DE4238518C1 - Einrichtung zum automatisierten, robotergeführten Polieren von Kraftfahrzeugen - Google Patents
Einrichtung zum automatisierten, robotergeführten Polieren von KraftfahrzeugenInfo
- Publication number
- DE4238518C1 DE4238518C1 DE19924238518 DE4238518A DE4238518C1 DE 4238518 C1 DE4238518 C1 DE 4238518C1 DE 19924238518 DE19924238518 DE 19924238518 DE 4238518 A DE4238518 A DE 4238518A DE 4238518 C1 DE4238518 C1 DE 4238518C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- polishing
- roller
- industrial robot
- washing
- foam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D13/00—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor
- B24D13/02—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by their periphery
- B24D13/04—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by their periphery comprising a plurality of flaps or strips arranged around the axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B27/00—Other grinding machines or devices
- B24B27/033—Other grinding machines or devices for grinding a surface for cleaning purposes, e.g. for descaling or for grinding off flaws in the surface
- B24B27/04—Grinding machines or devices in which the grinding tool is supported on a swinging arm
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B29/00—Machines or devices for polishing surfaces on work by means of tools made of soft or flexible material with or without the application of solid or liquid polishing agents
- B24B29/02—Machines or devices for polishing surfaces on work by means of tools made of soft or flexible material with or without the application of solid or liquid polishing agents designed for particular workpieces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60S3/00—Vehicle cleaning apparatus not integral with vehicles
- B60S3/002—Vehicle drying apparatus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60S3/00—Vehicle cleaning apparatus not integral with vehicles
- B60S3/04—Vehicle cleaning apparatus not integral with vehicles for exteriors of land vehicles
- B60S3/06—Vehicle cleaning apparatus not integral with vehicles for exteriors of land vehicles with rotary bodies contacting the vehicle
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum automatisierten, ro
botergeführten Polieren der lackierten Oberfläche von Kraftfahr
zeug-Karosserien nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie sie
beispielsweise aus der JP 60-20849 A als bekannt hervorgeht.
Diese Druckschrift zeigt einen programmsteuerbaren Industrierobo
ter mit einer Einrichtung zum automatisierten Polieren lackierter Kraft
fahrzeug-Karosserien, wobei am Arbeitsglied eine rotierende, wäh
rend des Polierens mit ihrer Rotationsachse etwa parallel zur Ka
rosserieoberfläche ausgerichtete Polierwalze angebracht ist. Zwar
kann angenommen werden, daß die Polierwalze auswechselbar im Ro
boterwerkzeug gehaltert bzw. gelagert ist, jedoch deutet nichts
darauf hin, daß die Art der Halterung und Lagerung derart ausge
bildet ist, daß die Polierwalze selbsttätig vom Industrieroboter
an einer Wechselstation gewechselt werden kann. Die zum program
mierbaren Industrieroboter gehörige Steuerung ist mit einem zuvor
erstellten, abgespeicherten, bedarfsweise aufrufbaren, auf die
genaue Karosserieform des zu bearbeitenden Kraftfahrzeuges und
der der Polierwalze abgestimmten Bewegungsprogramm versehen, mit
dem das innerhalb des vom Industrieroboter bestreichbaren Arbeits
raumes bekannt aufgestellte Kraftfahrzeug gemäß einem bestimmten
Bewegungsmuster bearbeitbar ist, wobei die Oberfläche der rotie
renden Polierwalze der Karosserie-Kontur mit bestimmten Berüh
rungsdruck nachführbar ist. Die Druckschrift behandelt weniger
das bei manueller Arbeitsweise kräftezehrende Aufpolieren verwit
terter Lackflächen unter Verwendung von Polierpasten, als viel
mehr einen dort "Wasserpolieren" (water polishing) genannten Ar
beitsvorgang, bei dem eine wäßrige Polierflüssigkeit der Polier
walze auf deren lack-abgewandten Umfangsseite laufend zugesetzt
wird; und zwar wird die Zugabemenge an Polierflüssigkeit in Ab
hängigkeit von der Stellung der Rotationsachse der Polierwalze in
Relation zur Schwerkraftrichtung verändert. Aufgrund dieser Ar
beitsweise kann die bekannte Poliereinrichtung keine Hinweise auf
eine optimale Gestaltung der Polierwalze beim Aufpolieren von
verwitterten oder verkratzten Lacken geben, wenn mit pastösen
Poliermitteln gearbeitet wird.
Mit der Problematik, das manuell sehr anstrengende Aufpolieren
matt gewordener Lackflächen zu erleichtern, befaßt sich auch ein
Firmenprospekt "RAACEER" Contour Polisher einer US-Firma. Bei der
darin gezeigten Poliereinrichtung ist ein von Hand mittels sog.
Joy-Sticks steuerbarer Manipulator in Portalbauweise vorgesehen,
bei dem das Manipulator-Portal, ähnlich wie das Waschportal in
einer Auto-Waschbox, über das lagedefiniert aufgestellte, zu be
handelnde Fahrzeug wegfahrbar ist, wobei oben und an beiden Sei
ten des Fahrzeuges an die Karosserieoberfläche heranfahrbare Ar
beitsköpfe mit jeweils mehreren rotierenden Polierscheiben - die
Horizontal-Köpfe haben zwei, die Vertikal-Köpfe vier Polierschei
ben - in einer langsamen Hin- und Herbewegung über den jeweils
zugeordneten Oberflächenabschnitt hinwegbewegt werden. Die Ar
beitsköpfe können nur entlang von geradlinigen Führungen parallel
zu sich selber im Raum verfahren werden. Eine kontrollierte
Schwenkbewegung der Arbeitsköpfe ist nicht möglich. Lediglich
eine gewisse Anpassung an eine Oberflächenneigung ist aufgrund
einer kardanischen Aufhängung der Arbeitsköpfe möglich. Die trans
latorische Feinbewegung der Arbeitsköpfe ist für jeden Arbeits
kopf gesondert von dem mit dem Portal mit fahrenden Bediener des
Gerätes mittel jeweils eines Joy-Sticks manuell vorgebbar. Der
Anpreßdruck der von oben herab zustellbaren Arbeitsköpfe für die
Horizontalflächen ist durch das nur zum Teil durch ein Gegenge
wicht ausgeglichene Eigengewicht dieser Arbeitsköpfe, also durch
Schwerkraft bestimmt. Der Anpreßdruck der vertikalen Arbeitsköpfe
ist jeweils durch Federkraft und eine mehr oder weniger starke
Annäherung an die Vertikalflächen der Karosserie vorgebbar. Nach
dem eine Möglichkeit zum Zuführen von flüssigem Poliermittel zu
den Arbeitsköpfen während des Polierens nicht vorgesehen ist, muß
dieses vor Beginn des Poliervorganges vollständig auf die Karosse
rie aufgesprüht werden. Nachdem jedoch die in den üblichen Polier
mitteln verwendeten Lösungs- bzw. Verdünnungsmittel in der für
ein gründliches maschinelles Aufpolieren eines ganzen Fahrzeuges
erforderlichen Zeit verdunsten und die Poliermittel eintrocknen,
nachdem andererseits die üblichen Poliermittel ihre Polierwirkung
nur in feuchtem Zustand, nicht jedoch in eingetrockneter Form
entfalten, kann mit dem bekannten Gerät nur eine sehr kurze Po
liertätigkeit, d. h. solange das aufgetragene Poliermittel noch
nicht eingetrocknet ist, ausgeübt werden. Demgemäß können stark
matt gewordene oder mit sog. Waschriefen versehene Lackflächen
mit dem bekannten Gerät nicht wirksam behandelt oder aufpoliert
werden. Abgesehen davon zeigt sich beim Arbeiten mit dem Gerät,
daß die Polierscheiben aufgrund ihrer kreisenden Bewegung eine
auch beim manuellen Polieren zu beobachtende Wolkigkeit bzw. ei
nen sog. Diskuseffekt im Glanzbild der behandelten Lackoberfläche
hervorrufen. Darüberhinaus lassen sich an dem Gerät die Polier
scheiben nur schlecht reinigen und auch nur umständlich wechseln,
was für ein gutes und gründliches Polieren jedoch sehr hinderlich
ist. Beim Ansetzen der Polierköpfe an die Lackoberfläche kommt es
in einer gewissen Übergangsphase vom zunächst seitlichen Anschnä
beln bis zum vollständigen, satten Anliegen der Polierköpfe zu
einem heftigen, unkontrollierten Taumeln derselben, was u. U. zu
sichtbaren und unschönen Spuren im Glanzbild des behandelten Lackes
führen kann. Der Übergangsbereich von horizontalen zu verti
kalen Flächen ist mit dem bekannten Gerät praktisch nicht erreich
bar.
