DE2043788C3 - Vorrichtung zum Beschichten von Oberflächen einer Folge von Gegenständen mit verschiedenen Formen und Größen mittels einer Spritzpistole - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten von Oberflächen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bereits eine derartige Vorrichtung aus der DE-PS 9 68 297 bekannt, bei welcher in laufender Fertigung das Aufbringen eines Farbüberzugs auf Fahrzeugkorper unterschiedlicher Gestalt möglich ist In der bekannten Vorrichtung erfolgt die Steuerung der Spritzpistole entsprechend unterschiedlichen Fahrzeugkörpern durch eine Anzahl von Nockensätzen, von denen jeweils ein Satz durch eine vom Fahrzeugkörper gesteuerte Wählvorrichtung in seine Wirkstellung einstellbar ist. Infolge der Notwendigkeit, für jeden Fahrzeugkörper einen eigenen Nockensatz vorzusehen, ist die bekannte Anordnung in der Herstellung mit vergleichsweise hohen Kosten verbunden und erfordert einen verhältnismäßig großen Raumbedarf in der Spritzkabine. Schließlich war es bei der bekannten Nockensatzanordnung erforderlich, für die Bewegung der Spritzpistole eine entsprechende Übersetzung vorzusehen, damit aufgrund einer geringen Erhebung der Nockenbahn eine große Verschiebung in der besprühten Strecke erzielt werden konnte, was die Herstellung und Einstellung der Nockenbahnen komplizierte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bewegung der Spritzpistole beim Beschichten von Oberflächen von Gegenständen mit verschiedenen Formen und Größen mittels einer baulich einfachen Vorrichtung mit geringem Platzbedarf zu erzielen, bei der dessenungeachtet eine genaue Führung der Spritzpistole erhalten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Als Folge der erfindungsgemäßen Ausbildung ist ungeachtet unterschiedlicher Formen und Größen des zu beschichtenden Gegenstands nur eine einzige Kurvenbahn erforderlich, die abhängig von dem zu beschichtenden Gegenstand verändert wird, so daß der apparative Aufwand und der Platzbedarf der Anordnung sehr günstig sind.
Der erfindungsgemäße Aufbau einer Kurvenbahn aus

so zwei oder mehr Kurvenbahnelementen, die gelenkig miteinander verbunden sind, beruht auf der Vorstellung, daß eine Kurve, entsprechend dem Profilverlauf eines zu beschichtenden Körpers, gut durch eine Reihe von geraden Linien angenähert werden kann, wobei diese Annäherung sehr gut ist, falls die geraden Linien klein im Vergleich zum Radius der Kurve sind.

Da ferner bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Beschichtungsvorrichtung im Gegensatz zur bekannten Anordnung keine Drehung des zu beschichtenden Teils erfolgt, ergibt sich für die Steuerung der Spritzpistole eine große Genauigkeit mit einem Empfindlichkeitsfaktor von 1:1, während bei der bekannten Anordnung beispielsweise bei einem Trommeldurchmesser der Nockenbahn von 0,5 und einem

b^r> Bahndurchmesser des zu beschichtenden Teils von 1,5 m lediglich ein Empfindlichkeitsfaktor von 1 :3 erhalten werden konnte.
Nachfolgend werden beispielsweise Ausführungsfor-

men der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben, und zwar zeigt

F i g. 1 in schematischer Darstellung eine Seitenansicht einer Kraftwagenkarosserie, einer Spritzanlage und von Elementen einer Karosserieform-Fühleinrichtung;

F i g. 2 eine Seitenansicht einer verstellbaren Kurvenbahn;

Fig.3 in vergrößertem Maßstab eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 3-3 in F i g. 2;

F i g. 4 und 5 Seitenansichten einer weiteren Ausführungsform einer verstellbaren Kurvenbahn in verschiedenen Betriebsstellungen derselben;

Fig.6 in Blockform eine Schaltungsanordnung und eine Einrichtung zur Verstellung der Form einer Kurvenbahn von der in F i g. 3 gezeigten Art und

Fig.7, 8 und 9 schematische Darstellungen eines Längsschnitts durch eine Spritzpistolen-Führungsanordnung in verschiedenen Betriebsstellunge'* derselben.

