DE69407462T2 - Farbspritzmaschine - Google Patents
FarbspritzmaschineInfo
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Spritzmaschine für Beschichtungsmaterial auf Objekte wie beispielsweise Fahrzeugkarosserien.
- Die Kadenzen der industriellen Produktion und die jährlichen Ausnutzungspläne der Benutzung der Fabrikationsketten oder -bänder sind derart, daß die vorgesehenen Zeiträume für die Einrichtung oder die Wartung einer Anlage zum Aufbringen von Beschichtungen eine kurze Dauer haben. Somit müssen im allgemeinen die Montage und die Einstellungen einer Beschichtungsanlage für Karosserien in einem Zeitraum von drei Wochen realisiert werden. Es ist somit wesentlich, daß die Anlage zum besten vor der Ankunft der Materialien an dem Benutzungsort vorbereitet ist.
- Die übliche Technik besteht darin, für jede Spritzmaschine einen Steuerschrank vorzusehen, der alle für die in Frage stehende Maschine zugehörigen Steuerelemente enthält und darüber hinaus einen gemeinsamen Schrank, manchmal genannt "Verdrahtungs oder Vernetzungskopfschrank", der die Leistungselemente und die Steuerelemente enthält, die für alle Maschinen einer Beschichtungsanlage gemein sind. Somit müssen für eine solche Automobilbeschichtungsanlage mit drei Seitenmaschinen und einer "Überkopfmaschine" genannten Maschine für die Beschichtung der Fahrzeugkabine, der Haube und des Kofferraums neun Schränke zusätzlich zu dem Schrank "Vernetzungskopf" vorgesehen werden. Diese Steuerschränke nehmen ein großes Volumen in der Nähe der Farbspritzkabine ein. Einer der Gründe, warum so lange Anlagen auf dieser Art konzipiert wurden, liegt darin, daß die Planer und die Wartungsoperateure der Untergruppen, die in den Schränken zusammengefaßt sind, einerseits und in den Maschinen andererseits Spezialisten unterschiedlicher Techniken sind. Darüber hinaus bilden die zahlreichen Kabel und Schläuche, die sie mit ihren jeweiligen Maschinen verbinden, ein sehr dichtes Netz, das schwierig und langwierig in Stellung zu bringen ist und insbesondere schwierig zu steuern ist, im Falle daß Probleme bei der Erstellung oder daß Fehler während der Benutzung auftreten.
- Bisher wurden diese Kabel und Rohrleitungen in der Decke oder unter dem Fußboden der Anlage installiert. Die Schränke befanden sich in einigen Metern Abstand, aber die Umlenkungen der Kabel und Rohrleitungen verlängerten diese bis mehrere zehn Meter. Wenn die Anlage in Funktion war, war es insbesondere schwierig, die elektrischen Kabel und die pneumatischen Rohrleitungen für die Wartungsvorgänge zu inspizieren, beispielsweise wenn es darum ging, ein Leck, ein Bruch einer Rohrleitung oder einen intermittierenden Erdschluß zu lokalisieren.
- Darüber hinaus war es manchmal notwendig, die Schränke aufgrund ihres großen Volumens in der Höhe zu installieren, um am Boden einen Durchgang für die Operateure freizulassen. Es mußten somit hochgesetzte Plattformen vorgesehen werden, die in der Lage waren, bis zu zehn Schränke zu tragen, von denen jeder etwa 250 kg wog, was eine robuste und somit kostenaufwendige Infrastruktur benötigte.
- Die Erfindung trachtet darauf, diese Probleme zu lösen. Sie betrifft eine Spritzmaschine für Beschichtungsmaterial, die mindestens einen Zerstäuber umfaßt und dadurch gekennzeichnet ist, daß die elektrischen und pneumatischen, zu dem Zerstäuber der Maschine gehörenden Steuerelemente in einem Gehäuse angeordnet sind, das mechanisch mit dem Körper der Maschine fest verbunden ist.
- Diese Anordnung ermöglicht ein Zusammensetzen der Maschine und des Gehäuses und ein Verbinden aller Steuerelemente mit allen gesteuerten Elementen der Spritzmaschine vor dem Transport der Maschine vom Ort des Zusammenbaus zu dem Benutzungsort.
