EP2736682A2 - Vorrichtung zum behandeln, insbesondere zum lackieren, von gegenständen, insbesondere von fahrzeugkarosserien - Google Patents

Vorrichtung zum behandeln, insbesondere zum lackieren, von gegenständen, insbesondere von fahrzeugkarosserien

Info

Publication number
EP2736682A2
EP2736682A2 EP12734814.2A EP12734814A EP2736682A2 EP 2736682 A2 EP2736682 A2 EP 2736682A2 EP 12734814 A EP12734814 A EP 12734814A EP 2736682 A2 EP2736682 A2 EP 2736682A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connecting piece
toothing
drive means
axis
intermediate part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12734814.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jan Reichler
Alexander Carls
Ralph Meier
Jürgen Hanf
Herbert Schulze
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eisenmann SE
Original Assignee
Eisenmann SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eisenmann SE filed Critical Eisenmann SE
Publication of EP2736682A2 publication Critical patent/EP2736682A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Program-controlled manipulators
    • B25J9/0084—Program-controlled manipulators comprising a plurality of manipulators
    • B25J9/0087—Dual arms
    • 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
    • B05B13/04—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation
    • B05B13/0431—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation with spray heads moved by robots or articulated arms, e.g. for applying liquid or other fluent material to three-dimensional [3D] surfaces
    • B05B13/0433—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation with spray heads moved by robots or articulated arms, e.g. for applying liquid or other fluent material to three-dimensional [3D] surfaces the work being vehicle components, e.g. vehicle bodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
    • B25J17/0258—Two-dimensional joints
    • B25J17/0275—Universal joints, e.g. Hooke, Cardan, ball joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J18/00—Arms
    • B25J18/06—Arms flexible
    • 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
    • B05B13/0292—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work devices for holding several workpieces to be sprayed in a spaced relationship, e.g. vehicle doors spacers

