EP2160253A1 - Beschichtungszone mit geneigten führungsschienen - Google Patents

Beschichtungszone mit geneigten führungsschienen

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EP2160253A1
EP2160253A1 EP08759322A EP08759322A EP2160253A1 EP 2160253 A1 EP2160253 A1 EP 2160253A1 EP 08759322 A EP08759322 A EP 08759322A EP 08759322 A EP08759322 A EP 08759322A EP 2160253 A1 EP2160253 A1 EP 2160253A1
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EP
European Patent Office
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conveyor
coating
coating zone
robot
guide rail
Prior art date
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Application number
EP08759322A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2160253B1 (de
Inventor
Frank Herre
Jürgen Haas
Michael Baumann
Marcus Frey
Hans Vetters
Jan Grigoleit
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Duerr Systems AG
Original Assignee
Duerr Systems AG
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP2160253B1 publication Critical patent/EP2160253B1/de
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    • 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
    • B05B13/04—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation
    • B05B13/0447—Installation or apparatus for applying liquid or other fluent material to conveyed separate articles
    • B05B13/0452—Installation or apparatus for applying liquid or other fluent material to conveyed separate articles the objects being vehicle components, e.g. vehicle bodies
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    • B05B13/0433—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation with spray heads moved by robots or articulated arms, e.g. for applying liquid or other fluent material to three-dimensional [3D] surfaces the work being vehicle components, e.g. vehicle bodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B16/00—Spray booths
    • B05B16/40—Construction elements specially adapted therefor, e.g. floors, walls or ceilings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B16/00—Spray booths
    • B05B16/60—Ventilation arrangements specially adapted therefor
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    • B05B13/0431—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation with spray heads moved by robots or articulated arms, e.g. for applying liquid or other fluent material to three-dimensional [3D] surfaces

Definitions

  • the invention relates to a zone of a coating system and a coating system with such zones.
  • these are painting zones or other zones of a system for the serial coating of application objects, such as vehicle bodies or their attachments using robots including painting or other application robots, other manipulators, for example, for additional equipment and / or handling robots such as Door or hood openers.
  • increased-mounted robots may have the advantage of less disturbing the airflow flowing down from the cabin ceiling along the body sides into the cabin floor than the robots located on the floor adjacent to the body, which narrow the airway directly to the body, causing undesirable elevation the flow velocity can lead.
  • a painting system known from WO 2004/037430 A1 several painting robots each are located on two parallel guide rails, which in turn are mounted on a frame frame arranged in the interior of the cabin with four legs connected to one another by transverse struts, similar to the known gantry robot constructions.
  • Varnishing booths for vehicle bodies with robot guide rails mounted vertically one above the other on the car walls and with several painting zones arranged one behind the other along the transport path of the conveyor are known from EP 0 745 429 A1.
  • the side walls of the paint booth extend from their upper ceiling wall vertically down to the floor level. Since the paint booth, including the accessible control areas, must not be too wide with regard to the construction and investment costs, this results in principle disadvantages of the known painting zones. Firstly, the space available for the control areas is undesirably narrow. On the other hand, given the overall width and magnification of the control areas, the paths for the airflow flowing downwardly from the ceiling wall in the cabin would undesirably be narrowed.
  • the object of the invention is the creation of a coating or other zone of a coating system or a plant with several such zones, in which the accessibility of the application object by the robot (s) is further improved.
  • the zones should be characterized by good space utilization with the best possible air flow and low construction costs.
  • the guide rail is arranged obliquely in the conveying direction, preferably with an adjustable angle of inclination, so that the robot depending on the setting and its respective position in the rail longitudinal direction can be located differently high next to or above the body or the other application object. This also improves the accessibility of the object.
  • a coating zone on one or, preferably, both sides of the conveying path at the level of elevated robot guide rails has an upper walk-on control area separated from the interior of the coating zone by sloping side walls, thereby increasing the interior space at that area progressively narrower.
  • a significant advantage of the arrangement of the control devices in the vicinity of the robots controlled by them are the correspondingly short hose and line connections.
  • the side walls preferably have an oblique course only at the upper accessible control area, whereas they may extend vertically upwards over the upper edge of the application objects, for example up to the lower accessible control area, ie at the (typically latticed) floor of the coating zone upper tax area.
  • an undesirably large overall width of the coating zone in the bottom area is avoided.
  • the lower walk-on control area on at least one side of the conveyor can be used, for example, to observe the coating process without blindness by robots and for maintenance etc.
  • further guide rails for additional robots on the side of the coating zone on one or preferably on both sides of the conveyor at the bottom of the coating zone or in the vicinity of the bottom plane.
  • the guide rails can be arranged on each side of the coating zone at such a distance one above the other, that the respective robots can pass each other in the longitudinal direction parallel to the conveying path.
  • more than two guide rails can be provided on one or each side, in particular at different heights, ie in three or more vertically spaced-apart planes.
  • a plurality of robots on the guide rails eg including painting and handling robots
  • mount on one or both sides of the coating zone and the conveyor one or more spaced-apart guide rail assemblies, each containing more than one rail and constructed so as to be mounted on the different, spatially offset ones Rails one and the same guide rail assembly movable robots can pass each other in the direction parallel to the transport path of the conveyor direction.
  • the rails mentioned in connection with the present application can advantageously also be used for robots for auxiliary devices which can be moved on them, in addition to
  • Application robots with atomizers (applicators) and / or to handling robots (handlers) may be present.
  • additional devices are any treatment devices including mobile dryers that can irradiate the application objects for drying with IR or UV radiation in a conventional manner, as well as cleaning devices and in particular probes and measuring devices, as they are for measuring coating results and layer quality features such Layer thickness, "wave scan", color, gloss, light speed, etc. and for detecting coating defects are known and customary.
  • the measurements can be made online, also for on-line quality measurement with possibly automatic error correction for subsequent application objects, for example according to EP 0 874 213 B1 or EP 1 176 388 A2.
  • the accessories may be located in a coating booth or in a separate repair or control zone, where they then od without application robot or door opener. Like. could be arranged on the mentioned guide rails.
  • the accessories may be conveniently mounted on their own robots or with the help of interchangeable heads on universally serving as a carrier for different devices such as atomizers, dryers, measuring systems, etc. robots. If the additional devices are located in a coating zone, they can be moved on the rails of the application and / or handling robots provided there, or instead on their own rails, which can be offset in height against the rails of the application or handling rotors.
  • robot as used herein is to be understood generally in terms of a freely programmable multi-axis automatic machine, preferably in articulated arm construction with at least six rotary axes (three main axes and three hand axes), wherein the main body of the successive axes of movement as a carriage on one of the rails considered here movable
  • the side walls themselves may be supported on or under the floor of the zone or on the ceiling wall, so that the side walls themselves do not have to perform a supporting function and can be designed according to simple and, for example, for monitoring the coating process to a large extent in the lower area transparent.
  • These support elements must therefore not be part of the actual side wall, but may be removed from the side wall and / or transversely to the
  • Transport path (preferably in a direction parallel to the ground plane) extend away from the side wall.
  • the support structures preferably have (in contrast to the transverse struts of the portal construction according to the aforementioned WO 2004/037430) no support elements which extend over the top of the application objects such as vehicle bodies, but below the ceiling wall through the interior of the coating zone and the vertical airflow interfere with the mung of the cabin and / or could be contaminated by adhering to them and redissolving color or other particles, the application objects.
  • these support structures are structurally combined with the supporting or stiffening elements of the dividing walls ("silhouettes") which are required and customary per se at the inlet and / or outlet ends of the individual coating zones.
  • the purpose of these partitions arranged transversely to the conveying path may be e.g. consist of isolating a plurality of coating zones, each with a different air balance, arranged one behind the other in a paint booth, such as a zone for electrostatic application with rotary atomizers from a zone for air atomizers in which different air sinking speeds are required, air mixture and cross flows between the zones must be avoided if possible ,
  • the transverse walls have safety features for personal protection.
  • a stiffening structure of the partition walls can also serve as a support or support structure for the robot guide rails.
  • the support or support structures of the rails may thus be an integral part of a stiffening of the partitions, or conversely, the stiffeners of the partitions may be an integral part of the support or support structures of the guide rails.
  • FIG. 1 shows a coating zone according to a first embodiment of the invention
  • Fig. 2 shows a second embodiment of the invention
  • Fig. 3 a coating zone according to a third embodiment
  • Fig. Fig. 4 is a modification of the embodiment of Fig. 3.
  • Fig. 5 the arrangement of a painting robot on a tilted about its longitudinal direction guide rail.
