EP1384521A1 - Process for coating workpieces with an atomizer into which a diluent is introduced - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere handelt es sich um die Reparatur von Lackfehlern bei der Serienlackierung von Werkstücken wie z.B. Fahrzeugkarossen.The invention relates to a method according to the preamble of Claim 1. In particular, it is the repair of Paint defects in the series painting of workpieces such. Vehicle bodies.
Bei der automatischen Beschichtung derartiger Werkstücke wird das Beschichtungsmaterial bekanntlich von Lackierrobotern oder anderen typisch mit elektrostatischen Rotationszerstäubern oder Luftzerstäubern bestückten programmgesteuerten Maschinen als einander überlappende Bahnen aufgetragen. Die dafür erforderlichen Programme können "manuell" beispielsweise nach dem Teachin-Verfahren oder auch vollautomatisch unter Verwendung von den einzelnen Teilflächen des Werkstücks zugeordneten Datensätzen erzeugt werden (DE 101 50 826). Zur Lackierung von Fahrzeugkarossen wird üblicherweise zunächst eine aus Farblack bestehende Basisschicht und anschließend eine Deckschicht aus Klarlack aufgesprüht. Bei der Lackierung auftretende Fehler können durch Sichtkontrolle und objektiv mit manuell oder automatisch über die beschichtete Fläche bewegten Messgeräten festgestellt werden (DE 197 17 593 und DE 100 36 741).In the automatic coating of such workpieces is the coating material known from painting robots or other typically with electrostatic rotary atomizers or Air atomizers equipped programmable machines as applied overlapping webs. The required Programs can "manually", for example, after the teach-in process or fully automatically using the individual partial surfaces of the workpiece associated records be produced (DE 101 50 826). For painting vehicle bodies is usually first composed of colored lacquer Base layer and then sprayed a topcoat of clearcoat. In the painting occurring errors can Visual inspection and objective with manual or automatic over the coated area moving instruments are detected (DE 197 17 593 and DE 100 36 741).
Bei der Feststellung von Lackfehlern einer beschichteten Karosse kann wenigstens teilweise automatisch das Programm für die Beschichtung nachfolgender Karossen korrigiert werden. Die Reparatur der fehlerhaft beschichteten Karosse selbst wird dagegen bisher ganz oder teilweise manuell von hierfür ausgebildetem Personal in Handarbeitsplätzen in der Sprühkabine durchgeführt. Je nach Art und Ort der Fehler sind hierfür unterschiedliche Methoden üblich. Vor allem zur Korrektur von Fehlern an auffälligen Stellen wird die betreffende Teilfläche wie z.B. eine Tür vollständig von dem Lackierroboter unter Wiederholung der vorhergehenden Beschichtung mit genau demselben Farblack und mit Klarlack neu lackiert. Hierfür müssen zunächst alle benachbarten Flächen, die nicht erneut lackiert werden sollen, manuell abgeklebt werden, weil dort durch unvermeidbaren Overspray vor allem der Klarlack sichtbar rauh und ungleichmäßig beschichtete Bereiche entstehen würden. Das Abkleben und das nach der Reparatur notwendige Reinigen der abgeklebten Flächen mit Lösemittel sind sehr aufwändige und zudem zeitraubende Arbeitsvorgänge. Eine andere übliche Methode zur Beseitigung von Fehlern vor allem an weniger auffälligen Stellen besteht darin, statt der Neulackierung ganzer Teilflächen nur die schadhafte Stelle selbst zu reparieren, wobei die betreffende Stelle z.B. abgeschliffen und manuell neu lackiert wird. Diese Methode lässt sich zwar ohne erneutes Durchfahren der automatischen Lackierlinie durchführen, ist aber ebenfalls sehr arbeitsaufwändig und hat überdies den wesentlichen Nachteil, dass es schwierig ist, bei der Nachlackierung genau den Farbton der vorherigen automatischen Lackierung zu treffen. Außerdem muss nach dem Lackieren der Overspray von den benachbarten Flächenbereichen wegpoliert werden, wenn sie nicht abgeklebt worden sind.When detecting paint defects of a coated body can at least partially automatically the program for the coating subsequent bodies are corrected. The repair the faulty coated body itself is against previously completely or partially manually trained by this Personnel performed in manual workstations in the spray booth. Depending on the nature and location of the errors, these are different