-
Beschichtungseinrichtung zum auto-
-
matischen Sprühbeschichten von Gegenständen Die Erfindung betrifft
eine Beschichtungseinrichtung zum automatischen Sprühbeschichten von Gegenständen,
mit mindestens einer Sprüheinheit, die an einem Träger befestigt ist.
-
Die Sprüheinheit ist bei solchen vollautomatischen Sprühbeschichtungseinrichtungen
normalerweise an einem Hubständer so befestigt, daß die Sprüheinheit in allen Richtungen
bewegbar ist, wie aus der US-PS 3 606 162 bekannt, oder die Sprüheinheit ist an
einem dreidimensional-bewegbaren Kopf eines Roboters befestigt.
-
Die Beschichtungseinrichtung nach der Erfindung eignet sich sowohl
für flüssiges Beschichtungsmaterial, welches üblicherweise als "Naßlack" bezeichnet
wird, als auch für pulverförmiges Beschichtungsmaterial.
-
Die "Sprüheinheit" wird normalerweise als "Sprühpistole" oder "Spritzpistole"
bezeichnet, weil sie bei Handspritzgeräten die Form einer Pistole hat.
-
Bei automatischen Beschichtungseinrichtungen haben jedoch die Spritzgeräte
nicht mehr die Form einer Pistole, sondern die Form eines länglichen Körpers.
-
Aus diesem Grunde wird im vorliegenden Fall der Ausdruck "Sprüheinheit"
verwendet.
-
Im Gegensatz zu vollautomatischen Naßlack-Beschichtungsanlagen, bei
welchen normalerweise auf einem Roboter eine Naßlack-Sprühpistole bzw. Naßlack-Sprüheinheit
montiert ist, arbeiten bei Pulver-Beschichtungsanlagen praktisch immer mehrere Sprüheinheiten
parallel und sind diese parallel arbeitenden Sprüheinheiten an einem gemeinsamen
Hubgetriebe eines Hubständers angeordnet. Dadurch lassen sich beim Beschichten mit
Pulver wesentlich höhere Arbeitsgeschwindigkeiten als beim Beschichten mit Naßlack
erreichen. Dies ist auch der Grund, warum vollautomatische Pulver-Beschichtungsanlagen
vor allem bei großen Produkten eingesetzt werden.
-
Dabei werden aber nicht immer nur gleiche Gegenstände beschichtet.
Dank der computergesteuerten automatischen Einrichtungen sind die Beschichtungsanlagen
sehr schnell auf die Beschichtung von anderen Gegenständen umstellbar. Bei einem
Wechsel von einer Art von Gegenständen auf eine andere Art von Gegenständen, welche
an einer Transportvorrichtung durch eine Beschichtungskabine hindurch transportiert
werden, muß der neuen Art von Gegenständen ein Code-Signal vorausgeschickt werden,
welches vor Eintritt eines Gegenstandes in die Beschichtungskabine einem Computer
meldet, daß die dem Code-Signal nachfolgenden Gegenstände von einer anderen Art
sind. Das Code-Signal, welches normalerweise die Form eines an der Transportvorrichtung
aufgehängten
Code-Plättchens hat, gibt dem Computer die neue Programmnummer
an.
-
Eine solche Anlagen ist einerseits äußerst flexibel und arbeitet sehr
schnell, ist aber andererseits von der Zuverlässigkeit der bedienenden Hilfsperson
abhängig, die der neuen Art von Gegenständen das richtige Code-Plättchen vorausschicken
muß.
-
Daraus erkennt man leicht, was passiert, wenn die Hilfsperson ein
falsches Code-Plättchen an die Transportvorrichtung aufhängt. Der Computer gibt
dann falsche Befehle und als Folge hiervon ergibt sich in der Beschichtungskabine
zwangsweise eine Kollision zwischen den Sprüheinheiten und den zu beschichtenden
Gegenständen. Da die Sprüheinheiten sehr wertvolle Werkzeuge sind, die bei einer
Kollision stark beschädigt werden können, sind bisher bei Kollisionen große Schäden
entstanden.
-
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Einrichtung
zu schaffen, die auf einfache und preislich günstige Weise bei Kollisionen von Gegenständen
mit Sprüheinheiten größere Schäden verhindert.
-
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Sprüheinheit
oder die Sprüheinheiten am Träger durch eine Sicherheitskupplung befestigt ist oder
befestigt sind, die ein Wegdrücken der Sprüheinheit oder der Sprüheinheiten durch
einen zu beschichtenden Gegenstand im Falle einer Kollision zwischen diesen beiden
Teilen erlaubt.