Die US-PS 2 215 692 zeigt eine Einrichtung zum maschinellen Be
seitigen von Fusseln, Staub oder anderen kleinen Fremdkörpern von
einer Fahrzeugkarosserie vor dem Einlaufen derselben in eine Lac
kierstrecke. Diese Einrichtung ist ebenfalls portalartig nach Art
eines Waschportals aufgebaut. Oben und an beiden Seiten ist je
weils eine taillierte weiche Kehrwalze vorgesehen, die an die Ka
rosserieoberfläche herangefahren werden kann. Anhaftende Fussel
u. dgl. werden von der durch das ortsfeste Portal hindurchge
schleppten Karosserie nach hinten abgestreift.
Die DE-OS 32 18 009 zeigt eine Walze zum abrasiven Einebnen einer
unerwünscht unebenen Struktur von noch neuen, also noch nicht gut
durchgehärteten Lackflächen, beispielsweise zum Glätten einer
sog. Orangenschalenstruktur. Die Walze enthält außer einer star
ren Nabe einen zweischichtigen Mantel mit einer härteren Außenla
ge aus einem Schaumstoff und einer darunterliegenden weicheren
Stützschicht. Der Außenlage wird bei der Bearbeitung der Lackflä
che laufend eine feine Schleifdispersion zugeführt. Weitere radi
al nachgiebige Schleif- oder Polierwalzen mit scheibenförmigem
Grundaufbau sind dem DE-GM 81 24 173.9 entnehmbar.
Ausgehend von dem gattungsgemäß zugrundegelegten Stand der Tech
nik ist es Aufgabe der Erfindung, diese Einrichtung zum automa
tisierten, robotergeführten Polieren der lackierten Oberfläche
von Kraftfahrzeug-Karosserien dahingehend zu verbessern, daß
auch stark matt gewordene oder verkratzte Lachflächen gleichmä
ßig, d. h. ohne "Diskuslinien" und ohne Wolkigkeit im erzeugten
Glanzbild in vorherbestimmbarer Zeit aufpoliert werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merk
male von Anspruch 1 gelöst. Dank des geschichteten Aufbaues der
Polierwalze mit Schaumstoffauflage, Wassersperre und weichem,
verdrehsteifen Walzenkern ist eine hohe Schmiegsamkeit und eine
gründliche Reinigungsmöglichkeit geschaffen. Dank der Ausführung
der Polierarbeit durch einen vielachsigen, programmsteuerbaren
Industrieroboter ist nicht nur die Poliertätigkeit selber, son
dern es sind auch zwischengeschaltete Waschvorgänge für die Po
lierwalze und erneute Poliermittelaufnahme darin ermöglicht. Au
ßerdem ist dadurch ein einfaches Anfahren einer Waschstation und
ggf. ein einfacher, selbsttätig durchführbarer Wechsel zu einem
anderen Polierwerkzeug ermöglicht. Aufgrund der walzenförmigen
Gestaltung der Polierwerkzeuge wird ein schönes und gleichmäßiges
Glanzbild des polierten Lackes hervorgerufen.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Polierein
richtung liegen in Folgendem:
- - Völlig selbsttätiges, also automatisiertes Arbeiten der Po liereinrichtung, abgesehen von dem Ein- und Ausfahren des Fahrzeuges in die bzw. aus der Behandlungsstation und der Eingabe des auf den jeweiligen Zustand des Fahrzeuges bezoge nen Polierprogrammes,
- - Robotergerechte Gestaltung der Polierwerkzeuge zum einerseits vorsichtigen andererseits aber gründlichen und rationellen Polieren matter Lackflächen,
- - einfacher und gleichmäßiger Auftrag von Poliermittel auf die Walze und Möglichkeit des Speicherns eines gewissen Vorrates darin, wie er für die Bearbeitung eines überschaubaren Flä chenabschnittes benötigt wird,
- - gute Speicherwirkung für Poliermittel und für abgetragene Partikel in der Schaumstoffauflage,
- - gleichmäßiger Poliermittelauftrag auf die Lackoberfläche beim Polieren,
- - gleichgroße Arbeitsgeschwindigkeit und gleiche Arbeitsrich tung an allen Punkten der Berührung der Walze auf der Karos serieoberfläche (im Gegensatz zu Poliertellern),
- - gute radiale Nachgiebigkeit zum Toleranzausgleich bei Lage abweichungen der Karosserieoberfläche gegenüber der program mierten Position,
- - gute Anschmiegbarkeit an Sicken, Kehlen und Kanten,
- - unkritisch beim Aufsetzen auf die Karosserie (im Gegensatz zu Poliertellern),
- - kein "Diskuseffekt" im Lackbild nach dem Polieren (im Gegen satz zu Poliertellern),
- - einfache und gründliche Möglichkeit eines robotergerechten Reinigens der Polierwalzen zwischen einzelnen Neu-Aufnahmen von Poliermittel auf die Polierwalzen,
- - einfacher, automatisierbarer und rascher Wechsel der Polier walzen zwischen den Arbeitsgängen Grob-Polieren, Fein-Polie ren und Glänzen, die mit unterschiedlichen Poliermitteln bzw. trocken und ohne Poliermittel (Glänzen) durchgeführt werden.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprü
chen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand eines
in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend
noch erläutert; dabei zeigen:
Fig. 1 einen mit einer Polierwalze bestückten, eine Fahrzeugka
rosserie bearbeitenden Industrieroboter,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Doppel-Waschstation
einschließlich Dosierstation für die beiden Polierwalzen
und daneben angeordnetem Ablagetisch für die Polierwerk
zeuge,
Fig. 3 eine Stirnansicht einer Polierwalze,
Fig. 4 einen Querschnitt durch die Waschstation für die Polier
walze und
Fig. 5 einen Querschnitt durch die Dosierstation.
In der Beschreibungseinleitung der vorliegenden Anmeldung und in
den Patentansprüchen ist der Begriff Poliermittel als übergeord
neter Sammelbegriff für unterschiedlich stark abrasiv wirkende
Poliermedien verwendet. In der nachfolgenden Beschreibung der
Polieranlage und deren Arbeitsablauf ist der Begriff "Poliermit
tel" jedoch im engeren Sinne als ein Mittel für das Feinpolieren
verwendet, wogegen "Polierpaste" ein grobes, abtragend wirkendes
Mittel für das Grobpolieren bezeichnen soll. Das solcherart ver
standene Poliermittel im engeren Sinne einerseits und die Polier
paste andererseits unterscheiden sich in der Art der in ihnen
enthaltenen Schleifkörnern, die unterschiedlich fein gekörnt sind
und/oder die, beispielsweise aufgrund unterschiedlicher Härte,
stärker bzw. weniger stark abrasiv wirken. Das Poliermittel und
die Polierpaste sind in der Regel auch jeweils auf einem unter
schiedlich beschaffenen Basismedium aufgebaut und/oder in einem
unterschiedlichen Lösungs- oder Verdünnungsmittel gelöst bzw.
suspendiert.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum
automatisierten, robotergeführten Polieren der lackierten aber
matt gewordenen Oberfläche von Kraftfahrzeug-Karosserien ist eine
zu behandelnde Kraftfahrzeug-Karosserie 1 innerhalb des Arbeits
raumes eines Industrieroboters 2 lagedefiniert aufgestellt. Der
Industrieroboter 2 ist auf Verfahrschienen parallel zur Längs
seite des Kraftfahrzeuges verfahrbar und kann auf diese Weise die
gesamte Oberfläche der Karosserie mindestens bis zur Längsmittel
linie hin erreichen. Für den Fall, daß nur ein Industrieroboter
in einer solchen Polieranlage aufgestellt ist, muß das Kraftfahr
zeug nach der Behandlung der einen Seite umgesetzt werden, damit
es auf der anderen Seite auch noch behandelt werden kann. Bei
Aufstellung von zwei Industrierobotern beiderseits neben dem
Kraftfahrzeug kann ein solches Umsetzen vermieden werden; beide
Fahrzeugseiten können dann gleichzeitig von den beiden jeweils
zugeordneten Industrierobotern behandelt werden. Bei der nachfol
genden Beschreibung ist zwar lediglich von einem Industrierobo
ter die Rede, jedoch können - wie gesagt - ohne weiteres auch
zwei Industrieroboter und zu jedem Industrieroboter die entspre
chenden Peripheriegeräte vorhanden sein.
