EP0192247A1 - Atomizer for spraying fluids on the surface of work pieces - Google Patents
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- EP0192247A1 EP0192247A1 EP86102125A EP86102125A EP0192247A1 EP 0192247 A1 EP0192247 A1 EP 0192247A1 EP 86102125 A EP86102125 A EP 86102125A EP 86102125 A EP86102125 A EP 86102125A EP 0192247 A1 EP0192247 A1 EP 0192247A1
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- B05B15/60—Arrangements for mounting, supporting or holding spraying apparatus
- B05B15/68—Arrangements for adjusting the position of spray heads
Definitions
- Spray device for spraying flowable media on workpiece surfaces
- the invention relates to a device of the type specified in the preamble of claim 1.
- a generic spray device describes the German patent application P 33 34 047.1.
- a device for the preservation of cavities in vehicle bodies is shown there. This device essentially consists of a positioning device and a support frame that can be moved relative to it in the vertical direction. All spray nozzles for the cavities of the vehicle body to be preserved are arranged on the carrier frame.
- the spray nozzles are mounted on the support frame so as to be longitudinally displaceable. As soon as a spray nozzle does not move into the intended body opening, it is moved lengthways and actuates a limit switch. This prevents the spray nozzle from being damaged and the spraying process from being initiated outside the cavity to be sprayed.
- the disadvantage here is that a relatively large displacement path must be provided until the limit switch is actuated.
- the object of the present invention is to further develop the generic spray device in such a way that it is reliably avoided in the case of positioning problems that the nozzle is damaged.
- the object is achieved by the characterizing features of the first claim.
- a force sensor By using a force sensor, it is possible to detect even low pressures that act on the nozzle and accordingly to make an error signal or correct the positioning of the spray gun.
- This arrangement is particularly suitable for automatically operating spray systems, in which either a plurality of spray guns on a nozzle holder are moved fully automatically into several cavities or the bodies or hollow bodies are lowered onto the rigidly arranged nozzles or when using a program-controlled robot for preserving cavities.
- Claims 2 and 3 describe possible force sensors that are particularly suitable for the application of cavity preservation.
- the spray gun In order to ensure that the longitudinal displacement of the spray nozzle can be detected by the force sensor with little delay when it hits the workpiece surface, the spray gun must be mounted with low friction.
- a suitable arrangement describes the design according to claim 4.
- a spray device 1 is shown purely schematically. This consists of the spray gun 2 with the nozzle head 3 attached. In this example, the spray device serves to seal cavities in vehicle bodies. The connections required for this, such as preservative supply, cleaning agent supply, control connections, are not shown, since such spray guns are common and are not the subject of this invention.
- the spray gun 2 is - depending on requirements - held by a support frame 4. In this case, several spray guns 2 are usually mounted on the support frame 4.
- the carrier frame is suitably coupled to the vehicle body and allows the spray guns to be retracted simultaneously into the cavities in the vehicle body to be preserved.
- the receiving device of a robot is used instead of the carrier frame 4. This is always considered when there are cavities to be preserved that do not allow straight-line driving in from outside the body, or when only cavities accessible from the interior of the vehicle are to be preserved.
- a force sensor 5 is arranged between the spray gun 2 and the carrier frame 4 .
- the force sensor 5 according to FIG. 1 has a carrier 6 which is S-shaped so that resilient flexibility is achieved in the longitudinal axis of the nozzle head.
- a strain gauge or a piezoelectric pressure sensor is arranged in the middle leg 7.
- the force sensor 5 detects a force acting on the nozzle head 3 if the latter cannot penetrate into the cavity to be preserved, but rather hits body panels. This is always the case if there are positioning errors between the body and the support frame 4 or if a required opening has not been made due to manufacturing errors.
- the force sensor 5 delivers a signal
- the drive device of the support arm 4 is stopped or the robot carrying the spray device 1 returns to its starting position and can now try again to retract the spray device 1 into the cavity or to emit an error signal, so that the operating personnel can determine the cause of the error.
- a signal from the force sensor 5 prevents the spraying process from being initiated. This will surely prevent preservatives from being sprayed onto sheet metal parts not intended for this purpose.
