BESCHREIBUNG Beschichtungsverfahren und Beschichtungsanlage mit dynamischer Anpassung der Zerstäuberdrehzahl DESCRIPTION Coating process and coating system with dynamic adjustment of atomizer speed
und der Hochspannung and the high voltage
Die Erfindung betrifft ein Beschichtungsverfahren und eine entsprechende Beschichtungsanlage zur Beschichtung von Bauteilen mit einem Beschichtungsmittel, insbesondere zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen mit einem Lack. The invention relates to a coating method and a corresponding coating system for coating components with a coating agent, in particular for the coating of motor vehicle body components with a paint.
In modernen Lackieranlagen zur Lackierung von Kraftfahrzeug- karosseriebauteilen werden in der Regel mehrachsige Lackierroboter eingesetzt, die als Applikationsgerät einen Rotationszerstäuber führen. Der Lackierroboter führt den Rotationszerstäuber hierbei entlang programmierter Bahnen über die Bauteiloberfläche, wobei die Bahnen typischerweise mäander- förmig aneinandergereiht sind. Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass das zu beschichtende Bauteil mittels geeigneter Fördertechnik oder durch einen Roboter an dem Zerstäuber vorbei bewegt wird. Im Gegensatz zu den früher verwendeten Lackiermaschinen (z.B. Dachmaschinen und Seitenma- schinen) sind derartige Lackierroboter in ihrer Bahnführung sehr flexibel. Darüber hinaus lässt sich durch die Verwendung von Lackierrobotern die Anzahl der Rotationszerstäuber stark reduzieren, was jedoch zu höheren Anforderungen an die Flächenleistung und damit auch an die Lackiergeschwindigkeit führt. In modern paint shops for painting motor vehicle body components multiaxial painting robots are usually used, which lead as a calibration device a rotary atomizer. The painting robot guides the rotary atomizer along programmed pathways over the component surface, with the webs typically being lined up in a meandering manner. Alternatively, however, there is also the possibility that the component to be coated is moved past the atomizer by means of suitable conveyor technology or by a robot. In contrast to the varnishing machines previously used (for example roofing machines and side machines), such varnishing robots are very flexible in their web guidance. In addition, the number of rotary atomizers can be greatly reduced by the use of painting robots, but this leads to higher demands on the area performance and thus also on the coating speed.
Bei der Bewegung des Rotationszerstäubers durch den Lackierroboter werden die Ausflussmenge (d.h. der Lackstrom) und der Lenkluftstrom dynamisch geändert, um ein optimales Lackierer-
gebnis zu erreichen. Beispielsweise wird nur wenig oder gar keine Lenkluft appliziert, wenn eine großflächige Lackierung gewünscht wird, beispielsweise bei der Lackierung großflächiger Bauteile (z.B. Motorhaube, Dachfläche) von Kraftfahrzeug- karosseriebauteilen . Bei einer Detaillackierung wird dagegen ein relativ großer Lenkluftstrom abgegeben, um den Sprühstrahl einzuschnüren. During the movement of the rotary atomizer by the painting robot, the outflow quantity (ie the paint stream) and the guide air flow are changed dynamically in order to obtain an optimum paint sprayer. achieve results. For example, little or no steering air is applied when a large-scale painting is desired, for example, in the coating of large-area components (eg hood, roof surface) of motor vehicle body components. In a detail painting, however, a relatively large Lenkluftstrom is delivered to constrict the spray.
Bei den herkömmlichen Lackieranlagen wurde die Drehzahl des Rotationszerstäubers und die Hochspannung der elektrostatischen Beschichtungsmittelaufladung dagegen durch eine Regelung konstant gehalten. Bei den bekannten Lackieranlagen erfolgte also während der Bewegung des Zerstäubers keine dynamische Anpassung von Drehzahl und Hochspannung, sondern le- diglich eine dynamische Anpassung der fluidischen Betriebsgrößen, wie beispielsweise Lackstrom und Lenkluftstrom. Zwar kann auch bei den bekannten Lackieranlagen die Hochspannung der elektrostatischen Beschichtungsmittelaufladung verändert werden, jedoch war dies nicht dynamisch möglich, sondern le- diglich zwischen aufeinander folgenden Kraftfahrzeugkarosserien . In contrast, in the conventional painting plants, the rotational speed of the rotary atomizer and the high voltage of the electrostatic coating agent charging were kept constant by a control. In the case of the known painting installations, therefore, no dynamic adaptation of rotational speed and high voltage took place during the movement of the atomizer, but only a dynamic adaptation of the fluidic operating variables, such as, for example, paint flow and guide air flow. Although the high voltage of the electrostatic coating agent charging can also be changed in the case of the known painting installations, this was not possible dynamically, but only between successive motor vehicle bodies.
Nachteilig an den herkömmlichen Lackieranlagen ist deshalb die unbefriedigende Flexibilität und Dynamik beim Lackieren. A disadvantage of the conventional painting is therefore the unsatisfactory flexibility and dynamics in painting.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine entsprechend verbesserte Lackieranlage zu schaffen. The invention is therefore based on the object to provide a correspondingly improved paint shop.
Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Beschichtungs- verfahren und eine entsprechende Beschichtungsanlage gemäß den nebengeordneten Patentansprüchen gelöst. This object is achieved by an inventive coating method and a corresponding coating system according to the independent claims.
Die Erfindung beruht auf der technischen Erkenntnis, dass es beim Betrieb einer Lackieranlage vorteilhaft ist, wenn wäh-
rend der Bewegung des Zerstäubers nicht nur die fluidischen Betriebsgrößen (z.B. Lackstrom, Lenkluftstrom) dynamisch verändert werden, sondern auch elektrische und/oder kinematische Betriebsgrößen, wie beispielsweise die Drehzahl des Rotati- onszerstäubers oder die Hochspannung, mit der das zu applizierende Beschichtungsmittel elektrostatisch aufgeladen wird. The invention is based on the technical knowledge that it is advantageous in the operation of a paint shop, if During the movement of the atomizer not only the fluidic operating variables (eg paint flow, steering air flow) are changed dynamically, but also electrical and / or kinematic operating variables, such as the rotational speed of the rotary atomizer or the high voltage with which the coating agent to be applied is charged electrostatically ,
Wie oben schon erläutert wurde, erfolgt die dynamische Änderung der elektrischen und/oder kinematischen Betriebsgrößen wie Hochspannung und/oder Drehzahl typisch während des Lackierens oder Beschichtens, also innerhalb der von der Programmsteuerung der Beschichtungsanlage vorgegebenen Beschich- tungsbahn, entlang welcher der Rotationszerstäuber üblicherweise von dem Lackier- oder Beschichtungsroboter während des Applizierens über die Bauteiloberfläche bewegt wird. Auf dieser Beschichtungsbahn liegen bekanntlich vorgegebene, von der Programmsteuerung beispielsweise im Teachverfahren oder auf andere Weise definierte Bahnpunkte, für die jeweils entsprechend der Oberflächengeometrie des zu beschichtenden Bauteils die erforderlichen (als Brush bezeichneten) Betriebsgrößensätze eingestellt und geändert werden können. Insbesondere an diesen definierten Bahnpunkten können also erfindungsgemäß auch die genannten elektrischen bzw. kinematischen Betriebsgrößen geändert werden. Denkbar sind solche Änderungen auch an sonstigen, auf die definierten Bahnpunkte bezogenen Stellen, beispielsweise bei Interpolation zwischen benachbarten Bahnpunkten . As has already been explained above, the dynamic change of the electrical and / or kinematic operating variables such as high voltage and / or rotational speed typically takes place during painting or coating, ie within the coating path predetermined by the program control of the coating system, along which the rotary atomizer usually travels Painting or coating robot is moved over the component surface during application. On this coating path, it is known to specify predetermined path points defined by the program control, for example in the teach method or in another manner, for each of which the required (designated as brush) sets of operating quantities can be adjusted and changed according to the surface geometry of the component to be coated. In particular, according to the invention, the said electrical or kinematic operating variables can thus also be changed at these defined path points. Such changes are also conceivable at other locations related to the defined track points, for example when interpolating between adjacent track points.
Bisher wurde aus verschiedenen Gründen nicht der Versuch un- ternommen, auch die Drehzahl und die Hochspannung im Betrieb der Lackieranlage dynamisch zu verändern. So far, for various reasons, it has not been attempted to dynamically change the speed and the high voltage during operation of the paint shop.