methods common. Especially for correcting errors in eye-catching If the part surface in question, such as a door completely from the painting robot, repeating the previous one Coating with exactly the same color coat and with Clear lacquer repainted. For this, first all adjacent Surfaces that should not be repainted are manually taped be because there by unavoidable overspray especially the clearcoat visible rough and unevenly coated areas would arise. Masking and after repair necessary cleaning of the taped surfaces with solvent are very time-consuming and time-consuming work processes. Another usual method of eliminating errors especially less conspicuous places is in place of repainting entire subareas repair only the damaged spot itself, the location in question being e.g. abraded and manually repainted. This method can be without repeat the automatic painting line, but is also very labor intensive and has moreover the significant disadvantage that it is difficult in the repainting exactly the color of the previous automatic painting hold true. In addition, after painting the overspray be polished away from the adjacent surface areas, if they have not been taped.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das sichtbare Übergänge an der Grenze zwischen benachbarten, nicht in einem Arbeitsgang beschichteten Flächen ohne die oben beschriebenen manuellen Arbeitsgänge vermeidet und insbesondere eine Automatisierung der Reparatur von Beschichtungsfehlern ermöglicht.The invention has for its object to provide a method the visible transitions at the border between neighboring, not in one operation coated surfaces without avoids the manual operations described above and in particular an automation of the repair of coating defects allows.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.This object is solved by the features of the claims.
Erfindungsgemäß wird also auf der Werkstückfläche automatisch unter Steuerung durch das Programm der Beschichtungsanlage mindestens eine Verdünnerbahn aufgetragen, die eine Mischung aus Verdünner und Beschichtungsmaterial mit vorzugsweise gesteuertem Mischungsverhältnis oder auch reinen Verdünner enthalten kann. Bei der Fehlerreparatur kann die Verdünnerbahn von demselben Zerstäuber und mit derselben Beschichtungsmaschine wie z.B. einem Lackierroboter aufgetragen werden, die bei der vorhergehenden fehlerhaften Beschichtung der betreffenden Fläche verwendet wurden, oder auch ein anderer Zerstäuber und/oder eine andere Maschine. Durch den Verdünner wird auf einfache Weise ein optimaler Verlauf des Beschichtungsmaterials, d.h. in der Regel des Klarlacks, und des Oversprays an der Überlappungsstelle zwischen benachbarten, separat beschichteten Flächenbereichen ermöglicht. Der Verdünner erhöht aufgrund der geringeren Viskosität die Fließfähigkeit des Beschichtungsmaterials, ohne die Schichtdicke zu ändern, da er beim Trocknen der Schicht verschwindet. Die Reparatur von Lackfehlern kann infolge dessen vollständig automatisiert und in den normalen Serienablauf der Werkstückbeschichtung integriert werden, da auf alle zum Vermeiden sichtbarer und deshalb störender Übergänge bisher notwendigen manuellen Arbeitsvorgänge verzichtet werden kann. Bei der Teilflächenreparatur entfallen das Abkleben und anschließende Reinigen benachbarter Flächenbereiche sowie die Kapazitätseinbußen der Beschichtungsanlage aufgrund der die normalen Taktzeiten überschreitenden Verzögerungen, die durch diese Arbeitsvorgänge verursacht werden. Ebenso kann die zusätzlich mögliche Spot-Reparatur einzelner Fehlerstellen vollständig automatisiert werden, z.B. mit Robotern, wobei das Beschichtungsmaterial der Serienbeschichtung verwendet werden kann mit dem Vorteil absoluter Farbtongleichheit. Nur für diese optionale Spot-Reparatur werden zusätzliche Bewegungsbahnen der Beschichtungsmaschine erforderlich.According to the invention is thus on the workpiece surface automatically under the control of the coating system at least a thinner sheet applied, which is a mixture of Thinner and coating material with preferably controlled May contain mixing ratio or pure thinner. In the error repair, the thinner web of the same Atomizer and with the same coating machine as e.g. one Painting robots are applied to the previous faulty coating of the area concerned or another