Definitions

  • the invention relates to a device for treating, in particular for painting, articles, in particular vehicle bodies, with a) at least one shape-variable arm whose
  • free end is computer-controlled along a predetermined trajectory movable; b) at least one verbun ⁇ with the free end of the arm which treatment device, in particular a paint application device.
  • treating is understood in the present case to mean any action on an object, be it with or without touching the object.
  • a treatment with contact of the object is here called the polishing or grinding; a prominent one
  • Example of the treatment without touching the object is the coating and here again in particular the
  • the present invention is intended in particular for the treatment of larger objects, wherein for clarification of the problem the painting of vehicle bodies is used.
  • the automatic painting of vehicle bodies by means of robots, often done by articulated robots, which are arranged on both sides of the path of movement, sometimes also above the path of movement, the vehicle bodies.
  • These robots each carry application devices, from which certain, assigned to them areas of the vehicle bodies under the
  • Each of these robots has a single arm, which is variable in shape in the sense that it has several parts that can be angled or twisted against each other.
  • adjacent parts of the arm can be pivoted only in a single plane defined by the position of the corresponding pivot axis.
  • Robots do not collide with each other. In many cases it is not enough for the robots to be stationary in the field
  • Object of the present invention is to provide a device of the type mentioned, in which the apparatus and control technology effort is reduced.
  • a plurality of arms is provided, all of which start from a common stationary connection area and all carry at least one treatment device at its free end; wherein d) the arms are shaped variable in the sense that they can be angled at different locations, at least at a plurality of locations along their longitudinal extension, by different angles, not limited to lying in a single plane.
  • connection areas that are required to supply the device with treatment and / or operating media and to supply electrical operating and / or control voltages is considerably reduced.
  • connection area For all of the many arms that unite the device, only a single such connection area is required, which is generally centrally located.
  • the variety of arms and their length and range is chosen in the simplest case so that they are the object to be treated in one Can handle the way in which the treatment can take place at all designated places.
  • This treatment can be done with the object standing; the required length of the arms then results from simple geometrical considerations.
  • a device according to the invention can easily be operated from a single control, without the risk of the arms colliding with one another. It can be operated in very different ways: In the simplest case, all treatment facilities of all arms perform the same treatment, only on different areas of the object. However, it is quite conceivable that different roles or different groups of poor people have different functions. For example, one or more arms may handle the exterior of a hollow article while one or more arms handle the same article from the inside.
  • groups of arms can be formed that paint in different colors. Single or multiple arms may also be used to move the article or a part of the article. So it is when painting vehicle bodies common that, for example, the front and / or the
  • Tailgate and / or doors are opened for painting, a task that can be assigned to one or more of the arms.
  • a walk-through level is generally unnecessary.
  • the size of the masses to be moved dynamically is small. Therefore, lower security measures, in particular not so large safety distances, required as in the
  • the arms have a plurality of spaced-apart ball joints and extending between the ball joints connecting pieces, wherein power-operated devices are provided which can pivot the lying on both sides of the ball joints connecting pieces against each other. All power-driven devices can be controlled individually by the controller so that the arms in the area of the ball joints can be bent as required in essentially any direction.
  • the power operated devices may include a plurality of piston-cylinder units.
  • the powered devices may include a plurality of fluid-operated artificial muscles. These artificial muscles, as they are For example, in DE 299 08 008 Ul described require relatively little space.
  • the power-operated devices each comprise two motors with the aid of which a lying on one side of a ball joint connector can be pivoted about two mutually perpendicular axes relative to the lying on the other side of the ball joint connector.
  • the arms are formed as proboscis, which have a plurality of groups of chambers, which are arranged around the center line of the arm and in the axial direction next to each other and individually expandable by exposure to a fluid are.
  • a proboscis arm is functionally similar to one in which a wide variety of
  • Ball joints is provided at a small distance from each other. He can therefore change in shape similar to an elephant's trunk, which explains his description as "weird-shaped".
  • Further embodiments of the power-operated devices are the subject matter of claims 7 to 18. Which of these embodiments is used in an individual case, decides according Zeckbeckkeitsgesichtpoints according to the particular circumstances.
  • FIG. 1 shows a vertical section through a spray booth for vehicle bodies with a first Embodiment of a device according to the invention
  • Figure 2 shows a section through the spray booth of the figure
  • Figure 4 is a section along line IV-IV of FIG.
  • Figure 5 is a view similar to Figure 3, a
  • Figure 6 is a section along the line VI -VI of Figure 5;
  • Figure 7 is a view similar to Figures 3 and 5 of a third embodiment of an arm of the device;
  • Figure 10 is a section along line XX of Figure 9;
  • Figure 11 is a side view of a portion of a Armes of the device of Figures 9 and 10; a plan view of the portion of the arm of Figure 11; perspective view of a section of an arm with a further embodiment of a ball joint; a side view of Figure 13; another side view of Figure 13; in perspective, a section of an arm with a further embodiment of a joint; the Armausten of Figure 16 in a different perspective; in perspective, a section of an arm with a further embodiment of a joint; the Armauslogic of Figure 18 in a different perspective; in perspective, a section of an arm with a further embodiment of a joint; the Armausten of Figure 20 in a different perspective;
  • FIG. 1 a generally designated by the reference numeral 1 spray booth is shown, in which vehicle bodies 2 can be painted.
  • the spray booth 1 can have any known construction. In particular, it has in the upper region to an air plenum 3, through which conditioned air into the Eigent ⁇ union dyeing room 4 of the spray booth 1 flows. There, this air takes on the so-called "overspray", so not adhering to the vehicle body 2 paint particles or droplets, and transported this down through a walk-the bottom of the painting 4 forming grate 5 through to suitable filters or washouts in which the Air is freed from the paint particles or droplets, so that they can be optionally returned to the air plenum 3 after appropriate Rekoheinwolfmaschine. All these processes are known and therefore need not be described in detail.
  • a door 6 is provided in a side wall of the spray booth 1, which door can be opened for insertion and removal of the vehicle body 2, but is closed during the painting process itself.
  • the insertion and removal of the vehicle body 2 in the intended for painting position can be done with any transport facilities.
  • spray booths 1 which will pass from one end face to the other end face of a transport system, on which the vehicle bodies 2 are moved in a continuous or intermittent movement through the painting space 4 therethrough.
  • the device 7, with which the vehicle bodies 2 are treated are treated.
  • the treatments include the painting of the various surfaces and the movement of parts of the vehicle body 2 in the preparation and / or carrying out the painting process.
  • the device 7 has a arranged approximately in the middle of the spray booth 1 stationary connection area 8, which in the present case comprises a cylindrical outer housing (without its own reference numeral). From the connection region 8 of the device 7, a stationary channel 9 runs out of the spray booth 1, via which the various regions of the device 7 are supplied with the various media and voltages required for their operation.
  • Suitable media include, in particular, the paint to be applied, if appropriate in several colors, hydraulic and / or pneumatic media, as well as electrical current and control signals which originate from a suitably programmed controller (not shown and not described in more detail).
  • connection region 8 of the device 7 in the plan view, approximately star-shaped, is a plurality of arms 10, each carrying a treatment device 11, 12 at their free ends.
  • This gripping device 12 serves to open before painting the tailgate 13 of the vehicle body 2 and, where appropriate, then close again.
  • the supporting "skeletons" of the arms 10 of the device basically all have the same structure as shown schematically in FIGS. 1 and 2, omitting all lines, valves or other components. They have a plurality of ball joints 14, which are each connected by rigid connecting pieces 15. The size of the ball joints 14 and the length of the connectors 15 may vary depending on the needs and the functions performed by the respective arm 10.
  • the arms 10 of the device 7 can not only two-dimensional, so for example in the plane of Figure 1, but three-dimensional, ie also from the plane of Figure 1 down or up out, are curved so that a total of Space twisted structure arises. All ball joints 14 are driven by suitable means which are electrically, pneumatically or individually required by the above-mentioned control in the manner required for processing, in particular painting, of the vehicle body 2
  • Figures 3 and 4 show a first embodiment of such a device in a schematic manner.
  • Figure 3 in the side view, below, a first
  • Connector 15 a is shown, which is connected via a ball joint 14 with an upper connecting piece 15 b.
  • the ball joint 14 comprises a joint ball 16 which is fixed to the upper connecting piece 15 b, as well as a 67
  • opposite piston-cylinder units 18 work together in pairs.
  • the piston-cylinder units 18 located in the plane of FIG. 3 are actuated such that the piston rod 18a of a piston-cylinder unit 18 retracts by a specific amount, the piston rod 18a of the opposing piston-cylinder unit 18 on the other hand, it is extended to the corresponding one, so the ball joint 16 rotates about an axis which passes through its center and is perpendicular to the plane of the figure 3. Accordingly, the upper connector 15b is pivoted in the plane of Figure 3.
  • piston rod 18a moves in FIG Viewers assigning piston-cylinder unit 18 by the same amount on or off, by which the piston rod 18a of the opposite, not visible in Figure 3 piston-cylinder unit 18 moves so the ball joint 16 rotates about a horizontal axis in Figure 3 in that the upper connecting piece 15b pivots out of the plane of the drawing of FIG. 3 in a plane perpendicular to the plane of the drawing.
  • Connector 15b relative to the lower connector 15a be a superposition of the two types of movement described above.
  • FIGS. 5 and 6 a second type of device is shown which serves to move a connecting piece of the arm 10 relative to an adjacent connecting piece.
  • FIGS. 5 and 6 correspond to the same reference numerals as in the figures
  • a joint ball 116 is fastened to the upper connecting piece 115b and a joint socket 117 is fastened to the lower connecting piece 115a.
  • a joint ball 116 is fastened to the upper connecting piece 115b and a joint socket 117 is fastened to the lower connecting piece 115a.
  • piston-cylinder units 18 so-called “artificial muscles” 118 are used in the embodiment of Figures 5 and 6.
  • actuators as described in principle in DE 199 08 008 Ul, to which reference is made.
  • the axial dimension of these actuators 118 can be changed by pressurizing their internal space with a fluid under pressure.
  • These fluids are individually supplied to the "artificial muscles” 118 via the various connectors 115, the required valves not shown either
  • connection area 8 outside the spray booth 1, may be provided in the connection area 8 or in the connecting pieces 115 itself.
  • Joint ball 216 is divided into two ball halves 216a and 216b.
  • the lower ball half 216a is connected to the lower joint 215a.
  • the upper half ball 216b can be by means of a motor 220 relative to the lower ball half 216a about a perpendicular to the parting plane of the two ball halves 216a, 216b standing and through the
  • the upper connector 215b is connected to the socket 217, which in turn by means of another motor 221 is rotatable about an axis passing through the ball center and perpendicular to the first axis axis.
  • a rotary driving connection which is not shown in the drawing and ensures that the
  • the operation of the device 7 is as follows: If the vehicle body 2 is introduced through the door 6 into the painting room 4, the various arms of the
  • a rinsing station in the form of a container provided with a drain 19 is provided. All lacquer application devices 11 can be moved over the container 19 with the aid of the arms 10 carrying them. If now for cleaning the flow paths within the arms 10 and within the paint application devices 11
  • Solvent is passed, this is together with the remaining paint residues on the application equipment 11 sprayed into the container 19 and deducted from there for disposal.
  • FIGS. 9 and 10 a painting booth is shown, which is one opposite the embodiment of FIGS.
  • the device 307 of FIGS. 9 and 10 also has a connection region 308 which can be fed via an outwardly leading channel 309 with the required media, supply voltages and control signals.
  • a plurality of arms 310 are provided, which carry at their ends either paint application devices 311 or - in the case of the arm 10a - a gripping device 312 for opening the tailgate 313 of the vehicle body 302.
  • FIGS. 1 and 2 do not make the arms 310 composed of straight links with intermediate ball joints. Rather, these are three-dimensionally twistable actuating trunk, which are modeled in their movement possibilities the trunk of an elephant.
  • Such actuating trunk are known in the prior art, for example from DE 10 2009 058 653 AI or DE 10 2009 015 975 AI ' , in the basic structure.
  • Their schematic structure is shown in FIGS. 11 and 12.
  • FIG. 11 shows a section from the side
  • FIG. 12 shows the plan view of the corresponding section of an actuating trunnion 310.
  • Such a drum-shaped arm 310 comprises a plurality of air chambers 330a, 330b, 330c and 331a, 331b, 331c combined in groups or packages at an angular distance of 120 ° around the center line of the arm 310 and in the axial direction (longitudinal direction) of the arm 310 are grouped next to each other.
  • Each group of these air chambers 330a, 330b, 330c and 331a, 331b, 331c can be connected via flexible conduits 332 passing through the tubular
  • Inner space between the air chambers 330a, 330b, 330c, 331a, 331b, 331c are guided, individually controlled pressurize with compressed air.
  • the valves required for this purpose are shown only schematically in FIGS. 11 and 12 and provided with the reference numeral 333.
  • Short stubs (not numbered) lead from the valves 333 to the individual groups of air chambers 330a, 330b, 330c, 331a, 331b, 331c.
  • FIG. 13 to 21 show further embodiments of joints that can be used in the arms of inventive devices and perform the function of a driven ball joint, but without having a ball in the strict geometric sense as a hinge part.
  • the overall reference numeral 415 carries and can be thought of as a section of a robot arm, for example.
  • the arm 415 includes a lower connector 415a and an upper connector 415b that articulates
  • the hinge 414 has, as mentioned, the function of a
  • Ball joint This means that the connecting pieces 415a, 415b can be pivoted in all angles to one another within certain design limits;
  • the possible pivoting movements can be understood as an overlapping of pivoting about two mutually perpendicular axes.
  • the hinge 414 is moreover "driven” in the sense that the pivoting of the two connecting pieces 415a, 415b can be effected against each other by means of drive elements arranged in the narrowest space in the region of the hinge 414 itself.
  • a fork 422 is formed, the symmetrical to the center plane of the lower connecting piece 415a a total of four in the side view circular arc, in pairs parallel
  • An intermediate part which is generally designated by the reference numeral 427, comprises a plate-shaped drive part 428 with a drive surface 429, which is arc-shaped in the side view.
  • the drive surface 429 extends over an almost complete circle and is interrupted only by a slot 430, the function of which will be described below.
  • the drive surface 429 is frictionally engaged on the four rollers 423a to 423d.
  • the intermediate part 427 can thus be rotated by an actuation of the motor 424 and the action of the driven roller 423a about an axis which is perpendicular to the plane defined by the four rollers 423a to 423d and their position within the plane through the position thereof Rolls 423a to 423b is defined.
  • the guide rollers 426 abut against the opposite side surfaces of the drive member 428 and perform this according to their name.
  • the intermediate part 427 comprises, in addition to the drive part 428, rigidly or even integrally connected thereto, a further fork 431 which, like the fork 422, has arcuate, forked elements 431a to 431d which are opposite one another in pairs. Rollers 432a to 432d are in turn between the fork elements 431a to 431d At an angular distance to each other, in which case the roller 432d is driven by an electric motor 433.
  • a total of four guide rollers 460 are mounted on angle 434, which face each other in pairs and their axes are each perpendicular to the axes of the adjacent rollers 432.
  • the meaning of these leadership routes 460 will be clearer below.
  • a drive plate 435 is formed, which is provided with a circular arc-shaped drive surface 436.
  • Connector 415b can be pivoted about an axis which is perpendicular to the plane defined by the four rollers 432a to 432d plane and whose position in this plane is defined by the arrangement of the rollers 432a to 432d.
  • FIGS. 16 and 17 show a further exemplary embodiment of a driven joint, which is similar to that described above with reference to FIGS. 13 to 15. Corresponding parts are therefore marked there with the same reference sign plus 100.
  • the arm 515 shown in FIGS. 16 and 17 also comprises a lower connecting piece 515a and an upper connecting piece 515b, which are pivotably connected by a hinge 514 about two mutually perpendicular axes.
  • a fork 522 At the upper end of the lower connecting piece 515a is, rigidly connected or in one piece, a fork 522.
  • an intermediate part 527 is pivotally mounted by means of pivot pin 537.
  • the intermediate part 527 in turn, similarly to the intermediate part 427 of FIGS. 13 to 15, has a drive part 528 which is limited in the side view by a virtually closed circle and has a circular arcuate drive surface 529.
  • the drive surface 529 is in turn interrupted by a slot 530.
  • the drive belt 538 is one
  • the drive belt 538 is suitably tensioned, for example by suitable positioning of the electric motor 524.
  • the intermediate part 527 has a box-like, upwardly and downwardly open part 531, which corresponds in some ways to the fork 431 of Figures 13 to 15.
  • the opposite end faces 531a, 531b of this box-like part 531 are pivotable by means of the pivot pin 537 to the Legs 522a, 522b of the fork 522 attached.
  • the construction described above is thus such that by energizing the electric motor 524 via the driven roller 539 and due to the drive belt 538, the intermediate part 527 can be pivoted about the axis, which is predetermined by the two pivot pins 537.
  • This drive belt 540 is looped around a drive roller, which is not recognizable in the drawing, as obscured by the side walls of the box-like part 531 is.
  • This drive wheel is driven by an electric motor 533.
  • the drive belt 540 is suitably tensioned, for example by appropriate positioning of the electric motor 533.
  • the plates 535a, 535b forming the lower ends of the upper connecting piece 515b are pivotably supported by hinge pins 541 (see Fig. 17) on the opposite side walls of the box-like part 531, the axis defined by the two pivot pins 541 being perpendicular to that through the two pivot pins 537 defined axis stands.
  • Figures 16 and 17 largely corresponds, is shown in Figures 18 and 19. Corresponding parts receive the same, but again increased by 100 reference numerals as in Figures 16 and 17. Recognize the lower connector 615 with the rigidly attached fork 622, the box-shaped intermediate part 627, by means of pivot pin 637 on the legs 622a, 622b of the fork 622 pivotally hinged, the upper connecting piece 615 b with the lower end forming, parallel in the side view almost circular plates 635 a, 635 b, by means of
  • Pivot pin 642 is pivotally attached to the intermediate part 627.
  • the driving part 628 of the intermediate part 627 is at
  • Embodiment of Figures 18 and 19 on the outside of the box-like part 631, fixedly connected thereto attached.
  • the circular arc-shaped drive surface 629 carries an outer toothing 642 which meshes with a pinion 643 mounted in the leg 622a of the fork 622.
  • the pinion 643 is driven by the electric motor 624. Due to the design, it is thus possible to rotate by actuation of the electric motor 624 via the pinion gear 643 and the external teeth 642, the entire intermediate part 627 about the axis, through the pivot pin 637th is defined.
  • a drive plate 644 which is circular in the side view is attached in a rotationally locked manner, which in turn carries an external toothing 645.
  • This external toothing 645 meshes with a pinion 646, which is mounted in a side wall of the box-like part 631 of the intermediate part 627 and is driven by an electric motor 633.
  • the drive plate 644 and thus the entire upper connecting piece 615b can thus be pivoted about the pinion 646 about the axis which is defined by the pivot pin 641 and perpendicular to the axis which is predetermined by the pivot pin 637.
  • FIGS. 20 and 21 is a last one
  • the driving part 728 which is rigidly fixed to the box-like part 731 of the intermediate part 727, formed slightly larger and carries no external teeth. Instead is the driving part 728 with a circular arc
  • Serrations 748 and 751 are referred to herein as "internal serrations" due to their location within the part in which they are located.
  • the upper connecting piece 715b can thus be pivoted relative to the lower connecting piece 715a about two mutually perpendicular axes, which are defined on the one hand by the pivot pins 737 and on the other hand by the pivot pins 741.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Spray Control Apparatus (AREA)
  • Automobile Manufacture Line, Endless Track Vehicle, Trailer (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