-
Dadurch werden auf einfache Weise größere Schäden an der Sprüheinheit
und an dem Gegenstand verhindert.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Sicherheitskupplung
eine Sollbruchstelle auf, die bei Druck von einem Gegenstand auf die Sprüheinheit
bricht, und es ist eine Fehlermeldeeinrichtung vorgesehen, die beim Wegdrücken der
Sprüheinheit durch einen Gegenstand ein Abschalten mindestens eines Teiles der Beschichtungseinrichtung
bewirkt. Dieser abzuschaltende Teil der Beschichtungseinrichtung besteht mindestens
aus der Transporteinrichtung für die zu beschichtenden Gegenstände und der Bewegungsvorrichtung
des Trägers für die Sprüheinheit.
-
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
-
Die Erfindung wird nunmehr mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen
beschrieben. Darin zeigen Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Beschichtungseinrichtung
nach der Erfindung, Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt durch eine Sicherheitskupplung
nach der Erfindung zwischen einer Sprüheinheit und einem Träger, Fig. 3 eine der
Fig. 2 ähnliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung, Fig.
4 eine der Fig. 3 ähnliche Darstellung einer nochmals weiteren Ausführungsform der
Erfindung.
-
Bei der in Fig. 1 gezeigten vollautomatischen Beschichtungseinrichtung
nach der Erfindung werden die zu beschichtenden
Gegenstände an
einer Transportvorrichtung in Form einer Transportkette 2 durch eine Beschichtungskabine
4 transportiert. In der Kabine 4 befindet sich ein zu beschichtender Gegenstand
6, außerhalb der Kabine 4 befindet sich ein Code-Plättchen 8, welches von zu beschichtenden
Gegenständen 10 gefolgt wird, welche anders ausgebildet sind als der Gegenstand
6.
-
Ein auf dem Plättchen 8 vorhandener Code wird von einem optischen
Fühler 12 abgetastet. Die abgetastete Code-Information wird vom Fühler 12 einem
Computer 14 zugeleitet, welcher die Beschichtungseinrichtung vollautomatisch steuert.
Dazu gehört auch die Steuerung eines Roboters 16, dessen Kopf 18 dreidimensional
bewegbar ist und Sprüheinheiten 20 trägt, die Beschichtungsmaterial, vorzugsweise
pulverförmiges, in der Kabine 4 auf den darin befindlichen Gegenstand 6 sprühen.
-
Jede Sprüheinheit 20 ist an dem Roboterkopf 18 mit einer Sicherheitskupplung
22 befestigt, die eine Sollbruchstelle 24 aufweist. Bei der bevorzugten Ausführungsform
dient als Verbindungselement zwischen dem als Halter dienenden Roboterkopf 18 und
Sprüheinheiten 20 ein Gewindestift 26, der mit einem Ende 28 in eine Gewindebohrung
des Roboterkopfes 18 und mit seinem anderen Ende 30 in eine Gewindebohrung der Sprüheinheit
20 eingeschraubt ist. Eine auf den Gewindestift 26 aufgeschraubte Mutter 32 verspannt
ihn gegen den Roboterkopf 18. Eine andere auf den Gewindestift 26 aufgeschraubte
Gegenmutter 34 verspannt ihn gegen die Sprüheinheit 20. Der Abstand zwischen den
beiden Gegenmuttern 32 und 34 ist sehr klein, und auf diesem kurzen Abstand erstreckt
sich die Sollbruchstelle 24 mit einer den Gewindestift umgebenden kerbförmigen Nut
25 in der Mitte.
-
Der Pistolenkörper 20 wird vom Roboterkopf 18 jeweils sehr schnell
beschleunigt und zum Stillstand gebracht.
-
Damit die Sprüheinrichtung 20 dabei nicht schwingt, muß der Abstand
zwischen dem als Halter dienenden Roboterkopf 18 und der Sprüheinheit 20 so klein
wie möglich sein. Die beiden Gegenmuttern 32 und 34 bringen eine Versteifung.
-
Statt Gegenmuttern 32 und 34 zu verwenden, könnte an deren Stelle
der Gewindestift 26 auch mit Ringbünden versehen sein.
-
Durch den Gewindestift 26 führt axial eine Sackbohrung 36, welche
sich durch die Sollbruchstelle 24 hindurch erstreckt und im Roboterkopf 18 an eine
Gasleitung 38 angeschlossen ist. Die Gasleitung 38 wird von einer Druckluftquelle
40 über eine Strömungsdrossel 42 mit Druckgas versorgt. Bei einem Bruch des Gewindestifts
26 an der Sollbruchstelle 24 wird an dieser Stelle die Sackbohrung 36 geöffnet und
das Gas entweicht. Der dadurch in der Gasleitung 38 entstehende Druckabfall wird
von einem Druckmeßgerät 44 erfaßt, welcher den Druckabfall dem Computer 14 mitteilt,
so daß dieser dann die Beschichtungseinrichtung abschaltet. Bei der dargestellten
Ausführungsform ist jede Sprüheinheit 20 mit einem eigenen Gewindestift 26 am Roboterkopf
18 befestigt und über eine Druckgasleitung 38 über eine Drossel 42 an eine Druckgasquelle
40 angeschlossen und jede Druckgasleitung 38 enthält ein Druckmeßgerät 44 zur Abgabe
eines Fehlersignals an den Computer 14 beim Brechen des Gewindestiftes 26 an der
Sollbruchstelle 24. Dadurch kann eine Bedienungsperson sofort erkennen, welche Sprüheinheit
mit einem Gegenstand kollidiert ist.
