DE4000754A1 - Verfahren zum entfernen erhaerteten auftragsmaterials von betriebsmitteln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Betrachtet man den bevorzugten Einsatzfall der Erfindung, nämlich das Entfernen er­ härteten Lacks von Skids für Kraftfahrzeugkarosserien in Lackiervorrichtungen, so macht die Erfindung des sich während des Lackiervorgangs (Spritzvorgangs) der Ka­ rosserien auf den Skids absetzenden und härtenden Lacks große Schwierigkeiten. Außer dem manuellen Entfernen des Lacks ist der Einsatz von Vorrichtungen bekannt, die mittels eines energiereichen Wasserstrahls das gesamte niedergeschlagene Lackvolumen gleichsam Bereich für Bereich zerstören und abtragen. Während das manuelle Entfernen des Lacks mit einem praktisch nicht vertretbaren Arbeitsaufwand verbunden ist, schafft das zuletzt beschriebene Verfahren Entsorgungsprobleme, da das entstandene Gemisch von Wasser und Lackpartikeln aufgefangen und aufgearbeitet werden muß. Dabei ist zu berücksichtigen, daß zur Zerkleinerung des gesamten niedergeschlagenen Lackvolumens eine große Energiemenge und damit auch eine große Wassermenge erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, das zum Abtragen auch auf relativ kompliziert geform­ ten Betriebsmitteln befindlicher Schichten von Auftragsmaterial mit relativ geringem Energieaufwand einsetzbar ist und das keine Entsorgungsprobleme erzeugt.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkma­ len des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Un­ teransprüche.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt also keine Zerkleinerung oder Zertrüm­ merung der jeweiligen Schicht aus Auftragsmaterial, sondern sie wird gleichsam groß­ stückig abgeschält, so daß die so entstehenden Stücke beispielsweise entweder unter der Wirkung der Schwerkraft oder mit Gebläseunterstützung sich von dem jeweiligen Betriebsmittel lösen. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet ferner die vorteilhafte Möglichkeit, die Trennstelle bzw. Trennebene zwischen zu entfernender Schicht einer­ seits und Betriebsmittel andererseits sehr genau zu definieren, so daß einerseits Be­ schädigungen des Betriebsmittels durch den energiereichen Strahl und andererseits ein Verbleib einer unerwünscht starken Schicht von Auftragsmaterial auf dem jeweiligen Betriebsmittel vermieden werden.

Gemäß den Unteransprüchen kann der Verlauf des Trennbereichs grundsätzlich auf zwei Wegen bestimmt werden: Nach Anspruch 2 erfolgt zunächst eine Speicherung der Kon­ tur des jeweiligen Betriebsmittels, und dann erfolgt eine Relativbewegung zwischen Strahlerzeuger und Betriebsmittel, wobei vorzugsweise der Strahlerzeuger entsprechend der gespeicherten Betriebsmittelkontur Bewegungen senkrecht zur Richtung dieser Re­ lativbewegung ausführt. Bei der in Anspruch 3 behandelten anderen Ausführungsform wird dagegen auf eine vorherige Speicherung der Betriebsmittelkontur verzichtet, und während einer Relativbewegung zwischen Strahlerzeuger und Betriebsmittel wird mittels eines Sensors, bevorzugt eines Ultraschallsensors, der Verlauf der Betriebsmittelkontur im Bereich des Strahls erfaßt; entsprechend den Sensorsignalen werden wiederum zur Richtung der Relativbewegung senkrechte Nachführbewegungen erzeugt, die bevorzugt der Strahlerzeuger ausführt.

An dieser Stelle sei bezüglich des Standes der Technik eingefügt, daß der Einsatz von Lasern zum Formgeben von Teilen aus schwer bearbeitbarem Material, wie Kunststoff- Verbundwerkstoffen, an sich aus der US-PS 46 25 093 bekannt ist. Zwar erfolgt auch dort der Materialabtrag nicht durch Zerkleinerung der abzutragenden Materialmenge, sondern durch Schneiden mittels mehrerer, unterschiedlich ausgerichteter Laserstrah­ len, aber es handelt sich um ein echtes Formgebungsverfahren, während die Erfindung gleichsam die Reinigung von Betriebsmitteln von einem Auftragsmaterial betrifft, das sich von dem Material der Betriebsmittel unterscheidet.

Zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens werden im folgenden an­ hand der Zeichnung erläutert, deren Figuren zwei Ausführungsbeispiele von Einrichtun­ gen zur Durchführung des Verfahrens wiedergeben.

Betrachtet man zunächst Fig. 1, so erkennt man bei 1 einen in diesem Ausführungs­ beispiel ortsfesten Maschinenständer, der an dem Ausleger 2 den Laserstrahlerzeuger 3 trägt; dieser ist so ausgerichtet, daß der Laserstrahl in der Zeichenebene horizontal verläuft.

Der von Auftragsmaterial 4 zu reinigende Skid 5 ist in einer genau definierten Höhen­ lage in dem senkrecht zur Zeichenebene auf dem Führungsfundament 6 verfahrbaren Reinigungstisch 7 gelagert. Zu diesem Zweck können nicht dargestellte, da jedem Fach­ mann bekannte, Höhenverstelleinrichtungen mit Pratzen oder dergleichen zwischen Skid 5 und Reinigungstisch 7 vorgesehen sein.

Ist auf diese Weise der zu reinigende Skid in die durch die Höhe des Strahlerzeugers 3 vorbestimmte Höhenlage gebracht worden, wird der Skid 5 mit dem Reinigungstisch 7 senkrecht zur Zeichenebene und senkrecht zur Richtung des Laserstrahls verfahren, so daß der Laserstrahl den Skid 5 beispielsweise in einem Abstand von wenigen zehntel Millimetern überstreicht und das Auftragsmaterial 4 praktisch vollständig abtrennt.

