DE2120389C3 - Steuerung einer Spritzvorrichtung zum Auftragen von Auftragsmitteln auf unregelmäßig begrenzte, flächige Werkstücke, wie Häute o.dgl - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung einer Spritzvorrichtung zum Auftragen von Auftragsmitteln, insbesondere Farbe od. dgl., aui unregelmäßig begrenzte, flächige Werkstücke, wie Häute od. dgl., mit einer kontinuierlich fördernden Werkstücktransporteinrichitung und mit oberhalb dieser im wesentlichen quer zur Transportrichtung bewegten Spritzvorrichtunjüen sowie mit jeweils einer Spritzvorrichtung vorauslaufend an deren Träger angeordneten, mit Lichtstrahl oder Ultraschall arbeitenden elektrischen Abtasteinrichtungen zur Betätigung der zuge-. hörigen Spritzvorrichtung kurz vor bzw. nach dem Überschreiten des seitlichen Randes der Werkstücke. Eine derartige Spritzvorrichtung, die mit einer Lichtschranke versehen ist, ist in der deutschen Patentschrift 1 153 303 beschrieben. An Stelle einer Lichtschranke kann man auch eine Ultraschall-Reflexion verwenden.

Die Steuerungseinrichtungen, die in Abhängigkeit von den Abtasteinrichtungen die Spritzvorrichtungen betätigen, besitzen naturgemäß eine bestimmte Ansprech- um! Verzögeningszeit, wobei diese Zeiten in der gleichen Größenordnung liegen und meistens sogar im wesentlichen gleich sind. Um nun diese Ansprech- und Verzögerungszeit zu berücksichtigen, sind die AbtasUiinrichtungen der jeweiligen Spritzvorrichtung vorlaufend angeordnet, so daß dieser Vorlauf den Zeitraum ausgleichen kann, der von der Feststellung des Oberlaufs des Randes des betreffenden Werkstückes durch die Abtasteinrichtung bis zur Betätigung der betreffenden Spritzvorrichtung vergeht. Wenn man nun diesen Vorlauf so groß bemißt, daß der ihm entsprechende Zeitraum etwas länger ist, als die Ansprechzeit der Spritzvorrichtung (wobei in diese Ansprechzeit natürlich auch eine weitere Ansprechzeit der Abtasteinrichtung eingeht), so läßt sich auf diese Weise ein sicheres Überspritzen des Randes des betreffenden Werkstücks erzielen, der auf der Anlaufseite der Spritzvorrichtung liegt. Hierbei ergibt sich jedoch das Problem, daß auf der Ablaufseite des Werkstückes die Sprilzvorrichrung wegen des hier zu langen Vorlaufes zu früh geschlossen wird, so daß auf dieser Seite der Rand unbespritzt bleiben kann. Es ist aber ein wesentliches Erfordernis bei derartigen Bearbeitungsvorgängen, daß auch die Ränder der

ίο Werkstücke mit Sicherheit überspritzt werden. Man ist diesem Problem bisher dadurch begegnet, daß man den Voriauf möglichst genauso wählte, daß sich jeweils mit dem Überlauf der Spritzvorrichtung über den betreffenden Rand deren öffnung bzw. Schlie-Bung ergab, wobei irgendwelche Ungenauigkeiten, vor allem Unterschiedlichkeiten hinsichtlich der Ansprech- und Verzögerungszeit der Spritzvorrichtung dadurch ausgeglichen wurden, daß man dem Spritzstrahl eine ausreichende Breite in Richtung der Vorwärtslewegung der Spritzvorrichtung gab. Wenn man nun jedoch eine möglichst hohe Arbeitsgeschwindigkeit der Werkstücktransporteinrichtung erzielen will, so muß der Spritzstrahl vor allem in Richtung der Vorwärtsbewegung der Werkstücktransporteinrich-

as tung, also im wesentlichen senkrecht zur Vorwärtsbewegung der Spritzvorrichtung, ausgedehnt werden, damit pro Überlauf über das Werkstück dieses mit einem möglichst breiten Band von Farbe überzogen werden kann. Je breiter nun der Spritzstrahl in Richtung der Vorwärtsbewegung der Spritzvorrichtung mit Rücksicht auf den vorstehend erwähnten Ausgleich von Ungenauigkeiten gestaltet werden soll, desto schmäler muß er in Richtung der Vorwärtsbewegung der Werkstücktransporteinrichtung werden, da sich

