EP3554713A1 - Druckkopf mit verschiebe- und/oder drehmechanik für zumindest eine düsenreihe - Google Patents

Druckkopf mit verschiebe- und/oder drehmechanik für zumindest eine düsenreihe

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Publication number
EP3554713A1
EP3554713A1 EP17809258.1A EP17809258A EP3554713A1 EP 3554713 A1 EP3554713 A1 EP 3554713A1 EP 17809258 A EP17809258 A EP 17809258A EP 3554713 A1 EP3554713 A1 EP 3554713A1
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EP
European Patent Office
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nozzles
row
application
nozzle row
nozzle
Prior art date
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Application number
EP17809258.1A
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English (en)
French (fr)
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EP3554713B1 (de
Inventor
Hans-Georg Fritz
Benjamin WÖHR
Marcus Kleiner
Moritz BUBEK
Timo Beyl
Frank Herre
Steffen Sotzny
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Duerr Systems AG
Original Assignee
Duerr Systems AG
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 Duerr Systems AG filed Critical Duerr Systems AG
Publication of EP3554713A1 publication Critical patent/EP3554713A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3554713B1 publication Critical patent/EP3554713B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/14—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening
    • 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
    • B05B13/0447—Installation or apparatus for applying liquid or other fluent material to conveyed separate articles
    • B05B13/0452—Installation or apparatus for applying liquid or other fluent material to conveyed separate articles the conveyed articles being vehicle bodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J25/00—Actions or mechanisms not otherwise provided for
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J25/00—Actions or mechanisms not otherwise provided for
    • B41J25/001—Mechanisms for bodily moving print heads or carriages parallel to the paper surface
    • B41J25/003—Mechanisms for bodily moving print heads or carriages parallel to the paper surface for changing the angle between a print element array axis and the printing line, e.g. for dot density changes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J3/00—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/407—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material
    • B41J3/4073—Printing on three-dimensional objects not being in sheet or web form, e.g. spherical or cubic objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J3/00—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/54—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed with two or more sets of type or printing elements
    • B41J3/543—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed with two or more sets of type or printing elements with multiple inkjet print heads

Definitions

  • DESCRIPTION Print head with sliding and / or turning mechanism for at least one nozzle row
  • the invention relates to an application device for applying an application agent to a component, preferably for application of a paint on a Kraftchristkaros ⁇ memoribauteil, with at least two rows of nozzles, the at least ⁇ two nozzle rows each having a plurality of nozzles for the output of application agent beams (eg. contiguous application agent beams and / or drop drops comprising multiple drops).
  • application agent beams eg. contiguous application agent beams and / or drop drops comprising multiple drops.
  • Rotationszerstäu ⁇ over are called application device commonly used, but have the disadvantage of a limited transfer efficiency, so that only a portion of the applied coating deposited on the components to be coated, while the rest of the applied coating must be disposed of as so-called overspray ,
  • No. 9,108,424 B2 discloses a drop-on-demand valve jet printer with a plurality of valve openings (nozzles), whose operating principle is based on the use of electric valves.
  • nozzles valve openings
  • a magnetic piston is guided in a coil and raised by supplying power into the coil.
  • the valve openings are released so that ink is exhausted. can be given.
  • the disadvantage of this is that such drop-on-demand valve jet printers are not suitable to coat nationwide.
  • high-quality components eg. As motor vehicle bodies, area coverage by drop-on-demand printing techniques usually can not be achieved.
  • the term of a print head can therefore also be replaced by the term of a nozzle applicator. It can be seen from FIG.
  • FIG. 18 shows that the spacings of the nozzles of the nozzle rows of the individual print heads can be reduced by a plurality of print heads.
  • An object of the invention is, in particular, to provide an application device for preferably serial application of an application agent to a component by means of at least two rows of nozzles which, despite rotation of the nozzle rows by an application robot, have a sufficiently high degree of accuracy. homogeneous application agent film on the component and / or a sufficiently high surface coating performance possible.
  • the invention relates to an application apparatus for Ap complicate a delivery device to a component, preferably as ⁇ series component to a Kraftchristkaros ⁇ for the application of a varnish.
  • the application device comprises at least one print head for preferably serial application of the application ⁇ means and z. B. for mounting to an application robot.
  • the at least one printhead z. B. include a first printhead and at least one further printhead.
  • the application device comprises at least two Düsenrei hen ⁇ which are preferably movable by the application robot, in particular jointly movable.
  • the at least two nozzle rows include a first row of nozzles with a plurality of nozzles for dispensing the application medium jets (z. B. related application means jets and / or drops comprehensive drop jets) and at least one wide ⁇ re nozzle row having a plurality of nozzles for dispensing Applikati ⁇ onsffenstrahlen (z. B. contiguous application agent rays and / or drops comprising droplet jets).
  • the application device can thus have, in particular, at least two, at least three, at least four or even at least five rows of nozzles.
  • the application device is characterized in particular by the fact that at least one row of nozzles of the at least two rows of nozzles is movable for position adjustment, in particular position correction, the nozzles of the first row of nozzles and the nozzles of the at least one further row of nozzles.
  • the first nozzle row and / or the at least one further nozzle row can be movable.
  • the application device can therefore comprise at least one, at least two, at least three or even at least five movable nozzle rows for positional adaptation.
  • the position adaptation serves, in particular, to correct a rotation of the at least two rows of nozzles caused by the application robot, in particular its hand axis.
  • the invention provides a convenient technical / mechanical solution by means of which it can be ensured that a plurality of rows of nozzles can be used and the several rows of nozzles can be rotated in particular jointly by an application robot, wherein a position resulting from the rotation incorrect position by the position adjustment in the context of Invention is correctable.
  • the application device comprises in particular ⁇ sondere Embodiments in which a positional adjustment of individual nozzle rows (z. B. on a printhead), and / or individual printheads are made possible to each other to correct the position of at least two rows of nozzles so that a further substantially homogeneous Application image with preferably all nozzle distances, beam distances and / or Trace traces can be maintained evenly. Substantially all the beam distances may become narrower or wider due to the twisting caused by the application robot, but all the distances are preferably substantially evenly spaced by the positional adjustment (correction) of the nozzle rows.
  • the application robot-caused twisting of the at least two rows of nozzles preferably takes place about a rotation axis which is arranged substantially centrally relative to the at least two rows of nozzles and / or is aligned substantially parallel to the application agent beams of the at least two rows of nozzles, whereby z. B. twisting about the Z-axis (or another axis) is included in horizontal painting.
  • the at least one print head corresponds to an applicator for preferably serial application of the application agent and for mounting to an application robot.
  • applicator used herein may be one or more
  • the positional adjustment of the nozzle rows for z For optimal application with one or more printheads with individual nozzles arranged in a row, the positional adjustment of the nozzle rows for z.
  • the application device thus comprises one or more of the following advantageous properties: uniform variation of the nozzle distances,
  • Twisting / shifting at least one row of nozzles to adjust or maintain the homogeneity of the paint film e.g. for different types of lacquer, lacquers, viscosities etc. .
  • Multi-row and position adjustment enable full applicability / parameterizability of the applicator with regard to turning and area performance. It is possible for the at least one movable row of nozzles to be movable in order to correct a rotation of the at least two rows of nozzles that can be generated by the application robot such that the nozzle spacings between the nozzles, and thus expediently the application agent jets, the first row of nozzles and the nozzles, and thus expediently the application ⁇ medium beams, the at least one other row of nozzles, are spaced substantially uniformly from each other.
  • the producible by the application robot rotation of the at least two rows of nozzles can, for. Example, take place about a common rotational axis and preferably by a hand axis of the application robot.
  • the position adjustment a sufficient in particular for the automotive paint homogeneity of the producible by the application means Ap ratessmit ⁇ telfilms on the component.
  • the nozzle distances correspond z. B. nozzle distances perpendicular to the preferably translational direction of movement of the at least one print head.
  • the rotation of the at least two nozzle rows is preferably performed by an axis of the wrist axis of the Ap forcessro ⁇ boters.
  • the device for adjusting the position of the at least two rows of nozzles is supported on a position of the axis of rotation or the axis of the hand that is not influenced by the rotational movement.
  • the at least one moveable row of nozzles is preferably in addition to the movement by means of the application robot Move ⁇ Lich.
  • the at least one movable nozzle row is rotatable and has an axis of rotation.
  • the axis of rotation can, for. B. be positioned substantially centrally to at least one movable row of nozzles, in particular in the longitudinal and / or transverse direction, or off-center to be positioned at least one movable row of nozzles, in particular in its longitudinal and / or transverse direction.
  • the axis of rotation z. B. is positioned on the longitudinal axis of the movable row of nozzles and / or outside or within the at least one movable Düsenrei ⁇ he.
  • the individual axes of rotation can z. B. evenly spaced from each other and / or be ordered in a preferably linear row ⁇ .
  • the at least one movable row of nozzles can preferably be longitudinally displaceable along its longitudinal extent and that alternatively or in addition to a rotatable function. It is possible for the application device to comprise a displacement and / or rotation mechanism for the purpose of moving the at least one movable nozzle row directly or indirectly. As previously mentioned, it is possible for the first row of nozzles and / or the at least one further row of nozzles to be movable for adjusting the position of the nozzles of the first row of nozzles and the nozzles of the at least one further row of nozzles.
  • the application apparatus for adjusting positions of at least one motor preferably Elektromo ⁇ gate comprising at least, to the appropriate direct or indirect moving a movable nozzle row.
  • the at least one engine can z.
  • a sliding / linear motor, rotary motor and / or servomotor include.
  • one and the same motor for expediently direct or indirect common movement of the first nozzle row and the at least one further nozzle row is used, so that for adjusting the position of the first nozzle row and the at least one further nozzle row are movable.
  • a motor can be used to move at least two nozzle areas.
  • a first motor for moving the first nozzle row and at least one further motor for moving the at least is a further row of nozzles, so that for adjusting positions the first nozzle row and the another row of nozzles are ⁇ least movable.
  • Kings ⁇ nen so individual motors are used for movement of at least two rows of nozzles.
  • the first nozzle row and the at least one further row of nozzles is a master-slave compound and / or a mechanical VerkopplungsENS, are interconnected via at least one compound ⁇ , preferably.
  • a synchronization of the movements of the first nozzle row and the at least one further nozzle row can be effected.
  • Alternatively or in addition can be effected by a movement of the first nozzle row a corresponding movement of the at least ⁇ causes another row of nozzles or vice versa.
  • the application device may comprise at least one of the following for adjusting positions: at least one Paral ⁇ lelogramm mechanism (. Eg compound of the print heads and / or rows of nozzles with bearing webs and resulting displacement), at least one contour curve, at least one cam, at least one transmission device preferably with axles, and / or at least one involute toothing (eg involute gearbox).
  • the application device may comprise at least one control device for calculating adaptation values for the position adaptation and preferably for controlling the movements of the at least one movable nozzle row and / or for controlling the application robot.
  • the motor of the handling device (robot) transfers the position data ei ⁇ ner software that generates the correction commands for the / the correction motors.
  • the at least one movable nozzle row prefferably attached to a printhead as disclosed herein.
  • the at least one movable nozzle row can for position adjustment ⁇ z. B. be movable relative to its printhead.
  • the at least one movable row of nozzles can for position ⁇ adjustment but also z. Be for example, with its print head moved together, so that preferably the at least one Move ⁇ Liche nozzle row relative to its print head is stationarily angeord ⁇ net and / or the movement of a movable nozzle row is caused by a movement of its print head, at least.
  • At least one movable nozzle row can be mounted relative to the print head to which it is mounted. be movable for position adjustment.
  • at least one movable row of nozzles together with the print head on which it is mounted can also be movable for positional adaptation.
  • the first row of nozzles and at least one other Düsenrei ⁇ he can,. B. on one and the same printhead and be movable relative to its printhead.
  • the application device may include a first printhead as disclosed herein and at least one further printhead as disclosed herein.
  • the first print head may preferably comprise the first nozzle row and the at least one further print head may comprise the at least one further nozzle row.
  • the first nozzle row is movable relative to the first print head.
  • the first row of nozzles can be jointly movable with the first print head, so that z. B.
  • the first nozzle row is arranged stationary relative to the first print head and / or the movement of the first nozzle row is caused by a movement of the first print head.
  • the at least one further nozzle row is arranged to be movable relative to the at least one further print head.
  • with the at least one other print head to be at least one additional SI ⁇ sengol movable together such that z. B.
  • Printhead may have at least one row of nozzles, preferably ⁇ but at least two z. B. movable nozzle rows.
  • the first printhead and the at least one further printhead can, for. B. be held by a support means and in particular form a multiple-printhead unit.
  • the first print head and at least one other print head used in particular for mounting on one and the same robot Applika ⁇ tion.
  • the mounting device can be used for position adjustment at least one z. B. allow translational and / or rotational degree of freedom of movement for the first printhead and / or for the at least one further printhead.
  • first row of nozzles and the at least one further row of nozzles prefferably be arranged offset in the longitudinal direction of one another and / or the nozzles of the first row of nozzles and the nozzles of the at least one further row of nozzles to not overlap one another.
  • the first nozzle row and the at least one further nozzle row can, for. B. substantially orthogonal to their longitudinal direction offset from one another and / or substantially orthogonal to the appropriate translational direction of movement of the at least one print head. It is possible that the first nozzle row and which remain oriented at least another nozzle row despite positional adjustment in Wesentli ⁇ surfaces parallel to each other, thus in particular in front of and aligned parallel to each other for a position adjustment are. It is possible that the first row of nozzles is arranged in a first SI ⁇ senplatte and the at least one further spaced SI ⁇ sengol in a separate, preferably from the nozzle plate of the first nozzle row, the second nozzle plate.
  • individual valves to control the Applika ⁇ tion agent delivery from the individual nozzles of the first nozzle row and / or the individual nozzles of the at least one further row of nozzles are provided, the individual valves in each case a movable valve element (eg. B. armature or valve needle ) to close the respective nozzle in a closed position and release in an open position, and each have a preferably electromechanical drive ⁇ , preferably a coil-return actuator drive, for moving the valve element.
  • the individual valves are expedient ⁇ arranged in the at least one print head.
  • the valve actuators preferably operate electromechanically (eg electromagnetically or piezoelectrically).
  • the valve drives each preferably comprise a elekt ⁇ generic coil or a piezoelectric actuator for actuating the valve elements.
  • valve drives each comprise a preferential ⁇ elastic return element for actuating the valve ⁇ elements.
  • the application agent jets of the first nozzle row and / or of the at least one further nozzle row can be contiguous application agent jets and / or (several eg in the Essentially round or elongated drops comprehensive) include Trop ⁇ fenstrahlen.
  • the droplet jet expediently exists between the at least one nozzle and the component.
  • the coil or the piezoelectric actuator hold the valve ⁇ element permanently in the open position.
  • the reset element can, for. B. move the valve member at rest in the closed position, wherein the valve member is appropriately held permanently ⁇ adhesive in the open position during the application of the application means.
  • the continuous application agent jet is expediently present between the at least one nozzle and the component.