  • the coating zone 1 for vehicle bodies 2 shown in FIG. 1 can form part of a paint booth. However, the painting zones described and illustrated here and below may possibly also be arranged within a wider cabin.
  • the bodies can be moved through the coating zone 1 along a transport path defined, for example, by rails 4 (FIG. 3) on a conventional bottom conveyor 3 (see FIG. 3, not shown in FIG.
  • the coating zone is top of a horizontal ceiling wall 5, on both sides of parallel to the transport path arranged side walls 6 and 6 ', bottom of the horizontal floor 7 and at the inlet and / or outlet ends by transversely to the transport path arranged vertical partitions 8 and 8 1 limited.
  • a substantially vertically downward directed air flow is passed through the coating zone 1, which are introduced, for example, through the ceiling wall provided for this purpose with passages or with a separate ventilation device and exit through the floor 7 formed, for example, as a grid construction can.
  • the dividing walls 8 and 8 1 are tightly inserted between the surrounding wall elements, ie in particular the side walls 6 and 6 'and, if possible, also tight between the top wall 5 and the bottom 7, to air mixing or cross flows in particular between adjacent zones with different Air budget on the two sides of the respective partition wall 8 and 8 'to prevent.
  • openings 9 in the partitions 8 and 8 'for the bodies 2 on the conveyor 3 can be closed during this coating during the coating.
  • closable doors (not shown) for the operating personnel can be located in the side walls 6, 6 'and / or partitions 8, 8', for example in a preferably metallic frame construction on one or both sides of the partition wall 8, as shown in FIG 4 described below at 43 is described below. This results in advantages also in terms of safety as walk-in protection while creating escape routes.
  • the bodies 2 each have guide rail arrangements 10 or 10 'for robots 11 on the side walls in the interior of the coating zone 1.
  • the robots 11 can be equipped with conventional atomizers or other applicators for coating material.
  • As support structure for the guide rails serve in the illustrated example vertical support 12 which are anchored hanging horizontally transverse to the transport support elements 13 in or on the top wall 5 and with lower, also horizontal transverse support members 14 in turn the guide rail assemblies 10 and 10 respectively ' wear.
  • the carriers 12 are located on the side facing away from the interior of the coating zone 1 side of the guide rail assemblies 10 and 10 'and the respective side wall 6 and 6'.
  • the ceiling wall 5 can be part of the concrete ceiling construction, for example, of a larger room in which the coating zone 1 is installed.
  • the partitions 8 and 8 ' are fixedly connected at least to the side walls 6 and 6' and can also be fastened with their frame 19 directly to the support structures of the guide rail arrangements 10 and 10 '.
  • the coating zone 1 has, on the side of the side walls 6 and 6 'facing away from its interior, a respective first accessible control area 15 or 15' on the floor 7 continuing up to there for the operating personnel 16. Further, the coating zone 1 is preferably on both sides above the first control region 16 or 16 'on the upper side of the building structures containing the guide rail assemblies 10 and 10' also provided on the outside of the side walls 6 and 6 'respectively a second walk-control area 17 and 17' for the operating personnel 16. At least in the upper control areas 17 and 17 'can (not shown) control cabinets and other control and supply facilities for the robot 11 are located.
  • the coating zone 1 includes only the high-level robot guide rail assemblies 10 and 10 ', but it is possible at the bottom 7 between the bodies 2 and the side walls 6 and 6' on one or both sides parallel to the guide rails of the assemblies 10 and 10 'one more guide rail for additional robots to assemble.
  • the air inlet openings of the coating zone are in the between the upper end of the side walls. 6 and 6 'lying area of the ceiling wall. 5
  • the vertical lower parts of the side walls 6 and / or 6 ' for example, be so high (about 2 m) that there just doors for the operator 16 can be installed.
  • the side walls 6 and 6 'themselves need not have a supporting function for other components of the coating zone and may consist at least substantially of transparent material such as glass in order to allow the personnel 16 to see into the interior space.
  • the partitions 8 and 8 1 can be transparent.
  • the base 7, shown only schematically, may be a substructure or supporting structure mounted in turn on separate supports (not shown), in or below the electrical, pneumatic and supply line arrangements for the zone considered, for example including the paint supply loop lines in the case of FIG Paint booth can run.
  • the electrical, pneumatic and supply line arrangements for the zone considered, for example including the paint supply loop lines in the case of FIG Paint booth can run.
  • Flaps be provided in the bottom 7.
  • Particularly useful may be a modular structure of the zones described here, which also completely or at least partially pre-assembled at the plant manufacturer and in this
  • the Support posts can in turn be supported with only schematically indicated at 24 horizontal transverse support elements on the here assumed to be stable bottom 7. Suitable transverse support elements may also be located below the floor 7.
  • the air-permeable ceiling wall 25 of the coating zone 21 may be formed as in conventional paint booths.
  • the coating zone 31 shown in FIG. 3 may correspond to the embodiments described above with regard to the accessible control areas and the partially oblique side walls, although this is not shown here. However, the construction according to FIG. 3 is also suitable for a coating zone without these features. In any case, there is agreement with FIG. 1 and FIG. 2 with regard to the guide rail arrangements 10 arranged above the conveyor 3 and optionally above the bodies 2 for the robot 11. The conveyor 3 with the rails 4 for the bodies 2 shown in FIG Embodiments of FIG. 1 and FIG. 2 are used.
  • the support structures for the raised guide rail arrangements 10 are formed here.
  • These support structures consist essentially of frame structures 33, for example of the illustrated rectangular shape, with two vertical support posts 32 connected by upper and lower horizontal cross-support elements 34.
  • the frame structures 33 in this example each lie in a plane lying vertically transversely to the conveyor rails 4 on the conveyor. 3 on the opposite side of the guide rail assemblies 10 of the robot 11 and thus on the outside of the side walls 36 on a bottom portion 37.
  • each of the ends of the guide rail assemblies 10 may be located below each of the ends of the guide rail assemblies 10 adjacent to the outside of the vertical side wall 36th such a frame may be arranged, which is supported on the bottom part 37 with the lower transverse support element 34 and carries the guide rail arrangement 10 on its upper transverse support element.
  • the two frame structures 33 serving as support structures for the robot guide rails at the entry and exit ends of the coating zone 31 can preferably be connected near the ground plane and expediently under the conveyor 3 by a transverse strut 35.
  • Such cross braces for the frame structures 33 can also be arranged at the height of the guide rail assemblies 10.
  • the dividing walls 8 of the coating zone 31 provided at the input and / or output ends can be conveniently used between the frame structures 33 adjacent to them, which in addition to their function as supporting structure for the robot guide rails, can also serve as stiffening or frame construction of the dividing wall, and if necessary, the transverse struts 35 of the frame constructions 33 are inserted.
  • the coating zone 41 shown in FIG. 4 is a modification of the exemplary embodiment according to FIG. 3, of which it essentially differs only in that the frame 43 serving as support structure for the guide rail arrangements 10 of the robots, which in principle coincide with the frame construction 33 do not extend to the side facing away from the conveyor 3 side of the robot guide rails and the side walls, but are arranged as shown on the conveyor side facing the conveyor.
  • the guide rails 10 are here as shown on a horizontally outward extension of the upper transverse support members 44 of the frame 43.
  • the partition 48 is sealingly between serving as a stiffening of the partition wall Frame 43, so the support structures of the robot guide rails inserted.
  • the frame structures 43 (or 33 in FIG. 3) may include transparent or other wall elements.
  • transverse rails in front of and / or behind the treatment area inside or outside the coating zone (or a control or repair zone in the case of the mentioned accessories), for example perpendicular to the conveying direction (X direction).
  • X direction conveying direction
  • Direction of the application objects running rails in the plane or the planes of the X-rails.
  • cross rails can also be arranged above the application objects and are preferably connected to the one or more associated X-rails in the same plane, that the respective robot from the X-rail on the cross rail and vice versa and / or between the X-rails on opposite Change sides of the conveying path, for example, in a known manner from the conveyor technology.
  • modified rail arrangements may also be useful in installations in which essential features of the invention described here, in particular with respect to the oblique course of the side walls or the special support structure and its support elements are not realized, although on the other hand combined with each of the other features of the described invention can be.
  • the XY rail arrangements with the ability to change over the robots and the rail arrangements with a curved or circular course are also suitable for suspended installation in a coating, control or repair zone.
  • the suspended mounting for example, on a cabin ceiling or on an oblique side wall of a cabin can be realized in particular in the manner described in the application EP 06 111 359.3, the full content of which is incorporated in the disclosure of the present application.
  • the zones described can be arranged one behind the other in a conventional line coating system. she but can also be arranged parallel to each other when the transport path of the application objects branches into several parallel branches, in each of which at least one of the treatment zones is arranged, as described in the patent application DE 10 2006 022 335, whose full content in the disclosure of the present Registration is involved.
