EP3986686A1 - Tauchglasieren von sanitärkeramik - Google Patents

Tauchglasieren von sanitärkeramik

Info

Publication number
EP3986686A1
EP3986686A1 EP20733379.0A EP20733379A EP3986686A1 EP 3986686 A1 EP3986686 A1 EP 3986686A1 EP 20733379 A EP20733379 A EP 20733379A EP 3986686 A1 EP3986686 A1 EP 3986686A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
blank
glaze
glazing
dip
glazed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20733379.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Ebner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lippert GmbH and Co KG
Original Assignee
Lippert GmbH and Co KG
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 Lippert GmbH and Co KG filed Critical Lippert GmbH and Co KG
Publication of EP3986686A1 publication Critical patent/EP3986686A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5022—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with vitreous materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/04—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for coating or applying engobing layers
    • B28B11/045—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for coating or applying engobing layers by dipping
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81—Coating or impregnation
    • C04B41/85—Coating or impregnation with inorganic materials
    • C04B41/86—Glazes; Cold glazes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C3/00—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material
    • B05C3/02—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material
    • B05C3/09—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material for treating separate articles

Definitions

  • the invention relates to a method for glazing sanitary ware according to the features of the preamble of claim 1.
  • blanks of sanitary ware are glazed by spraying.
  • a spray gun is used manually or automatically to apply the glaze to the blank.
  • a corresponding spray glazing process for sanitary ceramics is known from WO 20018/042399 A1.
  • the disadvantage of spray glazing is that the glaze consumes a lot of material, for example due to overspray
  • Dip glazing of sanitary ware is due to its size and size
  • the present invention is based on the object of creating a universally applicable, automated dip glazing process for sanitary ceramics, in which a high surface quality of the glaze is possible and at the same time a high throughput is achieved.
  • the method should enable low manufacturing and / or material costs.
  • a method for glazing sanitary ware wherein a blank of sanitary ware to be glazed is picked up by a feed device via a workpiece gripper and transported to a plunge pool with glaze and immersed in the glaze, the finished glazed blank being transported to a discharge device.
  • an immersion glazing device for sanitary ceramics is also provided, with a feed device for feeding in what is to be glazed Blanks of sanitary ware, and with a plunge pool with glaze to glaze the blanks by dipping them into the plunge pool, and with a discharge device to transport the glazed blanks further.
  • a multi-axis robot is provided with a workpiece gripper, which is controlled by a control device in such a way that the multi-axis robot with the workpiece gripper picks up a blank to be glazed on the feed device and transports it to the plunge pool and dips into the glaze there, and that the multi-axis robot transports the glazed blank to the discharge device and transfers it to it for further transport.
  • Using a multi-axis robot with a workpiece gripper enables individual and automated handling of a blank for
  • the multi-axis robot enables an individually programmable sequence of movements and the workpiece gripper enables handling that is tailored to a specific blank of sanitary ware. This enables the dip glazing process to run fully automatically. Any errors caused by manual intervention or
  • Understood utility ceramics such as washstands and / or wash basins and / or toilet bowls and / or others
  • Utensils that are essentially made of ceramic.
  • One feature of sanitary ceramics and / or bathroom ceramics is, for example, that sanitary ceramics or bathroom ceramics are permanently installed, for example mounted on a wall and / or mounted standing on a floor surface.
  • the weight of a blank made of sanitary ceramic can be more than 3 kg, preferably more than 4 kg, most preferably more than 5 kg.
  • the maximum weight of a blank can be up to 50 kg or 60 kg.
  • the multi-axis robot is designed for the corresponding weight of the sanitary ware.
  • a ceramic dip glaze can be used as the glaze.
  • a multi-axis robot is understood to be a permanently installed, movably driven robot which is freely programmable and has at least three rotationally driven axes.
  • a multi-axis robot is understood to be a permanently installed, movably driven robot which is freely programmable and has at least three rotationally driven axes.
  • a five-axis robot or a six-axis robot or a seven-axis robot can be used.
  • a corresponding articulated arm robot can also be used.
  • the feed device is preferably an automatically driven device for feeding or feeding blanks of the sanitary ware to the multi-axis robot and / or a robot cell.
  • a robot cell is understood to mean a certain area, in particular a locked area, within which the multi-axis robot is arranged.
  • Feeding device transports the blanks of the sanitary ware preferably in their position of use.
  • the position of use of the sanitary ware is understood to mean a spatial orientation which corresponds to and / or approximates the later spatial orientation in the assembled state of the sanitary ware.
