DE3931658C1 - Car chassis rust-proofing nozzles - are held on indexing turret with chambers containing pistons and springs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sprühdüsenträger für Indu­ strieroboter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, wie er beispielsweise aus der DE 36 16 235 A1 als bekannt her­ vorgeht.

Der Sprühdüsenträger nach der DE 36 16 235 A1 weist meh­ rere außenseitig an ihm zugeordnete Sprühdüsen auf. Jede einzelne Sprühdüse ist zwischen ihrer Arbeitsstellung und ihrer zurückgezogenen Ruhestellung beweglich und antreib­ bar. Je nach baulicher Ausführungsform sind sie drehbar gehaltert oder teleskopartig axial ausfahrbar ausgestal­ tet. Pro Sprühdüse ist jeweils ein Antrieb vorgesehen, wodurch sich bei jeder Ausführungsform das für den gesam­ ten Sprühdüsenträger benötigte Bauvolumen erhöht. Weiter­ hin nimmt mit jedem einzubauenden Teil das Gewicht des Sprühdüsenträgers und damit die Belastung des Industrie­ roboters zu und die Fertigungskosten erhöhen sich, auf­ grund der komplizierten Konstruktion dieses Sprühdüsen­ trägers, ebenfalls.

Bei der Ausführungsform mit schwenkbaren Sprühdüsen er­ weist es sich ferner als nachteilig, daß bei der Steuerung des Industrieroboters der von den Sprühdüsen beim Schwenken überstrichene Raum berücksichtigt werden muß. Dadurch ist es beispielweise bei engen Hohlräumen notwen­ dig, den Sprühdüsenträger aus der Karosserie herauszufüh­ ren, um die Sprühdüsen zu wechseln. Die für eine solche Funktion benötigte Zeit steigert die Kosten der Bearbei­ tung.

Die Querschnittsfläche der Ausführungsform mit außenseitig angeordneten und mittels gleichfalls außenseitig ange­ brachten Antriebsvorrichtungen teleskopartig axial beweg­ baren Sprühdüsen ist gleichfalls unnötig groß. Ferner ist die koordinatenabhängige Steuerung der einzelnen Sprüh­ düsen, da sie bezüglich des axialen Mittelpunktes des Sprühdüsenträgers unterschiedlich liegen, kompliziert. Daraus können sich im Zusammenwirken mit anderen Fehler­ größen Mängel bei der Bearbeitung ergeben, die sogar bis zur Beschädigung der zu bearbeitenden Karosserie führen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäß zugrundegelegten Sprühdüsenträger dahinge­ hend weiterzuentwickeln, daß er leichter ist und daß er fertigungstechnisch einfacher und billiger zu produzieren, sowie steuerungstechnisch leichter zu handhaben ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Der erfindungsgemäße Sprühdüsenträger weist als einziges drehbares Teil einen einfach und leicht herzustellenden Revolverkopf auf. Bei einer Drehung des Revolverkopfes wird nur der von ihm bereits eingenommene Raum über­ strichen, weshalb sich bezüglich eines Sprühdüsenwechsels keine steuerungstechnischen Probleme ergeben. Die jeweils zum Einsatz gelangende Sprühdüse ist bei ruhendem Robo­ terarm stets an derselben geometrischen Position, wie die vorherige. Dadurch ist auch der Steuerungsaufwand in die­ sem Fall geringer, was sich mit dem zuvorgenannten Punkt zu einem Senken der Bearbeitungszeit addiert, da der In­ dustrieroboter schneller verfahren werden kann. Ferner ist der Revolverkopf wegen seiner wenigen Einzelteile einfach und mit geringen räumlichen Maßen produzierbar, wodurch die Stückkosten für den Sprühdüsenträger und auch sein Gewicht gesenkt werden kann. Wegen der Gewichtsreduzierung ist der Industrieroboter nicht mehr so belastet und die Reproduzierbarkeit der koordinatenabhängigen Bewegung des Roboterarms verbessert sich.

Weitere sinnvolle Ausgestaltungen, deren Vorteile anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben werden, sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Ein Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Sprühdüsenträger im Längsschnitt und

Fig. 2 den Sprühdüsenträger nach Fig. 1 im Quer­ schnitt.

