-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fernsteuervorrichtung für Farbspritzpistolen
für Lackiersysteme.
-
Die
Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist insbesondere für
die Fernsteuerung der Aktivierung von Spritzpistolen ausgebildet,
die zum Beispiel im Bereich der Tierhaut-Malerei verwendet werden,
und wird nun mit Bezug auf diese Anwendung beschrieben ohne dadurch
den Umfang der Anwendbarkeit in irgendeiner Weise einzuschränken.
-
Es
ist bekannt, dass derzeit in dem Gebiet der Tierhaut-Malerei eine
kontinuierlich rotierende Maschine benutzt wird; die kontinuierlich
rotierende Maschine besteht aus einem Förderband, auf dem die Tierhaut,
die bemalt werden soll, angeordnet ist, und aus einem darüberliegenden
Karussell, das mehrere Spritzpistolen trägt, die eine vorbestimmte Menge
von Farbe zur Bemalung der Tierhäute
abgeben sollen.
-
Eine
Tierhaut-Fertigungsstraße
kann mit mehreren automatischen Lackierzellen versehen sein, von
denen jede mit einer rotierenden Spritzpistoleneinheit ausgestattet
ist.
-
Die
oben beschriebene Vorrichtung wird jedoch dadurch durch Nachteile
beeinträchtigt,
dass es auf Grund der empfindlichen Beschaffenheit des Farbauftragsprozesses
notwendig ist, die Farbdurchflussmenge kontinuierlich nachzustellen.
Die Einstellung der Menge der Farbe, die von den einzelnen Spritzpistolen
abgegeben wird, muss manuell in einer direkten Handlung einer Bedienperson
an jeder Spritzpistole vorgenommen werden, und dies bedingt notwendigerweise
eine Prozessausfallzeit (Anhalten der Fertigungslinie) währenddessen
die Bedienperson die erforderlichen Einstellungen vornimmt. Das Dokument
US-A-5381 962 offenbart eine Fernsteuervorrichtung für Farbspritzpistolen
entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Das
Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung einer
Fernsteuervorrichtung für Farbspritzpistolen
für Lackiersysteme,
mit denen es möglich
ist, die Abgabe des Lackierprodukts einzustellen ohne notwendigerweise
den Produktionskreislauf der Lackiermaschine zu unterbrechen.
-
Im
Bereich dieses Ziels ist ein Zweck der Erfindung, eine Fernsteuervorrichtung
für Farbspritzpistolen
für Lackiersysteme
bereitzustellen, mit der die abgegebene Durchflussmenge der Farbe
für alle Spritzpistolen
unabhängig
für jede
Pistole einstellbar ist.
-
Ein
weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
einer Fernsteuervorrichtung für
Farbspritzpistolen für
Lackiersysteme, in der die Einstellung ohne eine erforderliche weitere
Verteilung der Betätigung
vorgenommen wird.
-
Ein
weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
einer Fernsteuervorrichtung für
Farbspritzpistolen für
Lackiersysteme, die mit jeder Sorte einer derzeit kommerziell erhältlichen Spritzpistole
verwendet werden kann.
-
Ein
weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
einer Fernsteuervorrichtung für
Farbspritzpistolen für
Lackiersysteme, die sehr zuverlässig
und einfach und zu wettbewerbsfähigen
Kosten herstellbar ist.
-
Dieses
Ziel, diese und andere Zwecke, die im Folgenden ersichtlich werden,
werden erreicht durch eine Fernsteuervorrichtung für Farbspritzpistolen
für Lackiersysteme,
dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Hauptsteuereinheit umfasst,
die geeignet ist, in drahtloser Weise mit mehreren Fernsteuereinheiten
zu kommunizieren, wobei die Fernsteuereinheiten einer entsprechenden
Farbspritzpistole zugeordnet sind und Steuermittel und Betätigungsmittel zur
Regulierung der Durchflussmenge der zugeordneten Spritzpistole umfassen,
und wobei die Fernsteuereinheiten durch die Hauptsteuereinheit gesteuert
werden.