Zum einen erfolgt der Antrieb von herkömmlichen Rotationszerstäubern in der Regel pneumatisch durch Turbinen, bei denen
jedoch die mögliche Bremswirkung wesentlich geringer ist als die mögliche Beschleunigungswirkung. Es ist deshalb regelungstechnisch sehr schwierig, die Turbine so anzusteuern, dass die Drehzahl des Rotationszerstäubers einem bestimmten Drehzahlverlauf folgt. Darüber hinaus wird die Dynamik der Drehzahl des Rotationszerstäubers durch zahlreiche Faktoren beeinflusst, wie beispielsweise den zur Verfügung stehenden Luftdruck zum Antrieb der Turbine, die Masse des Glockentellers, die in Abhängigkeit von dem verwendeten Material (Alu- minium, Stahl oder Titan) schwanken kann, den Durchmesser des Glockentellers, die zu applizierende aktuelle Lackmenge, die Viskosität sowie den Festkörpergehalt und die Masse des On the one hand, the drive of conventional rotary atomizers usually takes place pneumatically by turbines in which However, the possible braking effect is much lower than the possible acceleration effect. It is therefore very difficult control technology, the turbine to control so that the speed of the rotary atomizer follows a certain speed curve. In addition, the rotational speed dynamics of the rotary atomizer are influenced by numerous factors, such as the available air pressure to drive the turbine, the mass of the bell cup, which can vary depending on the material used (aluminum, steel or titanium), the diameter of the bell cup, the actual quantity of lacquer to be applied, the viscosity as well as the solids content and the mass of the cup
Lacks . Zum anderen wurden auch dynamische Änderungen der elektrostatischen Hochspannung im Betrieb der Lackieranlage bisher nicht in Betracht gezogen, u.a. weil derartige Spannungsänderungen von der elektrischen Kapazität der Beschichtungsmit- telaufladung abhängen, die durch mehrere Faktoren beeinflusst wird, welche sich im Betrieb ändern können. Beispielsweise kann die elektrische Kapazität in Abhängigkeit von der Lackart und der Luftfeuchtigkeit schwanken. Darüber hinaus weisen die eingesetzten Hochspannungskaskaden in der Regel eine mehr oder weniger große Hysterese auf, was bisher ebenfalls von einer dynamischen Änderung der Hochspannung im Betrieb derPaints. On the other hand, dynamic changes in the electrostatic high voltage during operation of the paint shop have not been taken into consideration, i.a. because such changes in voltage depend on the electrical capacity of the coating charge, which is influenced by a number of factors which may change during operation. For example, the electrical capacity may vary depending on the type of paint and the humidity. In addition, the high-voltage cascades used usually have a greater or lesser hysteresis, which has hitherto also a dynamic change in the high voltage in the operation of
Lackieranlage abgehalten hat. Je nach Applikationsaufbau auf dem Roboter (z.B. 1K/2K, Anzahl Farben, Anzahl Spülmittel, Leitfähigkeit des Lackes, Schlauchquerschnitt) ändert sich die elektrische Kapazität der Lackieranlage. Fast jede Anlage hat deshalb unterschiedliche elektrische Kapazitäten, die von der Hochspannungskaskade auf- und wieder abgebaut werden muss. Die Trägheit der elektrischen Betriebsgrößen nimmt jedoch mit der elektrischen Kapazität der Lackieranlage zu. Eine Vorhersage des Verhaltens der Anlage ist also schwierig
und eine Simulation der Lackierergebnisse daher auch. Bei den herkömmlichen Lackieranlagen hat man deshalb bisher versucht, die elektrischen Betriebsgrößen konstant zu halten. Die Erfindung sieht nun erstmals vor, dass im Betrieb einer Beschichtungsanlage die Drehzahl des Rotationszerstäubers und/oder die Hochspannung der elektrostatischen Beschich- tungsmittelaufladung dynamisch angepasst wird, d.h. während der Bewegung des Zerstäubers entlang der vorgegebenen La- ckierbahn. Davon zu unterscheiden ist eine nahezu statische Änderung der Drehzahl bzw. der Hochspannung zwischen aufeinander folgenden Lackiervorgängen. Der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff einer dynamischen Änderung stellt also vorzugsweise darauf ab, dass die elektrische und/oder kinema- tische Betriebsgröße (z.B. Drehzahl, Hochspannung) innerhalb einer Lackierbahn geändert wird. Darüber hinaus besteht im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, dass weitere Betriebsgrößen (z.B. Lenkluftstrom, Lackstrom, Ausflussmenge, Robotergeschwindigkeit) des Zerstäubers oder der Lackieranla- ge dynamisch verändert werden, wie beispielsweise fluidische Betriebsgrößen. Paint shop has held. Depending on the application structure on the robot (eg 1K / 2K, number of colors, number of rinsing agents, conductivity of the paint, hose cross-section), the electrical capacity of the paint shop changes. Almost every system therefore has different electrical capacities that have to be taken up and taken down by the high-voltage cascade. However, the inertia of the electrical operating variables increases with the electrical capacity of the paint shop. A prediction of the behavior of the plant is therefore difficult and a simulation of the painting results therefore also. In the conventional paint shops, therefore, attempts have been made so far to keep the electrical operating variables constant. For the first time, the invention provides for the rotational speed of the rotary atomizer and / or the high voltage of the electrostatic coating agent charge to be adapted dynamically during operation of a coating installation, ie during the movement of the atomizer along the predetermined coating track. This is to be distinguished from a virtually static change in the speed or the high voltage between successive Lackiervorgängen. The term dynamic change used in the context of the invention is therefore preferably based on the fact that the electrical and / or kinematic operating variable (eg rotational speed, high voltage) is changed within a painting track. In addition, within the scope of the invention it is also possible that further operating variables (eg guide air flow, paint flow, outflow quantity, robot speed) of the atomizer or of the paint shop are changed dynamically, such as, for example, fluid operating variables.
Ein Vorteil der Erfindung besteht in der höheren Dynamik, wodurch ein schnelleres Lackieren ermöglicht wird, was wiederum zu kürzeren Taktzeiten führt und damit die Stückkosten (CPU: Cost per Unit) bei der Lackierung senkt. An advantage of the invention is the higher dynamics, which allows a faster painting, which in turn leads to shorter cycle times and thus reduces the unit cost (CPU: Cost per Unit) during painting.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in dem verbesserten Lackierergebnis bzw. einer höheren Lackqualität. Another advantage of the invention is the improved coating result or a higher paint quality.
Darüber hinaus ermöglicht die dynamische Anpassung elektrischer Betriebsgrößen (z.B. Hochspannung) eine Verringerung der Anzahl der Hochspannungsüberschläge, wodurch weniger Betriebsstörungen auftreten, was wiederum die sogenannte First-
Run-Rate verbessert, d.h. die Fehlerquote beim ersten Durchlauf der Lackieranlage. In addition, the dynamic adaptation of electrical operating variables (eg high voltage) allows a reduction in the number of high-voltage flashovers, resulting in fewer operational disturbances, which in turn causes the so-called first Run rate improves, ie the error rate at the first run of the paint shop.
Ferner ermöglicht die Erfindung vorteilhaft eine Lufterspar- nis und damit eine Senkung der Stückkosten (CPU) beim Lackieren . Furthermore, the invention advantageously makes it possible to save air and thus to reduce the unit costs (CPU) during painting.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Dynamik der Änderung der elektrische und/oder kinemati- sehen Betriebsgröße (z.B. Drehzahl, Hochspannung) und/oder der fluidischen Betriebsgröße (z.B. Lackstrom, Lenkluftstrom) des Zerstäubers so groß, dass bei einer Sollwertänderung die Einstellzeit kleiner als 2s, ls, 500ms, 300ms, 150ms, 100ms, 50ms, 30ms In a preferred embodiment of the invention, the dynamics of changing the electrical and / or kinemati see operating size (eg speed, high voltage) and / or the fluidic operating variable (eg paint flow, Lenkluftstrom) of the atomizer is so large that at a setpoint change the response time smaller as 2s, ls, 500ms, 300ms, 150ms, 100ms, 50ms, 30ms
oder sogar kleiner als 10ms ist. Die Einstellzeit ist hierbei die Zeitspanne, die bei einer Sollwertänderung erforderlich ist, um mindestens 95% der Sollwertänderung umzusetzen. or even less than 10ms. The set time is the time required for a setpoint change to convert at least 95% of the setpoint change.
Der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff einer The term used in the context of the invention
elektrischen und/oder kinematischen Betriebsgröße stellt vorzugsweise auf die Drehzahl des Rotationszerstäubers und die Hochspannung einer elektrostatischen Beschichtungsmittelauf- ladung ab. Im Rahmen der Erfindung besteht hierbei die Möglichkeit, dass nur die Drehzahl dynamisch verändert wird, während die Hochspannung in herkömmlicher Weise eingestellt wird. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass nur die Hochspannung dynamisch geändert wird, während die Drehzahl in herkömmlicher Weise eingestellt wird. Vorzugsweise wird jedoch sowohl die Drehzahl als auch die Hochspannung dynamisch geändert. Weiterhin ist zu erwähnen, dass der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff einer elektrischen und/oder kinematischen Betriebsgröße nicht auf die Drehzahl des Rotationszerstäubers und die Hochspannung der elektrostatischen Be- schichtungsmittelaufladung beschränkt ist, sondern auch ande-
re elektrische oder kinematische Betriebsgrößen des Zerstäubers oder der Lackieranlage umfasst. Beispielsweise besteht im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, dass der elektrische Strom der elektrostatischen Beschichtungsmittelaufla- dung dynamisch verändert wird, was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn das Beschichtungsmittel mittels einer Außenaufladung aufgeladen wird, d.h. mittels außen liegender E- lektroden . Weiterhin stellt der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff einer fluidischen Betriebsgröße vorzugsweise auf den Lackstrom und den Lenkluftstrom ab, wobei im Falle mehrerer getrennter Lenkluftströme diese auch unabhängig voneinander dynamisch angepasst werden können. Der im Rahmen der Erfin- dung verwendete Begriff einer fluidischen Betriebsgröße ist jedoch nicht auf den Lenkluftström und den Lackstrom beschränkt, sondern umfasst grundsätzlich auch andere fluidische Betriebsgrößen des Zerstäubers oder der Lackieranlage. Der Hauptgedanke der Erfindung ist, dass durch die zusätzliche Dynamik in der Drehzahl und Hochspannungsregelung die Betriebsgrößen nicht mehr - wie beim Stand der Technik - möglichst konstant gehalten werden, sondern dass diese hochdynamisch im Brush-Wechsel (bisher Ausflussmenge und Lenklüfte) , zum optimalen Lackieren z.B. der Innenbereiche, aber auch der Außenbereiche und Detailbereiche parametriert werden können. electrical and / or kinematic operating variable preferably depends on the rotational speed of the rotary atomizer and the high voltage of an electrostatic coating agent charge. In the context of the invention, there is the possibility that only the rotational speed is changed dynamically, while the high voltage is set in a conventional manner. Furthermore, there is a possibility that only the high voltage is changed dynamically while the rotational speed is set in a conventional manner. Preferably, however, both the rotational speed and the high voltage are changed dynamically. It should also be mentioned that the term of an electrical and / or kinematic operating variable used in the context of the invention is not limited to the rotational speed of the rotary atomizer and the high voltage of the electrostatic coating agent charging, but also other re electrical or kinematic operating variables of the atomizer or paint shop includes. For example, within the scope of the invention it is also possible for the electrical current of the electrostatic coating agent charge to be changed dynamically, which is advantageous in particular when the coating agent is charged by means of external charging, ie by means of external electrodes. Furthermore, the term used in the context of the invention of a fluidic operating variable preferably depends on the paint stream and the Lenkluftstrom, wherein in the case of several separate Lenkluftströme they can be dynamically adjusted independently of each other. However, the term of a fluidic operating variable used in the context of the invention is not limited to the steering air flow and the paint flow, but fundamentally also encompasses other fluidic operating variables of the atomizer or the paint shop. The main idea of the invention is that the operating variables are no longer kept constant, as in the prior art, by the additional dynamics in the rotational speed and high-voltage control, but that they are highly dynamic in the brush change (previously outflow quantity and steering clearances) for optimum painting For example, the interior areas, but also the outdoor areas and detail areas can be parameterized.