atomizer and / or another Machine. The thinner will easily become an optimal one Course of the coating material, i. usually the Clear varnish, and the overspray at the overlap between adjacent, separately coated surface areas allows. The thinner increases due to the lower viscosity of the Flowability of the coating material, without the layer thickness to change, since it disappears when drying the layer. The repair As a result, paint defects can be completely automated and in the normal series process of the workpiece coating be integrated as visible to all to avoid and therefore disturbing transitions so far necessary manual operations can be waived. In the partial surface repair eliminates the masking and subsequent cleaning of adjacent Surface areas as well as the capacity losses of the coating plant due to the normal cycle times exceeding Delays caused by these operations become. Likewise, the additional possible spot repair of individual Fault locations are completely automated, e.g. With Robots, wherein the coating material of the series coating can be used with the advantage of absolute color uniformity. Only for this optional spot repair will be additional Trajectories of the coating machine required.
Abgesehen von Modifizierungen des Steuerprogramms der Beschichtungsanlage lassen sich diese Vorteile ohne Änderungen oder Ergänzungen der Beschichtungsanlage erreichen.Apart from modifications of the control program of the coating plant These advantages can be changed without changes or additions reach the coating plant.
An dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer Fahrzeugkarosse, deren Tür eine zu beschichtende Teilfläche bildet;
- Fig. 2
- die schematische Darstellung einer Motorhaube, deren Lackierung einen Fehler enthält, und
- Fig. 3
- das vereinfachte Schema der Versorgung eines Zerstäubers mit Beschichtungsmaterial und Verdünner.
- Fig. 1
- a schematic representation of a vehicle body, the door forms a part to be coated surface;
- Fig. 2
- the schematic representation of a hood whose painting contains an error, and
- Fig. 3
- the simplified scheme of supplying a nebulizer with coating material and thinner.
Bei der normalen Serienbeschichtung von Werkstücken wie der in Fig. 1 dargestellten Karosse mit Farblack und anschließend mit Klarlack können nach Auftragen des Klarlacks sichtbare Beschichtungsfehler wie z.B. "Läufer", Staubeinschlüsse, "Pinholes" usw. auftreten. Manche Fehler können mit einem manuell oder ggf. automatisch von einem Roboter oder einer sonstigen programmgesteuerten Maschine über die beschichtete Fläche bewegten Messgerät festgestellt werden. Es ist zweckmäßig, die daraufhin durchzuführende Fehlerreparatur automatisch aufgrund des Messergebnisses zu steuern.In the normal series coating of workpieces such as in Fig. 1 illustrated body with color coat and then with Clearcoat may show visible coating defects after application of the clearcoat such as. "Runners", dust inclusions, "pinholes" etc. occur. Some errors can be done manually or automatically from a robot or other programmatic Machine moving over the coated surface be determined. It is expedient to then perform the Error repair automatically based on the measurement result to control.
Bei dem betrachteten Beispiel sei angenommen, dass die durch eine Fahrzeugtür gebildete Teilfläche 1 einen nach der Klarlackbeschichtung festgestellten Fehler enthielt und daraufhin unter Steuerung durch das auch bei der vorhergehenden Serienlackierung verwendete Steuerprogramm erneut mit den üblichen Bahnen aus dem farbgebenden Basislack beschichtet wird. Die Bewegungsbahn des hierbei z.B. von einem Roboter bewegten Zerstäubers ist mit 2 bezeichnet. Die Basislackbeschichtung beginnt und endet an den durch Ein- und Ausschalten des Hauptnadelventils des Zerstäubers definierten Bahnpunkten HN-BC.In the example considered it is assumed that the by a Vehicle door formed part surface 1 after the clearcoat contained errors and then under Control by the same with the previous series painting used control program again with the usual orbits from the coloring basecoat is coated. The trajectory of the here e.g. of a robot moving atomizer is with 2 designated. The basecoat coating begins and ends at the by turning on and off the main needle valve of the atomizer defined path points HN-BC.
