DE3340614C1 - Einrichtung zum Lackieren von Serienteilen mit wechselnder Farbe - Google Patents

Description

Durch einen später noch zu beschreibenden Entriegelungsmechanismus kann die Sehnellwechselsteckkupplung gelöst werden. Das Sprühorgan 1 wird sodann in die Position der Farbleitung der neuen Faibe eingefahren, so daß sich das Kupplungsteilstück 5 des Sprühorgans und das Kupplungsteilstück 6 der Farbleitung axial genau gleichachsig gegenüberstehen. Dieser Zustand ist in den F i g. 2 und 3 dargestellt. Durch vollständiges Einfahren der beiden Kupplungsteilstücke 5 u.id 6 rastet die Schnellvechselsteckkupplung selbsttätig ein, so daß die flexible Schlauchleitung aus der Kupplungshalterung herausgezogen werden kann. Vor Aufnahme des Lackierens mit der ne?ien Farbe wird zunächst ein Auffangbehälter für die Altfarbe angesteuert und die im Sprühorgan enthaltene Altfarbe durch die neue Farbe ausgetragen. Bei besonders hohen Anforderungen an die Vollständigkeit des Farbaustrages und/oder bei stark verwinkelten farbführenden Räumen im Inneren des Sprühorgans ist ein Spülen des Sprü.iorgans mit Spülmittel angezeigt. Zu diesem Zweck ist entlang des beweglichen Roboterarmes neben der Zerstäuberluftleitung 20 auch noch — wie dargestellt — eine Spülmittelleitung 21 bis zum Sprühorgan zu verlegen. Nach dem Reinigen des Sprühorgans von Altfarbe kann das Lackieren mit der neuen Farbe aufgenommen werden.

Um das Herausziehen der flexiblen Farbleitung aus der Kupplungshalterung an dem Halteträger und ein Zurückschieben der Leitung zu ermöglichen, ist der die Kupplungshalterungen aufnehmende Haltelräger 22 hohl ausgebildet und an den Rändern des Durchbruches, durch die die Farbleitungen hindurchtreten, sind im Kantenbereich FührungsiOllen 8 angebracht. Sie beschreiben ein Vierkantloch, in das ein entsprechender Vierkantzapfen 9 des Kupplungsteilstückes 6 lagesicher aufgenommen werden kann. Im übrigen ist am Kupplungsteilstück 6 eine Anlageschulter 10 vorgesehen, die auch in Axial- und in Winkellage eine definierte Position sicherstellt. Letzteres ist wichtig, damit beim Farbwechsel die gewünschte neue Farbleitung sicher maschinell aufgesteckt werden kann.

Zum Ablegen der nicht mehr benötigten Farbleitung an der entsprechenden Kupplungshaiterung muß die Schnellwechselsteckkupplung entriegelt werden. Zu diesem Zweck ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel das Küpplungsteilstück 6 an den Farbleitungen jeweils mit einer Entriegelungshülse 11 versehen; außerdem ist im Bereich einer jeden Kupplungshalterung jeweils eine Entricgelungsvorrichtung in ¹⁷OHn einer hin- und herbeweglichen Entriegelungsgabel 12 angebracht, die durch einen Betätigungszylinder 13 verschoben werden kann. Und zwar befindet sich die Entriegelungsgabel 12 normalerweise in der in den F i g. 2 und 3 dargestellten zurückgezogenen Position, in der diese die Beweglichkeit der Farbleitung wahrend des Lackierens und des Hin- und Herfahrens der Leitung nicht behindert. Lediglich beim letzten Stück des Zurückschiebens der Ableitung in die Kupplungshalterung wird der Betäligungszylinder 13 und mit ihm die Entriegelungsgabel 12 ausgefahren, derart, daß die Gabel die Entriegelungshülse 11 hintergreift. Bei noch weiterem Zurückschieben der Schnellwechselsteckkupplung in die Kupplungshalterung wird die Kupplungshülse durch die Entriegelungsgabel im Entriegelungssinne axial verschoben, so daß die Schnellwechselsteckkupplung das Kupplungsteilstück 5 am Sprühorgan freigibt, so daß dieses aus der Schnellwechselstreckkupplung herausgezogen werden kann. Im Inneren des Kupplungsteilstückes 6 an der Farbleitung ist ein selbsttätig schließendes Rückschlagventil angebracht, das einen Farbausiritt aus der Farblcitung verhindert. Anstelle einer Anordnung der Entriegelungshülse jeweils am Kupplungsteilstück 6 der Farbleitungen ist es auch denkbar, die Entriegelungshülse 11 an dem gegenüberliegenden Kupplungsteilsiück 5 am Sprühorgan anzubringen und diese mit einem entsprechenden Betätigungszylinder zu koppeln. Dazu müßte jedoch eine weitere Steuerleitunj am beweglichen Roboterarm entlang verlegt werden. Andererseits könnten die vielen Entriegelungsmecnanismen 12,13 im Bereich der Kupplungshalterungen entfallen.