gezeigt hat, daß der Spritzstrahl nicht ohne weiteres in diesen beiden Richtungen beliebig ausgedehnt werden kann. Zwecks Erzielung einer hohen Arbeitsgeschwindigkeit ist es aber gerade besonders erwünscht, mit einem in Richtung der Vorwärtsbewegung der Werkstücktransporteinrichtung breiten Spritzstrahl zu arbeiten, so daß man also hinsichtlich der Ausdehnung des Spritzstrahls in Richtung der Spritzvorrichtung erheblich beschränkt ist. Dies führt dann zu erheblichen Schwierigkeiten, die Ränder des jeweiligen Werkstückes mit Sicherheit gleichmäßig zu überspritzen.

Für das Spritzen von Kühlschränken mit Farbe hat man bereits gemäß der britischen Patentschrift 965 754 eine vorauslaufende Abtasteinrichtung vorgesehen, bei der eine Zeitverzögerung beim Durchlaufen des hinteren Randes eines Kühlschrankes durch eine Lichtschranke wirksam wird. Durch diese Zeitverzögerung wird sichergestellt, daß der Spritzvorgang nicht beendet wird, bevor eine vorausbestimmte Zeh nach Durchlaufen der Lichtschranke abgelaufen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verzögerungszeit unter sinnvoller Einbeziehung der unvermeidlichen Ansprechzeit der Spritzvorrichtung so zu bemessen, daß sich ein gleichmäßiges Überspritzen £im vorderen und hinteren Rand eines Werkstückes ergibt.

Gelöst wird das Problem dadurch, daß der zeitliche Vorlauf der Abtastvorrichtung gegenüber der Spritz -

vorrichtung um eine Überlaufzeit größer als die Ansprechzeit der Spritzvorrichtung ist und daß deren Abfallzeit um eine Verzögerungszeit verlängert ist, die etwa doppelt so lange ist wie die Überlaufzeit.

Auf Grund dieser Bemessung ergeben sich am vorderen und hinteren Rande eines Werkstückes Überlaufzeiten, die einander praktisch gleich sind, so daß also mit gleicher Sicherheit der vordere und hintere Rand überspritzt wird. Dabei kann man die Verzögerungszeit und die Überlaufzeit jeweils so einstellen, daß sich eine auch gerade ausreichende Bemessung des jeweiligen Überlaufs ergibt, so daß auch eine Ver- - scluvendung des Auflragsmaterials vermieden wird.

Zur Erläuterung der Erfindung sei auf die nachstehend behandelten Figuren verwiesen. Es zeigt

Fig. 1 in prinzipieller Darstellung die räumlichen Zusammenhänge zwischen einem Werkstück und einer mit einer Ultraschall-Abtasteinrichtung versehenen Spritzvorrichtung,

Fig. 2 ein dazugehöriges Zeitdiagramm.

Gemäß F i g. 1 liegt auf einer nur schematisch angedeuteten Transporteinrichtung Ϊ, die z. B. ein Transportband sein kann, ein Werkstück 2, z. B. eine durch einen unregelmäßig verlaufenden Rand begrenzte Haut. Diese Haut 2 wird durch das Transportband 1 in Richtung in die Zeichenebene hineintransportiert. Oberhalb des Transportbandes 1 mit der Haut 2 ist eine Vorrichtung 3 a bzw. 3>b dargestellt, wobei mit 3 a die Lage der Vorrichtung beim Anlauf zu der Haut 2 und mit 3 b die Lage der gleichen Vorrichtung beim Ablauf von der Haut 2 bezeichnet ist. Die Vorrichtung 3a'3b wird dabei also in Richtung der eingezeichneten Pfeile bewegt. Sie hängt hierzu an einem rotierenden Arm 4, wie ein solcher in der deutschen Patentschrift 1 153 303 dargestellt ist. An dem Arm 4 ist mittels der Schelle 5 ein Querbalken 6 befestigt, der auf seiner Anlaufseite die Abtasteinrichtung, bestehend aus der Ultraschallquelle ⁿ und dem Ultraschallempfänger 8, und auf ihrer Ablaufseite die Spritzvorrichtung 9 trägt. Die Abtasteinrichaung 7/8 steuert in bekannter Weise die Spritzvorrichtung 9 mit elektrischen Mitteln, z. B. dadurch, daß mit Ansprechen der Abtasteinrichtung diese ein Relais betätigt, das dann ein Magnetventil zur Steuerung der Spritzvorrichtung 9 schaltet. Hierbei handelt es sich um eine bekannte Steuerschaltung. In der F i g. 1 ist noch dargestellt, in welcher räumlichen Lage die Spritzvorrichtung mit dem Spritzen beginnt bzw. den Spritzvorgang beendet. Der Spritz-Vorgang beginnt, wenn die Spritzvorrichtung 9 die mit 9a bezeichnete Lage erreicht hat, während die Beendigung des Spritzvorganges durch die Lage 9 e dargestellt ist. Ersichtlich beginnt also der Spritzvorgang vor dem Überschreiten des Randes 10 auf der Anlaufseite bzw. endet nach dem Überschreiten des Randes 11 auf der Ablaufseite der Haut 2.