- FIG. 2 An alternative embodiment of the force sensor 5 is shown in FIG. 2.
- the force sensor 5 ' consists of a housing 8 which is screwed directly to the support frame 4.
- Two columns 9 protrude from the housing 8, on which the spray gun 2 is fastened.
- the columns 9 are held in the housing 8 in a longitudinal guide.
- the longitudinal guidance is carried out as smoothly as possible. Ball bearings are conceivable, for example.
- the two columns 9 are connected to a yoke 11.
- the yoke 11 has a bearing head 12 which interacts with a cutting edge 13.
- the cutting edge 13 is arranged at the free end of a pressure cell 14 which is fixedly connected to the housing 8 at its other end.
- the pressure transducer 14 is bent via a longitudinal displacement of the columns 9 and via the cutting edge bearing 12, 13. The resulting pressure change is recorded and processed as described above.
- FIG. 2 Due to the GÜad Insert 10 and the cutting edge bearing 12,13, the arrangement of FIG. 2 works with little friction.
- the holding force for the spray gun 2 with the nozzle head 3 is applied by the pressure cell 14.
- an energy accumulator 15 as shown schematically in FIG. 2, can be provided in the axial extension of the cutting edge 13 between the pressure cell 14 and the housing 8.
- a simple support beam can be used, on which a strain gauge is arranged to detect its deflections.
- an elastic cover for example a bellows made of easily deformable material.
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- Spray Control Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Sprüheinrichtung zum Versprühen von fließfähigen Medien auf WerkstückoberflächenSpray device for spraying flowable media on workpiece surfaces
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des 1. Anspruchs angegebenen Gattung.The invention relates to a device of the type specified in the preamble of
Eine gattungsgemäße Sprüheinrichtung beschreibt die deutsche Patentanmeldung P 33 34 047.1. Dort wird eine Einrichtung für das Konservieren von Hohlräumen bei Fahrzeugkarosserien aufgezeigt. Diese Einrichtung besteht im wesentlichen aus einer Positionierungsvorrichtung und einem gegenüber dieser relativ in vertikaler Richtung bewegbaren Trägerrahmen. Auf dem Trägerrahmen sind sämtliche Sprühdüsen für die zu konservierenden Hohlräume der Fahrzeugkarosserie angeordnet.A generic spray device describes the German patent application P 33 34 047.1. A device for the preservation of cavities in vehicle bodies is shown there. This device essentially consists of a positioning device and a support frame that can be moved relative to it in the vertical direction. All spray nozzles for the cavities of the vehicle body to be preserved are arranged on the carrier frame.
Um zu verhindern, daß bei Positionierungsfehlern und/oder Fertigungsfehlern die Sprühdüsen, anstatt in die vorgesehenen Karosserieöffnungen einzufahren, gegen die Karosserie stoßen und hierbei beschädigt werden, werden die Sprühdüsen auf dem Trägerrahmen längsverschiebbar gelagert. Sobald nun eine Sprühdüse nicht in die vorgesehene Karosserieöffnung einfährt, wird sie längsverschoben und betätigt hierbei einen Endschalter. Dadurch wird verhindert, daß die Sprühdüse beschädigt wird und daß der Sprühvorgang außerhalb des zu besprühenden Hohlraumes eingeleitet wird. Nachteilig ist hierbei, daß ein relativ großer VerschiebeWeg vorgesehen werden muß, bis der Endschalter betätigt wird. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die gattungsgemäße Sprüheinrichtung dahingehend weiter zu entwickeln, daß bei Positionierungsproblemen sicher vermieden wird, daß die Düse beschädigt wird.In order to prevent the spray nozzles from bumping into the body and being damaged in the event of positioning errors and / or manufacturing errors, instead of entering the intended body openings, the spray nozzles are mounted on the support frame so as to be longitudinally displaceable. As soon as a spray nozzle does not move into the intended body opening, it is moved lengthways and actuates a limit switch. This prevents the spray nozzle from being damaged and the spraying process from being initiated outside the cavity to be sprayed. The disadvantage here is that a relatively large displacement path must be provided until the limit switch is actuated. The object of the present invention is to further develop the generic spray device in such a way that it is reliably avoided in the case of positioning problems that the nozzle is damaged.