  • the application agent may, for. B. viscous, highly viscous or pseudoplastic, preferably having a viscosity of about 15mPas, about 30mPas, about 60mPas, about l00mPas or over 130mPas and / or preferably with a viscosity less than 400mPas or less than 200mPas or less than 150mPas (measured at a shear rate of 1000s -1 ) and / or a paint.
  • viscous, highly viscous or pseudoplastic preferably having a viscosity of about 15mPas, about 30mPas, about 60mPas, about l00mPas or over 130mPas and / or preferably with a viscosity less than 400mPas or less than 200mPas or less than 150mPas (measured at a shear rate of 1000s -1 ) and / or a paint.
  • the at least one print head may suitably be the first
  • the at least one print head may preferably comprise at least ei ⁇ nes of the following features: the at least one print head is atomization or performed substantially free spray application of the Ap ⁇ carriessstoffs, and / or
  • the at least one print head is inserted ⁇ to continuous operation and is used for surface coating of the component, and / or
  • the at least one print head emits a narrowly limited stream of application agent as opposed to a spray (such as that produced by a nebulizer) and / or
  • the at least one print head emits a droplet jet, z. B. in contrast to a beam longitudinally hanging application agent beam. It should be mentioned that following the drop of the printhead from ⁇ produce no overspray the reasons:
  • the at least one print head emits a contiguous beam in longitudinal direction ⁇ application medium jet, z. B. in contrast to a droplet jet,
  • the at least one print head has aratiswir ⁇ ciency of at least 80%, 90%, 95% or 99%, so that preferably substantially all applizier ⁇ te application means is completely pick ⁇ superimposed on the component, with substantially no overspray generation, and /or
  • the at least one print head has a surface coating capacity of at least 0.5 m 2 / min, lm 2 / min, 2 m 2 / min or at least 3 m 2 / min, and / or
  • the at least one print head has at least one electrically controllable actuator in order from the at least one print headön ⁇ SEN, in particular a magnetic actuator or a Piezoak- tor the application means.
  • the first nozzle row and / or to ⁇ least one further row of nozzles a plurality of nozzles (eg. B about 5, about 10 or even about 15 nozzles, and optionally a corresponding number of associated individual valves) umfas sen can.
  • the term of the at least one "printhead" used in the context of the invention is to be understood in general and only serves to delineate atomizers (eg rotary atomizers, disc atomizers, airless atomizers, airmix atomizers and / or ultrasonic atomizers), generating a spray of the appli to ⁇ ornamental delivery device.
  • atomizers eg rotary atomizers, disc atomizers, airless atomizers, airmix atomizers and / or ultrasonic atomizers
  • pro- the print head according to the invention preferably at least one, in particular a plurality of spatially narrowly limited application means rays.
  • the at least two Düsenrei ⁇ hen preferably used for application of a resist (for example, base coat, clear coat, water-based paint and / or solvent-based paint).
  • the application distance between the nozzles and the component ⁇ surfactant is preferably at least 4 mm, 10 mm, 20mm or 40 mm and / or at most 200mm or 100 mm.
  • the invention also includes an application robot, preferably a pre-coating or painting robot, with at least ⁇ an applicator device as disclosed herein.
  • the application robot is useful to guide one or more printheads and thus the at least two rows of nozzles and can, for. B. have at least five or at least six be ⁇ movable robot axes.
  • the invention also includes an application method, preferably carried out by an application device as disclosed herein.
  • the disclosure of the application device thus applies mutatis mutandis to the application method and is mutatis mutandis claimed.
  • the application method is for applying an application-by to a component, preferably for the application of a resist on a motor vehicle body part, at which ⁇ least one print head preferably serially applies the Applikati ⁇ onsstoff and mounted on an application robot, and at least two rows of nozzles by the application robots are moved, wherein the at least two rows of nozzles comprise a plurality of nozzles for issuing application means radiate ⁇ a first nozzle row having a plurality of nozzles for the output of Ap ⁇ echoesstoffen and at least one further Düsenrei ⁇ he.
  • the application process is characterized mainly by the fact that at least one nozzle row is moved at least two rows of nozzles ⁇ for adjusting positions of the nozzles of the first nozzle row and the nozzles of the at least one further row of nozzles.
  • Figure 2 shows a schematic view of the three Düsenrei ⁇ hen of Figure 1 in position adapted position
  • FIG. 3 shows a schematic view of the illustration of FIG
  • Figure 4 shows a schematic view of four Düsenrei ⁇ hen for an application apparatus according to an embodiment of the invention
  • Figure 5 shows a schematic view of four Düsenrei ⁇ hen for an application apparatus according to another embodiment of the invention
  • Figure 6 shows a schematic view of four Düsenrei ⁇ hen for an application apparatus according to a still another embodiment of the invention
  • FIG. 7 shows a schematic view of four nozzle rows for an application device according to yet another embodiment of the invention.
  • Figure 8 shows a schematic view of four Düsenrei ⁇ hen for an application apparatus according to an embodiment of the invention
  • Figure 9 shows a schematic view of four Düsenrei ⁇ hen for an application apparatus according to another embodiment of the invention.
  • Figure 10 shows a schematic view of four Düsenrei ⁇ hen for an application apparatus according to a still another embodiment of the invention
  • Figure 11 shows a schematic view of four Düsenrei ⁇ hen for an application device according to still another embodiment of the invention
  • Figure 12 shows a schematic view of four Düsenrei ⁇ hen for an application device according to still another embodiment of the invention
  • FIG. 13 shows a schematic view of a mechanism for
  • Figure 14 shows a schematic view of the nozzle rows of
  • FIG. 13 in position-adjusted position
  • FIG. 15 shows a schematic view of a mechanism for
  • FIG. 16 shows a schematic view of the nozzle rows of FIG
  • Figure 15 in position adapted position
  • Figure 17 shows a schematic view for Veranschauli ⁇ monitoring of a problem when nozzles of a printhead z. B. enough can due to structural constraints not close to each other are positioned
  • Figure 18 shows a schematic view for Veranschauli ⁇ chung, when multiple print heads to increase the area coverage and / or for enabling a homogeneous Ap reliesstofffils according to an exporting ⁇ approximately of the invention are arranged one behind the other
  • Figs. 19 and 20 are schematic views for illustrating a problem when a plurality of print heads arranged one behind the other are rotated by an application robot;
  • FIG. 21 shows two application robots according to an embodiment of the invention
  • FIG. 22 shows a part of a print head according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic view of three nozzle rows 1, 2 and 3 for an application device V according to an embodiment of the invention, wherein Figure 2 is a corresponding schematic view of the three nozzle rows 1, 2, 3 is to Po ⁇ sitionsanpassung twisted position.
  • the application device V will be described below with reference to FIGS. 1 and 2 together.
  • the application device V is used for applying a delivery device to a component, preferably for the applica tion ⁇ a varnish to a motor vehicle body component.
  • the application device V comprises a print head 100 for series-wise and sputter-free and thus in particular substantially overspray-free application of the application agent.
  • the print head 100 is used for mounting to a Applikati ⁇ onsroboter.
  • the print head 100 comprises three rows of nozzles 1, 2, 3, which are movable by the application robot.
  • a first nozzle row 1 is worked in a first nozzle plate PI single- and includes five nozzles 1.1 to issue Appli cation ⁇ central rays Sl.
  • a second nozzle row 2 is incorporated in a second nozzle plate P2 and comprises five nozzles 2.1 for dispensing application agent streams S2.
  • a third row of nozzles 3 is incorporated into a third nozzle plate P3, and includes five nozzles 3.1 to issue Ap ⁇ carriesskarstrahlen S3.
  • Reference numeral M denotes the appropriate translational movement direction of the print head 100 and thus the Düsenrei ⁇ hen 1, 2, 3.
  • the three nozzle rows 1, 2, 3 are mounted on one and the same print head 100th
  • Vercardachse must be rotated, which is indicated in Figures 1 and 2 by the rotary arrow X.
  • the rotation X ⁇ it is usually followed by a hand axis of Ap dutiessro ⁇ boters and preferably an axis of rotation substantially perpendicular to the component, supported on the robot.
  • the "geometry” can also be generated by switching on or off, except that "paragraphs" in the size of the nozzle spacing in the paint are visible. If that is not acceptable or good enough is for the optical solution for the painted part, then only the twisting remains as a solution.
  • the at least three nozzle rows 1, 2, 3 are therefore Move ⁇ Lich to enable a position adjustment of the nozzle 1.1 of the first nozzle row 1, the nozzle 2.1 of the second nozzle row 2 and the nozzle 3.1 of the third row of nozzles. 3
  • the position adjustment allows, in contrast to the z. 19, in particular a relative movement between the three rows of nozzles 1, 2, 3.
  • the mobility function of the three rows of nozzles 1, 2, 3 allows that generated by the application robot rotation X of the three rows of nozzles 1, 2, 3 so it can be corrected that the variable nozzle distances S between the nozzles 1.1 of the first nozzle row 1, the nozzles 2.1 of the second nozzle row 2 and the nozzles 3.1 of the third nozzle row 3 are equally spaced from each other.
  • the nozzle spacings S correspond to the nozzle spacings perpendicular to the translational movement direction M of the print head 100.
  • the nozzle distances S between the nozzles 1.1, the nozzles 2.1 and the nozzles 3.1 can be larger or smaller. But you can sition adaptation nevertheless be kept evenly spaced from each other.
  • the position adjustment enables uniform nozzle spacings S between the nozzles 1.1 of the first nozzle row 1, the nozzles 2.1 of the second nozzle row 2 and the nozzles 3.1 of the third nozzle row 3.
  • the position adaptation enables homogeneity preservation of the application agent film produced by the application agent on the component.
  • the three nozzle plates PI, P2, P3 together with associated nozzle rows 1, 2, 3 are rotatable for position adjustment.
  • the first nozzle row 1 is rotatable about a centrally disposed to the first SI ⁇ sengol 1 first axis of rotation Dl.
  • the second row of nozzles 2 is rotatable about a second axis of rotation D2 arranged centrally with respect to the second row of nozzles 2.
  • the third row of nozzles 3 is rotatable about a third axis of rotation D3 arranged centrally with respect to the third row of nozzles 3.
  • the three axes of rotation Dl, D2, D3 are equally spaced from each other and arranged in a row.
  • the three rows of nozzles 1, 2, 3 are connected to each other for positional adjustment and / or as a guide mechanism via a parallelogram mechanism, which moreover ensures a synchronized and thus uniform movement of the nozzle plates PI, P2, P3 and thus of the nozzle rows 1, 2 3 cares.
  • a controller such as a robot control software, depending on the angle of rotation could Lackauf Economics and calculated on the Oberflä ⁇ che and corrected accordingly, so that the pre- be re-calculated according to existing orbit data, ie, a correction of the shift of the Lackauf Economics/ and a correction of the tracks, as the web width changes.
  • the three nozzle rows 1, 2, 3 can, as previously mentioned, be attached to one and the same print head 100.
  • another embodiment is possible, which is represented by the reference numerals in FIGS. 1 and 2.
  • the first nozzle row 1 may be attached to a first pressure head 100.
  • the second row of nozzles 2 may be attached to egg ⁇ nem second printhead one hundred and first
  • the third nozzle row ⁇ 3 may be attached to a third print head 102nd
  • the respective nozzle row 1, 2, 3 is movable relative to its pressure ⁇ head 100, 101, 102.
  • the respective nozzle row 1, 2, 3 is movable together with its print head 100, 101, 102, so that the respective SI ⁇ sengol 1, 2, is fixedly arranged 3 relative to its print head 100, 101, 102 and the movement of the respective SI - sen réelle 1, 2, 3 caused by a movement of its printhead 100, 101, 102.
  • FIG. 3 shows a schematic view for illustrating the active principle of an application device V according to an embodiment of the invention.
  • the individual rows of nozzles 1, 2, 3 can be movable relative to their print head 100, 101, 102 or can be movable together with their print head 100, 101, 102, which again is illustrated in FIG. 3 by reference numbers without and with parentheses shall be.
  • a special feature of the embodiment shown in Figure 3 is that the position adjustment is not made by rotatable Dü ⁇ sengoln, but by the first row of nozzles 1 / printhead 100 and the third row of nozzles 3 / printhead 102 are longitudinally displaceable, which in Figure 3 above by the two double file is indicated.
  • the second nozzle row 2 / pressure head 101 can, but does not have to have any mobility function for position adaptation.
  • FIG. 3 shows that, in spite of rotation X, a uniform, homogeneous paint film is possible.
  • FIG. 4 shows a schematic view of four rotatable nozzle rows 1, 2, 3, 4 in four nozzle plates PI, P2, P3, P4 for an application device V according to an embodiment of the invention.
  • the first nozzle row 1 comprises thirteen nozzles 1.1 for dispensing thirteen application agent streams S1.
  • the second row of nozzles 2 comprises thirteen nozzles 2.1 to Ausga ⁇ be of thirteen application means rays S2.
  • the third nozzle row 3 comprises thirteen nozzles 3.1 for dispensing thirteen application agent jets S3.
  • the fourth row of nozzles 4 includes thirteen nozzles 4.1 to Ausga ⁇ be of thirteen application means rays S4.
  • the nozzle plates PI, P2, P3 and P4 are identical in construction, but arranged offset in the longitudinal direction in the orientation shown.
  • S indicates the nozzle distances between the nozzles 1.1, the nozzles 2.1, the nozzles 3.1 and the nozzles 4.1.
  • Figure 5 shows a schematic view of another four SI ⁇ sengoln 1, 2, 3, 4 in four nozzle plates PI, P2, P3, P4 for an application device V according to an embodiment of the invention.
  • the four nozzle rows 1, 2, 3, 4 by means of the associated nozzle plates PI, P2, P3, P4 through a (in Figure 5, upper and lower) are mechanical Verkopplungsitati MITEI ⁇ Nander connected, such that movement of one of the nozzle rows 1 , 2, 3, 4 causes a corresponding movement of the other rows of nozzles 1, 2, 3, 4 or vice versa, whereby z.
  • Legs are mechanical Verkopplungsitati MITEI ⁇ Nander connected, such that movement of one of the nozzle rows 1 , 2, 3, 4 causes a corresponding movement of the other rows of nozzles 1, 2, 3, 4 or vice versa, whereby z.
  • the coupling connection also advantageously leads to a synchronization of the individual movements of the nozzle rows 1, 2, 3, 4.
  • 2, 3, 4 the individual rows of nozzles 1, by individual drives are separately for position matching is trie ⁇ ben.
  • the coupling connection can ensure a uniform, synchronized movement of the nozzle rows 1, 2, 3, 4.
  • FIG. 6 shows a schematic view of four nozzle rows 1, 2, 3, 4 in four nozzle plates PI, P2, P3, P4 for an application device V according to an embodiment of the invention.
  • a special feature of the embodiment shown in Figure 6 is that the nozzle plates PI, P2, P3, P4 are not identical, but the nozzle rows 1, 2, 3, 4 an offset X-Y-Z per nozzle row 1, 2, 3, 4 have.
  • Figure 7 shows a schematic view of another four SI ⁇ sengoln 1, 2, 3, 4 in four nozzle plates PI, P2, P3, P4 for an application device V according to an embodiment of the invention, but in a, compared to the 4 to 6 twisted, positionally adjusted position.
