DE4206999C2 - Auftragsgerät für Medien wie Kleber, Dichtmasse etc. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Auftragsgerät, mit dem ein Medium wie Kleber, Dichtmasse etc. auf ein Werkstück auftragbar ist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei dem Auftragsgerät handelt es sich vorzugsweise um ein frei programmierbares Gerät, das sich entlang einer vorgegebenen, programmierten Bahn über einem Werkstück bewegt, auf welches das Medium aufzutragen ist. Das Auftragsgerät kann jedoch auch sta­ tionär angeordnet sein, wobei dann das Werkstück entsprechend bewegt wird, damit das Medium auf vorbestimmte Weise aufgetragen wird.

Ein typisches Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Auftrags­ gerätes ist das Aufbringen von Kleber auf Windschutzscheiben von Kraftfahrzeugen. Hierbei liegt die Auftragsdüse, aus der der Kleber austritt, mit einem gewissen Anpreßdruck auf der Wind­ schutzscheibe auf und beschreibt eine Umlaufbahn um den Randbe­ reich der Windschutzscheibe, um diesen mit dem Kleber zu ver­ sehen.

Die heutzutage verwendeten Windschutzscheiben haben konvexe oder konkave Wölbungen, denen die aufliegend Auftragsdüse folgen muß, wobei auch noch Fertigungstoleranzen hinzukommen, die weitere Abweichungen in vertikaler Richtung zur Folge haben können.

Damit die Auftragsdüse im Verlaufe eines Auftragszyklus die erforderliche Vertikalbewegung ausführen kann, ist es bekannt, die vertikal beweglich geführte Auftragsdüse mittels einer Schraubenfeder am Auftragsgerät zu lagern. Nachteilig ist hier­ bei, daß sich bei Auslenkung der Auftragsdüse der Druck ändert, mit dem diese auf der Windschutzscheibe aufliegt, was dazu führen kann, daß die Scheibe verkratzt wird. Im verstärkten Maße tritt diese optische Beeinträchtigung der Windschutzscheibe ein, wenn ihr Randbereich mit Keramikmasse im Siebdruckverfahren beschichtet ist, da diese Keramikmasse äußerst empfindlich gegen Kratzspuren ist.

Ein weiteres typisches Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Auftragsgerätes ist das Aufbringen von Dichtungsmasse zum Aus­ gleich nicht paßgerechter Flächen. Hierbei muß die Dichtmasse mit Druck auf das Werkstück aufgetragen werden, um den notwendi­ gen Kontakt zum Untergrund zu schaffen, der z. B. aus einem geölten Blech bestehen kann. Auch hierbei tritt bei den herkömm­ lichen Auftragsgeräten wiederum das Problem auf, daß diese die Dichtungsmasse nicht mit gleichbleibendem Druck auftragen kön­ nen, wobei hinzukommt, daß dieser Druck auch nicht auf dies gewünschte Größe einstellbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Auftragsgerät der betrachteten Art so weiter zu entwickeln, daß dieses ein Medium wie Kleber, Dichtmasse etc. auf ein unebenes Werkstück mit im wesentlichen konstantem Anpreßdruck aufträgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ge­ kennzeichnet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Kolben/Zylindereinheit als eine Druckluftfeder ausgebildet, die die Halterung mit der Auftragsdüse mit einem konstanten Druck nach oben beaufschlagt. Hierdurch wird erreicht, daß dem Eigengewicht des beweglichen Teils des Auftragsgerätes die aus der Druckluftbeaufschlagung resultierende Kraft entgegenwirkt, wodurch der Auflagedruck der Auftragsdüse verringert wird, was insbesondere bei sehr schnell arbeitenden Geräten vorteilhaft ist. Außerdem wird gewährlei­ stet, daß bei allen auftretenden Unebenheiten des Werkstücks, denen die Auftragsdüse aufgrund des Eigengewichts der Anordnung folgt, ein konstanter Auflagedruck herrscht.

Die Kolben/Zylindereinheit ist in der Weise ausgebildet, daß eine Zylinderkammer mit einer Ventileinrichtung versehen ist, die im Zusammenwirken mit einem Entlüftungsventil den Druck in dieser Zylinderkammer konstant hält, während die andere Zylin­ derkammer zur umgebenden Atmosphäre hin geöffnet ist. Wenn gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der Zylinder mit der Halterung der Auftragsdüse fest verbunden ist, ist die obere Zylinderkammer mit dieser Ventileinrichtung versehen, während die untere Zylinderkammer zur Atmosphäre hin geöffnet ist.