Um während des Lackierens eine gewisse Spannung der Farbleitung aufrechtzuerhalten — sie darf nicht zu tief girlandenförmig durchhängen und das Werkstück berühren — und um einen zügigen Rücklauf der Farbleitungen in die Kupplungshalterung beim Ablegen der alten Farbleitung zu gewährleisten, ist an jeder flexiblen Farbleitung eine Vorrichtung zum Erzeugen einer entsprechenden Rückzugskraft vorgesehen. Und zwar ist oberhalb einer jeden Kupplungshalterung 7 für jede flexible Farbleitung jeweils eine Umlenkrolle 14 vorgesehen, die den Farbschlauch in ein vertikal nach unten laufendes Trum umlenkt, welches an der Kabinenwand 23 entlangläuft. Dort ist eine bewegliche Spannrolle 15 für jede Farbleitung vorgesehen, die mit einem Spanngewicht 16 versehen ist. Nach einer U-förmigen Umschlingung der Spannrolle 15 verläuft der Farbschlauch vertikal nach oben zu einem feststehenden Farbanschluß, von dem aus eine feststehende Farbleitung 17 zu einem Vorratsbehälter und einem Farbförderorgan führt.

Anstelle der Verwendung eines »geradlinigen« Verlaufes von Farbschläuchen, die in beweglichen Schlaufen verlegt sind, wäre auch die Verwendung von schi au-

J5 benlinienförmig gewundenen Schlauchleitungen denkbar, die von der Decke der Spritzkabine herabhängen. Allerdings müßte hierbei eine andere Art der Kupplungshalterung für das Kupplungsteilstück 6 an der Farbleitung vorgesehen werden: es wäre praktisch nur eine Halterung in einer einseitig offenen Gabe! denkbar, in die das Kupplungsteilslück radial hineingedrückt bzw. aus ihr herausgezogen wird. Zweckmäßig wäre es auch, wenn die einzelnen schraubenförmig gewundenen Farbschläuche zur Vermeidung von gegenseitigen KoI-lisioncn während des Lackierens jeweils einzeln aus der Reihe der Farbleitungen herausbewegt werden können, so daß die jeweils gerade benötigte Farbleitung örtlich separat gegenüber der Reihe der anderen Farbleitungcn angeordnet ist.