-
Weitere
Eigenschaften und Vorzüge
der Erfindung werden aus der Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
der Vorrichtung gemäß der Erfindung
ersichtlich, die als nichteinschränkendes Beispiel in den zugehörigen Zeichnungen
dargestellt ist, wobei:
-
1 eine
schematische Gesamtansicht der Steuervorrichtung gemäß der Erfindung
ist, die beispielhaft an einer Farbspritzpistole angewendet wird;
-
1a eine
Draufsicht eines Fernbedienungsteils gemäß der vorliegenden Erfindung;
-
2 eine
schematische Schnittansicht des Details der Durchflussmengen-Regulierung
einer Farbspritzpistole ist;
-
3 ein
allgemeines Blockschaltbild der Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
-
4 ein
Blockschaltbild der Haupteinheit der Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
-
5 ein
Blockschaltbild eines Fernbedienungsteils gemäß der vorliegenden Erfindung
ist.
-
Mit
Bezug auf die obigen Figuren umfasst die Fernsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, die bei einer Farbspritzpistole oder Spritzpistole 1 verwendet
wird, eine Hauptsteuereinheit 2, die mit Dateneingabemitteln 3 versehen
ist, die in geeigneter Weise mit einer tragbaren Tastatur versehen ist,
die mit einer Anzeige 4 ausgestattet ist, und mehrere Fernbedienungsteile 5,
eines für
je eine der Spritzpistolen 1, die in der Lackiervorrichtung
verwendet werden.
-
Das
Fernbedienungsteil 5 kommuniziert in drahtloser Weise mit
der Hauptsteuereinheit 2 über Antennen 6 und 7,
die entsprechend an der Hauptsteuereinheit 2 und an jedem
der Fernbedienungsteile 5 angeordnet sind. Wie in 1 gezeigt,
sind die Hauptsteuereinheit 2 bzw. jedes Fernbedienungsteil 5 mit
zwei Antennen 6 und 7 versehen; alternativ ist es
möglich,
falls notwendig, nur eine Antenne (6 oder 7) oder
mehr als zwei Antennen zu verwenden.
-
Im
Einzelnen umfasst jedes Fernbedienungsteil 5 zusätzlich zu
den Antennen 7 ein Sende/Empfangsmodul 8, das
mit den Antennen 7 verbunden ist, eine Betätigungsvorrichtung
oder einen Antrieb 9 für
einen Motor 10, dessen Welle 11 mit einer Farbspritzpistole 1 durch
Verbindungsmittel verbunden ist, die vorteilhaft als eine flexibles
Welle 12 vorgesehen sind.
-
Jedes
Fernbedienungsteil 5 ist außerdem mit eigenen Stromversorgungsmitteln
versehen, die in geeigneter Weise zum Beispiel durch Batterien 13 bereitgestellt
wird; alternativ können
die Stromversorgungsmittel eine Turbine oder andere Mittel sein, die
kompatibel zu der Anwendung sind. Eine Mikroprozessorsteuerkarte 14 erlaubt
die Steuerung eines Mikroprozessors, der in der Hauptsteuereinheit 2 enthalten
ist.
-
1a ist
eine Ansicht von oben des Fernbedienungsteils 5, die eine
Vorrichtung zur Erfassung der Drehung des Motors 10 darstellt,
die mit dem Bezugszeichen 16 bezeichnet ist und in geeigneter
Weise als ein Impulsgeber bereitgestellt wird, der zu jeder Zeit
die Position der Welle 11 des Motor und dementsprechend
des Elements, das durch die Welle betätigt wird, was im Folgenden
beschrieben wird, erfassen soll.
-
Das
Bezugszeichen 17 indessen bezeichnet einen Dichtflansch
der Welle 11 des Motors 10.
-
Das
Fernbedienungsteil 5, das direkt auf der Farbspritzpistole
oder Spritzpistole 1 angeordnet ist, und demzufolge der
ferngesteuerte Motor 10 sind mittels Multifrequenz-Funkimpulsen
der Hauptsteuereinheit 2 gesteuert, um über die flexible Welle 12 auf
Betätigungsmittel
zur Regulierung des Durchflusses des Farbspritzpistole 1 einzuwirken.