Da die an die Teilfläche 1 angrenzenden Karossenbereiche bei der zur Fehlerreparatur durchgeführten Neubeschichtung nicht abgedeckt werden, könnten sie vor allem bei der anschließenden, ebenfalls programmgesteuerten Klarlackbeschichtung durch Overspray, d.h. durch die außerhalb der definierten Teilfläche 1 auftreffenden und nicht gleichmäßig verlaufenden Läckpartikel beeinträchtigt werden, was bei dem hier beschriebenen Verfahren vermieden werden soll.Since adjacent to the part surface 1 body areas in the not covered for repair of defects They could, especially in the subsequent, also program-controlled clearcoat by overspray, i.e. through the outside of the defined partial area. 1 impinging and not evenly running particles of paint be affected, which in the method described here should be avoided.
Zur Reparatur eines Fehlers wird also die bereits vollständig beschichtete Karosse erneut durch die Lackierlinie gefahren, wobei aber nur die betreffende Teilfläche 1 nach der auch bei der Serienbeschichtung angewendeten Methode zwischen den Bahnpunkten HN-BC mit Basislack beschichtet wird. Für die anschließende Klarlackbeschichtung wird durch Verschiebung der Schaltzeitpunkte der Hauptnadel des Zerstäubers oder durch entsprechende Wegprogrammierung des Roboters sichergestellt, dass die durch die Bahnpunkte HN-CC der Roboterbewegung begrenzten Klarlackbahnen die mit Basislack beschichtete Fläche überdecken und darstellungsgemäß an den Stellen 2' über deren Grenze hinausreichen.To repair a fault so that is already complete coated body again driven through the paint line, where but only the relevant sub-area 1 after the also in the Series coating applied method between the track points HN-BC is coated with basecoat. For the subsequent Clear lacquer coating is achieved by shifting the switching times the main needle of the atomizer or by appropriate path programming the robot ensures that through the Track points HN-CC of the robot movement limited clearcoat tracks cover the area coated with basecoat and as shown at the points 2 'beyond their limit.
Die programmgesteuerte Applikation der Klarlackbahnen erfolgt
nun gemäß der Erfindung zumindest an den Anfangs- und Endbereichen
der Bahn 2, also an den Stellen 2' nicht mit reinem Klarlack,
sondern zur Herabsetzung der Viskosität mit einer Mischung
aus Klarlack und Verdünner. Das Mischungsverhältnis wird entsprechend
dem jeweiligen Anwendungsfall für optimale Ergebnisse
eingestellt. Wegen der geringeren Viskosität kann der Klarlack
auch auf den an die Teilfläche 1 angrenzenden Überlappungs- und
Overspraybereichen ohne Bildung ungleichmäßiger oder rauher
Stellen oder in sonstiger Weise störend sichtbarer Übergänge
verlaufen. Soweit sie bisher beschrieben wurde, kann die Teilflächenreparatur
vollautomatisch durchgeführt werden.The program-controlled application of the clearcoat sheets takes place
now according to the invention at least at the beginning and end areas
the
Sollte auch nach der beschriebenen Teilflächenreparatur noch eine
fehlerhafte Stelle festgestellt werden, oder wenn an den Rändern
noch nicht überall ein vollkommen perfekter Klarlackverlauf
erreicht wurde, besteht in Weiterbildung der Erfindung die Möglichkeit
einer ebenfalls weitgehend automatisierten Spot-Reparatur
ohne die dafür bisher erforderlichen manuellen Arbeiten.