  • the robot guide rails should preferably be designed and arranged such that the rails and robots do not or at least substantially do not influence the air flow in the cabin. This is achieved by a slim design and / or by the positioning of the rail outside, in particular above the painting area.
  • FIG. 5 shows the arrangement of a painting robot 11 on its guide rail 10, which can have a design and construction per se, as is currently customary in practice for high-level painting robots (cf., for example, EP 1 609 532 or WO 2005/046880 ), with the illustrated in cross-section substantially rectangular profile, on whose side facing the inside of the cabin, the base body 51 of the robot 11 is slidably mounted.
  • the position of the robot is definable in the usual way with respect to the axes X, Y and Z of the cabin space, wherein the X-axis corresponds to the conveying direction, the Z-axis extends vertically upwards and the Y-axis is horizontal across the cabin wall 52 extends.
  • the arrangement formed by the robot arms 50 is rotatably mounted about a common first robot axis (Al), which usually runs vertically in conventional systems.
  • Al first robot axis
  • the plane of the underside of the rail profile against the horizontal plane and against the Z-axis order the rail longitudinal direction is tilted, ie about the X-axis (not shown, running perpendicular to the plane of the drawing), for example by approximately 10 °, so that the guide plane located between the rail profile and the main body 51 and thus the first axis parallel to the guide plane (FIG.
  • Al of the robot is inclined by the same angle against the vertical plane parallel to the conveying direction, preferably as shown in the tilting direction, in which the robot parts located below the rail are closer to the cabin wall than the parts located above.
  • the common plane of the two robot arms is parallel to the inclined guide plane.
  • the guide rail 10 is mounted on the upper side of a carrier 53 extending horizontally through the cabin wall 52 and is set back close to the cabin wall 52 with its end 54 facing away from the inner wall of the cabin in order to make the best possible use of the given cabin width.
  • the maximum angle of rotation of the main body 50 of the robot about the first robot axis (Al) should preferably be greater than 90 °, for example approximately 93 °, which can be achieved by appropriate modification of the associated energy chain system.
  • the tilted arrangement allows a desired painting process with the necessary spacings (for example, 370 mm or 338 mm) of the robot 11 and its atomizer 56 from a 1800 mm wide body.
  • the robot guide rails 10 are shown extending horizontally, ie parallel to the cabin floor.
  • the rails 10 may instead be tilted about the Y-axis (FIG. 5), ie inclined in the conveying direction in a vertical plane parallel thereto, as indicated at 10 ', so that the height H of the rail above the cabin floor at one end is less than the height H 'at the other end (or vice versa).
  • the rails are higher at the input end or at the outlet end of the painting zone depends on the respective process technology.
  • the sloping rails can be fixed.
  • the inclination angle of the rails is adjustable, for example by hydraulic extension or shortening of their vertical supports 32, 33.
  • the pivot axis can hereby lie at one end of the rail or instead also at a possibly variable middle position in the rail longitudinal direction.
  • the adjustability of the angle of inclination should range from 0 (horizontal position) to an angle value which proves useful in practice.
  • the illustrated tilt and tilt arrangements are suitable i.a. for each of the various paint zones described above with reference to Figs. 1-4.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

In einer Lackierkabine (1) für die serienweise Beschichtung von Applikationsobjekten wie namentlich Fahrzeugkarossen (2) oder deren Anbauteilen sind Lackier- und/oder Handhabungsroboter (11) auf oberhalb des Förderers (3) der Objekte (2) und insbesondere etwa in der Höhe ihrer Oberseite oder darüber angeordneten Führungsschienen (10) verfahrbar. Gemäß einem erstem Aspekt der Erfindung sind die Führungsschiene (10) und der von ihr geführte Grundkörper (51) des Roboters (11) so angeordnet, dass die erste Achse (A1) des Roboters gegen die zu der Förderrichtung parallele Vertikalebene geneigt ist. Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist die Führungsschiene (10) in einer zu der Förderrichtung parallelen Vertikalebene geneigt oder kippbar angeordnet.

Description

BESCHICHTUNGSZONE MIT GENEIGTEN FÜHRUNGSSCHIENEN
Die Erfindung betrifft eine Zone einer Beschichtungsanlage sowie eine Beschichtungsanlage mit derartigen Zonen. Insbesondere handelt es sich um Lackierzonen oder andere Zonen ei- ner Anlage für die serienweise Beschichtung von Applikationsobjekten wie namentlich Fahrzeugkarossen oder deren Anbauteilen unter Verwendung von Robotern einschließlich Lackier- o- der sonstigen Applikationsrobotern, sonstigen Manipulatoren beispielsweise für Zusatzgeräte und/oder von Handhabungsrobo- tern wie z.B. Tür- oder Haubenöffnern.
In konventionellen Lackierkabinen für Fahrzeugkarossen mit Robotern sind deren Führungsschienen üblicherweise seitlich am Kabinenboden montiert. Aus verschiedenen Gründen kann aber die Anordnung von Roboterführungsschienen oberhalb des Förderers oder sogar oberhalb der Karossen zweckmäßiger sein, beispielsweise weil sie dort die Sicht durch die Seitenwand der Kabine und die Zugänglichkeit zu den Karossen oder sonstigen Applikationsobjekten weniger beeinträchtigen, und/oder weil die erhöht angeordneten Roboter eine entsprechend verbesserte Bewegungsfreiheit haben, und/oder weil die erhöht angeordneten Führungsschienen weniger durch Overspray verschmutzt werden, der durch die übliche Luftströmung in den Kabinen nach unten abgeführt wird. Ferner können erhöht montierte Roboter den Vorteil haben, dass sie die von der Kabinendecke nach unten an den Karossenseiten entlang in den Kabinenboden fließende Luftströmung weniger stören als am Boden neben der Karosse befindliche Roboter, die den Luftweg unmittelbar an der Karosse verengen, was zu unerwünschter Erhöhung der Strö- mungsgeschwindigkeit führen kann. Bei einer aus der WO 2004/037430 Al bekannten Lackieranlage befinden sich jeweils mehrere Lackierroboter auf zwei parallelen Führungsschienen, die ihrerseits auf einem im Innenraum der Kabine angeordneten Rahmengestell mit vier ähnlich wie bei den bekannten Portalroboterkonstruktionen durch Querstreben miteinander verbundenen Standbeinen montiert sind.
Aus der EP 1 263 535 Bl ist auch bereits eine Lackierzone in einer Lackierkabine für Fahrzeugkarossen mit Luftzufuhr durch die obere Deckenwand und je zwei an den Seitenwänden vertikal übereinander angeordneten begehbaren Steuerbereichen bekannt, wobei erhöht oberhalb des Förderers angeordnete Roboterführungsschienen in modulare vorgefertigte Seitenwandelemente der Kabine eingebaut sind. Die Tragstrukturen der Führungs- schienen sind im Gegensatz zu dem Gestell nach der WO
2004/037430 Al im Kabineninnenraum voneinander getrennt, vermeiden also deren Querstreben im Kabineninnenraum und mögliche Probleme hinsichtlich der mechanischen Stabilität des bekannten Rahmengestells. Am Boden dieser bekannten Lackierka- bine, der wie üblich durch eine Gitterkonstruktion zum Abführen der vertikalen Luftströmung gebildet ist, sind unterhalb der erhöht angeordneten Führungsschienen neben dem unteren Steuerbereich zusätzliche Führungsschienen für weitere Roboter montiert, wobei es sich bei den Robotern der unteren Ebe- ne um Lackierroboter und bei den oberen Robotern um Tür- oder Haubenöffner handelt.
Lackierkabinen für Fahrzeugkarossen mit vertikal übereinander an den Kabinenwänden montierten Roboterführungsschienen und mit mehreren entlang dem Transportweg des Förderers hintereinander angeordneten Lackierzonen sind aus der EP 0 745 429 Al bekannt. Bei den bekannten Lackierzonen mit hochgelegten Roboterführungsschienen verlaufen die Seitenwände der Lackierkabine von deren oberen Deckenwand senkrecht nach unten zu der Bodenebene. Da die Lackierkabine einschließlich der begehbaren Steu- erbereiche in Hinblick auf den Bau- und Investitionsaufwand nicht zu breit sein darf, ergeben sich hieraus prinzipielle Nachteile der bekannten Lackierzonen. Zum einen ist der für die Steuerbereiche verfügbare Raum unerwünscht eng. Andererseits würden bei gegebener Gesamtbreite und Vergrößerung der Steuerbereiche die Wege für die in der Kabine von der Deckenwand aus nach unten fließende Luftströmung unerwünscht eingeengt .