- Der Ort des Zusammenbaus, das heißt im allgemeinen der Produktionsort des Herstellers der Maschine, ist an diese Art des Betriebes angepaßt und das Personal befindet sich dort in ausreichender Anzahl. Der Zusammenbau kann mehrere Wochen vor dem Transport zu dem Benutzer durchgeführt werden und es ist möglich, alle elektrischen und Fluidverbindungen systematisch zu überprüfen. Die Montage- und Verbindungszeit an dem Ort der Benutzung wird somit merklich verringert. Folglich kann während des Auftragszeitraums von drei Wochen, wie oben erwähnt, mehr Zeit den endgültigen Einstellungen bei den spezifischen Benutzungsbedingungen gewidmet werden. Die Beschichtungsqualität wird vom ersten Benutzungstag der Installation optimal.
- Es ist nicht mehr notwendig, zahlreiche elektrische Verbindungskabel und Versorgungsrohrleitungen zwischen dem Steuerschrank und der Maschine zu installieren. Die gewonnene Zeit liegt in der Größenordnung von einer Woche, was sehr bemerkenswert ist. Darüber hinaus sind die Verbindungen zwischen den Steuerorganen und den gesteuerten Organen so kurz wie möglich und die Konfiguration dieser Verbindungen ist bei jeder Maschine gleich. Tatsächlich sind die Kabelwege gleich und die pneumatischen Leitungen folgen identischen Wegen. Daraus resultieren Ansprechzeiten und Ladungsverluste, die identisch von einer Maschine zur anderen sind. Somit ermöglicht die neue Anordnung die Reproduzierbarkeit der Bedingungen von einer Maschine zur anderen, während bei den Anlagen nach dem Stand der Technik, bei denen die relativen Stellungen der Maschine zu ihrem Steuerschrank merkbar variieren konnten, eine solche Reproduzierbarkeit nicht erhalten werden konnte. Die Beherrschung der Länge der pneumatischen Rohrleitungen erlaubt insbesondere, die Ladungsverluste und folglich die Ansprechzeit zu begrenzen und diese Ladungsverluste für alle Maschinen zu vergleichmäßigen.
- Die neue Anordnung ermöglicht darüber hinaus eine leichte Wartung, da alle Steuerelemente, alle gesteuerten Elemente und die Verbindungselemente durch ein einfaches Öffnen der Türen der Spritzmaschine zugänglich sind. Schließlich ist diese neue Anordnung viel kompakter und ermöglicht einen merkbaren Platzgewinn für die Gesamtheit der Anlage.
- Die Erfindung wird besser verstanden und andere Vorteile derselben werden klarer im Lichte der Beschreibung einer Ausführungsform der Spritzmaschine für Beschichtungsmaterial entsprechend der Erfindung, die folgt, wobei das Ausführungsbeispiel lediglich als Beispiel angegeben ist, und auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt, in denen:
- die Fig. 1 eine schematische Ansicht von oben einer Beschichtungsanlage entsprechend dem Stand der Technik ist, und
- die Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Beschichtungsanlage entsprechend der Erfindung ist.
- Figur 1 stellt eine bekannte Anlage dar, die für eine Beschichtung von relativ großen Objekten 1, wie beispielsweise Fahrzeugkarosserien geeignet ist, die von einem Förderer 2 getragen werden, der sich in Richtung des Pfeiles F bewegt. Die Anlage besteht aus sechs Maschinen 3, 4, 5, 6, 7 und 8, genannt "Seitenmaschinen", die in gleicher Anzahl an den Seiten des weges der Objekte 1 verteilt sind und die jeweils einen automatischen Zerstäuber für Beschichtungsmaterial des pneumatischen oder sich drehenden Typs tragen. Die Anlage umfaßt auch eine Maschine, genannt "Überkopfmaschine" 9, die zur Beschichtung von horizontalen Flächen der Objekte 1 dient. Diese Maschine 9 trägt drei Zerstäuber des gleichen Typs wie die der Seitenmaschinen.
- Die Versorgung der Maschinen 3 bis 9 mit Beschichtungsmaterial und mit Luft wird in an sich bekannter Weise durch Verzweigungen zu den Umlaufkreisen der Farbe und zu dem Versorgungskreis an Luft realisiert. Sie ist nicht dargestellt. Die Versorgung der Gesamtheit der Anlage mit elektrischem Strom wird von einem Verteilungsabschnitt durch einen Schrank, genannt "Vernetzungskopf", 11 hindurch realisiert. Die Zentraleinheit des Steuerautomaten ist der Durchflußregler 13, der die Gesamtheit der Durchflüsse des Beschichtungsmaterials in der Anlage steuert, sind gleichfalls in diesem Schrank 11 angeordnet. Die von der Zentraleinheit 12 und dem Regler abgegebenen Informationen ebenso wie die notwendige elektrische Leistung werden an Steuerschränke 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 und 31 übertragen, die jeweils den Seitenmaschinen 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9 für die letzten drei entsprechen.
