EP1885506A1 - Handhabungsgerät zum handhaben einer kraftfahrzeugfelge in einer oberflächenbehandlungsanlage - Google Patents

Handhabungsgerät zum handhaben einer kraftfahrzeugfelge in einer oberflächenbehandlungsanlage

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EP1885506A1
EP1885506A1 EP06743001A EP06743001A EP1885506A1 EP 1885506 A1 EP1885506 A1 EP 1885506A1 EP 06743001 A EP06743001 A EP 06743001A EP 06743001 A EP06743001 A EP 06743001A EP 1885506 A1 EP1885506 A1 EP 1885506A1
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EP
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hub
handling device
handling
rim
surface treatment
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/02—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work

Definitions

  • Handling device for handling a motor vehicle rim in a surface treatment plant
  • the invention relates to a handling device for handling a motor vehicle rim in a system for the surface treatment, with at least one gripping arm, which is insertable into a hub of the rim and at least one pressing member carries, which can be pressed against an inner surface of the hub.
  • Alloy rims are generally coated in a surface treatment plant with a powder or other coating material. Subsequently, the coating is sintered in a baking oven. When changing between the coating station and the baking oven, it is necessary to convert the coated alloy wheels by means of a handling device from a coating conveyor to a burn-in conveyor.
  • Known handling devices for this ümsetzvorgang have two or more gripping arms, which can be inserted into a hub of the alloy rim inserted and power-operated radially outward.
  • the gripping arms are end-side with pressing elements in the form of plastic or Provided metal strips that come when gripping the rim surface on the inner surface of the hub to the plant. A frictional contact between the gripper arms and the hub is achieved via the strips, so that the gripper arms connected to a robot arm can carry the rim.
  • the handling device Since the handling device must position the rims very precisely, in the known handling device relatively high contact pressures for generating the required holding forces are required. However, the high contact pressures may cause imprints formed on the inner surface of the hub of the light metal rim which are partially sintered coating material. This material can not be completely removed by brushing or similar machining in a subsequent hub cleaning. Since very high demands are placed on the surface properties of the light metal rims, such impressions on the hub can result in costly reworking on the finished product or even lead to rejection of the relevant rim.
  • the at least one Clamping element is designed as a cutting edge or as a pointed mandrel.
  • a plurality of gripping arms may be provided, each carrying one or more pressing elements.
  • the gripper arms move radially outward, thereby guiding the pressure elements with them.
  • the at least one pressing element is a cutting edge with a cutting edge, which has the shape of a circular arc. In this way, in the usually used FeI- conditions whose hub inner surface is conical, an approximately linear contact between the blade and the rim is achieved. For multiple cutting edges, the circular arcs may be concentric and have the same circular radii.
  • the blades form a double or multiple interrupted ring which has a small diameter during insertion, expands radially into the hub thereof for gripping the rim, and finally along the cutting edges exactly or at least approximately parallel to the inner surface of the hub comes to the plant.
  • the cutting edges are only in a corresponding to the radius of curvature of the circular arcs moving position on a geometric circle. If an exact linear arrangement of the cutting edges on the inner surface of the hub is desired, this displacement position must be the end position in which the cutting edges are pressed against the inner surface of the hub.
  • n 2, 3, 4, ... and preferably equal to 3.
  • thorns When using thorns may be arranged on the at least one gripping arm means, with the the spikes can be moved in and out in the radial direction.
  • three spikes may be provided, which are offset by 120 ° to each other attack on the inner surface of the hub.
  • the cutting edges are ground. This allows even lower contact pressures and further reduces the risk of damage to the coating material applied to the rim.
  • the handling device 10 is part of a plant in which the surfaces of alloy wheels are treated.
  • the handling device 10 has e.g. the task of converting the alloy rim 11 from a coating conveyor to a burn-in conveyor.
  • the handling device 10 has two gripper arms 12, which can be moved by means of an indicated at 14 drive in a direction indicated by an arrow 16 to each other direction.
  • the drive 14 is connected to a robot arm of the manipulator 10, which is indicated at 15 in the figure. - S -
  • the pressing elements 18 have in a plane perpendicular to the longitudinal extension of the gripping arms 12 a circular segment-shaped circumference. Along the circular arc-shaped curved side, the pressing elements 18 are chamfered in such a way that there cutting edges 20 are formed, which can be ground for the purpose of a higher cutting action.
  • the pressing elements 18 are therefore preferably made of a high-grade steel.
  • the handling device 10 functions as follows:
  • the gripping arms 12 will first of all be moved towards one another with the aid of the drive 14.
  • the gripping arms 12 are also moved relative to the light metal rim 11 with the aid of the robot arm 15 in such a way that the two gripping arms 12 with the pressure elements 18 formed thereon can be inserted through a front opening 24 of a hub 26 of the light metal fig 11.
  • a control of the robot arm 15 now ensures that the pressing elements 18 are positioned in a defined longitudinal position in the slightly conical hub 26.
  • the gripping arms 12 With the help of the drive 14, the gripping arms 12 are now moved radially apart in the direction indicated by the arrow 16 direction.
  • the pressing elements 18 move thereby towards the inner surface 28 of the hub 26.
  • the cutting edges 20 of the pressing elements 18 come into contact with the hub 26 and intersect slightly in the inner surface 28 a.
  • the longitudinal position of the gripping arms 12 in the hub 26 is adapted to the radius of curvature of the cutting edges 20 and the shape of the inner surface 28 of the hub 26, that the cutting edges 20 as evenly along the entire length of the inner surface 28 of the hub 26 touch.