Eine Vorrichtung (7) zum Behandeln, insbesondere zum Lackieren, von Gegenständen (2), insbesondere von Fahrzeugkarosserien, umfasst eine Vielzahl von gestaltveränderlichen Armen (10), die alle von einem einzigen gemeinsamen und stationären Anschlussbereich (8) ausgehen und alle mindestens eine Behandlungseinrichtung (11, 12) an ihrem freien Ende tragen. Die Arme (10) sind in dem Sinne gestaltveränderlich, dass sie mindestens an einer Mehrzahl von Stellen entlang ihrer Längserstreckung rechnergesteuert um unterschiedliche, nicht beschränkt auf in einer einzigen Ebene liegende Winkel abgewinkelt werden können. Auf diese Weise lassen sich die Behandlungen von Gegenständen (2) mit geringerem Hardware- und Softwareaufwand durchführen als dies bisher mit dem Einsatz herkömmlicher Roboter geschehen konnte.

Description

Vorrichtung zum Behandeln, insbesondere
zum Lackieren, von Gegenständen, insbesondere von Fahrzeugkarosserien
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln, insbesondere zum Lackieren, von Gegenständen, insbesondere von Fahrzeugkarosserien, mit a) mindestens einem gestaltveränderlichen Arm, dessen
freies Ende rechnergesteuert entlang einer vorgegebenen Trajektorie bewegbar ist; b) mindestens einer mit dem freien Ende des Arms verbun¬ denen Behandlungseinrichtung, insbesondere einer Lack- Applikationseinrichtung .
Unter dem Begriff "Behandeln" wird vorliegend jede Einwirkung auf einen Gegenstand verstanden, sei dies nun mit oder ohne Berührung des Gegenstandes. Als Beispiel für eine Behandlung mit Berührung des Gegenstandes sei hier das Polieren oder Schleifen genannt; ein prominentes
Beispiel für die Behandlung ohne Berührung des Gegenstandes ist das Beschichten und hier wieder insbesondere das
Lackieren. Unter "Behandeln" kann aber auch eine Bewegung oder Verformung des Gegenstandes oder eines Teils des
Gegenstandes verstanden werden, bei welcher der Gegenstand im Übrigen unverändert bleibt . Auch die Verbindung zweier Teile mittels Klebstoff ist eine "Behandlung" im vorliegend verrwendeten Sinne dieses Wortes.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere zur Behandlung größerer Gegenstände gedacht, wobei zur Verdeutlichung der Problematik die Lackierung von Fahrzeugkarosserien herangezogen wird. Bisher geschieht die automatische Lackierung von Fahrzeugkarosserien mit Hilfe von Robotern, häufig von Knickarmrobotern, die beidseits des Bewegungsweges, zuweilen auch oberhalb des Bewegungsweges, der Fahrzeug- karosserien angeordnet sind. Diese Roboter tragen jeweils Applikationseinrichtungen, aus denen bestimmte, ihnen zugeordnete Bereiche der Fahrzeugkarosserien unter dem
Einfluss teilweise individueller RoboterSteuerungen, teilweise einer übergeordneten Anlagesteuerung mit Lack beauf- schlagt werden.
Jeder dieser Roboter weist einen einzigen Arm auf, der in dem Sinne gestaltveränderlich ist, als er mehrere Teile aufweist, die gegeneinander abgewinkelt oder verdreht werden können. Im Allgemeinen, insbesondere bei den häufig eingesetzten Knickarmrobotern, können dabei benachbarte Teile des Armes nur in einer einzigen, durch die Lage der entsprechenden Schwenkachse definierten Ebene verschwenkt werden .
Derartige Roboter sind somit bekannte Vorrichtungen der eingangs genannten Art.
Die Lackierung von Fahrzeugkarosserien mit im Allgemeinen einer Mehrzahl von Robotern ist verhältnismäßig aufwendig. Dies schon deshalb, weil die Steuerungen mehrfach vorgesehen werden müssen, wobei Sorge dafür zu tragen ist, dass die weitgehend unabhängig voneinander agierenden
Roboter nicht miteinander kollidieren. In vielen Fällen reicht es auch nicht aus, die Roboter stationär in der
Spritzkabine anzuordnen; vielmehr müssen sie dynamisch verfahren werden. Bei Verwendung von Robotern muss ferner eine begehbare Ebene vorgesehen sein, welche die Bewegungsfreiheit in der Spritzkabine stört und zudem immer wieder gereinigt werden muss. Jeder Roboter benötigt ferner einen eigenen Verbindungspunkt zu außerhalb der Kabine liegenden Anlageteilen, insbesondere zu den verschiedenen Färb- und Betriebsmedien sowie elektrischen Leitungen, die zur
Ausübung der Lackierfunktion erforderlich sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher der apparative und steuerungstechnische Aufwand reduziert ist .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass c) eine Vielzahl von Armen vorgesehen ist, die alle von einem gemeinsamen stationären Anschlussbereich ausgehen und alle mindestens eine Behandlungseinrichtung an ihrem freien Ende tragen; wobei d) die Arme in dem Sinne gestaltveränderlich sind, dass sie mindestens an einer Mehrzahl von Stellen entlang ihrer Längserstreckung rechnergesteuert um unterschiedliche, nicht beschränkt auf in einer einzigen Ebene liegende Winkel abgewinkelt werden können.
Erfindungsgemäß wird also die Zahl von Anschlussbereichen, die zur Versorgung der Vorrichtung mit Behandlungs- und/ oder Betriebsmedien sowie zur Versorgung mit elektrischen Betriebsund/oder Steuerspannungen erforderlich sind, erheblich reduziert. Für alle der vielen Arme, welche die Vorrichtung in sich vereinigt, ist nur ein einziger derartiger Anschlussbereich erforderlich, der im Allgemeinen zentral angeordnet ist. Die Vielzahl von Armen sowie deren Länge und Reichweite wird im einfachsten Falle so gewählt, dass sie den zu behandelnden Gegenstand in einer Weise umgreifen können, bei welcher die Behandlung an allen hierfür vorgesehenen Stellen stattfinden kann.
Diese Behandlung kann bei stehendem Gegenstand erfolgen; die erforderliche Länge der Arme ergibt sich dann aus einfachen geometrischen Überlegungen. Gegebenenfalls ist es aber auch möglich, größere Gegenstände gegenüber der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu bewegen, wodurch grundsätzlich die Länge der Arme reduziert werden kann. Es ist auch denkbar, dass bei sehr großen Gegenständen mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen eingesetzt werden, die dann jeweils eine Mehrzahl von Armen und einen dieser Mehrzahl zugeordneten Anschlußbereich aufweisen und die Behandlung des Gegenstandes unter sich aufteilen.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann ohne weiteres von einer einzigen Steuerung aus betrieben werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Arme miteinander kollidieren. Sie kann in sehr unterschiedlicher Weise betrieben werden: Im einfachsten Falle führen alle Behandlungseinrichtungen aller Arme dieselbe Behandlung, nur an unterschiedlichen Bereichen, des Gegenstandes aus. Es ist aber auch durchaus denkbar, dass unterschiedlichen Armen oder unterschiedli - chen Gruppen von Armen unterschiedliche Funktionen zugewiesen sind. Beispielsweise können ein oder mehrere Arme den Außenbereich eines hohlen Gegenstandes behandeln, während ein oder mehrere Arme denselben Gegenstand von innen behandeln.
Beim Lackieren von Gegenständen können Gruppen von Armen gebildet werden, die in unterschiedlichen Farben lackieren. Einzelne oder mehrere Arme können auch zur Bewegung des Gegenstandes oder eines Teiles des Gegenstandes eingesetzt werden. So ist es beim Lackieren von Fahrzeugkarosserien üblich, dass beispielsweise die Front- und/oder die
Heckklappe und/oder die Türen zum Lackieren geöffnet werden, eine Aufgabe, die einem oder mehreren der Arme zugewiesen werden kann.
Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, die wartungsintensiven Komponenten außerhalb der Spritzkabine oder zumindest an einem leicht zugänglichen Ort unterzubringen, so dass sich eine Begehungsebene im Allge- meinen erübrigt.
Bei einer er indungsgemäßen Vorrichtung ist die Größe der dynamisch zu bewegenden Massen klein. Daher sind geringere Sicherheitsmaßnahmen, insbesondere auch keine so großen Sicherheitsabstände, erforderlich wie bei der
Verwendung von Robotern.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weisen die Arme eine Mehrzahl von in Abstand voneinander befindlichen Kugelgelenken und zwischen den Kugelgelenken verlaufende Verbindungsstücke auf, wobei kraftbetriebene Einrichtungen vorgesehen sind, welche die beidseits der Kugelgelenke liegende Verbindungsstücke gegeneinander verschwenken können. Alle kraftbetriebenen Ein- richtungen können dabei individuell von der Steuerung angesteuert werden, so dass die Arme im Bereich der Kugelgelenke nach Bedarf im Wesentlichen in beliebigen Richtungen abgeknickt werden können. Die kraftbetriebenen Einrichtungen können eine Mehrzahl von Kolben- Zylinder-Einheiten umfassen.
Alternativ ist es möglich, dass die kraftbetriebenen Einrichtungen eine Mehrzahl von fluidbetriebenen künstlichen Muskeln umfassen. Diese künstlichen Muskeln, wie sie bei- spielsweise in der DE 299 08 008 Ul beschrieben sind, benötigen verhältnismäßig wenig Platz.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die kraft- betriebenen Einrichtungen jeweils zwei Motoren umfassen, mit deren Hilfe ein auf einer Seite eines Kugelgelenks liegendes Verbindungsstück um zwei senkrecht zueinander liegende Achsen gegenüber dem auf der anderen Seite des Kugelgelenks liegenden Verbindungsstück verschwenkt werden kann .
Besonders günstig ist diejenige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei welcher die Arme als Rüssel ausgebildet sind, die eine Mehrzahl von Gruppen von Kammern aufweisen, die um die Mittellinie des Arms herum und in axialer Richtung nebeneinander liegend angeordnet sind und individuell durch Beaufschlagung mit einem Fluid expandierbar sind. Ein derartiger rüsselförmiger Arm ähnelt funktional einem solchen, bei dem eine große Vielzahl von
Kugelgelenken in geringem Abstand voneinander vorgesehen ist. Er kann sich daher ähnlich einem Elefantenrüssel in seiner Gestalt verändern, woraus sich seine Beschreibung als "rüsselförmig" erklärt. Weitere Ausgestaltungen der kraftbetriebenen Einrichtungen sind Gegenstände der Ansprüche 7 bis 18. Welche dieser Ausgestaltungen im Einzelfall zum Einsatz kommt, entscheidet sich nach Zeckmäßigkeitsgesichtspunkten entsprechend den jeweiligen Umständen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen
Figur 1 einen vertikalen Schnitt durch eine Spritzkabine für Fahrzeugkarosserien mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ;
Figur 2 einen Schnitt durch die Spritzkabine der Figur
1 gemäß der dortigen Linie II-II; Figur 3 in vergrößertem Maßstab einen Abschnitt eines