- Jeder Schrank 23 bis 31 enthält die Steuerelemente, die für die gute Funktionsweise der entsprechenden Maschinen 3 bis 9 notwendig sind, nämlich die Elektroventile für die Steuerung der Luft zur Mitnahme, zur Bildung des Strahls, der Schürze und eventuell der Turbine, Elektroventile zur Versorgung mit Beschichtungsmaterial oder Reinigungsmaterial, Elektroventile zum Austreiben, das elektrische Regelsystem der Turbine (eventuell), die Regelsysteme für die Positionierer entsprechend den drei Bewegungsachsen des Zerstäubers und ihre zugeordneten Hersteller, die Druckstabilisierer (les pressostats) usw.
- Beispielsweise müssen die in dem Schrank 23 enthaltenen Apparate die zugeordneten gesteuerten Elemente, die in der Maschine 3 angeordnet sind, steuern, wie die Motoren, die Turbine (eventuell), die Hersteller, die Positionierer, die Wechselbiöcke des Beschichtungsmaterials, die Versorgungen an Mitreißluft, die Versorgungen der Luft der Schürze, die Versorgungen der Luft zur Strahlformung, usw., wodurch zahlreiche elektrische und Fluidleitungen benötigt werden. Im Mittel werden ungefähr dreißig pneumatische Rohrleitungen, die durch das Bündel 43 dargestellt sind, und dreißig elektrische Kabel, die durch das Bündel 53 bezeichnet sind, gezählt, wobei die Kabel und Leitungen zwischen jedem Schrank, wie der Schrank 23, und jeder Maschine, wie der Maschine 3, verteilt sind. Eine Anlage dieses Typs umfaßt somit ungefähr 270 elektrische Kabel und 270 Luftleitungen zwischen den Schränken und den zugeordneten Maschinen. Die Länge dieser Bündel ist sehr variabel, wie dies klar aus der Figur 1 hervorgeht.
- Entsprechend der in der Figur 2 dargestellten Erfindung tragen die Elemente, die identisch zu denen der Figur 1 sind, die gleichen Bezugszeichen. Somit sind an dem Rücken jeder Seitenmaschine und an einer Seitenfläche der Stützbalken 100 und 101 der "Überkopfmaschine" 9 Gehäuse 103 bis 111 angeordnet, die alle Elemente enthalten, die vorher jeweils in den Schränken 23 bis 31 enthalten waren. Diese Gehäuse sind fest mit den Maschinenkörpern, denen sie zugeordnet sind, verbunden. Der Schrank "Vernetzungskopf" 11 dient als Verteiler für den elektrischen Versorgungskreis und enthält die Einstell- und Regelelemente, die der Gesamtheit der Anlage gemeinsam sind, wie die zentrale Einheit 12 und der Regler 13. Somit sind alle Leitungs- und Kabelbündel, die mit 43 und 53 in der Figur 1 bezeichnet sind, überflüssig.
- Entsprechend einer vorteilhaften Variante der Erfindung kann jedes Gehäuse 103 bis 111 seine eigene Steuereinheit 12 und/oder seinen eigenen Durchflußregler 13 enthalten. Jede Maschine ist dann total eigenständig. Eine solche Variante kann abhängig von den jeweiligen Kosten der betreffenden Ausrüstung und ihrer Modularität konzipiert werden. Die elektrische Energie oder Spannung kann dann zu den verschiedenen Maschinen von dem Verteilungsnetz verteilt werden und der Schrank "Vernetzungskopf" kann weggelassen werden. Wenn die Maschine 3 und das zugehörige Steuergehäuse 103 näher betrachtet wird, kann festgestellt werden, daß das Gehäuse 103 um eine vertikale Achse 150, zum Beispiel mittels von Scharnieren schwenkbar befestigt ist. Das Gehäuse 103 ermöglicht somit einen Zugang ins Innere der Maschine 3. Es ist selbst in zwei Teile 103A und 103B aufgeteilt, die durch ein schwenkbares Gelenk um eine Achse 151 verbunden sind. Man hat somit Zugang zum Inneren des Gehäuses 103, ohne daß das Teil 103A vom Maschinenkörper 3 gelöst werden muß. Die Steuerelemente sind zwischen den Teilen 103A und 103B abhängig von ihrer Aufnahme verteilt. Obwohl es nicht in den Zeichnungen dargestellt ist, sind die Gehäuse 104 bis 111 dem Gehäuse 103 gleich und sind an ihren jeweiligen Maschinen in gleicher Weise befestigt.