In Fig. 1 ist eine Kraftwagenkarosserie 1 dargestellt, die von einer nicht gezeigten Aufhängevorrichtung bzw. Laufkatze oddgL getragen wird. Die Anordnung ist derart, daß Karosserien von verschiedener Form und Größe in Aufeinanderfolge behandelt werden können.

Die Spritzanlage besitzt eine Anordnung mit zwei vertikal aufgestellten Seiteneinheiten 2, von denen nur eine gezeigt ist und die sich in Abstand voneinander auf jeder Seite der Förderbahn der Karosserien befinden, sowie eine waagrecht angeordnete Einheit 3 oberhalb der Förderbahn der Karosserien für seitliche Spritzpistolen 4 und obere Spritzpistolen 5. Die Spritzpistolen 4 und 5 sind längs ihrer Einheiten in ersten Ebenen im rechten Winkel zu einer Ebene hin- und herbeweglich, längs welcher sich die Karosserieoberflächen bewegen, die von den Spritzpistolen beschichtet werden sollen. Die Länge der Bewegung der seitlichen Spritzpistolen 4 ist durch einen Schlitz 8 im Gehäuse der vertikalen Einheit 2 angegeben.

Eine Anzahl lichtelektrischer Organe 9,10,11,12 und 13, die in der Nähe der Spritzpistoleneinheiten oder diesen vorausgehend angeordnet sind, d. h. vor dem Spritzstand, in welchem das Spritzen geschieht, ist so angeordnet, daß sie das Vorhandenbein einer Karosserie oder eines besonderen Teils einer Karosserie feststellen und Signale an eine Programmiereinrichtung liefern, welche den Betrag sowohl der Bewegung der Spritzpistolen längs ihrer jeweiligen Einheiten als auch die Zeitperioden steuern, während welchen ein Spritzen stattfindet, wie in dem britischen Patent 9 54 072 beschrieben.

Es ist natürlich eine gewisse Bewegung der Spritzpistolen in den erwähnten Ebenen sowohl in Richtung zu einer zu spritzenden Karosserie als auch von dieser weg notwendig, damit sie der Krümmung der Karosserie folgen und einen gleichmäßigen Überzug gewährleisten können. Die Steuerung dieser Bewegung der Spritzpistolen geschieht im allgemeinen durch feststehende Kurvenbahnen und wenn eine Folge von Karosserien von verschiedener Form und Größe, von der Seite gesehen, bei denen jedoch die Seiten und das Deck Kurven von ähnlicher Form in Endansicht aufweisen, verwendet wird, ist eine solche Anordnung ganz zufriedenstellend. Wenn jedoch die aufeinanderfolgenden Karosserien Querschnittsprofile haben, die beträchtlich voneinander abweichen, oder wenn sich das Querschnittsprofil beträchtlich über die Länge einer Karosserie verändert, ist eine solche Anordnung, bei der eine Kompromißform der Kurvenbahn verwendet wird, nicht zufriedenstellend.