Der zeitliche Ablauf der in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 sich abspielenden Vorgänge sei nunmehr an Hand der F i g. 2 erläutert, wobei jedoch auf die Darstellung gemäß F i g. 1 zurückgegriffen wird.

In der F i g. 2 ist ein Zeitdiagramm dargestellt, auf dessen Zeitachse r bestimmte wesentliche Zeitpunkte aus dem Ablauf der Vorgänge der Vorrichtung gemäß F i g. 1 eingetragen sind. Längs der Achse A ist die Wirkung der Abtasteinrichtung und längs der Achse S der Zeitraum des tatsächlichen Spritzvorganges dargestellt.

Wenn sich die Vorrichtung 3 a bei ihrer Bewegung in Pfeilrichtung gemäß F i g. 1 der Haut 2 annähert, so überschreitet schließlich zum Zeitpunkt Γ1 der Ultraschallstrahl der Abtasteinrichtung 7/8 den Rand 10 der Haut 2. Die Abtasteinrichtung signalisiert damit das Überschreiten über den Rand 10 (dargestellt durch den Sprung 12 der Achse A). An den Zeitpunkt Tl schließt sich die Ansprechzeit tan an, die sich aus der Ansprechzeit der Abtasteinrichtung 7/8 und vor allem der Ansprechzeit der Spritzvorrichtung 9 zusammensetzt. Mit Ablauf der Ansprechzeit tan zum Zeitpunkt Ti beginnt die Spritzvorrichtung 9 zu spritzen (Lage 9a in Fig. 1). Der Beginn des Spritzvorganges ist auf der Achse S durch den Sprung 13 dargestellt. An die Ansprechzeit tan schließt sich die Uberlaufzeit tu 1 an, die vom Zeitpunkt Γ 2 bis zum Erreichen des Randes 10 durch die Spritzvorrichtung 9 vergeht, was zum Zeitpunkt Γ3 geschieht. Die Vorrichtung 3a läuft dann weiterhin über die Haut 2, bis ihre Abtasteinrichtung 7/8 den Rand 11 der Haut2 erreicht. In diesem Augenblick, nämlich zum Zeitpunkt Γ4, wird die Abtasteinrichtung 7/8 wieder aberregt, was durch den Sprung 14 in der Achse A dargestellt ist. Damit nun mit Sicherheit auch der Rand 11 überspritzt wird, schließt sich an den Zeitpunkt 74 ein Zeitraum an, der sich aus einer Verzögerungszeit rv und der Abfallzeit tab zusammensetzt, wobei tab aus der Abfallzeit der Abtasteinrichtung 7/8 und derjenigen der Spritzvorrichtung 9 besteht. Dieser Zeitraum rv + tab ist zum Zeitpunkt T 6 beendet (s. Lagi; 9e der Spritzvorrichtung 9 in Fig. I). Das Beenden des Spritzvorganges wird in der Achse S durch den Sprung 15 dargestellt. Die Spritzvorrichtung 9 hatte schon vorher den Rand Il überschritten, nämlich zum Zeitpunkt TS, an den sich die Überlaufzeit tü2 anschloß, die dann zum Zeitpunkt T6 mit dem Aufhören des Spritzens endete. In die F i g. 1 und 2 sind noch weitere Zeiträume eingetragen, nämlich der Zeitraum t_L, dem die Zeit des effektiven Überlaufens der Haut 2 durch die Abtasteinrichtung 7/8 bzw. die Spritzvorrichtung 9 entspricht, und der Zeitraum t_s, der dem Zeitraum des effektiven Spritzens durch die Spritzvorrichtung 9 entspricht.