  • D indicates the nozzle distances between the nozzles 1.1, the nozzles 2.1, the nozzles 3.1 and the nozzles 4.1.
  • Figure 8 shows a schematic view of another four SI ⁇ sengoln 1, 2, 3, 4 in four nozzle plates PI, P2, P3, P4 for an application device V according to an embodiment of the invention, but in a more distorted as compared to Figures 7, positionally adjusted position.
  • FIG. 9 shows a diagrammatic view again of four nozzle rows 1, 2, 3, 4 in four nozzle plates PI, P2, P3, P4 for an application device V according to an embodiment of the invention, but in a more twisted compared to FIG. positionally adjusted position.
  • ⁇ angle of rotation for position adaptation
  • Figure 10 shows a schematic view of another four SI ⁇ sengoln 1, 2, 3, 4 in four nozzle plates PI, P2, P3, P4 for an application device V according to an embodiment of the invention.
  • the first row of nozzles 1 is rotatable about an eccentric, but on the longitudinal axis of the first row of nozzles 1 arranged first Wheelach ⁇ se Dl.
  • the second row of nozzles 2 is rotatable about an eccentric, but on the longitudinal axis of the second row of nozzles 2 ange ⁇ arranged second axis of rotation D2.
  • the third row of nozzles 3 is rotatable about an off-center, but on the longitudinal axis of the third row of nozzles 3 arranged third axis of rotation D3.
  • the fourth row of nozzles 4 is rotatable about an off-center, but arranged on the longitudinal axis of the fourth row of nozzles 4 fourth rotation ⁇ D4.
  • the axes of rotation Dl, D2, D3, D4 are arranged in a row.
  • the axes of rotation Dl, D2, D3, D4 are aligned. This line may be parallel to La ⁇ ckierraum show.
  • FIG. 10 also shows a mechanical coupling connection for connecting the nozzle rows 1, 2, 3, 4.
  • Figure 11 shows a schematic view of another four SI ⁇ sengoln 1, 2, 3, 4 in four nozzle plates PI, P2, P3, P4 in position adapted for a position Ap ratessvorrich- tung V according to an embodiment of the invention.
  • Figure 12 shows a schematic view of another four SI ⁇ sengoln 1, 2, 3, 4 in four nozzle plates PI, P2, P3, P4 for an application device V according to an embodiment of the invention.
  • the nozzle plates 1, 2, 3, 4 are identical, but offset in the longitudinal direction of each other, so that individual uneven offsets XYZ per nozzle plate 1, 2, 3, 4 are present.
  • axes of rotation Dl, D2, D3, D4 are arranged eccentrically to the respective nozzle row 1, 2, 3, 4, but nevertheless on the longitudinal axis of the respective nozzle row 1, 2, 3, 4 and in series.
  • FIG. 13 shows a schematic view of a mechanism for coupling, guiding and driving nozzle rows 1 and 2 (alternatively separate print heads 100, 101) for an application device V according to an embodiment of the invention, FIG. 14 showing the nozzle rows 1 and 2 in the positionally adjusted position.
  • Figures 13 and 14 show in particular that the positi ⁇ a onsanpassung Konturkurven- and / or Kurvenissuenmecha- technology can be used.
  • FIG. 15 shows a schematic view of a mechanism for coupling, guiding and driving nozzle rows 1 and 2 (alternatively separate print heads 100, 101) for an application device V according to another embodiment of the invention, FIG. 16 showing the nozzle rows 1 and 2 in positionally adjusted position ,
  • a rotary servomotor M can be used to move the nozzle rows 1 and 2 for position adjustment.
  • Figure 17 illustrates the problem of a non-homogeneous or even non-closed paint film.
  • FIG. 18 clarifies a possible solution for the problem explained in FIG. 17, namely the use of several points. arranged one behind the other printheads.
  • Figure 19 left shows rows of nozzles in the untwisted position.
  • Figure 19 shows on the right the nozzle rows after a rotation about a common axis of rotation X by a Ap applicationssrobo ⁇ ter.
  • FIG. 19, on the right, shows, in particular, the nonuniform nozzle spacings between the nozzles of the nozzle rows, which lead to an unacceptable, in particular inhomogeneous paint film.
  • Figure 20 illustrates the problem that in spite of a plurality of successively arranged printing heads rotation X of the print heads to a non-homogeneous or even not ge ⁇ closed lacquer film leads.
  • FIG. 21 shows two application robots R, each having an application device V as disclosed herein, wherein only the left application robot R is provided with reference numerals.
  • the application robot R preferably comprises at least five or at least six movable robot axes and serves to guide one or more print heads 100 and thus in particular also to guide at least two nozzle rows 1, 2, as disclosed herein.
  • the at least one print head 100 is used for series-wise, sputter-free application of the application agent to a component T in the form of a motor vehicle body. Twisting X of the at least one
  • Printhead 100 is carried by the hand axis of the application ⁇ robot with a support on the robot mechanics.
  • FIG. 22 shows a schematic / detailed view of a part of the print head 100.
  • FIG. 22 shows a nozzle plate PI and a nozzle 1.1 in the nozzle plate PI.
  • a to the nozzle plate PI bewegli ⁇ ches relative, preferably magnetic, valve element 20 (eg. B. arrival ker or valve needle) is used to control the application ⁇ agent delivery through the nozzle 1.1, wherein the movable valve ⁇ element 20, the nozzle 1.1 in a Closing closed position and releases in an open position.
  • An electromechanical drive (expediently valve drive) 21 serves to move the valve element 20.
  • the print head 100 has a plurality of such nozzles 1.1, with respective associated valve element 20 and associated drive 21.
  • the drive 21 comprises an electrical coil 22 for actuating the valve element 20 as a function of the energization of the coil 22, in particular for actuating the valve element 20 in the open position.
  • the drive 21 further includes an elastic return element 23, for. B. a coil spring, for actuating the valve element 20 in the closed position.
  • the application means to be applied is supplied to the nozzle through a 1.1 Appli cation ⁇ medium supply 24 in the print head 100th
  • the application agent supply 24 is limited (in Figure 22 below) by the nozzle plate PI and (in Figure 22 above) by a further plate 25, the nozzle plate 1 and the plate 25 may be separate components or part of a z.
  • the plate 25 has coaxially with the nozzle 1.1 an opening on which a coil tube 26 is placed coaxially, wherein the coil tube 26 with the coil 22nd is wound.
  • the coil tube 26 is a magnetic coil core 27, which may be sealed at the upper end of the coil tube 26 in Figure 3 by a seal 28 with respect to the coil tube 26.
  • valve element 20 which is displaceable in the direction of the double arrow, wherein the movement of the valve element 20, as already mentioned, depends on the energization of the coil 22.
  • Figure 22 shows the valve member 20 in this case in a closed ⁇ position to close the nozzle 1.1.
  • the coil 22 is so
  • valve member 20 is pulled up in Figure 22 to release the nozzle 1.1.
  • the return spring 23 presses the valve element 20 in the closed position when the coil 22 is de-energized.
  • the coil 22 can hold the valve element 20 ⁇ permanently in the open position, for generating a coherent beam application means.
  • the return element 10 is useful to move the Ventilele ⁇ ment 20 in phases of rest in the closed position.
  • the spool 22 and return member 23 may cause the valve element 20 to reciprocate at high frequency between the open position and the closed position to produce a droplet jet having a plurality of drops.
  • the invention is not limited to the above-described be ⁇ preferred embodiments. Rather, a multiplicity of variants and modifications is possible, which likewise make use of the concept of the invention and therefore fall within the scope of protection.
  • the invention also claims protection for the subject matter and the features of the subclaims independently of the claims in each case referred to and in particular without the features of the main claim.
  • the invention includes various aspects OF INVENTION ⁇ dung enjoying independently protection.
  • M printhead movement direction preferably translational
  • T component preferably motor vehicle body 20 valve element, preferably anchor and / or valve needle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Spray Control Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Applikationsvorrichtung (V) zum Applizieren eines Applikationsmittels auf ein Bauteil (T), vorzugsweise zur Applikation eines Lacks auf ein Kraftfahrzeugkarosseriebauteil (T), umfassend: zumindest einen Druckkopf (100, 101)) zum vorzugsweise serienweisen Applizieren des Applikationsmittels und zur Montage an einen Applikationsroboter (R), und zumindest zwei Düsenreihen (1, 2), die durch den Applikationsroboter (R) bewegbar sind, wobei die zumindest zwei Düsenreihen (1, 2) eine erste Düsenreihe (1) mit mehreren Düsen (1.1) zur Ausgabe von Applikationsmittelstrahlen (S1) und zumindest eine weitere Düsenreihe (2) mit mehreren Düsen (2.1) zur Ausgabe von Applikationsmittelstrahlen (S2) umfassen. Die Applikationsvorrichtung (V) zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass zumindest eine Düsenreihe (1, 2) der zumindest zwei Düsenreihen (1, 2) beweglich ist zur Positionsanpassung der Düsen (1.1) der ersten Düsenreihe (1) und der Düsen (2.1) der zumindest einen weiteren Düsenreihe (2).

Description

BESCHREIBUNG Druckkopf mit Verschiebe- und/oder Drehmechanik für zumindest eine Düsenreihe
Die Erfindung betrifft eine Applikationsvorrichtung zum Applizieren eines Applikationsmittels auf ein Bauteil, vorzugs- weise zur Applikation eines Lacks auf ein Kraftfahrzeugkaros¬ seriebauteil, mit zumindest zwei Düsenreihen, wobei die zu¬ mindest zwei Düsenreihen jeweils mehrere Düsen zur Ausgabe von Applikationsmittelstrahlen (z. B. zusammenhängende Applikationsmittelstrahlen und/oder mehrere Tropfen umfassende Tropfenstrahlen) aufweisen.
Zum allgemeinen Stand der Technik kann zunächst verwiesen werden auf die DE 10 2014 006 991 AI, die US 2005/0 243 112 AI, die EP 1 764 226 AI und die EP 1 852 733 AI.
Zur Serienlackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen werden als Applikationsgerät üblicherweise Rotationszerstäu¬ ber eingesetzt, die jedoch den Nachteil eines beschränkten Auftragswirkungsgrades haben, so dass sich nur ein Teil des applizierten Lacks auf den zu beschichtenden Bauteilen ablagert, während der Rest des applizierten Lacks als sogenannter Overspray entsorgt werden muss.
Die US 9,108,424 B2 offenbart einen Drop-On-Demand Valve-Jet- Printer mit mehreren Ventilöffnungen (Düsen) , dessen Wirkprinzip auf der Verwendung von elektrischen Ventilen beruht. Dabei wird jeweils ein magnetischer Kolben in einer Spule geführt und durch Stromzufuhr in die Spule angehoben. Dadurch werden die Ventilöffnungen freigegeben, so dass Tinte ausge- geben werden kann. Nachteilhaft daran ist, dass derartige Drop-On-Demand Valve-Jet-Printer nicht dazu geeignet sind, flächendeckend zu beschichten. Insbesondere sind die in der automatisierten Serienlackierung hochwertiger Bauteile, z. B. Kraftfahrzeugkarosserien, erforderlichen Flächenleistungen durch Drop-On-Demand Druck-Techniken meist nicht zu erzielen. Der Begriff eines Druckkopfs kann also auch durch den Begriff eines Düsenapplikators ersetzt werden. Aus Figur 17 ergibt sich, dass vor allem die Abstände zwischen den Düsen zu groß sind, um flächendeckend zu beschichten, insbesondere um einen zusammenhängenden Beschichtungsmittelfilm zu erzeugen. Eine Lösungsmöglichkeit hierfür scheint zunächst das Verdrehen des Druckkopfs zu sein. Dies reduziert aber gleichzeitig die Breite der durch den Valve-Jet-Printer erzeugten Beschich- tungsmittelbahn und somit dessen Flächenleistung.
Ein wesentliches Problem ist, dass sich die einzelnen Düsen einer Düsenreihe mechanisch nicht beliebig eng fertigen las¬ sen, insbesondere wenn Einzelventile verbaut sind, wie z. B. bei Drop-On-Demand Valve-Jet-Printern üblich, weil erforderliche Abstände zwischen Düsen, Spulen, Betätigungshebel, An¬ kern usw. zu einem Mindestabstand der einzelnen Düsen führen. Die Mindestabstände können so groß sein, dass eine Düsenreihe alleine zu keinem geschlossenen Beschichtungsmittelfilm führt. Durch Verdrehen des Druckkopfs kann zwar wie bereits oben erwähnt unter Umständen ein geschlossener Beschichtungs- mittelfilm erreicht werden, allerdings wird durch das Verdre¬ hen auch die Bahnbreite deutlich reduziert, was zu einer re¬ duzierten Flächenleitung führt.
Eine Maßnahme zur Erhöhung der Flächenleistung scheint zunächst, dass mehrere Druckköpfe hintereinander und in Längs¬ richtung der Düsenreihen versetzt zueinander angeordnet werden . Figur 18 zeigt, dass durch mehrere Druckköpfe die Abstände der Düsen der Düsenreihen der einzelnen Druckköpfe verkleinert werden können.
Beispiel :
1 Druckkopf: 10mm Ventilöffnungsabstand;
2 solcher Druckköpfe hintereinander und versetzt in Längs- richtung der Düsenreihen: 5mm Ventilöffnungsabstand;
10 solcher Druckköpfe hintereinander und versetzt in Längs¬ richtung der Düsenreihen: 1mm Ventilöffnungsabstand . Eine derartige Anordnung wäre aber insbesondere bei der Ap- plikationsroboter-basierten Lackierung von Kraftfahrzeugkarosserien nachteilhaft, weil ein z. B. Bauteilgeometrie- abhängig erforderliches gemeinsames Verdrehen der Druckköpfe um eine gemeinsame Zentralachse durch den Applikationsroboter zu ungleichmäßigen Düsenabständen zwischen den Düsen der einzelnen Düsenreihen führt, was Figur 19 entnommen werden kann.
Figur 20 kann entnommen werden, dass ungleichmäßige Düsenab¬ stände zwischen den Düsen der Düsenreihen zu einem inhomoge- nen, im Extremfall sogar nicht geschlossenen, Beschichtungs- mittelfilm, führen, was z. B. in der Kraftfahrzeuglackiertechnik meist inakzeptabel ist.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere, eine Applika- tionsvorrichtung zum vorzugsweise serienweisen Applizieren eines Applikationsmittels auf ein Bauteil mittels zumindest zwei Düsenreihen zu schaffen, die trotz Verdrehung der Düsenreihen durch einen Applikationsroboter einen ausreichend ho- mogenen Applikationsmittelfilm auf dem Bauteil und/oder eine ausreichend hohe Flächenbeschichtungsleistung ermöglicht.
Diese Aufgabe kann mit den Merkmalen des Hauptanspruchs ge- löst werden. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung können den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung entnommen werden.
Die Erfindung betrifft eine Applikationsvorrichtung zum Ap- plizieren eines Applikationsmittels auf ein Bauteil, vorzugs¬ weise zur Applikation eines Lacks auf ein Kraftfahrzeugkaros¬ seriebauteil .