In Verbindung mit Fig.2 wird nachfolgend eine Kurvenbahn von veränderlichem Profil in ihrer einfachsten Form beschrieben, die besonders geeignet zur Verwendung mit einer Anlage von der in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Art zur Steuerung der Bewegung von Spritzpistolen ist, damit diese den Profilen verschiedener Karosserien so folgen können, daß ihre Flüssigkeitsaustrittsstellen im wesent liehen einen bestimmten Abstand von der zu spritzen den Oberfläche beibehalten. In Fig.2 ist ein erstes Kurvenbahnelement 15 gezeigt, das aus einem U-querschnittförmigen Profilstück geformt ist und zwei gerade Abschnitte 16 und 17 aufweist, die durch eine Krümmung 18 miteinander verbunden sind. Das obere Ende 20 des Kurvenbahnelements 15 ist durch eine Kolbenstange 21 eines pneumatisch betätigbaren doppelt wirkenden Zylinders 22 beweglich. Das untere Ende 23 des Kurvenbahnelements 15 ist an einer Halterung 24 befestigt, die um einen festen Zapfen 25 so schwenkbar ist, daß das Kurvenbahnelement 15 um den Zapfen 25 durch die Wirkung des Zylinders 22 in jede von zwei Stellungen verschwenkt werden kann, nämlich in die Stellung, in welcher sie dargestellt ist, und in die Stellung, die durch die gestrichelte Linie 15a angegeben ist

Um den Zapfen 25 ist ferner mittels einer Halterung 26 ein zweites Kurvenbahnelement 27 schwenkbar, das durch ein gerades Teil von U-förmigem Querschnitt gebildet wird.

Das untere Ende des Kurvenbahnelements 27 ist an der Kolbenstange 28 eines doppelt wirkenden Zylinders 30 befestigt, der seinerseits mit dem Kolben eines doppelt wirkenden Zylinders 31 gekuppelt ist, so daß die Kurvenbahn 27 durch die Wirkung der Zylinder aus den gezeigten Stellungen in eine der Stellungen bewegt werden kann, welche durch die gestrichelten Linien 27a und 27ύ angegeben sind. An der Basis der aus U-querschnittförmigen Profilstücken gebildeten Kur venbahnelemente 15 und 27 ist ein ein Kurvenprofil bildender Streifen (Profilband 32) befestigt, der aus einem flexiblen Stahlband besteht, das sich in der Längsrichtung der Kurvenbahnelemente 15, 27 erstreckt und durch eine Schraubenzugfeder 33 unter Spannung gehalten wird. Das Profilband 32 bildet innerhalb der Kurvenbahnelemente 15 und 27 ein Kurvenprofil sowie eine Ergänzungskurve zwischen den Enden dieser Elemente an den Halterungen 24 und 26.

Aus dem in F i g. 3 gegebenen Querschnitt ist die Lage des Profilbandes 32 innerhalb des Elements 15 klar erkennbar.

In Fig.4 und 5 ist ein erstes, ein zweites und ein drittes Kurvenbahnelement 40, 41 und 42 gezeigt, die aus geraden Längen von U-Profilen gebildet werden.

Das zweite Kurvenbahnelement 41 ist durch Arme 44 und 46 an seinen entgegengesetzten Enden mit den Enden eines Arms 49 gekuppelt, um ein zusammenhängendes Gebilde zu erhalten. Die Arme 44,46 erstrecken

bo sich in entgegengesetzten Richtungen im rechten Winkel zu dem zweiten Kurvenbahnelement 41. Der Schwenkarm 49 ist um einen festen Gelenkzapfen 50 schwenkbar und die entgegengesetzten Enden des Schvenkarms tragen Zapfen 45 und 48, um welche

fa"> Halterungen 43 und 47, die an den Enden des ersten und des dritten Kurvenbahnelements 40 und 42 befestigt sind, schwingen können. Das zweite Kurvenbahnelement 41 kann durch eine Schwenkbewegung des