-
Mit
Bezug auf 2 werden nun die Mittel zur
Einstellung des Durchflusses der Spritzpistole 1 dargestellt.
-
Insbesondere
bezeichnet das Bezugszeichen 20 eine Einstellschraube,
gegen die ein Kolben 21 durch Anstoßen wirkt; der Schaft des Kolben 21 besteht
an dem der Einstellschraube 20 gegenüberliegenden Ende aus einem
Stift oder einer Nadel 22 zur Einstellung des Durchflusses
der Farbe. Diese Nadel 22 kann ausgebildet sein zur Ausführung einer translatorischen
Bewegung mittels des Kolbens 21, von einer vollständig geschlossenen
Farbabgabeposition bis zu einer vollständig geöffneten Position, in der der
Durchfluss entsprechend maximal ist.
-
Diese
Durchflusseinstellung mittels der Nadel 22 erfolgt durch
Bewegen des Kolbens 21 in Anschlagstellung gegen die Einstellschraube 20,
die entsprechend den passenden Hub des Kolbens 21 festlegt.
-
Die
Position der Schraube 20 wird daher durch den Motor 10 mittels
der Welle 11 und der flexiblen Welle 12 bestimmt.
-
Der
Kolben 21 wird pneumatisch durch Luft betätigt, die
in ein Rohr 23 eingedüst
wird, während das
Rohr 24, das in 1 dargestellt ist, der Farbeinlassort
ist.
-
1 stellt
zwei Rohre 23 und zwei Rohre 24 dar.
-
Die
zwei Rohre 24 sind vorgesehen, um mehrere Spritzpistolen 1 in
Serie schalten zu können, fall
dies erforderlich ist.
-
Die 4 bzw. 5 illustrieren
im Einzelnen als Blockschaltbild den Aufbau der Hauptsteuereinheit 2 und
jedes Fernbedienungsteils 5.
-
Die
Hauptsteuereinheit 2 umfasst das örtliche Endgerät, das durch
die tragbare Tastatur 3 vorgesehen ist, zum Setzen und
Anzeigen der Positionswerte jedes Fernbedienungsteils 5,
das mit der Außenseite
mittels Schnittstellenmitteln 4 gekoppelt ist. Das örtliche
Endgerät 3 ist
mit Datenverarbeitungsmitteln 26 verbunden, die in geeigneter
weise durch einen Mikroprozessor bereit gestellt werden, der mit einer
Aufzeichnung der Positionen der Fernbedienungsteile 5 versehen
ist, die immer auf den vorherigen Schritt aktuell ist. Der Speicher
des Mikroprozessors speichert ein Multitaskingprogramm zur Verwaltung
der verschiedenen Fernbedienungsteile 5. Der Mikroprozessor 26 kommuniziert
mit einem Batterieladegerät 27,
das mit einer Analogsteuerung des Spannungs- und Stromwertes zum
Aufladen der Fernbedienungsteile 5 versehen ist.
-
Der
Mikroprozessor ist bidirektional mit einem Datenvorbereitungsmodul 28 verbunden;
das alle an die Fernbedienungsteile 5, die gesteuert werden
sollen, zu sendenden Daten speichert, um sie an Multiplexmittel 29 und
Datensynchronisationsmittel 30 zu senden.
-
Die
Multiplexmittel haben eine zeitabhängige Steuerung über den
Zugriff auf die Fernbedienungsteile 5, um das Fernbedienungsteil 5,
das angetrieben werden soll, richtig auszuwählen, und Signale an Kodiermittel 31 des Übertragungsprotokolls
zu senden, die mit den Übertragungsmittels 32 verbunden sind,
die wiederum mit kontaktlosen Schaltern 33 mit einer Antenne 6 verbunden
sind.
