DE3616235A1 - Spruehduesentraeger zum automatisierten beschichten von hohlraeumen einer kraftfahrzeug-karosserie mit korrosionsschutzmitteln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sprühdüsenträger zum auto­ matisierten Beschichten von Hohlräumen einer Kraftfahr­ zeug-Karosserie mit Korrosionsschutzmitteln nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches, wie er beispielsweise aus der DE-PS 33 34 047 als bekannt hervorgeht.

In der DE-PS 33 34 047 sind eine Vielzahl derartiger Sprühdüsenträger auf einem gemeinsamen Trägerrahmen ange­ ordnet, wobei jeder Sprühdüsenträger eine einzelne Sprüh­ düse enthält. Durch Aufwärtsbewegung des Trägerrahmens können die Sprühdüsenträger an die Bodenpartie einer Kraftfahrzeug-Karosserie herangeführt und die Sprühdüsen in die hierfür vorgesehenen Öffnungen der Karosserie ein­ geführt werden. Hierzu kann die Sprühdüse des Sprühdüsen­ trägers teleskopartig aus dem Sprühdüsenträger ausfahrbar sein oder auch entlang einer axialen Führung aus dem Sprühdüsenträger heraus- , bzw. in diesen hineingleiten.

Auf dem Trägerrahmen sind sämtliche zur Hohlraumbeschich­ tung erforderlichen Sprühdüsen an unterschiedlichen Stellen ortsfest angeordnet, so daß die Konservierung sämtlicher zu behandelnder Hohlräume der Kraftfahrzeug-Karosserie in einem einzigen Arbeitsgang erfolgt. Dies bedingt jedoch eine kon­ struktiv relativ schwere Ausführung der Einrichtung, die für die Hohlraumkonservierung nur eines einzigen Karosserietyps anwendbar ist. Eine Anpassung der Einrichtung zur Hohlraum­ konservierung an auch nur geringfügige Änderungen der Form und der Abmessung der Karosseriehohlräume und insbesondere auch der Lage der Hohlraumöffnungen wäre nur mit unvertret­ bar großem Aufwand realisierbar. Da die Verwendung findenden Sprühdüsenträger mit jeweils nur einer Sprühdüse versehen sind, deren Sprühbilder an die jeweiligen Karosseriehohl­ räume angepaßt sind, ist die Beschichtung unterschiedlicher Karosseriehohlräume mit einem einzigen Sprühdüsenträger nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sprühdüsen­ träger zu schaffen, der möglichst kompakt ausgebildet und für die Verwendung an Industrierobotern geeignet ist, und der das Beschichten von in Form und in Abmessung unter­ schiedlich ausgebildeten Karosseriehohlräumen mit Kon­ servierungsmitteln ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst. Dadurch, daß eine Viel­ zahl unterschiedlicher Sprühdüsen am Sprühdüsenträger beweg­ lich gelagert ist und diese Sprühdüsen jeweils einzeln zwischen Arbeitsstellung und Ruhestellung antreibbar sind, ist es möglich, mit einem einzigen Sprühdüsenträger auch unterschiedlich ausgebildete Karosseriehohlräume mit Konservierungsmittel zu beschichten. Hierdurch und insbe­ sondere durch die außenseitige Anordnung der Sprühdüsen am Sprühdüsenträger, was eine kompakte Bauweise ermöglicht, ist der Sprühdüsenträger auch an Industrierobotern einsetz­ bar, welche programmgesteuert die einzelnen Karosseriehohl­ räume anfahren und die jeweils erforderliche Sprühdüse in Einsatz bringen.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unter­ ansprüchen entnommen werden. Im übrigen wird die Erfindung nachfolgend anhand dreier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 einen an einen Betätigungsarm eines Industrie­ roboters ankuppelbaren Sprühdüsenträger in per­ spektivischer Ansicht,

Fig. 2 ein prinzipielles Ausführungsbeispiel eines Sprüh­ düsen-Klappmechanismus in perspektivischer Ansicht,

Fig. 3 eine mit Hilfe einer Übertotpunkt-Spannvorrichtung in Arbeitsstellung fixierte Sprühdüse in Seitenan­ sicht,

Fig. 4 die in Arbeitsstellung fixierte Sprühdüse aus Fig. 3 in Draufsicht,

Fig. 5 einen Sprühdüsenträger mit in Reihe nebenein­ ander liegend angeordneten, verschwenkbaren Sprühdüsen in perspektivischer Ansicht, und

Fig. 6 einen Sprühdüsenträger mit außenseitig über seinen Umfang verteilten, linear beweglichen Sprühdüsen in perspektivischer Ansicht.