Vorzugsweise ist die Steuerung durch Lackier-Regeln und Datenfelder so intelligent, dass sie in der Lage ist, autoraa- tisch den richtigen Parameter zu verändern, um sich optimal auf die zu lackierende Stelle anzupassen. Dabei soll eine akzeptable Qualität, bei höchstem Wirkungsgrad und höchster Lackiergeschwindigkeit erreicht werden. Man kann sich aber auch vorstellen, dass man der Steuerung die Rangfolge der Optimie-
rungsschwerpunkte vorgeben kann. Dann könnte man den Schwerpunkt auf kürzeste Lackierzeit, höchsten Wirkungsgrad, geringsten Lackierverbrauch, niedrigste Ausflussmenge, Schonung des Roboters (möglichst undynamisches Fahren des Roboters) , geringstes Hochspannungsüberschlagsrisiko, beste Schichtdickenverteilung, geringstes Lackstörungsrisiko (Läufer, Kocher) , Steuerung des Nässegrades des Lackes, Farbton usw., legen . In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird während der Bewegung des Zerstäubers laufend eine Zustands- größe der Beschichtungsanlage ermittelt, wobei die Zustands- größe beispielsweise die Geometrie der Bauteiloberfläche an dem Farbauftreffpunkt wiedergeben kann. Diese Zustandsgröße wird dann zur dynamischen Anpassung der elektrischen und/oder kinematischen Betriebsgröße und/oder der fluidischen Betriebsgröße herangezogen. Dies bedeutet, dass die Änderung der elektrischen und/oder kinematischen Betriebsgröße Preferably, the control by means of painting rules and data fields is so intelligent that it is able to change the correct parameter in an auto- oratory manner in order to adapt optimally to the point to be painted. An acceptable quality, highest efficiency and highest coating speed should be achieved. But you can also imagine that the controller should be ranked priorities. Then you could focus on shortest painting time, highest efficiency, lowest Lackierverbrauch, lowest discharge rate, protection of the robot (undynamic possible driving the robot), lowest risk of high voltage risk, best layer thickness distribution, lowest Lackstörungsrisiko (runners, cooker), control of the degree of wetness of the paint, color etc., lay. In a preferred embodiment of the invention, a state variable of the coating system is continuously determined during the movement of the atomizer, wherein the state variable can reproduce, for example, the geometry of the component surface at the ink impact point. This state variable is then used for the dynamic adaptation of the electrical and / or kinematic operating variable and / or the fluidic operating variable. This means that the change in the electrical and / or kinematic operating variable
und/oder der fluidischen Betriebsgröße in Abhängigkeit von der ermittelten Zustandsgröße erfolgt, um das Beschichtungs- ergebnis zu optimieren. and / or the fluidic operating variable as a function of the determined state variable in order to optimize the coating result.
Die Ermittlung der- Zustandsgröße kann im Rahmen der Erfindung beispielsweise durch eine Messung erfolgen. Es ist jedoch al- ternativ auch möglich, dass die interessierende Zustandsgröße ohnehin in einem Steuergerät als Steuergröße zur Verfügung steht und dann nur ausgelesen werden muss. The determination of the state variable can be carried out in the context of the invention, for example by a measurement. However, it is alternatively also possible for the state variable of interest to be available in any case as a control variable in a control device and then only has to be read out.
Beispielsweise kann - wie bereits vorstehend kurz erwähnt - die Zustandsgröße, die bei der dynamischen Anpassung der elektrischen und/oder kinematischen Betriebsgröße und/oder der fluidischen Betriebsgröße berücksichtigt wird, die Geometrie des Bauteils an dem Farbauftreffpunkt wiedergeben. So ist bei einer Lackierung großflächiger, im Wesentlichen ebe-
ner Bauteiloberflächen ein weit aufgefächerter Sprühstrahl wünschenswert, um eine große Flächenleistung zu erreichen, so dass die Lenkluft dann zweckmäßigerweise abgeschaltet wird. Darüber hinaus kann dann ein relativ großer Lackstrom gewählt werden, um eine entsprechend große Flächenleistung zu ermöglichen, wobei der große Lackstrom dann nur mit einer entsprechend großen Drehzahl des Rotationszerstäubers appliziert werden kann. Weiterhin kann bei der Lackierung großflächiger, im Wesentlichen ebener Bauteiloberflächen die Hochspannung relativ groß gewählt werden, da die Gefahr von elektrischen Überschlägen dann relativ gering ist. Bei einer Lackierung von stark gekrümmten Bauteiloberflächen ist dagegen ein relativ stark eingeschnürter Sprühstrahl wünschenswert, so dass ein relativ großer Lenkluftstrom gewählt wird. Darüber hinaus sollte die Hochspannung der Beschichtungsmittelaufladung dann relativ klein sein, um elektrische Überschläge zu vermeiden. For example, as already briefly mentioned above, the state variable which is taken into account in the dynamic adaptation of the electrical and / or kinematic operating variable and / or the fluidic operating variable, reproduce the geometry of the component at the ink impact point. Thus, in the case of a coating, a large area, essentially ner component surfaces a widely fanned spray desirable to achieve a large area performance, so that the shaping air is then switched off expediently. In addition, then a relatively large paint stream can be selected to allow a correspondingly large area performance, the large paint stream can then be applied only with a correspondingly high speed of the rotary atomizer. Furthermore, in the coating of large-area, substantially flat component surfaces, the high voltage can be chosen to be relatively large, since the risk of electrical flashover is then relatively low. In the case of a coating of strongly curved component surfaces, on the other hand, a relatively strongly constricted spray jet is desirable, so that a relatively large directing air flow is selected. In addition, the high voltage of the coating agent charging should then be relatively small in order to avoid electrical flashovers.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass die Zustandsgröße, die bei der dynamischen Anpassung der Betriebsgrößen berück- sichtigt wird, angibt, ob eine Innenlackierung oder eine Au- ßenlackierung erfolgt. So ist bei einer Innenlackierung eines Innenraums eines Kraftfahrzeugkarosseriebauteils in der Regel ein stark eingeschnürter Sprühstrahl wünschenswert, wohingegen bei einer Außenlackierung von Außenflächen eines Kraft- fahrzeugkarosseriebauteils in der Regel ein relativ stark aufgefächerter Sprühstrahl wünschenswert ist, was zu entsprechend unterschiedlichen Anforderungen an den Lenkluftstrom führt. Darüber hinaus unterscheiden sich Innenlackierung und Außenlackierung auch in den Anforderungen an die Hochspannung der Beschichtungsmittelaufladung, da beispielsweise in einem Innenraum allenfalls eine relativ kleine Hochspannung möglich ist, um Überschläge zu vermeiden.
Ferner besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass die Zustandsgröße, die bei der dynamischen Anpassung der Betriebsgrößen berücksichtigt wird, angibt, ob die Lackierung aktuell mit oder ohne elektrostatische Aufladung des Be- schichtungsmittelS' erfolgt. Furthermore, there is the possibility that the state variable, which is taken into account during the dynamic adaptation of the operating variables, indicates whether an interior painting or an exterior painting takes place. Thus, in a interior painting of an interior of a motor vehicle body component usually a strong constricted spray is desirable, whereas in a exterior painting of exterior surfaces of a motor vehicle body component usually a relatively strong fanned spray is desirable, which leads to correspondingly different demands on the steering air flow. In addition, interior painting and exterior paint also differ in the requirements of the high voltage of the coating agent charging, since, for example, in an interior at best a relatively small high voltage is possible to avoid flashovers. It is also possible within the scope of the invention for the state variable, which is taken into account in the dynamic adaptation of the operating variables, to indicate whether the coating is currently taking place with or without electrostatic charging of the coating agent S '.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die Zustandsgröße den Abstand zwischen dem Farbauftreffpunkt und einem e- lektrischen Erdpunkt wiedergibt, an dem das zu lackierende Bauteil elektrisch geerdet ist. So sind bei einer Lackierung von Kunststoffteilen (z.B. Bumper) Geometrie und Dynamik ebenfalls von entscheidender Bedeutung, da dort teilweise auf elektrisch geerdeten Bauteilen lackiert wird und teilweise auf elektrisch isolierten Bauteilen, die jedoch mit Halterun- gen aus Stahl fixiert sind. Der elektrische Strom der elektrostatischen Beschichtungsmittelaufladung wird dann über den nassen Lack gegen einen Erdpunkt abgeleitet, der mit dem Bauteil in Verbindung steht. An jedem unterschiedlichen Punkt der Geometrie muss die Isolierung oder die Nähe zu dem Erd- punkt berücksichtigt werden, so dass eine dynamische Anpassung der Hochspannung in Abhängigkeit von dem Abstand zu dem Erdpunkt Vorteile bringt. Another possibility is that the state variable represents the distance between the color impingement point and an electrical earth point at which the component to be painted is electrically grounded. For example, when painting plastic parts (such as bumpers), geometry and dynamics are also of crucial importance, as they are painted partly on electrically grounded components and partly on electrically insulated components, which are, however, fixed with steel mountings. The electrical current of the electrostatic coating agent charge is then dissipated via the wet paint to a ground point that is in communication with the device. At each different point in the geometry, the isolation or proximity to the earth point must be taken into account, so that dynamic adaptation of the high voltage as a function of the distance to the earth point brings advantages.