  • the multi-axis robot moves a blank to be glazed into the glaze of the dip tank by means of a linear, straight-line movement or a circular pivoting movement immersed and / or removed.
  • a high quality of the glaze on the blank it must be ensured that it is enclosed on all sides by the glaze.
  • the wetting of the surface of the blank can be supported and / or improved via the movement of the multi-axis robot when the blank is dipped into the plunge pool.
  • the application of the glaze can be improved in particular by a pivoting movement of the multi-axis robot while the blank is being immersed in the plunge pool.
  • Dip glazing is limited in order to limit the forces that occur. Due to the weight and / or dimensions of the blank for
  • Blank in the glaze of the dip tank on relatively high forces In order to prevent the blank from tearing off the workpiece gripper, provision can be made to limit the speed of the pivoting movement and / or the speed of the plunge movement to a maximum speed in order to prevent the blank from being torn off or damaged.
  • the glaze in the immersion tank is impressed with a flow which is essentially transverse to the
  • Glaze application of the blank achieved or the quality of the glaze application can be improved.
  • the dwell time of the blank in the glaze can preferably be reduced at the same time.
  • the multi-axis robot can remove the blank from the immersion pool.
  • the blank removed from the dip basin is held by the multi-axis robot for a predetermined time in a position of use above the dip glaze basin
  • a drainage frame is provided and the glazed blank is held by the multi-axis robot for a predetermined time in a position of use, or in a predetermined or defined position of the blank on the Drain frame is supported or is laid down to allow excess glaze to run off.
  • the drainage frame can be arranged in such a way that the blank is supported directly above the dip basin and the excess glaze runs back into the dip basin.
  • the drainage frame can be arranged above a separate drainage basin, the excess glaze then draining into this drainage basin.
  • the drain rack is designed as a carousel.
  • the multi-axis robot can use a blank
  • the carousel can also have a sponge unit in order to remove glaze from the mounting surface of the blank.
  • the carousel can also be designed as a drying rack. I.e. the blank can remain on the carousel until the glaze has dried or has dried in between.
  • the blank can be picked up again by the robot arm or the workpiece gripper from the carousel.
  • the carousel can also be used as a
  • Be designed discharge unit and to transport the blank after the dripping and / or drying of the glaze for further processing or to transport it out of the dip glazing device or out of a robot cell.
  • the dripping of the glaze can preferably last over a period of 10 seconds up to 120 seconds. At the same time as the glaze drips off, the glaze can also dry on or pre-dry.
  • a drying unit with an IR radiator, hot air or a similar heater can be provided for pre-drying or initial drying of the glaze.
  • Dipping basin a drying or predrying of the glaze by means of a
  • Drying device preferably comprises a hot air blower and / or an IR radiator. After the excess glaze has drained off, the glaze is scheduled to be dried. It can be provided that a
  • Drying rack is provided and the blank is placed on the drying rack by the multi-axis robot after the glaze has been applied before the multi-axis robot takes over another blank to be glazed from the feed device, or before the multi-axis robot picks up another glazed blank on the drying rack and closes it the discharge device is transported.
  • the multi-axis robot can already have a second to be glazed
  • the multi-axis robot can pick up an already dried blank from the drying rack and take it to a discharge device
  • the workpiece gripper is cleaned by the multi-axis robot at a cleaning station before a new blank is picked up with the workpiece gripper.
  • the blanks to be glazed are transported on the feed device in such a way that a mounting surface of the blanks to be glazed is oriented in the direction of the multi-axis robot.
  • an automatic moistening of the articles can be integrated on the feed device to improve the quality of the glaze.
  • the feed device can have a humidification system.
  • individual areas of the blank can be selectively moistened in order to influence the suction behavior of the blank and thereby obtain a high-quality, in particular uniform, glaze application.
  • Discharge device can be transported standing on its mounting surface, or transported on a surface that remains free of glaze.
  • the mounting surface is understood to mean that surface of the blank of the sanitary ceramic with which the finished sanitary ceramic or bathroom ceramic is mounted on a wall or on a floor.
  • the mounting surface is preferably not provided with a glaze.
  • the mounting surface or at least a part of the mounting surface is covered by the workpiece gripper and is not wetted by glaze.
  • a cleaning station can also be provided in order to remove glaze residues from the assembly surface before the glaze is fired. In this way it can be ensured that the mounting surface remains free of glaze.