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst. Durch die Verwendung eines Kraftsensors ist es.möglich, selbst geringe Drücke,die auf die Düse wirken, zu erfassen und dementsprechend ein Fehlersignal oder eine Korrektur der Positionierung der Sprühpistole vorzunehmen. Diese Anordnung eignet sich insbesonders bei automatisch arbeitenden Sprühanlagen, bei welcher entweder eine Mehrzahl von Sprühpistole auf einem Düsenträger vollautomatisch in mehrere Hohlräume eingefahren werden oder die Karosserien bzw. Hohlkörper auf die starr angeordneten Düsen abgesenkt werden oder bei Verwendung eines programmgesteuerten Roboters zum Konservieren von Hohlräumen.The object is achieved by the characterizing features of the first claim. By using a force sensor, it is possible to detect even low pressures that act on the nozzle and accordingly to make an error signal or correct the positioning of the spray gun. This arrangement is particularly suitable for automatically operating spray systems, in which either a plurality of spray guns on a nozzle holder are moved fully automatically into several cavities or the bodies or hollow bodies are lowered onto the rigidly arranged nozzles or when using a program-controlled robot for preserving cavities.
Die Ansprüche 2 und 3 beschreiben mögliche Kraftsensoren, die sich für den Einsatzfall der Hohlraumkonservierung besonders eignen.
Um sicherzustellen, daß die Längsverschiebung der Sprühdüse beim Anstoßen an die Werkstückoberfläche verzögerungsarm von dem Kraftsensor erfaßt werden kann, ist eine reibungsarme Lagerung der Sprühpistole erforderlich. Eine geeignet Anordnung beschreibt die Ausbildung nach Anspruch 4.In order to ensure that the longitudinal displacement of the spray nozzle can be detected by the force sensor with little delay when it hits the workpiece surface, the spray gun must be mounted with low friction. A suitable arrangement describes the design according to claim 4.
Um den Aufwand der eradführung und der Schneidenlagerung einzusparen bzw. wenn je nach Einsatzgebiet keine vollständige Kapselung der Gradführung der Schneidenlagerung und damit kein vollständiger Schutz gegen Verschmutzung möglich ist, wird die Weiterbildung nach Anspruch 5 vorgeschlagen.In order to save the effort of the wheel guidance and the cutting edge storage or if, depending on the field of application, a complete encapsulation of the degree guidance of the cutting edge storage and thus no complete protection against contamination is possible, the development according to
Im folgenden wird Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es stellen dar:
- Fig. 1 eine schematisierte Ansicht einer Sprüheinrichtung; Fig. 2 eine Alternativausbildung zu Fig. 1 des Kraftsensors.
- Figure 1 is a schematic view of a spray device. Fig. 2 shows an alternative training to Fig. 1 of the force sensor.
In Fig. 1 ist rein schematisch eine Sprüheinrichtung 1 dargestellt. Diese besteht aus der Sprühpistole 2 mit angesetztem Düsenkopf 3. Die Sprüheinrichtung dient in diesem Beispiel dazu, Hohlräume von Fahrzeugkarosserien zu versiegeln. Die hierzu erforderlichen Anschlüsse wie Konservierungsmittelzufuhr, Reinigungsmittelzufuhr, Steuerungsanschlüsse sind nicht dargestellt, da derartige Sprühpistolen allgemein üblich und nicht Gegenstand dieser Erfindung sind.In Fig. 1, a
Die Sprühpistole 2 wird - je nach Erfordernissen - von einem Trägerrahmen 4 gehalten. In diesem Fall sind üblicherweise mehrere Sprühpistolen 2 auf den Trägerrahmen 4 montiert. Der Trägerrahmen ist in geeigneterweise mit der Fahrzeugkarosserie gekoppelt und gestattet das gleichzeitige Einfahren der Sprühpistolen in die zu konservierenden Hohlräume der Fahrzeugkarosserie.The
Auch ist es denkbar, daß anstelle des Trägerrahmens 4 die Aufnahmeeinrichtung eines Roboters verwendet wird. Dies kommt immer dann in Betracht, wenn Hohlräume zu konservieren sind, die kein gradliniges Hereinfahren von außerhalb der Karosserie erlauben, oder wenn nur vom Inneren des Fahrzeugs zugängliche Hohlräume zu konservieren sind.It is also conceivable that the receiving device of a robot is used instead of the carrier frame 4. This is always considered when there are cavities to be preserved that do not allow straight-line driving in from outside the body, or when only cavities accessible from the interior of the vehicle are to be preserved.