Ferner besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass die Zustandsgröße, die bei der dynamischen Anpassung der Betriebsgrößen berücksichtigt wird, angibt, ob es sich bei dem jeweiligen Bauteil um ein Kunststoffbauteil oder um ein Bauteil aus einem elektrisch leitfähigen Material handelt, was zu den vorstehend erwähnten Vorteilen führt. Furthermore, it is within the scope of the invention, the possibility that the state variable, which is taken into account in the dynamic adjustment of the operating variables, indicating whether the respective component is a plastic component or a component made of an electrically conductive material, which to the above leads mentioned advantages.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass die Zustandsgröße, die bei der dynamischen Anpassung der Betriebsgrößen berücksichtigt wird, angibt, ob aktuell eine Detaillackierung oder eine Flächenlackierung erfolgt. So bestehen bei einer
Detaillackierung einerseits und bei einer Flächenlackierung andererseits unterschiedliche Anforderungen an Lackstrom, Lenkluftstrom, Drehzahl und Hochspannung der Beschichtungs- mittelaufladung . Another possibility is that the state variable, which is taken into account in the dynamic adaptation of the operating variables, indicates whether a detailed painting or surface coating is currently taking place. So insist on one Detail painting on the one hand and, in the case of surface painting, on the other hand, different requirements for paint flow, guide air flow, rotational speed and high voltage of coating agent charging.
Ferner kann die bei der dynamischen Anpassung der Betriebsgrößen berücksichtigte Zustandsgröße wiedergeben, ob aktuell eine Reinigung des Zerstäubers erfolgt oder ob der Zerstäuber zur Applikation von Lack verwendet wird. So bestehen bei ei- ner Reinigung des Zerstäubers einerseits und bei einer Verwendung des Zerstäubers zur Applikation von Lack andererseits unterschiedliche Anforderungen an Lackstrom, Lenkluftstrom, Drehzahl und Hochspannung der Beschichtungsmittelaufladung . Die vorstehend erwähnten Beispiele für die Zustandsgröße können im Rahmen der Erfindung auch miteinander kombiniert werden. Beispielsweise können die Betriebsgrößen in Abhängigkeit von mehreren der vorstehend beispielhaft erwähnten Zustands- größen dynamisch angepasst werden. Darüber hinaus ist die Er- findung hinsichtlich der zur dynamischen Anpassung berücksichtigten Zustandsgrößen nicht auf die vorstehend erwähnten Beispiele beschränkt, sondern grundsätzlich auch mit anderen Zustandsgrößen realisierbar. Darüber hinaus besteht im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit einer automatischen Anpassung der Betriebsgrößen durch eine Software. Beispielsweise kann eine Betriebsgröße (z.B. Sprühstrahlbreite) geändert werden, woraufhin dann die anderen Betriebsgrößen (z.B. Lenkluft, Lackstrom, Lackierge- schwindigkeit , Hochspannung, Drehzahl) nachgezogen werden. Furthermore, the state variable taken into account in the dynamic adaptation of the operating variables can reflect whether cleaning of the atomizer is currently taking place or whether the atomizer is being used to apply paint. On the one hand, cleaning of the atomizer on the one hand and use of the atomizer for the application of paint, on the other hand, impose different requirements on paint flow, shaping air flow, rotational speed and high voltage of the coating agent charging. The above-mentioned examples of the state variable can also be combined with one another within the scope of the invention. For example, the operating variables can be adapted dynamically as a function of a plurality of the state variables mentioned above by way of example. In addition, the invention is not limited to the examples mentioned above with regard to the state variables taken into account for the dynamic adaptation, but in principle can also be implemented with other state variables. In addition, within the scope of the invention, the possibility of an automatic adjustment of the operating variables by software. For example, an operating quantity (e.g., jet width) may be changed, after which the other operating quantities (e.g., draft air, paint flow, paint speed, high voltage, speed) are retraced.
In einem ersten Beispiel einer solchen automatischen Parameteranpassung wird während der Bewegung des Zerstäubers laufend ein Geometriefaktor ermittelt, der die Geometrie der
Bauteiloberfläche an dem Farbauftreffpunkt wiedergibt. In Abhängigkeit von diesem Geometriefaktor wird dann die Sprühstrahlbreite entsprechend angepasst, was dann wiederum zu einer entsprechenden Anpassung von Lenkluftstrom, Lackstrom und/oder Lackiergeschwindigkeit (d.h. Bewegungsgeschwindigkeit des Zerstäubers) führt. In a first example of such an automatic parameter adjustment, a geometry factor which determines the geometry of the atomizer is continuously determined during the movement of the atomizer Component surface at the color impact point reproduces. Depending on this geometry factor, the spray jet width is then adjusted accordingly, which then in turn leads to a corresponding adaptation of steering air flow, paint flow and / or coating speed (ie movement speed of the atomizer).
In einem zweiten Beispiel der automatischen Parameteranpassung wird bei einer Innenlackierung aufgrund der jeweiligen Bauteilform die Hochspannung auf der Lackierbahn geändert, was automatisch zu einer entsprechenden Anpassung des Lackstroms (Ausflussmenge) und der Lenkluft führt. In a second example of the automatic parameter adjustment, the high voltage on the painting web is changed in an interior painting due to the particular component shape, which automatically leads to a corresponding adjustment of the paint stream (outflow) and the shaping air.
Die in den beiden vorstehend exemplarisch erwähnten Beispie- len erfolgende Anpassung der Parameter bzw. der Betriebsgrößen kann automatisch durch eine Software bzw. durch ein Steuerprogramm erfolgen. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass das Steuerprogramm lediglich einen Vorschlag zur Anpassung macht, der dann von einem Programmierer (Teacher) oder einem Anlagenbediener umgesetzt werden kann. The adaptation of the parameters or the operating variables taking place in the two examples mentioned above by way of example can be carried out automatically by software or by a control program. However, there is also the possibility that the control program merely makes a proposal for adaptation, which can then be implemented by a programmer (teacher) or a plant operator.
Vorzugsweise wird die Hochspannung für die elektrostatische Beschichtungsmittelaufladung mittels einer Hochspannungskaskade erzeugt, wobei eine schnelle Verringerung der Hochspan- nung ermöglicht werden kann, indem die Hochspannungskaskade mittels eines Ableitschalters oder einen Erdschalter direkt oder über einen Ableitwiderstand mit Masse verbunden wird. Hochspannungserzeuger vom Kaskadentyp für elektrostatische Beschichtungsanlagen sind an sich allgemein bekannt und seit langem üblich (US 6,381,109, US 4,266,262, usw.) und enthalten im Wesentlichen eine einem Hochspannungstransformator nachgeschaltete mehrstufige Hochspannungskaskade, deren Stufen aus Dioden und Kondensatoren bestehen. Eine besonders zweckmäßige Möglichkeit extrem schneller, praktisch verzöge-
rungsfreier Änderungen der Hochspannung besteht darin, die Dioden konventioneller Kaskaden durch hochspannungsfeste Fotodioden zu ersetzen, die durch Beleuchtung steuerbar sind und durch deren Lichtsteuerung die Kaskade und zweckmäßig je- de einzelne Kaskadenstufe zur Änderung der Hochspannung ein- und ausgeschaltet oder hinsichtlich ihres Stroms gesteuert werden können. Preferably, the high voltage for the electrostatic coating agent charging is generated by means of a high voltage cascade, wherein a rapid reduction of the high voltage can be made by the high voltage cascade is connected by means of a leakage switch or a ground switch directly or via a bleeder to ground. Cascade type high voltage generators for electrostatic coating equipment are well known in the art and have long been common (US 6,381,109, US 4,266,262, etc.) and essentially comprise a multi-stage high voltage cascade connected downstream of a high voltage transformer whose stages consist of diodes and capacitors. A particularly expedient option extremely fast, practically delaying Withstand-free changes in the high voltage consists in replacing the diodes of conventional cascades with high-voltage-resistant photodiodes which can be controlled by illumination and by whose light control the cascade and, suitably, each individual cascade stage can be switched on and off to change the high voltage or controlled with respect to its current ,
Weiterhin besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass der Rotationszerstäuber durch einen Elektromotor angetrieben wird, wie z.B. aus WO 2008/037456 an sich bekannt ist, um eine große Drehzahldynamik zu ermöglichen. Furthermore, within the scope of the invention, there is the possibility that the rotary atomizer is driven by an electric motor, such as e.g. from WO 2008/037456 is known per se, to allow a large speed dynamics.
Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass der Ro- tationszerstäuber hydraulisch angetrieben wird, um die erforderliche Drehzahldynamik zu ermöglichen. Alternatively, however, there is also the possibility that the rotary atomizer is hydraulically driven in order to enable the required rotational speed dynamics.
Hierbei kann an den Rotationszerstäuber zusätzlich eine e- lektrische Potenzialtrennung vorgesehen sein, um trotz des elektrischen oder hydraulischen Antriebs eines im Betrieb auf Hochspannungspotenzial liegenden Rotationszerstäubers eine elektrostatische Beschichtungsmittelaufladung zu ermöglichen. Möglichkeiten hierfür sind in der oben genannten WO-Schrift beschrieben. In this case, an electrical dielectric separation can additionally be provided on the rotary atomizer, in order to allow electrostatic coating agent charging despite the electric or hydraulic drive of a rotary atomizer operating at high voltage potential. Possibilities for this are described in the abovementioned WO document.