  • the multi-axis robot can be controlled in such a way that it dips the blank to be glazed into the plunge pool and / or removes it from the plunge pool in an article-specific movement.
  • An article-specific movement can include a linear movement and / or a circular pivoting movement and / or a specific sequence of linear and circular pivoting movements.
  • the linear movement and / or the circular swivel movement of the multi-axis robot can be controlled in such a way that it dips the blank to be glazed into the plunge pool and / or removes it from the plunge pool in an article-specific movement.
  • An article-specific movement can include a linear movement and / or a circular pivoting movement and / or a specific sequence of linear and circular pivoting movements.
  • the linear movement and / or the circular swivel movement of the multi-axis robot can be controlled in such a way that it dips the blank to be glazed into the plunge pool and / or removes it from the plunge pool in an article-specific movement.
  • Maximum speed be limited to a predetermined value in order to limit the forces occurring on the blank due to the flow resistance of the glaze.
  • a force sensor can be provided which measures a force acting on the blank to be glazed and controls the multi-axis robot in such a way that the speed of the linear plunging movement or the circular pivoting movement is limited to a value below a permissible maximum force or maximum speed.
  • the multi-axis robot or a control device has an article-specific memory and an article-specific movement profile can be stored in the memory, preferably can be saved as an article-specific glazing program.
  • the article-specific movement profile can, in addition to a movement sequence, also speeds or speed profiles, in particular
  • the article-specific movement profile can also include maximum forces. During operation, an article-specific movement profile can then be called up from the memory in order to enable a quick changeover to a new article.
  • Dip basin has a plurality of nozzles which are arranged next to one another and / or one above the other in the dip basin or in the region of a wall of the dip basin in order to create a flow around the glaze in the dip basin
  • the plunge pool can be supplied with fresh glaze via the nozzles, so that the fill level of the glaze in the plunge pool remains constant or is kept constant.
  • the nozzles of the glaze impress a flow which is directed essentially transversely to the immersion movement and / or removal movement of the blank, preferably that several of the nozzles, in particular all of the nozzles, are arranged parallel to one another.
  • the immersion basin has an overflow which is connected to an overflow basin and the nozzles into the glaze
  • the overflow can be arranged in an upper area of the dip basin in order to allow the glaze to flow off the surface of the dip basin.
  • the formation of bubbles in the glaze can also be reduced or prevented via the nozzles and / or the overflow.
  • glaze is introduced into the plunge pool via the nozzles in such a way that any bubbles floating or located on the surface of the glaze are discharged via the overflow before a new blank to be glazed is introduced into the plunge pool.
  • the nozzles can form a nozzle wall or be arranged in a 2D matrix.
  • a two-dimensional matrix is understood, for example, to be an N * M matrix in which the nozzles are arranged in columns and rows. For example, a 5 * 4 matrix or a 5 * 10 matrix or a 15 * 20 matrix or any other arrangements can be provided.
  • An arrangement of the nozzles in a nozzle wall or 2D matrix allows a particularly homogeneous flow and thus a high quality
  • the nozzles in the plunge pool are arranged in such a way that they are at regular intervals from one another along a longitudinal side of the plunge pool and / or at regular intervals
  • individual nozzles of the matrix or all nozzles of the matrix can be switched in order to generate or set a flow that is adapted to a specific type of blank of the sanitary ware.
  • the conveying direction and / or conveying strength can be configured to be adjustable.
  • the nozzles or some of the nozzles are designed to be pivotable.
  • the nozzles in the plunge pool can be on
  • a counter-current flow in the plunge pool results in an improved application of glaze on all sides of the blank to be glazed.
  • the workpiece gripper is designed as a vacuum gripper which grips the blank on a mounting surface of the blank, preferably only grips the mounting surface.
  • a vacuum pump connected to the workpiece gripper is provided, which produces a corresponding vacuum in order to grip the blank of the sanitary ware and connect it to the workpiece gripper.
  • the workpiece gripper has a support surface or has several support surfaces that rest on a mounting surface of the blank in order to support it.
  • Support surfaces form additional bearing surfaces in order to hold the blank of the sanitary ware in a mechanically stable manner on the workpiece gripper.
  • control device monitors the vacuum of the workpiece gripper in order to detect proper gripping of the blank and / or to detect detachment of the blank.
  • control device can trigger an alarm and / or a predefined alarm if the blank is unexpectedly detached
  • Control device detects a corresponding unforeseen detachment of the blank of the sanitary ware, countermeasures are to be initiated, such as triggering an alarm in order to alert an operator that he can remove the blank from the glaze basin.