Die Applikationsvorrichtung umfasst zumindest einen Druckkopf zum vorzugsweise serienweisen Applizieren des Applikations¬ mittels und z. B. zur Montage an einen Applikationsroboter. Der zumindest eine Druckkopf kann z. B. einen ersten Druckkopf und zumindest einen weiteren Druckkopf umfassen. Die Applikationsvorrichtung umfasst zumindest zwei Düsenrei¬ hen, die vorzugsweise durch den Applikationsroboter bewegbar sind, insbesondere gemeinsam bewegbar sind.
Die zumindest zwei Düsenreihen umfassen eine erste Düsenreihe mit mehreren Düsen zur Ausgabe von Applikationsmittelstrahlen (z. B. zusammenhängende Applikationsmittelstrahlen und/oder Tropfen umfassende Tropfenstrahlen) und zumindest eine weite¬ re Düsenreihe mit mehreren Düsen zur Ausgabe von Applikati¬ onsmittelstrahlen (z. B. zusammenhängende Applikationsmittel- strahlen und/oder Tropfen umfassende Tropfenstrahlen). Die Applikationsvorrichtung kann somit insbesondere zumindest zwei, zumindest drei, zumindest vier oder sogar zumindest fünf Düsenreihen aufweisen. Die Applikationsvorrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass zumindest eine Düsenreihe der zumindest zwei Düsenreihen beweglich ist zur Positionsanpassung, insbesondere Positionskorrektur, der Düsen der ersten Düsenreihe und der Düsen der zumindest einen weiteren Düsenreihe. Somit kann die erste Düsenreihe und/oder die zumindest eine weitere Düsenreihe beweglich sein. Die Applikationsvorrichtung kann folglich zur Positionsanpassung zumindest eine, zumindest zwei, zumindest drei oder sogar zumindest fünf bewegliche Dü- senreihen umfassen.
Die Positionsanpassung dient insbesondere dazu, eine durch den Applikationsroboter, insbesondere dessen Handachse, verursachte Verdrehung der zumindest zwei Düsenreihen zu korri- gieren.
Die Verdrehung der zumindest zwei Düsenreihen erfolgt z. B. um eine Verdrehachse senkrecht zum Bauteil. Die Erfindung schafft eine zweckmäßige technische/mechanische Lösung, mittels der sichergestellt werden kann, dass mehrere Düsenreihen eingesetzt werden können und die mehreren Düsenreihen insbesondere gemeinsam durch einen Applikationsroboter verdreht werden können, wobei eine aus der Verdrehung resul- tierende Fehlposition durch die Positionsanpassung im Kontext der Erfindung korrigierbar ist.
Die erfindungsgemäße Applikationsvorrichtung umfasst insbe¬ sondere Ausführungsformen, bei denen eine Positionsanpassung einzelner Düsenreihen (z. B. auf einem Druckkopf) und/oder einzelner Druckköpfe zueinander ermöglicht werden, um die Position der zumindest zwei Düsenreihen so zu korrigieren, dass ein weiterhin im Wesentlichen homogenes Applikationsbild mit vorzugsweise allen Düsenabständen, Strahlabständen und/oder Tropfenspuren gleichmäßig erhalten bleiben kann. Im Wesentlichen alle Strahlenabstände können durch das Applikationsrobo- ter-verursachte Verdrehen enger oder weiter werden, aber alle Abstände bleiben vorzugsweise durch die Positionsanpassung (Korrektur) der Düsenreihen im Wesentlichen gleichmäßig beabstandet .
Das Applikationsroboter-verursachte Verdrehen der zumindest zwei Düsenreihen erfolgt vorzugsweise um eine Verdrehachse, die relativ zu den zumindest zwei Düsenreihen im Wesentlichen zentral angeordnet ist und/oder im Wesentlichen parallel zu den Applikationsmittelstrahlen der zumindest zwei Düsenreihen ausgerichtet ist, wodurch z. B. ein Verdrehen um die Z-Achse (oder eine anderen Achse) bei horizontaler Lackierung umfasst ist.
Der zumindest eine Druckkopf entspricht einem Applikator zum vorzugsweise serienweisen Applizieren des Applikationsmittels und zur Montage an einen Applikationsroboter. Der hierin ver- wendete Begriff des Applikators kann einen oder mehrere
Druckköpfe umfassen.
Für eine optimale Applikation mit einem oder mehreren Druckköpfen mit einzelnen Düsen, die in einer Reihe angeordnet sind, ist die Positionsanpassung der Düsenreihen für z. B. eine der folgende Funktionen nützlich oder sogar erforderlich. Die Applikationsvorrichtung umfasst somit einen oder mehrere der folgenden vorteilhaften Eigenschaften: - Gleichmäßige Veränderung der Düsenabstände,
Anpassung, um ein homogenes Lackbild zu bekommen (im Wesentlichen alle Einzelreihen fügen/verlaufen zu einem homogenen Lackiersteifen/Lackfilm) ,
Für verschiedene Lacksysteme geeignet, Für verschiedene Lacke geeignet,
Für verschiedene Lack-Lieferanten geeignet,
Für verschiedene Farbtöne geeignet,
Für verschiedene Viskositäten geeignet,
Zum Ausgleichen von Produktionsschwankungen und/oder Toleranzen der Bauteile,
Zur Anpassung an eine Bauteilgeometrie,
Breitenanpassung des Lackstrahls/Lackstreifens an die Geometrie des Bauteils,
Verstellung der Strahlbreite des Applikators,
Anpassung, um die Schichtdicke zu verändern,
Anpassung, um die Applikationszeit (en) zu verändern, Anpassung, um den Verlauf des Lackes zu verbessern, Anpassung, um die Flächenleistung zu verändern,
Hohe Flächenleistung,
Möglichkeit, den Applikator um seine Mitten- oder Ver- drehachse zu verdrehen, ohne dass die Homogenität des Lackfilms beeinträchtigt wird,
Verdrehen/Verschieben zumindest einer Düsenreihe, um die Homogenität des Lackfilms anzupassen oder zu erhalten, z.B. für verschiedene Lackarten, Lacke, Viskositäten etc . ,
Verdrehen/Verschieben zumindest einer Düsenreihe, um Konturen des Bauteils zu folgen,
Verdrehen/Verschieben zumindest einer Düsenreihe, um die Lackierstrahlbreite/Bahnbreite zu verändern,
Ermöglichung größerer Ventile (einfacher herzustellen und/oder mit höherer Schließkraft) zur Steuerung der Applikationsmittelabgabe,
Mehr-Reihigkeit sowie die Positionsanpassung (Korrekturmechanik) ermöglichen volle Einsatzmöglich- keit/Parametrierbarkeit des Applikators hinsichtlich Verdrehen und Flächenleistung. Es ist möglich, dass die zumindest eine bewegliche Düsenreihe beweglich ist, um eine durch den Applikationsroboter erzeugbare Verdrehung der zumindest zwei Düsenreihen so zu korrigieren, dass die Düsenabstände zwischen den Düsen, und somit zweckmäßig den Applikationsmittelstrahlen, der ersten Düsenreihe und den Düsen, und somit zweckmäßig den Applikations¬ mittelstrahlen, der zumindest einen weiteren Düsenreihe, im Wesentlichen gleichmäßig voneinander beabstandet werden. Alternativ oder ergänzend ist es möglich, dass durch eine durch den Applikationsroboter erzeugbare Verdrehung der zumindest zwei Düsenreihen die zweckmäßig veränderlichen Düsenabstände zwischen den Düsen, und somit zweckmäßig den Appli¬ kationsmittelstrahlen, der ersten Düsenreihe, und den Düsen, und somit zweckmäßig den Applikationsmittelstrahlen, der zumindest einen weiteren Düsenreihe größer oder kleiner werden, aber durch die Positionsanpassung im Wesentlichen gleichmäßig voneinander beabstandet werden. Die Positionsanpassung ermöglicht vorzugsweise eine Relativ¬ bewegung zwischen den zumindest zwei Düsenreihen, z. B. im Gegensatz zu der in Figur 19 gezeigten Variante, in der die Düsenreihen ohne Relativbewegungsfunktion allesamt um eine einzige Zentralachse verdreht werden.
Die durch den Applikationsroboter erzeugbare Verdrehung der zumindest zwei Düsenreihen kann z. B. um eine gemeinsame Ver- drehachse erfolgen und vorzugsweise durch eine Handachse des Applikationsroboters .
Trotz einer durch den Applikationsroboter erzeugbaren Verdrehung der zumindest zwei Düsenreihen kann die Positionsanpas¬ sung vorzugsweise im Wesentlichen gleichmäßige Düsenabstände zwischen den Düsen der ersten Düsenreihe und den Düsen der zumindest einen weiteren Düsenreihe ermöglichen.
Alternativ oder ergänzend kann z. B. trotz einer durch den Applikationsroboter erzeugbaren Verdrehung der zumindest zwei Düsenreihen die Positionsanpassung eine insbesondere für die Kraftfahrzeuglackierung ausreichende Homogenitätserhaltung des durch das Applikationsmittel erzeugbaren Applikationsmit¬ telfilms auf dem Bauteil ermöglichen.
Die Düsenabstände entsprechen z. B. Düsenabständen senkrecht zur vorzugsweise translatorischen Bewegungsrichtung des zumindest einen Druckkopfs. Die Verdrehung der zumindest zwei Düsenreihen erfolgt vorzugsweise durch eine Achse der Handachse des Applikationsro¬ boters .
Dabei ist es wichtig, dass sich die Vorrichtung zur Positi- onsanpassung der mindestens zwei Düsenreihen an einer von der Drehbewegung nicht beeinflussten Stelle der Drehachse bzw. der Handachse abstützt.
Die zumindest eine bewegliche Düsenreihe ist vorzugsweise zu- sätzlich zur Bewegung mittels des Applikationsroboters beweg¬ lich.
Es ist möglich, dass die zumindest eine bewegliche Düsenreihe drehbar ist und eine Drehachse aufweist.
Die Drehachse kann z. B. im Wesentlichen mittig zur zumindest einen beweglichen Düsenreihe positioniert sein, insbesondere in deren Längs- und/oder Querrichtung, oder außermittig zur zumindest einen beweglichen Düsenreihe positioniert sein, insbesondere in deren Längs- und/oder Querrichtung.
Es ist möglich, dass die Drehachse z. B. auf der Längsachse der beweglichen Düsenreihe positioniert ist und/oder außerhalb oder innerhalb der zumindest einen beweglichen Düsenrei¬ he .
Es ist möglich, dass mehrere Düsenreihen drehbar sind und je- weils eigene Drehachse aufweisen,
Die einzelnen Drehachsen können z. B. gleichmäßig voneinander beabstandet und/oder in einer vorzugsweise linearen Reihe an¬ geordnet sein.
Die zumindest eine bewegliche Düsenreihe kann vorzugsweise entlang ihrer Längserstreckung längsverschiebbar sein und zwar alternativ oder ergänzend zu einer Drehbarkeitsfunktion . Es ist möglich, dass die Applikationsvorrichtung eine Verschiebe- und/oder Drehmechanik zum zweckmäßig unmittelbaren oder mittelbaren Bewegen der zumindest einen beweglichen Düsenreihe umfasst. Es ist wie zuvor erwähnt möglich, dass die erste Düsenreihe und/oder die zumindest eine weitere Düsenreihe beweglich ist zur Positionsanpassung der Düsen der ersten Düsenreihe und der Düsen der zumindest einen weiteren Düsenreihe. Es ist möglich, dass die Applikationsvorrichtung zur Positionsanpassung zumindest einen Motor, vorzugsweise Elektromo¬ tor, zum zweckmäßig unmittelbaren oder mittelbaren Bewegen der zumindest einen beweglichen Düsenreihe umfasst. Der zumindest eine Motor kann z. B. einen Schiebe- /Linearmotor, Drehmotor und/oder Stellmotor umfassen.
Es ist möglich, dass ein und derselbe Motor zum zweckmäßig unmittelbaren oder mittelbaren gemeinsamen Bewegen der ersten Düsenreihe und der zumindest einen weitere Düsenreihe dient, so dass zur Positionsanpassung die erste Düsenreihe und die zumindest eine weitere Düsenreihe beweglich sind. Hierbei kann also ein Motor zur Bewegung von zumindest zwei Düsenrei- chen genutzt werden.
Ebenfalls ist es möglich, dass ein erster Motor zum Bewegen der ersten Düsenreihe und zumindest ein weiterer Motor zum Bewegen der zumindest einen weiteren Düsenreihe dient, so dass zur Positionsanpassung die erste Düsenreihe und die zu¬ mindest eine weitere Düsenreihe beweglich sind. Hierbei kön¬ nen also Einzelmotoren zur Bewegung von zumindest zwei Düsenreihen genutzt werden. Es ist möglich, dass zur Positionsanpassung die erste Düsenreihe und die zumindest eine weitere Düsenreihe über zumin¬ dest eine Verbindung, vorzugsweise eine Master-Slave- Verbindung und/oder eine mechanische Verkopplungsverbindung, miteinander verbunden sind. Dadurch kann z. B. eine Synchro- nisierung der Bewegungen der ersten Düsenreihe und der zumindest einen weiteren Düsenreihe bewirkt werden. Alternativ o- der ergänzend kann dadurch bewirkt werden, dass eine Bewegung der ersten Düsenreihe eine entsprechende Bewegung der zumin¬ dest einen weiteren Düsenreihe verursacht oder umgekehrt.
Ebenfalls kann die erste Düsenreihe und die zumindest eine weitere Düsenreihe zur Positionsanpassung einzeln angesteuert werden . Die Applikationsvorrichtung kann zur Positionsanpassung zumindest eines von folgendem aufweisen: zumindest eine Paral¬ lelogramm-Mechanik (z. B. Verbindung der Druckköpfe und/oder Düsenreihen mit gelagerten Stegen und daraus resultierender Verschiebung) , zumindest eine Konturkurve, zumindest eine Kurvenscheibe, zumindest eine Getriebeeinrichtung, vorzugs- weis mit Achsen, und/oder zumindest eine Evolventen- Verzahnung (z. B. Evolventen-Getriebe). Die Applikationsvorrichtung kann zumindest eine Steuereinrichtung zur Berechnung von Anpassungswerten für die Positionsanpassung umfassen und vorzugsweise zum Steuern der Bewegungen der zumindest einen beweglichen Düsenreihe und/oder zum Steuern des Applikationsroboters dienen. Der Motor des Handhabungsgerätes (Roboter) übergibt die Positionsdaten ei¬ ner Software, die daraus die Korrekturbefehle für den/die Korrekturmotoren erzeugt.
Es ist möglich, dass die zumindest eine bewegliche Düsenreihe an einem Druckkopf wie hierin offenbart angebracht ist.
Die zumindest eine bewegliche Düsenreihe kann zur Positions¬ anpassung z. B. relativ zu ihrem Druckkopf beweglich sein. Die zumindest eine bewegliche Düsenreihe kann zur Positions¬ anpassung aber auch z. B. mit ihrem Druckkopf gemeinsam beweglich sein, so dass vorzugsweise die zumindest eine beweg¬ liche Düsenreihe relativ zu ihrem Druckkopf ortsfest angeord¬ net ist und/oder die Bewegung der zumindest einen beweglichen Düsenreihe durch eine Bewegung ihres Druckkopfs verursacht wird .