Um Beschädigungen des Düsenkopfes 3 bei Nichteintauchen in den zu konservierenden Hohlraum zu vermeiden und um sicherzustellen, daß nur an Konservierungsmittel versprüht wird, wenn der Düsenkopf in den zu konservieren den Hohlraum eingetaucht ist, ist zwischen der Sprühpistole 2 und dem Trägerrahmen 4 ein Kraftsensor 5 angeordent.In order to avoid damage to the
Der Kraftsensor 5 nach Fig. 1 weist einen Träger 6 auf, welcher s-förmig ausgebildet ist, damit in Düsenkopflängsachse eine federnde Nachgiebigkeit erreicht wird. In dem mittleren Schenkel 7 ist ein Dehnmeßstreifen oder ein piezoelektrischer Druckaufnehmer angeordnet.The
Wird nun die Sprüheinrichtung 1 in Richtung auf einen zu konservierenden Hohlraum über den Trägerrahmen 4 verschoben, so erfaßt der Kraftsensor 5 eine auf den Düsenkopf 3 wirkende Kraft, wenn dieser nicht in den zu konservierenden Hohlraum eindringen kann, sondern gegen Karosseriebleche stößt. Dies ist immer dann der Fall, wenn Positionierungsfehler zwischen der Karosserie und dem Trägerrahmen 4 vorliegen oder wenn aufgrund von Fertigungsfehlern eine geforderte Öffnung nicht hergestellt wurde. Sobald der Kraftsensor 5 ein Signal liefert, wird die Antriebseinrichtung des Trägerarmes 4 stillgesetzt bzw. fährt der die Sprüheinrichtung 1 tragende Roboter wieder in seine Ausgangslage zurück und kann nun von neuem versuchen, die Sprüheinrichtung 1 in den Hohlraum einzufahren oder ein Fehlersignal abgeben, so daß das Bedienungspersonal die Fehlerursache feststellen kann. Gleichzeitig wird bei einem Signal des Kraftsensors 5 verhindert, daß der Sprühvorgang eingeleitet wird. Dadurch wird sicher verhindert, daß Konservierungsmittel auf nicht hierfür bestimmte Blechteile aufgesprüht wird.If the
In Fig. 2 ist eine alternative Ausführung des Kraftsensors 5 dargestellt. Der Kraftsensor 5' besteht aus einem Gehäuse 8, welches direkt mit dem Trägerrahmen 4 verschraubt ist. Aus dem Gehäuse 8 ragen zwei Säulen 9 hinaus, auf denen die Sprühpistole 2 befestigt ist. Die Säulen 9 sind im Gehäuse 8 in einer Längsführung gehalten. Die Längsführung ist möglichst reibungsfrei ausgeführt. Denkbar sind beispielsweise hierfür Kugellager.An alternative embodiment of the
Im Gehäuse 8 sind die beiden Säulen 9 mit einem Joch 11 verbunden. Das Joch 11 weist einen Lagerkopf 12 auf, der mit einer Schneide 13 zusammenwirkt. Die Schneide 13 ist an dem freien Ende einer Druckmeßdose 14 angeordnet, welche mit ihrem anderen Ende fest mit dem Gehäuse 8 verbunden ist.In the
Wird bei dieser Anordnung eine Kraft auf den Düsenkopf 3 ausgeübt, so wird über eine Längsverschiebung der Säulen 9 und über die Schneidenlagerung 12,13 die Druckmeßdose 14 verbogen. Die hieraus resultierende Druckänderung wird erfaßt und wie weiter oben beschrieben verarbeitet.If a force is exerted on the
Aufgrund der GÜadführung 10 sowie der Schneidenlagerung 12,13 arbeitet die Anordnung nach Fig. 2 reibungsarm. Die Haltekraft für die Sprühpistole 2 mit dem Düsenkopf 3 wird von der Druckmeßdose 14 aufgebracht. Je nach der Größe der zu haltenden Gewichte sowie der zu erwartenden Kräfte kann in axialer Verlängerung der Schneide 13 zwischen Druckmeßdose 14 dem Gehäuse 8 noch ein Kraftspeicher 15, wie er in Fig. 2 schematisch dargestellt ist, vorgesehen werden. Auch kann anstelle der Druckmeßdose 14 ein einfacher Tragbalken verwendet werden, an dem ein dem Dehnmeßstreifen zum Erfassen seiner Auslenkungen angeordnet ist.Due to the
