DE3510199C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Beschichtungseinrichtung zum automatischen Beschichten von Gegenständen nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Eine solche Beschichtungseinrichtung ist aus der DE-PS 33 34 047 bekannt. Sie dient zum Konservieren von Hohlräumen, insbesondere Fahrzeugkarosserien, indem an längsverschiebbaren Haltern befestigte Sprühdüsen in Öffnungen des Hohlraumbodens eingefahren werden. Die Halter sind mit einer Einkerbung versehen, in die eine federbelastete Nocke eingreift. Bei Fluchtungsfehlern zwischen einer Öffnung und einer Sprühdüse gibt der federbelastete Nocken unter dem Druck des auf die Düse drückenden Hohlraumbodens nach, so daß der Hohlraumboden die Sprühdüse axial ohne Beschädigung wegdrücken kann. Ein am Düsenhalter vorgesehener Endschalter dient als Signalgeber. Im Kollisionsfall wird die betroffene Sprühdüse außer Betrieb gesetzt und ein Warn- oder Steuersignal ausgelöst.

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 "Sprüh­ pistole" 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 Aus­ druck "Sprüheinheit" verwendet.

Im Gegensatz zu vollautomatischen Naßlack-Beschichtungs­ anlagen, 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 ange­ ordnet. Dadurch lassen sich beim Beschichten mit Pulver wesentlich höhere Arbeitsgeschwindigkeiten als beim Beschichten mit Naßlack erreichen. Dies ist auch der Grund, warum vollautomatisch Pulver-Beschichtungs­ anlagen 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 umstell­ bar. 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 Be­ schichtungskabine 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 Anlage 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 Transport­ vorrichtung hängt. Der Computer gibt dann falsche Befehle und als Folge hiervon ergibt sich in der Beschichtungs­ kabine 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, die Beschichtungseinrichtung mit einer einfacheren und preis­ lich günstigeren Sicherheitskupplung in der Weise zu ver­ sehen, daß die Sprüheinheiten im Kollisionsfall mit vorbei­ bewegten Gegenständen keine größeren Schäden erleiden.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Sicherheitskupplung eine Sollbruchstelle auf, die bei Druck von einem Gegenstand auf die Sprüheinheit bricht.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprü­ chen enthalten.

Die Erfindung wird nunmehr mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Beschichtungseinrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt durch eine Sicherheitskupplung nach der Erfindung zwi­ schen einer Sprüheinheit und einem Träger,

Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht einer wei­ teren Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Darstellung einer nochmals weiteren Ausführungsform der Er­ findung,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Sicherheits­ kupplung nach der Erfindung.

Bei der in Fig. 1 gezeigten vollautomatischen Beschich­ tungseinrichtung nach der Erfindung werden die zu be­ schichtenden Gegenstände an einer Transportvorrichtung in Form einer Transportkette 2 durch eine Beschichtungs­ kabine 4 transportiert. In der Kabine 4 befindet sich ein zu beschichtender Gegenstand 6, außerhalb der Ka­ bine 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 ei­ nem optischen Fühler 12 abgetastet. Die abgetastete Code-Information wird vom Fühler 12 einem Computer 14 zugeleitet, welcher die Beschichtungseinrichtung voll­ automatisch steuert. Dazu gehört auch die Steuerung ei­ nes Roboters 16, dessen Kopf 18 dreidimensional beweg­ bar ist und Sprüheinheiten 20 trägt, die Beschich­ tungsmaterial, vorzugsweise pulverförmiges, in der Ka­ bine 4 auf den darin befindlichen Gegenstand 6 sprühen.

Jede Sprüheinheit 20 ist an dem Roboterkopf 18 mit einer Sicherheitskupplung 22 befestigt, die eine Sollbruch­ stelle 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 Gewinde­ bohrung des Roboterkopfes 18 und mit seinem anderen Ende 30 in eine Gewindebohrung der Sprüheinheit 20 eingeschraubt ist. Eine auf den Gewindestift 26 aufge­ schraubte Mutter 32 verspannt ihn gegen den Roboter­ kopf 18. Eine andere auf den Gewindestift 26 aufge­ schraubte Gegenmutter 34 verspannt ihn gegen die Sprüh­ einheit 20. Der Abstand zwischen den beiden Gegen­ muttern 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 Roboter­ kopf 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 er­ streckt und im Roboterkopf 18 an eine Gasleitung 38 an­ geschlossen ist. Die Gasleitung 38 wird von einer Druck­ luftquelle 40 über eine Strömungsdrossel 42 mit Druck­ gas versorgt. Bei einem Bruch des Gewindestifts 26 an der Sollbruchstelle 24 wird an dieser Stelle die Sack­ bohrung 36 geöffnet und das Gas entweicht. Der dadurch in der Gasleitung 38 entstehende Druckabfall wird von einem Druckmeßgerät 44 erfaßt, welches den Druckabfall dem Computer 14 mitteilt, so daß dieser dann die Be­ schichtungseinrichtung abschaltet. Bei der darge­ stellten Ausführungsform ist jede Sprüheinheit 20 mit einem eigenen Gewindestift 26 am Roboterkopf 18 be­ festigt und über eine Druckgasleitung 38 über eine Drossel 42 an eine Druckgasquelle 40 angeschlossen und jede Druckgasleitung 38 enthält ein Druckmeßge­ rät 44 zur Abgabe eines Fehlersignals an den Computer 14 beim Brechen des Gewindestiftes 26 an der Sollbruch­ stelle 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 Sprühein­ heiten an eine gemeinsame Fehlermeldeeinrichtung 38, 42, 44 anzuschließen. Ferner ist es, abweichend von einer beschriebenen Ausführungsform, möglich, mehrere Sprüh­ einheiten 20 über ein Verbindungselement zusammenzu­ fassen und dieses Verbindungselement durch eine Sicher­ heitskupplung mit einer Sollbruchstelle an einem Träger, beispielsweise wiederum einem Roboterkopf 18 zu be­ festigen.