Ein anderes Problem ist die erforderliche Abstützung der er- höht angeordneten Führungsschienen, die naturgemäß schwieriger erreichbar ist als bei Führungsschienen am Kabinenboden. Ausreichende Stabilität von oberhalb des Förderers an einer Kabinenwand montierten Führungsschienen insbesondere ohne eigene Querträger auf der Höhe dieser Führungsschienen war bis- her nur mit unerwünscht hohem Bauaufwand für entsprechend stabile Seitenwände erreichbar.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Beschichtungs- oder sonstigen Zone einer Beschichtungsanlage bzw. einer An- läge mit mehreren solchen Zonen, in der bzw. denen die Erreichbarkeit des Applikationsobjekts durch den oder die Roboter weiter verbessert wird. Vorzugsweise sollen die Zonen sich durch gute Raumausnutzung bei möglichst guter Luftströmung und geringem Bauaufwand auszeichnen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst . Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird durch Kippen der Führungsschiene insbesondere eines Lackierroboters und damit des Arbeitsbereichs des Roboters um die Schienenlängsrichtung die Erreichbarkeit des Applikationsobjekts wie namentlich ei- ner Fahrzeugkarosse vor allem in engen Lackierkabinen verbessert.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Führungsschiene in Förderrichtung schräg angeordnet, vorzugsweise mit einstellbarem Neigungswinkel, so dass der Roboter sich je nach Einstellung und seiner jeweiligen Position in der Schienenlängsrichtung unterschiedlich hoch neben oder über der Karosse oder dem sonstigen Applikationsobjekt befinden kann. Auch dadurch wird die Erreichbarkeit des Objekts verbessert.
Diese beiden Möglichkeiten können jeweils für sich vorteilhaft sein, aber auch miteinander kombiniert werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung hat eine Beschich- tungszone auf einer oder vorzugsweise auf beiden Seiten des Förderwegs auf der Höhe hochgelegter Roboterführungsschienen einen oberen begehbaren Steuerbereich, der von dem Innenraum der Beschichtungszone durch schräge Seitenwände getrennt ist, wodurch der Innenraum an diesem Bereich nach oben fortschrei- tend schmaler wird. Dadurch entsteht auf der Außenseite der schrägen Seitenwände ein entsprechend breiterer Raum des begehbaren Steuerbereichs, der sowohl für Steuereinrichtungen des oder der auf der hochgelegten Führungsschiene befindlichen Roboter als auch für das den Beschichtungsprozess beo- bachtende Personal und für Wartungsarbeiten nutzbar ist. Ein wesentlicher Vorteil der Anordnung der Steuereinrichtungen in der Nähe der von ihnen gesteuerten Roboter sind hierbei die entsprechend kurzen Schlauch- und Leitungsverbindungen. Zugleich vergrößert sich durch die schrägen Seitenwände der für die Luftströmung zur Verfügung stehende Strömungsquerschnitt der Beschichtungszone nach unten, wodurch die Behinderung der Luftströmung durch die Roboter in entsprechendem Maße ausgeglichen werden kann und die Strömungsgeschwindigkeiten sich innerhalb der Beschichtungszone weniger stark ändern als bei von oben bis unten senkrechten Wänden. Es ergibt sich also beispielsweise in einer Lackierkabine oder Lackierzone für Fahrzeugkarossen eine optimale Luftverteilung auch dann, wenn die Seitenwände neben der Karosse senkrecht verlaufen. Zu starke Luftströmung an den Karossen oder sonstigen Applikationsobjekten würde z.B. durch Mitnahme des zu applizierenden Beschichtungsmaterials den Auftragungswirkungsgrad reduzieren .
Vorzugsweise haben die Seitenwände nur an dem oberen begehbaren Steuerbereich schrägen Verlauf, während sie an dem unteren begehbaren Steuerbereich, also an dem (typisch gitterartigen) Boden der Beschichtungszone vorzugsweise bis über den oberen Rand der Applikationsobjekte vertikal nach oben verlaufen können,, beispielsweise bis zu dem oberen Steuerbereich. Dadurch wird eine unerwünscht große Gesamtbreite der Beschichtungszone im Bodenbereich vermieden.
Wenn nur eine hochgelegte Roboterführungsschiene vorzugsweise auf beiden Seiten des Förderers vorhanden ist, kann der untere begehbare Steuerbereich auf mindestens einer Seite des Förderers z.B. zum Beobachten des Beschichtungsprozesses ohne Sichtbehinderung durch Roboter sowie für Wartungsarbeiten usw. genutzt werden. Ebenso ist es aber möglich, am Boden der Beschichtungszone oder in der Nähe der Bodenebene an der Seitenwand der Beschichtungszone auf einer oder vorzugsweise auf beiden Seiten des Förderers weitere Führungsschienen für zusätzliche Roboter zu montieren. Die Führungsschienen können auf jeder Seite der Beschichtungszone in einem solchen Abstand übereinander angeordnet sein, dass die jeweiligen Roboter einander in der zu dem Förderweg parallelen Längsrichtung passieren können. Es können auch mehr als zwei Führungsschie- nen auf einer oder jeder Seite vorgesehen sein, insbesondere in unterschiedlichen Höhen, also in drei oder mehr vertikal voneinander beabstandeten Ebenen. Für die Verteilung jeweils mehrerer Roboter auf den Führungsschienen z.B. einschließlich Lackier- und Handhabungsrobotern bestehen insbesondere die in den DE 10 2004 030858 und DE 10 2004 056493 (EP 1 609 532 Al) beschriebenen Möglichkeiten, deren vollständiger Inhalt in die Offenbarung der vorliegenden Anmeldung einbezogen wird. Ferner ist es möglich, auf einer oder beiden Seiten der Beschichtungszone und des Förderers eine oder mehrere mit Ab- stand übereinander angeordnete Führungsschienenanordnungen zu montieren, die jeweils mehr als nur eine Schiene enthalten und so konstruiert sein können, dass auf den verschiedenen, räumlich zueinander versetzten Schienen ein und derselben Führungsschienenanordnung verfahrbare Roboter einander in der zu dem Transportweg des Förderers parallelen Richtung passieren können .
Die im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung erwähnten Schienen können vorteilhaft auch für auf ihnen verfahrbare Roboter für Zusatzgeräte genutzt werden, die zusätzlich zu
Applikationsrobotern mit Zerstäubern (Applikatoren) und/oder zu Handhabungsrobotern (Handlern) vorhanden sein können. Beispiele für Zusatzgeräte sind beliebige Behandlungsgeräte einschließlich mobiler Trockner, die in an sich bekannter Weise die Applikationsobjekte zum Trocknen mit IR- oder UV- Strahlung bestrahlen können, sowie Reinigungsgeräte und insbesondere auch Sonden und Messgeräte, wie sie an sich zum Messen von Beschichtungsergebnissen und Schichtqualitätsmerkmalen wie Schichtdicke, „wave scan", Farbton, Glanz, Hellig- keit usw. und zum Feststellen von Beschichtungsfehlern bekannt und üblich sind. Die Messungen können online erfolgen, auch zur Online-Qualitätsmessung mit ggf. automatischer Fehlerkorrektur bei nachfolgenden Applikationsobjekten bei- spielsweise gemäß EP 0 874 213 Bl oder EP 1 176 388 A2. Die Zusatzgeräte können sich in einer Beschichtungskabine oder auch in einer gesonderten Reparatur- oder Kontrollzone befinden, wobei sie dann auch ohne Applikationsroboter oder Türöffner od. dgl . auf den erwähnten Führungsschienen angeordnet sein könne. Die Zusatzgeräte können zweckmäßig an eigenen Robotern montiert sein oder mit Hilfe von Wechselköpfen auch an universell als Träger für unterschiedliche Geräte wie z.B. Zerstäuber, Trockner, Messsysteme usw. dienenden Robotern. Wenn sich die Zusatzgeräte in einer Beschichtungszone befin- den, können sie auf den Schienen der dort vorgesehenen Applikations- und/oder Handhabungsroboter verfahrbar sein oder stattdessen auf eigenen Schienen, die gegen die Schienen der Applikations- bzw. Handhabungsrotober höhenversetzt sein können .