Durch geeignete Wahl des Luftdrucks wird daher erreicht, daß die Auftragsdüse mit einem gewünschten, vorbestimmten Druck auf dem Werkstück aufliegt. Dieser Druck, dessen Größe damit an den jeweiligen Anwendungsfall anpaßbar ist, bleibt bei allen auf­ tretenden Unebenheiten des Werkstücks, denen die Auftragsdüse folgt, konstant, so daß zuverlässig vermieden ist, daß Wind­ schutzscheiben beim Auftragsvorgang zerkratzt werden. Desglei­ chen ist zuverlässig verhindert, daß eine aufgetragene Dicht­ masse z. B. wegen unzureichender Auftragskraft aus der vorgesehe­ nen Auftragsbahn heraus verrutschen kann, wie dies bei geölten Blechen bisher nicht selten der Fall ist.

Die Auftragsdüse ist - wie oben erwähnt - bevorzugt an einer Halterung befestigt, die unter anderem ein Auslaßventil für das aufzutragende Medium und eine Zentriereinrichtung für die Auf­ tragsdüse enthalten kann. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Halterung mit dem Zylinder verbunden, der verschieblich geführt ist und einen stationären Kolben um­ schließt, der hierbei die obere und die untere Zylinderkammer begrenzt. Diese Zylinderkammern haben damit je nach Stellung der Auftragsdüse und damit des Zylinders eine veränderliche Größe.

Zweckmäßigerweise ist die Öffnung der unteren Zylinderkammer so abgedeckt, daß keine Fremdpartikel in die untere Zylinderkammer eintreten können.

Der Druck in der oberen Zylinderkammer liegt erfindungsgemäß im Bereich von 0,5 bis 2,0 bar und beträgt vorzugsweise etwa 0,7 bar.

Der ausgewählte Druck ist abhängig vom Gewicht des beweglichen, aufliegenden Teils des Auftragsgerätes bzw. des Roboterarms und der gewünschten Auflagekraft der Auftragsdüse, die somit bei dem erfindungsgemäßen Auftragsgerät einstellbar ist.

Der Roboterarm bzw. Auftragsarm des erfindungsgemäßen Gerätes hat zweckmäßigerweise einen oberen Flansch, der seinerseits an einem Flansch des anderen Geräteteils bzw. Roboters befestigt ist. An diesem oberen Flansch des Roboterarms ist zweckmäßiger­ weise die Kolbenstange des Kolbens in vertikaler Ausrichtung angesetzt. Mit Vorteil ist ferner vorgesehen, daß zwei vonein­ ander beabstandete, ebenfalls vertikale Führungsstangen an dem Flansch befestigt sind, die der Führung des Zylinders dienen.

Obwohl es bevorzugt ist, daß die Auftragsdüse von einer pneuma­ tischen Feder gehalten ist, liegt es im Rahmen der Erfindung, daß die Druckbeaufschlagung hydraulisch erfolgen kann.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfol­ genden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des die Auftragsdüse haltenden Arms eines erfindungsgemäßen Auftragsgerätes und

Fig. 2 eine Stirnansicht des Arms gemäß Fig. 1.

Wie die Figuren zeigen, ist eine Auftragsdüse 1 am unteren Ende einer allgemein mit 2 bezeichneten Halterung eines Roboter­ arms 3 angeordnet. Die Halterung 2 beinhaltet ein mit der Auftragsdüse 1 verbundenes, nicht dargestelltes Auslaßventil für das aus der Auftragsdüse 1 auszubringende Medium, wobei in den Figuren die Verbindung zu der Mediumquelle ebenfalls nicht dargestellt ist. An der Halterung 2 ist eine Zentrier­ einrichtung 4 für die Auftragsdüse 1 angeordnet.

Die Halterung 2 ist an einem Zylinder 5 angesetzt, der einen stationären Kolben 6 umschließt, der den Innenraum des Zy­ linders 5 in eine obere Zylinderkammer 7 und eine untere Zylinderkammer 8 unterteilt. Der Kolben 6 ist über eine Kolben­ stange 9 an einem oberen Flansch 10 des Roboterarms 3 ange­ setzt, wobei der Flansch 10 seinerseits an einem nicht dar­ gestellten Gegenflansch des erfindungsgemäßen Auftragsgerätes angebracht ist.

In die obere Zylinderkammer 7 mündet eine Ventilanordnung 11 mit einem Luftanschluß 12, der mit einer nicht dargestellten Druckluftquelle in Verbindung steht, und einem Entlüftungs­ ventil 13. Die untere Zylinderkammer 8 steht über eine Öff­ nung 14 mit der umgebenden Atmosphäre in Verbindung.