Der Sprühdüsenträger nach Fig. 1 und 2 weist einen um eine Drehachse 5 drehbaren Revolverkopf 4 auf, dem ein moto­ rischer Antrieb 8 zugeordnet ist und in dessen Kammern 3 axial bewegbare und von einem Korrosionsschutzmittel durchströmbare Sprühdüsen 1, 1′ angeordnet sind. An der ausströmseitigen Fläche des Revolverkopfes 4 ist jeder Sprühdüse 1, 1′ eine Ausfahröffnung zugeordnet. Die lichte Weite jeder Ausfahröffnung entspricht jeweils nahezu dem Außendurchmesser der ihr zugeordneten und durch sie hin­ durchfahrbaren Sprühdüse 1, 1′. Auf der zuströmseitigen Fläche des Revolverkopfes 4 ist eine Prallplatte 12 ange­ ordnet, die pro Sprühdüse 1, 1′ eine Bohrung mit einer lichten Weite aufweist, die nahezu dem Außendurchmesser eines durch diese Bohrung axial hindurch bewegbaren Zwi­ schenrohres 7 entspricht. Es ist auch möglich, wenn die Prallplatte 12 relativ zu dem Revolverkopf 4 um die Dreh­ achse 5 drehbar ist, nur eine Bohrung, die dann gleich­ achsig zu dem Zwischenrohr 7 angeordnet sein muß, vorzu­ sehen. Die Sprühdüsen 1, 1′ sind zuströmseitig mit einem Prallring 16 versehen, dessen Außendurchmesser größer als der des sonstigen Außendurchmessers der Sprühdüsen 1, 1′ und größer als die lichte Weite der der Sprühdüse 1, 1′ zugeordneten Bohrung der Prallplatte 12 ist. Zwischen dem Prallring 16 und der Ausfahröffnung ist um die Sprühdüsen 1, 1′ herum eine Feder 9 angeordnet. Die Prallringe 16 sind mit jeweils einem radial ausgerichteten Gleitbolzen 11 versehen, der in einen ihm zugeordneten, im Umfang des Revolverkopfes 4 angeordneten sowie axial ausgerichteten Führungsschlitz 15 ragt. Dadurch ist eine Drehung einer Sprühdüse 1, 1′ um ihre eigene Längsachse unterbunden.

Ferner weist der Sprühdüsenträger einen einzigen Vor­ schubzylinder 6 mit einem ihm zugeordneten Stößel 18 auf. Der Stößel 18 ist über ein starres Koppelglied 17 mit dem Zwischenrohr 7 verbunden. Das Zwischenrohr 7 weist an seinem zuströmseitigen Ende eine feste Verbindung mit ei­ ner das Korrosionsschutzmittel befördernden Zufuhrleitung 2 und an seinem anderen, ausströmseitigen Ende eine mit den Sprühdüsen 1, 1′ dichtend und leicht lösbare Verbin­ dung auf. Der Vorschubzylinder 6 und der Revolverkopf 4 sind, bis auf die notwendigen Durchbrüche für den Stößel 18, für eine in Bereitstellungs-Position befindliche Sprühdüse 1, 1′, für eine Antriebsachse des motorischen Antriebs 8 und für das Zwischenrohr 7, vollständig ver­ kapselt aufgebaut. Die Verkapselung 10 ist dabei haupt­ sächlich als Schmutzschutz vorgesehen.

Weiterhin weist das ausströmseitige Teil der Verkapselung 10 auf der dem Revolverkopf 4 zugewandten Seite eine kon­ zentrisch zur Drehachse 5 angeordnete Ringnut 14 auf. In die Ringnut 14 ragen bereichsweise die ausströmseitigen Enden der in die Kammern 3 in ihre Ruhestellung zurückgezogenen Sprühdüsen 1′. Die Ringnut 14 dient im Zusammenwirken mit den in den Kammern 3 zurückgezogenen Sprühdüsen 1′ zur Führung des Revolverkopfes 4 bei der Drehung im seine Drehachse 5.

Der funktionelle Zusammenhang dieses Ausführungsbeispieles ist dabei wie folgt: Die zur Hohlraumkonservierung eines bestimmten Hohlraumes benötigte Sprühdüse 1, 1′ wird durch Drehung des Revolverkopfes 4 mittels des motorischen An­ triebs 8 in die Bereitstellungs-Position gedreht. Die Be­ reitstellungs-Position ist dadurch definiert, daß die Sprühdüse 1, 1′ in ihre Kammer 3 axial gleichachsig vor dem Zwischenrohr 7 angeordnet ist. Sinnvollerweise wird der Revolverkopf 4, wenn sich eine der Sprühdüsen 1, 1′ in Bereitstellungs-Position befindet, verrastet. Die Verrastung kann dadurch realisiert werden, daß in der zu­ fuhrseitigen Seite der Verkapselung 10 eine federbelastete Kugel angeordnet ist, die bei Erreichen der Bereitstel­ lungsposition einer Sprühdüse 1, 1′ in eine ihr gegen­ überliegende und in der Prallplatte 12 angeordnete Kerbung einrastet.

