EP2595760A1 - Behandlungseinheit und anlage zur oberflächenbehandlung von gegenständen - Google Patents

Behandlungseinheit und anlage zur oberflächenbehandlung von gegenständen

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EP2595760A1
EP2595760A1 EP11734018.2A EP11734018A EP2595760A1 EP 2595760 A1 EP2595760 A1 EP 2595760A1 EP 11734018 A EP11734018 A EP 11734018A EP 2595760 A1 EP2595760 A1 EP 2595760A1
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EP
European Patent Office
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treatment
robot
unit
conveyor
space
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EP11734018.2A
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English (en)
French (fr)
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EP2595760B1 (de
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Ulrich Schmid
Jürgen FERNHOLZ
Roger Schmidt
Ralph Meier
Jürgen Hanf
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Eisenmann SE
Original Assignee
Eisenmann SE
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP2595760B1 publication Critical patent/EP2595760B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/02—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work
    • B05B13/0221—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work characterised by the means for moving or conveying the objects or other work, e.g. conveyor belts
    • B05B13/0242—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work characterised by the means for moving or conveying the objects or other work, e.g. conveyor belts the objects being individually presented to the spray heads by a rotating element, e.g. turntable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05B16/00—Spray booths
    • B05B16/90—Spray booths comprising conveying means for moving objects or other work to be sprayed in and out of the booth, e.g. through the booth
    • 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
    • B05B16/20—Arrangements for spraying in combination with other operations, e.g. drying; Arrangements enabling a combination of spraying operations
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a treatment unit for surface treatment, in particular for painting, articles, in particular of body parts, with a) at least one treatment cabin, which specifies a treatment room; b) a conveying device, by means of which the objects are conveyed into and out of the treatment space, wherein c) the conveyor comprises a rotary member having a first and a second surface, which are arranged such that depending on the position of the rotary member di first or the second surface of the treatment room at least partially limited.
  • the invention relates to a plant for surface treatment, in particular for painting, of objects, in particular of body parts.
  • a treatment unit of the above type in the form of a
  • a treatment unit of the type mentioned above in that d) the rotary member on a surface a conveyor robot, in particular a multi-axis conveyor robot, carries, by means of which at least one object is receivable and deliverable.
  • a movable robot arm is thus used as a holder for the object, so that its position and orientation in the interior of the treatment space can be changed flexibly.
  • the system comprises a plurality of such treatment units, it is favorable if transport means are provided, through which objects can be conveyed into or out of the working space of the conveyor robot into the working space of the conveyor robot.
  • transport means are provided, through which objects can be conveyed into or out of the working space of the conveyor robot into the working space of the conveyor robot.
  • the items can be passed from a treatment center to a next treatment center.
  • a working space of the conveyor robot is based on the position of the conveyor robot and this surrounding volume of space to understand, which is accessible from the conveyor robot.
  • the means of transport comprise at least one transfer robot for objects, which cooperates with at least one arranged in the working space of the conveyor robot bearing structure.
  • the object can be stored and then picked up by the Umsetzroboter and passed on.
  • a high transport flexibility is achieved when the transfer robot is movable.
  • Figure 1 is a perspective view of an entrance area of a plant for the surface treatment of body parts with a plurality of treatment units, each comprising a treatment cabin with a rotating wall which carries a conveying robot;
  • Figure 2 is a top view of a painting booth of
  • FIG. 1 wherein a treatment cabin is cut horizontally, so that a treatment device can be seen in the form of a spray nozzle assembly, and the rotary wall occupies a first working position;
  • Figure 3 is a figure of the 'cabin 2 corresponding view of the paint, the rotary wall assumes an opposite to the first operating position twisted intermediate position;
  • FIG. 4 shows a view corresponding to FIGS. 2 and 3
  • FIG. 5 shows a view corresponding to FIG. 3 of a modified painting unit which, as a treatment device, comprises an application robot instead of the spray nozzle arrangement.
  • a treatment system for the surface treatment of objects 12 is shown at 10 overall, which in the present exemplary embodiment are shown by way of example as body parts in the form of bumpers for motor vehicles.
  • body parts in the form of bumpers for motor vehicles.
  • other objects can be treated as body parts, for example, as different items such as white goods, golf balls, radio panels, vehicle wheels or the like.
  • the treatment plant 10 comprises a delivery tunnel 14 which extends between an entrance lock 16 and an exit lock, the latter not being visible in the section 18 of the treatment installation 10 shown in FIG. Through the entrance lock 16 and the exit lock, the outside atmosphere surrounding the treatment facility 10 is separated from the tunnel atmosphere.
  • the delivery tunnel 14 is partially bounded by a tunnel housing 20.
  • the tunnel housing 20 and the entrance Schleu ⁇ se 16 are indicated in Figure 1 only and shown translucently, so that in the delivery tunnel 14 and in the entrance lock 16 located components can be seen.
  • an inert gas atmosphere can be maintained in a known manner.
  • the bumper 12 to be treated are conveyed by means of a conveyor system 22 through the treatment plant 10, wherein the conveyor tunnel 14 specifies a corresponding conveyor track.
  • the conveyor system 22 comprises a feed conveyor
  • the bumper 12 to be treated are conveyed into the intake lock 16, through it and, after completion of the lock operation, further into the delivery tunnel 14.
  • the bumpers 12 to be treated are placed on the feed conveyor 24 outside of the conveyor tunnel 14 by means of a conveying technique not specifically shown.
  • a running rail 26 extends on this run one or more known per se multi-axis Umsetzroboter 28, which are movable in both directions and by means of which the bumper 12 can be handled.
  • Umsetzroboter 28 In Figure 1, a single such Umsetzroboter 28 can be seen.