Im Kontext der Erfindung kann also zumindest eine bewegliche Düsenreihe relativ zu dem Druckkopf, an dem sie montiert ist, zur Positionsanpassung beweglich sein. Alternativ oder ergänzend kann im Kontext der Erfindung aber auch zumindest eine bewegliche Düsenreihe zusammen mit dem Druckkopf, an dem sie montiert ist, zur Positionsanpassung beweglich sein.
Die erste Düsenreihe und die zumindest eine weitere Düsenrei¬ he können z. B. an ein und demselben Druckkopf angeordnet und und relativ zu ihrem Druckkopf beweglich sein. Die Applikationsvorrichtung kann einen ersten Druckkopf wie hierin offenbart und zumindest einen weiteren Druckkopf wie hierin offenbart aufweisen.
Der erste Druckkopf kann vorzugsweise die erste Düsenreihe umfassen und der zumindest eine weitere Druckkopf kann die zumindest eine weitere Düsenreihe umfassen.
Es ist möglich, dass die erste Düsenreihe relativ zum ersten Druckkopf beweglich ist. Alternativ kann die erste Düsenreihe mit dem ersten Druckkopf gemeinsam beweglich sein, so dass z. B. die erste Düsenreihe relativ zum ersten Druckkopf ortsfest angeordnet ist und/oder die Bewegung der ersten Düsenreihe durch eine Bewegung des ersten Druckkopfs verursacht wird. Es ist möglich, dass die zumindest eine weitere Düsenreihe relativ zum zumindest einen weiteren Druckkopf beweglich angeordnet ist. Alternativ kann die zumindest eine weitere Dü¬ senreihe mit dem zumindest einen weiteren Druckkopf gemeinsam beweglich sein, so dass z. B. die zumindest eine weitere Dü- senreihe relativ zum zumindest einen weiteren Druckkopf orts¬ fest angeordnet ist und/oder die Bewegung der zumindest einen weiteren Düsenreihe durch eine Bewegung des zumindest einen weiteren Druckkopfs verursacht wird. Der erste Druckkopf und/oder der zumindest eine weitere
Druckkopf kann zumindest eine Düsenreihe aufweisen, vorzugs¬ weise aber zumindest zwei z. B. bewegliche Düsenreihen. Der erste Druckkopf und der zumindest eine weitere Druckkopf können z. B. durch eine Halterungseinrichtung gehalten sein und insbesondere eine Multiple-Druckkopf-Einheit bilden.
Der erste Druckkopf und der zumindest eine weitere Druckkopf dienen insbesondere zur Montage an ein und denselben Applika¬ tionsroboter .
Die Halterungseinrichtung kann zur Positionsanpassung zumindest einen z. B. translatorischen und/oder rotatorischen Be- wegungsfreiheitsgrad für den ersten Druckkopf und/oder für den zumindest einen weiteren Druckkopf ermöglichen.
Es ist möglich, dass die erste Düsenreihe und die zumindest eine weitere Düsenreihe in deren Längsrichtung versetzt zuei- nander angeordnet sind und/oder die Düsen der ersten Düsenreihe und die Düsen der zumindest einen weiteren Düsenreihe einander nicht überlappen.
Die erste Düsenreihe und die zumindest eine weitere Düsenrei- he können z. B. im Wesentlichen orthogonal zu deren Längsrichtung versetzt hintereinander angeordnet sein und/oder im Wesentlichen orthogonal zur zweckmäßig translatorischen Bewegungsrichtung des zumindest einen Druckkopfs. Es ist möglich, dass die erste Düsenreihe und die zumindest eine weitere Düsenreihe trotz Positionsanpassung im Wesentli¬ chen parallel zueinander ausgerichtet bleiben, also insbesondere vor und nach einer Positionsanpassung parallel zueinander ausgerichtet sind. Es ist möglich, dass die erste Düsenreihe in einer ersten Dü¬ senplatte angeordnet ist und die zumindest eine weitere Dü¬ senreihe in einer separaten, vorzugsweise von der Düsenplatte der ersten Düsenreihe beabstandeten, zweiten Düsenplatte angeordnet ist.
Es ist möglich, dass Einzelventile zur Steuerung der Applika¬ tionsmittelabgabe aus den einzelnen Düsen der erste Düsenrei- he und/oder den einzelnen Düsen der zumindest einen weiteren Düsenreihe vorgesehen sind, wobei die Einzelventile jeweils ein bewegliches Ventilelement (z. B. Anker oder Ventilnadel) aufweisen, um die jeweilige Düse in einer Schließstellung zu verschließen und in einer Öffnungsstellung freizugeben, und jeweils einen vorzugsweise elektromechanischen Antrieb auf¬ weisen, vorzugsweise einen Spulen-Rückstellelement-Antrieb, zum Bewegen des Ventilelements. Die Einzelventile sind zweck¬ mäßig in dem zumindest einen Druckkopf angeordnet. Die Ventil-Antriebe arbeiten vorzugsweise elektromechanisch (z. B. elektromagnetisch oder piezoelektrisch).
Die Ventil-Antriebe umfassen jeweils vorzugsweise eine elekt¬ rische Spule oder einen Piezoaktor zur Betätigung des Ventil- elements.
Es ist möglich, dass die Ventil-Antriebe jeweils ein vorzugs¬ weise elastisches Rückstellelement zur Betätigung des Ventil¬ elements umfassen.
Die Applikationsmittelstrahlen der ersten Düsenreihe und/oder der zumindest einen weiteren Düsenreihe können zusammenhängende Applikationsmittelstrahlen und/oder (mehrere z. B. im Wesentlichen runde oder längliche Tropfen umfassende) Trop¬ fenstrahlen umfassen.
Zur Erzeugung eines Tropfenstrahls können z. B. die Spule und das Rückstellelement (z. B. eine Feder) dafür sorgen, dass das Ventilelement zwischen der Öffnungsstellung und der
Schließstellung hin- und her bewegt wird. Der Tropfenstrahl liegt zweckmäßig zwischen der zumindest einen Düse und dem Bauteil vor.
Zur Erzeugung eines zusammenhängenden Applikationsmittelstrahls kann z. B. die Spule oder der Piezoaktor das Ventil¬ element dauerhaft in der Öffnungsstellung halten. Das Rückstellelement kann z. B. das Ventilelement in Ruhephasen in die Schließstellung bewegen, wobei während der Applikation des Applikationsmittels das Ventilelement zweckmäßig dauer¬ haft in der Öffnungsstellung gehalten wird. Der zusammenhängende Applikationsmittelstrahl liegt zweckmäßig zwischen der zumindest einen Düse und dem Bauteil vor.
Das Applikationsmittel kann z. B. viskos, hochviskos oder strukturviskos sein, vorzugsweise mit einer Viskosität von über 15mPas, über 30mPas, über 60mPas, über lOOmPas oder über 130mPas und/oder vorzugsweise mit einer Viskosität kleiner 400mPas oder kleiner 200mPas oder kleiner 150mPas (gemessen bei einer Schergeschwindigkeit von 1000s-1) und/oder ein Lack sein .
Der zumindest eine Druckkopf kann zweckmäßig den ersten
Druckkopf und/oder den zumindest einen weiteren Druckkopf um¬ fassen .
Der zumindest eine Druckkopf kann vorzugsweise zumindest ei¬ nes der folgenden Merkmale aufweisen: der zumindest eine Druckkopf ist zum im Wesentlichen zerstäubungs- oder sprühnebelfreien Applizieren des Ap¬ plikationsmittels ausgeführt, und/oder
der zumindest eine Druckkopf ist auf Dauerbetrieb ausge¬ legt und dient zur Flächenbeschichtung des Bauteils, und/oder
der zumindest eine Druckkopf gibt einen eng begrenzten Applikationsmittelstrahl ab im Gegensatz zu einem (wie z. B. durch einen Zerstäuber erzeugten, zerstäuben) Sprühnebel, und/oder
der zumindest eine Druckkopf gibt einen Tropfenstrahl ab, z. B. im Gegensatz zu einem in Strahllängsrichtung zusammen hängenden Applikationsmittelstrahl. Hierbei ist zu erwähnen, dass die Tropfen des Druckkopfs aus folgen¬ den Gründen keinen Overspray erzeugen:
1) Sie sind zielgerichtet und treffen daher die Oberflä¬ che .
2) Sie werden durch Lüfte nicht abgelenkt.
3) Sie werden durch Elektrostatik nicht abgelenkt,
und/oder
der zumindest eine Druckkopf gibt einen in Strahllängs¬ richtung zusammen hängenden Applikationsmittelstrahl ab, z. B. im Gegensatz zu einem Tropfenstrahl,
der zumindest eine Druckkopf weist einen Auftragswir¬ kungsgrad von mindestens 80%, 90%, 95% oder 99% auf, so dass vorzugsweise im Wesentlichen das gesamte applizier¬ te Applikationsmittel vollständig auf dem Bauteil abge¬ lagert wird, im Wesentlichen ohne Oversprayerzeugung, und/oder
das vorstehende gilt bezogen auf die wunschgemäß zu la¬ ckierende Fläche. An kurzen Winkelübergängen (Kanten) kann es aber wunschgemäß dazu kommen, dass die senkrech¬ ten Anteile der gekanteten Bleche lackiert werden sol- len. Das führt aber zu Bereichen beim Aus/Einschalten oder an Kanten, die teilweise lackiert sind, aber ei¬ gentlich nicht lackiert werden sollen. Dies senkt den „Wirkungsgrad". Dabei handelt es sich aber nicht um Overspray, sondern um ungewollt lackierte Teilflächen, um sicherzustellen, dass die Wunschflächen komplett mit Lack benetzt sind, und/oder
der zumindest eine Druckkopf weist eine Flächenbeschich- tungsleistung von mindestens 0,5 m2/min, lm2/min, 2m2/min oder mindestens 3m2/min auf, und/oder
der zumindest eine Druckkopf weist mindestens einen elektrisch ansteuerbaren Aktor aufweist, um das Applikationsmittel aus dem zumindest eine Druckkopf auszusto¬ ßen, insbesondere einen Magnetaktor oder einen Piezoak- tor .
Zu erwähnen ist, dass die erste Düsenreihe und/oder die zu¬ mindest eine weitere Düsenreihe eine Vielzahl an Düsen (z. B über 5, über 10 oder sogar über 15 Düsen und optional eine dementsprechende Anzahl an zugehörigen Einzelventilen) umfas sen kann.
Zu erwähnen ist außerdem, dass der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff des zumindest einen „Druckkopfs" allgemein zu verstehen ist und lediglich insbesondere zur Abgrenzung von Zerstäubern (z.B. Rotationszerstäuber, Scheibenzerstäuber, Airless-Zerstäuber, Airmix-Zerstäuber und/oder Ultraschallzerstäuber) dient, die einen Sprühnebel des zu appli¬ zierenden Applikationsmittels erzeugen. Im Gegensatz dazu er- zeugt der erfindungsgemäße Druckkopf vorzugsweise zumindest einen, insbesondere eine Vielzahl räumlich eng begrenzter Applikationsmittelstrahlen . Weiterhin ist zu erwähnen, dass die zumindest zwei Düsenrei¬ hen vorzugsweise zur Applikation eines Lacks (z.B. Basislack, Klarlack, Wasserlack und/oder lösemittelbasierter Lack) dienen. Jedoch können sie alternativ auch zur Applikation ande- rer Applikationsmittel, insbesondere Beschichtungsmittel , ausgelegt sein, wie beispielsweise zur Applikation von Dicht¬ stoff, Dämmstoff, Klebstoff, Primer etc., um nur einige Bei¬ spiele zu nennen. Der Applikationsabstand zwischen den Düsen und der Bauteil¬ oberfläche beträgt vorzugsweise mindestens 4mm, 10 mm, 20mm oder 40 mm und/oder höchstens 200mm oder 100 mm.
Die Erfindung umfasst auch einen Applikationsroboter, vor- zugsweise einen Beschichtungs- oder Lackierroboter, mit zu¬ mindest einer Applikationsvorrichtung wie hierin offenbart.
Der Applikationsroboter dient zweckmäßig zur Führung eines oder mehrerer Druckköpfe und somit der zumindest zwei Düsen- reihen und kann z. B. zumindest fünf oder zumindest sechs be¬ wegliche Roboterachsen aufweisen.
Die Erfindung umfasst ebenfalls ein Applikationsverfahren, vorzugsweise ausgeführt durch eine Applikationsvorrichtung wie hierin offenbart. Die Offenbarung zur Applikationsvorrichtung gilt somit sinngemäß für das Applikationsverfahren und ist sinngemäß ebenfalls beansprucht.
Das Applikationsverfahren dient zum Applizieren eines Appli- kationsmittels auf ein Bauteil, vorzugsweise zur Applikation eines Lacks auf ein Kraftfahrzeugkarosseriebauteil, wobei zu¬ mindest ein Druckkopf vorzugsweise serienweise das Applikati¬ onsmittel appliziert und an einem Applikationsroboter montiert, und zumindest zwei Düsenreihen durch den Applikations- roboter bewegt werden, wobei die zumindest zwei Düsenreihen eine erste Düsenreihe mit mehreren Düsen zur Ausgabe von Ap¬ plikationsmittelstrahlen und zumindest eine weitere Düsenrei¬ he mit mehreren Düsen zur Ausgabe von Applikationsmittel¬ strahlen umfassen.
Das Applikationsverfahren zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass zumindest eine Düsenreihe der zumindest zwei Düsen¬ reihen bewegt wird zur Positionsanpassung der Düsen der ersten Düsenreihe und der Düsen der zumindest einen weiteren Düsenreihe .
Die oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind miteinander kombinierbar. Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart oder ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Figuren.
Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht von drei Düsenrei¬ hen für eine Applikationsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
Figur 2 zeigt eine schematische Ansicht der drei Düsenrei¬ hen der Figur 1 in positionsangepasster Stellung,
Figur 3 zeigt eine schematische Ansicht zur Darstellung des
Wirkprinzips einer Applikationsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
Figur 4 zeigt eine schematische Ansicht von vier Düsenrei¬ hen für eine Applikationsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, Figur 5 zeigt eine schematische Ansicht von vier Düsenrei¬ hen für eine Applikationsvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung, Figur 6 zeigt eine schematische Ansicht von vier Düsenrei¬ hen für eine Applikationsvorrichtung gemäß einer wiederum anderen Ausführungsform der Erfindung,
Figur 7 zeigt eine schematische Ansicht von vier Düsenrei- hen für eine Applikationsvorrichtung gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung,
Figur 8 zeigt eine schematische Ansicht von vier Düsenrei¬ hen für eine Applikationsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
Figur 9 zeigt eine schematische Ansicht von vier Düsenrei¬ hen für eine Applikationsvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung, und
Figur 10 zeigt eine schematische Ansicht von vier Düsenrei¬ hen für eine Applikationsvorrichtung gemäß einer wiederum anderen Ausführungsform der Erfindung, Figur 11 zeigt eine schematische Ansicht von vier Düsenrei¬ hen für eine Applikationsvorrichtung gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung,
Figur 12 zeigt eine schematische Ansicht von vier Düsenrei¬ hen für eine Applikationsvorrichtung gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung,
Figur 13 zeigt eine schematische Ansicht einer Mechanik zur
Kopplung/Führung von Düsenreihen für eine Applika- tionsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung
Figur 14 zeigt eine schematische Ansicht der Düsenreihen der
Figur 13 in positionsangepasster Stellung,
Figur 15 zeigt eine schematische Ansicht einer Mechanik zur
Kopplung/Führung von Düsenreihen für eine Applikationsvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungs- form der Erfindung
Figur 16 zeigt eine schematische Ansicht der Düsenreihen der
Figur 15 in positionsangepasster Stellung, Figur 17 zeigt eine schematische Ansicht zur Veranschauli¬ chung eines Problems, wenn Düsen eines Druckkopfs z. B. aufgrund baulicher Randbedingungen nicht eng genug zueinander positioniert werden können, Figur 18 zeigt eine schematische Ansicht zur Veranschauli¬ chung, wenn mehrere Druckköpfe zur Erhöhung der Flächenleistung und/oder zur Ermöglichung eines homogenen Applikationsmittelfils gemäß einer Ausfüh¬ rungsform der Erfindung hintereinander angeordnet sind,
Figuren 19 und 20 zeigen schematische Ansichten zur Veranschaulichung eines Problems, wenn mehrere hintereinander angeordnete Druckköpfe durch einen Applikationsroboter verdreht werden,
Figur 21 zeigt zwei Applikationsroboter gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, und Figur 22 zeigt einen Teils eines Druckkopfs gemäß einer Aus¬ führungsform der Erfindung. Die unter Bezugnahme auf die Figuren beschriebenen bevorzug¬ ten Ausführungsformen der Erfindung stimmen teilweise überein, wobei ähnliche oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung anderer Ausführungsformen oder Figuren verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden.
Der Übersichtlichkeit halber sind in den Figuren meist nur jeweils eine Düse, nur ein zugehöriger Applikationsmittel¬ strahl und nur einige Düsenabstände mit Bezugszeichen verse- hen.
Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht von drei Düsenreihen 1, 2 und 3 für eine Applikationsvorrichtung V gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei Figur 2 eine zugehörige schematische Ansicht der drei Düsenreihen 1, 2, 3 in zur Po¬ sitionsanpassung verdrehter Stellung zeigt. Die Applikationsvorrichtung V wird nachfolgend unter gemeinsamer Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 beschrieben. Die Applikationsvorrichtung V dient zum Applizieren eines Applikationsmittels auf ein Bauteil, vorzugsweise zur Applika¬ tion eines Lacks auf ein Kraftfahrzeugkarosseriebauteil.
Die Applikationsvorrichtung V umfasst einen Druckkopf 100 zum serienweisen und zerstäubungsfreien und somit insbesondere im Wesentlichen oversprayfreien Applizieren des Applikationsmittels. Der Druckkopf 100 dient zur Montage an einen Applikati¬ onsroboter . Der Druckkopf 100 umfasst drei Düsenreihen 1, 2, 3, die durch den Applikationsroboter bewegbar sind.
Eine erste Düsenreihe 1 ist in eine erste Düsenplatte PI ein- gearbeitet und umfasst fünf Düsen 1.1 zur Ausgabe von Appli¬ kationsmittelstrahlen Sl.
Eine zweite Düsenreihe 2 ist in eine zweite Düsenplatte P2 eingearbeitet und umfasst fünf Düsen 2.1 zur Ausgabe von Ap- plikationsmittelstrahlen S2.
Eine dritte Düsenreihe 3 ist in eine dritte Düsenplatte P3 eingearbeitet und umfasst fünf Düsen 3.1 zur Ausgabe von Ap¬ plikationsmittelstrahlen S3.
Bezugszeichen M kennzeichnet die zweckmäßig translatorische Bewegungsrichtung des Druckkopfs 100 und somit der Düsenrei¬ hen 1, 2, 3. Die drei Düsenreihen 1, 2, 3 sind an ein und demselben Druckkopf 100 angebracht.
Während eines Applikationsvorgangs wird es üblicherweise er¬ forderlich, dass der Druckkopf 100 und somit die Düsenreihen 1, 2, 3 z. B. Bauteilgeometrie-abhängig um eine gemeinsame
Verdrehachse verdreht werden müssen, was in den Figuren 1 und 2 durch den Drehpfeil X angedeutet ist. Die Verdrehung X er¬ folgt üblicherweise durch eine Handachse des Applikationsro¬ boters und vorzugsweise um eine Verdrehachse im Wesentlichen senkrecht zum Bauteil, abgestützt am Roboter.
Die „Geometrie" kann auch durch An- oder Abschalten erzeugt werden. Nur sind dann „Absätze" in Größe des Düsenabstandes im Lack sichtbar. Wenn das nicht akzeptabel bzw. gut genug für die optische Lösung für das lackierte Teil ist, dann bleibt nur das Verdrehen als Lösung.
Ein Verdrehen X des Druckkopfs 100 zusammen mit den Düsenrei- hen 1, 2, 3, ohne die später erläuterte Positionsanpassung, würde zu einer Düsenreihenpositionierung ähnlich wie z. B. in Figur 19 rechts gezeigt führen, was wiederum zu einem inhomo¬ genen Lackfilm ähnlich wie z. B. in Figur 20 unten gezeigt führen würde. Ein inhomogenes Lackbild ist insbesondere im Bereich der Kraftfahrzeuglackierung inakzeptabel.
Die zumindest drei Düsenreihen 1, 2, 3 sind deshalb beweg¬ lich, um eine Positionsanpassung der Düsen 1.1 der ersten Düsenreihe 1, der Düsen 2.1 der zweiten Düsenreihe 2 und der Düsen 3.1 der dritten Düsenreihe 3 zu ermöglichen. Die Positionsanpassung erlaubt, im Gegensatz zu der z. B. in Figur 19 gezeigten Ausführung, insbesondere eine Relativbewegung zwischen den drei Düsenreihen 1, 2, 3. Die Beweglichkeitsfunktion der drei Düsenreihen 1, 2, 3 ermöglicht, dass eine durch den Applikationsroboter erzeugte Verdrehung X der drei Düsenreihen 1, 2, 3 so korrigiert werden kann, dass die veränderlichen Düsenabstände S zwischen den Düsen 1.1 der ersten Düsenreihe 1, den Düsen 2.1 der zweiten Düsenreihe 2 und den Düsen 3.1 der dritten Düsenreihe 3 gleichmäßig voneinander beabstandet werden.
Die Düsenabstände S entsprechen den Düsenabständen senkrecht zur translatorischen Bewegungsrichtung M des Druckkopfs 100.
Aus der Verdrehung X folgert zwar, dass die Düsenabstände S zwischen den Düsen 1.1, den Düsen 2.1 und den Düsen 3.1 größer oder kleiner werden können. Sie können aber durch die Po- sitionsanpassung trotzdem gleichmäßig voneinander beabstandet gehalten werden.
Trotz einer durch den Applikationsroboter erzeugten Verdre- hung X ermöglicht die Positionsanpassung gleichmäßige Düsenabstände S zwischen den Düsen 1.1 der ersten Düsenreihe 1, den Düsen 2.1 der zweiten Düsenreihe 2 und den Düsen 3.1 der dritten Düsenreihe 3. Trotz der Verdrehung X ermöglicht die Positionsanpassung eine Homogenitätserhaltung des durch das Applikationsmittel erzeugten Applikationsmittelfilms auf dem Bauteil.
Die drei Düsenplatten PI, P2, P3 samt zugehörigen Düsenreihen 1, 2, 3 sind zur Positionsanpassung drehbar.
So ist die erste Düsenreihe 1 um eine mittig zur ersten Dü¬ senreihe 1 angeordnete erste Drehachse Dl drehbar. Die zweite Düsenreihe 2 ist um eine mittig zur zweiten Düsenreihe 2 an- geordnete zweite Drehachse D2 drehbar. Die dritte Düsenreihe 3 ist um eine mittig zur dritten Düsenreihe 3 angeordnete dritte Drehachse D3 drehbar. Die drei Drehachsen Dl, D2, D3 sind gleichmäßig voneinander beabstandet sind und in einer Reihe angeordnet.
Die drei Düsenreihen 1, 2, 3 sind zur Positionsanpassung und/oder als Führungsmechanik über eine Parallelogramm- Mechanik miteinander verbunden, die darüber hinaus für eine synchronisierte und somit gleichmäßige Bewegung der Düsen- platten PI, P2, P3 und somit der Düsenreihen 1, 2, 3 sorgt.
Eine Steuerung, z.B. eine Robotersteuerungssoftware, könnte je nach Verdrehwinkel die Lackauftreffpunkte auf der Oberflä¬ che berechnen und entsprechend korrigieren, so dass die vor- handenen Bahndaten entsprechend neu kalkuliert werden, d.h. eine Korrektur der Verschiebung der Lackauftreffpunkte und eine Korrektur der Bahnen, da sich die Bahnbreite ändert. Dies führt zu mehr oder weniger Bahnen, die automatisch kor- rigiert oder gar erzeugt werden können. Dies gilt für jede Art der Verdrehung. Auch schon bei nur einer Düsenreihe.
Die drei Düsenreihen 1, 2, 3 können, wie zuvor erwähnt, an ein und demselben Druckkopf 100 angebracht sein. Allerdings ist auch eine andere Ausführungsform möglich, die durch die in den Figuren 1 und 2 in Klammern gesetzten Bezugszeichen dargestellt wird.
So kann z. B. die erste Düsenreihe 1 an einem ersten Druck- köpf 100 angebracht sein. Die zweite Düsenreihe 2 kann an ei¬ nem zweiten Druckkopf 101 angebracht sein. Die dritte Düsen¬ reihe 3 kann an einem dritten Druckkopf 102 angebracht sein.
Zur Erzielung der Beweglichkeitsfunktion und/oder der Positi- onsanpassung sind folgende Varianten einzeln oder in Kombination miteinander möglich:
Die jeweilige Düsenreihe 1, 2, 3 ist relativ zu ihrem Druck¬ kopf 100, 101, 102 beweglich.
Die jeweilige Düsenreihe 1, 2, 3 ist gemeinsam mit ihrem Druckkopf 100, 101, 102 beweglich, so dass die jeweilige Dü¬ senreihe 1, 2, 3 relativ zu ihrem Druckkopf 100, 101, 102 ortsfest angeordnet ist und die Bewegung der jeweiligen Dü- senreihe 1, 2, 3 durch eine Bewegung ihres Druckkopfs 100, 101, 102 verursacht wird.
Es wird folglich ersichtlich, dass im Kontext der Erfindung zur Positionsanpassung zweckmäßig zumindest eine Düsenreihe relativ zu ihrem Druckkopf beweglich sein kann und/oder zumindest eine Düsenreihe gemeinsam mit ihrem Druckkopf beweg¬ lich sein kann. Figur 3 zeigt eine schematische Ansicht zur Darstellung des Wirkprinzips einer Applikationsvorrichtung V gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Auch bei dieser Ausführungsform können die einzelnen Düsenreihen 1, 2, 3 relativ zu ihrem Druckkopf 100, 101, 102 beweglich sein oder aber zusammen mit ihrem Druckkopf 100, 101, 102 beweglich sein, was in Figur 3 erneut durch Bezugszeichen ohne und mit Klammern verdeutlicht werden soll.
Eine Besonderheit der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform ist, dass die Positionsanpassung nicht durch verdrehbare Dü¬ senreihen erfolgt, sondern indem die erste Düsenreihe 1 / Druckkopf 100 und die dritte Düsenreihe 3 / Druckkopf 102 längsverschieblich sind, was in Figur 3 oben durch die zwei Doppelfeile angedeutet ist. Die zweite Düsenreihe 2 / Druck- köpf 101 kann, muss aber keine Beweglichkeitsfunktion zur Positionsanpassung aufweisen.
Figur 3 zeigt, dass trotz Verdrehung X ein gleichmäßiger, homogener Lackfilm möglich ist.
Figur 4 zeigt eine schematische Ansicht von vier drehbaren Düsenreihen 1, 2, 3, 4 in vier Düsenplatten PI, P2, P3, P4 für eine Applikationsvorrichtung V gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Die erste Düsenreihe 1 umfasst dreizehn Düsen 1.1 zur Ausgabe von dreizehn Applikationsmittelstrahlen Sl. Die zweite Düsenreihe 2 umfasst dreizehn Düsen 2.1 zur Ausga¬ be von dreizehn Applikationsmittelstrahlen S2.
Die dritte Düsenreihe 3 umfasst dreizehn Düsen 3.1 zur Ausga- be von dreizehn Applikationsmittelstrahlen S3.
Die vierte Düsenreihe 4 umfasst dreizehn Düsen 4.1 zur Ausga¬ be von dreizehn Applikationsmittelstrahlen S4. In Figur 4 sind die Düsenplatten PI, P2, P3 und P4 baugleich, in der gezeigten Ausrichtung aber in deren Längsrichtung versetzt angeordnet. Es sind also je Düsenplatte PI, P2, P3, P4 einzelne Offsets Z, Y, X vorhanden. S kennzeichnet die Düsenabstände zwischen den Düsen 1.1, den Düsen 2.1, den Düsen 3.1 und den Düsen 4.1.
B kennzeichnet die Bahnbreite. Figur 5 zeigt eine schematische Ansicht von erneut vier Dü¬ senreihen 1, 2, 3, 4 in vier Düsenplatten PI, P2, P3, P4 für eine Applikationsvorrichtung V gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In Figur 5 sind die vier Düsenreihen 1, 2, 3, 4 mittels der zugehörigen Düsenplatten PI, P2, P3, P4 über eine (in Figur 5 obere und untere) mechanische Verkopplungsverbindung mitei¬ nander verbunden, so dass eine Bewegung einer der Düsenreihen 1, 2, 3, 4 eine entsprechende Bewegung der anderen Düsenrei- hen 1, 2, 3, 4 bewirkt oder umgekehrt, wodurch z. B. eine
Master-Slave-Verbindung zwischen den Düsenreihen 1, 2, 3, 4 ermöglicht werden kann. Die Verkopplungsverbindung führt ferner vorteilhaft zu einer Synchronisierung der einzelnen Bewegungen der Düsenreihen 1, 2, 3, 4. Allerdings können die einzelnen Düsenreihen 1, 2, 3, 4 auch durch Einzelantriebe separat zur Positionsanpassung angetrie¬ ben werden. Auch hier kann die Verkopplungsverbindung für ei- ne gleichmäßige, synchronisierte Bewegung der Düsenreihen 1, 2, 3, 4 sorgen.
Figur 6 zeigt eine schematische Ansicht von vier Düsenreihen 1, 2, 3, 4 in vier Düsenplatten PI, P2, P3, P4 für eine Ap- plikationsvorrichtung V gemäß einer Ausführungsform der Erfindung .
Eine Besonderheit der in Figur 6 gezeigten Ausführungsform ist, dass die Düsenplatten PI, P2, P3, P4 nicht baugleich sind, sondern die Düsenreihen 1, 2, 3, 4 ein Offset X-Y-Z je Düsenreihe 1, 2, 3, 4 aufweisen.