Vorzugsweise erfolgt der Antrieb des Rotationszerstäubers jedoch in weitgehend herkömmlicher Weise pneumatisch durch eine Turbine. Vorzugsweise lässt sich die Turbine nicht nur mittels Druckluft beschleunigen, sondern auch mittels Druckluft aktiv abbremsen, um die erforderliche Drehzahldynamik zu erreichen. Zweckmäßig hierfür kann es z.B. sein, dem Turbinenrad der Antriebsturbine zur Beschleunigung von gewünschten positiven oder negativen Drehzahländerungen über einen oder
mehrere zu- und abschaltbare zusätzliche Versorgungskanäle zusätzliches Antriebs- oder Bremsmedium (z.B. Luft) zuzuführen, wie im Prinzip an sich aus EP 1 245 292 Bl bekannt ist. Weiterhin ist zu erwähnen, dass es die Erfindung erstmals ermöglicht, dass die elektrischen und/oder kinematischen Betriebsgrößen (z.B. Drehzahl, Hochspannung) des Zerstäubers synchron mit den fluidischen Betriebsgrößen (z.B. Lenkluftstrom, Lackstrom) verändert werden. Dies bedeutet, dass diese verschiedenen Betriebsgrößen bei einer Sollwertänderung synchron auf die Sollwertänderung reagieren. Preferably, however, the drive of the rotary atomizer is carried out in a largely conventional manner pneumatically by a turbine. Preferably, the turbine can not only accelerate by means of compressed air, but also actively decelerate by means of compressed air in order to achieve the required speed dynamics. For this purpose, it may be expedient, for example, for the turbine wheel of the drive turbine to accelerate desired positive or negative rotational speed changes via one or more several supply and disconnectable additional supply channels to supply additional drive or braking medium (eg air), as is known in principle from EP 1 245 292 B1. It should also be mentioned that for the first time the invention makes it possible for the electrical and / or kinematic operating variables (eg rotational speed, high voltage) of the atomizer to be changed synchronously with the fluidic operating variables (eg steering air flow, paint flow). This means that these different operating variables react synchronously to the setpoint change during a setpoint change.
Ferner ist zu erwähnen, das der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff einer Bewegung des Zerstäubers verschiedene Bedeutungen haben kann. Ein Bedeutung dieses Begriffs sieht vor, dass das zu beschichtende Bauteil still steht, während der Zerstäuber über die Bauteiloberfläche des still stehenden Bauteils bewegt wird. Eine andere Bedeutung dieses Begriffs sieht dagegen vor, dass der Zerstäuber still steht, während das Bauteil mit der zu beschichtenden Bauteiloberfläche entlang dem Zerstäuber bewegt wird. Eine dritte Bedeutung dieses Begriffs sieht dagegen vor, dass sowohl der Zerstäuber als auch das zu beschichtende Bauteil während der Beschichtung bewegt werden und dabei eine Relativbewegung ausführen. It should also be mentioned that the term of movement of the atomizer used in the context of the invention may have different meanings. A meaning of this term provides that the component to be coated stands still while the atomizer is moved over the component surface of the stationary component. On the other hand, another meaning of this term is that the atomizer stands still while the component with the component surface to be coated is moved along the atomizer. On the other hand, a third meaning of this term provides that both the atomizer and the component to be coated are moved during the coating and thereby perform a relative movement.
Schließlich ist zu erwähnen, dass die Erfindung auch eine entsprechend angepasste Beschichtungsanlage umfasst, die für eine dynamische Anpassung der elektro/kinematischen Betriebsgrößen (z.B. Drehzahl, Hochspannung) geeignet ist. Finally, it should be mentioned that the invention also encompasses a suitably adapted coating system which is suitable for a dynamic adaptation of the electro / kinematic operating variables (for example rotational speed, high voltage).
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figuren 1A-1C das erfindungsgemäße Verfahren zur dynamischen Anpassung der Betriebsgrößen des Zerstäubers in Form eines Flussdiagramms, Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims or are explained in more detail below together with the description of the preferred embodiment of the invention with reference to the figures. Show it: 1A-1C, the method according to the invention for the dynamic adjustment of the operating variables of the atomizer in the form of a flow chart,
Figur 2 ein erstes Beispiel einer automatischen Parameteranpassung in Form eines Flussdiagramms, FIG. 2 shows a first example of an automatic parameter adaptation in the form of a flow chart,
Figur 3 ein zweites Beispiel einer automatischen Para- meteranpassung in Form eines Flussdiagramms, sowie FIG. 3 shows a second example of an automatic parameter adaptation in the form of a flow chart, as well as FIG
Figur 4 eine stark vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen Lackieranlage. Figure 4 is a greatly simplified representation of a paint shop according to the invention.
Die Figuren 1A-1C zeigen die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte eines Beschichtungsverfahrens in Form eines Flussdiagramms. In diesem Ausführungsbeispiel dient das Beschichtungsverfahren zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebau- teilen in einer Lackieranlage, wobei die Lackierung durch Rotationszerstäuber erfolgt, die jeweils von einem mehrachsigen Lackierroboter geführt werden. Weiterhin ist zu erwähnen, dass die nachfolgend näher beschriebenen Verfahrensschritte im Lackierbetrieb laufend wiederholt werden, um eine dynami- sehe Anpassung der Betriebsgrößen des Rotationszerstäubers zu ermöglichen . FIGS. 1A-1C show the method steps according to the invention of a coating method in the form of a flow chart. In this exemplary embodiment, the coating method is used for painting motor vehicle body parts in a paint shop, wherein the painting is carried out by rotary atomizers, which are each guided by a multi-axis painting robot. It should also be mentioned that the process steps described in more detail below are repeated continuously in the painting operation in order to enable a dynamic adaptation of the operating variables of the rotary atomizer.
In einem ersten Schritt Sl wird zunächst ermittelt, ob eine Innenlackierung eines Innenraums eines Kraftfahrzeugkarosse- riebauteils erfolgt oder eine Außenlackierung von Außenflächen des Kraftfahrzeugkarosseriebauteils. Diese Unterscheidung ist wichtig, weil bei einer Innenlackierung einerseits und bei einer Außenlackierung andererseits unterschiedliche Anforderungen an die Betriebsgrößen (z.B. Lenkluftstrom,
Hochspannung) des Rotationszerstäubers gestellt werden. So ist bei einer Außenlackierung in der Regel ein weit aufgefächerter Sprühstrahl sinnvoll, um möglichst großflächig lackieren zu können. Im Gegensatz dazu ist bei einer Innenla- ckierung ein relativ stark eingeschnürter Sprühstrahl wünschenswert, um detailgenauer lackieren zu können. In a first step S1, it is first determined whether internal painting of an interior of a motor vehicle body component takes place or an exterior painting of exterior surfaces of the motor vehicle body component. This distinction is important because, in the case of interior painting on the one hand and exterior painting on the other hand, different requirements apply to the operating variables (eg guide air flow, High voltage) of the rotary atomizer. Thus, in a exterior paint usually a wide-spread spray makes sense to paint as large as possible can. In contrast, a relatively strong constricted spray jet is desirable in interior lamination in order to be able to paint in more detail.
In einem nächsten Schritt S2 erfolgt dann in Abhängigkeit von dem Typ der Lackierung ( Innenlackierung oder Außenlackierung) eine Verzweigung zu einem Schritt S3 oder einem Schritt S4. In a next step S2, a branch to a step S3 or a step S4 then takes place, depending on the type of coating (interior painting or exterior painting).
Im Falle einer Innenlackierung wird in dem Schritt S3 ein entsprechendes Flag IL=1 gesetzt. Im Falle einer Außenlackierung wird das Flag IL dagegen in dem Schritt S4 gelöscht IL=0. Das Flag IL gibt also an, ob eine Innenlackierung oder eine Außenlackierung vorgenommen werden soll, so dass das Flag IL dann für eine spätere Berücksichtigung bei der dynamischen Anpassung der Betriebsgrö- ßen (z.B. Lenkluftstrom, Lackstrom, Drehzahl, Hochspannung) des Rotationszerstäubers gespeichert wird. In the case of interior painting, a corresponding flag IL = 1 is set in step S3. In the case of exterior painting, on the other hand, the flag IL is cleared in the step S4, IL = 0. The flag IL thus indicates whether interior painting or exterior painting is to be carried out so that the flag IL is then stored for later consideration in the dynamic adjustment of the operating variables (for example guide air flow, paint flow, rotational speed, high voltage) of the rotary atomizer.
Anschließend wird in einem Schritt S5 ermittelt, ob eine Detaillackierung oder eine Flächenlackierung erfolgen soll. Diese Unterscheidung ist ebenfalls wichtig, weil bei einer Detaillackierung einerseits und bei einer Flächenlackierung andererseits unterschiedliche Anforderungen an den Sprühstrahl gestellt werden. So ist bei einer Detaillackierung ein stark eingeschnürter Sprühstrahl wünschenswert, wohingegen bei einer Flächenlackierung ein stark aufgefächerter Sprühstrahl angestrebt wird, was mit entsprechend unterschiedlichen Anforderungen an den Lenkluftstrom verbunden ist.
In einem Schritt S6 erfolgt dann in Abhängigkeit von dem Typ der Lackierung (Detaillackierung oder Flächenlackierung) eine Verzweigung zu einem Schritt S7 oder einem Schritt S8. Im Falle einer Detaillackierung wird in dem Schritt S7 ein entsprechendes Flag DL=1 gesetzt. Subsequently, it is determined in a step S5 whether a detailed painting or a surface coating should take place. This distinction is also important because different requirements are placed on the spray jet on the one hand and on surface painting on the other hand. Thus, in a detail painting a strongly constricted spray is desirable, whereas in a surface painting a highly fanned spray is sought, which is associated with correspondingly different demands on the steering air flow. In a step S6, a branch to a step S7 or a step S8 then takes place, depending on the type of coating (detailed painting or surface painting). In the case of a detail painting, a corresponding flag DL = 1 is set in step S7.