Der hier verwendete Begriff "Roboter" ist allgemein im Sinne eines freiprogrammierbaren mehrachsigen Automaten zu verstehen, vorzugsweise in Knickarmbauweise mit mindestens sechs rotatorischen Achsen (drei Haupt- und drei Handachsen) , wobei der Grundkörper der aufeinanderfolgenden Bewegungsachsen als Schlitten auf einer der hier betrachteten Schienen verfahrbar sein kann, ähnlich der Mitfahrachse (Achse 7) konventioneller Lackierroboter od. dgl. Es ist aber auch möglich, auf einem gemeinsamen, als Schlitten auf ein und derselben Schiene ver- fahrbaren Grundkörper mindestens zwei Roboterkonstruktionen mit beispielsweise jeweils zwei oder drei Hauptachsen zu montieren, die je nach Anwendungsfall ähnlich wie bei getrennt auf derselben oder gesonderten Schienen verfahrbaren Robotern gleiche oder unterschiedliche Funktionen (Beschichten, Hand- ling, Messen usw.) haben können.
Wie eingangs schon erwähnt wurde, sind für die Montage der oberhalb des Förderers und, wenn es zweckmäßig ist, oberhalb der oberen Ränder der Karossen oder sonstigen Applikationsobjekte angeordneten Führungsschienen für ggf. jeweils mehrere nebeneinander arbeitende Roboter besondere Tragstrukturen erforderlich, die bisher entweder durch in die Beschichtungs- oder Behandlungszone gestellte Rahmenkonstruktionen oder durch geeignete Ausbildung der Seitenwände selbst realisiert wurden. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind dagegen an mindestens einer und vorzugsweise beiden Seitenwänden der Beschichtungszone bzw. Kontroll- oder Reparaturzone ange- ordnete und vorzugsweise fest mit ihnen verbundene Tragstrukturen vorgesehen, die mit sich quer zu dem Transportweg des Förderers erstreckenden Stützelementen z.B. auf oder unter dem Boden der Zone oder auch an der Deckenwand abgestützt sein können, so dass die Seitenwände selbst keine tragende Funktion übernehmen müssen und entsprechend einfach und beispielsweise zur Beobachtung des Beschichtungsprozesses zu einem großen Teil auch im unteren Bereich transparent ausgebildet sein können. Diese Stützelemente müssen also kein Bestandteil der eigentlichen Seitenwand sein, sondern können von der Seitenwand entfernt sein und/oder sich quer zu dem
Transportweg (vorzugsweise in einer zu der Bodenebene parallelen Richtung) von der Seitenwand weg erstrecken.
Andererseits haben die Tragstrukturen vorzugsweise (im Gegen- satz zu den Querstreben der Portalkonstruktion nach der eingangs erwähnten WO 2004/037430) keine Stützelemente, die sich über der Oberseite der Applikationsobjekte wie z.B. Fahrzeugkarossen, aber unterhalb der Deckenwand durch den Innenraum der Beschichtungszone erstrecken und die vertikale Luftströ- mung der Kabine stören und/oder durch an ihnen haftende und sich wieder lösende Färb- oder sonstige Partikel die Applikationsobjekte verschmutzen könnten.
Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn diese Tragstrukturen konstruktiv mit den Trag- oder Versteifungselementen der an den Eintritts- und/oder Ausgangsenden der einzelnen Beschich- tungszonen erforderlichen und an sich üblichen Trennwände ("Silhouetten") kombiniert werden. Der Zweck dieser quer zu dem Förderweg angeordneten Trennwände kann z.B. darin bestehen, mehrere in einer Lackierkabine hintereinander angeordnete Beschichtungszonen mit jeweils unterschiedlichem Lufthaushalt voneinander zu isolieren, etwa eine Zone für elektrostatische Applikation mit Rotationszerstäubern von einer Zone für Luftzerstäuber, in denen unterschiedliche Luftsinkgeschwindigkeiten erforderlich sind, wobei Luftmischung und Querströmungen zwischen den Zonen möglichst vermieden werden müssen. Außerdem haben die Querwände Sicherheitsfunktionen für den Personenschutz .
Eine Möglichkeit besteht beispielsweise darin, diese quer zu dem Förderweg angeordneten Trennwände unmittelbar an den Tragstrukturen der hochgelegten Roboterführungsschienen zu befestigen, wodurch der Aufwand für eigene Halterungen der Trennwände entfällt. Insbesondere kann aber eine Versteifungsstruktur der Trennwände auch als Trag- oder Stützstruktur für die Roboterführungsschienen dienen. Die Trag- oder Stützstrukturen der Schienen können also integraler Bestandteil einer Versteifung der Trennwände sein, oder umgekehrt können die Versteifungen der Trennwände integraler Bestandteil der Trag- oder Stützstrukturen der Führungsschienen sein . Die Applikationsobjekte können im kontinuierlichen Durchlaufbetrieb mit in der Regel längs der Förderbahn mitfahrenden Robotern oder stattdessen im Taktbetrieb, bei dem das Objekt während der Behandlung stillsteht, durch die betrachteten Zo- nen gefördert werden.
An den in der Zeichnung weitgehend schematisch und vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Beschichtungszone gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig . 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig . 3 eine Beschichtungszone gemäß einem dritten Ausfüh- rungsbeispiel;
Fig . 4 eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 ; und
Fig . 5 die Anordnung eines Lackierroboters auf einer um ihre Längsrichtung gekippten Führungsschiene.
Für gleiche oder einander entsprechende Elemente werden im Folgenden auch für die verschiedenen Ausführungsbeispiele gleiche Bezugszahlen verwendet.
Die in Fig. 1 dargestellte Beschichtungszone 1 für Fahrzeugkarossen 2 kann einen Teil einer Lackierkabine bilden. Die hier und im Folgenden beschriebenen und dargestellten Lackierzonen können aber eventuell auch innerhalb einer breiteren Kabine angeordnet werden. Die Karossen können auf einem konventionellen Bodenförderer 3 (vgl. Fig. 3, in Fig. 1 nicht dargestellt) längs eines z.B. durch Schienen 4 (Fig. 3) definierten Transportwegs durch die Beschichtungszone 1 hindurchgefahren werden. Die Beschichtungszone wird oben von einer horizontalen Deckenwand 5, auf beiden Seiten von parallel zu dem Transportweg angeordneten Seitenwänden 6 bzw. 6', unten von dem horizontalen Boden 7 und an den Eintritts- und/oder Austrittsenden durch quer zu dem Transportweg angeordneten senkrechten Trennwänden 8 bzw. 81 begrenzt. Beispielsweise in derselben Lackierkabine können sich auf den Außenseiten der Trennwände 8 und/oder 8 ' entlang dem Transportweg weitere ähnliche oder andere Beschichtungszonen anschließen. In an sich üblicher Weise wird im Betrieb eine im Wesentlichen vertikal abwärtsgerichtete Luftströmung durch die Beschichtungs- zone 1 geleitet, die beispielsweise durch die zu diesem Zweck mit Durchlässen oder mit einer gesonderten Belüftungseinrichtung versehene Deckenwand eingeleitet werden und durch den beispielsweise als Gitterkonstruktion ausgebildeten Boden 7 austreten kann. Die Trennwände 8 und 81 sind dicht abschlie- ßend zwischen die sie umgebenden Wandelemente eingefügt, also insbesondere die Seitenwände 6 und 6' und nach Möglichkeit ebenfalls dicht zwischen die Deckenwand 5 und den Boden 7, um Luftmischung oder Querströmungen insbesondere zwischen benachbarten Zonen mit unterschiedlichem Lufthaushalt auf den beiden Seiten der jeweiligen Trennwand 8 bzw. 8' zu verhindern. Auch Öffnungen 9 in den Trennwänden 8 bzw. 8' für die Karossen 2 auf dem Förderer 3 können aus diesem Grund während der Beschichtung verschließbar sein. Ferner können sich in den Seitenwänden 6, 6' und/oder Trennwänden 8, 8' verschließ- bare Türen (nicht dargestellt) für das Bedienungspersonal befinden, beispielsweise in einer vorzugsweise metallischen Rahmenkonstruktion auf einer oder beiden Seiten der Trennwand 8, wie sie in dem weiter unten beschriebenen Ausführungsbeispiel der Fig. 4 bei 43 dargestellt ist. Dadurch ergeben sich Vorteile auch hinsichtlich der Sicherheit wie Begehschutz bei gleichzeitiger Schaffung von Fluchtwegen.