Der Industrieroboter 2 weist einen Arbeitsarm 4 auf, dessen am
freien Ende angeordnetes Arbeitsglied 5 mindestens fünfachsig,
vorzugsweise sechsachsig beweglich ist. Die Steuerung des Indu
strieroboters ist mit einem zuvor erstellten, abgespeicherten und
bedarfsweise aufrufbaren Bewegungsprogramm versehen, welches auf
die genaue Karosserieform des zu bearbeitenden Kraftfahrzeuges
und auf die Abmessungen der verwendeten Polierwerkzeuge abge
stimmt ist. Für jeden Typ der zu bearbeitenden Kraftfahrzeuge muß
zuvor ein entsprechendes Bewegungsprogramm erstellt und abgespei
chert werden.
Am Arbeitsglied 5 des Arbeitsarmes 4 des Industrieroboters ist
auswechselbar ein rotierend antreibbares Polierwerkzeug ange
bracht, wobei diese in ihrer unterschiedlichen Ausgestaltung je
weils als Polierwalze 6 bzw. 6′ bzw. als weiteres Polierwerkzeug
13 zum Trockenpolieren ausgebildet sind. Während des Polierens
sind die Polierwerkzeuge mit ihrer Rotationsachse etwa parallel
zur Karosserieoberfläche ausgerichtet. Vom Arbeitsglied 5 des
Industrieroboters ragt ein nicht dargestellter Antriebszapfen ab,
der mit einer starr ausgebildeten Walzennabe 7 der Polierwerk
zeuge verkantungssicher sowie verdrehsteif selbsttätig zusammen
kuppelbar ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ragt der
Antriebszapfen quer vom Arbeitsarm 4 des Industrieroboters ab, so
daß die walzenartig ausgebildeten Polierwerkzeuge etwa mittig am
Ende des Arbeitsarmes angeordnet sind.
Wesentlich für ein gutes Polierergebnis ist die Gestaltung der
die Polierpaste bzw. das Poliermittel zur Anwendung bringenden
Polierwalzen 6 bzw. 6′. Diese weisen am Walzenumfang eine Auflage
9 aus einem offenporigen Schaumstoff mit einer bestimmten Lagen
stärke S auf. Der Durchmesser D der Polierwalzen beträgt etwa 250
bis 550 mm. Kleinere Walzen bieten zum einen nur ein unzulängli
ches Speichervolumen für Polierpaste bzw. Poliermittel und sind
wegen der starren Walzennabe 7 in radialer Hinsicht nicht weich
bzw. nachgiebig genug. Größere Walzendurchmesser wären mit Rück
sicht auf eine gute Erreichbarkeit auch konkaver Oberflächenbe
reiche unzweckmäßig. Die Länge der Polierwalzen entspricht in
grober Annäherung etwa dem Durchmesser D der Walzen. Der offen
porige Schaumstoff für die Auflage 9 ist hinsichtlich Werkstoff,
Porengröße und Schaumhärte so ausgewählt, daß er für das Polieren
geeignet ist. Hier bietet der Markt entsprechende Qualitäten an.
Die Schaumstoffauflage 9 ist nahtlos als rohrförmiges Gebilde aus
einem Block herausgeschnitten und auf der radial innenliegenden
Grenzfläche mit einer wasserundurchlässigen Sperrschicht 10 ver
sehen. Das bereits angesprochene Speichervolumen der gesamten am
Walzenumfang vorgesehenen Schaumstoffauflage 9 für Poliermedium
ist so groß, daß darin ein gewisses Quantum an Polierpaste bzw.
Poliermittel tropffrei aufgenommen werden kann. Die Sperrschicht
10 verhindert zum einen ein Ausweichen des aufgenommenen Polier
mediums radial nach innen und erlaubt andererseits auch ein gründ
liches Reinigen der Polierwalzen, worauf weiter unten noch näher
eingegangen werden soll. Dank der Roboterführung der Polierwalzen
kann ein größerer Oberflächenabschnitt der Karosserie mit einer
Poliermittelfüllung der Schaumstoffauflage bearbeitet werden, und
zwar kann bspw. ohne weiteres eine gesamte Motorhaube oder eine
gesamte Dachfläche mit einer Poliermittelfüllung gründlich bear
beitet werden. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß während der
Bearbeitung die Polierpaste bzw. das Poliermittel nicht eintrock
nen oder eindicken darf; vielmehr muß die Polierpaste bzw. das
Poliermittel fließfähig bleiben, damit sie die ihr zugedachte Po
liereigenschaft behält. Zu diesem Zweck ist - wie gesagt - ein
gewisses Speichervolumen für relativ dünnflüssige Polierpaste
bzw. Poliermittel erforderlich. Der offenporige Schaum nimmt im
übrigen nicht nur diese Mittel, sondern auch die abpolierten Lack
reste auf, die in der noch zu erläuternden Waschstation aus der
Schaumstoffauflage ausgewaschen werden können.
Die bereits erwähnte Walzennabe 7 der Polierwalze 6 bzw. 6′ ist
aus Metall; sie dient einer verkantungssicheren und verdrehstei
fen Zusammenkupplung der Polierwalze mit dem Antriebszapfen des
Industrieroboters. Der Durchmesser d der Walzennabe sollte mög
lichst klein sein, damit die Polierwalze im übrigen möglichst
nachgiebig gestaltet werden kann. Andererseits wird aus konstruk
tiven Gründen ein gewisser Mindestdurchmesser nicht unterschrit
ten werden können. Als Orientierung mag die Empfehlung gelten,
daß der Durchmesser d der Walzennabe höchstens etwa 50% des Au
ßendurchmessers D der Polierwalze entspricht.
Damit die Schaumstoffauflage 9 der Polierwalze die ihr zugedachte
Speicherfunktion für Polierpaste bzw. Poliermittel zum einen bzw.
für Lackabrieb zum anderen übernehmen kann, sollte sie eine La
genstärke S von etwa 8 bis 15% des Walzendurchmessers D aufwei
sen. Radial zwischen der Schaumstoffauflage 9 und der Walzennabe
7 ist ein nachgiebiger Walzenkern 8 mit einem Radialmaß K von
etwa 15 bis 25% des Walzenaußendurchmessers angeordnet. Dieser
Walzenkern 8 ist radial nachgiebig jedoch drehsteif gestaltet,
wobei die Nachgiebigkeit etwa der der Schaumstoffauflage 9 ent
spricht. Der Walzenkern 8 kann bspw. ebenfalls aus einem Schaum
stoff gleicher Härte wie die Schaumstoffauflage 9 bestehen. Hier
bei ist jedoch zum einen die wasserundurchlässige Sperrschicht 10
zwischen Schaumstoffauflage 9 und Walzenkern 8 wichtig; darüber
hinaus wäre jedoch im Falle einer Ausbildung des Walzenkernes aus
Schaumstoff auch ein wasserdichter Abschluß der Stirnseiten des
Walzenkernes 8 wichtig, damit dieser sich nicht mit Poliermedium
und/oder Lackabrieb vollsetzen kann, die unter Umständen unkon
trolliert während des Poliervorganges abgegeben werden. Beim dar
gestellten Ausführungsbeispiel ist ein anderer Weg für die Gestal
tung des Walzenkernes 8 beschritten worden. Und zwar ist er durch
ein Gummiteil gebildet, welches mehrere konzentrisch und im radi
alen Abstand zueinander angeordnete Zylindermäntel 11, 11′ und
11′′ enthält. Jeweils zwei radial unmittelbar benachbarte Zylin
dermäntel 11 und 11′ einerseits bzw. 11′ und 11′′ andererseits
sind durch einen Satz von speichenartigen, axial ausgerichteten
Rippen 12 bzw. 12′ miteinander verbunden. Die Rippen jeweils ei
nes Satzes sind in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeord
net und weisen unabhängig von ihrer radialen Position innerhalb
der Polierwalze eine übereinstimmende Winkelteilung β auf. Da
durch ergibt sich, daß der Umfangsabstand der radial unterschied
lich liegenden Rippen voneinander abweicht. Im übrigen sind die
radial unterschiedlich liegenden speichenartigen Rippen in Um
fangsrichtung um den halben Winkelabstand versetzt angeordnet -
Winkelversatz α. Durch diese Ausgestaltung des Gummiteiles des
Walzenkernes 8 ergibt sich eine radiale Nachgiebigkeit des Wal
zenkernes, die bei geeigneter Wahl der Shorehärte des Gummis etwa
mit der Nachgiebigkeit der Schaumstoffauflage übereinstimmt. Au
ßerdem ist der solcherart geformte Walzenkern leicht sauberzuhal
ten.