Ist der Revolverkopf 4 verrastet, bzw. hat eine Sprühdüse 1, 1′, die Bereitstellungs-Position erreicht, führt der Vorschubzylinder 6 das Zwischenrohr 7 in die Kammer 3 der Sprühdüse 1 ein. Nun wird zuerst das Zwischenrohr 7 mit der Sprühdüse 1 dichtend verbunden und anschließend die Sprühdüse 1 gegen die Federkraft der Feder 9 aus der Kam­ mer 3 in ihre Arbeitsstellung ausgefahren. Bei diesem Vorgang ist die Sprühdüse 1, bedingt durch den mit ihr verbundenen und in dem Führungsschlitz 15 geführten Gleitbolzen 11, gegen Verdrehungen gesichert. Verdrehungen der Sprühdüse um ihre Längsachse müssen ausgeschlossen sein, da die Sprühdüsen 1, 1′, um eine gute Hohlraumkon­ servierung bei fester Positionierung der Sprühdüsen zu gewährleisten, ein genau definiertes räumliches Zerstäu­ bungsprofil aufweisen müssen. Die Arbeitsstellung der Sprühdüse 1 ist erreicht, wenn der Gleitbolzen 11 an das ausströmseitige Ende des Führungsschlitzes 15 und/oder der Prallring 16 an eine Ausfahrbegrenzung 13 angelangt ist. Die Ausfahrbegrenzung 13 ist durch eine Querschnittsver­ änderung der Kammer 3 gebildet. Axial gleichliegend zu dem Führungsschlitz 15 entspricht die lichte Weite der Kammer 3 nahezu dem Außendurchmesser des Prallringes. Anschlie­ ßend veringert sich die lichte Weite über eine Stufe, die die Ausfahrbegrenzung 13 bildet, auf ein Maß, das etwas größer als der Außendurchmesser der Feder 9 ist. Idealer­ weise weist das ausströmseitige Ende des Führungsschlitzes 15 und/oder die Ausfahrbegrenzung 13 einen Detektor auf, der ein Drehen des Revolverkopfes 4 bei ausgefahrener Sprühdüse 1, z.B. durch eine zeitweilige Unterbrechung des motorischen Antriebes 8, verhindert. Die Sprühdüse 1 wird nun z.B. durch eine Öffnung in den zu konservierenden Hohlraum eingeführt und ein Ventil geöffnet. Das Korrosi­ onsschutzmittel strömt über die Zufuhrleitung 2 durch das Zwischenrohr 7 ein und anschließend aus der Sprühdüse 1 in den Hohlraum. Nach erfolgter Konservierung wird Preßluft durch die Sprühdüse geblasen, um sie zu reinigen. Der Vorschubzylinder 6 bewegt das Zwischenrohr 7 gegen die Strömungsrichtung aus der Kammer 3 heraus. Dabei wird die Sprühdüse 1 mittels der Feder 9 in die Kammer 3 in ihre Bereitstellungs-Position eingefahren. Damit das Einfahren der Sprühdüse 1 auf die Kammer 3 begrenzt ist, weist die zum Durchführen des Zwischenrohres 7 vorgesehene Bohrung der Prallplatte 12 eine lichte Weite auf, die kleiner ist als der Außendurchmesser des Prallrings 16. Ist die Be­ reitstellungs-Position wieder erreicht, kann ein neuer Arbeitszyklus beginnen.

Es ist noch anzumerken, daß der Sprühdüsenträger aus ein­ fach zu fertigenden Einzelteilen aufgebaut ist, womit sich die Fertigung solcher Sprühdüsenträger verbilligt.

Claims (3)

1. Sprühdüsenträger für Industrieroboter zum automatischen Beschichten von Hohlräumen einer Kraftfahrzeug-Karosserie mit Korrosionsschutzmittel, mit mehreren mittels Vor­ schubzylinder axial bewegbaren Sprühdüsen, die über we­ nigstens eine Zufuhrleitung von dem Korrosionsschutzmittel durchströmbar sind, gekennzeichnet durch folgende Kombination von Merkmalen:

• - der Sprühdüsenträger weist einen mittels eines moto­ rischen Antriebs (8) drehbaren Revolverkopf (4) auf, in dessen Kammern (3) die Sprühdüsen (1) axial beweg­ lich geführt sind,
• - die Sprühdüsen (1) sind mittels eines einzigen Vor­ schubzylinders (6) in den Kammern (3) des Revolver­ kopfes (4) aus- und mittels einer Feder (9) einfahr­ bar,
• - der Vorschubzylinder (6) steht nur mit derjenigen Sprühdüse (1) im Eingriff, die in eine Bereitstel­ lungs-Position gedreht ist und
• - die Zufuhrleitung (2) ist an einem Zwischenrohr (7) angeordnet, das mit dem Vorschubzylinder (6) fest und mit dem zuströmseitigen Ende der in Bereitstellungs- Position gedrehten Sprühdüse (1) dichtend und leicht lösbar verbunden ist.

2. Sprühdüsenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Revolverkopf (4) und der Vorschubzylinder (6) gemeinsam zumindest an ihrem Außenumfang von einem Gehäuse (Verkapselung 10) umgeben sind.

3. Sprühdüsenträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkapselung (10) im Bereich ihrer Stirnseiten Durch­ brüche für das Zwischenrohr (7), für die in Bereitstellungs- Position gedrehte Sprühdüse (1), für einen Stößel (18) des Vorschubzylinders (6) und für eine Antriebsachse des elektro­ motorischen Antriebs (8) aufweist.