  • the delivery tunnel 14 is at least partially open to one side and communicates there over largely its entire length with a plurality of treatment units 30, which are accessible via the conveyor tunnel 14.
  • the delivery tunnel 14 is thus limited in total by the tunnel housing 20 and the existing treatment units 30.
  • a first cleaning unit 32 for a basic cleaning, a second cleaning unit 34 for a C0 2 cleaning or an airing of the bumper 12 and a painting unit 36 for applying a paint are along the conveyor tunnel 14 , For example, for applying a first basecoat, arranged.
  • the treatment units 30 are identical except for the treatment devices used and existing in their interior.
  • the coating unit 36, 30 includes any treatmen ⁇ averaging unit, a treatment booth 38, and a communicating with said air unit 40, via which the air balance of the respective treatment unit 30 is controlled.
  • the respective treatment booths 38 are thus identical in construction but differently furnished, so that they fulfill different uses.
  • Treatment booth 38 defines a treatment space 42 bounded on three sides by vertical side walls 44, 46 and a vertical cabin wall 48 perpendicular to and between them (see, for example, Figure 2).
  • the cabin wall 48 opposite a rotary member in the form of a rotary wall 50 is arranged, which serves as a conveying element about a vertical axis of rotation 52 is rotatably mounted.
  • the rotary wall 50 are associated with a first and a second working position, which will be discussed again below. In its working positions, it limits the treatment space 42 on the side of the treatment cabin 38 which is opposite the cabin wall 48 and spatially separates the treatment space 42 from the delivery tunnel 14.
  • the rotary wall 50 comprises a horizontally uniformly curved wall portion 54 with mutually parallel vertical edges and with mutually parallel horizontal, corresponding curved edges.
  • the curved wall portion 54 thus corresponds to a wall portion of a circular cylinder and has a first, convex, ie outwardly curved wall surface 56 and an opposite second, concave, ie inwardly curved wall surface 58.
  • the vertical and horizontal edges of the wall portion 54 each carry a flexible seal in the form of a rubber lamella, which is not specially shows.
  • the rotary wall 50 also includes a horizontal rotary bottom 60, which is attached to the lower end of the wall portion 54 on the concave wall surface 58 so that it is rotated during rotation of the rotary wall 50 with.
  • a multi-axis gripper robot 62 is attached as a conveyor robot.
  • This gripping robot 62 defines a working space surrounding it, in which the gripping robot 62 can act and which is predetermined by the reach of the gripping robot 62 and its respective position.
  • the convex wall surface 56 or the concave wall surface 58 with the gripping robot 62 can now face the treatment space 42, while the respective other wall surface 58 or 56 faces the conveyor tunnel 14.
  • These two orientations of the wall surfaces 56, 58 define the above-mentioned first and second working position of the rotary wall 50.
  • the gripper robot 62 In the first working position of the rotary wall 50 shown in FIG. 2, the gripper robot 62 thus faces the conveyor tunnel 14 and limits its first wall surface 56 in regions to the treatment chamber 42
  • the gripping robot 62 is thus located in the treatment space 42, which is then partially bounded by the second wall surface 58.
  • the treatment space 42 has a horizontal cabin ceiling at the top, which is formed as the lower boundary of an air supply chamber 64, which can be seen again with reference to FIG.
  • the treatment space 42 Downwards, the treatment space 42 is open and leads to a flow area 66, via which the treatment space 42 is connected to a first functional area 68 of the air unit 40. bond stands. This can be clearly seen in FIG. 1 in the first cleaning unit 32. It can also be seen there that the first functional region 68 in the upward direction is followed by a second functional region 70, into which the cabin air passes after flowing through the first functional region 68. From there, the cabin air flows into a flow channel 72.
  • the flow channel 72 is connected on the one hand to the air supply chamber 64 above the treatment chamber 42 and on the other hand has a connection flange 74, via which the flow channel 72 - and thus the total flow path of the cabin air - with a non-specific shown exhaust duct of a likewise not specifically shown central air system of the treatment plant 10 is connected.
  • the connection flange 74 is not shown in FIGS. 2 to 5.
  • components for conditioning the cabin air can be arranged in the functional areas 68 and 70.
  • an electrostatically operating deposition unit is arranged in the first functional area 68, for example.
  • the second functional area 70 serves as a conditioning area for cleaned cabin air.
  • 30 different treatment facilities are also arranged in the treatment room 42 depending on the function of each treatment unit.
  • an application unit in the form of a stationary nozzle arrangement 76 for paint is attached to the booth wall 48 as a treatment unit, which comprises two pointed nozzles 76a, 76b pointing in the direction of the opposite rotary wall 50.
  • the spray nozzles 76a, 76b also movably mounted and their discharge direction be adjustable.
  • air coming from the air supply space 64 flows down through the treatment space 42 to the flow area 66 and absorbs paint overspray during painting.
  • the flow region 66 directs the cabin air, which is then loaded with overspray particles, to the first functional region 68 with the above-mentioned electrostatic precipitator in such a way that it flows through it in a direction from bottom to top.
  • Cabin air freed of overspray particles then passes into the second functional area 70 of the air unit 40, which is arranged above the first functional area 68, where it is returned to the correct temperature and humidity in a manner known per se. From there the purified cabin air is supplied to 64 above the treatment chamber 42 again the air supply space ', where it may be optionally mixed with unused fresh air. For this purpose, the air supply chamber 64 is connected via the connection flange 74 with a fresh air source of the central air system.
  • a stationary multiaxial application robot 78 is arranged in the treatment space 42 as a treatment unit instead of the nozzle arrangement 76, as it is known per se.
  • the storage tables 80 on each of which a bumper 12 to be treated can be temporarily stored.
  • the second cleaning unit 34 for right and left of the two storage tables 80a, 80b flanked, so that each of these two storage tables 80a, 80b can be reached by the gripper robot 62 of the second cleaning unit 34 when the rotary wall 50 assumes its first working position.