Schwenkarms 49 um den Zapfen 50 entweder von Hand, durch einen druckluftbetätigbaren Zylinder 51 oder dui'cii andere drehbare Organe, die auf den Schwenkarm 49 wirken, verstellt werden. Ferner kann das zusammenhängende Gebilde, welches durch den SchwcAarm 49, die Arme 44 und 46 und das zweite Kurvenbahnelement 41 gebildet wird, bei einer abgeänderten Ausführungsforrn dadurch vertikal bewegt werden, daß der Zapfen 50 in einem Schlitz vorgesehen wird und auf das erwähnte Gebilde entweder durch einen ferngesteuerten druckluftbetätigbaren Zylinder (nicht gezeigt) oder von Hand eingewirkt wird. Ähnlich wie bei der Anordnung nach F i g. 2 ist das Ende 52 des dritten Kurvenbahneiements 42 mit der Kolbenstange eines Zylinders 53 verbunden, der seinerseits mit der Kolbenstange eines Zylinders 54 gekuppelt ist, und das Ende 55 üc: ersten Kurvenbahnelements 40 ist mit der Kolbenstange eines Zylinders 56 verbunden. Auch bei dieser Ausführungsform verüäuft ein biegsames Profilband 57 längs der Basis der U-querschnittförmigen Kurvenbahnelemente 40, 41 und 42 und bildet ein Kurvenprofil innerhalb und zwischen den Kurvenbahnelementen. Das Profilband 57 wird durch zwei Schraubenzugfedern 58 und 59 an seinen entgegengesetzten Enden unter Spannung gehalten.

Zusätzlich zu dem geradlinigen Kurvenbahnprofil, das durch die in F i g. 5 gezeigte Anordnung und die Anordnung nach Fig.4 erhalten werden kann, sind verschiedene andere Kombinationen der Stellungen des ersten und des dritten Kurvenbahnelementes 40 und 42, wie bei 40a, 42a und 426 in F i g. 4 angegeben, für jede Stellung des zweiten Kurvenbahneiements 41 möglich, in dem das Kurvenbahnelement 41 um den Zapfen 50 verschwenkt wird.

Nachfolgend wird eine Steuerschaltung, welche die Stellung der Kurvenbahnelemente bestimmt, in Verbindung mit F i g. 6 beschrieben, welche in schematischer Darstellung die fünf lichtelektrischen Organe 9, 10, 11, 12 und 13 der Fig. 1 mit ihren Ausgängen an eine Anzahl Eingänge einer Steuereinrichtung 61 angeschlossen zeigt. Die Steuereinrichtung besitzt einen Übersetzer, der beispielsweise auf einer Diodenmatrix beruhen kann, die Ausgänge an Leitungen 62,63,64 und 65 entsprechend den Eingängen und einem bestimmten Schlüssel Hefen. Die Ausgänge auf den Leitungen 63,64, 65 und 62 betätigen Magnetventile 66, 67, 68 und 69, welche die doppelt wirkenden Zylinder 22,30,31 und 51 steuern Daher gibt, wenn der durch die Steuereinrichtung 61 von den lichtelektrischen Organen 9—13 empfangene Code anzeigt, daß das Karosserieprofil derart ist, daß das Kurvenbahne'.ement 15 die in F i g. 2 gezeigte Stellung 15a haben soll, und daß das Kurvenbahnelement 27 die Stellung 27a haben soll, ein Codeumsetzer bzw. Obersetzer in der Steuereinrichtung 61 Signale auf die Leitungen 63 und 64, die zur Betätigung der Zylinder 22 und 30 führen. Es ist natürlich für ein Spritzprogramm möglich, mit einer besonderen Kurvenprofilanordnung zu beginnen, und eine zusätzliche lichtelektrische Zelle oder ein anderes Fühlorgan vorzusehen, das anzeigt, daß eine Profiländerung stattfindet, bevor das Programm beendet ist. In einer solchen Situation ist es möglich, durch die Eingabe der weiteren Information aus der zusätzlichen Photozelle in die Steuereinrichtung zu erreichen, daß der Codeumsetzer in der Steuereinrichtung seinen Ausgang modifiziert und das Kurvenprofil dementsprechend verändert Gegebenenfalls kann eine Maßnahme für diese Änderung in die Steuereinrichtung 61 entsprechend einem Profil, das anfänglich durch die lichtelektrischen Organe erkannt worden ist, so einprogrammiere werden, daß die Änderung nach einem gegebenen Zeitintervall vom Beginn der Sprilzarbeit an erfolgt. Ein weiteres Steuersignal kann ebenfalls von der Steuereinrichtung 61 geliefert werden, um einen Zylinder zur vertikalen Verstellung des Zapfens 50, wie erwähnt, zu betätigen. Anstelle von Zylindern können auch andere bekannte Verstelleinrichtungen, wie Zahnstangenge-

'" tneb^r und Klinkenmechanismen vorgesehen werden.