Wie Fig. 2 zeigt, ist der Zylinder 5 an einem Rahmen 15 gehalten, der seinerseits verschieblich auf zwei vertikalen Stangen 16 geführt ist, die ebenso wie die Kolbenstange 9 an dem oberen Flansch 10 befestigt sind.

Im Betriebszustand des Auftragsgerätes wird Druckluft mit einem vorbestimmten ausgewählten Druck durch die Ventil­ anordnung 11 in die oberen Zylinderkammer 7 eingeführt, die den Zylinder 5 mit dem diesen haltenden Rahmen 15 sowie die Halterung 2 mit der daran befestigten Auftragsdüse 1 nach oben beaufschlagt, wodurch das Eigengewicht dieses beweglichen Teils des Auftragsgerätes in dem gewünschten Ausmaß reduziert wird. Die Auftragsdüse 1 liegt mit der resultierenden Vertikal­ kraft auf einem nicht dargestellten Werkstück, beispielsweise einer Windschutzscheibe auf. Wenn die Auftragsdüse 1 eine vorprogrammierte Bahn beispielsweise entlang des Randbereichs der Windschutzscheibe abfährt und dabei nach oben bewegt wird, vergrößert sich das Volumen der oberen Zylinderkammer 7, wo­ bei gleichzeitig Druckluft in diese Zylinderkammer 7 einge­ führt wird, deren Innendruck somit konstant bleibt. Gleich­ zeitig verringert sich das Volumen der unteren Zylinderkammer 8, wobei Luft durch die Öffnung 14 entweicht, so daß die un­ tere Zylinderkammer 8 drucklos bleibt.

Bewegt sich die Auftragsdüse 1 im Verlaufe ihrer Auftrags­ bahn vertikal abwärts, verringert sich das Volumen der oberen Zylinderkammer 7 unter gleichzeitiger Druckentlastung, indem aus dem Entlüftungsventil 13 soviel Druckluft austritt, daß der Innendruck in der oberen Zylinderkammer 7 konstant bleibt. Hierbei tritt durch die Öffnung 14 Luft in die untere Zylinderkammer 8 ein, die - wie gesagt - stets drucklos ist.

Die pneumatische Federung der Auftragsdüse 1 bewirkt, daß die Auftragsdüse 1 stets mit gleichbleibender Kraft - unge­ achtet ihrer vertikalen Position - auf dem Werkstück aufliegt, so daß durch geeignete Wahl der Auflagerkraft zuverlässig verhindert werden kann, daß beim Auftragen eines Klebers auf eine Windschutzscheibe das Scheibenglas zerkratzt wird.

Claims (6)

1. Auftragsgerät, mit dem ein Medium wie Kleber, Dichtmasse etc. auf ein Werkstück auftragbar ist, mit einer Auftragsdüse, die an einer Halterung befestigt ist, die an einem Roboterarm mittels einer pneumatischen Kolben/Zylindereinrichtung vertikal beweg­ lich geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kammer (7) des Zylinders (5) mit einer Ventileinrich­ tung (11) versehen ist, die mit einer Druckluftquelle verbunden ist, die bei einer Vergrößerung des Volumens der Zylinderkammer (7) Druckluft in diese zuführt, wobei die Ventileinrichtung (11) ein Entlüftungsventil (13) aufweist, welches bei einer Verklei­ nerung des Volumens der Zylinderkammer (7) entsprechend Druck­ luft entweichen läßt, und daß die andere Zylinderkammer (8) zur umgebenden Atmosphäre hin geöffnet ist, so daß die Halterung (2) derart nach oben beaufschlagbar ist, daß die Auftragsdüse (1) während eines Auftragszyklus mit im wesentlichen konstantem Druck auf dem Werkstück aufliegt.

2. Auftragsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (2) mit einem Zylinder (5) verbunden ist, der vertikal verschieblich geführt ist und in dem ein stationärer Kolben (6) sitzt, der eine obere und untere Zylinderkammer (7, 8) begrenzt.

3. Auftragsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Zylinderkammer (7) mit der Ventileinrichtung (11) versehen ist.

4. Auftragsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in der oberen Zylinderkam­ mer (7) auf eine Größe von 0,5 bis 2,0 bar, vorzugsweise auf etwa 0,7 bar eingestellt wird.

5. Auftragsgerät nach einem dem Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (9) an einem oberen Flansch (10) eingesetzt ist, der seinerseits an einem Roboter­ flansch befestigt ist.

6. Auftragsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (5) verschieblich entlang zwei voneinander beabstandeten, vertikalen Führungsstan­ gen (16) geführt ist, die ebenfalls an dem oberen Flansch (10) angesetzt sind.