  • the storage tables 80 or their storage area are arranged in the above-mentioned working range of the respectively associated gripping robot 62 of a specific treatment unit 30.
  • FIGS. 2 to 5 the storage table 80b is not shown, whereas a further storage table 80c assigned to the coating unit 36 can be seen, which in turn is not shown in FIG.
  • the gripper robot 62 of the first cleaning unit 32 already cooperates with the feed conveyor 24, only the storage table 80a is assigned to it.
  • the treatment units 30 can be permanently installed on the one hand.
  • the treatment units 30 can each be designed as modular units, as such movable and detachable in their operating position shown in FIG. 1 with respect to the conveyor tunnel 14 or the conveying path predetermined by the latter.
  • the individual treatment units 30 can be arranged to be movable, for example, in addition to the conveyor tunnel 30 and rails extending perpendicular thereto.
  • this standardized connection units comprise all the proper ⁇ free operation of a treatment unit 30 necessary connections such as electrical connections, one or several supply ports, one or more ports for the paint supply, one or more connections for a detergent supply and the like.
  • the number and arrangement of individual and functionally different treatment units 30 can then be freely adjusted within the available rails to the successive treatment steps necessary for the treatment of a particular material to be treated.
  • the treatment units 30 are supplemented by evaporation units, in which treated objects, here the bumpers 12, can temporarily be temporarily stored for evaporation.
  • evaporation units can also be permanently installed or configured in a corresponding manner as modular units.
  • a transport technology may be present, by means of which a treatment unit 30 or evaporation unit to be exchanged can be lifted off the associated rails and transported away, and an exchange unit can be placed on the destination rails.
  • the rotary wall 50 assumes its first working position shown in FIG. 2, in which the gripping robot 62 faces the conveyor tunnel 14.
  • the gripping robot 62 has already picked up a bumper 12 previously cleaned in the cleaning units 32 and 34 from the storage table 80b, which is associated with the painting unit 40 and the second cleaning unit 34.
  • this storage table 80b is not shown in Figs.
  • the rotary wall 50 is now rotated by 180 ° about its axis of rotation 52 by means of a drive unit not specifically shown and brought into its second working position so that its concave wall surface 58 and the rotary bottom 60 and the gripping robot 62 point to the treatment space 42, as shown in FIG can be seen.
  • the rotary wall 50 passes through an intermediate position shown in FIG.
  • the flexible rubber blades can rub against the walls of the treatment booth 42 at the edges of the wall part 54 of the rotary wall 50, without the risk of damaging these wall areas.
  • an envelope is designated H, which is formed by the outer contour of the rotary wall 50 in its rotation.
  • the bumper 12 carried by the gripping robot 62 is painted by activating the nozzle assembly 76 and moving the bumper 12 in front of the nozzles 76a, 76b by a corresponding sequence of movements of the gripper robot 62.
  • the overspray occurring during painting is, as described above, flowing from the treatment space 42 Cabin air taken and deposited in the course and collected.
  • the transfer robot 28 receives on the running rail 26 an already painted bumper 12 which rests on the storage table 80c present downstream of the painting module 40, so that this storage table 80c becomes free.
  • the rotary wall 50 is again rotated by 180 ° about its axis of rotation 52, so that it now assumes its first working position again.
  • the gripper robot 62 places the now painted bumper 12 on the storage table 80c, from where it can be picked up by the transfer robot 28 and fed to a next treatment unit 30, not shown in the figures.
  • the transfer robot 28 can convey bumpers 12 into or out of the working space of the transport robot into the work space assigned to a respective robot robot 62 of a particular treatment unit 30. If necessary, a shock Catcher 12 are also transferred directly from the Umsetzroboter 28 to a gripper robot 62 or vice versa of a gripping robot 62 to the Umsetzroboter 28 without the bumper 12 for this purpose is temporarily stored on a storage table 80.

Abstract

Eine Behandlungseinheit (30) zur Oberflächenbehandlung, ins besondere zum Lackieren, von Gegenständen, insbesondere von Karosserieteilen, umfasst wenigstens eine Behandlungskabine (38), die einen Behandlungsraum (42) vorgibt. Mittels einer Fördereinrichtung (22) können die Gegenstände (12) in den Behandlungsraum (42) hinein und wieder aus diesem heraus ge fördert werden. Die Fördereinrichtung (22) umfasst ein Drehelement (50) mit einer ersten und einer zweiten Fläche (56, 58), die derart angeordnet sind, dass abhängig von der Stellung des Drehelements (50) die erste oder die zweite Fläche (56, 58) den Behandlungsraum (42) zumindest bereichsweise begrenzt. Das Drehelement (50) trägt an einer Fläche (58) einen Förderroboter (62), insbesondere einen mehrachsigen Förderroboter, mittels welchem wenigstens ein Gegenstand (12) aufnehmbar und abgebbar ist. Außerdem ist eine Anlage (10) zur Oberflächenbehandlung von Gegenständen (12) mit wenigstens einer solchen Behandlungseinheit (30) angegeben.

Description

Behandlungseinheit und Anlage zur Oberflächenbehandlung von Gegenständen
Die Erfindung betrifft eine Behandlungseinheit zur Oberflächenbehandlung, insbesondere zum Lackieren, von Gegenständen, insbesondere von Karosserieteilen, mit a) wenigstens einer Behandlungskabine, die einen Behandlungsraum vorgibt; b) einer Fördereinrichtung, mittels welcher die Gegenstände in den Behandlungsraum hinein und wieder aus diesem heraus förderbar sind, wobei c) die Fördereinrichtung ein Drehelement mit einer ersten und einer zweiten Fläche umfasst, die derart angeordnet sind, dass abhängig von der Stellung des Drehelements di erste oder die zweite Fläche den Behandlungsraum zumindest bereichsweise begrenzt.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Anlage zur Oberflächen behandlung, insbesondere zum Lackieren, von Gegenständen, insbesondere von Karosserieteilen.