Landscapes

  • Manipulator (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Automobile Manufacture Line, Endless Track Vehicle, Trailer (AREA)

Description

Handhabungsgerät zum Handhaben einer Kraftfahrzeugfelge in einer Oberflächenbehandlungsanlage
Die Erfindung betrifft ein Handhabungsgerät zum Handhaben einer Kraftfahrzeugfelge in einer Anlage zu deren Oberflächenbehandlung, mit mindestens einem Greifarm, der in eine Nabe der Felge einführbar ist und mindestens ein An- preßelement trägt, das an eine Innenfläche der Nabe anpreßbar ist.
Derartige Handhabungsgeräte sind durch Benutzung im Stand der Technik bekannt.
Leichtmetallfelgen werden im allgemeinen in einer Ober- flächenbehandlungsanlage mit einem Pulver oder einem anderen Beschichtungsmaterial beschichtet. Anschließend wird die Beschichtung in einem Einbrennofen gesintert. Beim Wechsel zwischen der Beschichtungsstation und dem Einbrennofen ist es erforderlich, die beschichteten Leichtmetallfelgen mit Hilfe eines Handhabungsgeräts von einem Beschichtungsförderer auf einen Einbrennförderer umzusetzen .
Bekannte Handhabungsgeräte für diesen ümsetzvorgang weisen zwei oder mehr Greifarme auf, die in eine Nabe der Leichtmetallfelge einführbar und kraftbetätigt radial nach außen bewegt werden können. Die Greifarme sind end- seitig mit Anpreßelementen in Form von Kunststoff- oder Metallleisten versehen, die beim Ergreifen der Felge flächig an der Innenfläche der Nabe zur Anlage kommen. Über die Leisten wird ein kraftschlüssiger Kontakt zwischen den Greifarmen und der Nabe erreicht, so daß die mit ei- nem Roboterarm verbundenen Greifarme die Felge mitführen können.
Da das Handhabungsgerät die Felgen sehr präzise positionieren muß, sind bei dem bekannten Handhabungsgerät relativ hohe Anpreßdrücke zur Erzeugung der erforderlichen Haltekräfte erforderlich. Die hohen Anpreßdrücke können jedoch dazu führen, daß auf der Innenfläche der Nabe der Leichtmetallfelge Abdrücke entstehen, die aus teilweise angesintertem Beschichtungsmaterial bestehen. Dieses Material läßt sich bei einer nachfolgenden Nabenreinigung durch Bürsten oder einer ähnlichen Bearbeitung nicht mehr vollständig entfernen. Da an die Oberflächenbeschaffenheit der Leichtmetallfelgen sehr hohe Anforderungen gestellt werden, können solche Abdrücke auf der Nabe teure Nacharbeiten am fertigen Produkt nach sich ziehen oder sogar zum Ausschuß der betreffenden Felge führen.
Es ist deswegen Aufgabe der Erfindung, ein Handhabungsgerät der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß die Gefahr von Beschädigungen der Oberfläche der Felge durch das Handhabungsgerät verringert wird.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Handhabungsgerät der eingangs genannten Art dadurch, daß das mindestens eine Anpreßelement als Schneide oder als spitzer Dorn ausgebildet ist.
Beim Anpressen der Schneiden oder Dorne an die Innenfläche der Nabe schneiden sich diese durch den Anpreßdruck geringfügig in die Oberfläche des Werkstoffs ein, aus dem die Felge besteht. Versuche haben ergeben, daß dadurch bei gleichen Haltekräften der Anpreßdruck gegenüber den bekannten Handhabungsgeräten erheblich reduziert werden kann. Da die erfindungsgemäßen Anpreßelemente die Innen- fläche der Nabe nur linienförmig oder punktförmig berühren, kann die aufgebrachte Pulverbeschichtung oder ein anderes Beschichtungsmaterial beim Anpressen nicht in nennenswertem Umfang ansintern und auf diese Weise bleibende Abdrücke hervorrufen.