Figur 7 zeigt eine schematische Ansicht von erneut vier Dü¬ senreihen 1, 2, 3, 4 in vier Düsenplatten PI, P2, P3, P4 für eine Applikationsvorrichtung V gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, allerdings in einer im Vergleich zu den Figuren 4 bis 6 verdrehten, positionsangepassten Stellung.
Die Abstände der Applikationsmittelauftreffpunkte zueinander und die Bahnbreite werden kleiner, die Abstände werden aber über die gesamte Bahnbreite gleich. Daraus folgt insbesondere eine gleichmäßige Schichtdickenverteilung und ein optimales Lackierergebnis . D kennzeichnet die Düsenabstände zwischen den Düsen 1.1, den Düsen 2.1, den Düsen 3.1 und den Düsen 4.1.
E kennzeichnet die Bahnbreite. Es gilt mit Blick auf die Figuren 4 bis 7: = Drehwinkel zur Positionsanpassung
D kleiner S
E kleiner B
Figur 8 zeigt eine schematische Ansicht von erneut vier Dü¬ senreihen 1, 2, 3, 4 in vier Düsenplatten PI, P2, P3, P4 für eine Applikationsvorrichtung V gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, allerdings in einer im Vergleich zu Figuren 7 stärker verdrehten, positionsangepassten Stellung.
Es gilt mit Blick auf die Figuren 4 bis 8: ß = Drehwinkel zur Positionsanpassung
D kleiner S
E kleiner B
Figur 9 zeigt eine schematische Ansicht von erneut vier Dü- senreihen 1, 2, 3, 4 in vier Düsenplatten PI, P2, P3, P4 für eine Applikationsvorrichtung V gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, allerdings in einer im Vergleich zu Figur 8 stärker verdrehten, positionsangepassten Stellung. Es gilt mit Blick auf die Figuren 4 bis 9: γ = Drehwinkel zur Positionsanpassung
D kleiner S
E kleiner B
Figur 10 zeigt eine schematische Ansicht von erneut vier Dü¬ senreihen 1, 2, 3, 4 in vier Düsenplatten PI, P2, P3, P4 für eine Applikationsvorrichtung V gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die erste Düsenreihe 1 ist um eine außermittige, aber auf der Längsachse der ersten Düsenreihe 1 angeordnete erste Drehach¬ se Dl drehbar. Die zweite Düsenreihe 2 ist um eine außermit- tige, aber auf der Längsachse der zweiten Düsenreihe 2 ange¬ ordnete zweite Drehachse D2 drehbar. Die dritte Düsenreihe 3 ist um eine außermittige, aber auf der Längsachse der dritten Düsenreihe 3 angeordnete dritte Drehachse D3 drehbar. Die vierte Düsenreihe 4 ist um eine außermittige, aber auf der Längsachse der vierten Düsenreihe 4 angeordnete vierte Dreh¬ achse D4 drehbar. Die Drehachsen Dl, D2, D3, D4 sind in einer Reihe angeordnet.
In einer besonderen Ausführung liegen die Drehachsen Dl, D2, D3, D4 auf einer Linie. Diese Linie kann parallel zur La¬ ckierrichtung zeigen.
In Figur 10 unten ist ebenfalls erneut eine mechanische Ver- kopplungsverbindung zur Verbindung der Düsenreihen 1, 2, 3, 4 zu sehen.
Figur 11 zeigt eine schematische Ansicht von erneut vier Dü¬ senreihen 1, 2, 3, 4 in vier Düsenplatten PI, P2, P3, P4 in positionsangepasster Stellung für eine Applikationsvorrich- tung V gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Figur 12 zeigt eine schematische Ansicht von erneut vier Dü¬ senreihen 1, 2, 3, 4 in vier Düsenplatten PI, P2, P3, P4 für eine Applikationsvorrichtung V gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Die Düsenplatten 1, 2, 3, 4 sind baugleich, aber in deren Längsrichtung versetzt zueinander angeordnet, so dass einzel- ne ungleichmäßige Offsets X-Y-Z je Düsenplatte 1, 2, 3, 4 vorhanden sind.
Eine weitere Besonderheit ist, dass die Drehachsen Dl, D2, D3, D4 jeweils außermittig zur jeweiligen Düsenreihe 1, 2, 3, 4, aber dennoch auf der Längsachse der jeweiligen Düsenreihe 1, 2, 3, 4 und in Reihe zueinander angeordnet sind.
Figur 13 zeigt eine schematische Ansicht einer Mechanik zum Koppeln, Führen und Antreiben von Düsenreihen 1 und 2 (alternativ separaten Druckköpfen 100, 101) für eine Applikationsvorrichtung V gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei Figur 14 die Düsenreihen 1 und 2 in positionsangepasster Stellung zeigt.
Die Figuren 13 und 14 zeigen insbesondere, dass zur Positi¬ onsanpassung eine Konturkurven- und/oder Kurvenscheibenmecha- nik eingesetzt werden kann.
Figur 15 zeigt eine schematische Ansicht einer Mechanik zum Koppeln, Führen und Antreiben von Düsenreihen 1 und 2 (alternativ separaten Druckköpfen 100, 101) für eine Applikationsvorrichtung V gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wobei Figur 16 die Düsenreihen 1 und 2 in positionsangepasster Stellung zeigt.
In Figuren 15 und 16 kann ein Dreh Stellmotor M dazu genutzt werden, um die Düsenreihen 1 und 2 zur Positionsanpassung zu verschieben . Figur 17 verdeutlicht das Problem eines nicht homogenen oder sogar nicht geschlossenen Lackfilms.
Figur 18 verdeutlich eine Lösungsmöglichkeit für das in Figur 17 erläuterte Problem, nämlich die Verwendung mehrerer hin- tereinander angeordneter Druckköpfe.
Figur 19 links zeigt Düsenreihen in unverdrehter Position. Figur 19 rechts zeigt die Düsenreihen nach einer Verdrehung X um eine gemeinsame Verdrehachse durch einen Applikationsrobo¬ ter .
Figur 19 rechts zeigt insbesondere die ungleichmäßigen Düsen- abstände zwischen den Düsen der Düsenreihen, welche zu einem inakzeptablen, insbesondere inhomogenen Lackfilm führen.
Figur 20 verdeutlicht das Problem, dass trotz mehreren hintereinander angeordneten Druckköpfen eine Verdrehung X der Druckköpfe zu einem nicht homogenen oder sogar nicht ge¬ schlossenen Lackfilms führt.
Figur 21 zeigt zwei Applikationsroboter R mit jeweils einer Applikationsvorrichtung V wie hierin offenbart, wobei nur der linke Applikationsroboter R mit Bezugszeichen versehen ist.
Der Applikationsroboter R umfasst vorzugsweise zumindest fünf oder zumindest sechs bewegliche Roboterachsen und dient zur Führung eines oder mehrerer Druckköpfe 100 und somit insbe- sondere ebenfalls zur Führung von zumindest zwei Düsenreihen 1, 2, wie hierin offenbart. Der zumindest eine Druckkopf 100 dient zum serienweisen, zerstäubungsfreien Applizieren des Applikationsmittels auf ein Bauteil T in Form einer Kraft¬ fahrzeugkarosserie. Ein Verdrehen X des zumindest einen
Druckkopfs 100 erfolgt durch die Handachse des Applikations¬ roboters mit einer Abstützung an der Robotermechanik.
Figur 22 zeigt eine Prinzip-/Detailansicht eines Teils des Druckkopfes 100. Figur 22 zeigt eine Düsenplatte PI und eine Düse 1.1 in der Düsenplatte PI. Ein relativ zu der Düsenplatte PI bewegli¬ ches, vorzugsweise magnetisches, Ventilelement 20 (z. B. An- ker oder Ventilnadel) dient zur Steuerung der Applikations¬ mittelabgabe durch die Düse 1.1, wobei das bewegliche Ventil¬ element 20 die Düse 1.1 in einer Schließstellung verschließt und in einer Öffnungsstellung freigibt. Ein elektromechani- scher Antrieb (zweckmäßig Ventilantrieb) 21 dient zum Bewegen des Ventilelements 20. Der Druckkopf 100 weist eine Vielzahl solcher Düsen 1.1 auf, mit jeweils zugehörigem Ventilelement 20 und zugehörigem Antrieb 21.
Der Antrieb 21 umfasst eine elektrische Spule 22 zur Betäti- gung des Ventilelements 20 in Abhängigkeit von der Bestromung der Spule 22, insbesondere zur Betätigung des Ventilelements 20 in die Öffnungsstellung. Der Antrieb 21 umfasst ferner ein elastisches Rückstellelement 23, z. B. eine Spiralfeder, zur Betätigung des Ventilelements 20 in die Schließstellung.
Das zu applizierende Applikationsmittel wird über eine Appli¬ kationsmittelzuführung 24 im Druckkopf 100 den Düsen 1.1 zugeführt. Die Applikationsmittelzuführung 24 wird (in Figur 22 unten) durch die Düsenplatte PI und (in Figur 22 oben) durch eine weitere Platte 25 begrenzt, wobei die Düsenplatte 1 und die Platte 25 separate Bauteile sein können oder Teil einer z. B. einstückig-integralen (z. B. runden oder rechteckförmi- gen) rohrförmigen Applikationsmittelzuführung 24. Die Platte 25 weist koaxial zu der Düse 1.1 eine Öffnung auf, auf die ein Spulenrohr 26 koaxial aufgesetzt ist, wobei das Spulenrohr 26 mit der Spule 22 bewickelt ist. In dem Spulenrohr 26 befindet sich ein magnetischer Spulenkern 27, der am in Figur 3 oberen Ende des Spulenrohrs 26 durch eine Dichtung 28 gegenüber dem Spulenrohr 26 abgedichtet sein kann.
Darüber hinaus befindet sich in dem Spulenrohr 26 abschnitts¬ weise das Ventilelement 20, das in Richtung des Doppelpfeils verschiebbar ist, wobei die Bewegung des Ventilelements 20, wie schon erwähnt, von der Bestromung der Spule 22 abhängt.
Figur 22 zeigt das Ventilelement 20 hierbei in einer Schlie߬ stellung, um die Düse 1.1 zu schließen. Für eine Applikation des Applikationsmittels wird die Spule 22 dagegen so
bestromt, dass das Ventilelement 20 in Figur 22 nach oben ge- zogen wird, um die Düse 1.1 freizugeben.
Die Rückstellfeder 23 drückt das Ventilelement 20 in die Schließstellung, wenn die Spule 22 unbestromt ist. In einem ersten Betriebsmodus kann die Spule 22 das Ventil¬ element 20 dauerhaft in der Öffnungsstellung halten, zur Erzeugung eines zusammenhängenden Applikationsmittelstrahls. Das Rückstellelement 10 dient zweckmäßig dazu, das Ventilele¬ ment 20 in Ruhephasen in die Schließstellung zu bewegen.
In einem zweiten Betriebsmodus kann die Spule 22 und das Rückstellelement 23 dafür sorgen, dass das Ventilelement 20 zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung mit hoher Frequenz hin- und her bewegt wird, zur Erzeugung eines mehrere Tropfen aufweisenden Tropfenstrahls.
Allgemein ist noch zu erwähnen, dass die beim Applikationsvorgang resultierenden Auftreffpunkte der Applikationsmittel¬ strahlen, die im Kontext der Erfindung als zusammenhängende Applikationsmittelstrahlen und/oder Tropfen umfassende Tropfenstrahlen realisiert werden können, vorzugsweise zueinander denselben Mitten-Abstand aufweisen, so dass beim Verlaufen (Ausbreiten) des Applikationsmittels auf dem Bauteil ein ho- mogener Applikationsmittelfilm entstehen kann.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen be¬ vorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die eben- falls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den jeweils in Bezug genommenen Ansprüchen und insbesondere auch ohne die Merkmale des Haupt- anspruchs . Die Erfindung umfasst also verschiedene Erfin¬ dungsaspekte, die unabhängig voneinander Schutz genießen.
Bezugs zeichenliste :
1 Düsenreihe
1.1 Düsen
PI Düsenplatte
51 Applikationsmittelstrahlen, z. B. zusammenhängende Ap¬ plikationsmittelstrahlen oder Tropfenstrahlen
Dl Drehachse 2 Düsenreihe
2.1 Düsen
P2 Düsenplatte
52 Applikationsmittelstrahlen, z. B. zusammenhängende Ap¬ plikationsmittelstrahlen oder Tropfenstrahlen
D2 Drehachse
3 Düsenreihe
3.1 Düsen
P3 Düsenplatte
S3 Applikationsmittelstrahlen, z. B. zusammenhängende Ap¬ plikationsmittelstrahlen oder Tropfenstrahlen
D3 Drehachse
4 Düsenreihe
4.1 Düsen
P4 Düsenplatte
S4 Applikationsmittelstrahlen, z. B. zusammenhängende Ap¬ plikationsmittelstrahlen oder Tropfenstrahlen
D4 Drehachse
S, D Düsenabstände, vorzugsweise senkrecht zur zweckmäßig translatorischen Bewegungsrichtung des zumindest eines Druckkopfs
B, E Bahnbreite X Verdrehung, vorzugsweise Applikationsroboter-verursacht
V Applikationsvorrichtung
100 Druckkopf
101 Druckkopf
102 Druckkopf
M Druckkopf-Bewegungsrichtung, vorzugsweise translatorisch
R Applikationsroboter
T Bauteil, vorzugsweise Kraftfahrzeugkarosserie 20 Ventilelement, vorzugsweise Anker und/oder Ventilnadel
21 A Antrieb, insbesondere Ventilantrieb
22 Spule
23 Rückstellelement
24 Applikationsmittelzuführung
25 Platte
26 Spulenrohr
27 Spulenkern
28 Dichtung zwischen Spulenkern und Spulenrohr
-k -k -k -k -k

Claims

ANSPRÜCHE
1. Applikationsvorrichtung (V) zum Applizieren eines
Applikationsmittels auf ein Bauteil (T) , vorzugsweise zur Applikation eines Lacks auf ein
Kraftfahrzeugkarosseriebauteil (T) , umfassend:
zumindest einen Druckkopf (100, 101)) zum vorzugsweise serienweisen Applizieren des Applikationsmittels und zur Montage an einen Applikationsroboter (R) , und
zumindest zwei Düsenreihen (1, 2), die durch den
Applikationsroboter (R) bewegbar sind, wobei die
zumindest zwei Düsenreihen (1, 2) eine erste Düsenreihe
(1) mit mehreren Düsen (1.1) zur Ausgabe von
Applikationsmittelstrahlen (Sl) und zumindest eine weitere Düsenreihe (2) mit mehreren Düsen (2.1) zur Ausgabe von Applikationsmittelstrahlen (S2) umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest eine Düsenreihe (1, 2) der zumindest zwei Düsenreihen (1, 2) beweglich ist zur Positionsanpassung der Düsen (1.1) der ersten Düsenreihe (1) und der Düsen (2.1) der zumindest einen weiteren Düsenreihe (2) .