Armes der Vorrichtung der Figuren 1 und 2 im Bereich eines Gelenks nach einem ersten Ausführungsbeispiel ;
Figur 4 einen Schnitt gemäß Linie IV- IV von Figur
3; Figur 5 eine Ansicht, ähnlich der Figur 3, eines
zweiten Ausführungsbeispieles eines Arms der Vorrichtung;
Figur 6 einen Schnitt gemäß Linie VI -VI von Figur 5; Figur 7 eine Ansicht, ähnlich den Figuren 3 und 5 eines dritten Ausführungsbeispieles eines Armes der Vorrichtung;
Figur 8 einen Schnitt gemäß Linie VIII -VI II von Figur
7; Figur 9 einen vertikalen Schnitt durch eine Spritzkabine für Fahrzeugkarosserien mit einem zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Figur 10 einen Schnitt gemäß Linie X-X von Figur 9; Figur 11 die Seitenansicht eines Abschnittes eines Armes der Vorrichtung der Figuren 9 und 10; eine Draufsicht auf den Abschnitt des Armes von Figur 11; perspektivisch einen Ausschnitt aus einem Arm mit einem weiteren Ausführungsbeispiel nes Kugelgelenks; eine Seitenansicht zur Figur 13; eine weitere Seitenansicht zu Figur 13; perspektivisch einen Ausschnitt aus einem Arm mit einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Gelenks; den Armausschnitt der Figur 16 in anderer Perspektive ; perspektivisch einen Ausschnitt aus einem Arm mit einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Gelenks; den Armausschnitt der Figur 18 in anderer Perspektive ; perspektivisch einen Ausschnitt aus einem Arm mit einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Gelenks; den Armausschnitt der Figur 20 in anderer Perspektive;
Zunächst wird auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen In diesen ist eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Spritzkabine dargestellt, in welcher Fahrzeugkarosserien 2 lackiert werden können. Die Spritzkabine 1 kann dabei beliebige bekannte Bauweise besitzen. Insbesondere weist sie im oberen Bereich ein Luftplenum 3 auf, durch welches konditionierte Luft in den eigent¬ lichen Lackierraum 4 der Spritzkabine 1 strömt. Dort nimmt diese Luft den sogenannten "Overspray" auf, also die nicht an der Fahrzeugkarosserie 2 haftenden Lackpartikel oder -tröpfchen, und transportiert diesen nach unten durch einen den begehbaren Boden des Lackierraumes 4 bildenden Rost 5 hindurch zu geeigneten Filtern oder Auswaschungen, in denen die Luft von den Lackpartikeln oder -tröpfchen befreit wird, so dass sie gegebenenfalls nach geeigneter Rekohditionierung in das Luftplenum 3 zurückgeführt werden kann. All diese Vorgänge sind bekannt und müssen daher nicht näher beschrieben werden.
Im vorliegenden Zusammenhang ist es auch gleichgültig, wie die Fahrzeugkarosserien 2 in den Lackierraum 4 der Spritzkabine 1 gelangen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist in einer Seitenwand der Spritzkabine 1 eine Tür 6 vorgesehen, die zum Ein- und Ausbringen der Fahrzeugkarosserie 2 geöffnet werden kann, während des Lackiervor- gangs selbst jedoch verschlossen ist. Das Ein- und Ausbringen der Fahrzeugkarosserie 2 in die zum Lackieren vorgesehene Position kann mit beliebigen Transporteinrichtungen geschehen. Alternativ ist es selbstverständlich möglich, Spritzkabinen 1 zu verwenden, die von einer Stirnseite zur anderen Stirnseite von einem Transportsystem durchtreten werden, auf denen die Fahrzeugkarosserien 2 in einer kontinuierlichen oder intermittierenden Bewegung durch den Lackierraum 4 hindurch bewegt werden. Interessant im vorliegenden Zusammenhang ist die Vorrichtung 7, mit welcher die Fahrzeugkarosserien 2 behandelt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel gehören zu den Behandlungen die Lackierung der verschiedenen Oberflächen sowie die Bewegung von Teilen der Fahrzeugkarosserie 2 bei der Vorbereitung und/oder der Durchführung des Lackiervorganges . Die Vorrichtung 7 weist einen etwa in der Mitte der Spritzkabine 1 angeordneten stationären Anschlussbereich 8 auf, der im vorliegenden Falle ein zylindrisches Außengehäuse (ohne eigenes Bezugszeichen) umfasst . Von dem Anschlussbereich 8 der Vorrichtung 7 aus läuft ein stationärer Kanal 9 aus der Spritzkabine 1 heraus, über welchen dem Anschlussbereich 8 und über diesen den weiteren Teilen der Vorrichtung 7 die verschiedenen zu deren Betrieb erforderlichen Medien und Spannungen zugeführt werden. Als Medien kommen insbesondere in Frage der aufzubringende Lack, gegebenen- falls in mehreren Farben, Hydraulik- und/oder Pneumatikmedien sowie elektrischer Strom und Steuerungssignale, die von einer entsprechend programmierten Steuerung (nicht dargestellt und nicht näher beschrieben) herrühren. Von dem Anschlussbereich 8 der Vorrichtung 7 geht, in der Draufsicht etwa sternenförmig, eine Vielzahl von Armen 10 aus, die an ihren freien Enden jeweils eine Behandlungseinrichtung 11, 12 tragen. Die meisten Behandlungseinrichtungen, die beim Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 eingesetzt sind, sind Lack-Applikationseinrichtungen 11, also Spritzpistolen oder Rotationszerstäuber, die zum
Aufbringen des Lacks auf die Fahrzeugkarosserie 2 dienen und mit den entsprechenden Versorgungsleitungen, die durch die Arme 10, den Anschlussbereich 8 und den Kanal 9 laufen, verbunden sind. Einer der Arme 10, nämlich demjenigen, der in Figur 1 am weitestens links dargestellt ist und das Bezugszeichen 10a trägt, ist mit einer Greifeinrichtung 12 ausgestattet. Diese Greifeinrichtung 12 dient dazu, vor dem Lackieren die Heckklappe 13 der Fahrzeugkarosserie 2 zu offnen und gegebenenfalls danach auch wieder zu schließen.
Die tragenden "Skelette" der Arme 10 der Vorrichtung haben grundsätzlich alle denselben Aufbau, wie er unter Weglassung aller Leitungen, Ventile oder sonstiger Komponenten schema- tisch in Figuren 1 und 2 dargestellt ist. Sie besitzen eine Vielzahl von Kugelgelenken 14, die jeweils durch starre Verbindungsstücke 15 miteinander verbunden sind. Die Größe der Kugelgelenke 14 und die Länge der Verbindungsstücke 15 kann je nach den Bedürfnissen und den Funktionen, die der jeweilige Arm 10 ausführt, variieren.
Mit Hilfe der Kugelgelenke 14 können die Arme 10 der Vorrichtung 7 nicht nur zweidimensional, also beispielsweise in der Ebene der Figur 1, sondern dreidimensional, also auch aus der Ebene der Figur 1 nach unten oder oben heraus, gekrümmt werden, so dass insgesamt eine im Raum verwundene Struktur entsteht. Alle Kugelgelenke 14 sind durch geeignete Einrichtungen angetrieben, die individuell von der oben schon erwähnten Steuerung in der zur Bear- beitung, insbesondere Lackierung, der Fahrzeugkarosserie 2 erforderlichen Weise elektrisch, pneumatisch oder
hydraulisch angesteuert werden können.
Die Figuren 3 und 4 zeigen ein erstes Ausführungsbei- spiel einer derartigen Einrichtung in schematischer Weise. In Figur 3 ist in der Seitenansicht, unten, ein erstes
Verbindungsstück 15a dargestellt, das über ein Kugelgelenk 14 mit einem oberen Verbindungsstück 15b verbunden ist. Das Kugelgelenk 14 umfasst eine Gelenkkugel 16, die an dem oberen Verbindungsstück 15b befestigt ist, sowie eine 67
- 12 -
kugelkalottenförmige Gelenkpfanne 17, die an dem unteren Verbindungsstück 15a festgelegt ist.
Von dem unteren Verbindungsstück 15a erstrecken sich in der Draufsicht der Figur 4 in einem Winkelabstand von 90° und in der Seitenansicht der Figur 3 unter einem spitzen Winkel nach oben divergierend vier Kolben-Zylinder-Einheiten 18, die pneumatisch oder hydraulisch betrieben sein können und, wie oben erwähnt, mit Hilfe entsprechender nicht gezeigter Ventile von der Steuerung individuell betätigbar sind. Die äußeren Enden der Kolbenstangen 18a der Kolben- Zylinder-Einheiten 18 sind jeweils über eine Stange oder einen Draht 19 mit der Gelenkkugel 16 verbunden. In der Stellung des Kugelgelenkes 14, in welcher die beiden Verbindungsstück 15a, 15b geradlinig fluchten, sind alle Kolbenstangen 18a aller Kolben-Zylinder-Einheiten 18 in gleicher Weise ausgefahren, wie dies in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist.
Um das obere Verbindungsstück 15b gegenüber dem unteren Verbindungsstück 15a abzuwinkein, arbeiten gegenüberliegende Kolben- Zylinder-Einheiten 18 paarweise zusammen.
Werden beispielsweise die in der Ebene der Figur 3 liegen- den Kolben- Zylinder-Einheiten 18 so betätigt, dass die Kolbenstange 18a der einen Kolben-Zylinder-Einheit 18 um einen bestimmten Betrag eingefahren, die Kolbenstange 18a der gegenüberliegenden Kolben-Zylinder-Einheit 18 dagegen um den entsprechenden ausgefahren wird, so verdreht sich die Gelenkkugel 16 um eine Achse, die durch ihren Mittelpunkt geht und senkrecht auf der Zeichenebene der Figur 3 steht. Entsprechend wird das obere Verbindungsstück 15b in der Ebene der Figur 3 mitgeschwenkt . Fährt dagegen die Kolbenstange 18a der in Figur 3 auf den Betrachter zuweisenden Kolben-Zylinder-Einheit 18 um denselben Betrag ein oder aus, um den sich die Kolbenstange 18a der gegenüberliegenden, in Figur 3 nicht sichtbaren Kolben- Zylinder-Einheit 18 bewegt, so verdreht sich die Gelenkkugel 16 um eine in Figur 3 horizontale Achse, so dass sich das obere Verbindungsstück 15b aus der Zeichenebene der Figur 3 heraus in einer zur Zeichenebene senkrechten Ebene verschwenkt .
Im Allgemeinen wird die Bewegung des in Figur 3 oberen
Verbindungsstückes 15b gegenüber dem unteren Verbindungsstück 15a eine Überlagerung der beiden oben beschriebenen Bewegungsarten sein.
In den Figuren 5 und 6 ist eine zweite Art der Einrichtung dargestellt, die zur Bewegung eines Verbindungsstückes des Armes 10 gegenüber einem benachbarten Verbindungsstück dient. Entsprechende Teile in den Figuren 5 und 6 sind mit denselben Bezugszeichen wie in den Figuren
3 und 4 zuzüglich 100 gekennzeichnet.
Auch bei dem in den Figuren 5 und 6 dargestellten Arm 110 ist an dem oberen Verbindungsstück 115b eine Gelenkkugel 116 und an dem unteren Verbindungsstück 115a eine Gelenkpfanne 117 befestigt. Statt der Kolben-Zylinder-Einheiten 18 werden bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 5 und 6 sogenannte "künstliche Muskeln" 118 eingesetzt.
Dabei handelt es sich um Betätigungseinrichtungen, wie sie dem Grundsatz nach in der DE 199 08 008 Ul beschrieben sind, worauf Bezug genommen wird. Vorliegend genügt zu wissen, dass die axiale Abmessung dieser Betätigungseinrichtungen 118 durch Beaufschlagung ihres Innenraumes mit einem unter Druck stehenden Fluid verändert werden kann. Diese Fluids werden individuell den "künstlichen Muskeln" 118 über die verschiedenen Verbindungsstücke 115 zugeführt, wobei die erforderlichen nicht dargestellten Ventile entweder