Im Falle einer Flächenlackierung wird das Flag DL dagegen in dem Schritt S8 gelöscht DL=0. Das Flag DL gibt also an, ob eine Detaillackierung oder eine Flächenlackierung erfolgt, so dass das Flag DL für eine spätere Berücksichtigung bei der dynamischen Anpassung der Betriebsgrößen (z.B. Drehzahl, Lenkluftstrom, Lackstrom, Hochspannung) des Rotationszerstäubers gespeichert wird. In the case of surface painting, on the other hand, the flag DL is cleared in step S8. DL = 0. The flag DL thus indicates whether a detail painting or a surface painting is carried out so that the flag DL is stored for later consideration in the dynamic adaptation of the operating variables (for example speed, steering air flow, paint flow, high voltage) of the rotary atomizer.
In einem nächsten Schritt S9 wird dann ermittelt, ob die Lackierung mit einer elektrostatischen Beschichtungsmittelauf- ladung oder ohne eine elektrostatische Beschichtungsmittelaufladung erfolgen soll. Diese Unterscheidung ist wichtig, weil bei einer elektrostatischen Beschichtungsmittelaufladung ein Mindestabstand zu dem geerdeten Karosseriebauteil eingehalten werden muss, um elektrische Überschläge zu vermeiden. Falls dagegen keine elektrostatische Beschichtungsmit- telaufladung erfolgt, so besteht auch keine Gefahr von elekt- rischen Überschlägen, so dass bei der Positionierung des Rotationszerstäubers diesbezüglich keine Beschränkungen vorliegen . In a next step S9 it is then determined whether the coating is to take place with an electrostatic coating agent charge or without an electrostatic coating agent charge. This distinction is important because a minimum distance to the grounded body component must be maintained in an electrostatic coating agent coating to avoid electrical flashovers. On the other hand, if no electrostatic coating is applied, there is no risk of electrical flashovers, so there are no limitations in positioning the rotary atomizer.
In einem Schritt S10 wird dann in Abhängigkeit von der Akti- vierung bzw. Deaktivierung der elektrostatischen In a step S10 is then in response to the activation or deactivation of the electrostatic
(ESTA: Elektrostatisch) Beschichtungsmittelaufladung zu einem Schritt S10 oder einem Schritt Sil verzweigt.
Im Falle einer elektrostatischen Beschichtungsmittelaufladung wird in dem Schritt S10 ein entsprechendes Flag HS=1 gesetzt. (ESTA: Electrostatic) coating agent charging branched to a step S10 or a step Sil. In the case of electrostatic coating agent charging, a corresponding flag HS = 1 is set in step S10.
Falls dagegen keine elektrostatische Beschichtungsmittelauf- ladung vorgesehen ist, so wird das Flag HS in dem Schritt Sil gelöscht HS=0. Das Flag HS gibt also an, ob in dem Lackierbetrieb eine elektrostatische Beschichtungsmittelaufladung erfolgt oder nicht, so dass das Flag HS für eine spätere Berücksichtigung bei der dynamischen Anpassung der Betriebsgrö- ßen (z.B. Drehzahl, Hochspannung, Lenkluftstrom, Lackstrom) des Rotationszerstäubers gespeichert wird. On the other hand, if no electrostatic coating agent charge is provided, the flag HS is cleared in the step S in HS = 0. The flag HS thus indicates whether electrostatic coating agent charging takes place or not in the painting operation, so that the flag HS is stored for later consideration in the dynamic adaptation of the operating variables (for example speed, high voltage, directing air flow, paint flow) of the rotary atomizer.
Bei den Flags IL, DL und HS handelt es sich also um Zustands- größen, die den aktuellen Zustand der Lackieranlage wiederge- ben, wobei diese Zustandsgrößen beispielsweise aus der Anlagensteuerung der Lackieranlage übernommen werden können. The flags IL, DL and HS are thus state variables that reflect the current state of the paint shop, whereby these state variables can be adopted, for example, from the system control of the paint shop.
In einem Schritt S12 wird dann die gewünschte Sprühstrahlbreite SB ermittelt, die ebenfalls vorprogrammiert ist und deshalb in der Regel einfach aus dem zugehörigen Programmspeicher ausgelesen werden kann, der den Lackierprozess steuert. Bei der Sprühstrahlbreite SB handelt es sich um die Breite einer Lackierbahn auf der Bauteiloberfläche, innerhalb derer die Schichtdicke zumindest 50% der maximalen Schichtdi- cke beträgt. In a step S12, the desired spray jet width SB is then determined, which is also preprogrammed and can therefore usually be easily read from the associated program memory which controls the painting process. The spray jet width SB is the width of a coating path on the component surface, within which the layer thickness amounts to at least 50% of the maximum layer thickness.
In einem weiteren Schritt S13 wird dann als Zustandsgröße ein Geometriefaktor GF ermittelt, der die Bauteilgeometrie an dem Farbauftreffpunkt wiedergibt. So bestehen bei der Lackierung von im Wesentlichen ebenen Bauteiloberflächen andere Anforderungen an die Betriebsgrößen (z.B. Lenkluftstrom, Lackstrom, Hochspannung, Drehzahl) des Rotationszerstäubers als bei der Lackierung von stark gekrümmten Bauteiloberflächen. Der Geometriefaktor GF kann beispielsweise in der Anlagensteuerung
aus dem gespeicherten CAD-Modell (CAD: Computer Aided Design) des zu lackierenden Kraftfahrzeugkarosseriebauteils abgeleitet werden, so dass zur Bestimmung des Geometriefaktors keine Messungen erforderlich sind. In a further step S13, a geometry factor GF is then determined as the state variable, which reproduces the component geometry at the color impingement point. Thus, in the painting of essentially flat component surfaces, other requirements are imposed on the operating variables (eg steering air flow, paint flow, high voltage, rotational speed) of the rotary atomizer than in the coating of strongly curved component surfaces. The geometric factor GF can, for example, in the plant control are derived from the stored CAD model (CAD: Computer Aided Design) of the motor vehicle body component to be painted, so that no measurements are required to determine the geometry factor.
In einem nächsten Schritt S14 wird dann der Abstand A zwischen dem Farbauftreffpunkt auf dem zu lackierenden Bauteil einerseits und dem elektrischen Erdpunkt des Bauteils andererseits ermittelt, wobei das Bauteil an dem Erdpunkt elekt- risch geerdet ist. So wird der elektrische Strom bei einer elektrostatischen Beschichtungsmittelaufladung über den nassen Lack zu dem Erdpunkt hin abgeleitet, so dass an jedem unterschiedlichen Farbauftreffpunkt die Isolierung bzw. die Nähe zu dem Erdpunkt berücksichtigt werden sollte, um ein opti- males Lackierergebnis zu erzielen. In a next step S14, the distance A between the ink impingement point on the component to be painted on the one hand and the electrical earth point of the component is then determined on the other hand, wherein the component is electrically grounded at the earth point. Thus, in the case of electrostatic coating agent charging, the electric current is conducted away via the wet paint to the earth point, so that the isolation or the proximity to the earth point should be taken into account at each different color impact point in order to achieve an optimum painting result.
Darüber hinaus wird in einem weiteren Schritt S15 die Ziehgeschwindigkeit v des Lackierroboters ermittelt, wobei die Ziehgeschwindigkeit v die Geschwindigkeit ist, mit welcher der Lackierroboter den Rotationszerstäuber während des Lackierens über die Bauteiloberfläche bewegt. So ist bei einer kleinen Ziehgeschwindigkeit v auch nur ein relativ kleiner Lackstrom erforderlich, wohingegen der Lackstrom mit zunehmender Ziehgeschwindigkeit v entsprechend gesteigert werden muss, um eine gleichbleibende Schichtdicke zu erreichen. In addition, in a further step S15, the drawing speed v of the painting robot is determined, wherein the drawing speed v is the speed at which the painting robot moves the rotary atomizer over the component surface during painting. Thus, with a small pulling speed v, only a relatively small paint stream is required, whereas the paint stream must be correspondingly increased with increasing drawing speed v in order to achieve a constant layer thickness.
In einem weiteren Schritt S16 wird dann ermittelt, ob das zu lackierende Bauteil ein Kunststoffbauteil oder ein Metallbauteil ist, damit auch diese Unterscheidung bei der dynamischen Anpassung der Betriebsgrößen (z.B. Drehzahl, Hochspannung, Lackstrom, Lenkluftstrom) berücksichtigt werden kann. In a further step S16 it is then determined whether the component to be painted is a plastic component or a metal component, so that this distinction can also be taken into account in the dynamic adaptation of the operating variables (for example speed, high voltage, paint current, steering air flow).
In einem Schritt S17 erfolgt dann in Abhängigkeit von dem Typ des zu lackierenden Bauteils (Kunststoffbauteil oder Metall-
bauteil) eine Verzweigung zu einem Schritt S18 oder einem Schritt S19. In a step S17, depending on the type of component to be coated (plastic component or metal component), component) branches to a step S18 or a step S19.
Im Falle eines Metallbauteils wird in dem Schritt S18 ein entsprechendes Flag MA=1 gesetzt, um anzuzeigen, dass das zu lackierende Bauteil ein Metallbauten ist. In the case of a metal component, a corresponding flag MA = 1 is set in step S18 to indicate that the component to be painted is a metal structure.
Im Falle eines Kunststoffbauteils wird das Flag MA dagegen in dem Schritt S19 gelöscht MA=0. In the case of a plastic component, on the other hand, the flag MA is cleared in step S19. MA = 0.
Anschließend wird in einem Schritt S20 ermittelt, ob der Rotationszerstäuber gereinigt werden soll oder ob der Rotationszerstäuber im normalen Lackierbetrieb Lack appliziert. In einem Schritt S21 erfolgt dann in Abhängigkeit von der Betriebsart (Reinigung oder Applikation) eine Verzweigung zu einem Schritt S22 oder einem Schritt S23. Im Falle eines Reinigungsbetriebs wird in dem Schritt S22 ein entsprechende Flag RB=1 gesetzt. Im Falle eines normalen Applikationsbe- triebs wird das Flag RB dagegen in dem Schritt S23 gelöscht RB=0. Subsequently, in a step S20 it is determined whether the rotary atomizer is to be cleaned or whether the rotary atomizer applies paint in the normal painting operation. In a step S21 then, depending on the operating mode (cleaning or application), a branch takes place to a step S22 or to a step S23. In the case of a cleaning operation, a corresponding flag RB = 1 is set in step S22. In the case of a normal application mode, on the other hand, the flag RB is cleared in step S23 RB = 0.