2. Applikationsvorrichtung (V) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die zumindest eine bewegliche Düsenreihe (1, 2)
beweglich ist, um eine durch den Applikationsroboter (R) erzeugbare Verdrehung (X) der zumindest zwei Düsenreihen (1, 2) so zu korrigieren, dass die Düsenabstände (S, D) zwischen den Düsen (1.1) der ersten Düsenreihe (1) und den Düsen (2.1) der zumindest einen weiteren Düsenreihe
(2) gleichmäßig voneinander beabstandet werden, und/oder durch eine durch den Applikationsroboter (R) erzeugbare Verdrehung (X) der zumindest zwei Düsenreihen (1, 2) die Düsenabstände (S, D) zwischen den Düsen (1.1) der ersten Düsenreihe (1) und den Düsen (2.1) der zumindest einen weiteren Düsenreihe (2) größer oder kleiner werden, aber durch die Positionsanpassung gleichmäßig voneinander beabstandet werden, und/oder
die Positionsanpassung eine Relativbewegung zwischen den zumindest zwei Düsenreihen (1, 2) ermöglicht, und/oder die Verdrehung (X) der zumindest zwei Düsenreihen (1, 2) um eine gemeinsame Verdrehachse erfolgt und vorzugsweise durch eine Handachse des Applikationsroboters (R) .
3. Applikationsvorrichtung (V) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
trotz einer durch den Applikationsroboter (R)
erzeugbaren Verdrehung (X) der zumindest zwei
Düsenreihen (1, 2) die Positionsanpassung gleichmäßige Düsenabstände (S, E) zwischen den Düsen (1.1) der ersten Düsenreihe (1) und den Düsen (2.1) der zumindest einen weiteren Düsenreihe (2) ermöglicht, und/oder
trotz einer durch den Applikationsroboter (R)
erzeugbaren Verdrehung (X) der zumindest zwei
Düsenreihen (1, 2) die Positionsanpassung eine
Homogenitätserhaltung des durch das Applikationsmittel erzeugbaren Applikationsmittelfilms auf dem Bauteil (T) ermöglicht .
4. Applikationsvorrichtung (V) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine bewegliche Düsenreihe (1, 2) zusätzlich zur Bewegung mittels des Applikationsroboters (R) beweglich ist
5. Applikationsvorrichtung (V) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine bewegliche Düsenreihe (1, 2) drehbar ist und eine Drehachse (Dl, D2) aufweist.
6. Applikationsvorrichtung (V) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (Dl, D2)
mittig zur zumindest einen beweglichen Düsenreihe (1, 2) positioniert ist, oder
- außermittig zur zumindest einen beweglichen Düsenreihe (1, 2) positioniert ist.
7. Applikationsvorrichtung (V) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
a) dass die Drehachse (Dl, D2)
al) auf der Längsachse der zumindest einen beweglichen Düsenreihe (1, 2) positioniert ist, und/oder a2) außerhalb oder innerhalb der zumindest einen
beweglichen Düsenreihe (1, 2) positioniert ist, und/oder
b) dass alle Drehpunkte auf einer Linie oder bei doppelten Drehpunkten pro Düsenreihe zwei Linien liegen, und/oder c) dass die beiden Linien parallel sind, und/oder
d) dass die Linie der Drehpunkte in Fahrrichtung liegt, und/oder
e) dass der Roboter dafür sorgt, dass die Drehachsen in
Lackierrichtung bewegt werden.
8. Applikationsvorrichtung (V) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Düsenreihen (Dl, D2) drehbar sind und jeweils eine eigene Drehachse (Dl, D2) aufweisen, wobei vorzugsweise die einzelnen Drehachsen (Dl, D2) gleichmäßig voneinander beabstandet sind und/oder in einer Reihe angeordnet sind.
9. Applikationsvorrichtung (V) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine bewegliche Düsenreihe (1, 2) längsverschiebbar ist .
10. Applikationsvorrichtung (V) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsvorrichtung (V) eine Verschiebe- und/oder
Drehmechanik zum Bewegen der zumindest einen beweglichen Düsenreihe (1, 2) umfasst.
11. Applikationsvorrichtung (V) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Düsenreihe (1) und/oder die zumindest eine weitere Düsenreihe (2.1) beweglich ist zur Positionsanpassung der Düsen (1.1) der ersten Düsenreihe (1) und der Düsen (2.1) der zumindest einen weiteren Düsenreihe (2).
12. Applikationsvorrichtung (V) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsvorrichtung (V) zur Positionsanpassung zumindest einen Motor, vorzugsweise Elektromotor, zum Bewegen der zumindest einen beweglichen Düsenreihe (1, 2) umfasst.
13. Applikationsvorrichtung (V) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Motor einen Schiebe¬ oder Drehmotor und/oder Stellmotor umfasst.
14. Applikationsvorrichtung (V) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein und derselbe Motor zum gemeinsamen Bewegen der ersten
Düsenreihe (1) und der zumindest einen weitere Düsenreihe (2) dient, so dass zur Positionsanpassung die erste Düsenreihe (1) und die zumindest eine weitere Düsenreihe (2) beweglich sind .
15. Applikationsvorrichtung (V) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Motor zum Bewegen der ersten Düsenreihe (1) und zumindest ein weiterer Motor zum Bewegen der zumindest einen weiteren Düsenreihe (2) dient, so dass zur Positionsanpassung die erste Düsenreihe (1) und die zumindest eine weitere
Düsenreihe (2) beweglich sind.
16. Applikationsvorrichtung (V) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Düsenreihe (1) und die zumindest eine weitere Düsenreihe (2) über zumindest eine Verbindung,
vorzugsweise eine Master-Slave-Verbindung und/oder eine mechanische Verkopplungsverbindung, miteinander
verbunden sind, um eine Synchronisierung der Bewegungen der ersten Düsenreihe (1) und der zumindest einen weiteren Düsenreihe (2) zu bewirken, und/oder so dass eine Bewegung der ersten Düsenreihe (2) eine
entsprechende Bewegung der zumindest einen weiteren Düsenreihe (1) bewirkt oder umgekehrt, und/oder
die erste Düsenreihe (1) und die zumindest eine weitere Düsenreihe (2) zur Positionsanpassung einzeln
angesteuert werden.
17. Applikationsvorrichtung (V) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsvorrichtung (V) zur Positionsanpassung zumindest eines von folgendem aufweist:
zumindest eine Parallelogramm-Mechanik,
zumindest eine Konturkurve,
zumindest eine Kurvenscheibe, zumindest eine Getriebeeinrichtung, vorzugsweis mit Achsen,
zumindest eine Evolventen-Verzahnung.
18. Applikationsvorrichtung (V) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsvorrichtung (V) zumindest eine Steuereinrichtung zur Berechnung von Anpassungswerten für die
Positionsanpassung umfasst und vorzugsweise zum Steuern der zumindest einen beweglichen Düsenreihe (1, 2) und/oder des Applikationsroboters (R) .
19. Applikationsvorrichtung (V) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine bewegliche Düsenreihe (1, 2) an einem
Druckkopf (100) angebracht ist und
zur Positionsanpassung die zumindest eine bewegliche Düsenreihe (1, 2) relativ zu ihrem Druckkopf (100) beweglich ist, oder
zur Positionsanpassung die zumindest eine bewegliche Düsenreihe (1, 2) mit ihrem Druckkopf (100) gemeinsam beweglich ist, so dass vorzugsweise die zumindest eine bewegliche Düsenreihe (1, 2) relativ zu ihrem Druckkopf (100) ortsfest angeordnet ist und/oder die Bewegung der zumindest einen beweglichen Düsenreihe (1, 2) durch eine Bewegung ihres Druckkopfs (100) verursacht wird.
20. Applikationsvorrichtung (V) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Düsenreihe (1) und die zumindest eine weitere
Düsenreihe (2) an ein und demselben Druckkopf (100)
angeordnet sind und relativ zu ihrem Druckkopf (100)
beweglich sind.
21. Applikationsvorrichtung (V) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsvorrichtung (V) einen ersten Druckkopf (100) und zumindest einen weiteren Druckkopf (101) aufweist.
22. Applikationsvorrichtung (V) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Druckkopf (100) die erste Düsenreihe (1) umfasst und der zumindest eine weitere
Druckkopf (101) die zumindest eine weitere Düsenreihe (2) umfasst.
23. Applikationsvorrichtung (V) nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass zur Positionsanpassung die erste Düsenreihe (1)
- relativ zum ersten Druckkopf (100) beweglich ist, oder mit dem ersten Druckkopf (100) gemeinsam beweglich ist, so dass vorzugsweise die erste Düsenreihe (1) relativ zum ersten Druckkopf (100) ortsfest angeordnet ist und/oder die Bewegung der ersten Düsenreihe (1, 2) durch eine Bewegung des ersten Druckkopfs (100) verursacht wird .
24. Applikationsvorrichtung (V) nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass zur Positionsanpassung die zumindest eine weitere Düsenreihe (2)
relativ zum zumindest einen weiteren Druckkopf (101) beweglich ist, oder
mit dem zumindest einen weiteren Druckkopf (101) gemeinsam beweglich ist, so dass vorzugsweise die zumindest eine weitere Düsenreihe (2) relativ zum zumindest einen weiteren Druckkopf (101) ortsfest angeordnet ist und/oder die Bewegung der zumindest einen weiteren Düsenreihe (2) durch eine Bewegung des zumindest einen weiteren Druckkopfs (101) verursacht wird .
25. Applikationsvorrichtung (V) nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Druckkopf (100) und/oder der zumindest eine weitere Druckkopf (101) zumindest zwei Düsenreihe (1, 2) umfasst, vorzugsweise zumindest zwei bewegliche Düsenreihen (1, 2) .
26. Applikationsvorrichtung (V) nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Druckkopf (100) und der zumindest eine weitere Druckkopf (101) durch eine Halterungseinrichtung gehalten sind und/oder zur Montage an ein und denselben Applikationsroboter (R) ausgeführt sind.
27. Applikationsvorrichtung (V) nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung zur Positionsanpassung einen Bewegungsfreiheitsgrad für den ersten Druckkopfs (100) und/oder den zumindest einen weiteren Druckkopf (101)
ermöglicht.
28. Applikationsvorrichtung (V) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Düsenreihe (1) und die zumindest eine weitere
Düsenreihe (2) in deren Längsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind, aber vorzugsweise die Düsen (1.1) der ersten Düsenreihe (1) und die Düsen (2.1) der zumindest einen weiteren Düsenreihe (2) einander nicht überlappen.
29. Applikationsvorrichtung (V) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Düsenreihe (1) und die zumindest eine weitere
Düsenreihe (2) orthogonal zu deren Längsrichtung
hintereinander angeordnet sind.
30. Applikationsvorrichtung (V) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Düsenreihe (1) und die zumindest eine weitere
Düsenreihe (2) vor und nach einer Positionsanpassung parallel zueinander ausgerichtet sind.
31. Applikationsvorrichtung (V) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Düsenreihe (1) in einer Düsenplatte (PI) angeordnet ist und die zumindest eine weitere Düsenreihe (2) in einer separaten Düsenplatte (P2) angeordnet ist.
32. Applikationsvorrichtung (V) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
Einzelventile zur Steuerung der Applikationsmittelabgabe aus den einzelnen Düsen (1.1) der erste Düsenreihe (1) und/oder den einzelnen Düsen (2.1) der zumindest einen weiteren
Düsenreihe (2) vorgesehen sind, wobei die Einzelventile jeweils ein bewegliches Ventilelement (20) aufweisen, um die jeweilige Düse (1.1, 2.1) in einer Schließstellung zu
verschließen und in einer Öffnungsstellung freizugeben, und jeweils einen elektromechanischen Antrieb (21) aufweisen, vorzugsweise einen Spulen-Rückstellelement-Antrieb (21), zum Bewegen des Ventilelements (20) .
33. Applikationsvorrichtung (V) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Druckkopf (100, 101) zumindest eines der folgenden Merkmale aufweist:
der zumindest eine Druckkopf (100, 101) ist zum
zerstäubungs- oder sprühnebelfreien Applizieren des Applikationsmittels ausgeführt, der zumindest eine Druckkopf (100, 101) ist auf
Dauerbetrieb ausgelegt und dient zur
Flächenbeschichtung des Bauteils,
der zumindest eine Druckkopf (100, 101) gibt einen eng begrenzten Applikationsmittelstrahl (Tl, T2) ab im
Gegensatz zu einem Sprühnebel,
der zumindest eine Druckkopf (100, 101) gibt einen
Tropfenstrahl (Tl) ab im Gegensatz zu einem in
Strahllängsrichtung zusammen hängenden
Applikationsmittelstrahl (T2),
der zumindest eine Druckkopf (100, 101) gibt einen in
Strahllängsrichtung zusammen hängenden
Applikationsmittelstrahl (T2) ab im Gegensatz zu einem Tropfenstrahl (Tl),
der zumindest eine Druckkopf (100, 101) weist einen Auftragswirkungsgrad von mindestens 80%, 90%, 95% oder 99% auf, so dass im Wesentlichen das gesamte
applizierte Applikationsmittel vollständig auf dem Bauteil abgelagert wird,
der zumindest eine Druckkopf (100, 101) weist eine
Flächenbeschichtungsleistung von mindestens 0,5 m2/min, lm2/min, 2m2/min oder mindestens 3m2/min auf,
der zumindest eine Druckkopf (100, 101) weist mindestens einen elektrisch ansteuerbaren Aktor auf, um das
Applikationsmittel aus dem zumindest einen Druckkopf (100, 101) auszustoßen, vorzugsweise einen Magnetaktor oder einen Piezoaktor.
34. Applikationsroboter (R) , vorzugsweise Beschichtungs- oder Lackierroboter, mit zumindest einer
Applikationsvorrichtung (V) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Applikationsroboter (R) zur Führung des zumindest eines Druckkopfes (100, 101) und der zumindest zwei Düsenreihen (1, 2) dient und vorzugsweise zumindest fünf oder zumindest sechs bewegliche Roboterachsen aufweist.
35. Applikationsverfahren, vorzugsweise ausgeführt durch eine Applikationsvorrichtung (V) nach einem der Ansprüche 1 bis 33, zum Applizieren eines Applikationsmittels auf ein Bauteil (T) , vorzugsweise zur Applikation eines Lacks auf ein Kraftfahrzeugkarosseriebauteil (T) , wobei:
zumindest ein Druckkopf (100, 101)) an einem
Applikationsroboter (R) montiert ist und vorzugsweise serienweise das Applikationsmittel appliziert, und zumindest zwei Düsenreihen (1, 2) durch den
Applikationsroboter (R) bewegt werden, wobei die
zumindest zwei Düsenreihen (1, 2) eine erste Düsenreihe (1) mit mehreren Düsen (1.1) zur Ausgabe von
Applikationsmittelstrahlen (Sl) und zumindest eine weitere Düsenreihe (2) mit mehreren Düsen (2.1) zur Ausgabe von Applikationsmittelstrahlen (S2) umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest eine Düsenreihe (1, 2) der zumindest zwei Düsenreihen (1, 2) bewegt wird, so dass eine
Positionsanpassung der Düsen (1.1) der ersten
Düsenreihe (1) und der Düsen (2.1) der zumindest einen weiteren Düsenreihe (2) erfolgt.
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