außerhalb der Spritzkabine 1, in dem Anschlußbereich 8 oder auch in den Verbindungsstücken 115 selbst vorgesehen sein können.
Eine weitere Möglichkeit, wie die verschiedenen Verbindungs stücke des Armes 10 der Vorrichtung der Figuren 1 und
2 gegeneinander verschwenkt werden können, ist in den
Figuren 7 und 8 dargestellt. Dort sind entsprechende Teile wie in den Figuren 3 und 4 mit denselben Bezugszeichen zuzüglich 200 gekennzeichnet.
In Figur 7 sind wiederum ein unteres Verbindungsstück 215a und ein oberes Verbindungsstück 215b zu erkennen. Die
Gelenkkugel 216 ist in zwei Kugelhälften 216a und 216b unterteilt. Die untere Kugelhälfte 216a ist mit dem unteren Verbindungsstück 215a verbunden. Die obere Kugelhälfte 216b lässt sich mit Hilfe eines Motors 220 gegenüber der unteren Kugelhälfte 216a um eine senkrecht zur Trennebene der beiden Kugelhälften 216a, 216b stehende und durch den
Kugelmittelpunkt gehende Achse verdrehen.
Beim Ausführungsbeispiel der Figuren 7 und 8 ist das obere Verbindungsstück 215b mit der Gelenkpfanne 217 verbunden, die ihrerseits mit Hilfe eines weiteren Motors 221 um eine durch den Kugelmittelpunkt gehende und auf der ersten Achse senkrecht stehende Achse verdrehbar ist . Zwischen der oberen Kugelhälfte 216b und der Gelenkpfanne 217 besteht eine Dreh-Mitnahmeverbindung, die in der Zeichnung nicht eigens dargestellt ist und dafür sorgt, dass sich die
Gelenkpfanne 217 bei der Verdrehung der oberen Kugelhälfte 216b mittels des Motors 220 mit verdreht.
Die Funktionsweise der Vorrichtung 7 ist wie folgt: Ist die Fahrzeugkarosserie 2 durch die Tür 6 in den Lackierraum 4 eingebracht, werden die verschiedenen Arme der
Vorrichtung 10 aus einer Ruheposition, welche das Einführen der Fahrzeugkarosserie 2 in den Raum oberhalb des Anschluss- bereiches 8 gestattet, in ihre Arbeitspositionen gebracht. Jeder Arm 10 bewegt sich nun nach einem in der Steuerung abgelegten Programm unter entsprechender Betätigung der verschiedenen dem jeweiligen Arm zugeordneten Kugelgelenke 14. Diejenigen Arme 10, welche eine Lack-Applikationsein- richtung 11 tragen, bewegen sich so, dass die Lack-Applikationseinrichtungen 11 unter Abgabe des Lackes einen bestimmten Bereich der Fahrzeugkarosserie 2 abfahren.
Einzelne dieser Arme 10 können, wie dies in Figur 2
dargestellt ist, dabei auch in den Innenraum der Fahrzeug- karosserie 2 eingreifen.
Grundsätzlich ist es möglich, dass alle Applikationseinrichtungen 11 dieselbe Farbe abgeben. Je nach Bedarf können aber auch einzelne Arme 10 oder Gruppen von Armen 10 unter- schiedliche Farben auf die Fahrzeugkarosserie 2 aufsprühen. Bevor die Heckklappe 13 der Fahrzeugkarosserie 2 insbesondere auf der Unterseite lackiert wird, wird sie mit Hilfe der an dem Arm 10a befestigten Greifereinrichtung 12
angehoben, so dass alle zu lackierenden Flächen zugänglich sind.
Wie insbesondere der Figur 2 zu entnehmen ist, ist im
Lackierraum 4 der Spritzkabine 1 eine Spülstation in Form eines mit einem Abfluss versehenen Behälters 19 vorgesehen. Alle Lack-Appl ikationseinrichtungen 11 können mit Hilfe der sie tragenden Arme 10 über den Behälter 19 gefahren werden. Wenn nun zur Reinigung der Strömungswege innerhalb der Arme 10 und innerhalb der Lack-Applikationseinrichtungen 11
Lösemittel geleitet wird, wird dieses zusmmen mit den verbliebenen Lackresten über die Applikationseinrichtungen 11 in den Behälter 19 ausgesprüht und von dort aus zur Entsorgung abgezogen.
In den Figuren 9 und 10 ist eine Lackierkabine dargestellt, die eine gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Figuren
1 und 2 abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufweist . Entsprechende Teile sind in den
Figuren 9 und 10 mit denselben Bezugszeichen wie in den Figuren 1 und 2 zuzüglich 300 gekennzeichnet. Die Bauweise der Lackierkabine 301 selbst mit ihrem Luftplenum 303, dem Lackierraum 304 und dem begehbaren Rost 305 sowie der Tür 306 stimmt identisch mit derjenigen der Figuren 1 und
2 überein. Auch die Vorrichtung 307 der Figuren 9 und 10 besitzt einen Anschlussbereich 308, der über einen nach außen führenden Kanal 309 mit den erforderlichen Medien, Versorgungsspannungen und Steuersignalen gespeist werden kann. Erneut ist eine Mehrzahl von Armen 310 vorgesehen, die an ihren Enden entweder Lack-Applikationseinrichtungen 311 oder - im Falle des Arms 10a - eine Greifeinrichtung 312 zum Öffnen der Heckklappe 313 der Fahrzeugkarosserie 302 tragen.
Anders als die Arme 10 des Ausführungsbeispieles der
Figuren 1 und 2 sind die Arme 310 jedoch nicht aus gerad- linigen Verbindungsstücken mit zwischenliegenden Kugelgelenken zusammengesetzt . Vielmehr handelt es sich hierbei um dreidimensional verwindbare Betätigungsrüssel, die in ihren Bewegungsmöglichkeiten dem Rüssel eines Elefanten nachgebildet sind. Derartige Betätigungsrüssel sind aus dem Stande der Technik, beispielsweise aus der DE 10 2009 058 653 AI oder der DE 10 2009 015 975 AI', im grundsätzlichen Aufbau bekannt. Ihr schematischer Aufbau ist den Figuren 11 und 12 zu entnehmen. Figur 11 zeigt dabei einen Abschnitt von der Seite, Figur 12 die Draufsicht auf den entsprechenden Abschnitt eines Betätigungsrüssels 310. Ein derartiger rüsselförmiger Arm 310 umfasst eine Mehrzahl von in Gruppen oder Paketen zusammengefassten Luftkammern 330a, 330b, 330c sowie 331a, 331b, 331c, die im Winkelab- stand von 120° um die Mittellinie des Armes 310 herum sowie in Axialrichtung (Längsrichtung) des Armes 310 nebeneinander liegend gruppiert sind. Jede Gruppe dieser Luftkammern 330a, 330b, 330c und 331a, 331b, 331c lässt sich über flexible Leitungen 332, die durch den röhrenförmigen
Innenraum zwischen den Luftkammern 330a, 330b, 330c, 331a, 331b, 331c geführt sind, individuell gesteuert mit Druckluft beaufschlagen. Die hierfür erforderlichen Ventile sind in den Figuren 11 und 12 nur schematisch dargestellt und mit den Bezugszeichen 333 versehen. Kurze Stichleitungen (ohne Bezugszeichen) führen von den Ventilen 333 zu den einzelnen Gruppen von Luftkammern 330a, 330b, 330c, 331a, 331b, 331c. Durch diese individuelle Beaufschlagung der verschiedenen Gruppen von Luftkammern 330a, 330b, 330c, 331a, 331b, 331c ist es möglich, lokale Verwindungen des Armes 310 nach Bedarf zu bewirken.
Die Funktionsweise der Vorrichtung 307 der Figuren 9 und 10 stimmt vollständig mit derjenigen überein, die oben anhand der Figuren 1 und 2 für die Vorrichtung 7 beschrie- ben wurde.
Nicht dargestellt in den verschiedenen Figuren sind
diejenigen Baukomponenten, die zum Betrieb der verschiedenen Behandlungseinrichtungen 11; 111; 12; 112 erforder- lieh sind, beispielsweise die verschiedenen Versorgungsschläuche oder -leitungen sowie elektrischen Kabel. Diese werden entlang des dargestellten tragenden "Skeletts", ggfs. innerhalb einer schützenden Hülle, nach Zweckmäßigkeitsgesichtspunkten verlegt. Die Figuren 13 bis 21 zeigen weitere Ausführungsbeispiele von Gelenken, die in den Armen erfindungsgemäßer Vorrichtungen einesetzt werden können und die Funktion eines angetriebenen Kugelgelenks erfüllen, ohne jedoch eine Kugel im strengen geometrischen Sinne als Gelenkteil aufzuweisen.
Zu erkennen in den Figuren 13 bis 15 ist ein Arm, der insgesamt das Bezugszeichen 415 trägt und beispielsweise als Ausschnitt aus einem Robotorarm gedacht werden kann. Der Arm 415 umfasst ein unteres Verbindungsstück 415a sowie ein oberes Verbindungsstück 415b, die über ein Gelenk
414 miteinander verbunden sind. Wenn vorliegend von "oben" und "unten" gesprochen wird, so sind hierunter nur die Verhältnisse in der Zeichnung gemeint. Die tatsächliche Lage im praktischen Einsatz kann natürlich anders sein.
Das Gelenk 414 hat, wie erwähnt, die Funktion eines
Kugelgelenks. Dies bedeutet, dass die Verbindungsstücke 415a, 415b innerhalb gewisser bauartbedingter Grenzen in allen Winkeln zueinander verschwenkt werden können; die möglichen Schwenkbewegungen lassen sich als Überlagerung aus VerSchwenkungen um zwei senkrecht zueinander stehende Achsen verstehen. Das Gelenk 414 ist darüber hinaus in dem Sinn "angetrieben", dass die Verschwenkungen der beiden Verbindungsstücke 415a, 415b gegeneinander durch Antriebselemente bewirkt werden können, die auf engstem Raum im Bereich des Gelenks 414 selbst angeordnet sind.
Der genaue Aufbau des Gelenks 414 ist wie folgt:
An das obere Ende des unteren Verbindungsstücks 415a ist eine Gabel 422 angeformt, die symmetrisch zur Mittelebene des unteren Verbindungsstücks 415a insgesamt vier in der Seitenansicht kreisbogenförmige, paarweise parallel
zueinander verlaufende, plattenförmige Gabelelemente 422a bis 422d umfasst . Zwischen den gegenüberliegenden Gabelelementen 422a, 422b bzw. 422c, 422d sind in Winkelab¬ ständen zueinander insgesamt vier Rollen 423a bis 423d gelagert. Eine dieser Rollen 423, nämlich die Rolle 423a, ist durch einen Elektromotor 424 angetrieben. Außerdem sind in den oberen Endbereichen der Gabel 422 jeweils über Winkel 425 insgesamt vier Führungsrollen 426 in jeweils zwei Paaren gelagert, deren Funktion weiter unten deutlich wird und deren Achsen senkrecht zu den Achsen der benachbarten Rollen 423 stehen.
Ein Zwischenteil, das insgesamt mit dem Bezugszeichen 427 versehen ist, umfasst ein plattenförmiges Antriebsteil 428 mit einer Antriebsfläche 429, die in der Sei- tenansicht kreisbogenförmig ist. Tatsächlich erstreckt sich die Antriebsfläche 429 über einen nahezu vollständigen Kreis und ist nur durch einen Schlitz 430 unterbrochen, dessen Funktion weiter unten beschrieben wird. Die Antriebsfläche 429 liegt an den vier Rollen 423a bis 423d reibschlüssig an. Erkennbar kann also das Zwischenteil 427 durch Betätigung des Motors 424 und die Wirkung der angetriebenen Rolle 423a um eine Achse verdreht werden, die senkrecht auf der durch die vier Rollen 423a bis 423d aufgespannten Ebene steht und deren Lage inner- halb der Ebene durch die Position dieser Rollen 423a bis 423b definiert ist. Die Führungsrollen 426 liegen an den gegenüberliegenden Seitenflächen des Antriebsteiles 428 an und führen dieses entsprechend ihrer Bezeichnung. Das Zwischenteil 427 umfasst neben dem Antriebsteil 428, mit diesem starr oder gar einstückig verbunden, eine weitere Gabel 431, die ähnlich wie die Gabel 422 kreisbogenförmige, sich paarweise gegenüberliegende Gabel - elemente 431a bis 431d aufweist. Zwischen den Gabelele- menten 431a bis 431d sind wiederum Rollen 432a bis 432d in Winkelabständen zueinander gelagert, wobei in diesem Falle die Rolle 432d durch einen Elektromotor 433 angetrieben ist. Auch an der Gabel 431 sind über Winkel 434 insgesamt vier Führungsrollen 460 gelagert, die sich jeweils paarweise gegenüberstehen und deren Achsen jeweils senkrecht auf den Achsen der benachbarten Rollen 432 stehen. Der Sinn dieser Führungsroil'en 460 wird weiter unten deutlich. An das untere Ende des oberen Verbindungsstückes 415b ist eine Antriebsplatte 435 angeformt, die mit einer kreisbogenförmigen Antriebsfläche 436 versehen ist Das untere