Denkbar wäre es auch, den Industrieroboter im Bewegungsablauf beim Farbwechsel so zu programmieren, daß er die jeweils benötigte Farbleitung selbsttätig dem Verlauf des beweglichen Roboterarmes entlang in entsprechende sich schließende Haltcgabcln oder dergleichen verlegt. Diese zwar etwas aufwendigere Art des Farbwechsck ermöglicht jedoch ein Lackieren auch in geschlossenen Karosscrieräumcn, wie z. B. dem Innenraum von Fahrzeugkarosserien, der nur durch die Türen oder durch die Fensteröffnungen hindurch zugänglich ist. Bei solchen Arbeiten wurden nach oben frei ausgespannt verlaufende Farbleitungen nur stören.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zum Lackieren von Serienteilen mil wechselnder Farbe, mit einem an der Werkstückoberfläche maschinell entlangführbaren Sprühorgan und einer Vielzahl von Farbleitungen, die an ihrem Ende jeweils in definierter Lage gehaltert und mit einer seibstschließenden Schnellwechselsteckkupplung versehen sind, von denen wahlweise eine mit einem entsprechenden Gegenstück zur wenigstens mittelbaren fluidischen Ankuppelung des Sprühorgans zusammensteckbar ist, wobei das Gegenstück maschinell in Gegenüberstellung zur jeweils gewünschten Schnellwechselsteckkupplung einfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneliwechselsteckkupplungen (6) in einer vom maschinell geführten Sprühorgan (1) erreichbaren Lage lösbar gehaltert sind, daß das Gegenstück (5) unmittelbar am Sprühorgan (f) selber angebracht ist und daß jede Farbleitung (3, 3', 3", 3'" usw.) hinter der Schnellwechselstreckkupplung (6) ein wenigstens dem Bewegungsbereich des Sprühorgans (1) entsprechendes Schlauchstück enthält, das aus der Kupplungshalterung (7) selbsttätig herausziehbar und — aufgrund einer am Schlauch angreifenden Rückzugskraft (15,16) — in die Kupplungshalterung (7) selbsttätig zurückziehbar ist.

   Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Lackieren von Serienteilen mit wechselnder Farbe nach dem Oberbegriff des Anspruchs, wie sie beispielsweise aus der US-PS 36 74 207 als bekannt hervorgeht.

   Beim Lackieren von Serientcilen wechselnder Farbe muß das Sprühorgan an die uer jeweils gewünschten Farbe entsprechende Farbleitung angeschlossen werden. Meist sind hierzu sogenannte Farbwcchselventilblöcke vorgesehen, in denen der Farbwechsel durch entsprechende Ventile bewirkt werden kann. In diesem Zusammenhang sei beispielsweise auf die US-PS 33 73 762, US-PS 31 45 930 oder die DE-PS 20 64 238 verwiesen. Abweichend von dieser meist üblichen Farbwechseltechnik mittels Umschaltventilen zeigt die eingangs zitierte Druckschrift eine Einrichtung zum Farbwechsel, bei der unterschiedliche Leitungen durch Steckkupplungen miteinander verbunden werden. In jedem Fall ist jedoch der Teil, in welchem eine fluidische Ankupplung an die unterschiedlichen Farbleitungen erfolgt, vom eigentlichen Sprühorgan örtlich relativ weit abgerückt; die Farbwechseleinrichtung ist mit dem Sprühorgan über eine für alle Farben einheitliche Leitung verbunden. Diese für alle Farben gemeinsame Leitung muß bei jedem Farbwechsel gereinigt und die in ihr enthaltene Altfarbe verworfen werden. Da bei einer laufenden Produktion von Serienteilen mit wechselnder Farbe relativ häufig Farbwechsel vorkommen und da diese für alle Farben gemeinsame Leitung relativ lang ist — sie entspricht dem Bewegungsbereich des beweglichen Sprühorgans —, ist nicht nur die Menge der bei den Farbwechseln innerhalb eines Jahres insgesamt verworfene Farbe relativ groß, sondern es wird damit auch ein entsprechendes Umweltproblem geschaffen bzw. der Investitions- und Betriebskostenaufwand zur umweltverträglichen Reinigung der Lackicrabwiisscr und der Lackierabluft ist sehr groß.

