird die Spritzpistole bei symmetrischen Kopf- und Fußkanten einen konstanten und gemeinsamen Winkel für beide Arme verwenden, während bei unterschiedlichen Kopf- und Fußkanten der Neigungswinkel der Spritzpistole 23 entsprechend der zu lackierenden Form variieren muss. Siehe hierzu die Beispiele für das Paneel 8 mit J-förmigen Kante 9 oder das Paneel 11 mit Hinterschnittkante 12.
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In einer weiteren Ausführungsform können Gegenstände, die eine besonders komplexe Geometrie aufweisen, auch stillstehend lackiert werden, und zwar durch zwei Haltestellen unter jedem anthropomorphen Arm, so dass jeder Arm seine evtl. zahlreichen Bewegungsbahnen vollständig ausführen kann, die jedoch bei einer zu schnellen Vorschubgeschwindigkeit entlang der Achse Z ausgeschlossen wären.
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Allerdings geht in diesem Fall der Vorteil einer höheren Produktivität der Spritzkabine verloren. Dafür können aber Gegenstände mit äußerst komplizierten Geometrien in der gleichen Spritzkabine lackiert werden, so dass auch einfachere Gegenstände im Vorbeilaufen lackiert werden können, ohne dass eine gesonderte Spritzkabine zur stationären Lackierung der Gegenstände erforderlich ist.
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- 1
- Hauptseite
- 2
- Kopfkante
- 3
- rechte Längskante
- 4
- linke Längskante
- 5
- Fußkante
- 6
- gewelltes Paneel
- 7
- gewölbtes Paneel
- 8
- J-Kante-Paneel
- 9
- J-förmige Kante
- 10
- Paneel
- 11
- Hinterschnittkante-Paneel
- 12
- Hinterschnitt
- 21
- fester antrhopomorpher Arm
- 22
- schwenkbarer antrhopomorpher Arm
- 23
- Spritzpistole
- 30
- Spritzkabine mit halbzylindrischem Plenum und zwei festen anthropomorphen Armen
- 31
- halbzylindrischer Arm
- 32
- Erfassungssystem
- 33
- Fördersystem
- 40
- Spritzkabine mit halbzylindrischem Plenum und zwei schwenkbaren anthropomorphen Armen
- 50
- Spritzkabine mit M-förmigem Plenum und zwei festen anthropomorphen Armen
- 51
- M-förmiges Plenum
- 52
- Erfassungssystem
- 53
- Fördersystem
- 54
- äußerer abfallender Abschnitt
- 55
- seitlicher paralleler Abschnitt
- 56
- zentraler abfallender Abschnitt
- 57
- zentraler paralleler Abschnitt
- 60
- Spritzkabine mit M-förmigem Plenum und zwei schwenkbaren anthropomorphen Armen
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2808091 B1 [0004]
- IT 102019000009711 [0005]
- EP 2756889 A1 [0007, 0008]