Zusätzlich oder anstelle der beschriebenen pneumatischen Fehlermeldeeinrichtung, kann die Fehlermeldeeinrichtung auch optisch arbeitende Fehlererkennungselemente 51 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 Com­ puter 14 geben.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform. Bei dieser ist die Gasleitung 38 an einen kompressiblen Schlauch 50 angeschlossen, der in der Sackbohrung 37 des Gewindestiftes 26 einer Sicherheitskupplung 27 untergebracht ist und sich darin bis über die Soll­ bruchstelle 24 hinauserstreckt. Der im Schlauch 50 herrschende Druck drückt ihn fest gegen die Wand der Bohrung 37. 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 festge­ stellt 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 ähn­ lich 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 Erfin­ dung entsprechend Fig. 5 ist keine Sollbruchstelle vor­ gesehen, sondern die Sicherheitskupplung 74 zwischen dem Träger 18 und der Sprüheinheit 20 ist eine diese beiden Teile miteinander verbindende, allseitig beweg­ liche Gelenkkupplung. Die beiden Teile 76 und 78 der Gelenkkupplung 74 können nicht durch Bewegungs-Be­ schleunigungskräfte der Sprüheinheit 20, sondern nur durch die, im Falle einer Kollision mit zu beschichtenden Gegenständen 6 oder 10, auf die Sprüheinheit 20 ausge­ übten 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 Ausführungs­ form beschrieben, soweit ihre Funktion bei allen Aus­ führungsformen gleich ist.

An jede Sprüheinheit ist ein eigenes Anzeige­ gerät (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.

Claims (9)

1. Beschichtungseinrichtung zum automatischen Beschichten von Gegenständen, mit mindestens einer Sprüheinheit (20), die an einem Träger (18) durch eine Sicherheitskupplung (22; 27; 67; 74) befestigt ist, die ein Wegdrücken der Sprüheinheit (20) durch einen zu beschichtenden Gegenstand im Falle einer Kollision zwischen diesen beiden Teilen erlaubt, und mit einer Fehlermeldeeinrichtung (36, 38; 50, 38; 68, 70; 51, 52), die beim Wegdrücken der Sprüheinheit (20) durch ein Werkstück (6, 10) ein Abschalten mindestens eines Teiles der Beschichtungseinrichtung bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitskupplung (22; 27; 67; 74) eine Sollknickstelle (24; 74) aufweist, um welche die Sprüheinheit (20) allseitig schwenkbar durch einen kollidierenden Gegenstand wegdrückbar ist, und daß die Fehlermeldeeinrichtung (36, 38; 50, 38; 68, 70; 51, 52) eine Einrichtung aufweist, durch welche sie im Kollisionsfall mindestens die Transporteinrichtung für die Gegenstände und, falls vorhanden, eine Bewegungsvorrichtung für den Träger (18) abschaltet.

2. Beschichtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitskupplung (67) einen elektri­ schen Signalgeber (68, 70) der Fehlermeldeein­ richtung aufweist.

3. Beschichtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitskupplung (27) mindestens einen volumenveränderlichen Druckgasbehälter (50) aufweist, dessen Volumen von der Lage der Sprüh­ einheit (20) mit Bezug auf den Träger (18) ab­ hängig ist und bei Lageveränderung der Sprüh­ einheit sich ändert.

4. Beschichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitskupplung (22; 27; 67) eine Soll­ bruchstelle (24) aufweist, die bei Druck von ei­ nem zu beschichtenden Gegenstand auf die Sprüh­ einheit (20) bricht.

5. Beschichtungseinrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch mindestens einen Gewindebolzen (26; 66), der die Sprüheinheit (20) mit dem Träger (18) ver­ bindet und dazwischen die Sollbruchstelle (24) aufweist.

6. Beschichtungseinrichtung nach Anspruch 1 und ei­ nem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem die Sollbruchstelle (24) aufweisen­ den Element (26) ein Kanal (36) sich befindet, welcher sich bei einem Sollbruch öffnet und da­ bei durch den Druckabfall in einem an ihn ange­ schlossenen Druckgassystem (38, 40, 42, 44) min­ destens einen Teil der Beschichtungseinrichtung abschaltet.

7. Beschichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitskupplung ein Gelenkelement (74) aufweist, um welches die Sprüheinheit (20) durch die Kraft eines auf sie drückenden Gegenstandes (6, 10) schwenkbar ist.

8. Beschichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlermeldeeinrichtung optische Erken­ nungselemente (51, 52) aufweist, welche in Abhän­ gigkeit von der Lage der Sprüheinheit (20) mit Be­ zug auf den Träger (18) ein Signal erzeugen.

9. Beschichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Sprüheinheiten (20) und mindestens ein Anzeigegerät (80) vorgesehen sind, welch letzteres beim Wegdrücken einer Sprüh­ einheit durch ein Werkstück anzeigt, welche der Sprüheinheiten weggedrückt wurde.