Die vorstehend erläuterten Figuren 1A und 1B zeigen also die Ermittlung von Zustandsgrößen der Lackieranlage, die bei der dynamischen Berücksichtigung der Betriebsgrößen (z.B. Drehzahl, Hochspannung, Lackstrom, Lenkluftstrom) des Rotationszerstäubers berücksichtigt werden sollten, um ein optimales Lackierergebnis zu erreichen. Die Figur IC mit den Schritten S24-S28 zeigt dagegen, wie die Betriebsgrößen (z.B. Drehzahl, Hochspannung, Lenkluftstrom, Lackstrom) des Rotationszerstäubers in Abhängigkeit von den zuvor ermittelten Zustandsgrößen (z.B. Geometriefaktor GF, Sprühstrahlbreite SB, etc.) dynamisch angepasst werden.
So erfolgt in dem Schritt S24 eine Festlegung des Lackstroms QLACK entsprechen einer vorgegebenen Funktion fl in Abhängigkeit von den zuvor ermittelten Zustandsgrößen IL, DL, HS, A, MA, RB, v, GF und SB. Die Funktion fl kann hierbei in Form eines Kennfeldes in der Anlagensteuerung hinterlegt sein. The FIGS. 1A and 1B explained above therefore show the determination of state variables of the paint shop which should be taken into account in the dynamic consideration of the operating variables (eg rotational speed, high voltage, paint flow, steering air flow) of the rotary atomizer in order to achieve an optimum painting result. The figure IC with the steps S24-S28, however, shows how the operating variables (eg speed, high voltage, Lenkluftstrom, paint flow) of the rotary atomizer depending on the previously determined state variables (eg Geometry factor GF, spray jet width SB, etc.) are dynamically adjusted. Thus, in step S24, a definition of the enamel flow QLACK corresponds to a predetermined function f1 as a function of the previously determined state variables IL, DL, HS, A, MA, RB, v, GF and SB. The function fl can be stored here in the form of a characteristic field in the system control.
In dem Schritt S25 wird dann der Lenkluftstrom QLENKLUFT entsprechend einer Funktion f2 in Abhängigkeit von den Zustands- großen IL, DL, HS, A, MA, RB, v, GF und SB festgelegt, wobei auch die Funktion f2 in Form eines Kennfeldes in der Anlagensteuerung hinterlegt sein kann. In step S25, the steering air flow QLENKLUFT is then determined according to a function f2 in dependence on the state variables IL, DL, HS, A, MA, RB, v, GF and SB, wherein the function f2 in the form of a characteristic map in the Plant control can be deposited.
In dem Schritt S26 wird dann in ähnlicher Weise die Hochspan- nung U für die elektrostatische Beschichtungsmittelaufladung entsprechend einer Funktion f3 in Abhängigkeit von den zuvor ermittelten Zustandsgrößen IL, DL, HS, A, MA, RB, v, GF und SB festgelegt. Auch die Funktion f3 kann in Form eines Kennfeldes in der Anlagensteuerung hinterlegt sein. In step S26, the high voltage U for the electrostatic coating agent charging according to a function f3 is then set in a similar manner as a function of the previously determined state variables IL, DL, HS, A, MA, RB, v, GF and SB. The function f3 can also be stored in the form of a characteristic field in the system control.
In dem Schritt S27 wird dann die Drehzahl n des Rotationszerstäubers entsprechend einer Funktion f4 in Abhängigkeit von den zuvor ermittelten Zustandsgrößen IL, DL, HS, A, MA, RB, v, GF und SB festgelegt. In step S27, the rotational speed n of the rotary atomizer is then set according to a function f4 as a function of the previously determined state variables IL, DL, HS, A, MA, RB, v, GF and SB.
In dem Schritt S28 wird der Rotationszerstäuber dann mit den elektrischen bzw. kinematischen Betriebsgrößen U und n sowie mit den fluidischen Betriebsgrößen QLACK und QLENKLUFT angesteuert . In step S28, the rotary atomizer is then driven by the electrical or kinematic operating variables U and n and by the fluidic operating variables QLACK and QLENKLUFT.
Die vorstehend beschriebenen und in den Figuren 1A-1C dargestellten Verfahrensschritte werden im laufenden Lackierbetrieb während der Bewegung des Rotationszerstäubers laufend wiederholt, so dass die Betriebsgrößen U, n, QLACK und QLENKLUFT
des Rotationszerstäubers während der Bewegung des Rotationszerstäubers laufend dynamisch angepasst werden, um ein optimales Lackierergebnis zu erreichen. Figur 2 zeigt ein erstes Beispiel einer automatischen Parameteranpassung durch Software. The method steps described above and illustrated in FIGS. 1A-1C are continuously repeated during the ongoing painting operation during the movement of the rotary atomizer, so that the operating variables U, n, QLACK and QLENKLUFT of the rotary atomizer during the movement of the rotary atomizer are constantly dynamically adjusted in order to achieve an optimal painting result. Figure 2 shows a first example of automatic parameter adaptation by software.
So wird in einem ersten Schritt Sl ein Geometriefaktor GF ermittelt, der die Bauteilgeometrie an dem Farbauftreffpunkt wiedergibt. Thus, in a first step S1, a geometry factor GF is determined, which reproduces the component geometry at the color impingement point.
In einem nächsten Schritt S2 wird dann entsprechend einer vorgegebenen Funktion fl die Sprühstrahlbreite SB in Abhängigkeit von dem Geometriefaktor GF festgelegt. So ist bei ei- ner stark gekrümmten Bauteilgeometrie ein entsprechend stark eingeschnürter Sprühstrahl mit einer entsprechend kleinen Sprühstrahlbreite SB wünschenswert. Bei der Lackierung einer im Wesentlichen ebenen Bauteiloberfläche ist dagegen ein aufgefächerter Sprühstrahl mit einer entsprechend großen Sprüh- strahlbreite SB wünschenswert. In a next step S2, the spray jet width SB is then set as a function of the geometric factor GF in accordance with a predetermined function f1. Thus, in the case of a strongly curved component geometry, a correspondingly strongly constricted spray jet with a correspondingly small spray jet width SB is desirable. When painting a substantially flat component surface, however, a fanned spray with a correspondingly large spray jet width SB is desirable.
In einem nächsten Schritt S3 wird dann der Lenkluftstrom In a next step S3 then the steering air flow
QLENKLUFT in Abhängigkeit von der gewünschten Sprühstrahlbreite SB entsprechend einer vorgegebenen Funktion f2 festgelegt, wobei neben der gewünschten Sprühstrahlbreite SB auch weitere Zustandsgrößen berücksichtigt werden können, was hier nur schematisch dargestellt ist. QLENKLUFT depending on the desired spray jet width SB set according to a predetermined function f2, which in addition to the desired spray jet width SB and other state variables can be considered, which is shown here only schematically.
In einem weiteren Schritt S4 wird dann der Lackstrom QLACK in Abhängigkeit von der gewünschten Sprühstrahlbreite SB entsprechend einer vorgegebenen Funktion f3 festgelegt. So ist bei einer großen Sprühstrahlbreite SB auch ein entsprechend großer Lackstrom QLACK erforderlich, um die gewünschte In a further step S4, the paint stream QLACK is then determined as a function of the desired spray jet width SB in accordance with a predetermined function f3. Thus, with a large spray jet width SB, a correspondingly large paint flow QLACK is required to achieve the desired
Schichtdicke zu erreichen.
Der nächste Schritt S5 sieht dann noch vor, dass die Ziehgeschwindigkeit v des Lackierroboters in Abhängigkeit von der gewünschten Sprühstrahlbreite SB entsprechend einer vorgege- benen Funktion f4 festgelegt wird. Layer thickness to achieve. The next step S5 then provides that the drawing speed v of the painting robot is set as a function of the desired spray jet width SB in accordance with a predetermined function f4.
In einem Schritt S6 wird der Rotationszerstäuber dann mit den so ermittelten Betriebsgrößen QLACK / QLENKLUFT angesteuert und der Lackierroboter- wird mit der optimierten Ziehgeschwindig- keit v über die Bauteiloberfläche bewegt. In a step S6, the rotary atomizer is then driven with the operating variables QLACK / QLENKLUFT thus determined, and the painting robot is moved over the component surface at the optimized drawing speed v.
In diesem Beispiel wird also der Geometriefaktor GF ermittelt, um daraus die optimale Sprühstrahlbreite SB abzuleiten. Die Festlegung der Sprühstrahlbreite SB führt dann zu einer entsprechenden Anpassung des Lenkluftstroms QLENKLUFT/ desIn this example, therefore, the geometric factor GF is determined in order to derive therefrom the optimum spray jet width SB. The determination of the spray jet width SB then leads to a corresponding adaptation of the directing air flow QLENKLUFT /
Lackstroms QLACK und der Ziehgeschwindigkeit v. Diese automatische Parameteranpassung wird im Betrieb des Lackierroboters während der Bewegung des Rotationszerstäubers laufend wiederholt, so dass die Betriebsgrößen dynamisch an die Geometrie des Bauteils an dem Farbauftreffpunkt angepasst werden. Lackstroms QLACK and the pulling speed v. This automatic parameter adjustment is continuously repeated during the operation of the painting robot during the movement of the rotary atomizer, so that the operating variables are adapted dynamically to the geometry of the component at the ink impact point.