Eine Behandlungseinheit der obigen Art in Form einer
Lackiereinheit ist in einer deutschen Patentanmeldung beschrieben, die von der Anmelderin unter dem Aktenzeichen DE 10 2009 060 649.1 beim Deutschen Patent- und Markenamt eingereicht wurde. Dort sind an den Flächen des Drehelements stationäre Halterungen für zu lackierende Gegenstände vorge sehen, wobei ein verfahrbarer mehrachsiger Applxkationsrobo ter im Behandlungsraum angeordnet ist, der eine Applikati- onseinrichtung relativ gegenüber dem unbeweglichen Gegenstand führt.
Es kann jedoch Fälle geben, in denen ein besonders gutes Behandlungsergebnis nur dann erreicht werden kann, wenn mehrere Relativlagen zwischen dem zu behandelnden Gegenstand und einer Behandlungseinrichtung während der Behandlung durchlaufen werden könnten. Zum Beispiel sind bei einem von einer stationären Halterung getragenen Gegenstand gegebenenfalls Bereiche für den Applikationsroboter schlecht zugänglich, die auf der vom Applikationsroboter gegenüberliegenden Seite des Gegenstands liegen. Eine gute Erreichbarkeit aller Oberflächenbereiche des Gegenstands ist besonders auch bei Einrichtungen zum Reinigen des Gegenstandes wichtig.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Behandlungseinheit und eine Anlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher der zu behandelnde Gegenstand in dem Behandlungsraum möglichst viele Relativlagen bezogen auf eine Behandlungseinrichtung einnehmen kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Behandlungseinheit der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass d) das Drehelement an einer Fläche einen Förderroboter, insbesondere einen mehrachsigen Förderroboter, trägt, mittels welchem wenigstens ein Gegenstand aufnehmbar und abgebbar ist.
Erfindungsgemäß wird somit ein beweglicher Roboterarm als Halterung für den Gegenstand verwendet, so dass dessen Lage und Ausrichtung im Inneren des Behandlungsraumes flexibel verändert werden kann.
Baulich günstig ist es, wenn das Drehelement eine dem Be- handlungsraum zugeordnete Drehwand mit einer ersten Wandfläche und einer dieser gegenüberliegenden zweiten Wandfläche ist .
Wenn die Drehachse des Drehelements vertikal verläuft, können die bei der Drehung auftretenden Kräfte gut gehandhabt werden .
Im Hinblick auf die Anlage zur Oberflächenbehandlung wird die oben genannte Aufgabe durch wenigstens eine solche Behandlungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3 gelöst.
Wenn die Anlage mehrere solche Behandlungseinheiten umfasst, ist es günstig, wenn Transportmittel vorgesehen sind, durch welche Gegenstände in den Arbeitsraum des Förderroboters hinein oder aus dem Arbeitsraum des Förderroboters heraus förderbar sind. So können die Gegenstände von einer Behandlungseinheit an eine nächste Behandlungseinheit weitergegeben werden. Als Arbeitsraum des Förderroboters ist ein auf die Position des Förderroboters bezogenes und diesen umgebendes Raumvolumen zu verstehen, welches von dem Förderroboter zugänglich ist.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Transportmittel wenigstens einen Umsetzroboter für Gegenstände umfassen, der mit wenigstens einer im Arbeitsraum des Förderroboters angeordneten Lagerstruktur zusammenarbeitet. Auf einer solchen Lagerstruktur kann der Gegenstand zwischengelagert werden und von dort von dem Umsetzroboter aufgenommen und weitergegeben werden.
Eine hohe Transportflexibilität wird erzielt, wenn der Umsetzroboter verfahrbar ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Eingangsbereichs einer Anlage zur Oberflächenbehandlung von Karosserieteilen mit mehreren Behandlungseinheiten, die jeweils eine Behandlungskabine mit einer Drehwand umfassen, die einen Förderroboter trägt;
Figur 2 eine Ansicht von oben auf eine Lackierkabine von
Figur 1, wobei eine Behandlungskabine horizontal geschnitten ist, so dass eine Behandlungseinrichtung in Form einer Spritzdüsenanordnung zu erkennen ist, und die Drehwand eine erste Arbeitsstellung einnimmt ;
Figur 3 eine der Figur 2 entsprechende Ansicht der Lackier-' kabine, wobei die Drehwand eine gegenüber der ersten Arbeitsstellung verdrehte Zwischenstellung einnimmt ;
Figur 4 eine den Figuren 2 und 3 entsprechende Ansicht der
Lackierkabine, wobei die Drehwand eine zweite Arbeitsstellung einnimmt;
Figur 5 eine der Figur 3 entsprechende Ansicht einer abgewandelten Lackiereinheit, welche als Behandlungseinrichtung anstelle der Spritzdüsenanordnung einen Applikationsroboter umfasst.
In Figur 1 ist mit 10 insgesamt eine Behandlungsanlage zur Oberflächenbehandlung von Gegenständen 12 gezeigt, welche beim vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielhaft als Karosserieteile in Form von Stoßfängern für Kraftfahrzeuge dargestellt sind. Mit der Behandlungsanlage 10 können auch andere Gegenstände als Karosserieteile behandelt werden, beispielsweise auch so unterschiedliche Gegenstände wie Weißwaren, Golfbälle, Radioblenden, Fahrzeugräder oder dergleichen.