Darstellungsgemäß beispielsweise etwa auf halber Höhe der Seitenwände 6, 6' und vorzugsweise oberhalb der Oberseiten der Karossen 2 sind an den Seitenwänden im Innenraum der Be- schichtungszone 1 jeweils Führungsschienenanordnungen 10 bzw. 10' für Roboter 11 angeordnet. Die Roboter 11 können mit üblichen Zerstäubern oder sonstigen Applikatoren für Beschich- tungsmaterial bestückt sein. Als Tragstruktur für die Führungsschienen dienen bei dem dargestellten Beispiel vertikale Träger 12, die hängend mit horizontal quer zu dem Transportweg liegenden Stützelementen 13 in oder an der Deckenwand 5 verankert sind und mit unteren, ebenfalls horizontal quer liegenden Stützelementen 14 ihrerseits die Führungsschienenanordnungen 10 bzw. 10' tragen. Die Träger 12 befinden sich auf der dem Innenraum der Beschichtungszone 1 abgewandten Seite der Führungsschienenanordnungen 10 bzw. 10' und der jeweiligen Seitenwand 6 bzw. 6'. Die Deckenwand 5 kann bei die- sem Beispiel Bestandteil der z.B. aus Beton bestehenden Deckenkonstruktion eines größeren Raumes sein, in dem die Beschichtungszone 1 installiert ist.
Die Trennwände 8 und 8' sind zumindest mit den Seitenwänden 6 und 6' fest verbunden und können mit ihrem Rahmen 19 auch unmittelbar an den Tragstrukturen der Führungsschienenanordnungen 10 und 10' befestigt sein.
Die Beschichtungszone 1 hat auf der ihrem Innenraum abgewand- ten Seite der Seitenwände 6 und 6' auf dem sich bis dort fortsetzenden Boden 7 jeweils einen ersten begehbaren Steuerbereich 15 bzw. 15' für das Bedienungspersonal 16. Ferner ist vorzugsweise auf beiden Seiten der Beschichtungszone 1 oberhalb des ersten Steuerbereichs 16 bzw. 16' auf der Oberseite der die Führungsschienenanordnungen 10 bzw. 10' enthaltenden Baukonstruktionen ebenfalls auf der Außenseite der Seitenwände 6 bzw. 6' jeweils ein zweiter begehbarer Steuerbereich 17 bzw. 17' für das Bedienungspersonal 16 vorgesehen. Zumindest in den oberen Steuerbereichen 17 und 17' können sich (nicht dargestellte) Steuerschränke und sonstige Steuer- und Versorgungseinrichtungen für die Roboter 11 befinden.
Bei dem dargestellten Beispiel enthält die Beschichtungszone 1 nur die hochgelegten Roboterführungsschienenanordnungen 10 und 10', doch besteht die Möglichkeit, am Boden 7 zwischen den Karossen 2 und den Seitenwänden 6 bzw. 6' auf einer oder beiden Seiten parallel zu den Führungsschienen der Anordnungen 10 und 10' je eine weitere Führungsschiene für zusätzli- che Roboter zu montieren.
Die Seitenwände 6 und 6' verlaufen darstellungsgemäß an dem unteren Steuerbereich 15 bzw. 15' von dem Boden 7 aus senkrecht nach oben bis zu der die Führungsschienenanordnungen 10 bzw. 10' enthaltenden Baukonstruktionen und somit bei dem dargestellten Beispiel bis zu einer Höhe oberhalb der Karossen 2. Der an dem oberen begehbaren Steuerbereich 17 bzw. 17' von den Roboterführungsschienen nach oben verlaufende Teil 18 der Seitenwände 6 und 6' ist dagegen darstellungsgemäß schräg nach innen geneigt, so dass der Innenraum der Beschichtungszone 1 an diesen Steuerbereichen stetig schmaler wird. Der schräge Verlauf der Seitenwände 6 und 6' kann darstellungsgemäß vor Erreichen der Deckenwand 5 wieder in einen vertikalen Teil übergehen, der jedoch in Vertikalrichtung kürzer ist als der schräge Teil 18. Die Lufteinlassöffnungen der Beschichtungszone befinden sich in dem zwischen dem oberen Ende der Seitenwände 6 und 6' liegenden Bereich der Deckenwand 5.
Die senkrechten unteren Teile der Seitenwände 6 und/oder 6' können beispielsweise so hoch (ca. 2 m) sein, dass dort gerade Türen für das Bedienungspersonal 16 eingebaut werden können . Die Seitenwände 6 und 6' müssen selbst keine Tragfunktion für andere Bestandteile der Beschichtungszone haben und können zumindest zum wesentlichen Teil aus transparentem Werkstoff wie Glas bestehen, um dem Personal 16 die Sicht in den Innen- räum zu ermöglich. Auch die Trennwände 8 und 81 können transparent sein.
Bei dem nur schematisch dargestellten Boden 7 kann es sich um eine ihrerseits auf (nicht dargestellten) gesonderten Stützen gelagerte Unter- oder Tragkonstruktion handeln, in oder unter der elektrische, pneumatische und Versorgungsleitungsanordnungen für die betrachtete Zone beispielsweise einschließlich der Ringleitungen für die Farbversorgung im Fall einer Lackierkabine verlaufen können. Für den Zugang zu diesem Ver- sorgungsbereich können z.B. Klappen in dem Boden 7 vorgesehen sein .
Besonders zweckmäßig kann ein modularer Aufbau der hier beschriebenen Zonen sein, die auch vollständig oder wenigstens teilweise beim Anlagenhersteller vormontiert und in diesem
Zustand zu dem Anlagenbetreiber transportiert werden können, so dass sich die u.a. in EP 0 349 177 A erläuterten Vorteile ergeben. Bei der Nachrüstung bereits vorhandener älterer Anlagen können derartige, vorzugsweise vormontierte Module mit Hilfe der oben erwähnten Unter- oder Tragkonstruktion als Boden auf bestehende Fundamente gestellt werden. Die Beschichtungszone 21 nach Fig. 2 entspricht weitgehend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, so dass sich z.B. hinsichtlich der Führungsschienenanordnungen 10 mit den Robotern 11, der Seitenwände 6 mit den schrägen Teilen 18, der Steuerbereiche 15 und 17 und hinsichtlich der Trennwände 8 eine erneute Beschreibung erübrigt. Die Führungsschienen sind hier aber nicht an einer stabilen Deckenwand aufgehängt, wie in Fig. 1, sondern auf vertikalen Tragstützen 22 montiert. Die Tragstützen können sich ihrerseits mit nur schematisch bei 24 angedeuteten horizontalen Querstützelementen auf dem hier als stabil vorausgesetzten Boden 7 abstützen. Geeignete Querstützelemente können sich auch unter dem Boden 7 befinden. Die luftdurchlässige Deckenwand 25 der Beschichtungszone 21 kann wie bei konventionellen Lackierkabinen ausgebildet sein.
Die in Fig. 3 dargestellte Beschichtungszone 31 kann hinsichtlich der begehbaren Steuerbereiche und der zum Teil schrägen Seitenwände den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen entsprechen, obwohl dies hier nicht dargestellt ist. Die Konstruktion gemäß Fig. 3 eignet sich aber auch für eine Beschichtungszone ohne diese Merkmale. Übereinstimmung mit Fig. 1 und Fig. 2 besteht jedenfalls hinsichtlich oberhalb des Förderers 3 und ggf. oberhalb der Karossen 2 angeordneter Führungsschienenanordnungen 10 für Roboter 11. Der in Fig. 3 dargestellte Förderer 3 mit den Schienen 4 für die Karossen 2 kann auch bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und Fig. 2 verwendet werden.
Anders als bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen sind hier insbesondere die Tragstrukturen für die hochgelegten Führungsschienenanordnungen 10 ausgebildet. Diese Tragstrukturen bestehen im Wesentlichen aus Rahmenkonstruktionen 33 beispielsweise der dargestellten rechteckigen Form mit zwei durch obere und untere horizontale Querstützelemente 34 verbundenen vertikalen Tragstützen 32. Die Rahmenkonstruktionen 33 stehen bei diesem Beispiel jeweils in einer vertikal quer zu den Förderschienen 4 liegenden Ebene auf der dem För- derer 3 abgewandten Seite der Führungsschienenanordnungen 10 der Roboter 11 und damit auf der Außenseite der Seitenwände 36 auf einem Bodenteil 37. Darstellungsgemäß kann unter jedem der Enden der Führungsschienenanordnungen 10 angrenzend an die Außenseite der an dieser Stelle vertikalen Seitenwand 36 ein derartiger Rahmen angeordnet sein, der sich mit dem unteren Querstützelement 34 auf dem Bodenteil 37 abstützt und auf seinem oberen Querstützelement die Führungsschienenanordnung 10 trägt. Es können auch (nicht dargestellte) weitere derar- tige Rahmen oder sonstige Stützen vorhanden sein. Die beiden als Tragstrukturen für die Roboterführungsschienen dienenden Rahmenkonstruktionen 33 an den Ein- und Ausgangsenden der Be- schichtungszone 31 können vorzugsweise in der Nähe der Bodenebene und zweckmäßig unter dem Förderer 3 durch eine Quer- strebe 35 verbunden sein. Derartige Querstreben für die Rahmenkonstruktionen 33 können auch auf der Höhe der Führungsschienenanordnungen 10 angeordnet werden.