In Fig. 1 ist der Sprühdüsenträger 1 über eine Schnellwech­ selkupplung 2 an den Betätigungsarm 3 eines nicht näher dar­ gestellten Industrieroboters angeflanscht. In nutförmigen Ausnehmungen 22 haltert der Sprühdüsenträger 1 an seinem freien Ende vier über den Umfang verteilte, verschwenkbare Sprühdüsen 4, 5, 6 und 7, von denen sich die Sprühdüse 5 in ausgefahrener Arbeitsstellung und die Sprühdüsen 4, 6 und 7 in zurückgezogener Ruhestellung befinden. Die Sprühdüsen weisen hierbei unterschiedliche, an ihre jeweiligen Sprüh­ aufgaben angepaßte Formen auf. In Längsachse und bis zum freien Ende des Sprühdüsenträgers 1 verläuft die zentrale Zufuhrleitung 8 für das Korrosionsschutzmittel-Luft-Gemisch, auf der sich die jeweils in Arbeitsstellung einschwenkenden Sprühdüsen 4 bis 7 flüssigkeitsdicht aufsetzen lassen.

Die Sprühdüsen 4 bis 7 sind in einer die Längsachse des Sprühdüsenträgers enthaltenden Ebene verschwenkbar, wo­ durch sich insbesondere in Ruhestellung der Sprühdüsen eine besonders platzsparende Sprühdüsenanordnung ergibt, ohne daß die Sprühdüsen in gegenseitige Berührung miteinander kommen oder sich gegenseitig beim Klappvorgang behindern. Hier­ durch ist es ferner möglich, daß die Sprühdüsen in ausge­ klappter Arbeitsstellung auf das freie Ende der zentralen Zu­ fuhrleitung 8 in einfacher und für alle Sprühdüsen gleicher Weise aufsetzen. Die zentrale und am freien Ende des Sprüh­ düsenträgers 1 auslaufende Zufuhrleitung 8 ermöglicht ohne Verwendung spezieller Leitungen für jede Sprühdüse eine besonders kompakte und leichte Ausführung des Sprühdüsenträgers, was dem Bestreben entgegenkommt, die verfahrbaren Massen am Ende eines Industrieroboter-Betätigungsarmes möglichst gering zu halten. Mit Hilfe der Schnellwechselkupplung 2 kann der Sprüh­ düsenträger 1 in relativ kurzer Zeit gegen einen Träger mit andersartig ausgestalteten Sprühdüsen ausgetauscht werden, wobei gleichzeitig die Steuerluftleitungen für die pneumatischen Betätigungsorgane, die zentrale Zufuhrleitung für das Korrosionsschutz­ mittel-Luft-Gemisch und ggf. die Signalleitungen von Stellungssensoren getrennt werden müssen. Durch Wechsel des Sprühdüsenträgers ist es möglich, eine große Zahl verschiedenartiger Sprüh­ düsen mit einem einzigen Industrieroboter abzuarbeiten und somit auch unterschiedliche Karosserietypen zu konservieren.

Fig. 2 zeigt den in nicht näher dargestellter Weise am Sprüh­ düsenträger angelenkten pneumatischen Zylinder 9 mit der Zahn­ stange 10. Die Zahnstange 10 kämmt mit einem Ritzel 11, das seitlich am Anlenkelement 12 der Sprühdüse 4 befestigt ist. Die Sprühdüse 4 ist durch Betätigung des pneumatischen Zylin­ ders 9 um die Achse 13 zwischen der nicht dargestellten Ruhe­ stellung und der eingezeichneten Arbeitsstellung antreibbar. In Arbeitsstellung setzt die Sprühdüse 4 flüssigkeitsdicht auf das freie Ende der zentralen Zufuhrleitung 8 auf.