Wie bereits angegeben, können andere Mittel zur Steuerung der druckmittelbetätigten Zylinder vorgesehen werden. Beispielsweise kann ein Code an der Aufhängevorrichtung bzw, an der Laufkatze (nicht gezeigt) eingestellt werden, die die Karosserie trägt, welcher Code beispielsweise mechanisch abgelesen werden kann und die Steuereinrichtung kann zur entsprechenden Betätigung der Zylinder programmiert werden. Gegebenenfalls kann die codierte Information in der Steuereinrichtung 61 von einem Lochstreifen abgelesen werden, der in Aufeinanderfolge und synchron mit der Annäherung einer Karosserie an die Spritzanlage codiert worden ist. Die in den Lochstreifen codierte Information kann nach dem Ablesen unmittelbar der Verstelleinrichtung zugeführt werden oder, falls erforderlich, umgesetzt werden.

F i g. 7, 8 und 9 zeigen schematische Darstellungen von Längsschnitten durch eine Spritzpistolen-Führungseinrichtung in verschiedenen Höhen innerhalb der Seiteneinheit 2. In jeder der Darstellungen ist die Spritzpistole 4 an einem Arm 70 frei schwenkbar befestigt gezeigt, der in Führungslagern 71 und 72 gleitbar angeordnet ist. Der Arm 70 ist durch eine U-förmige Halterung 73 mit einem Führungsblock 74 gekuppelt, der auf einer Stange 75 läuft. Die gesamte Anordnung bildet einen Teil eines Schlittens, der innerhalb der Seiteneinheit 2 vertikal auf- und abbewegt wird. Der Schlitten trägt einen Druckluftzylinder 77 mit einem Kolben 78 und einer Kolbenstange 79, auf der ein Anschlagband 8i festgestellt ist und die frei schwenkbar an ihrem Ende einen Arm 82 trägt, der eine Halterung 83 trägt welche bei 83a an der Spritzpistole 4 angelenkt ist.

Der Arm 70 trägt eine Rolle 84 an seinem Ende, das dem an der Spritzpistole 4 befestigten entgegengesetzt ist, und die Rolle 84 bewegt sich in dem U-Profil der vorangehend beschriebenen Kurvenbahnelemente auf der schematisch mit 85 bezeichneten Kurvenbahn.

Die Anordnung ist derart daß während der normalen Spritzarbeit die Spritzpistole 4 horizontal gehalten wird. Dieses Ergebnis wird dadurch erzielt daß Druckluft in den Zylinder 77 auf der Kolbenstangenseite des Kolbens eingeleitet wird, so daß der Anschlagbund 81 die Rolle 84 gegen die Kurvenbahn 85 mit einem angemessen niedrigen Druck hält, so daß die Spritzpistole in einer horizontalen Stellung gehalten wird und der Kolben um den gleichen Betrag wie die Spritzpistole 4 und die Rolle 84 verlagert wird. In den beiden in F i g. 7 und 8 dargestellten Stellungen hat dieser Vorgang zur Wirkung, daß die Spritzpistole sowohl der Kurvenbahn als auch dem Profil der zu spritzenden Oberfläche folgt, wobei sie horizontal gehalten wird, wie ersichtlich.