- Jedes Gehäuse 103 bis 108 ist an der der Seite der zu beschichtenden Objekte entgegengesetzten Seite der Seitenmaschine 3 bis 8 angeordnet, was impliziert, daß es außerhalb der Beschichtungskabine angeordnet sein.kann, dessen Wände 120, 121 allgemein in der Nähe der Vorderfläche der Seitenmaschine, das heißt der Seite der Maschine, die den zu beschichtenden Objekten zugewandt ist, gezeichnet. Diese Gehäuse 103 bis 108 sind somit leicht zugänglich, auch während der Funktionsphasen der Anlage. Darüber hinaus sind sie nicht mehr in einer verschmutzten Atmosphäre eingetaucht, was wichtig für die Lebensdauer der Teile ist, insbesondere der elektronischen Leiterplatten. Das Gehäuse kann jedoch an jeder Fläche der Maschine angeordnet werden, einschließlich der oberen und unteren Flächen, abhängig von den besonderen Vorgaben und Zwängen der Anlage an dem Benutzungsort.
- Entsprechend der für die Anordnung des Gehäuses 103 gewählten Konfiguration können die Achsen 150 und 151 auch horizontal sein.
- Entsprechend einem anderen vorteilhaften Merkmal der Erfindung kann die Gesamtheit jedes Gehäuses 103 bis 111 unter einem leichten Überdruck in bezug auf die Umgebung gehalten werden, um zusätzlich die Verschmutzung im Inneren des Gehäuses zu begrenzen. Dazu kann ein klassisches Belüftungssystem in dem Gehäuse vorgesehen sein.
- Die obige Beschreibung wurde mit Bezug auf die Seitenmaschinen und die "Überkopfmaschinen" gegeben, aber die Erfindung ist gleichfalls für Maschinen der Art eines mehrachsigen Roboters anwendbar.
Claims (8)
1. Automatische Spritzmaschine für
Beschichtungsmaterial, die eine Seitenmaschine oder
Überkopfmaschine oder einen Mehrachsenroboter bildet,
und die einen feststehenden Körper und ein
mobiles Element, das mindestens einen Zerstäuber
trägt, umfaßt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrischen und pneumatischen, zu dem
Zerstäuber der Maschine (3-9) gehörenden
Steuerelemente in einem Gehäuse (103-111) angeordnet
sind, das mechanisch mit dem Körper verbunden
ist, wobei das Gehäuse mit dem feststehenden
Körper und die Steuerelemente mit der Maschine
vor der Installation der Maschine vor Ort
verbunden werden.
2. Spritzmaschine für Beschichtungsmaterial nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in
dem Gehäuse (103-111) aufgenommenen Elemente
Elektroventile zur Steuerung der der Maschine
(3-9) zugeordneten pneumatischen Kreise
umfassen.
3. Spritzmaschine nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die in dem Gehäuse (103-111)
aufgenommenen Elemente elektrische der Maschine (3-
9) zugehörige Regelsysteme und Regelsysteme der
Positionierer der Maschine (3-9) umfassen.
4. Spritzmaschine nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse (103-111) außerhalb
der Kabine angeordnet ist.
5. Spritzmaschine nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse (103) um eine
vertikale und/oder horizontale Achse zwischen zwei
Positionen bewegbar ist, in denen es den Zugang
einer Bedienperson ins Innere der Maschine
zuläßt oder verbietet.
6. Spritzmaschine nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse (103) aus zwei Teilen
(103A, 103B) besteht, die durch eine
scharnierartige Gelenkverbindung um eine horizontale oder
vertikale Achse (151) miteinander verbunden
sind.
7. Spritzmaschine nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse (103) bei Überdruck in
bezug auf seine Umgebung gehalten wird.
8. Spritzmaschine nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß alle Steuerelemente (12,13) der
Maschine in dem zugeordneten Gehäuse (103,111)
befestigt sind, wobei die Maschine elektrisch
und pneumatisch durch zwei Netze jeweils
elektrisch und pneumatisch versorgt wird.
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