Die an den Ein- und/oder Ausgangsenden vorgesehenen Trennwän- de 8 der Beschichtungszone 31 können zweckmäßig zwischen die parallel zu ihnen angrenzenden Rahmenkonstruktionen 33, die hierbei neben ihrer Funktion als Tragstruktur für die Roboterführungsschienen zugleich als Versteifungs- oder Rahmenkonstruktion der Trennwand dienen können, und ggf. die Quer- streben 35 der Rahmenkonstruktionen 33 eingefügt sein.
Die in Fig. 4 dargestellte Beschichtungszone 41 ist eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3, von dem sie sich im Wesentlichen nur dadurch unterscheidet, dass die als Tragstruktur für die Führungsschienenanordnungen 10 der Roboter dienenden, im Prinzip mit der Rahmenkonstruktion 33 übereinstimmenden Rahmen 43 sich nicht auf die dem Förderer 3 abgewandte Seite der Roboterführungsschienen und der Seitenwände erstrecken, sondern darstellungsgemäß auf der dem Förderer zugewandten Seite angeordnet sind. Die Führungsschienen 10 liegen hier darstellungsgemäß auf einer horizontal nach außen gerichteten Verlängerung der oberen Querstützelemente 44 der Rahmen 43 auf. Auch hier ist die Trennwand 48 dicht abschließend zwischen die als Versteifung der Trennwand dienenden Rahmen 43, also die Tragstrukturen der Roboterführungsschienen eingefügt. Auch die Rahmenkonstruktionen 43 (oder 33 in Fig. 3) können transparente oder sonstige Wandelemente enthalten.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele können in verschiedener Hinsicht abgewandelt werden, insbesondere auch hinsichtlich der Schienenanordnungen. Beispielsweise kann es zweckmäßig sein, innerhalb oder außerhalb der Beschichtungszone (oder einer Kontroll- oder Reparaturzone im Fall der erwähnten Zusatzgeräte) vor und/oder hinter dem Behandlungsbereich Querschienen anzuordnen, beispielsweise senkrecht (Y- Richtung) zu den parallel zu der Förderrichtung (X-Richtung) der Applikationsobjekte verlaufende Schienen in der Ebene bzw. den Ebenen der X-Schienen. Diese Querschienen können auch oberhalb der Applikationsobjekte angeordnet sein und sind vorzugsweise so mit der oder den zugehörigen X-Schienen in derselben Ebene verbunden, dass die betreffenden Roboter von der X-Schiene auf die Querschiene und umgekehrt und/oder zwischen den X-Schienen auf entgegengesetzten Seiten des Förderwegs überwechseln können, beispielsweise in einer an sich aus der Fördertechnik bekannten Weise.
Eine andere Abwandlungsmöglichkeit besteht darin, statt der beschriebenen linearen Schienenanordnungen Führungsschienen mit insbesondere horizontalem kreis- oder teilkreisförmigem oder beispielsweise oval gekrümmtem, vorzugsweise bezüglich des Förderwegs oder bezüglich einer vertikalen Achse symmetrischem und vorzugsweise geschlossenem Verlauf zu installie- ren. Auch hierbei kann eine Schienenanordnung oberhalb der
Applikationsobjekte wie z.B. Fahrzeugkarossen besonders vorteilhaft sein. Derart abgewandelte Schienenanordnungen können auch in Anlagen zweckmäßig sein, in denen wesentliche Merkmale der hier beschriebenen Erfindung insbesondere bezüglich des schrägen Verlaufs der Seitenwände bzw. der besonderen Tragstruktur und ihrer Stützelemente nicht realisiert sind, obwohl sie andererseits auch mit jedem der sonstigen Merkmale der beschriebenen Erfindung kombiniert werden können. Insbesondere eignen sich die X-Y-Schienenanordnungen mit Überwechselmöglichkeit der Roboter sowie die Schienenanordnungen mit gekrümmtem oder kreisförmigem Verlauf auch für hängende Montage in einer Be- schichtungs-, Kontroll- oder Reparaturzone. Die hängende Montage beispielsweise an einer Kabinendecke oder an einer schrägen Seitenwand einer Kabine kann insbesondere in der in der Anmeldung EP 06 111 359.3 beschriebenen Weise realisiert werden, deren vollständiger Inhalt in die Offenbarung der vorliegenden Anmeldung einbezogen wird.
Auch die erwähnte Anordnung von Zusatzgeräten auf Führungsschienen kann mit jedem der sonstigen in der vorliegenden An- meidung beschriebenen Merkmale kombiniert werden, ebenfalls ohne auf die genannten wesentlichen Merkmale der Erfindung beschränkt zu sein, da sie hiervon unabhängige Vorteile wie z.B. gute Raumausnutzung und Reduzierung des Bauaufwands in einer Beschichtungsanlage und bei Verwendung gemeinsamer Ro- boter für verschiedene Geräte auch eine Reduzierung des Maschinen- und Steueraufwands hat.
Generell ist die Kombination jedes der in dieser Anmeldung beschriebenen Merkmale mit einem oder mehreren anderen be- schriebenen Merkmalen ohne Beschränkung auf sonstige Merkmale möglich und je nach Realisierungsfall vorteilhaft.
Die beschriebenen Zonen können in einer konventionellen Li- nien-Beschichtungsanlage hintereinander angeordnet sein. Sie können aber auch parallel zueinander angeordnet sein, wenn der Transportweg der Applikationsobjekte in mehrere parallele Zweige verzweigt, in denen jeweils mindestens eine der Behandlungszonen angeordnet ist, wie es in der Patentanmeldung DE 10 2006 022 335 beschrieben ist, deren vollständiger Inhalt in die Offenbarung der vorliegenden Anmeldung einbezogen wird.
Bei allen Ausführungsbeispielen der Erfindung mit Beschich- tungszonen sollen die Roboterführungsschienen vorzugsweise so gestaltet und angeordnet sein, dass die Schienen und Roboter die Luftströmung in der Kabine nicht oder zumindest nicht wesentlich beeinflussen. Dies wird durch eine schlanke Bauform und/oder durch die Positionierung der Schiene außerhalb, ins- besondere oberhalb des Lackierbereichs erreicht.
Fig. 5 zeigt die Anordnung eines Lackierroboters 11 an seiner Führungsschiene 10, die an sich eine Gestaltung und Konstruktion haben kann, wie sie derzeit in der Praxis für hochgeleg- te Lackierroboter üblich ist (vgl. beispielsweise EP 1 609 532 oder WO 2005/046880), mit dem dargestellten im Querschnitt im Wesentlichen rechteckigen Profil, an dessen der Kabineninnenseite zugewandten Seite der Grundkörper 51 des Roboters 11 gleitend gelagert ist. Die Lage des Roboters ist in der üblichen Weise in Bezug auf die Achsen X, Y und Z des Kabinenraums definierbar, wobei die X-Achse der Förderrichtung entspricht, die Z-Achse vertikal nach oben verläuft und die Y-Achse sich horizontal quer zur Kabinenwand 52 erstreckt. Auf dem von der Schiene 10 geführten Grundkörper 51 ist die durch die Roboterarme gebildete Anordnung 50 um eine gemeinsame erste Roboterachse (Al) drehbar gelagert, die in konventionellen Anlagen üblicherweise vertikal verläuft. Darstellungsgemäß ist jedoch die Ebene der Unterseite des Schienenprofils gegen die Horizontalebene und gegen die Z-Achse um die Schienenlängsrichtung gekippt, also um die (nicht dargestellte, senkrecht zur Zeichenebene verlaufende) X-Achse, beispielsweise um ungefähr 10°, so dass die zwischen dem Schienenprofil und dem Grundkörper 51 befindliche Führungs- ebene und damit die zu der Führungsebene parallele erste Achse (Al) des Roboters um denselben Winkel gegen die zu der Förderrichtung parallele Vertikalebene geneigt ist, vorzugsweise darstellungsgemäß in der Kipprichtung, bei der die unterhalb der Schiene befindlichen Roboterteile näher an der Kabinenwand als die oberhalb befindlichen Teile. In der dargestellten Position liegt auch die gemeinsame Ebene der beiden Roboterarme parallel zu der geneigten Führungsebene.
Die Führungsschiene 10 ist darstellungsgemäß auf der Obersei- te eines horizontal durch die Kabinenwand 52 reichenden Trägers 53 montiert und mit ihrem horizontal der Innenwand der Kabine abgewandten Ende 54 bis nahe an die Kabinenwand 52 zurückgesetzt, um die gegebene Kabinenbreite möglichst gut auszunutzen .