Um die erfindungsgemäßen Anpreßelemente an die Innenfläche der Nabe anzupressen, können z.B. mehrere Greifarme vorgesehen sein, die jeweils eine oder mehrere Anpreßelemente tragen. Beim Anpressen verfahren die Greifarme radial nach außen und führen dabei die Anpreßelemente mit.
Alternativ hierzu kann auch nur ein einzelner Greifarm vorgesehen sein, der eine Einrichtung trägt, aus der mindestens zwei Anpreßelemente radial nach außen verfahren werden können. Die Anordnung der Anpreßelernente ist so zu wählen, daß die Kräfte zwischen der Felge und dem Greif- arm möglichst gleichmäßig übertragen werden. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das mindestens eine Anpreßelement eine Schneide mit einer Schneidkante, welche die Form eines Kreisbogens hat. Auf diese Weise wird bei den üblicherweise verwendeten FeI- gen, deren Nabeninnenfläche konisch verläuft, ein annähernd linienförmiger Kontakt zwischen der Schneide und der Felge erzielt. Bei mehreren Schneiden können die Kreisbögen konzentrisch sein und die gleichen Kreisradien haben. Auf diese Weise bilden die Schneiden einen zwei- fach oder mehrfach unterbrochenen Ring, der beim Einführen einen kleinen Durchmesser hat, sich zum Ergreifen der Felge radial in deren Nabe ausdehnt und schließlich entlang der Schneidkanten exakt oder zumindest annähernd Ii- nienförmig an der Innenfläche der Nabe zur Anlage kommt. Die Schneidkanten liegen dabei nur in einer dem Krümmungsradius der Kreisbögen entsprechenden Verfahrstellung auf einer geometrischen Kreislinie. Falls eine exakt Ii- nienförmige Anlage der Schneidkanten an der Innenfläche der Nabe gewünscht ist, so muß diese Verfahrstellung die Endstellung sein, in der die Schneiden an die Innenfläche der Nabe angepreßt sind.
Eine besonders symmetrische Verteilung der Anpreßdrücke wird erzielt, wenn das Handhabungsgerät n Anspreßelemente aufweist, die mit n-zähliger Symmetrie angeordnet sind, wobei n = 2, 3, 4, ... und vorzugsweise gleich 3 ist.
Bei der Verwendung von Dornen kann an dem mindestens einen Greifarm eine Einrichtung angeordnet sein, mit der sich die Dornen in radialer Richtung ein- und ausfahren lassen. So können beispielsweise drei Dornen vorgesehen sein, die um jeweils 120° zueinander versetzt an der Innenfläche der Nabe angreifen.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Schneiden geschliffen. Dies erlaubt noch geringere Anpreßdrücke und verringert weiter die Gefahr von Beschädigungen des auf die Felge aufgebrachten Be- schichtungsmaterials .
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der einzigen Figur beschrieben, in der wesentliche Teile eines erfindungsgemäßen Handhabungsgeräts 10 zum Handhaben einer Leichtmetallfelge 11 in einem axialen Schnitt gezeigt sind. Das Handhabungsgerät 10 ist Teil einer Anlage, in der die Oberflächen von Leichtmetallfelgen behandelt werden. Das Handhabungsgerät 10 hat dabei z.B. die Aufgabe, die Leichtmetallfelge 11 von einem Be- schichtungsförderer auf einen Einbrennförderer umzusetzen .
Das Handhabungsgerät 10 weist zwei Greifarme 12 auf, die mit Hilfe eines bei 14 angedeuteten Antriebs in einer durch einen Pfeil 16 angedeuteten Richtung zueinander verfahren werden können. Der Antrieb 14 ist mit einem Roboterarm des Handhabungsgeräts 10 verbunden, der in der Figur bei 15 angedeutet ist. - S -