Zur Erläuterung dieser Möglichkeit ist in Fig. 2 innerhalb
der hier als Motorhaube dargestellten Teilfläche 4 ein begrenzter
Flächenteil 5 angedeutet, der zur Reparatur erneut beispielsweise
mit Klarlack beschichtet werden soll.Should still after the described patch repair yet
faulty spot can be detected, or if at the edges
not always a perfectly perfect varnish course
has been reached, there is the possibility in development of the invention
a likewise largely automated spot repair
without the manual work required so far.
To explain this possibility is in Fig. 2 within
the
Zur Spot-Reparatur wird zunächst der betreffende Flächenteil 5 durch Eingabe seiner Koordinatendaten in die Programmsteuerung der Beschichtungsmaschine definiert, zweckmäßig in einer dreidimensionalen Darstellung per Maus am Steuerrechner.For spot repair, first the relevant surface part 5 by entering his coordinate data in the program control the coating machine defined, expedient in a three-dimensional Display via mouse on the control computer.
Aufgrund der eingegebenen Daten wird automatisch die Roboterbahn generiert.Due to the data entered automatically becomes the robot path generated.
Als erste Bahn trägt der Roboter um den Flächenteil 5 herum mindestens
eine den dargestellten Rahmen 6 bildende Bahn auf, die
gemäß dem Grundgedanken der hier beschriebenen Erfindung den aus
einer von der Klarlackversorgung getrennten Quelle stammenden
Verdünner enthält und vorzugsweise aus reinem Lösemittel besteht.
Das Auftragen dieses Rahmens 6 erfolgt zweckmäßig mit hoher
Drehzahl der Zerstäuberglocke, so dass sich kleine Tropfen
ergeben.As the first path, the robot carries at least around the surface part 5
a forming the illustrated
Anschließend beschichtet der Roboter innerhalb des noch nassen
Rahmens 6 den Flächenteil 5 mit Klarlack, dessen Overspray hierbei
durch die Verdünnerbahn des Rahmens 6 zu optimalem Verlauf
bewegt wird.Subsequently, the robot coated inside the still
Zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens sind keine Änderungen
oder Ergänzungen der für die Serienbeschichtung vorgesehenen
Beschichtungsanlage notwendig, insbesondere kann der Verdünner
dem Zerstäuber auf schon bisher vorhandenen Wegen zugeführt
werden. Wie schematisch in Fig. 3 dargestellt ist, enthält
der in Beschichtungsanlagen der betrachteten Art an sich übliche
Zerstäuber 10 (DE 42 05 904 A1, DE 93 21 294 U1) neben einem
Eingang F für das von dem Glockenteller 11 abzusprühende Lackmaterial
einen separaten Eingang KS für Verdünner (Lösemittel) für
das Lackmaterial, der in Beschichtungspausen zum Kurzspülen des
Glockentellers ebenfalls von dem Glockenteller abgesprüht wird.
Dem Eingang F wird das Beschichtungsmaterial von einer Lackquelle
wie z.B. dem üblichen Farbwechsler FW über eine Dosierpumpe
DP zugeführt, während der Eingang KS von einer eigenen Verdünnerquelle
V über einen von einem Drucksignal P gesteuerten
Druckregler DR gespeist wird. Auch dieser Verdünneranschluss ist
bei bekannten Zerstäubern an sich schon vorhanden.To carry out the method described are no changes
or supplements intended for series coating
Coating plant necessary, in particular, the thinner
supplied to the atomizer on already existing ways
become. As shown schematically in Fig. 3, contains
the usual in coating systems of the type considered
Atomizer 10 (DE 42 05 904 A1, DE 93 21 294 U1) in addition to a
Input F for the sprayed from the
Die Kurzspülfunktion ist bei normaler Beschichtung durch Schließen
eines entsprechenden Ventils verriegelt. Zum Auftragen einer
Verdünnerbahn gemäß dem hier beschriebenen Verfahren wird die
Leitung des Verdünners zum Glockenteller 11 geöffnet und der
Verdünner unter Steuerung durch einen dafür ausgewählten, im
Programmsteuersystem der Beschichtungsanlage gespeicherten Datensatz
("Brush") auf der vorgesehenen Bewegungsbahn des Roboters
abgesprüht, wobei die Endpunkte der Verdünnerbahn durch die
Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Verdünnerventils definiert