In Fig. 3 ist die Übertotpunkt-Spannvorrichtung 14 dar­ gestellt, die aus mehreren drehbeweglich miteinander, so­ wie mit der Sprühdüse 4 und dem freien Ende des Sprühdüsen­ trägers 1 verbundenen Hebelarmen 15 und 16 gebildet ist. In Arbeitsstellung der Sprühdüse 4 sind die Hebelarme 15 und 16 über ihre Strecklage hinaus geringfügig ausgelenkt, wodurch die Sprühdüse in dieser Lage fixiert und fest und flüssig­ keitsdicht auf das freie Ende der zentralen Zufuhrleitung 8 aufgepreßt wird. Die zwischen beiden Hebelarmen 15 und 16 befindliche Drehlagerstange 17 stützt sich hierbei an einem Sockel 18 ab, der zusätzlich mit einem Sensor 19 versehen ist. Dieser Sensor 19 gibt bei Anlage der Drehlagerstange 17 am Sockel 18 ein elektrisches Signal, das über die Signalleitung 20 bis zu einem in der zentralen Zufuhrleitung 8 eingebauten elektromagnetischen Verschlußventil 21 weitergeleitet wird.

Erst nach Ausschwenken der Hebelarme 15 und 16 in die Übertotpunktlage und somit erst bei flüssigkeitsdichtem Aufsetzen der Sprühdüse 4 auf die zentrale Zufuhrleitung 8 gibt der Sensor 19 das elektrische Signal zum Öffnen des elektromagnetischen Verschlußventiles 21. Hierdurch kann ver­ mieden werden, daß Korrosionsschutzmittel aufgrund einer fehlerhaft aufsitzenden Sprühdüse in unzulänglicher Weise versprüht und quasi vergeudet wird.

Fig. 4 zeigt das freie Ende des Sprühdüsenträgers 1, das An­ lenkelement 12 der Sprühdüse 4, das Ritzel 11, die Hebelarme 15 und 16, die Drehlagerstange 17 und den Sockel 18. Der nicht dargestellte Pneumatikzylinder zur Betätigung des Ritzels 11 kann platzsparend in der nutförmigen Ausnehmung 22 am freien Ende des Sprühdüsenträgers 1 untergebracht werden.

Fig. 5 zeigt den Sprühdüsenträger 1, die Pneumatikzylinder 9 mit den Zahnstangen 10, die Sprühdüsen 4 bis 7 mit den Anlenkelementen 12 und den mit den Zahnstangen 10 kämmenden Ritzeln 11, die Anschlußleitungen 23 für das Korrosions­ schutzmittel-Luft-Gemisch, den Elektroleitungsanschluß 24, den Pneumatikleitungsanschluß 25 und die Zentrier- und Halteeinrichtung 26. Die - wie zeichnerisch nicht näher dargestellt - am Sprühdüsenträger 1 schwenkbar angelenkten Sprühdüsen 4 bis 7 greifen nach Ausführung einer 180°- Schwenkbewegung mit ihren Einlaßstutzen 27 flüssigkeits­ dicht in die Auslaßöffnungen 28 der Korrsosionsschutzmittel- Luft-Gemisch-Zufuhr ein.

Durch die in Reihe nebeneinander liegende Anordnung der Sprühdüsen 4 bis 7 am Sprühdüsenträger 1 lassen sich eine größere Anzahl von Sprühdüsen am Sprühdüsenträger 1 an­ ordnen, als dies bei einer Verteilung der Sprühdüsen über den Außenumfang des Sprühdüsenträgers 1 möglich ist. Eine Begrenzung der Sprühdüsenanzahl ergibt sich hierbei beispielsweise durch das von dem Betätigungsarm des je­ weiligen Industrieroboters aufnehmbare Gesamtgewicht des Sprühdüsenträgers 1.