Die Behandlungsanlage 10 umfasst einen Fördertunnel 14, welcher sich zwischen einer Eingangsschleuse 16 und einer Ausgangsschleuse erstreckt, wobei letztere beim in Figur 1 gezeigten Teilabschnitt 18 der Behandlungsanlage 10 nicht zu erkennen ist. Durch die Eingangsschleuse 16 und die Ausgangsschleuse wird die die Behandlungsanlage 10 umgebende Außenatmosphäre von der Tunnelatmosphäre getrennt.
Der Fördertunnel 14 ist bereichsweise durch ein Tunnelgehäu- se 20 begrenzt. Das Tunnelgehäuse 20 und die Eingangsschleu¬ se 16 sind in Figur 1 nur angedeutet und durchscheinend gezeigt, so dass im Fördertunnel 14 und in der Eingangsschleuse 16 befindliche Komponenten zu erkennen sind. In dem Fördertunnel 14 kann in bekannter Art und Weise eine Inertga- satmosphäre aufrechterhalten werden.
Die zu behandelnden Stoßfänger 12 werden mittels eines Fördersystems 22 durch die Behandlungsanlage 10 gefördert, wobei der Fördertunnel 14 eine entsprechende Förderstrecke vorgibt. Das Fördersystem 22 umfasst einen Zuführförderer
24, mittels welchem die zu behandelnden Stoßfänger 12 in die Eingangsschleuse 16 hinein, durch diese hindurch und nach Abschluss des Schleusenvorgangs weiter in den Fördertunnel 14 gefördert werden. Die zu behandelnden Stoßfänger 12 wer- den hierzu außerhalb des Fördertunnels 14 mittels einer nicht eigens gezeigten Fördertechnik auf den Zuführförderer 24 gesetzt.
In entsprechender Weise ist im Bereich der im Teilabschnitt 18 nicht zu erkennenden Ausgangsschleuse ein Abgabeförderer vorhanden, mittels welchem die behandelten Stoßfänger 12 in die Ausgangsschleuse hinein, durch diese hindurch und nach Abschluss des Schleusenvorgangs weiter aus dem Fördertunnel 14 heraus in die Umgebung gefördert werden. Die behandelten Stoßfänger 12 werden außerhalb der Behandlungsanlage 10 mittels einer ebenfalls nicht eigens gezeigten Fördertechnik von diesem Abgabeförderer entnommen und ihrer weiteren Bestimmung zugeführt.
Im Fördertunnel 14 erstreckt sich eine Laufschiene 26. Auf dieser laufen ein oder mehrere an und für sich bekannte mehrachsige Umsetzroboter 28, die in beide Richtungen verfahrbar sind und mittels welchen die Stoßfänger 12 gehandhabt werden können. In Figur 1 ist ein einziger solcher Umsetzroboter 28 zu erkennen.
Der Fördertunnel 14 ist zu einer Seite hin wenigstens bereichsweise offen und kommuniziert dort über weitgehend seine gesamte Länge mit mehreren Behandlungseinheiten 30, die über den Fördertunnel 14 zugänglich sind. Der Fördertunnel 14 wird somit insgesamt durch das Tunnelgehäuse 20 und die vorhandenen Behandlungseinheiten 30 begrenzt.
Im in Figur 1 zu erkennenden Teilabschnitt 18 der Behandlungsanlage 10 sind entlang des Fördertunnels 14 eine erste Reinigungseinheit 32 für eine Grundreinigung, eine zweite Reinigungseinheit 34 für eine C02-Reinigung oder ein Befläm- men der Stoßfänger 12 und eine Lackiereinheit 36 zum Auftragen eines Lacks, beispielsweise zum Auftragen eines ersten Basislacks, angeordnet.
Die Behandlungseinheiten 30 sind bis auf die verwendeten und in deren Inneren vorhandenen Behandlungseinrichtungen baugleich. Wie insbesondere in Figuren 1 am Beispiel der ersten Reinigungseinheit 32 und in den Figuren 2 bis 4 am Beispiel der Lackiereinheit 36 zu erkennen ist, umfasst jede Behand¬ lungseinheit 30 eine Behandlungskabine 38 und eine mit dieser kommunizierende Lufteinheit 40, über welche der Lufthaushalt der jeweiligen Behandlungseinheit 30 gesteuert wird. Bei funktionsgemäß verschiedenen Behandlungseinheiten 30 sind somit die jeweiligen Behandlungskabinen 38 zwar baugleich, aber unterschiedlich eingerichtet, so dass sie unterschiedliche Verwendungszwecke erfüllen.
Die Behandlungskabine 38 definiert einen Behandlungsraum 42, welcher auf drei Seiten von vertikalen Seitenwänden 44, 46 und einer senkrecht zu und zwischen diesen verlaufenden vertikalen Kabinenwand 48 begrenzt wird (siehe z.B. Figur 2). Der Kabinenwand 48 gegenüberliegend ist ein Drehelement in Form einer Drehwand 50 angeordnet, welche als Förderelement dient um eine vertikale Drehachse 52 verdrehbar gelagert ist .
Der Drehwand 50 sind eine erste und eine zweite Arbeitsstellung zugeordnet, worauf weiter unten nochmals eingegangen wird. In ihren Arbeitsstellungen begrenzt sie den Behandlungsraum 42 auf der der Kabinenwand 48 gegenüberliegenden Seite der Behandlungskabine 38 und trennt den Behandlungsraum 42 räumlich von dem Fördertunnel 14 ab.
Die Drehwand 50 umfasst einen in horizontaler Richtung gleichmäßig gekrümmten Wandteil 54 mit zueinander parallelen vertikalen Rändern und mit zueinander parallelen horizontalen, entsprechend gekrümmten Rändern. Der gekrümmte Wandteil 54 entspricht somit einem Wandabschnitt eines Kreiszylinders und hat eine erste, konvexe, d.h. nach außen gewölbte Wandfläche 56 und eine gegenüberliegende zweite, konkave, d.h. nach innen gewölbte Wandfläche 58. Die vertikalen und horizontalen Ränder des Wandteils 54 tragen jeweils eine flexible Dichtung in Form einer Gummilamelle, die nicht eigens ge- zeigt ist.