Bei der in Fig.9 gegebenen Darstellung ist das Farbspritzen der Karosserie beendet und hat die Pistolen- und Schlittenanordnung das untere Ende ihrer Bewegung in der Seiteneinheit erreicht und befindet sich im Ruhezustand. In dieser Stellung kann es

notwendig sein, die Spritzpistole von der in ihr befindlichen Flüssigkeit zu reinigen, für welchen Zweck der Luftdruck im Zylinder 77 umgekehrt wird, um den Kolben in der entgegengesetzten Richtung zu bewegen, so daß sich die Kolbenstange 79 aus dem Zylinder

herausbewegt und eine Vorwärtsneigung der Spritzpistole bewirkt, so daß die verdrängte Flüssigkeit in einen nicht gezeigten Spritzstandtank eintritt, der für diesen Zweck vorgesehen ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Vorrichtung zum Beschichten von Oberflächen einer Folge von Gegenständen mit verschiedenen Formen und Größen mittels einer Spritzpistole während der Bewegung der Gegenstände an der Spritzpistole vorbei mit längs der Bahn der Gegenstände angeordneten Fühlorganen zur Abtastung der Form und Größe der Gegenstände und mit einer Einrichtung zum Führen der Spritzpistole längs einer entsprechend der Form und Größe der Gegenstände über die Fühlorgane automatisch gewählten Kurvenbahn, die in einer Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung der Gegenstände liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenbahn aus mindestens zwei Kurvenbahnelementen (15, 27; 40, 41, 42, 32, 33) besteht, die gelenkig miteinander verbunden und durch eine von den Fühlorganen (9—12) gesteuerte Verstelleinrichtung (21,22,30,31) verstellbar sind.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kurvenbahnelement (15, 27; 40, 41,42) ein U-Profil besitzt und ein Profilband (32; 57) lieh in Längsrichtung der Basis des U-Profils erstreckt, und die Kurvenbahnelemente durch Zapfen (25; 45,48,50) verbunden sind, um welche sie mittels der Verstelleinrichtung (21, 22, 30, 31) beweglich sind, um eine Krümmung des Profilbands (32; 57) zwischen benachbarten Enden der Kurvenbahnelemente zu bewirken.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch zwei Kurvenbahnelemente (15,27), wovon das eine geradlinig ausgebildet ist und das andere einen geradlinigen Abschnitt (16) besitzt, welcher in eine Krümmung (18) übergeht, wobei die benachbarten Enden der Kurvenbahnelemente an Halterungen (24, 26) befestigt sind, die um einen festliegenden Zapfen (25) schwenkbar sind und die voneinander abgekehrten Enden der Kurvenbahnelemente mit der Verstelleinrichtung (21, 22, 30, 31) verbunden sind.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein erstes, ein zweites und ein drittes Kurvenbahnelement (40, 41, 42), welches jeweils geradlinig verläuft, Arme (44, 46) an den entgegengesetzten Enden des zweiten Kurvenbahnelements (41) befestigt sind und sich in entgegengesetzten Richtungen im rechten Winkel zu diesen erstrecken, ein Schwenkarm (49) um einen festliegenden Zapfen (50) verschwenkbar ist, und an seinen gegenüberliegenden Enden Zapfen (45, 48) trägt, an denen die Arme (44, 46) angelenkt sind, und Halterungen (43, 47), die an den Enden des ersten und dritten Kurvenbahnelements (40, 42) neben den entgegengesetzten Enden des zweiten Kurvenbahnelements (41) befestigt sind, jeweils an den vom Schwenkarm (49) getragenen Zapfen (45,48) schwenkbar sind und die Enden des ersten und dritten Kurvenbahnelements (40,42), die dem zweiten Kurvenbahnelement (41) abgekehrt sind, mit der Verstelleinrichtung (56; 53,54) verbunden sind.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (49) mit einer Verstelleinrichtung (51) zur Schwenkbewegung um den festliegenden Zapfen (50) verbunden ist.

   6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung druckmittelbetätigte Zylinder (22, 30, 31; 56; 53, 54;

   51) aufweist, deren Kolben mit den schwenkbaren Teilen der Kurvenbahnelemente verbunden sind.