An den Greifarmen 12 sind an den dem Antrieb 14 gegenüberliegenden Enden schneidenartige Anpreßelemente 18 ausgebildet. Die Anpreßelemente 18 haben in einer zu der Längserstreckung der Greifarme 12 senkrechten Ebene einen kreisabschnittförmigen Umfang. Entlang der kreisbogenförmig gekrümmten Seite sind die Anpreßelemente 18 derart abgeschrägt, daß dort Schneidkanten 20 entstehen, die zum Zwecke einer höheren Schneidwirkung geschliffen sein können. Die Anpreßelemente 18 bestehen deswegen vorzugsweise aus einem hochwertigen Stahl.
Das in der Figur gezeigte erfindungsgemäße Handhabungsgerät 10 funktioniert wie folgt:
Um die Leichtmetallfelge 11 ergreifen zu können, werden die Greifarme 12 zunächst mit Hilfe des Antriebs 14 radi- al aufeinander zu verfahren. Die Greifarme 12 werden außerdem so mit Hilfe des Roboterarms 15 relativ zu der Leichtmetallfelge 11 verfahren, daß die beiden Greifarme 12 mit den daran ausgebildeten Anpreßelementen 18 durch eine vordere Öffnung 24 einer Nabe 26 der Leichtmetall- feige 11 eingeführt werden kann. Eine Steuerung des Roboterarms 15 stellt nun sicher, daß die Anpreßelemente 18 in einer definierten Längsposition in der leicht konischen Nabe 26 positioniert werden.
Mit Hilfe des Antriebs 14 werden nun die Greifarme 12 in der durch den Pfeil 16 angedeuteten Richtung radial auseinanderbewegt. Die Anpreßelemente 18 bewegen sich dabei auf die Innenfläche 28 der Nabe 26 zu. Schließlich gelangen die Schneidkanten 20 der Anpreßelemente 18 in Kontakt mit der Nabe 26 und schneiden sich geringfügig in deren Innenfläche 28 ein. Die Längsposition der Greifarme 12 in die Nabe 26 ist dabei derart an den Krümmungsradius der Schneidkanten 20 und der Form der Innenfläche 28 der Nabe 26 angepaßt, daß die Schneidkanten 20 möglichst gleichmäßig entlang ihrer gesamten Länge die Innenfläche 28 der Nabe 26 berühren. Durch das Einschneiden können auch bei relativ kleinem Anpreßdruck der Greifarme 12 an der Innenfläche 28 der Nabe 26 große Haltekräfte erzeugt werden, die für ein präzises Verschwenken des Roboterarms 15 an den gewünschten Ort innerhalb der Oberflächenbehandlungsanlage erforderlich sind.
Durch die linienartige Berührung zwischen den Greifarmen 12 und der Nabe 26 wird ferner erreicht, daß eine auf die Leichtmetallfelge 11 aufgebrachte Pulverbeschichtung o.a. durch das Handhabungsgerät 10 praktisch nicht beschädigt wird, wie dies bei einem flächenhaften Anliegen der An- preßelemente 18 an die Innenfläche 28 der Nabe 26 der Fall wäre.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Handhabungsgerät zum Handhaben einer Kraftfahrzeugfelge (11) in einer Anlage zu deren Oberflächenbehandlung, mit mindestens einem Greifarm (12) , der in eine Nabe (26) der Felge (11) einführbar ist und mindestens ein Anpreßelement (18) trägt, das an eine Innenfläche (28) der Nabe (26) anpreßbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
das mindestens eine Anpreßelement (18) als Schneide oder als spitzer Dorn ausgebildet ist.
2. Handhabungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Anpreßelement (18) eine geschliffene Schneide ist.
3. Handhabungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Anpreßele- ment eine Schneide mit einer Schneidkante (20) ist, welche die Form eines Kreisbogens hat.
4. Handhabungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Handhabungsgerät (10) n Anpreßelemente (18) aufweist, die mit n-zähliger Symmetrie angeordnet sind, wobei n = 2, 3, 4, ..., ist.
5. Handhabungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßelemente (18) kraftbetätigt an die Innenfläche (28) der Nabe (26) anpreßbar ist.
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