Ende des oberen Verbindungsstückes 415b mit der Antriebs - platte 435 ist so in den Schlitz 430 des Zwischenteils 427 eingeführt, dass die Antriebsfläche 436 der Antriebsplatte 435 reibungsschlüssig an den Rollen 432a bis 432d anliegt. Gleichzeitig berühren die Führungsrollen 460 die gegenüberliegenden Seitenflächen der Antriebsplatte 435. Es ist ersichtlich, dass durch Betätigung des Elektromotors 433 über die angetriebene Rolle 432d das obere
Verbindungsstück 415b um eine Achse verschwenkt werden kann, die senkrecht auf der durch die vier Rollen 432a bis 432d aufgespannten Ebene steht und deren Position in dieser Ebene durch die Anordnung der Rollen 432a bis 432d definiert ist.
Insgesamt ist also das obere Verbindungsstück 415b mittels des beschriebenen Gelenkes 414 um zwei senkrecht zueinander stehende Achsen gegenüber dem unteren Verbindungsstück
415a verschwenkbar und ist somit in der Lage, die Funktion eines angetriebenen Kugelgelenks auszuüben.
In den Figuren 16 und 17 ist ein weiteres Ausführungs- beispiel eines angetriebenen Gelenkes dargestellt, welches dem oben anhand der Figuren 13 bis 15 beschriebenen ähnlich ist. Entsprechende Teile sind daher dort mit demselben Bezugszeichen zuzüglich 100 gekennzeichnet .
Auch der in den Figuren 16 und 17 dargestellte Arm 515 umfasst ein unteres Verbindungsstück 515a und ein oberes Verbindungsstück 515b, die durch ein Gelenk 514 um zwei senkrecht zueinander stehende Achsen verschwenkbar verbun- den sind.
Am oberen Ende des unteren Verbindungsstücks 515a befindet sich, starr verbunden oder einstückig, eine Gabel 522. In den oberen Endbereichen der beiden Gabelarme 522a, 522b ist mittels Gelenkzapfen 537 ein Zwischenteil 527 verschwenkbar gelagert. Das Zwischenteil 527 seinerseits weist ähnlich wie das Zwischenteil 427 der Figuren 13 bis 15 ein in der Seitenansicht durch einen nahezu geschlossenen Kreis begrenztes Antriebsteil 528 mit einer kreis- bogenförmigen Antriebsfläche 529 auf. Die Antriebsfläche 529 ist wiederum durch einen Schlitz 530 unterbrochen. Auf Abflachungen 529a, 529b der Antriebsfläche 529 sind die gegenüberliegenden Enden eines Antriebsriemens 538 befestigt. Der Antriebsriemen 538 ist um eine
Antriebsrolle 539 geführt, die von einem an dem Schenkel 522a der Gabel 522 befestigten Elektromotor 524
angetrieben ist. Der Antriebsriemen 538 ist in geeigneter Weise gespannt, beispielsweise durch geeignete Positionierung des Elektromotors 524.
Das Zwischenteil 527 besitzt ein kastenartiges, nach oben und unten offenes Teil 531, welches in gewisser Weise der Gabel 431 der Figuren 13 bis 15 entspricht. Die gegenüberliegenden Stirnflächen 531a, 531b dieses kastenartigen Teils 531 sind mittels der Gelenkzapfen 537 verschwenkbar an den Schenkeln 522a, 522b der Gabel 522 befestigt.
Die oben beschriebene Bauweise ist also so, dass durch Bestromung des Elektromotors 524 über die angetriebene Rolle 539 und aufgrund des Antriebsriemens 538 das Zwischenteil 527 um die Achse verschwenkt werden kann, die durch die beiden Gelenkzapfen 537 vorgegeben ist.
Am unteren Ende des oberen Verbindungsstückes 515b sind in diesem Falle zwei parallele, in der Seitenansicht einen nahezu geschlossenen Kreis bildende Platten 535a, 535b angeformt, von denen im dargestellten Ausführungsbeispiel nur eine, nämlich diejenige mit dem Bezugszeichen 535b, als Antriebsplatte verwendet wird. Auf de- ren kreisbogenförmiger Antriebsfläche 536 sind in der
Nähe des unteren Endes des oberen Verbindungsstücks 515b die beiden Enden eines Antriebsriemens 540 befestigt. Dieser Antriebsriemen 540 ist um eine Antriebsrolle geschlungen, welche in der Zeichnung nicht erkennbar, da durch die Seitenwände des kastenartigen Teils 531 verdeckt, ist.
Dieses Antriebsrad wird durch einen Elektromotor 533 angetrieben. Der Antriebsriemen 540 ist in geeigneter Weise gespannt, beispielsweise durch entsprechende Positionierung des Elektromotors 533.
Die die unteren Enden des oberen Verbindungsstücks 515b bildenden Platten 535a, 535b sind durch Gelenkzapfen 541 (vgl. Figur 17) an den gegenüberliegenden Seitenwänden des kastenartigen Teils 531 verschwenkbar gelagert, wobei die durch die beiden Gelenkzapfen 541 definierte Achse senkrecht auf der durch die beiden Gelenkzapfen 537 definierten Achse steht .
Die Anordnung ist offensichtlich so, dass durch Betä- tigung des Elektromotors 533 über das nicht dargestell- te Antriebsrad und mit Hilfe des Antriebsriemens 540 das obere Verbindungsstück 515b um die durch die Schwenkzapfen 541 definierte Achse verschwenkt werden kann. Insgesamt erfüllt also auch das in den Figuren 16 und 17 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Gelenks 514 diejenige eines angetriebenen Kugelgelenks.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel, das demjenigen der
Figuren 16 und 17 weitgehend entspricht, ist in den Figuren 18 und 19 dargestellt. Entsprechende Teile erhalten dasselbe, jedoch erneut um 100 erhöhte Bezugszeichen wie in den Figuren 16 und 17. Wiederzuerkennen sind das untere Verbindungsstück 615 mit der daran starr befestigten Gabel 622, das kastenförmige Zwischenteil 627, das mittels Gelenkzapfen 637 an den Schenkeln 622a, 622b der Gabel 622 verschwenkbar angelenkt ist, das obere Verbindungsstück 615b mit den das untere Ende bildenden, parallelen in der Seitenansicht nahezu kreisförmigen Platten 635a, 635b, das mittels
Gelenkzapfen 642 an dem Zwischenteil 627 verschwenkbar befestigt ist. Das Antriebsteil 628 des Zwischenteils 627 ist beim
Ausführungsbeispiel der Figuren 18 und 19 an der Außenseite des kastenartigen Teils 631, fest mit diesem verbunden, angebracht. Die kreisbogenförmige Antriebsfläche 629 trägt eine Aussenverzahnung 642, die mit einem in dem Schenkel 622a der Gabel 622 gelagerten Ritzel 643 kämmt. Das Ritzel 643 wird von dem Elektromotor 624 angetrieben. Aufgrund der Bauweise ist es also möglich, durch Betätigung des Elektromotors 624 über das Ritzel 643 und die Aussenverzahnung 642 das gesamte Zwischenteil 627 um die Achse zu verdrehen, die durch die Gelenkzapfen 637 definiert ist.
An der Außenfläche der Platte 635b am unteren Ende des oberen Verbindungsstücks 615b ist eine in der Seitenansicht kreisrunde Antriebsplatte 644 drehschlüssig angebracht, die ihrerseits eine Außenverzahnung 645 trägt. Diese Außenverzahnung 645 kämmt mit einem Ritzel 646, das in einer Seitenwand des kastenartigen Teils 631 des Zwischenteils 627 gelagert ist und durch einen Elektromotor 633 angetrie- ben ist. Durch Betätigung des Elektromotors 633 kann somit über das Ritzel 646 die Antriebsplatte 644 und damit das gesamte obere Verbindungsstück 615b um die Achse verschwenkt werden, die durch die Gelenkzapfen 641 definiert ist und senkrecht zu derjenigen Achse steht, die durch die Gelenkzapfen 637 vorgegeben ist.
Insgesamt lässt sich also auch durch das Gelenk 614
die Funktion eines angetriebenen Kugelgelenks erzielen .
In den Figuren 20 und 21 ist schließlich ein letztes
Ausführungsbeispiel eines angetriebenen Gelenks 714
dargestellt, das demjenigen der Figuren 18 und 19 außerordentlich ähnlich ist. Erneut werden daher ent- sprechende Teile mit demselben Bezugszeichen, gegenüber den Figuren 18 und 19 jedoch erneut um 100 erhöht, gekennzeichnet. Es genügt, nachfolgend die Unterschiede zwischen dem Ausführungsbeispiel der Figuren 20 und 21 und demjenigen der Figuren 18 und 19 zu be- schreiben.
Beim Ausführungsbeispiel der Figuren 20 und 21 ist das Antriebsteil 728, welches an dem kastenartigen Teil 731 des Zwischenteils 727 starr befestigt ist, etwas größer ausgebildet und trägt keine Außenverzahnung. Stattdessen ist das Antriebsteil 728 mit einem kreisbogenförmigen
Schlitz 747 versehen, dessen radial außenliegende Begrenzungsfläche eine Verzahnung 748 aufweist. Diese Verzahnung 748 ist es, die mit einem von dem Elektromotor 724 angetrie benen Ritzel 743 kämmt.
In entsprechender Weise ist eine der beiden Platten
735a, 735b am unteren Ende des oberen Verbindungsstücks 715b dadurch als Antriebsplatte 735b ausgebildet, dass sie einen kreisbogenförmigen Schlitz 750 aufweist, der an seiner radial außenliegenden Begrenzungsfläche eine Verzahnung 751 auf eist. Diese Verzahnung 751 kämmt mit einem von einem Elektromotor 733 angetriebenen Ritzel, das in den Figuren 20 und 21 nicht erkennbar ist.
Die Verzahnungen 748 und 751 werden hier aufgrund ihrer Lage innerhalb des Teils, in dem sie sich befinden, als "Innenverzahnungen" bezeichnet .
Durch Bestromung der Elektromotoren 724 und 733 lässt sich somit das obere Verbindungsstück 715b gegenüber dem unteren Verbindungsstück 715a um zwei senkrecht zueinander stehende Achsen verschwenken, die einerseits durch die Gelenkzapfen 737 und andererseits die Gelenkzapfen 741 definiert sind.
Selbstverständlich wäre es auch möglich, nicht die radial außen liegenden sondern die radial innenliegenden Begrenzungsflächen der Schlitze 747 bzw. 750 mit den entsprechenden Verzahnungen zu versehen.
Ebenfalls möglich wäre es, die verschiedenen Antriebsarten, die oben anhand der Figuren 13 bis 21 beschrieben wurden, auch zu "mischen", also beispielsweise
eine Außenverzahnung mit einer Innenverzahnung oder einen Riemen mit einer Verzahnung oder auch eine angetriebene, auf einer Fläche eines Antriebsteils abrollende Antriebsrolle mit Riemen oder Verzahnungen nach Bedarf zu kombinieren.
Statt Riemen können auch andere flexible Antriebsmittel, z. B. Zahnriemen, Ketten oder Seile, zur Anwendung kommen.