Zum Schutz gegen Verunreinigungen ist es sinnvoll, den Kraftsensor 5,5' durch eine elastische Abdeckung, beispielsweise einen Faltenbalg aus leicht verformbaren Material, abzudecken.To protect against contamination, it makes sense to cover the
Claims (5)
dadurch gekennzeichnet, daß die druckerfassende Einrichtung ein Kraftsensor (5,5') ist, der zwischen Düsenträger (Trägerrahmen 4) und Sprühpistole (2) angeordnet ist.1. Spray device for spraying flowable media on workpiece surfaces, in particular on the inside of cavities, consisting essentially of at least one spray gun with a nozzle head attached to a nozzle carrier, the spray gun being resiliently mounted in the longitudinal direction and a device detecting the pressure on the spray gun being provided ,
characterized in that the pressure sensing device is a force sensor (5,5 ') which is arranged between the nozzle carrier (carrier frame 4) and spray gun (2).
dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftsensor (5,5') eine Druckmeßdose (14) ist.2. Spray device according to claim 1,
characterized in that the force sensor (5,5 ') is a pressure cell (14).
dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftsensor (5,5') ein Dehnungsmeßstreifen ist, der auf einer quer zur Sprühpistolenlängsachse angeordneten Zunge befestigt ist, deren freies Ende die Sprühdüse trägt.3. Spray device according to claim 1,
characterized in that the force sensor (5,5 ') is a strain gauge which is attached to a tongue arranged transversely to the longitudinal axis of the spray gun, the free end of which supports the spray nozzle.
dadurch gekennzeichnte, daß die Sprühpistole (2) auf einem Trägerrahmen (4) angeordnet ist, der in einer Geradführung (10) längsverschiebbar gelagert ist und mit der Zunge bzw. der Druckmeßdose (14) über eine Schneidenlagerung (12,13) verbunden ist.4. Spray device according to one of the preceding claims,
characterized in that the spray gun (2) is arranged on a support frame (4) which is mounted for longitudinal displacement in a straight guide (10) and is connected to the tongue or the pressure sensor (14) via a cutting edge bearing (12, 13).
dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühpistole (2) auf einem s-förmig angeordneten Träger (6) befestigt ist, in dessen mittlerem Schenkel (7) der Kraftsensor (5) angeordnet ist.5. Spray device according to one of the preceding claims,
characterized in that the spray gun (2) is fastened on an S-shaped carrier (6), in the central leg (7) of which the force sensor (5) is arranged.
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DE3505967 | 1985-02-21 | ||
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EP0192247A1 true EP0192247A1 (en) | 1986-08-27 |
EP0192247B1 EP0192247B1 (en) | 1988-07-27 |
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Family Applications (1)
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GB1254082A (en) * | 1969-10-03 | 1971-11-17 | Schenck Gmbh Carl | Electromechanical load cell |
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- 1985-02-21 DE DE3505967A patent/DE3505967C1/en not_active Expired
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1986
- 1986-02-19 EP EP86102125A patent/EP0192247B1/en not_active Expired
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Also Published As
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