Um mit einer solcherart ausgerüsteten Poliereinrichtung die matt
gewordene oder verkratzte Karosserieoberfläche eines Kraftfahr
zeuges aufpolieren zu können, wird das Kraftfahrzeug 1 lagedefi
niert innerhalb des vom Industrieroboter bestreichbare Arbeits
raumes aufgestellt. In jedem Fall muß sichergestellt werden, daß
der Steuerung des Industrieroboters nicht nur der Fahrzeugtyp,
d. h. die exakte Karosserieform, sondern auch die genaue Relativ
lage der Karosserie innerhalb des Arbeitsraumes bekannt ist. Letz
teres kann zum einen dadurch sichergestellt werden, daß das ein
gefahrene Fahrzeug in eine bestimmte, mechanisch vorgebbare Posi
tion gerückt wird. Ein einfacherer Weg, die exakte Relativposi
tion des Fahrzeuges innerhalb des Arbeitsraumes des Industriero
boters der Steuerung mitzuteilen, besteht darin, die Relativlage
des Fahrzeuges meßtechnisch zu ermitteln. Zu diesem Zweck kann an
dem Arbeitsglied 5 des Industrieroboters 2 ein die Karosserieober
fläche vorzugsweise berührungsfrei antastender Sensor zum Einmes
sen der exakten Ist-Position des Kraftfahrzeuges angeordnet sein.
Zweckmäßigerweise werden dann charakteristische Punkte der Karos
serie angetastet, aufgrund deren dann die exakte Raumlage be
stimmt werden kann. Das Bezugssystem der abgespeicherten Pro
grammsteuerung wird dann auf diese Raumlage der Karosserie trans
formiert.
Abgesehen von dem Fahrzeugtyp und der exakten Relativstellung
des Fahrzeuges in Relation zum Industrieroboter kann auch noch
von dem Bediener eingegeben werden, welche Oberflächenbereiche
des Fahrzeuges besonders intensiv poliert und welche Oberflächen
bereiche wenig oder überhaupt nicht poliert werden müssen. Bei
Karosserien, die sehr viel im Freien stehen, sind häufig die Ho
rizontalpartien stärker verwittert als die vertikalen Seitenpar
tien. Demgemäß würde man in einem solchen Fall für die Horizon
talpartien eine intensivere Behandlung der Oberfläche eingeben
als im Bereich der Seitenpartien. Bei Fahrzeugen, die sehr häufig
maschinell gewaschen werden, entstehen im gesamten Bereich der
Karosserie mehr oder weniger gleichmäßig sogenannte Waschriefen;
allenfalls in den unteren Flankenbereichen mit vermehrtem Schmutz
anfall können die Schleifriefen etwas intensiver sein. In einem
solchen Fall würde man im unteren Flankenbereich eine intensivere
Polierbehandlung einprogrammieren. Je nach Ausmaß der Verwitte
rung bzw. Verkratzung des Lackes kann eine bestimmte Oberflächen
partie der Karosserie in mehreren Stufen oder innerhalb einer
bestimmten Behandlungsstufe mehrmals und mit unterschiedlichem
Berührungsdruck der Polierwalze behandelt werden. Hierbei wird
normalerweise die Polierwalze derart an der Oberfläche der Ka
rosserie 1 entlanggeführt, daß die Umfangsbewegung der Polier
walze etwa parallel zur Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet ist,
also gerade um ca. 90 Grad versetzt gegenüber der Darstellung
nach Fig. 1. Letztere mit quer zur Fahrzeugrichtung verlaufenden
Umfangsbewegung der Polierwalze 6 ist lediglich mit Rücksicht
darauf gewählt, um die Kofferraumhaube bis in den Eckbereich zur
Heckscheibe hinein polieren zu können. Im übrigen mag es auch für
den Fall, daß eine Karosserieoberfläche sehr stark durch Wasch
riefen, die stets in Fahrzeuglängsrichtung verlaufen, beeinträch
tigt ist, zweckmäßig sein, in einer ersten gröberen Polierstufe
die Behandlungsrichtung quer zu den Waschriefen zu wählen und
erst eine feinere nachfolgend angewandte Polierstufe in Fahrzeug
längsrichtung auszurichten. Der Vollständigkeit halber sei er
wähnt, daß für die Behandlung oder Vorbehandlung besonders stark
verkratzter Lackoberflächen auch ein modifiziertes Polierwerkzeug
in Walzenform denkbar ist, bei dem anstelle der Schaumstoffaufla
ge 9 ein Lammfellbelag vorgesehen ist. Auch dieses Lammfell würde
mit Polierpaste dosiert gefüllt und nach der Behandlung eines be
stimmten Oberflächenabschnittes gereinigt werden. Das Zwischen
durch-Reinigen der Lammfellwalze würde jedoch nicht mittels Was
ser erfolgen, sondern es würde der abpolierte Lackabrieb gemein
sam mit der alten Polierpaste bei erhöhter Walzendrehzahl abge
schleudert werden, wobei das Lammfell an einer Kante entlangge
streift wird. Lediglich bei Ablage der Lammfellwalze über Nacht
oder bei längerem Nichtgebrauch würde ein Auswaschen mittels Was
ser in Betracht kommen. In Extremfällen könnte sich an eine sol
che Vorbehandlung durch eine Lammfellwalze noch ein Poliervorgang
mit Polierpaste durch eine schaumstoffbelegte Polierwalze an
schließen.
Das Polieren ist ein vorsichtiger und fein dosierbarer Abtragvor
gang, der eine gewisse mechanische Arbeitsleistung erfordert, die
in reproduzierbarer Zeit von dem Industrieroboter und dem An
triebsorgan für die Polierwalze 6 aufgebracht wird. Dank der Ro
botersteuerung der Polierwalze können auch Kantenbereiche im Über
gang von horizontal zu vertikal ohne weiteres erreicht und inten
siv behandelt werden. Dank der Nachgiebigkeit der Walze können
diese auch direkt durch Kantenauflage ohne die Gefahr eines Durch
schleifens des Lackes maschinell behandelt werden. Lediglich im
Bereich enger Nischen wie z. B. den Griffmulden und den Nischen
zwischen den Rückleuchten unterhalb des Kofferraumschlosses ist
ein manuelles Nachbearbeiten nötig. Meist sind diese Teile jedoch
ohnehin weniger stark verkratzt und im übrigen auch relativ klein,
so daß diese manuelle Nacharbeit ohne weiteres zumutbar ist. Nach
der ersten Polierstufe mit der stärker abrasiv wirkenden Polier
paste, die - wie gesagt - u. U. auch in zwei verschiedenen Unter
stufen mit Vorbehandlung durch eine Lammfellwalze und anschlie
ßender Behandlung durch eine Polierwalze mit Schaumstoffauflage
erfolgen kann, muß die. Karosserie von den Rückständen dieser Pa
ste gereinigt werden. Zu diesem Zweck wird das Fahrzeug aus dem
Behandlungsraum herausgefahren und mit einem Heißdampfstrahl ab
gestrahlt. In der Zwischenzeit kann ein anderes Fahrzeug in dem
Polierraum von dem Industrieroboter bearbeitet werden. Nach Be
seitigung der Polierpastenreste von der ersten Polierstufe kann
nun mit dem feineren Poliermittel weitergearbeitet werden. Das
sorgfältige Entfernen der Polierpastenreste aus der ersten Be
handlungsstufe vor einer Weiterbehandlung durch das feinere Po
liermittel hat verschiedene Gründe. Aufgrund der unterschiedli
chen chemischen Zusammensetzung der beiden Medium würden diese
sich gegenseitig chemisch stören; außerdem würden die stärker
abrasiv wirkenden und gröberen Schleifkörner der Polierpaste die
feinere Polierstufe mit dem Poliermittel auch mechanisch beein
trächtigen. Aus diesem Grunde sind für die unterschiedlichen Po
liermedien auch jeweils gesonderte Polierwalzen 6 bzw. 6′ vorge
sehen. An dieser Stelle sei gleich vorweg erwähnt, daß auch je
weils unterschiedliche Waschstationen 16 bzw. 16′ für die unter
schiedlichen Polierwalzen vorgesehen sind.