-
Die
kontaktlosen Schalter 33 sind auch vorgesehen, um mittels
der Antenne 6 Antwortsignale der Fernbedienungsteile 5 zu
empfangen; diese Signale werden zu Empfängermittels 35 gesendet,
von Dekodiermitteln 34 dekodiert und zu den Multiplexmitteln 29 und
danach zu den Datensynchronisationsmitteln 30 gesendet,
die die Synchronisation zwischen den Daten, die vom Mikroprozessor 26 gesendet
wurden, und den Daten, die von den Fernbedienungsteilen 5 empfangen
wurden, überprüfen.
-
5 stellt
im Einzelnen den Aufbau jeder der Fernbedienungsteile 5 als
Blockschaltbild dar.
-
Die
Fernbedienungsteile umfassen Auswahlmittel 40, die die
Kodierung des Fernbedienungsteils gestatten, so dass der Mikroprozessor
jedes Fernbedienungsteil 5 betreiben kann. Eine Verarbeitungseinheit 41,
die einen Mikroprozessor umfasst, ist mit den Auswahlmitteln 40 verbunden
und umfasst einen Speicher, der Werte enthält, die verändert werden müssen, jedoch
auf keinen Fall verloren gehen dürfen,
wenn die Steuervorrichtung ausgeschaltet ist. Stromversorgungsmittel 42 sind
mit der Verarbeitungseinheit 41 verbunden und mit einer
Vorrichtung zur elektrischen Isolierung bezüglich des Anschlusses eines
Batterieladegerätes
und mit einer Batteriekontrollvorrichtung mit Echtzeitanalyse der
verbleibenden Spannung versehen.
-
Der
Motor 10, der die Rotation der Einstellschraube 20 zur Öffnung der
Nadel 22 der Spritzpistole überträgt, empfängt die Signale der Verarbeitungseinheit 41;
der Antrieb 9 betriebt den Motor 10, und die Erfassung
der Rotation der Welle 11 des Motor 10 und somit
des Öffnungshubes
der Nadel 22 der Pistole 1 wird mittels des Impulsgebers 16 durchgeführt, der
direkt mit der Welle 11 des Motors verbunden ist. Die Impulse,
die von dem Impulsgeber eingelesen werden, werden an die Verarbeitungseinheit 41 übertragen.
-
Die
Verarbeitungseinheit 41 sendet Daten an die Kodiermittel 43 des
Fernbedienungsteils 5 und dann werden die Daten zu den Übertragungsmitteln 44 überführt, und
mittels der kontaktlosen Schaltmittel 45 mit der Antenne 7 werden
die Daten zu der Hauptsteuereinheit 2 übertragen und von dieser mittels
der Antenne 6 empfangen.
-
Die
Schaltmittel 45 empfangen außerdem mittels der Antenne 7 die
Daten der Hauptsteuereinheit 2, und mittels der Empfangsmittel 46 und
Dekodiermittel 47 werden diese Daten an die Verarbeitungseinheit 41 des
Fernbedienungsteils 5 weitergeleitet.
-
Der
Motor 10, der verwendet wird, kann verschiedener Art sein,
zum Beispiel ein Schrittmotor, ein Gleichstrom-Permanentmagnetmotor,
oder ein bürstenloser
Motor, der komplett mit einem Impulsgeber oder Drehmelder versehen
ist, oder ein Servomotor.
-
In
der Praxis wurde herausgefunden, dass die Steuerungsvorrichtung
gemäß der Erfindung
die angestrebten Ziele und Zwecke vollständig erreicht, da sie die Funksteuerung
der Öffnung
der Nadel zur Regulierung der Farbabgabe-Durchflussmenge jeder Lackiereinheit
mittels eines Motors gestattet, der direkt auf die Einstellschraube
wirkt, die die Nadel betätigt.
-
Auf
diese Weise ist es möglich,
eine Fernsteuerung ohne Unterbrechung des Arbeitskreises der Lackiermaschine
bereitzustellen, und außerdem jede
Spritzpistole unabhängig
entsprechend den Anforderungen einzustellen.