-
Eine am Roboterkopf 18 befestigte Fangleine 46 fängt die abgebrochene
Sprüheinheit 20 auf.
-
In Abweichung davon ist es selbstverständlich in einer anderen Ausführungsform
auch möglich mehrere Sprüheinheiten an eine gemeinsame Fehlermeldeeinrichtung 38,42,
44 anzuschließen. Ferner ist es, abweichend von einer beschriebenen Ausführungsform,
möglich, mehrere Sprüheinheiten 20 über ein Verbindungselement zusammenzufassen
und dieses Verbindungselement durch eine Sicherheitskupplung mit einer Sollbruchstelle
an einem Träger, beispielsweise wiederum einem Roboterkopf 18 zu befestigen.
-
Zusätzlich oder anstelle der beschriebenen pneumatischen Fehlermeldeeinrichtung,
kann die Fehlermeldeeinrichtung auch optisch arbeitende Fehlererkennungselemente
50 und 52 aufweisen, von welchen eines am Träger 18 und ein weiteres 52 an der Sprüheinheit
20 angebracht ist, und welche bei einer Lageveränderung der Sprüheinheit 20 relativ
zum Träger 18 ein Fehlersignal an den Computer 14 geben.
-
Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform. Bei dieser ist die Gasleitung
38 an einen kompressiblen Schlauch 50 angeschlossen, der in der Sackbohrung 36 des
Gewindestiftes 26 einer Sicherheitskupplung 27 untergebracht ist und sich darin
bis über die Sollbruchstelle 24 hinauserstreckt. Der im Schlauch 50 herrschende
Druck drückt ihn fest gegen die Wand der Bohrung 36. Beim Brechen der Sollbruchstelle
24 hängt die Sprüheinheit 20 am Schlauch 50, streckt ihn durch ihr Gewicht und verringert
dadurch das Volumen des Schlauches 50. Dadurch entsteht in der Gasleitung 38 eine
Druckerhöhung, die vom Druckmeßgerät 44 festgestellt und als Fehlersignal dem Computer
14 mitgeteilt wird.
-
Bei der in Fig. 4 gezeigten weiteren Ausführungsform mit einer Sicherheitskupplung
67 sind zwischen die Enden.60 und 62 eines Gewindestiftes 66, welcher ähnlich wie
der Gewindestift 26 ausgebildet und befestigt ist, elektrische Signalleitungsdrähte
68 und 70 gespannt, die abreißen und ein entsprechendes Signal am Computer 14 hervorrufen,
wenn die Sollbruchstelle 24 bricht.
-
Das die Sollbruchstelle aufweisende Verbindungselement der Sicherheitskupplung
braucht nicht die Form eines Gewindestiftes zu haben. Es können auch andere Elemente,
beispielsweise Platten verwendet werden, die mit einer Sollbruchstelle versehen
sind.
-
Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsform der Erfindung entsprechend
Fig. 5 ist keine Sollbruchstelle vorgesehen, sondern die Sicherheitskupplung 74
zwischen dem Träger 18 und der Sprüheinheit 20 ist eine diese beiden Teile miteinander
verbindende, allseitig bewegliche Gelenkkupplung. Die beiden Teile 76 und 78 der
Gelenkkupplung 74 können nicht durch Bewegungs-Beschleunigungsräfte der Sprüheinheit
20, sondern nur durch die, im Falle einer Kollision mit zu beschichtenden Gegenständen
6 oder 10, auf die Sprüheinheit 20 ausgeübten Kräfte relativ zueinander bewegt werden,
wobei dann die Sprüheinheit 20 wegklappt.
-
In den Zeichnungen sind einander entsprechende Teile bei allen Ausführungsformen
mit gleichen Bezugszahlen versehen und jeweils nur mit Bezug auf eine Ausführungsform
beschrieben, soweit ihre Funktion bei allen Ausführungsformen gleich ist.
-
An jede Sprüheinheit ist ein eigenes Anzeigegerät (80) angeschlossen,
das beim Wegdrücken der betreffenden Sprüheinheit (20)optisch oder akustisch anzeigt,
welche der Sprüheinheit (20) im Kollisionsfall weggedrückt wurde. Anstelle mehrerer
Anzeigegeräte (80), kann die Anzeige, welche Sprüheinheit (20) von einem Werkstück
weggedrückt wurde, auch von einem einzigen Anzeigegerät angezeigt werden.
-
- Leerseite -