  • a movable basket or a movable rake can be arranged in the glaze basin, for example, in order to remove a fallen blank from the glaze remove.
  • an operator can pull out the basket together with the detached blank in order to remove the blank from the glaze basin.
  • the basket can be lifted automatically, or it can be lifted by the multi-axis robot.
  • a counter-holding device can be provided in order to enable the workpiece gripper to grip the blank well. This can for example be arranged at the end of the feed device.
  • the counter-holding device can have a tensioning cloth or an air cushion in order to support a blank on a side facing away from the workpiece gripper and to build up a counterforce against the pressing of the multi-axis robot or the workpiece holder.
  • the counter holding device can also have a counter bearing made of foam or rubber.
  • a drying rack is provided and the control device controls the multi-axis robot in such a way that this glazed blank moves from the immersion tank to the
  • control device can control the multi-axis robot after a predetermined, preferably adjustable, drying time has elapsed in such a way that it picks up the glazed blank on the drying rack and transports it to the removal device.
  • the drying time can be between 30 seconds and 120 seconds, for example.
  • the workpiece gripper can be connected to the multi-axis robot via a change system that can be controlled by the control device. By exchanging the workpiece gripper, it can thus be ensured that different types of sanitary ceramic blanks or different sanitary ceramic blanks can be glazed with the dip glazing device according to the invention.
  • Storage device is provided for one or more workpiece grippers and the control device the multi-axis robot for automatic
  • a new workpiece gripper can be manually attached to the robot arm of the multi-axis robot.
  • the workpiece gripper can have a rinsing device in order to rinse the vacuum grippers and / or the vacuum lines if glaze gets onto the vacuum gripper or grippers or into the vacuum lines. This prevents malfunctions of the workpiece gripper when gripping or holding the blanks.
  • a Cleaning device can be provided and the control device can control the multi-axis robot in such a way that it brings the workpiece gripper to the cleaning device in order to clean it. Cleaning is preferably carried out before a new blank to be glazed is picked up.
  • a cleaning of the workpiece gripper can be provided automatically by the control device, for example at regular time intervals, or after certain steps, for example before a new blank is gripped by the workpiece gripper and / or before the workpiece gripper is deposited and / or replaced and / or after a new one
  • the cleaning device can be, for example, an immersion basin with a cleaning liquid and / or a mechanical cleaning device that cleans the workpiece gripper by means of nozzles and / or brushes.
  • the feed device is used as a conveyor belt with one conveyor belt, or with several in parallel
  • conveyor belt or one or more conveyor chains or is designed as an article holder on a motor-driven linear axis.
  • the discharge device as a
  • Conveyor belts or chains are formed.
  • the discharge device has a height-adjustable rake and the multi-axis robot the glazed one
  • the blank is transferred with the mounting surface down to the removal device in such a way that in a position above the removal device the rake grips with a prong under the mounting surface of the blank, then the control device releases the workpiece gripper from the mounting surface so that the mounting surface is supported by the prongs of the rake is and the rake then moves down and puts the glazed blank on the discharge device.
  • the discharge device has a height-adjustable rake and the multi-axis robot the glazed one
  • the blank is transferred with the mounting surface down to the removal device in such a way that in a position above the removal device the rake grips with a prong under the mounting surface of the blank, then the control device releases the workpiece gripper from the mounting surface so that the mounting surface is supported by the prongs of the rake is and the rake then moves down and puts the glazed blank on the discharge device.
  • the discharge device has a cleaning device for cleaning the mounting surface of glaze residues, in particular a cleaning device with a roller or brush or a sponge.
  • the removal device can comprise a lifting table in order to facilitate the removal of the blank.
  • the invention can be used in the automated production of
  • Sanitary ware are used.
  • the method according to the invention and / or the dip glaze device according to the invention can be used in particular in the production of high-quality sanitary ceramic articles and enables a high throughput with a high throughput
  • Fig. 1 a plan view of an inventive
  • Fig. 2 a further embodiment of an inventive
  • 6a, 6b an enlarged representation of the transfer of a glazed
  • 8a a plan view of the plunge pool
  • 8b a sectional representation in side view of the immersion basin
  • Fig. 1 is a first embodiment of an inventive
  • Dip glazing device 1 shown in a schematic plan view.
  • Dip glazing device 1 has a robot cell 12.
  • the robot cell 12 is framed by a wall in order to prevent people from entering the danger area during operation of the robot.