Figur 3 zeigt ein zweites Beispiel einer automatischen Parameteranpassung während des Lackierens, wobei die in Figur 3 dargestellten Verfahrensschritte S1-S5 im laufenden Lackier- betrieb während der Bewegung des Rotationszerstäubers laufend wiederholt werden, um eine dynamische Anpassung der Betriebsgrößen des Rotationszerstäubers zu ermöglichen. FIG. 3 shows a second example of an automatic parameter adaptation during painting, wherein the method steps S1-S5 illustrated in FIG. 3 are continuously repeated during the ongoing painting operation during the movement of the rotary atomizer in order to allow a dynamic adaptation of the operating variables of the rotary atomizer.
In einem ersten Schritt Sl wird wiederum ein Geometriefaktor GF ermittelt, der die Bauteilgeometrie an dem Farbauftreffpunkt wiedergibt . In a first step S1, in turn, a geometry factor GF is determined, which reproduces the component geometry at the color impingement point.
In dem Schritt S2 wird dann die Hochspannung U für die elektrostatische Lackaufladung in Abhängigkeit von dem Geometrie-
faktor GF entsprechend einer vorgegebenen Funktion fl festgelegt . In step S2, the high voltage U for the electrostatic paint charging is then determined as a function of the geometry. factor GF determined according to a predetermined function fl.
Darüber hinaus wird dann in einem Schritt S3 der Lackstrom QLACK in Abhängigkeit von dem Geometriefaktor GF entsprechend einer vorgegebenen Funktion f2 festgelegt. In addition, in a step S3, the paint flow QLACK is then determined as a function of the geometry factor GF in accordance with a predetermined function f2.
Ferner wird in dem Schritt S4 auch der Lenkluftstrom QLENKLUFT in Abhängigkeit von dem Geometriefaktor GF entsprechend einer vorgegebenen Funktion f3 festgelegt. Furthermore, in step S4, the steering air flow QLENKLUFT is also defined as a function of the geometry factor GF in accordance with a predetermined function f3.
In dem Schritt S5 wird der Rotationszerstäuber dann mit den so angepassten Betriebsgrößen U, QLACK und QLENKLUFT angesteuert. Die vorstehend beschriebenen Schritte S1-S5 werden im laufenden Betrieb der Lackieranlage während der Bewegung des Rotationszerstäubers laufend wiederholt, um die Betriebsgrößen U, QLACK und QLENKLUFT während der Bewegung des Rotationszerstäubers dynamisch an die Bauteilgeometrie anzupassen, um ein optima- les Lackierergebnis zu erreichen. In step S5, the rotary atomizer is then driven with the operating variables U, QLACK and QLENKLUFT so adapted. The steps S1-S5 described above are continuously repeated during the operation of the spray booth during the movement of the rotary atomizer in order to dynamically adapt the operating variables U, QLACK and QLENKLUFT to the component geometry during the movement of the rotary atomizer, in order to achieve an optimum painting result.
Figur 4 zeigt in stark vereinfachter Form eine erfindungsgemäße Lackieranlage mit einem mehrachsigen Lackierroboter 1, der als Applikationsgerät einen elektrostatischen Rotations- Zerstäuber 2 führt, wie durch den gestrichelten Blockpfeil angedeutet ist. FIG. 4 shows, in a greatly simplified form, a painting installation according to the invention with a multi-axis painting robot 1, which as an application device guides an electrostatic rotary atomizer 2, as indicated by the dashed block arrow.
Der Lackierroboter wird hierbei durch eine Robotersteuerung 3 gesteuert, wobei die Robotersteuerung 3 die Position des Tool-Center-Point (TCP) des Lackierroboters 1 vorgibt und dadurch den Rotationszerstäuber 2 auf vorgegebenen, programmierten Lackierbahnen bewegt.
Der Rotationszerstäuber 2 wird dagegen von einer Steuereinheit 4 angesteuert, wie im Folgenden beschrieben wird. The painting robot is controlled by a robot controller 3, the robot controller 3 specifying the position of the tool center point (TCP) of the painting robot 1 and thereby moving the rotary atomizer 2 to predetermined, programmed painting paths. The rotary atomizer 2, on the other hand, is controlled by a control unit 4, as will be described below.
So weist der Rotationszerstäuber 2 beispielsweise ein Lenk- luftventil 5 auf, das von der Steuereinheit 4 angesteuert wird, so dass die Steuereinheit 4 den Lenkluftstrom QLENKLUFT einstellt, der von dem Rotationszerstäuber 2 zur Formung des Sprühstrahls abgegeben wird. Thus, the rotary atomizer 2, for example, a steering air valve 5, which is controlled by the control unit 4, so that the control unit 4 adjusts the Lenkluftstrom QLENKLUFT, which is discharged from the rotary atomizer 2 for forming the spray.
Darüber hinaus weist der Rotationszerstäuber ein Lackventil 6 auf, das von der Steuereinheit 4 angesteuert wird, so dass die Steuereinheit 4 durch eine geeignete Ansteuerung des Lackventils 6 den Lackstrom QLACK steuert, der von dem Rotationszerstäuber 2 abgegeben wird. In addition, the rotary atomizer on a paint valve 6, which is controlled by the control unit 4, so that the control unit 4 by a suitable control of the paint valve 6 controls the paint flow QLACK, which is discharged from the rotary atomizer 2.
Darüber hinaus weist der Rotationszerstäuber 2 eine pneumatische Turbine 7 auf, die einen Glockenteller des Rotationszerstäubers 2 antreibt. Eine Besonderheit der Turbine 7 besteht darin, dass die Turbine 7 pneumatisch aktiv beschleunigt und gebremst werden kann, um eine hohe Drehzahldynamik zu ermöglichen. Die Steuereinheit 4 kann hierzu einen Beschleuni- gungsluftstrom Q+ und einen Bremsluftstrom Q_ einstellen, um die gewünschte Drehzahl des Rotationszerstäubers 2 einzustellen. Ergänzend ist hierzu auf die oben schon erwähnte EP 1 245 292 Bl zu verweisen. In addition, the rotary atomizer 2 has a pneumatic turbine 7, which drives a bell cup of the rotary atomizer 2. A special feature of the turbine 7 is that the turbine 7 can be pneumatically actively accelerated and braked to allow high speed dynamics. For this purpose, the control unit 4 can set an acceleration air flow Q + and a brake air flow Q_ in order to set the desired rotational speed of the rotary atomizer 2. In addition, reference is made to EP 1 245 292 B1 already mentioned above.
Ferner weist der Rotationszerstäuber 2 eine Hochspannungselektrode 8 auf, um das applizierte Beschichtungsmittel e- lektrostatisch aufzuladen, was zu einem hohen Auftragswir- kungsgrad führt. Die Hochspannungselektrode 8 kann wahlweise als Innenelektrode oder als Außenelektrode ausgeführt sein und wird von einer Hochspannungskaskade 9 mit einer bestimmten Hochspannung U versorgt, wobei die Hochspannungskaskade 9
ebenfalls von der Steuereinheit 4 angesteuert wird, um die gewünschte Hochspannung U zu erreichen. Furthermore, the rotary atomizer 2 has a high-voltage electrode 8 in order to electrostatically charge the applied coating agent, which leads to a high degree of application efficiency. The high-voltage electrode 8 can optionally be embodied as an inner electrode or as an outer electrode and is supplied by a high-voltage cascade 9 with a specific high voltage U, the high-voltage cascade 9 is also controlled by the control unit 4 in order to achieve the desired high voltage U.
Darüber hinaus ist die Hochspannungskaskade über einen Ab- leitwiderstand 10 und einen Ableitschalter 11 mit Masse verbunden, um die Hochspannung U schnell verringern zu können. Der Ableitschalter 11 wird ebenfalls von der Steuereinheit 4 angesteuert, damit die Hochspannung U schnell abgebaut werden kann, falls dies im Rahmen der dynamischen Parameteranpassung wünschenswert ist. Die Hochspannungskaskade kann aber insbesondere auch mit dafür vorgesehenen Fotodioden steuerbar sein, wie weiter oben schon erläutert wurde. In addition, the high-voltage cascade is connected via a leakage resistor 10 and a leakage switch 11 to ground in order to reduce the high voltage U quickly. The diverter switch 11 is also controlled by the control unit 4, so that the high voltage U can be rapidly reduced, if this is desirable in the context of dynamic parameter adjustment. However, the high-voltage cascade can also be controlled in particular with photodiodes provided for this purpose, as has already been explained above.
Ferner weist die Lackieranlage eine Anlagensteuerung 12 auf, die mit der Robotersteuerung 3 und der Steuereinheit bidirektional kommuniziert und beispielsweise Zustandsgrößen der Lackieranlage an die Steuereinheit 4 liefert, damit die Steuereinheit 4 diese Zustandsgrößen bei der dynamischen Anpassung des Lenkluftstroms QLENKLUFT des Lackstroms QLACK, der Beschleu- nigungsluft Q+, der Bremsluft Q- und der Hochspannung U berücksichtigen kann. Furthermore, the paint shop has a system controller 12, which communicates bidirectionally with the robot controller 3 and the control unit and supplies, for example, state variables of the paint shop to the control unit 4, so that the control unit 4 these state variables in the dynamic adaptation of the steering air flow QLENKLUFT the paint stream QLACK, the acceleration Nigungsluft Q + , the brake air Q and the high voltage U can take into account.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen.
Bezugszeichenliste : The invention is not limited to the preferred embodiments described above. Rather, a variety of variants and modifications is possible, which also make use of the inventive idea and therefore fall within the scope. List of reference numbers:
1 Lackierroboter 1 painting robot
2 Rotationszerstäuber 2 rotary atomizers
3 Robotersteuerung 3 robot control
4 Steuereinheit 4 control unit
5 Lenkluftventil 5 steering air valve
6 Lackventil 6 paint valve
7 Turbine 7 turbine
8 Hochspannungselektrode 8 high voltage electrode
9 Hochspannungskaskade9 high voltage cascade
10 Ableitwiderstand 10 bleeder resistor
11 Ableitschalter 11 leakage switch
12 Anlagensteuerung
12 system control