In Fig. 6 sind die Pneumatikzylinder 9 außenseitig über den Umfang des Sprühdüsenträgers 1 verteilt und mit innen hohl ausgebildeten Kolbenstangen 29 versehen. Die Sprüh­ düsen 4 und 5 sind in Verlängerung der Kolbenstangen­ achsen direkt an den Kolbenstangen 29 angeordnet. Die Zufuhr des Korrosionsschutzmittel-Luft-Gemisches zu den Sprühdüsen 4 und 5 erfolgt von den jeweiligen Anschluß­ leitungen 23 im Kupplungsbereich des Sprühdüsenträgers 1 ausgehend über Spiralschläuche 30 und durch die hohlen Kolbenstangen 29 hindurch. Wie in Fig. 5 ist über den Elektroleitungsanschluß 24, den Pneumatikleitungsanschluß 25 und die Zentrier- und Halteeinrichtung 26 ein rasches Ankuppeln des Sprühdüsenträgers 1 an den nicht dargestellten Betätigungsarm eines Industrieroboters möglich.

In Fig. 6 befindet sich die Sprühdüse 4 in ausgefahrener Arbeitsstellung und ist hierzu um die Weglänge S linear in Achsrichtung des Pneumatikzylinders ausgelängt. Die Ausführung einer linearen Zustellbewegung durch die Sprüh­ düsen ist insbesondere bei relativ kurzen Düsen vorteil­ haft. Anstelle einer Parallelanordnung der die Sprühdüsen halternden Pneumatikzylinder 9 wäre es auch denkbar, die Pneumatikzylinder an den Außenflächen eines Polyeders anzuordnen, wobei ihre Mittelachsen sich in einem Punkt schneiden oder windschief zueinander verlaufen könnten.

Claims (9)

1. Sprühdüsenträger zum automatisierten Beschichten von Hohlräumen einer Kraftfahrzeug-Karosserie mit Korrosions­ schutzmitteln, welcher Sprühdüsenträger von einer Führungs­ vorrichtung gehaltert und an eine bestimmte Stelle der Kraftfahrzeug-Karosserie heranführbar ist, wobei eine Sprühdüse am Sprühdüsenträger beweglich angeordnet und zwischen einer zurückgezogenen Ruhestellung und einer aus­ gefahrenen Arbeitsstellung antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Sprühdüsen (4, 5, 6, 7) unterschiedlicher Bau­ art außenseitig am Sprühdüsenträger (1) beweglich ge­ lagert sind, und daß jede Düse (4, 5, 6, 7) einzeln zwischen ihrer Arbeitsstellung und ihrer zurückgezogenen Ruhestellung antreibbar ist.

2. Sprühdüsenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüsen (4, 5, 6, 7) am Sprühdüsenträger (1) verschwenkbar gelagert sind.

3. Sprühdüsenträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüsen (4, 5, 6, 7) in einer die Längsachse des Sprühdüsenträgers (1) enthaltenden Ebene verschwenk­ bar sind.

4. Sprühdüsenträger nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüsen (4, 5, 6, 7) außenseitig über den Umfang des Sprühdüsenträgers (1) verteilt sind.

5. Sprühdüsenträger nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüsen (4, 5, 6, 7) in Reihe nebeneinander liegend am Sprühdüsenträger (1) angeordnet sind.

6. Sprühdüsenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrleitung (8) für das Korrosionsschutzmittel- Luft-Gemisch im Sprühdüsenträger (1) bis zu dessem freien Ende verläuft, und daß die in Arbeitsstellung ausschwenkende Sprühdüse (4, 5, 6, 7) am freien Ende des Sprühdüsenträgers (1) flüssigkeitsdicht auf die Zufuhr­ leitung (8) für das Korossionsschutzmittel-Luft-Gemisch aufsetzbar ist.

7. Sprühdüsenträger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüsen (4, 5, 6, 7) mit einer Übertotpunkt- Spannvorrichtung (14) in Arbeitsstellung fixierbar sind.

8. Sprühdüsenträger nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprühdüsenträger (1) über eine Schnellwechsel­ kupplung (2) an die vorzugsweise als Industrieroboter ausgebildete Führungsvorrichtung ankuppelbar ist.

9. Sprühdüsenträger nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Zufuhrleitung (8) für das Korrosionsschutzmittel- Luft-Gemisch ein ansteuerbares Verschlußventil (21) auf­ weist, das - aufgrund einer Stellungsabtastung der Sprühdüsen (4, 5, 6, 7) - erst bei in Arbeitsstellung be­ findlichen Sprühdüsen (4, 5, 6, 7) öffnet.