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung zum Behandeln, insbesondere zum Lackieren, von Gegenständen, insbesondere von Fahrzeugkarosserien
a) mindestens einem gestaltveränderlichen Arm, dessen
freies Ende rechnergesteuert entlang einer vorgegebenen Trajektorie bewegbar ist; b) mindestens einer mit dem freien Ende des Arms verbun- denen Behandlungseinrichtung, insbesondere einer Lack-
Applikationseinrichtung ; dadurch gekennzeichnet, dass c) eine Vielzahl von Armen (10; 310) vorgesehen ist,
die alle von einem gemeinsamen stationären Anschlussbereich (8; 308) ausgehen und alle mindestens eine Behandlungseinrichtung (11, 12; 311, 312) an ihrem freien Ende tragen; wobei die Arme (10; 310) in dem Sinne gestaltveränderlich sind, dass sie mindestens an einer Mehrzahl von
Stellen entlang ihrer Längserstreckung rechnergesteuert um unterschiedliche, nicht beschränkt auf in einer einzigen Ebene liegende Winkel abgewinkelt werden können .
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arme (10) eine Mehrzahl in Abstand voneinander befindlicher Kugelgelenken (14; 114; 214) und zwischen den Kugelgelenken (14; 114; 214) verlaufende Verbindungsstücke (15; 115a, 115b; 215a, 215b) aufweisen, wobei kraftbetriebene Einrichtungen (18; 118; 220, 221) vorgesehen sind, welche beidseits der Kugelgelenke (14; 114; 214) liegende Verbindungsstücke (15; 115a, 115b;
215a, 215b) gegeneinander verschwenken können. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die kraftbetriebenen Einrichtungen eine Mehrzahl von Kolben-Zylinder-Einheiten (18) umfassen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die kraftbetriebenen Einrichtungen eine Mehrzahl von fluidbetriebenen künstlichen Muskeln (118) umfassen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die kraftbetriebenen Einrichtungen jeweils
zwei Motoren (220, 221) umfassen, mit deren Hilfe ein auf einer Seite des Kugelgelenks (214) liegendes Verbindungsstück (215b) um zwei senkrecht zueinander liegende Achsen gegenüber dem auf der anderen Seite des Kugelgelenks (214) liegenden Verbindungsstück (215a) verschwenkt werden kann.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arme (310) als Rüssel ausgebildet sind, die eine Mehrzahl von Gruppen von Kammern (330a, 330b, 330c, 331a, 331b, 331c) aufweisen, die um die Mittellinie des Arms (310) herum und in axialer Richtung nebeneinander angeordnet sind und individuell durch Beaufschlagung mit einem Fluid expandierbar sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass c) das Kugelgelenk (414; 514; 614; 714) umfasst: ca) ein Zwischenteil (427; 527; 627; 727), welches mit dem ersten Verbindungsstück (415a; 515a; 615a; 715a) um eine erste Achse schwenkbar verbun den ist und mit dem das zweite Verbindungsstück (415b; 515b; 615b; 715b) um eine zweite Achse, di senkrecht auf der ersten Achse steht, schwenkbar verbunden ist; cb) eine erste Antriebseinrichtung (423, 424, 428;
524, 538, 539; 624, 642, 643; 724, 742, 748), welche in der Lage ist, das Zwischenteil (427; 527; 627; 627) gegenüber dem ersten Verbindungsstück (415a; 515a; 615a; 715a) um die erste Achse zu verschwenken; cc) eine zweite Antriebseinrichtung (432, 433, 435;
533, 540; 633, 644, 646; 733, 751), welche in der Lage ist, das zweite Verbindungsstück (415b; 515b; 615b; 715b) gegenüber dem Zwischenteil (427; 527; 627; 727) um die zweite Achse zu verschwenken.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenteil (427) auf mehreren Rollen (423) gegenüber dem ersten Verbindungsstück (415a) um die erste Achse verschwenkbar gelagert ist und dass die erste Antriebseinrichtung einen Motor (424) umfasst, der mindestens eine der Rollen (423) antreibt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verbindungsstück (415b) auf mehreren Rollen (432) gegenüber dem Zwischenteil (427) um die zweite Achse verschwenkbar gelagert ist und
die zweite Antriebseinrichtung einen Motor (433) um- fasst, der mindestens eine der Rollen (432) antreibt. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebseinrichtung ein flexibles Antriebsmittel, beispielsweise einen Antriebsriemen (538) , einen Zahnriemen, ein Seil oder eine Kette, umfasst, das eine kreisbogenförmige Antriebsfläche (536) , die an dem Zwischenteil (527) ausgebildet ist, zumindest teilweise umschließt, sowie eine am ersten Verbindungsstück (515a) gelagerte und von einem Motor (524) angetriebene Antriebsrolle (539) für das flexible Antriebsmittel (538) . 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Antriebseinrichtung ein flexibles Antriebsmittel, beispielsweise einen Antriebsriemen (540) , einen Zahnriemen, ein Seil oder eine Kette, umfasst, das eine kreisbogenförmige Antriebsfläche (536) , die an dem zweiten Verbindungsstück (515b) ausgebildet ist, zumindest teilweise umschließt, sowie eine am Zwischenteil (527) gelagerte und von einem Motor (532) angetriebene Antriebsrolle für das flexible Antriebsmittel (540) .
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebseinrichtung eine kreisbogenförmige Verzahnung (642; 748) umfasst, die an dem Zwischenteil (627; 727) ausgebildet ist, sowie ein am ersten Verbindungsstück (615a; 715a) gelagertes und von einem Motor (624; 724) angetriebenes Ritzel (643; 743), das mit der Verzahnung (642; 748) kämmt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Antriebseinrichtung eine kreisbogenförmige Verzahnung (645; 751) umfasst, die an den zweiten Verbindungsstück (615b; 715b) ausgebildet ist, sowie ein von einem Motor (633; 733) angetriebenes Ritzel (646), das mit der Verzahnung (645; 751) kämmt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (642, 645) eine
Außenverzahnung ist . 15. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (748, 751) eine an einer Begrenzungsfläche eines in das Zwischenteil (727) bzw. des zweiten Verbindungsstücks (715b) eingebrachten Schlitzes (747, 750) angebrachte Innenverzahnung ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung eine an einer
Seitenfläche des Zwischenteils bzw. des zweiten Verbindungsstücks angebrachte Flächenverzahnung ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 sowie 9 bis
16, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenteil
(527; 627; 727) an dem ersten Verbindungsstück (515a;
615a; 715a) durch mindestens einen die erste Achse definie- renden Gelenkzapfen (537; 637; 737) gelagert ist.
18. Arm nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verbindungsstück (515b;
615b; 715b) an den Zwischenteil (527; 627; 727) durch mindestens einen die zweite Achse definierenden Gelenkzapfen (541; 641; 741) gelagert ist.
EP12734814.2A 2011-07-25 2012-07-07 Vorrichtung zum behandeln, insbesondere zum lackieren, von gegenständen, insbesondere von fahrzeugkarosserien Withdrawn EP2736682A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011108262.3A DE102011108262B4 (de) 2011-07-25 2011-07-25 Vorrichtung zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien mit einer Vielzahl von gestaltveranderlichen Armen
PCT/EP2012/002867 WO2013013769A2 (de) 2011-07-25 2012-07-07 Vorrichtung zum behandeln, insbesondere zum lackieren, von gegenständen, insbesondere von fahrzeugkarosserien