Nach Beendigung der zweiten Polierstufe durch das feinere Polier
mittel ist ein Entfernen dieses Poliermittels von der Lackober
fläche nicht mehr nötig. Vielmehr wird dieses nach dem Antrocknen
durch ein weiteres Polierwerkzeug 13 trocken abgerieben und dabei
die Karosserieoberfläche glanzpoliert. Dieses weitere Polierwerk
zeug 13 ist ebenfalls walzenförmig ausgebildet und entspricht
nach Länge und Durchmesser etwa den Polierwalzen 6 bzw. 6′. Beim
dargestellten Ausführungsbeispiel ist das weitere Polierwerkzeug
13 durch mehrere gleiche, axial zusammengespannte Moltontuch-
Scheiben 14 gebildet, wobei jede einzelne Moltontuch-Scheibe am
Außenumfang in dichter Folge viele rechteckige, lappige, radial
abragende und axial ausgerichtete Flecken 15 vom Moltontuch auf
weist. Nach mehrmaligem Gebrauch dieser Moltontuchwalze kann sie
durch einen Staubsauger gereinigt werden, der das zu Staub ge
trocknete Poliermittel aus dem Flecken heraussaugt.
Nachdem mehrere unterschiedliche Polierwerkzeuge, nämlich zwei
unterschiedliche Polierwalzen 6 und 6′ und eine Moltontuchwalze
13 in Gebrauch sind und nachdem auch der Werkzeugwechsel selbst
tätig ablaufen soll, ist innerhalb des vom Industrieroboter 2
erreichbaren Arbeitsraumes stationär ein Ablagetisch 35 für die
Polierwerkzeuge lagedefiniert angeordnet. Von dem Ablagetisch
ragt lagedefiniert für jedes Polierwerkzeug jeweils ein Zentrier
zapfen 36 auf, der stirnseitig von unten in die Nabe 7 der abge
stellten Polierwalze bzw. der Moltontuchwalze mit geringem Spiel
eingreift. Dadurch sind die Polierwerkzeuge lagedefiniert abstell
bar, so daß selbsttätig vom Roboter ein Werkzeugwechsel vorgenom
men werden kann.
Eine wesentliche Voraussetzung für ein maschinelles Polieren ist
neben der Gestaltung der Polierwalzen in der geschilderten Wal
zenform mit Schaumstoffauflage 9 und Sperrschicht 10 auch die
Möglichkeit eines selbsttätigen Reinigens der Schaumstoffauflage
und eines selbsttätigen Erneuerns des darin aufgenommenen Polier
mediums. Durch die Waschstation und durch die Dosierstation kann
das in der Schaumstoffauflage 9 der Polierwalzen 6 bzw. 6′ aufge
nommene Poliermedium rasch und selbsttätig ausgetauscht und er
neuert werden. Dadurch ist ein wirksames und intensives Polieren
überhaupt erst möglich. Deswegen ist außer dem Ablagetisch 35 für
die Polierwerkzeuge - ebenfalls innerhalb des vom Industrierobo
ter erreichbaren Arbeitsraumes - stationär für jede der beiden
unterschiedlichen Polierwalzen 6 bzw. 6′ jeweils eine Waschsta
tion 16 bzw. 16′ und eine Dosierstation 27 angeordnet. Jede Wasch
station enthält eine rinnenförmige Waschwanne 17, die der Größe
der Polierwalze grob angenähert ist und in die die Polierwalze
mit horizontal angeordneter Achse eingetaucht werden kann. Die
Waschwanne ist mit zwei parallel zur Walzenachse liegenden, hori
zontal verlaufenden Seitenrändern 18 und 19 versehen, die jedoch
unterschiedlich hoch angeordnet sind. Entlang dem höherliegenden
Seitenrand 18 ist eine mit einer Zulaufleitung für Waschwasser
versehene Schwemmrinne 20 zum gleichmäßigen Zuführen von Wasch
wasser in die Waschwanne hinein angeordnet. Entlang dem anderen,
niedriger gelegenen Seitenrand 19 der Waschwanne ist eine sich
ebenfalls über die ganze Axiallänge der Waschwanne erstreckende
Ablaufrinne 22 mit einer Ablaufleitung 23 angebracht. Die Schwemm
rinne 20 und die höhere Seitenkante 18 sind auf der dem Industrie
roboter 2 zugekehrt liegenden Seite der Waschwanne 17 angeordnet,
wogegen die Ablaufrinne 22 und der niedrigere Seitenrand 19 vom
Industrieroboter abgekehrt liegen. Die Ablaufrinne 22 geht in
eine vertikal aufragende Spritzschutzwand 24 über, die sich nach
oben bis oberhalb der waschbereit positionierten Polierwalze er
streckt und diese oben teilweise mit Abstand umschließt. Seitlich
ist die Spritzschutzwand mit Auffangstegen 25 zum Auffangen von
seitlichen Spritzern versehen, die außerdem eine Aussteifung der
Spritzschutzwand dienen. Oberhalb der Ablaufrinne 22 ist ortsfest
ein glatter Walkzylinder 26 angebracht, der sich parallel zur
Achse der Polierwalze erstreckt. Er ist in einer solchen Position
angeordnet, daß er mit der waschbereit positionierten und in das
Waschwasser der Waschwanne eingetauchten Polierwalze in Preßkon
takt gelangt und die beim Rotieren der Polierwalze vorbeistrei
chende Schaumstoffauflage vorübergehend radial komprimiert. Der
Walkzylinder 26 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel als
feststehende Zylinderschale ausgebildet, mit der die besseren
Erfahrungen gemacht wurden im Vergleich mit einer rotierenden
Walze.
Zum Reinigen einer Polierwalze wird während der gesamten Reini
gungszeit über die Zulaufleitung 21 Waschwasser in die Schwemm
rinne gepumpt, das sich über den höheren Seitenrand gleichmäßig
auf die gesamte Länge der Waschwanne 17 verteilt und diese bis zu
einem durch die Höhe des niedrigeren Seitenrandes 19 bestimmten
Pegelstand mit der Tiefe T füllt. Durch ständiges Zuströmenlassen
von Waschwasser wird dieser Füllstand aufrechterhalten. In diese
Waschwanne taucht nun bei langsamer Rotation die zu reinigende
Polierwalze ein, wobei die Schaumstoffauflage 9 mit dem Walkzy
linder 26 in Kontakt gelangt. Das von der Schaumstoffauflage aus
der Waschwanne aufgenommene Reinigungswasser verdünnt das darin
enthaltene Poliermedium und schwemmt den ebenfalls darin enthal
tenen Lackabrieb aus. Das aufgenommene Wasser wird teilweise
durch den Walkzylinder wieder ausgedrückt, wobei wasserverdünntes
Poliermedium und abgeriebene Lackpartikel ausgetragen werden.