Sofern der Skid 5 nicht, wie in Fig. 1 angenommen, eine ebene, mit Auftragsmaterial bedeckte Oberfläche besitzt, wird in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zunächst ohne Erzeugung eines Laserstrahls während einer Relativbewegung zwischen Skid und Strahlerzeuger der Verlauf der Kontur des Skids mittels eines Sensors abgetastet und gespeichert; beim anschließenden eigentlichen Reinigungsvorgang erfolgt wiederum die Relativbewegung zwischen Skid 5 und Strahlerzeuger 3 senkrecht zur Zeichenebene, wobei aber entsprechend dem gespeicherten Konturverlauf des Skids 5 während dieser Relativbewegung senkrechte Relativbewegungen zwischen Skid 5 und Strahlerzeuger 3 ausgeführt werden. Zweckmäßigerweise ist dazu dem Ausleger 2 ein über den Speicher ansteuerbarer Antrieb zugeordnet, der die Höhenverstellung des Auslegers 2 bewirkt.

Während in der Ausführungsform nach Fig. 1 in ihrer zuletzt erläuterten Ausbildung Abtastvorgang und Reinigungsvorgang zeitlich aufeinanderfolgen und zusätzlich eine Speicherung der Skidkontur vorgenommen wird, sieht die Ausführungsform nach Fig. 2 eine Zusammenfassung von Abtastvorgang und Reinigungsvorgang während einer senk­ recht zur Zeichenebene erfolgenden Relativbewegung zwischen Skid 20 und Strahlerzeu­ ger 21 vor. Auch hier geht es darum, auf den Skid 20 während der Bearbeitung eines nicht dargestellten Werkstücks, beispielsweise während des Lackierens einer Kraftfahr­ zeugkarosserie, gelangtes Auftragsmaterial 22 zu entfernen. Der Skid 20 ist längs bo­ denfester Schienen 23 senkrecht zur Zeichenebene verfahrbar. Der den Strahlerzeuger 21 tragende Auslegerarm 24 ist mit dem Ultraschallsensor 25 bestückt, der laufend die Höhe der Oberfläche des Skids 20 während der Verfahrbewegung desselben erfaßt, also gleichsam den Konturverlauf des Skids 20 am Ort des Laserstrahls abtastet. Die Aus­ gangssignale des Sensors 25 werden in an sich bekannter Weise in Höhenverstellsignale für den Auslegerarm 24 und damit den Strahlerzeuger 21 umgesetzt. Bei 26 ist ein Elek­ tromotor zur Höhenverstellung des Auslegerarms 24 im Maschinenständer 27 angedeutet.

Während in den figürlich dargestellten Ausführungsbeispielen eine Verfahrbewegung des zu reinigenden Betriebsmittels und eine Höhenverstellbarkeit des Strahlerzeugers ange­ nommen wurde, ist es verständlicherweise prinzipiell auch möglich, den Strahlerzeuger relativ zum feststehenden Betriebsmittel zu verfahren und/oder den Strahlerzeuger hö­ henfest anzuordnen, dagegen das Betriebsmittel jeweils in die erforderliche Höhenlage zu bringen.

Weiterhin kann es zweckmäßig sein, das zu reinigende Betriebsmittel mit seiner das Auftragsmittel tragenden Fläche nicht nach oben weisend, sondern beispielsweise schräg anzuordnen, so daß das abgeschälte Auftragsmittel unter dem Einfluß der Schwerkraft von dem Betriebsmittel abfällt.

Mit der Erfindung ist demgemäß ein gattungsgemäßes Verfahren geschaffen, das mit ge­ ringem Energie- und Geräteaufwand ohne Hervorrufen von Entsorgungsproblemen ein definiertes Entfernen von Auftragsmaterial vorzunehmen gestattet.

Claims (6)

1. Verfahren zum Entfernen erhärteten Auftragsmaterials von Betriebsmitteln, insbeson­ dere Lack von Bestandteilen einer Lackiervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftragsmaterial (4) mittels eines energiereichen Strahles nach Art eines Laser­ strahles unter Führung desselben entsprechend der Betriebsmittelkontur abgeschält wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Kontur des jeweiligen Betriebsmittels (5) gespeichert wird, Betriebsmittel (5) und Strahl in eine vorgegebene Ausgangslage relativ zueinander gebracht werden und dann eine Rela­ tivbewegung zwischen beiden entsprechend der gespeicherten Betriebsmittelkontur erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Betriebsmittel (20) und Strahl in einer vorgegebene Ausgangslage relativ zueinander gebracht werden, daß während einer linearen Relativbewegung zwischen beiden der Verlauf der Betriebs­ mittelkontur im Bereich des jeweiligen Ortes des Strahles mittels eines Sensors (25) ermittelt und der linearen Relativbewegung im wesentlichen senkrecht zu ihr gerich­ tete, unter Verwendung der Signale des Sensors (25) gewonnene Nachführbewegun­ gen überlagert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strahlerzeuger (3) mittels eines programmierten Handhabungsautomaten (1, 2) relativ zu dem jewei­ ligen Betriebsmittel (5) bewegt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch Verwendung eines Ultra­ schallsensors (25).

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer aus eine linea­ ren Verfahrbewegung und zu ihr im wesentlichen senkrechten Nachführbewegungen zusammengesetzten Relativbewegung das jeweilige Betriebsmittel (20) die lineare Verfahrbewegung und der Handhabungsautomat mit dem Strahlerzeuger (21) die Nach­ führbewegungen ausführt.