Die Drehwand 50 umfasst außerdem einen horizontalen Drehboden 60, welcher am unteren Ende des Wandteils 54 auf dessen konkaver Wandfläche 58 angebracht ist, so dass er beim Verdrehen der Drehwand 50 mit verdreht wird.
Auf dem Drehboden 60 ist als Förderroboter ein mehrachsiger Greifroboter 62 befestigt. Dieser Greifroboter 62 definiert einen ihn umgebenden Arbeitsraum, in welchem der Greifroboter 62 agieren kann und der durch die Reichweite des Greifroboters 62 und dessen jeweilige Position vorgegeben ist.
Wahlweise kann nun die konvexe Wandfläche 56 oder die konkave Wandfläche 58 mit dem Greifroboter 62 dem Behandlungsraum 42 zugewandt sein, während die jeweils andere Wandfläche 58 bzw. 56 zum Fördertunnel 14 weist. Diese beiden Orientierungen der Wandflächen 56, 58 definieren die oben angesprochene erste und zweite Arbeitsstellung der Drehwand 50. In der in Figur 2 gezeigten ersten Arbeitsstellung der Drehwand 50 ist der Greifroboter 62 somit dem Fördertunnel 14 zugewandt und begrenzt deren erste Wandfläche 56 bereichsweise den Behandlungsraum 42. In der in Figur 4 gezeigten zweiten Arbeitsstellung der Drehwand 50 befindet sich der Greifroboter 62 somit im Behandlungsraum 42, welcher dann bereichsweise von der zweiten Wandfläche 58 begrenzt ist.
Der Behandlungsraum 42 weist oben eine horizontale Kabinendecke auf, welche als untere Begrenzung eines Luftzuführrau- mes 64 ausgebildet ist, was wiederum anhand Figur 1 zu erkennen ist.
Nach unten ist der Behandlungsraum 42 offen und führt zu einem Strömungsbereich 66, über den der Behandlungsraum 42 mit einem ersten Funktionsbereich 68 der Lufteinheit 40 in Ver- bindung steht. Dies ist in Figur 1 bei der ersten Reinigungseinheit 32 gut zu erkennen. Dort ist auch zu sehen, dass dem ersten Funktionsbereich 68 in Richtung nach oben ein zweiter Funktionsbereich 70 folgt, in den die Kabinenluft nach Durchströmen des ersten Funktionsbereichs 68 gelangt. Von dort strömt die Kabinenluft in einen Strömungskanal 72. Der Strömungskanal 72 ist einerseits mit dem Luftzuführraum 64 oberhalb des Behandlungsraumes 42 verbunden und weist andererseits einen Anschlussflansch 74 auf, über welchen der Strömungskanal 72 - und damit insgesamt der Strömungsweg der Kabinenluft - mit einem nicht eigens gezeigten Abluftkanal einer ebenfalls nicht eigens gezeigten zentralen Luftanlage der Behandlungsanlage 10 verbunden ist. Der Anschlussflansch 74 ist in den Figuren 2 bis 5 nicht gezeigt.
Abhängig von der Funktion jeder Behandlungseinheit 30 können in den Funktionsbereichen 68 und 70 Komponenten zur Aufbereitung der Kabinenluft angeordnet sein.
Im Falle der Lackiereinheit 36 ist im ersten Funktionsbereich 68 beispielsweise eine elektrostatisch arbeitende Abscheideeinheit angeordnet. Der zweite Funktionsbereich 70 dient als Konditionierungsbereich für gereinigte Kabinenluft .
Wie oben erwähnt, sind in dem Behandlungsraum 42 ebenfalls abhängig von der Funktion jeder Behandlungseinheit 30 unterschiedliche Behandlungseinrichtungen angeordnet.
Im Falle der Lackiereinheit 36 ist als Behandlungseinheit z.B. eine Applikationseinheit in Form einer stationären Düsenanordnung 76 für Lack an der Kabinenwand 48 angebracht, welche zwei Spitzdüsen 76a, 76b umfasst, die in Richtung auf die gegenüberliegende Drehwand 50 weisen. Gegebenenfalls können die Spritzdüsen 76a, 76b auch beweglich gelagert und ihre Abgaberichtung einstellbar sein.
Bei der Lackiereinheit 36 strömt Luft, die aus dem Luftzuführraum 64 kommt, durch den Behandlungsraum 42 nach unten zum Strömungsbereich 66 und nimmt dabei während des Lackierens entstehenden Lack-Overspray auf. Der Strömungsbereich 66 leitet die dann mit Overspraypartikeln beladene Kabinenluft derart zu dem ersten Funktionsbereich 68 mit dem oben erwähnten Elektroabscheider, dass sie diesen in einer Richtung von unten nach oben durchströmt. Die hiernach von
Overspraypartikeln befreite Kabinenluft gelangt dann in den oberhalb des ersten Funktionsbereichs 68 angeordneten zweiten Funktionsbereich 70 der Lufteinheit 40, wo sie in an und für sich bekannter Art und Weise wieder auf die richtige Temperatur und Luftfeuchtigkeit gebracht wird. Von dort wird die gereinigte Kabinenluft wieder dem Luftzuführ'raum 64 oberhalb des Behandlungsraumes 42 zugeleitet, wo sie gegebenenfalls mit unverbrauchter Frischluft gemischt werden kann. Hierzu ist der Luftzuführraum 64 über den Anschlussflansch 74 mit einer Frischluftquelle der zentralen Luftanlage verbunden .
Bei der in Figur 5 gezeigten Abwandlung der Lackiereinheit 36 ist im Behandlungsraum 42 als Behandlungseinheit anstelle der Düsenanordnung 76 ein stationärer mehrachsiger Applikationsroboter 78 angeordnet, wie er an und für sich bekannt ist.
Wie in Figur 1 zu erkennen ist, sind in dem Bereich zwischen der Laufschiene 26 mit dem Umsetzroboter 28 und den Behandlungseinheiten 30 entlang der Laufschiene 26 Lagertische 80 angeordnet, auf denen jeweils ein zu behandelnder Stoßfänger 12 zwischengelagert werden kann. Repräsentativ für alle Behandlungseinheiten 30 ist die zweite Reinigungseinheit 34 zur Rechten und Linken von den zwei Lagertischen 80a, 80b flankiert, so dass jeder dieser beiden Lagertische 80a, 80b von dem Greifroboter 62 der zweiten Reinigungseinheit 34 erreicht werden kann, wenn die Drehwand 50 ihre erste Arbeitsstellung einnimmt. Somit sind die Lagertische 80 bzw. deren Lagerfläche im oben angesprochenen Arbeitsbereich des jeweils zugehörigen Greifroboters 62 einer bestimmten Behandlungseinheit 30 angeordnet.
In den Figuren 2 bis 5 ist der Lagertisch 80b nicht gezeigt, wogegen ein der Lackiereinheit 36 zugeordneter weiterer Lagertisch 80c zu erkennen ist, der seinerseits in Figur 1 nicht dargestellt ist.
Da der Greifroboter 62 der ersten Reinigungseinheit 32 bereits mit dem Zuführförderer 24 zusammenarbeitet, ist diesem nur der Lagertisch 80a zugeordnet. In entsprechender Weise ist auch der letzten entlang der Förderstrecke angeordneten Behandlungseinheit 30 - in der Regel ist diese eine Trocknereinheit - nur ein Lagertisch 80 zugeordnet, da diese letzte Behandlungseinheit 30 auch mit dem oben erwähnten Abgabeförderer zusammenarbeitet.
Die Behandlungseinheiten 30 können einerseits fest installiert sein. Andererseits können die Behandlungseinheiten 30 jeweils als modulare Einheiten ausgebildet, als solche bewegbar und lösbar in ihrer in Figuren 1 gezeigten Betriebsposition bezogen auf den Fördertunnel 14 bzw. die durch diesen vorgegebene Förderstrecke angeordnet und fixiert sein. Hierzu können die einzelnen Behandlungseinheiten 30 beispielsweise auf neben dem Fördertunnel 30 und senkrecht dazu verlaufenden Schienen verfahrbar angeordnet sein. Im Falle von modulartigen Behandlungseinheiten 30 umfassen diese standardisierte Anschlusseinheiten mit allen zum einwand¬ freien Betrieb einer Behandlungseinheit 30 erforderlichen Anschlüssen wie elektrischen Anschlüssen, einem oder mehre- ren Anschlüssen für Zuluft, einem oder mehreren Anschlüssen für die Lackzufuhr, einem oder mehreren Anschlüssen für eine Reinigungsmittelzufuhr und dergleichen.
Die Anzahl und Anordnung einzelner und funktionsmäßig unterschiedlicher Behandlungseinheiten 30 kann dann im Rahmen der zur Verfügung stehenden Schienen frei an die zur Behandlung eines bestimmten Behandlungsguts notwendigen aufeinander folgenden Behandlungsschritte angepasst werden. Gegebenenfalls werden die Behandlungseinheiten 30 noch durch Abdunsteinheiten ergänzt, in denen behandelte Gegenstände, hier die Stoßfänger 12, zum Abdunsten vorübergehend zwischengelagert werden können. Auch solche Abdunsteinheiten können fest installiert oder in entsprechender Weise als mo- dulare Einheiten ausgebildet sein.
Wenn dann die Anordnung der Behandlungseinheiten 30 oder solcher Abdunsteinheiten geändert werden muss oder eine vorhandene Behandlungseinheit 30 gegen eine funktionsmäßig andere Behandlungseinheit - beispielsweise eine Reinigungseinheit gegen eine Lackiereinheit - ausgetauscht werden soll, wird die auszuwechselnde Einheit gelöst und auf den zugehörigen Schienen von dem Fördertunnel 14 weg gefahren.
Alternativ kann auch eine Transporttechnik vorhanden sein, mittels welcher eine auszutauschende Behandlungseinheit 30 oder Abdunsteinheit von den zugehörigen Schienen abgehoben und abtransportiert und eine Austauscheinheit auf die Ziel- Schienen aufgesetzt werden kann.
Die Funktionsweise einer Behandlungseinheit 30 wird nun am Beispiel der in den Figuren 2 bis 4 gezeigten Lackiereinheit 36 erläutert..
Während des gesamten Behandlungsvorgangs innerhalb der Be- handlungsanlage 10 ruhen die Stoßfänger 12 auf nicht eigens gezeigten Warenträgern, welche von den Greifrobotern 62 und den Umsetzrobotern 28 gehandhabt werden können.
Als Ausgangssituation der Lackiereinheit 36 sei angenommen, dass die Drehwand 50 ihre in Figur 2 gezeigte erste Arbeitsstellung einnimmt, in welcher der Greifroboter 62 zum Fördertunnel 14 weist. Der Greifroboter 62 hat bereits einen zuvor in den Reinigungseinheiten 32 und 34 gereinigten Stoßfänger 12 von dem Lagertisch 80b aufgenommen, welcher der Lackiereinheit 40 und der zweiten Reinigungseinheit 34 zugeordnet ist. Wie oben erwähnt, ist dieser Lagertisch 80b in den Figuren 2 bis 4 nicht gezeigt.
Die Drehwand 50 wird nun mittels einer nicht eigens gezeigten Antriebseinheit um 180° um ihre Drehachse 52 gedreht und in ihre zweite Arbeitsstellung gebracht, so dass ihre konkave Wandfläche 58 und der Drehboden 60 sowie der Greifroboter 62 zum Behandlungsraum 42 weisen, wie es in Figur 4 zu erkennen ist. Bei der Drehbewegung durchläuft die Drehwand 50 eine in Figur 3 gezeigte Zwischenstellung. Bei dem Drehvorgang können die flexiblen Gummilamellen an den Rändern des Wandteils 54 der Drehwand 50 an Wandbereichen der Behandlungskabine 42 entlang reiben, ohne dass die Gefahr einer Beschädigung dieser Wandbereiche besteht. In Figur 3 ist eine Hüllkurve mit H bezeichnet, die durch die Außenkontur der Drehwand 50 bei deren Verdrehung gebildet wird.
Nun wird der von dem Greifroboter 62 getragene Stoßfänger 12 lackiert, indem die Düsenanordnung 76 aktiviert wird und der Stoßfänger 12 durch eine entsprechende Bewegungsabfolge des Greifroboters 62 vor den Düsen 76a, 76b bewegt wird.
Der beim Lackieren anfallende Overspray wird wie oben beschrieben von der durch den Behandlungsraum 42 strömenden Kabinenluft aufgenommen und im weiteren Verlauf abgeschieden und gesammelt.
Während des Lackiervorgangs nimmt der Umsetzroboter 28 auf der Laufschiene 26 einen bereits lackierten Stoßfänger 12 auf, der auf dem stromab des Lackiermoduls 40 vorhandenen Lagertisch 80c ruht, so dass dieser Lagertisch 80c frei wird .
Wenn der Stoßfänger 12 im Behandlungsraum 42 der Lackiereinheit 36 vollständig lackiert worden ist, wird die Drehwand 50 erneut um 180° um ihre Drehachse 52 verdreht, so dass sie nun wieder ihre erste Arbeitstellung einnimmt.
Der Greifroboter 62 legt den nun lackierten Stoßfänger 12 auf dem Lagertisch 80c ab, von wo er von dem Umsetzroboter 28 aufgenommen und einer nächsten, in den Figuren nicht gezeigten Behandlungseinheit 30 zugeführt werden kann.
Bei der abgewandelten Lackiereinheit 36 gemäß Figur 5 er¬ folgt der Lackiervorgang sinngemäß entsprechend mit dem einzigen Unterschied, dass der Applikationsroboter 78 im Behandlungsraum 42 beweglich ist und der Lackauftrag mittels einer aufeinander abgestimmten Bewegung sowohl des Greifroboters 62 als auch des Applikationsroboters 78 erfolgt. Bei Verwendung des Applikationsroboters 78 können gegebenenfalls auch komplizierter aufgebauter Bauteile mit abgeschatteten Bereichen und/oder komplexen Hinterschneidungen effektiver beschichtet werden, als es mit der Düsenanordnung 76 möglich wäre .
Der Umsetzroboter 28 kann Stoßfänger 12 in den jeweils einem Greifroboter 62 einer bestimmten Behandlungseinheit 30 zugeordneten Arbeitsraum hinein oder aus dem Arbeitsraum des Förderroboters heraus fördern. Gegebenenfalls kann ein Stoß- fänger 12 auch unmittelbar von dem Umsetzroboter 28 an einen Greifroboter 62 oder umgekehrt von einem Greifroboter 62 an den Umsetzroboter 28 übergeben werden, ohne dass der Stoßfänger 12 hierzu zunächst auf einem Lagertisch 80 zwischen- gelagert wird.

Claims

Patentansprüche
Behandlungseinheit zur Oberflächenbehandlung, insbesondere zum Lackieren, von Gegenständen, insbesondere von Karosserieteilen, mit a) wenigstens einer Behandlungskabine (38), die einen Behandlungsraum (42) vorgibt; b) einer Fördereinrichtung (22) , mittels welcher die Gegenstände (12) in den Behandlungsraum (42) hinein und wieder aus diesem heraus förderbar sind, wobei c) die Fördereinrichtung (22) ein Drehelement (50) mit einer ersten und einer zweiten Fläche (56, 58) um- fasst, die derart angeordnet sind, dass abhängig von der Stellung des Drehelements (50) die erste oder die zweite Fläche (56, 58) den Behandlungsraum (42) zumindest bereichsweise begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass d) das Drehelement (50) an einer Fläche (58) einen Förderroboter (62), insbesondere einen mehrachsigen Förderroboter, trägt, mittels welchem wenigstens ein Gegenstand (12) aufnehmbar und abgebbar ist.
Behandlungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement (50) eine dem Behandlungsraum (42) zugeordnete Drehwand (50) mit einer ersten Wandfläche (56) und einer dieser gegenüberliegenden zweiten Wandfläche (58) ist. Behandlungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (52) des Drehelements (50) vertikal verläuft.
Anlage zur Oberflächenbehandlung, insbesondere zum Lackieren, von Gegenständen, insbesondere von Karosserieteilen, gekennzeichnet durch wenigstens eine Behandlungseinheit (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 3.
Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Transportmittel (26, 28) vorgesehen sind, durch welche Gegenstände (12) in den Arbeitsraum des Förderroboters
(62) hinein oder aus dem Arbeitsraum des Förderroboters
(62) heraus förderbar sind.
Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportmittel (26, 28) wenigstens einen Umsetzroboter (28) für Gegenstände (12) umfassen, der mit wenigstens einer im Arbeitsraum des Förderroboters (62) angeordneten Lagerstruktur (80) zusammenarbeitet.
Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Umsetzroboter (28)) verfahrbar ist.
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