Durch mehrmaliges Durchrotierenlassen der Waschwalze durch die
Waschwanne und am Walkzylinder vorbei kann ein sehr gutes Reini
gungsergebnis erzielt werden. Die Drehzahl der Polierwalze beim
Waschen beträgt etwa 40 bis 80 Umdrehungen pro Minute. Nach dem
Waschen wird die Waschwasserzufuhr abgestellt und Waschwalze aus
der Waschwanne herausgehoben, allerdings nur soweit, daß der Kon
takt mit dem Walkzylinder noch erhalten bleibt. Bei leichter Be
rührung der Schaumstoffauflage mit dem Walkzylinder wird nun die
Polierwalze mit erhöhter Drehzahl, bspw. mit 250 Umdrehungen pro
Minute gedreht, wobei das ausgeschleuderte Wasser bevorzugt an
der Kontaktstelle mit dem Walkzylinder 26 abgestreift wird. Die
Drehrichtung bei der Schnittdarstellung nach Fig. 4 wäre entge
gen dem Uhrzeigersinn, so daß das abgestreifte und abgespritzte
Wasser von der Spritzschutzwand 24 aufgefangen und in die Ablauf
rinne 22 abgeleitet wird. Durch ein solches Ausschleudern des
restlichen Waschwassers werden auch die tieferliegenden Bereich
der Schaumstofflage gereinigt. Hierbei ist die Sperrschicht 10
zur radialen Begrenzung der Schaumstoffauflage und ihrer Durch
lässigkeit vorteilhaft; es können sich in tiefer als diese Sperr
schicht liegenden Schichten keine Partikel anreichern.
Außer dem Ablagetisch 35 und den Waschstationen 16 bzw. 16′ ist
innerhalb des vom Industrieroboter erreichbaren Arbeitsraumes
noch eine Dosierstation 27 stationär angeordnet. Sie dient zum
Auftragen von Poliermittel bzw. Polierpaste auf die jeweilige
Polierwalze 6 bzw. 6′. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist
die Dosierstation 27 in der Weise oberhalb der Waschstation und -
im Grundriß gesehen - etwa lagegleich zu ihr angeordnet, das die
dosierbereite Position der Polierwalze nur um einen Bruchteil des
Walzendurchmessers D oberhalb der waschbereiten Position der Po
lierwalze liegt. Wegen der Verwendung von zwei unterschiedlichen
Medien, nämlich eines Poliermittels und einer Polierpaste müssen
auch zwei unterschiedliche Dosiereinrichtungen vorgesehen sein.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel liegen diese
hintereinander, so daß nach vorne nur eine sichtbar ist. Die in
Fig. 5 im Querschnitt gezeigte Dosierstation ist demgegenüber
vereinfacht und lediglich für die Abgabe eines einzelnen bestimm
ten Poliermediums ausgebildet; darauf soll weiter unten näher
eingegangen werden. Zunächst sei erwähnt, daß die Dosierstation
für jedes der verwendeten Poliermedien jeweils eine Reihe von
Auftragsdüsen 28 enthält, die äquidistant zur Oberfläche der do
sierbereit positionierten Polierwalze und entlang einer Mantel
linie gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Die Auftragsdüsen
sind gemeinsam steuerbar und es ist durch eine geeignete Kon
struktion sichergestellt, daß jede unabhängig von der Viskosität
des Poliermediums pro Zeiteinheit eine bestimmte Menge an Polier
medium abgibt, wobei die Abgabemengen der einzelnen Auftragsdüsen
bei geringem Spielraum alle miteinander übereinstimmen. Benach
bart zu der Reihe der Auftragsdüsen 28 ist noch eine drehbar ge
lagerte Streichwalze 34 in der Dosierstation angeordnet, die die
Aufgabe hat, das oberflächlich in Form mehrerer, parallel verlau
fender Stränge aufgetragene Poliermedium in die Schaumstoffaufla
ge 9 hineinzudrücken und in Breitenrichtung zu verteilen. Während
des Auftragens von Poliermedium auf die Polierwalze rotiert diese
sehr langsam an der Düsenreihe mit der in Fig. 5 angegebenen
Drehrichtung vorbei, wobei die Polierwalze in Axialrichtung leich
te Pendelbewegungen mit einem dem axialen Abstand der Auftragsdü
sen entsprechenden Hub durchführt. Die Abgabezeit der Auftragsdü
sen 28 ist exakt auf eine Umdrehung der Polierwalze bemessen. Es
werden dabei also eine der Anzahl der Auftragsdüsen 28 entspre
chende Anzahl von Strängen vom Poliermedium auf die Schaumstoff
auflage in Sinusform aufgetragen und durch die Streichwalze in
die Schaumstoffauflage eingewalzt. Dieses Einwalzen kann etwas
länger dauern als der einmalige Auftrag von Poliermedium, so daß
sich ein gleichmäßiges Verteilen in der Schaumstoffauflage er
gibt.
Die in Fig. 5 vereinfacht im Querschnitt dargestellte Dosiersta
tion enthält einen sich über die ganze Länge der Dosierstation
erstreckenden Ventilblock 40, in welchen eine der Anzahl der Auf
tragsdüsen 28 entsprechende Anzahl von Teilen, die in Fig. 5
dargestellt sind, untergebracht sind. Diese Anordnung wiederholt
sich also mehrmals in dem Ventilblock 40. Lediglich der Zuführka
nal 29 erstreckt sich durchgehend über die ganze Länge des Ventil
blockes 40 und ist mit einer externen Zufuhr von Poliermedium
versehen. Über eine Ventilnadel 32 kann die Auftragsdüse 28 ver
schlossen werden, wobei diese beim dargestellten Ausführungsbei
spiel durch eine Schließfeder 38 in Schließstellung vorgespannt
ist und durch einen Ventilkolben 41 pneumatisch aus der Schließ
stellung abgehoben werden kann. Über ein Rückschlagventil 33 ist
im dargestellten Ausführungsbeispiel der Zuführkanal 29 mit je
weils einer Verbindungsnut 42 verbunden, wobei das Rückschlag
ventil lediglich in Richtung zu der Verbindungsnut selbsttätig
öffnet, in Gegenrichtung jedoch selbsttätig sperrt. Die Verbin
dungsnut 42 verbindet den Ventilraum der Auftragsdüse 28 mit dem
Dosierraum eines Dosierkolbens 30. Sämtliche Dosierkolben der
Dosierstation sind über eine Traverse 37 miteinander verbunden
und können über einen gemeinsamen Betätigungskolben 31 gleich
zeitig und gleichschnell verschoben werden. Beim Rückhub der Do
sierkolben 30 bei geschlossener Auftragsdüse 28 werden die Do
sierzylinder sämtlicher Auftragsdüsen von dem Zuführkanal 29 über
das Rückschlagventil 33 gefüllt. Soll dieses in der Dosierstation
aufgenommene Poliermedium an die Polierwalze 6 abgegeben werden,
so wird von dem Betätigungskolben 31 die Traverse 37 mit defi
nierter Geschwindigkeit abwärts bewegt, wobei sämtliche Dosier
kolben über die geöffneten Auftragsdüsen eine übereinstimmende
Menge am Poliermedium abgeben. Ein Zurückströmen von Poliermedium
in den Zuführkanal 29 ist durch das Rückschlagventil 33 verhin
dert. Selbstverständlich muß rechtzeitig vor Beginn des Dosier
hubes die Ventilnadel 32 durch entsprechende Ansteuerung des Ven
tilkolbens 41 vom Ventilsitz abgehoben werden.