Wie ersichtlich, ist der Vorlauf von Abtasteinrichtung 7/8 gegenüber der Spritzvorrichtung 9 zeitlich um die Uberlaufzeit tu 1 größer als die Ansprechzeit tan der Spritzvorrichtung 9 bemessen, so daß sich also auf der Seite des Randes 10 der Haut 2 ein sicheres Überspritzen dieses Randes ergibt. Auf der anderen Seite der Haut 2, an deren Rand 11, wird das sichere Überspritzen dieses Randes durch die Verzögerungszeit rv bewirkt, die etwa doppelt so lang ist wie die Uberlaufzeit rül. Auf diese Weise wird die Verlängerung des Vorlaufes um die Überlaufzeit rül, die sich ja auch auf der Seite des Randes 11 auswirkt, ausgeglichen und darüber hinaus noch eine Zeit angeschlossen, die dann etwa gleich der Überlaufzeit tii 1 ist, nämlich die sich auf der Seite des Randes 11 ergebende Uberlaufzc.it tu 2, wodurch also auch auf der Seite des Randes 11 ein sicheres Uberspritzen gewährleistet wird. Durch die Anwendung einer doppelt so langen Verzögerungszeit rv, wie die Überlauizeit tii 1, ergibt sich also eine Überlaufzeit rü 2, die praktisch gleich der Überlaufzeit rü 1 ist, so daß also die Sicherheit des Überspritzens der Ränder 10 und 11 in praktisch gleicher Weise gewährleistet ist.

Das Erzeugen der Verzögerungszeit rv kann mit bekannten Mitteln geschehen, beispielsweise durch einen Verzögerungskondensator im Zusammenhang mit dem obenerwähnten Relais für die Steuerung der Spritzvorrichtung 9. Es ist dann auch möglich, diese Verzögerungszeit wahlweise einzustellen, wozu natür-

lieh auch in entsprechender Weise der Vorlauf eingestellt werden muß, damit stets die gewünschte Gesetzmäßigkeit gewahrt wird, daß die Verzögerungszeit fv etwa doppelt so lang ist wie die Überlaufzeit fül auf der Seite des Überlaufes über den Rand 10. Auf diese Weise kann man den jeweils gewünschten Überlauf vor allem entsprechend der gewünschten Geschwindigkeit der Spritzvorrichtung wahlweise einstellen. Die wahlweise Einstellung des Vorlaufs bedeutet im Effekt eine entsprechende Einstellung der Überlaufzeit ml.
Es sei noch darauf hingewiesen, daß die erfindungs-

gemäße Steuerung nicht nur bei einer rotierenden Bewegung der Spritzvorrichtung angewendet werden kann, vielmehr ist es in gleicher Weise auch möglich, diese bei hin- und herbewegter Spritzvorrichtung vorzusehen, da auch in diesem Falle für die jeweils eine Spritzbahn ziehende Spritzvorrichtung das Problem besteht, auf beiden Seiten des betreffenden Werkstücks ein sicheres Überspritzen der Ränder zu erzielen. Für die Gegenbewegung ist dann eine weitere

ίο Abtastvorrichtung in an sich bekannter Weise vorzusehen, die dann mit der erfindungsgemäßen Steuerung auszustatten ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Steuerung einer Spritzvorrichtung zum Auftragen von Auftragsmitteln auf unregelmäßig begrenzte, flächige Werkstücke, wie Häute od. dgl., mit einer kontinuierlich fördernden Werkstücktransporteinrichtung und mit oberhalb dieser im wesentlichen quer zur Transportrichtung bewegten Spritzvorrichtungen sowie mit jeweils einer Spritzvorrichtung vorauslaufend an deren Träger angeordneten, mit Lichtstrahl oder Ultraschall arbeitenden elektrischen Abtasteinrichtungen zur Betätigung der zugehörigen Spritzvorrichtung kurz vor bzw. nach dem Überschreiten des seitlichen Randes der Werkstücke, dadurch gekennzeichnet, daß der zeitliche Vorlauf der Abtasteinrichtung (7, 8) gegenüber der Spritzvorrichtung (9) um eine Überlaufzeit (rü 1) größer als die Ansprechzeit (1) der Spritzvorrichtung (9) ist und daß deren Abfallzeit (tab) um eine Verzögerungszeit (rv) verlängert ist, die etwa doppelt so lange ist, wie die Überlaufzeit (iü 1).

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlaufzeit (tu 1) und die Verzögerungszeit (tv) veränderbar sind.