werden können. Zur Mischung des Verdünners mit dem Beschichtungsmaterial
wird dem Glockenteller 11 gleichzeitig in der üblichen
Weise das Beschichtungsmaterial vom Eingang F zugeführt,
so dass der Glockenteller die Mischung absprüht. Durch Einstellung
der Lackmenge über die Drehzahl der Dosierpumpe DP und Ansteuerung
des Druckreglers DR der Verdünnerflüssigkeit kann ein
beliebiges jeweils gewünschtes Mischungsverhältnis eingestellt
werden.The short rinse function is by normal closing with closing
a corresponding valve locks. To apply one
Thinner web according to the method described here is the
Direction of the thinner to the
Statt innerhalb des Zerstäubers an oder vor dem Glockenteller kann die Mischung des Verdünners mit dem Beschichtungsmaterial auch vor Eintritt in den Zerstäuber erfolgen. Es ist auch möglich, den Verdünner durch eine eigene Dosierpumpe zuzuführen.Instead of inside the atomizer on or in front of the bell plate may be the mixture of the diluent with the coating material even before entering the atomizer. It is also possible, to feed the thinner through its own dosing pump.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Verfahren zur Reparatur von Lackfehlern beschränkt. Allgemeiner kann das Auftragen von Bahnen aus dem Verdünner oder einer Mischung aus Verdünner und Beschichtungsmaterial immer dann vorteilhaft sein, wenn im Überlappungsbereich zwischen zwei getrennt beschichteten Teilflächen z.B. ein aufgesprühter Lacknebel gut verlaufen und z.B. nicht als Overspray sichtbar sein soll, wobei es sich nicht nur um Klarlack, sondern auch um Farblack handeln kann.The invention is not related to the described method of repair limited by paint defects. More generally, the application can of webs from the thinner or a mixture of thinner and coating material always be advantageous when in Overlap area between two separately coated partial surfaces e.g. a sprayed paint mist run well and e.g. should not be visible as overspray, which is not only to varnish, but also to color varnish can act.
Claims (13)
dadurch gekennzeichnet, dass auf der beschichteten oder zu beschichtenden Fläche (1, 4) automatisch unter Steuerung durch das Programm der Beschichtungsanlage mindestens eine Bahn (2, 2', 6) aus einem Material aufgetragen wird, das den aus der getrennten Quelle (V) stammenden Verdünner enthält oder aus ihm besteht.Method for coating workpieces with at least one atomizer moved by a program-controlled machine of the coating installation via the surface to be coated (1, 4), which deposits the coating material coming from a coating material source (FW) in the form of predetermined webs (2, 21) onto the surface and to which a thinner is added for the coating material coming from a source (V) separate from the coating material source,
characterized in that on the coated or coated surface (1, 4), under the control of the program of the coating installation, at least one web (2, 2 ', 6) is applied automatically from a material corresponding to that from the separate source (V) contains or consists of thinner.
und dass unter Verwendung des Verdünners ein Rahmen (6) um den begrenzten Flächenteil (5) aufgetragen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that, within an already coated surface (4) of the workpiece, a limited surface part (5) is defined by inputting coordinate data of the surface part into the program control of the coating machine,
and that a frame (6) is applied around the limited surface portion (5) using the thinner.
dadurch gekennzeichnet, dass der auf die Fläche (1, 4) des
Werkstücks aufgetragene Verdünner in dem Zerstäuber(11) durch den Weg des Spülmittels fließt. Method according to one of the preceding claims, wherein at least a part of the atomizer (11) is rinsed with the diluent during coating pauses and the diluent is sprayed from the atomizer as rinsing agent,
characterized in that on the surface (1, 4) of the
Workpiece-applied thinner in the atomizer (11) flows through the path of the detergent.
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