   Aufgabe der Erfindung ist es, die zugrunde gelegte Einrichtung zum Farbwechsel dahingehend auszugestalten, daß nicht nur die Menge der beim Farbwechsel zu verwerfenden Farbe sehr gering ist, sondern daß auch die umweltschutzbedingten Folgekosten eines solchen Verwerfens sehr klein werden.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs gelöst Aufgrund dessen erfolgt der Farbwechsel örtlich unmittelbar am Sprühorgan selber aufgrund einer Schnellwechsel-Stecktechnik. Die Menge der bei einem Farbwechsel zu verwerfende Farbe ist dabei lediglich auf die von Farbe beaufschlagten Hohlräume im Sprühorgan selber beschränkt, was nur ein winziger Bruchteil von der Menge ist, die früher zu verwerfen war. In der Regel ist das Sprühorgan so glattflächig und regelmäßig gestaltet, daß die Altfarbe durch die Neufarbe verdrängt werden kann, ohne daß ein Spülvorgang mit einem gesonderten Spülmittel erforderlich ist. Lediglich bei sehr kompliziert gestalteten farbbeaufschlagten Räumen innerhalb des Sprühorgans, wie es beispielsweise bei Sprühorganen für Zweikomponentenfarben der Fall ist, ist normalerweise ein gesonderter Spülvorgang mit einem Spülmittel zwischenzuschalten. Jedoch ist auch in diesem Fall die Menge der zu verwerfenden Farbe auf ein unerläßliches Minimum reduziert. Da meist die Farbe konzentriert anfällt und die Zeit des Absprühens der Altfarbe auch nur sehr kurz ist, ist die durch den Farbwechsel verursachte Umweltbelästigung nur sehr gering; die zu verwerfende Farbe kann unmittelbar in einen Sammelbehälter aufgefangen werden, so daß ein Lackierabwasser dadurch verunreinigt wird. Wegen der kurzen Zeit des Absprühens der Altfarbe ist auch die Belastung der Kabinenluft mit Farbnebe! und Ausdunstungen nur sehr gering, so daß die Lackierabluft kaum merklich durch den Farbwechsel belastet wird.

   Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels nachfolgend noch kurz, erläutert; dabei zeigt

   F i g. 1 einen Lackier-Roboter mit Ankoppelung einer flexiblen Farbleitung aus einer Vielzahl unterschiedlicher Farbleitungen unmittelbar am Sprühorgan selber.

   F i g. 2 den Vorgang des Aufsteckens einer neuen Farbleitung an das Sprühorgan und

   F i g. 3 die vergrößerte Darstellung der mit strichpunktierter Linie markierten Einzelheit von F i g. 2.

   Die Figuren zeigen einen Industrieroboter 2, der am Ende seines Arbeitsarmes ein Sprühorgan 1 trägt. Der Industrieroboter ist in einer Spritzkabine 18 beweglich aufgestellt. In einer Nische 19 der Spritzkabine ist oberseitig ein Halteträger 22 zur Halterung einer Vielzahl von flexiblen Farbleitungen 3, 3', 3", 3'" usw. vorgesehen, leweils eine der Farbleitungen ist über eine Schnellwechselsteckkupplung mit dem Sprühorgan 1 zusammensteckbar, wobei die jeweils nicht benötigte Farbleitung in die entsprechende Kupplungshalterung 7 am Halteträger 22 zurückgeschoben wird und die gerade angeschlossene Farbleitung aus der entsprechenden Kupplungshalterung 7 herausgezogen wird. Das sprüh-

   bo organseitige Kupplungsteilstück 5 ist unmittelbar am Sprühorgan 1 selber angebracht, so daß die Wechseleinrichtung möglichst nah an den Ort der Farbzerstäubung gelegt ist und die Menge der beim Farbwechsel zu verwerfenden Farbe möglichst gering ist.

   Zum Farbwechsel wird das Sprühorgan durch den Industrieroboter zum Halteträger 22 oberhalb der Nische 19 hinbewegt, wobei zunächst die alte Farbleitung in die Kupplungshallerung 7 zurückgeschoben wird.