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2736682A2 true EP2736682A2 (de) 2014-06-04

Family

ID=46507964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP12734814.2A Withdrawn EP2736682A2 (de) 2011-07-25 2012-07-07 Vorrichtung zum behandeln, insbesondere zum lackieren, von gegenständen, insbesondere von fahrzeugkarosserien

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2736682A2 (de)
DE (1) DE102011108262B4 (de)
WO (1) WO2013013769A2 (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013202571B4 (de) * 2013-02-18 2016-05-12 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) Endeffektor für einen Manipulator und Vorrichtung sowie Verfahren zum Bearbeiten und/oder Handhaben von Werkstücken
DE102014006651A1 (de) * 2014-05-07 2015-11-12 Dürr Systems GmbH Beschichtungsanlage zur Beschichtung von Bauteilen, insbesondere zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen
DE102016107268B4 (de) * 2016-04-20 2022-02-10 Ssi Schäfer Automation Gmbh Mehrarm-Roboter für komplexe Kommissionieraufgaben
DE102016004846A1 (de) * 2016-04-22 2017-10-26 Dürr Systems Ag Lackiereinheit
CN106111403A (zh) * 2016-07-29 2016-11-16 武汉高木汽车部件有限公司 一种用于汽车零部件生产的喷涂组件
CN109985770B (zh) * 2018-01-03 2021-04-16 华晨宝马汽车有限公司 用于对车辆翼缘进行涂装的枪嘴和向车辆上胶的方法
CN111822178A (zh) * 2020-07-23 2020-10-27 张秋鹏 一种五金工具防腐处理工艺
DE102021118180A1 (de) 2021-07-14 2023-01-19 Dürr Systems Ag Handhabungsvorrichtung zum Handhaben eines Kraftfahrzeugkarosseriebauteils
CN113976348B (zh) * 2021-10-21 2023-03-31 上海孝鑫电梯配件有限公司 一种局部浓度可调式无重力喷漆装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995018311A1 (en) * 1992-07-07 1995-07-06 Wentz John D Flexible positioning appendage
DE102008045553A1 (de) * 2008-09-03 2010-03-04 Dürr Systems GmbH Lackiereinrichtung und zugehöriges Verfahren

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE419421B (sv) * 1979-03-16 1981-08-03 Ove Larson Bojlig arm i synnerhet robotarm
DE3375107D1 (en) * 1982-10-29 1988-02-11 Toshiba Kk Control system of multi-joint arm robot apparatus
GB8503547D0 (en) * 1985-02-12 1985-03-13 British Petroleum Co Plc Nozzle
JPS61228158A (ja) * 1985-03-29 1986-10-11 Agency Of Ind Science & Technol ３軸駆動ユニツト
JP2625319B2 (ja) * 1992-06-30 1997-07-02 三菱重工業株式会社 組織型群制御ロボット
US6675068B1 (en) * 1999-03-10 2004-01-06 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Working robot
DE29908008U1 (de) 1999-05-05 1999-07-22 Festo AG & Co, 73734 Esslingen Betätigungseinrichtung
US6757586B2 (en) * 2001-09-05 2004-06-29 Abb Automation Inc. Multiple arm robot arrangement
EP2101963B1 (de) * 2006-10-13 2013-06-19 Robotics Technology Leaders GmbH Wurmförmiger mechanismus
US8016509B2 (en) * 2007-05-04 2011-09-13 Zhong Gao Robotic joint
US8364312B2 (en) * 2007-06-06 2013-01-29 Cycogs, Llc Modular rotary multi-sensor sensor ring
WO2009026937A2 (en) * 2007-08-26 2009-03-05 Abozaied Abdallah Ezzat Abdall New robotic joint configuration
JP2009113195A (ja) * 2007-10-19 2009-05-28 Tokyo Univ Of Science 関節装置
DE102009015975B4 (de) 2009-03-26 2012-01-05 Festo Ag & Co. Kg Fluidtechnisches Gerät, insbesondere Greifervorrichtung
DE102009058653A1 (de) 2009-12-16 2011-06-22 FESTO AG & Co. KG, 73734 Ausgleichseinheit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995018311A1 (en) * 1992-07-07 1995-07-06 Wentz John D Flexible positioning appendage
DE102008045553A1 (de) * 2008-09-03 2010-03-04 Dürr Systems GmbH Lackiereinrichtung und zugehöriges Verfahren

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO2013013769A2 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013013769A2 (de) 2013-01-31
DE102011108262B4 (de) 2015-12-17
WO2013013769A3 (de) 2013-03-28
DE102011108262A1 (de) 2013-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011108262B4 (de) Vorrichtung zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien mit einer Vielzahl von gestaltveranderlichen Armen
EP2040854B1 (de) Lackieranlage und zugehöriges betriebsverfahren
EP2318185B1 (de) Lackiereinrichtung
EP1809447B1 (de) Hubroboter mit parallelkinematischer vorrichtung
EP2919917B1 (de) Applikationsroboter mit anschlusseinheit für verschiedene applikatoren
DE69415334T2 (de) Vorrichtung zur halterung und bewegung von vorrichtungen zur abgabe von beschichtungsmaterial
DE10359280A1 (de) Sprühbeschichtungsvorrichtung
EP2791008B1 (de) Beschichtungsanlage und entsprechendes betriebsverfahren
EP2595760B1 (de) Behandlungseinheit und anlage zur oberflächenbehandlung von gegenständen
EP1419824B1 (de) Vorrichtung zum Beschichten eines Werkstücks mit Pulver
DE102011108265A1 (de) Betätigungsarm für eine Handhabungsvorrichtung
EP1819447B1 (de) Pulverbeschichtungskabine oder unterbau dafür
DE102016003916A1 (de) Lackierstation und zugehöriges Betriebsverfahren
EP1784901B2 (de) Vorrichtung zum beschichten, insbesondere zum lackieren, von gegenständen, insbesondere von fahrzeugkarosserien
EP3261806B1 (de) Vorrichtung zur behandlung von gegenständen
EP4268974B1 (de) Sprühanlage
DE10312381A1 (de) Verfahren zur Trocknung einer Lackierung auf einem Objekt
DE102022113096A1 (de) Mobile Robotervorrichtungen und Verfahren zur bahnförmigen Oberflächenbearbeitung von Gebäudestrukturen
DE10006865B4 (de) Verfahren zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien
WO2004007093A2 (de) Verfahren zum beschichten, insbesondere lackieren, von gegenständen
EP2698211B1 (de) Roboter zur Beschichtung von Gegenständen
EP1092799B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Benetzen von flexiblen mattenförmigen Trägerwerkstoffen
DE102023130492A1 (de) Halbautomatisches Materialauftragssystem
DE202004020728U1 (de) Vorrichtung zum Beschichten, insbesondere zum Lackieren, von Gegenständen, insbesondere von Fahrzeugkarosserien
WO2025261755A1 (de) Roboter mit versetzten achsenebenen

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20140116

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: HANF, JUERGEN

Inventor name: CARLS, ALEXANDER

Inventor name: REICHLER, JAN

Inventor name: MEIER, RALPH

Inventor name: SCHULZE, HERBERT

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: EISENMANN SE

19U Interruption of proceedings before grant

Effective date: 20190731

19W Proceedings resumed before grant after interruption of proceedings

Effective date: 20200803

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20201103

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20210515