Der maximale Drehwinkel des Grundkörpers 50 des Roboters um die erste Roboterachse (Al) soll vorzugsweise größer sein als 90°, beispielsweise ungefähr 93°, was durch entsprechende Modifizierung des zugehörigen Energiekettensystems erreichbar ist.
Bei einer schmalen, z.B. wie dargestellt 4600 mm breiten Kabine wird durch die gekippte Anordnung ein gewünschter La- ckierprozess mit den dafür notwendigen Abständen (beispiels- weise 370 mm bzw. 338 mm) des Roboters 11 und seines Zerstäubers 56 von einer 1800 mm breiten Karosse ermöglicht.
Die wie beschrieben nach innen in die Sprühkabine gekippte Anordnung von Führungsschienen und damit des gesamten Robo- ters kann auch bei Robotern ohne die erwähnte erste Achse (Al) sinnvoll sein. Der Kippwinkel kann auch einstellbar sein.
Der eingangs erwähnte zweite Aspekt der Erfindung wird anhand von Fig. 3 erläutert, wo die Roboterführungsschienen 10 an sich horizontal, also parallel zum Kabinenboden verlaufend dargestellt sind. Erfindungsgemäß können die Schienen 10 aber stattdessen um die Y-Achse (Fig. 5) gekippt, also in Förder- richtung in einer hierzu parallelen Vertikalebene schräg angeordnet werden, wie bei 10' angedeutet ist, so dass die Höhe H der Schiene über dem Kabinenboden am einen Ende geringer ist als die Höhe H' am anderen Ende (oder umgekehrt) . Ob die Schienen am Eingangsende oder am Ausgangsende der Lackierzone höher sind, hängt von der jeweiligen Prozesstechnik ab. Die schrägen Schienen können fix montiert sein. Vorzugsweise ist aber der Neigungswinkel der Schienen verstellbar, beispielsweise durch hydraulische Verlängerung bzw. Verkürzung ihrer vertikalen Stützen 32, 33. Die Schwenkachse kann hierbei am einen Schienenende oder stattdessen auch an einer ggf. variablen mittleren Stelle in der Schienenlängsrichtung liegen. Die Einstellbarkeit des Neigungswinkels soll von 0 (horizontale Lage) bis zu einem sich in der Praxis als zweckmäßig erweisenden Winkelwert reichen.
Die erläuterten Kipp- und Neigungsanordnungen eignen sich u.a. für jede der verschiedenen oben anhand von Fig. 1-4 beschriebenen Lackierzonen.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Beschichtungszone, insbesondere in einer Beschichtungs- kabine für Fahrzeugkarossen, mit einem Förderer (3) zum Transport eines Applikationsobjekts (2) durch die Beschichtungszone, einer oder zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten neben dem Förderer (3) durch die Beschichtungszone verlaufenden und oberhalb des Förderers (3) und vorzugsweise etwa in der Höhe der Oberseite des Objekts (2) oder darüber angeordneten Führungsschienen (10) zur beweglichen Führung mindestens eines Roboters (11) entlang dem Förderer (3) und
Tragstrukturen (12, 22) auf einer oder beiden Seiten des Förderers (3) zur Abstützung der mindestens einen Führungsschiene (10) mit sich von der Höhe der Förderschiene (10) vertikal nach unten erstreckenden Tragstützen (22, 33), wobei der Roboter (11) eine erste Achse (Al) für die gemeinsame Drehung der Bewegungsglieder (50) des Roboters in Bezug auf den von der Führungsschiene (10) geführten Grundkörper (51) hat, und wobei die Führungsschiene (10) und der geführte Grundkörper (51) des Roboters (11) so angeordnet sind, dass die erste Achse (Al) des Roboters gegen eine zu der Fördererrichtung (3) parallele Vertikalebene geneigt ist.
2. Beschichtungszone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel der ersten Achse (Al) gegen die Vertikalebene ungefähr 10° beträgt.
3. Beschichtungszone nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet:, dass die Führungsschiene (10) auf der Oberseite eines sich horizontal durch eine Seitenwand (52) der Be- Schichtungszone erstreckenden Trägers (53) montiert ist und mit ihrem horizontal dem Innenraum der Zone abgewandten Ende (54) bis nahe an die Seitenwand (52) zurückgesetzt ist.
4. Beschichtungszone nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Drehwinkel des Grundkörpers (50) um die erste Achse (Al) größer ist als 90°.
5. Beschichtungszone vorzugsweise nach Anspruch 1 mit einem Förderer (3) zum Transport eines Applikationsobjekts (2) durch die Beschichtungszone, einer oder zwei auf einander gegenüber liegenden Seiten neben dem Förderer (3) durch die Beschichtungszone verlaufenden und oberhalb des Förderers (3) und vorzugsweise etwa in der Höhe der Oberseite des Objekts (2) oder darüber angeordneten Führungsschienen (10) zur beweglichen Führung mindestens eines Roboters (11) entlang dem Förderer (3), und
Tragstrukturen (12, 22) auf einer oder beiden Seiten des Förderers (3) zur Abstützung der mindestens einen Führungsschiene (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsschiene (10) in einer zu der Förderrichtung parallelen Vertikalebene gegen die Horizontalebene geneigt oder kippbar angeordnet ist.
6. Beschichtungszone nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel der Führungsschiene (10) und damit des Roboters (11) in Bezug auf die Horizontalebene verstellbar und auf gewünschte Größen einstellbar ist.
7. Beschichtungszone nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einer oberen Deckenwand (5) , durch die Zuluft in die
Beschichtungszone eintritt, zwei auf entgegengesetzten Seiten des Förderers (3) angeordneten Seitenwänden (6), die sich von der Deckenwand (5) nach unten bis zu einer Bodenebene (7) erstrecken, einem ersten begehbaren Steuerbereich (15) , der sich auf der dem Förderer (3) abgewandten Außenseite mindestens einer der beiden Seitenwände (6) auf der Bodenebene (7) befindet, und mit einem zweiten begehbaren Steuerbereich (17), der sich auf der Außenseite mindestens einer der beiden Seitenwände (6) in der Nähe der Führungsschiene (10) oberhalb des ersten begehbaren Steuerbereichs (15) und oberhalb des Förderers (3) befindet, wobei die Seitenwand (6) an dem oberen begehbaren Steuerbereich (17) nach oben unter fortschreitender Verringerung der Breite des Innenraums der Beschichtungszone schräg verläuft.
8. Beschichtungszone nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Führungsschiene (10) oberhalb oder in der Nähe des oberen Endes des unteren Steuerbereichs
(15) und/oder vertikal zwischen den beiden Steuerbereichen
(15, 17) angeordnet ist.
9. Beschichtungszone nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer oder mehreren voneinander getrennten Tragstrukturen (12, 22, 33, 43) auf einer oder beiden Seiten des Förderers (3) zur seitlichen Abstützung der mindestens einen Führungsschiene (10) , einer oberen Deckenwand (5) , und mit zwei auf entgegengesetzten Seiten des Förderers (3) angeordneten Seitenwänden (6), die sich von der Deckenwand (5) nach unten bis zu einer Bodenebene (7) erstrecken, wobei die seitlich neben dem Transportweg (4) des Förderers (3) unter Freilassung des Transportwegs an der oder den Seitenwänden (6) angeordnete Tragstruktur (12, 22, 33, 43) mit sich quer zu dem Transportweg (4) erstreckenden Stützelementen (14, 24, 34) auf oder unter der Bodenebene (7) oder an der Deckenwand (5) abgestützt ist.
10. Beschichtungszone nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet:, dass auf einer oder beiden Seiten des Förderers (3) jeweils zwei Führungsschienen für Roboter übereinander angeordnet sind.
11. Beschichtungszone nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mindestens einem Beschichtungsroboter auf mindestens einer der Führungsschienen, wobei mindestens ein zusätzlich zu den Zerstäubern oder sonstigen Applikationsgeräten der Beschichtungsanlage benötigtes Zusatzgerät wie z.B. mobile Trockner, Sonden und/oder Messgeräte auf mindestens einer der Führungsschienen verfahrbar ist.
12. Beschichtungszone nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zone ein Zusatzgerät und ein Applikationsgerät der Beschichtungsanlage auf einer gemeinsamen Führungsschiene oder auf jeweils eigenen Führungsschienen verfahrbar sind.
13. Beschichtungsanlage mit mehreren Beschichtungszonen (1, 21, 31, 41) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die einzelnen Beschichtungszonen entlang dem Transportweg (4) hintereinander oder parallel zueinander angeordnet sind.
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