Claims (16)
1. Einrichtung zum automatisierten, robotergeführten Polieren
lackierten Oberfläche von Kraftfahrzeug-Karosserien,
- - mit wenigstens einem programmsteuerbaren Industrieroboter mit Arbeitsarm, dessen am freien Ende des Arbeitsarmes angeordne tes Arbeitsglied mindestens fünfachsig beweglich ist,
- - mit einer am Arbeitsglied des Arbeitsarmes angebrachten, ro tierenden, während des Polierens mit ihrer Rotationsachse etwa parallel zur Karosserieoberfläche ausgerichtete Polier walze,
- - die Steuerung des Industrieroboters ist mit einem zuvor er stellten, abgespeicherten, bedarfsweise aufrufbaren, auf die genaue Karosserieform des zu bearbeitenden Kraftfahrzeuges und der der Polierwalze abgestimmten Bewegungsprogramm ver sehen, mit dem das innerhalb des vom Industrieroboter best reichbaren Arbeitsraumes bekannt aufgestellte Kraftfahrzeug gemäß einem bestimmten Bewegungsmuster bearbeitbar ist, wobei die Oberfläche der rotierenden Polierwalze der Karosserie- Kontur mit bestimmten Berührungsdruck nachführbar ist, gekennzeichnet durch die Gemeinsamkeit folgender Merkmale:
- - die Polierwalze (6, 6′) ist mit ihrer starr ausgebildeten Walzennabe (7) mit einem vom Arbeitsglied (5) des Industrie roboters (2) abragenden Antriebszapfen selbsttätig verkan tungssicher sowie verdrehsteif zusammenkuppelbar und somit selbsttätig auswechselbar,
- - am Walzenumfang ist eine Auflage (9) aus einem offenporigen Schaumstoff mit einer für das Polieren geeigneten Ausbildung des Schaumstoffes insbesondere hinsichtlich Werkstoff, Poren größe und Schaumhärte angebracht, die an ihrer parallel zum Walzenumfang liegenden, radial inneren Grenzfläche mit einer wasserundurchlässigen Sperrschicht (10) versehen ist,
- - das Speichervolumen der gesamten, am Walzenumfang vorgesehe nen Schaumstoffauflage (9) für Poliermittel ist so groß, daß darin eine für die Bearbeitung einer Karosseriefläche von etwa 0,4 bis 1 m2 ausreichende Menge an Poliermittel ohne nennenswerte Verdunstungsverluste des Lösungs- oder Verdün nungsmittels des Poliermittels während der Bearbeitungszeit für diesen Flächenabschnitt aufnehmbar ist,
- - abgesehen von der Walzennabe (7) ist der radial zwischen der Schaumstoffauflage (9) und der Walzennabe (7) verbleibende Walzenkern (8) radial nachgiebig jedoch drehsteif gestaltet, wobei die Nachgiebigkeit des Walzenkerns (8) etwa der der Schaumstoffauflage (9) entspricht.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Polierwalze (6, 6′) einen Durchmesser (D) von etwa 250
bis 550 mm aufweist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der vom Arbeitsglied (5) des Industrieroboters (2) getragene,
mit der Polierwalze (6, 6′) zusammenkuppelbare Antriebszapfen
quer vom Arbeitsarm (4) des Industrieroboters (2) abragt.
4. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die weich ausgebildete Schaumstoffauflage (9) der Polierwalze
(6, 6′) eine Lagenstärke (S) von etwa 8 bis 15% des Walzendurch
messers (D) aufweist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchmesser (d) der Walzennabe (7) maximal etwa 50% des
Außendurchmessers (D) der Polierwalze (6, 6′) entspricht.
6. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der nachgiebige Walzenkern (8) ein Radialmaß (K) von etwa 15
bis 25% des Walzen-Außendurchmessers (D) aufweist.
7. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der radial nachgiebige Walzenkern (8) durch ein Gummiteil
gebildet ist, welches mehrere konzentrisch und im radialen Ab
stand zueinander angeordnete Zylindermäntel (11, 11′, 11′′) ent
hält, wobei jeweils zwei radial unmittelbar benachbarte Zylinder
mäntel (11 und 11′ bzw. 11′ und 11′′) durch einen Satz von spei
chenartigen, in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordneten
Rippen 12 bzw. 12′) miteinander verbunden sind, wobei die spei
chenartigen Rippen (12, 12′) aller Sätze eine untereinander glei
che Winkelteilung (β) und einen im Vergleich zum radial nach in
nen benachbarten Zylindermänteln (11, 11′, 11′′) größeren Umfangs
abstand aufweisen und wobei die speichenartigen Rippen (12) des
einen Satzes gegenüber den Rippen (12′) eines radial benachbarten
Satzes um den halben Winkelabstand der speichenartigen Rippen
(12, 12′) in Umfangsrichtung versetzt (Winkelversatz α) sind.
8. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß an dem das Polierwerkzeug aufnehmenden Arbeitsglied (5) des
Industrieroboters (2) ein die Karosserieoberfläche (1) berührungs
frei antastender Sensor zum Einmessen der exakten Ist-Position
des Kraftfahrzeuges innerhalb des vom Industrieroboter (2) be
streichbaren Arbeitsraumes angeordnet ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß für unterschiedliche Poliermittel jeweils gesonderte, aus
schließlich für das jeweils zugeordnete Poliermittel verwendete
Polierwerkzeuge (6 bzw. 6′) vorgesehen sind.
10. Einrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch ein weiteres Polier
werkzeug (13), welches
- - zum trockenen Abreiben des an der Karosserieoberfläche (1) angetrockneten Poliermittels und zum Glanzpolieren der Karos serieoberfläche (1) verwendbar ist,
- - ebenfalls walzenförmig ausgebildet ist und nach Länge und Durchmesser (D) etwa der mit einer Schaumstoffauflage (9) versehenen Polierwalze (6, 6′) entspricht und
- - durch mehrere gleiche, axial zusammengespannte Moltontuch- Scheiben (14) gebildet ist,
- - wobei jede Moltontuch-Scheibe (14) am Außenumfang in dichter Folge viele rechteckige, lappige, radial abragende, axial ausgerichtete Flecken (15) von Moltontuch aufweist.
11. Einrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
wenigstens eine innerhalb des vom Industrieroboter (2) mit den
Polierwerkzeugen (6, 6′) erreichbaren Arbeitsraumes stationär an
geordnete Waschstation (16, 16′) für das bzw. die mit einer
Schaumstoffauflage (9) versehene Polierwerkzeug(e) (6, 6′) mit
folgenden Merkmalen:
- - es ist eine rinnenförmige, in der Größe der Polierwalze (6, 6′) grob angenäherte Waschwanne (17) mit zwei parallel zur Walzenachse liegenden, horizontal verlaufenden Seitenrändern (18, 19) vorgesehen, in die die Polierwalze (6, 6′) mit hori zontal angeordneter Achse in einer maximal der Stärke (S) der Schaumstoffauflage (9) entsprechenden Tiefe (T) in Wasch wasser eintauchbar ist,
- - entlang dem einen, höher als der andere (19) und dem Indu strieroboter (2) zugekehrt gelegenen Seitenrand (18) der Waschwanne (17) ist eine mit einer Zulaufleitung (21) für Waschwasser versehene Schwemmrinne (20) zum gleichmäßigen Zu führen von Waschwasser in die Waschwanne (17) hinein angeord net,
- - entlang dem anderen, niedriger gelegenen und vom Industriero boter (2) abgekehrten Seitenrand (19) der Waschwanne (17) ist eine sich über die ganze axiale Länge der Waschwanne (17) erstreckende Ablaufrinne (22) vorgesehen,
- - die Ablaufrinne (22) geht in eine vertikal aufragende, seit lich mit Auffangstegen (25) versehene Spritzschutzwand (24) über, die sich nach oben bis oberhalb der waschbereit posi tionierten Polierwalze (6, 6′) erstreckt und diese teilweise mit Abstand umschließt,
- - oberhalb der Ablaufrinne (22) ,ist ein sich parallel zur Achse der Polierwalze (6, 6′) erstreckender, äußerlich glatter Walk zylinder (26) in einer solchen Lage angebracht, daß er mit der waschbereit positionierten und in das Waschwasser der Waschwanne (17) eingetauchten Polierwalze (6, 6′) in Preßkon takt gelangt und die beim rotieren der Polierwalze (6, 6′) vorbeistreichende Schaumstoffauflage (9) vorübergehend radial komprimiert.
12. Einrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Walkzylinder (26) durch eine feststehende Zylinderschale
gebildet ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß für das Auswaschen der den unterschiedlichen Poliermitteln
jeweils zugeordneten Polierwalzen (6 bzw. 6′) jeweils gesonderte
Waschstationen (16 bzw. 16′) vorgesehen sind.
14. Einrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine innerhalb des vom Industrieroboter (2) mit den Polierwalzen
(6, 6′) erreichbaren Arbeitsraumes stationär angeordnete Dosier
station (27) zum Auftragen von Poliermittel auf das bzw. die mit
einer Schaumstoffauflage (9) versehene(n) Polierwerkzeug(e) (6,
6′), welche eine äquidistant zur Oberfläche der durch den Indu
strieroboter (2) dosierbereit positionierten Polierwalze (6, 6′)
und entlang deren ganzer axialer Länge sich erstreckende Reihe
von gleichmäßig verteilt angeordneten, gemeinsam steuerbaren Auf
tragsdüsen (28) für Poliermittel und eine sich parallel zur Wal
zenachse erstreckende, in die Schaumstoffauflage (9) eindrücken
de, vorzugsweise drehbar gelagerte Streichwalze (34) aufweist.
15. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dosierstation (27) in der Weise oberhalb der Waschstation
(16) und - im Grundriß gesehen - etwa lagegleich zu ihr angeord
net ist, daß die dosierbereite Position der Polierwalze (6, 6′)
nur um einen Bruchteil des Walzendurchmessers (D) oberhalb der
waschbereiten Position der Polierwalze (6, 6′) liegt.
16. Einrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
einen innerhalb des vom Industrieroboter (2) mit den Polierwerk
zeugen (6, 6′, 13) erreichbaren Arbeitsraumes stationär angeord
neten Ablagetisch (35), der für jedes der Polierwerkzeuge (6, 6′,
13) lagedefiniert jeweils einen vertikal aufragenden, stirnseitig
von unten in die Nabe (7) der abgestellten Polierwalze (6, 6′)
bzw. des weiteren Polierwerkzeuges (13) mit geringem Spiel ein
greifenden Zentrierzapfen (36) enthält.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924238518 DE4238518C1 (de) | 1992-11-14 | 1992-11-14 | Einrichtung zum automatisierten, robotergeführten Polieren von Kraftfahrzeugen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924238518 DE4238518C1 (de) | 1992-11-14 | 1992-11-14 | Einrichtung zum automatisierten, robotergeführten Polieren von Kraftfahrzeugen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4238518C1 true DE4238518C1 (de) | 1994-02-17 |
Family
ID=6472908
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924238518 Expired - Fee Related DE4238518C1 (de) | 1992-11-14 | 1992-11-14 | Einrichtung zum automatisierten, robotergeführten Polieren von Kraftfahrzeugen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4238518C1 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0988933A2 (de) * | 1998-09-21 | 2000-03-29 | Martin Wiemann | Polierscheibe |
EP1316487A2 (de) * | 2001-11-28 | 2003-06-04 | Dürr Systems GmbH | Entstaubungsanlage für Fahrzeugkarossen |
FR2882290A1 (fr) * | 2005-02-18 | 2006-08-25 | Abb Mc Soc Par Actions Simplif | Dispositif d'essuyage de carrosseries de vehicule ou similaire |
DE102009039093A1 (de) * | 2009-08-27 | 2011-03-03 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren und System zum automatischen Schleifen und Polieren von lackierten Teilen |
DE202017006214U1 (de) * | 2017-12-02 | 2019-03-06 | Philipp Ossner | Reinigungs-Poliervorrichtung |
DE102019005939A1 (de) * | 2019-08-22 | 2021-02-25 | Dieter Wanders | Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugwaschanlage sowie Fahrzeugwaschanlage |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE8124173U1 (de) * | 1981-08-19 | 1982-02-04 | Jöst, Peter, 6941 Absteinach | "elastische schleifvorrichtung" |
DE3218009A1 (de) * | 1982-05-13 | 1983-11-17 | Bayerische Motoren Werke AG, 8000 München | Bearbeitungswerkzeug zum erzielen einer moeglichst glatten beschichtung einer werkstueckoberflaeche |
EP0235337A1 (de) * | 1986-03-05 | 1987-09-09 | ABRASIVI HERMES S.r.l. | Polierscheibe zur Aufnahme von Polierzusammensetzungen |
-
1992
- 1992-11-14 DE DE19924238518 patent/DE4238518C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE8124173U1 (de) * | 1981-08-19 | 1982-02-04 | Jöst, Peter, 6941 Absteinach | "elastische schleifvorrichtung" |
DE3218009A1 (de) * | 1982-05-13 | 1983-11-17 | Bayerische Motoren Werke AG, 8000 München | Bearbeitungswerkzeug zum erzielen einer moeglichst glatten beschichtung einer werkstueckoberflaeche |
EP0235337A1 (de) * | 1986-03-05 | 1987-09-09 | ABRASIVI HERMES S.r.l. | Polierscheibe zur Aufnahme von Polierzusammensetzungen |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JP-Abstract 60-20849 A2 * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0988933A2 (de) * | 1998-09-21 | 2000-03-29 | Martin Wiemann | Polierscheibe |
EP0988933A3 (de) * | 1998-09-21 | 2001-11-14 | Martin Wiemann | Polierscheibe |
EP1316487A2 (de) * | 2001-11-28 | 2003-06-04 | Dürr Systems GmbH | Entstaubungsanlage für Fahrzeugkarossen |
EP1316487A3 (de) * | 2001-11-28 | 2005-01-05 | Dürr Systems GmbH | Entstaubungsanlage für Fahrzeugkarossen |
FR2882290A1 (fr) * | 2005-02-18 | 2006-08-25 | Abb Mc Soc Par Actions Simplif | Dispositif d'essuyage de carrosseries de vehicule ou similaire |
DE102009039093A1 (de) * | 2009-08-27 | 2011-03-03 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren und System zum automatischen Schleifen und Polieren von lackierten Teilen |
DE202017006214U1 (de) * | 2017-12-02 | 2019-03-06 | Philipp Ossner | Reinigungs-Poliervorrichtung |
DE102019005939A1 (de) * | 2019-08-22 | 2021-02-25 | Dieter Wanders | Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugwaschanlage sowie Fahrzeugwaschanlage |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3715969C2 (de) | ||
DE102014112123A1 (de) | Waschanlage für Fahrzeuge und Verfahren zum Waschen von Fahrzeugen | |
DE10020800A1 (de) | Vorrichtung zum Finishen der Kante einer Glasplatte | |
DE4238518C1 (de) | Einrichtung zum automatisierten, robotergeführten Polieren von Kraftfahrzeugen | |
EP0881035B1 (de) | Verfahren zur materialabtragenden Bearbeitung der Kante einer Halbleiterscheibe | |
DE1577400A1 (de) | Abziehwerkzeug-Former fuer Schleifmaschinen | |
DE19952533C2 (de) | Waschanlage für Fahrzeugräder | |
DE3145151C2 (de) | Antreibbare Walze zum Überschleifen oder Polieren der Oberfläche einer Fahrzeugkarosserie oder dergleichen | |
DE102005057725B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Bearbeiten einer Linse | |
EP2206580B1 (de) | Vorrichtung zur Bearbeitung von Bodenflächen | |
CH426538A (de) | Maschine mit Nassschliffeinrichtung zum Scharfschleifen von Werkzeugen | |
DE10121010A1 (de) | Halter für Halbleiterwafer in einer Bürstenreinigungsanlage | |
DE2620477A1 (de) | Vertikalschleif- oder -poliermaschine | |
EP0559037B1 (de) | Einrichtung zum Reinigen von Gebinden | |
DE2848029A1 (de) | Schleifverfahren und -vorrichtung | |
EP3299119A1 (de) | Nachbearbeitungsverfahren für die bestückungsseite einer werkzeugmaschine und zugehörige werkzeugmaschine | |
DE3341244C2 (de) | Rundschleifmaschine | |
DE8211446U1 (de) | Teile-reinigungsmaschine | |
EP1634525B1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Reinigen eines Feuchtwischers | |
DE2258398A1 (de) | Vorrichtung zum fraesen und polieren von linsen | |
DE801893C (de) | Maschine zum beiderseitigen Schleifen und Polieren von blanken Unterlegscheiben | |
DE3021771A1 (de) | Behaelter zum bearbeiten von werkstuecken | |
DE202005008623U1 (de) | Einrichtung zum Schleifen und/oder Polieren des Kantenbereiches eines plattenförmigen Werkstückes | |
DE1206751B (de) | Vorrichtung zum Reinigen von insbesondere stark verschmutzten Flaschen | |
DE8324375U1 (de) | Vorrichtung zum reinigen von flaechen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DAIMLER-BENZ AKTIENGESELLSCHAFT, 70567 STUTTGART, |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70567 STUTTGART, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |