EP2714288A1 - Anlage zum beschichten, insbesondere zum lackieren, von gegenständen, insbesondere von fahrzeugkarosserien - Google Patents

Anlage zum beschichten, insbesondere zum lackieren, von gegenständen, insbesondere von fahrzeugkarosserien

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EP2714288A1
EP2714288A1 EP12728386.9A EP12728386A EP2714288A1 EP 2714288 A1 EP2714288 A1 EP 2714288A1 EP 12728386 A EP12728386 A EP 12728386A EP 2714288 A1 EP2714288 A1 EP 2714288A1
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EP
European Patent Office
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application unit
cleaning
nozzle
plant according
tank
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EP12728386.9A
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EP2714288B8 (de
Inventor
Thomas Albrecht
Frank Tietze
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Eisenmann SE
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Eisenmann SE
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Publication date
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    • B24C1/003—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods using material which dissolves or changes phase after the treatment, e.g. ice, CO2
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    • B24C3/08—Abrasive blasting machines or devices; Plants essentially adapted for abrasive blasting of travelling stock or travelling workpieces
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    • 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
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    • B05D3/04—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to gases
    • B05D3/0466—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to gases the gas being a non-reacting gas

Definitions

  • Plant for coating in particular for painting, objects, in particular vehicle bodies
  • the invention relates to a system for coating
  • vehicle bodies with a) a coating booth; b) a conveyor system, which to be coated
  • Coating booth is discharged and reflected to a lesser extent on inner surfaces of the coating booth, but preferably on the outer surfaces of the application units and the adjacent areas of the handling device, reflected. These external surfaces must be freed of precipitation at regular intervals. To facilitate this, is so far common in practice
  • CONFIRMATION COPY the outer surface of the application unit of the atomizer area up to its mounting location on the handling device, in a painting robot so for example to the wrist, provided with a protective film of, for example Vaseline. This must then be removed manually from time to time and disposed of together with the deposited paint.
  • Object of the present invention is to provide a system of the type mentioned, in which the cleaning of the application unit and adjacent areas with less effort on materials and manu eller work can be done largely automated.
  • the system comprises: e) at least one cleaning device comprising at least one nozzle from which C0 2 in for cleaning a suitable form, particularly as a C0 2 snow or in the form of pellets, exiting and the surfaces of the application unit to be cleaned and optionally adjacent areas of the handling device can be applied; f) a tank for storing C0 2 in liquid
  • a central supply unit which in turn Conveying means capable of removing C0 2 from the tank and providing it with a pressure suitable for onward transport
  • a manifold which is connected to the supply unit and to which at least one cleaning device is connected;
  • Nozzle and the application unit can be brought about, such that all surfaces of the application unit to be cleaned can be reached by the C0 2 leaving the nozzle.
  • the invention reduces the consumption of chemicals, which at the same time reduces disposal costs.
  • the mission of a protective film is eliminated, which on the one hand the eliminates the production stops caused by this and, on the other hand, no longer exposes the assigned worker to the atmosphere in the coating booth.
  • Cleaning with the help of C0 2 snow can also be carried out in sensitive places where the otherwise used cleaning agent can not be used.
  • the used for cleaning C0 2 may come from conventional sources, such as pressure bottles, which are connected to the supply system; Alternatively, the tank of the central supply unit can also be connected directly to a C0 2 recovery or supply system. Depending on the shape of the applied to the surfaces to be cleaned C0 2 , the tank for storage of liquid or solid C0 2 may be formed. Solid C0 2 can already be present in the tank in the form of pellets, which can be conveyed by means of a corresponding air flow through the manifold.
  • the loss of CO 2 is due to sublimation
  • the manifold When liquid C0 2 is used, the manifold preferably comprises a liquid C0 2 line and a nebulizing compressed air line and is connected to at least one two-component nozzle for generating O 2 snow.
  • the C0 2 ⁇ snow thus arises only when exiting the corresponding nozzle.
  • the nozzle of the cleaning device can be pivotably mounted on a holder, for which purpose a corresponding drive, motor or pneumatic, will generally be provided. In this way, a part of the required relative movement between the nozzle and the
  • the cleaning device preferably comprises a plurality of nozzles, from which the application unit can be acted upon from different angles.
  • the use of multiple nozzles reduces the amount of relative movement between nozzle and application unit required to clean all surface areas.
  • the collecting line is connected to at least one removal point, to which a manual cleaning device can be connected.
  • This manual cleaning device is exceptionally used when automatic cleaning of the application unit by the cleaning device is not sufficient or for cleaning other surfaces within the coating booth where precipitation has formed.
  • the cleaning device has an enclosure which has at least one opening through which the application unit can be inserted into the interior of the enclosure. In this way, the cleaning process is largely shielded from the other areas of the coating booth.
  • the cleaning device has a closed space in which the
  • Delivery end of the application unit for flushing the internal ren flow paths can be introduced with solvent through an opening.
  • the cleaning of the outer surface can take place substantially simultaneously with the cleaning of the inner flow paths of the application unit, so that the downtimes of the system can be further reduced.
  • Figure 1 shows schematically a section of the layout
  • FIG. This can be as a schematic layout of a part of a paint booth or as a horizontal section through the
  • Paint booth can be read below the ceiling.
  • the paint booth provided overall with the reference numeral 1 comprises two parallel side walls 2, which are closed in the region no longer represented by end faces, which in turn are in a known manner
  • Gates or locks for the objects to be painted 4 have.
  • the bottom of the spray booth 1 is essentially formed by a grate 3, while it is closed at the top, likewise in a conventional manner, by an air plenum, from which conditioned air can be conducted into the interior of the spray booth 1.
  • the objects to be painted 4 which are shown schematically in the drawing as rectangles and which may be in particular vehicle bodies or parts thereof, are guided by means of a conveyor system 5 in a continuous or intermittent movement through the interior of the painting booth 1, for example in Figure 1 from left to right.
  • a total of four articulated robot 6 are provided, of which two are arranged on one side of the path of movement of the objects 4, as well as two industrial robots 7, one of which is arranged on one side of the path of movement.
  • Both types of robot have in common that they have a movable robot arm 6a and 7a, at the end of each an application unit 8 and 9 is worn.
  • Each of these application units 8, 9 comprises the actual applicator, which may in particular be spray guns and / or high-rotation atomizers.
  • the cleaning stations 10, 11 have in common that they at least
  • All removal stations 10, 11, 12 are connected via branch lines, which are not provided with the reference numerals for clarity, with a manifold 13.
  • Central supply unit 14 has an area
  • auxiliary media such as compressed air and conveying air, as they are used to transport
  • CC> 2 especially in pellet form or for the production of
  • C0 2 snow is required, takes place in the area 14a of the central supply unit 14.
  • the latter also comprises a tank 14b, in which the used for cleaning C0 2 in the form of pellets or in liquid form is kept in stock.
  • pellets it is also possible to use a large, solid C0 2 block, from which smaller solid particles are then shredded as required for transport through lines of appropriate size.
  • the tank 14b is connected via a line 15 to an external C0 2 source in connection.
  • This may be a conventional pressure bottle or any other source of CO ". If gaseous C0 2 is supplied, of course, the necessary for liquefaction or solidification units and facilities must be present in the central supply unit 14.
  • the cleaning stations 10, 11 have an enclosure 16 which has such an opening that the application units 8, 9 can be introduced by the associated robots 6, 7 into the interior of the corresponding cleaning device 10, 11. This generally means an opening upwards and optionally also towards at least one side. Examples of this are described below.
  • the painting booth 1 described above operates as follows:
  • the normal painting process is carried out in the usual way:
  • the objects to be painted and prepared accordingly 4 are supplied from the left with the aid of the conveyor system 5 in Figure 1 and get into the
  • Paint booth 1 from top to bottom, starting from the above-mentioned Heilplenum, and flows through the bottom of the spray booth 1 forming grate 3.
  • part of the overspray is reflected on the outside Chen the robot arms 6a, 7a and the application units 8, 9 down. From there they must be removed at certain intervals, depending on the degree of soiling. This happens now in the following way:
  • the tank 14b of the central supply unit 14 is filled via line 15 with liquid C0 2 .
  • the area 14a of the central supply unit 14 has filled the manifold 13 with the required liquid CC> 2 and atomizing compressed air.
  • the manifold 13 comprises separate
  • the application units 8, 9 are then removed again with the aid of the associated robot arms 6a, 7a from the housings. sache the cleaning stations 10, 11 moved out; remaining, not completely cleaned surfaces
  • the painting operation can be resumed immediately without the need for drying or other aftertreatment of the surface areas of application units 8, 9 or adjacent areas of the robot arms 6a, 7a which have been cleaned of paint.
  • FIG. 2 schematically shows a cleaning station 10 in vertical section. Shown is a portion of the cabin wall 2, a portion of the opposite wall of the. Housing 16, one attached to the cabin wall 2 by means of a holder 17 two-component nozzle 18 and one by means of a holder 19 on the
  • Housing wall 16 fastened two-component nozzle 20.
  • the two-component nozzles 18, 20 are supplied via supply hoses 21, 22, which are connected to the manifold 13, with liquid C0 2 and atomizing compressed air.
  • the two-component nozzles 18, 20 can be
  • the application unit 8 of an articulated robot 6 is introduced in FIG. 2 between the housing wall 16 and the cabin wall 2.
  • the two-component nozzles 18, 20 When cleaning the inserted region of the application unit 8 and, if appropriate, the adjacent region of the associated robot arm 6a, the two-component nozzles 18, 20 generate CO.sub.2 snow and thus act on the surfaces to be cleaned. In order to reach all surfaces, the two-component nozzles 18, 20 thereby about the above-mentioned axes 23, 24 pivots.
  • the two-component nozzles 18, 20 thereby about the above-mentioned axes 23, 24 pivots.
  • the application unit 8 are rotated about a vertical axis. After completion of these cleaning operations, the application unit 8 by means of the associated robot arm
  • Figure 3 shows, also in vertical section, a
  • FIG. 1 Variant of the cleaning station 10 of Figure 2. Corresponding parts are here designated by the same reference numerals as in Figure 2, but in addition 100.
  • the cabin wall 102 and the housing wall 116 can be seen.
  • a bottom wall 125 of the cleaning station 110 in which there is a discharge opening 126, is additionally shown.
  • a cleaning box 127 surrounding a substantially closed space is provided, which has an opening 128 which points obliquely upwards and inwards into the cleaning appliance 110 and is surrounded by a seal 129.
  • a two-component nozzle 120 is provided only on the housing wall 116, which is supplied via the hose 122 with liquid CO 2 and atomizing air.
  • the application unit 108 For cleaning, the application unit 108 with its foremost, the actual sputtering area 108 a end having in advance through the opening 128 in the
  • Application unit 108 are cleaned by means of the two-component nozzle 120 in the manner already described above, the inner flow paths of the application unit 108 is cleaned by solvent which is sprayed via the sputtering area 128a into the interior of the box 127 and finally removed via the drain opening 126. In this way, the outer surfaces are cleaned simultaneously with the inner flow paths of the application unit 108.
  • FIG. 1 Another embodiment of a cleaning device 210 is shown in horizontal section in FIG. Parts that correspond to those of the cleaning device of Figure 2 are provided with the same reference numerals plus 200.
  • the housing 216 of the cleaning device 210 is attached to the cabin wall 202. This is open at the top and additionally has an opening 230 in one of the side walls.
  • a two-component nozzle 218, 220, 231 is fastened to the cabin wall 202 as well as to those side walls of the housing 216 which have no opening.
  • the nozzles 218, 220, 231 in each case enclose an angle of 120 °.
  • the applicator 208 of an articulated robot is from above and / or through the opening 230 of the housing 216 in its interior to the position shown in Figure 4 in the middle between the Zerstäubungs Kunststoffen the
  • Two-component nozzles 218, 220, 231 introduced. There, the application unit 208 can be acted upon from three sides with C0 2 ⁇ snow. Under favorable circumstances, in this way all surface areas of the
  • Application unit 208 can be achieved without this would have to be additionally rotated.
  • the cabin wall 302, the housing 316 and its opening 230 are similar to the corresponding components in the embodiment of Figure 4 and therefore need not be described again.
  • the main difference between the embodiments of Figures 5 and 4 is that in the embodiment of Figure 5, all three two-component nozzles 318, 320 and 331 are fixed to the cabin wall 302. In this construction, it will generally be necessary to turn the application unit 308 to be cleaned during the cleaning process so that all surface areas of C0 2 ⁇ snow are reached.

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Abstract

Es wird eine Anlage zum Beschichten von Gegenständen (4) beschrieben, die in bekannter Weise eine Beschichtungskabine (1), ein Fördersystem (5), welches die zu beschichtenden Gegenstände (4) durch die Beschichtungskabine (2) führt, sowie mindestens eine Applikationseinheit (8, 9) aufweist, die von einem Handhabungsgerät (6, 7) getragen und geführt wird. Eine zentrale Versorgungseinheit (14) umfasst einen Tank (14b) zur Bevorratung von CO2 in flüssiger oder fester Form sowie Fördermittel, welche in der Lage sind, CO2 aus dem Tank (14b) zu entnehmen und mit geeignetem Druck einer Sammelleitung (13) zuzuführen. Diese Sammelleitung (13) ist mit mindestens einem Reinigungsgerät (10, 11) verbunden, das seinerseits mindestens eine Düse zur Abgabe von CO2 in zu Reinigungszwecken geeigneter Form aufweist. Programmgesteuert wird eine Relativbewegung zwischen der Düse und der Applikationseinheit (8, 9) herbeigeführt, derart, dass alle zu reinigenden Flächen der Applikationseinheit (8, 9) von CO2 erreicht werden können. Auf diese Weise ist eine vollständige Automatisierung der Reinigung der äußeren Flächen der Applikationseinheit (8, 9) sowie gegebenenfalls benachbarter Bereiche des Handhabungsgeräts (6, 7) möglich.

Description

Anlage zum Beschichten, insbesondere zum Lackieren, von Gegenständen, insbesondere von Fahrzeugkarosserien
Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Beschichten,
insbesondere Lackieren, von Gegenständen, insbesonde
von Fahrzeugkarosserien, mit a) einer Beschichtungskabine; b) einem Fördersystem, welches die zu beschichtenden
Gegenstände durch die Beschichtungskabine führt; c) mindestens einer Applikationseinheit für das Be- schicht ngsmedium; d) mindestens einem Handhabungsgerät, insbesondere
Roboter, das die Applikationseinheit trägt und führt
Beim automatischen Beschichten von Gegenständen, insbesondere beim Lackieren von Fahrzeugkarosserien, gelangt nicht das gesamte aus den Applikationseinheiten austreten- de Beschichtungsmedium auf den zu beschichtenden Gegenstand. Vielmehr entsteht sogenannter "Overspray", der zum größeren Teil mit Hilfe eines Luftstromes aus der
Beschichtungskabine ausgetragen wird und sich zu einem kleineren Teil auf inneren Flächen der Beschichtungskabine, bevorzugt aber auf den Außenflächen der Applikationseinheiten und den benachbarten Bereichen des Handhabungsgeräts, niederschlägt . Diese Außenflächen müssen in regelmäßigen Abständen von den Niederschlägen befreit werden. Um dies zu erleichtern, wird bisher in der Praxis häufig
BESTÄTIGUNGSKOPIE die Außenfläche der Applikationseinheit von dem Zerstäuberbereich bis hin zu ihrem Befestigungsort an dem Handhabungsgerät, bei einem Lackierroboter also zum Beispiel zum Handgelenk, mit einem Schutzfilm aus beispielsweise Vaseline versehen. Dieser muss dann von Zeit zu Zeit manuell entfernt und zusammen mit dem niedergeschlagenen Lack entsorgt werden.
Bekannt ist in anderen Gebieten der Technik, Flächen mit Hilfe von C02 zu reinigen. Dies hat den Vorteil, dass die abgereinigten Flächen nicht zusätzlich getrocknet werden müssen, da das zum Trocknen eingesetzte CC>2 durch Sublimation direkt in die Gasform übergeht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher die Reinigung der Applikationseinheit und benachbarter Bereiche mit geringerem Aufwand an Materialien und manu eller Arbeit weitestgehend automatisiert erfolgen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Anlage umfasst: e) mindestens ein Reinigungsgerät, das mindestens eine Düse aufweist, aus welcher C02 in zu Reinigungszwecken geeigneter Form, inbesondere als C02 -Schnee oder in der Form von Pellets, austreten und auf die zu reinigenden Flächen der Applikationseinheit und gegebenenfalls benachbarte Bereiche des Handhabungsgeräts aufgebracht werden kann; f) einen Tank zur Bevorratung von C02 in flüssiger
oder fester Form; g) eine zentrale Versorgungseinheit, die ihrerseits Fördermittel aufweist, welche in der Lage sind, C02 aus dem Tank zu entnehmen und mit einem zur Weiterbeförderung geeigneten Druck bereitzustellen; eine Sammelleitung, welche mit der Versorgungseinheit verbunden ist und an die mindestens ein Reinigungsgerät angeschlossen ist; wobei i) programmgesteuert eine Relativbewegung zwischen der
Düse und der Applikationseinheit herbeigeführt werden kann, derart, dass alle zu reinigenden Flächen der Applikationseinheit von dem aus der Düse austretenden C02 erreicht werden können.
Mit der vorliegenden Erfindung kann die Reinigung der
Außenflächen der Applikationseinheit in ähnlicher Weise voll automatisiert werden, wie dies bisher schon für die Reinigung der inneren Strömungswege der Applikations- einrichtung mit Lösemittel möglich ist. So lässt sich die Gesamtreinigung der Applikationseinheiten in der Beschich- tungskabine in sehr viel kürzerer Zeit ohne Einsatz von Werkern durchführen; ein Betreten der Beschichtungskabine ist im Allgemeinen nicht mehr erforderlich. Die erforderlichen Bewegungen von Applikationseinheit und/oder Düse werden dabei im Zusammenspiel zwischen der zentralen
Anlagensteuerung und ggfs. den den Handhabungsgeräten und/ oder den Reinigungsgeräten zugeordneten individuellen
Steuerungen bewirkt.
Verglichen mit dem Einsatz von Schutzfilmen wird durch die Erfindung der Verbrauch an Chemikalien reduziert, wodurch gleichzeitig die Entsorgungskosten sinken. Der Auftrag eines Schutzfilmes entfällt, was zum einen die dadurch verursachten Produktionsstops beseitigt und zum anderen den hiermit beauftragten Werker nicht mehr der Atmosphäre in der Beschichtungskabine aussetzt. Die
Reinigung mit Hilfe von C02 -Schnee kann auch an empfind- liehen Stellen, wo das sonst verwendete Reinigungsmittel nicht eingesetzt werden kann, erfolgen.
Das zur Reinigung eingesetzte C02 kann aus herkömmlichen Quellen, beispielsweise aus Druckflaschen, stammen, die mit der Versorgungsanlage verbunden sind; alternativ kann der Tank der zentralen Versorgungseinheit auch direkt mit einer C02 -Rückgewinnungs- oder Versorgungsanlage verbunden sein. Je nach der Form des auf die zu reinigenden Flächen aufzubringenden C02 kann der Tank zur Aufbewahrung von flüssigem oder von festem C02 ausgebildet sein. Festes C02 kann in dem Tank schon in Form von Pellets vorliegen, die mit Hilfe einer entsprechenden Luftströmung durch die Sammelleitung befördert werden können.
Alternativ ist es auch möglich, dass das feste C02
in Form eines Blocks vorliegt und dass eine Zerkleinerungseinrichtung vorgesehen ist, welche in der Lage ist, von dem Block kleine Teile abzuraspeln. Bei dieser Ausgestaltung ist der Verlust von C02 durch Sublimation
kleiner als bei der Bevorratung von Pellets.
Wird flüssiges C02 verwendet, so umfasst die Sammellei - tung vorzugsweise eine Leitung für flüssiges C02 und eine Leitung für Zerstäubungsdruckluft und ist mit mindestens einer Zweikomponenten-Düse zur Erzeugung von O^- Schnee verbunden. Der C02~ Schnee entsteht also erst beim Austritt aus der entsprechenden Düse. Die Düse des Reinigungsgeräts kann an einem Halter verschwenkbar befestigt sein, wozu im Allgemeinen ein entsprechender Antrieb, motorisch oder pneumatisch, vorgesehen sein wird. Auf diese Weise kann ein Teil der erfor- derlichen Relativbewegung zwischen der Düse und der
Applikationseinsheit durch Bewegung der Düse stattfinden.
Das Reinigungsgerät umfasst vorzugsweise mehrere Düsen, aus welchen die Applikationseinheit aus unterschiedlichen Winkeln beaufschlagt werden kann. Die Verwendung mehrerer Düsen reduziert das Ausmaß der Relativbewegung zwischen Düse und Applikationseinheit, die zur Reinigung aller Oberflächenbereiche erforderlich ist. Zweckmäßig ist ferner, wenn die Sammelleitung mit mindestens einer Entnahmestelle verbunden ist, an welcher ein manuelles Reinigungsgerät angeschlossen werden kann. Dieses manuelle Reinigungsgerät wird ausnahmsweise dann eingesetzt, wenn die automatische Reinigung der Applika- tionseinheit durch das Reinigungsgerät nicht ausreicht, oder zum Reinigen von anderen Flächen innerhalb der Be- schichtungskabine, an denen sich ein Niederschlag gebildet ha . Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Reinigungsgerät eine Einhausung auf, die mindestens eine Öffnung besitzt, durch welche die Applikationseinheit ins Innere der Einhausung eingeführt werden kann. Auf diese Weise ist der Reinigungsprozess weitge- hend abgeschirmt von den anderen Bereichen der Beschich- tungskabine .
Zweckmäßig ist schließlich, wenn das Reinigungsgerät einen abgeschlossenen Raum aufweist, in welchen das
Abgabeende der Applikationseinheit zur Spülung der inne- ren Strömungswege mit Lösemittel durch eine Öffnung eingeführt werden kann. Auf diese Weise kann das Abreinigen der äußeren Fläche im Wesentlichen gleichzeitig mit der Reinigung der inneren Strömungswege der Applika- tionseinheit stattfinden, so dass die Stillstandszeiten der Anlage weiter reduziert werden können.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen
Figur 1 schematisch einen Ausschnitt aus dem Layout
einer Lackierkabine;
Figuren 2 bis 5
schematisch im vertikalen bzw. horizontalen
Schnitt Reinigungsstationen, wie sie in der Lackierkabine der Figur 1 Verwendung finden können . Zunächst wird auf die Figur 1 Bezug genommen. Diese kann als schematisches Layout eines Teils einer Lackierkabine oder auch als horizontaler Schnitt durch die
Lackierkabine unterhalb von deren Decke gelesen werden. Die insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 versehene Lackier- kabine umfasst zwei parallele Seitenwände 2, die in dem nicht mehr dargestellten Bereich durch Stirnseiten verschlossen sind, die ihrerseits in bekannter Weise
Tore oder Schleusen für die zu lackierenden Gegenstände 4 aufweisen. Der Boden der Lackierkabine 1 wird im Wesent- liehen von einem Gitterrost 3 gebildet, während sie nach oben, ebenfalls in herkömmlicher Weise, durch ein Luftplenum abgeschlossen ist, aus welchem in den Innenraum der Lackierkabine 1 konditionierte Luft geleitet werden kann. Die zu lackierenden Gegenstände 4, die in der Zeichnung schematisch als Rechtecke dargestellt sind und bei denen es sich insbesondere um Fahrzeugkarosserien oder Teile hiervon handeln kann, werden mit Hilfe eines Fördersystemes 5 in einer kontinuierlichen oder intermittierenden Bewegung durch den Innenraum der Lackierkabine 1 geführt, beispielsweise in Figur 1 von links nach rechts. Die Art des
Fördersystems 5 ist im vorliegenden Zusammenhang ohne
Belang .
Beidseits des Bewegungsweges der Gegenstände 4 auf dem Fördersystem 5 sind Lackierroboter 6, 7 angeordnet.
Auch hier können unterschiedliche Bauweisen eingesetzt sein. Nur beispielhaft sind insgesamt vier Knickarmroboter 6 vorgesehen, von denen jeweils zwei auf einer Seite des Bewegungsweges der Gegenstände 4 angeordnet sind, sowie zwei Industrieroboter 7, von denen jeweils einer auf einer Seite des Bewegungsweges angeordnet ist. Beide Roboterarten haben gemeinsam, dass sie einen beweglichen Roboterarm 6a bzw. 7a besitzen, an deren Ende jeweils eine Applikationseinheit 8 bzw. 9 getragen ist. Jede dieser Applikationseinheiten 8, 9 umfasst den eigentlichen Applikator, bei dem es sich insbesondere um Sprühpistolen und/oder Hochrotationszerstäuber handeln kann.
Entlang der Seitenwände 2 der Lackierkabine 1 ist eine Mehrzahl von Reinigungsstationen 10, 11 vorgesehen,
die schematisch als Rechtecke gezeigt sind. Den Reinigungsstationen 10, 11 ist gemeinsam, dass sie mindestens
eine Düse enthalten, aus denen C02 in Form von festen
Pellets oder Schnee austreten kann. Einzelheiten über mögliche Bauweisen derartiger Reinigungsstationen 10,
11 werden weiter unten anhand der Figuren 2 bis 5 beschrie¬ ben. An der in Figur 1 oberen Seitenwand 2 der Lackierkabine 1 sind außer den Reinigungsstationen 10, 11 Entnahmestellen 12 zum Anschluss manueller Reinigungsgeräte vorgesehen, also von Reinigungsgeräten, deren Düsen anders als diejenige der Reinigungsstationen 10, 11 nicht von Robotern nach bestimmten Programmen automatisch sondern von Hand geführt werden.
Alle Entnahmestationen 10, 11, 12 sind über Zweigleitungen, die der Übersichtlichkeit halber nicht mit Bezugszeichen versehen sind, mit einer Sammelleitung 13 verbunden.
Diese führt zu einer zentralen Versorgungseinheit 14, .
die beim Ausführungsbeispiel der Figur 1 an die dort untere Seitenwand 2 von außen her angefügt ist. Die
zentrale Versorgungseinheit 14 besitzt einen Bereich
14a, in welchem alle zum Fördern von CO,, in Pellets
oder in flüssiger Form erforderlichen Aggregate, Pumpen und Ventile sowie zugehörige Steuerungen untergebracht sind. Auch die Bereitstellung von Hilfsmedien, beispielsweise Druck- und Förderluft, wie sie zum Transportieren von
CC>2 insbesondere in Pelletform bzw. zur Erzeugung von
C02-Schnee erforderlich sind, erfolgt in dem Bereich 14a der zentralen Versorgungseinheit 14. Letztere umfasst außerdem einen Tank 14b, in welchem das zur Reinigung eingesetzte C02 in Form von Pellets oder in flüssiger Form auf Vorrat gehalten wird. Statt Pellets kann auch ein großer fester C02 -Block eingesetzt werden, von dem dann kleinere feste Teilchen in zum Transport durch Leitungen geeigneter Größe nach Bedarf abgeraspelt werden .
Der Tank 14b steht über eine Leitung 15 mit einer externen C02 -Quelle in Verbindung. Dabei kann es sich um herkömm- liehe Druckflasche oder jede andere Quelle von CO„ handeln. Wenn gasförmiges C02 zugeführt wird, müssen in der zentralen Versorgungseinheit 14 selbstverständlich auch die zur Verflüssigung oder Verfestigung erforderlichen Aggregate und Einrichtungen vorhanden sein.
Die Reinigungsstationen 10, 11 besitzen eine Einhausung 16, die eine solche Öffnung aufweist, dass die Applikationseinheiten 8, 9 von den zugehörigen Robotern 6, 7 in den Innenraum des entsprechenden Reinigungsgerätes 10, 11 eingeführt werden kann. Dies bedeutet im Allgemeinen eine Öffnung nach oben und gegebenenfalls auch zu mindestens einer Seite hin. Beispiele hierfür werden weiter unten beschrieben. Die oben beschriebene Lackierkabine 1 arbeitet wie folgt:
Der normale Lackiervorgang läuft in üblicher Weise ab: Die zu lackierenden und entsprechend vorbereiteten Gegenstände 4 werden mit Hilfe des Fördersystems 5 in Figur 1 von links kommend zugeführt und geraten dabei in den
Bereich der von den Robotern 6, 7 geführten Applikationseinrichtungen 8 bzw. 9. Nach vorgegebenen Bewegungsprogrammen unter dem Kommando der Anlagensteuerung und der individuellen RoboterSteuerungen werden die Gegenstände 4 aus den Applikationseinheiten 8, 9 mit Lack besprüht. Wenn sie die Lackierkabine 1 in Figur 1 nach rechts verlassen, sind sie vollständig lackiert oder zumindest ist eine Lackierphase abgeschlossen. Der beim Lackiervorgang entstehende Overspray wird im Wesentlichen von dem Luftstrom mitgenommen, der die
Lackierkabine 1 von oben nach unten, ausgehend von dem oben schon erwähnten Luftplenum, und durch den den Boden der Lackierkabine 1 bildenden Gitterrost 3 strömt. Ein Teil des Oversprays schlägt sich jedoch auf den Außenflä- chen der Roboterarme 6a, 7a und der Applikationseinheiten 8, 9 nieder. Von dort müssen sie in bestimmten Abständen, je nach Verschmutzungsgrad, wieder entfernt werden. Dies geschieht nunmehr in folgender Weise:
Es sei angenommen, dass der Tank 14b der zentralen Versorgungseinheit 14 über die Leitung 15 mit flüssigem C02 gefüllt ist. Der Bereich 14a der zentralen Versorgungseinheit 14 hat die Sammelleitung 13 mit den erforderlichen flüssigen CC>2 und Zerstäubungsdruckluft gefüllt. In diesem Falle umfasst die Sammelleitung 13 getrennte
Einzelleitungen, die bis zur jeweiligen Entnahmestelle 10, 11, 12 führen. Flüssiges C02 bzw. Zerstäubungsdruckluft steht nunmehr an diesen Entnahmestationen 10, 11, 12 an. Zum Reinigen werden nunmehr die Applikationseinheiten 8, 9 und die diesen benachbarten Bereiche der Roboterarme 6a, 7a durch die oben schon erwähnten Öffnungen hindurch wieder programmgesteuert in die Einhausungen der Reinigungsstationen 10, 11 eingeführt.
Nunmehr werden die dortigen Ventile geöffnet, so dass flüssiges C02 und Zerstäubungsdruckluft in die entsprechenden Zweikomponenten-Düsen einströmen und dort CC^- Schnee bilden können. Mit diesem Schnee werden die Ober- flächenbereiche der Applikationseinheiten 8, 9 und der benachbarten Bereiche der Roboterarme 6a, 7a, soweit sie verschmutzt sind, beaufschlagt. Dabei können die Düsen, wie unten näher erläutert wird, motorisch erneut programmgesteuert verschwenkt werden, um alle zu reinigenden
Oberflächen zu erreichen. Die Verschmutzungen lösen sich dabei, wie dies an und für sich von C02 -Reinigungsverfahren bekannt ist .
Die Applikationseinheiten 8, 9 werden sodann mit Hilfe der zugehörigen Roboterarme 6a, 7a wieder aus den Einhau- sungen der Reinigungsstationen 10, 11 herausbewegt; verbleibende, nicht vollständig gereinigte Oberflächen
können mit Hilfe der manuellen Reinigungsgeräte IIa,
12 bei Bedarf nachgereinigt werden.
Sodann kann der Lackierbetrieb unverzüglich wieder aufgenommen werden, ohne dass es einer Trocknung oder sonstigen Nachbehandlung der von Lack gereinigten Oberflächenbereiche von Applikationseinheiten 8, 9 oder benachbarten Bereichen der Roboterarme 6a, 7a bedürfte.
In Figur 2 ist schematisch eine Reinigungsstation 10 im vertikalen Schnitt dargestellt. Gezeigt ist ein Abschnitt der Kabinenwand 2, ein Abschnitt der gegenüber- liegenden Wand der. Einhausung 16, eine an der Kabinenwand 2 mittels eines Halters 17 befestigte Zweikomponenten- Düse 18 sowie eine mittels einer Halterung 19 an der
Einhausungswand 16 befestigte Zweikomponenten-Düse 20.
Die Zweikomponenten-Düsen 18, 20 werden über Versorgungs- schlauche 21, 22, die mit der Sammelleitung 13 verbunden sind, mit flüssigem C02 und Zerstäubungsdruckluft versorgt. Die Zweikomponenten-Düsen 18, 20 lassen sich
um eine horizontale Achse 23 bzw. 24 motorisch oder
pneumatisch unter dem Einfluss der Anlagensteuerung
verschwenken.
Von oben her ist in Figur 2 zwischen die Einhausungswand 16 und die Kabinenwand 2 die Applikationseinheit 8 eines Knickarmroboters 6 eingeführt. Beim Reinigen des einge- führten Bereiches der Applikationseinheit 8 und gegebenenfalls des angrenzenden Bereiches des zugehörigen Roboterarmes 6a erzeugen die Zweikomponenten-Düsen 18, 20 CO^- Schnee und beaufschlagen damit die zu reinigenden Flächen. Um alle Flächen zu erreichen, werden die Zweikomponenten- Düsen 18, 20 dabei um die oben erwähnten Achsen 23, 24 verschwenkt. Gegebenenfalls kann auch zusätzlich
die Applikationseinheit 8 um eine vertikale Achse verdreht werden. Nach Abschluss dieser Reinigungsarbeiten wird die Applikationseinheit 8 mittels des zugehörigen Roboterarmes
6a wieder nach oben aus der Reinigungsstation 10 herausgezogen. Figur 3 zeigt, ebenfalls im vertikalen Schnitt, eine
Variante der Reinigungsstation 10 von Figur 2. Entsprechende Teile sind hier mit demselben Bezugszeichen wie in Figur 2, jedoch zuzüglich 100 gekennzeichnet. Zu erkennen sind die Kabinenwand 102 sowie die Einhausungswand 116. Dargestellt ist in diesem Ausführungsbeispiel zusätzlich eine Bodenwand 125 der Reinigungsstation 110, in der sich eine Ablassöffnung 126 befindet. Oberhalb der Ablassöffnung 126 ist ein einen im Wesentlichen geschlossenen Raum umgebender Reinigungskasten 127 vorgesehen, der eine schräg nach oben und innen in das Reinigungsgerät 110 weisende, von einer Dichtung 129 umgebene Öffnung 128 aufweist .
Bei dem in Figur 3 dargestellten Reinigungsgerät 110 ist nur an der Einhausungswand 116 eine Zweikomponenten- Düse 120 vorgesehen, die über den Schlauch 122 mit flüssigem C02 und Zerstäubungsluft versorgt wird.
Zum Reinigen wird die Applikationseinheit 108 mit ihrem vordersten, den eigentlichen Zerstäubungsbereich 108a aufweisenden Ende voraus durch die Öffnung 128 in den
Kasten 127 eingeführt. Während die Außenflächen der
Applikationseinheit 108 mittels der Zweikomponenten-Düse 120 in der oben schon geschilderten Weise gereinigt werden, werden die inneren Strömungswege der Applikationseinheit 108 durch Lösemittel gereinigt, das über den Zerstäubungsbereich 128a in den Innenraum des Kastens 127 ausgesprüht und letztendlich über die Ablassöffnung 126 entfernt wird. Auf diese Weise werden die äußeren Flächen gleichzeitig mit den inneren Strömungswegen der Applikationseinheit 108 gereinigt.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Reinigungsgerätes 210 ist im horizontalen Schnitt in Figur 4 dargestellt. Teile, die solchen des Reinigungsgerätes der Figur 2 entsprechen, sind mit demselben Bezugszeichen zuzüglich 200 versehen. An die Kabinenwand 202 ist die Einhausung 216 des Reinigungsgerätes 210 angesetzt. Diese ist nach oben hin offen und besitzt zusätzlich in einer der Seiten- wände eine Öffnung 230. An der Kabinenwand 202 sowie an denjenigen Seitenwände der Einhausung 216, die keine Öffnung besitzen, ist jeweils eine Zweikomponenten-Düse 218, 220, 231 befestigt. Die Düsen 218, 220, 231 schließen dabei jeweils einen Winkel von 120° ein.
Der Applikator 208 eines Knickarmroboters ist von oben und/oder durch die Öffnung 230 der Einhausung 216 in deren Innenraum in die in Figur 4 dargestellte Position in der Mitte zwischen den Zerstäubungsbereichen der
Zweikomponenten-Düsen 218, 220, 231 eingeführt. Dort kann die Applikationseinheit 208 von drei Seiten her mit C02~ Schnee beaufschlagt werden. Unter günstigen Umständen können auf diese Weise alle Oberflächenbereiche der
Applikationseinheit 208 erreicht werden, ohne dass diese zusätzlich verdreht werden müsste.
In Figur 4 ist, an die Reinigungsstation 211 angesetzt, eine Entnahmestelle 211a für ein selbst nicht gezeigtes manuelles Reinigungsgerät dargestellt. Figur 5 schließlich zeigt, ebenfalls im horizontalen
Schnitt, eine Reinigungsstation 311, die derjenigen von Figur 4 weitgehend entspricht und deren Teile mit Bezugszeichen versehen sind, die erneut um 100 erhöht sind. Die Kabinenwand 302, die Einhausung 316 und deren Öffnung 230 ähneln den entsprechenden Komponenten beim Ausführungsbeispiel der Figur 4 und brauchen daher nicht erneut beschrieben zu werden. Der Hauptunterschied zwischen den Ausführungsbeispielen der Figur 5 und 4 besteht darin, dass beim Ausführungsbeispiel der Figur 5 alle drei Zweikomponenten-Düsen 318, 320 und 331 an der Kabinenwand 302 befestigt sind. Bei dieser Bauweise wird es im Allgemeinen erforderlich sein, die zu reinigende Applikationseinheit 308 während des Reinigungsprozesses zu verdrehen, damit alle Oberflächenbereiche von C02~ Schnee erreicht werden.
Bei der obigen Beschreibung der verschiedenen Ausführungs- beispiele von Reinigungsgeräten 10, 11; 110; 211; 311 wurde eine Reinigung mit C02 -Schnee angenommen. Der
Reinigungsprozess läuft aber im Wesentlichen in derselben Weise ein, wenn statt C02 -Schnee C02 -Pellets verwendet werden. Diese werden mit Hilfe von Transportluft durch die Versorgungsleitung 13 zu den verschiedenen Entnahme- stellen 10, 11, 12 geführt. Ihre ReinigungsWirkung ist aufgrund des mechanischen Aufpralls der Pellets auf die zu reinigenden Flächen in bekannter Weise etwas größer; die Reinigung mittels C02 -Schaum ist dagegen schonender .

Claims

Patentansprüche
Anlage zum Beschichten, insbesondere Lackieren, von Gegenständen, insbesondere von Fahrzeugkarosserien, mit a) einer Beschichtungskab b) einem Fördersystem, welches die zu beschichtenden
Gegenstände durch die Beschichtungskabine führt; c) mindestens einer Applikationseinheit für das Beschich tungsmedium; d) mindestens einem Handhabungsgerät, insbesondere
Roboter, das die Applikationseinheit trägt und führt; dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst : e) mindestens ein Reinigungsgerät (10, 11), das mindestens eine Düse (18, 20; 120; 218, 220, 231; 318, 320, 331) aufweist, aus welcher C02 in zu Reinigungszwecken geeigneter Form, inbesondere als C02 -Schnee oder in der Form von Pellets, austreten und auf die zu reinigenden Flächen der Applikationseinheit (8, 9; 108;
208; 308) und gegebenenfalls benachbarte Bereiche des Handhabungsgeräts (6, 7) aufgebracht werden kann; f) einen Tank (14b) zur Bevorratung von CO^ in flüssiger oder fester Form; g) eine zentrale Versorgungseinheit (14) , die ihrerseits Fördermittel aufweist, welche in der Lage sind, C02 aus dem Tank (14b) zu entnehmen und mit einem zur Weiterbeförderung geeigneten Druck bereitzustellen; h) eine Sammelleitung (13) , welche mit der zentralen
Versorgungseinheit (14) verbunden ist und an die mindestens ein Reinigungsgerät (10, 11) angeschlossen ist ; wobei i) programmgesteuert eine Relativbewegung zwischen
der Düse (18, 20; 120; 218, 220, 231; 318, 320,
331) und der Applikationseinheit (8, 9; 108; 208; 308) herbeigeführt werden kann, derart, dass alle zu reinigenden Flächen der Applikationseinheit (8,
9; 108; 208; 308) von dem aus der Düse (18, 20; 120; 218, 220, 231; 318, 320, 331) austretenden C02
erreicht werden können.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Tank (14b) der zentralen Versorgungseinheit
(14) über eine Versorgungsleitung (15) befüllbar ist, die mit Druckflaschen oder einer CO^ -Rückgewinnungs- oder Versorgungsanlage verbunden ist.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Tank (14b) zur Aufbewahrung von flüssigem
C02 ausgebildet ist.
4. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Tank (14b) zur Aufbewahrung von festem
CO„ ausgebildet ist.
5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das feste CO_ in Form von Pellets vorliegt.
6. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass das feste C02 in Form eines Blocks vorliegt und dass eine Zerkleinerungseinrichtung vorgesehen ist, welche in der Lage ist, von dem Block kleine Teile abzuraspeln.
7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Sammelleitung (13) eine
Leitung für flüssiges CC^ und eine Leitung für Zerstäubungsdruckluft umfasst und mit mindestens einer Zweikomponenten-Düse (18, 20; 120; 118, 220, 231; 318, 320 331) zur Erzeugung von CC^ -Schnee verbunden ist.
8. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (18, 20; 120;
218, 220, 231; 318, 320 331) an einem Halter (17, 19;
119; 217, 219, 232; 317, 319, 332) verschwenkbar befestigt ist.
9. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsgerät
(211; 311) mehrere Düsen (218, 220, 231; 318, 320, 331) aufweist, aus welcher die Applikationseinheit (208;
308) aus unterschiedlichen Winkeln beaufschlagt werden kann.
10. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelleitung (13) mit mindestens einer Entnahmestelle verbunden ist, an welche ein manuelles Reinigungsgerät (IIa, 12; 211a;
311a) angeschlossen werden kann.
11. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsgerät (10; 110; 211; 311) eine Einhausung (16; 116; 216; 316) aufweist, die mindestens eine Öffnung (230; 330) besitzt, durch welche die Applikationseinheit (8, 9; 108; 208;
308) ins Innere der Einhausung (116; 216; 316) eingeführt werden kann .
12. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsgerät (110) einen abgeschlossenen Raum (127) aufweist, in welchen das Abgabeende (128a) der Applikationseinheit (108) zur Spülung der inneren Strömungswege mit Lösemittel durch eine Öffnung (128) eingeführt werden kann.
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