  • Doors 13 and 14 are provided in the wall of the robot cell in order to be able to carry out maintenance or cleaning of the robot cell.
  • Dip glazing device 1 arranged within the range of a multi-axis robot 16.
  • the center of the robot cell 12 is the
  • Multi-axis robot 16 mounted.
  • the multi-axis robot 16 is permanently installed on a base 17 in the robot cell 12 (see FIG. 3) and has several rotationally driven axes and a robot arm 18. Via a feed device 2, blanks 9 to be glazed are inserted into the
  • Robot cell 12 delivered. To this end, an operator loads the feed device 2 with blanks 9 to be glazed.
  • a workpiece gripper 8 arranged on the robot arm 18 of the multi-axis robot 16 picks up the blanks 9 within the robot cell 12 from the feed device 2 and transports them to a plunge pool 4 where they are glazed by immersion.
  • the dipping basin 4 contains a glaze 43. Within the dipping basin 4, two rows of nozzles or nozzle walls 41 and 42 are arranged opposite one another.
  • a drain frame 5 is positioned next to or above the immersion tank 4. During the immersion, the blank 9 is wetted or coated by the glaze 43.
  • the blank 9 is removed from the glaze basin or the immersion basin 4 by the multi-axis robot 16 and placed on a drying rack 6 for intermediate drying.
  • the multi-axis robot 16 can pick up a new blank 9 to be glazed from the feed device 2 and immerse it in the
  • the multi-axis robot 16 removes the dried blank from the drying rack 6 and brings it to the discharge device 3. There, the blank 9 is transferred to the discharge device 3 by means of a height-adjustable rake 33 and transferred from the robot cell 12 by means of motor-driven conveyor belts 31
  • the finished glazed blanks 9 can be taken over by an operator and thus transported to further stations for further processing. New blanks 9 can likewise be transferred to the feed device 2 by an operator in order to transport them into the robot cell 12 and to glaze them.
  • Cleaning station 7 is provided, which is also arranged within the robot cell 12.
  • the multi-axis robot 16 can, for cleaning the
  • the cleaning station 7 has nozzles and / or brushes to the
  • the multi-axis robot 16 can take over a new blank 9 from the feed device 2 by means of the now cleaned workpiece gripper 8.
  • a programmable control device 15 is provided which is connected to the multi-axis robot 16 and / or the nozzles 41 and 42 and / or the feed device 2 and / or the discharge device 3. Via the programmable
  • Control device 15 the multi-axis robot 16 can be controlled individually.
  • the multi-axis robot 16 is shown by way of example in a basic position.
  • the radius of action of the multi-axis robot 16 is outlined by a dashed circle. All components of the
  • Dip glazing devices 1 are of this type within the robot cell 12 arranged that this by the multi-axis robot 16 or its
  • Robot arm 18 are accessible.
  • Dipping basin 4 and also the delivery of the blank 9 to the discharge device are shown schematically in each case with cut-out detailed drawings, without the robot arm 18 or multi-axis robot 16 being drawn in its entirety. This reduced representation is used for improved
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of the dip glazing device 1.
  • a robot cell 12 is also arranged in FIG. 2
  • Multi-axis robot 16 is shown.
  • the cleaning station in FIG. 2 is between the dip basin 4 and the
  • the opposite nozzles 41 and 42 in the plunge pool 4 are further provided with individually controllable valves 41 a and 42 a. Via the valves 41a and 42a, the
  • Control device 15 can be controlled, the flow of the glaze 43 within the dip basin 4 can be adjusted or adapted to a specific type of blank 9. This makes it possible to adapt the flow of the glaze 43 within the dip basin 4 to the product to be glazed.
  • Feed device 2 is shown in FIG. 3. After an operator has placed the blank in a transport slide 21 of the feed device 2, this is driven by a drive motor 23, automatically into the
  • Robot cell 12 transported. The transport of the blank 9 in the
  • Transport slide 21 takes place with the mounting surface 91 of the blank 9 in
  • the blank 9 can also be transported in another defined position.
  • care must be taken that all blanks 9 are transported in a predetermined or defined position in which the
  • Workpiece gripper of the multi-axis robot 16 can grip the blank 9 well. In particular, all blanks 9 are transported in the same predetermined position.
  • the blank 9 is picked up by the blank 9 attached to the robot arm 18
  • Workpiece gripper 8 The workpiece gripper 8 is brought to the assembly surface of the blank 9 by the multi-axis robot 16. After the workpiece gripper 8 contacts the mounting surface 91 of the blank 9, the switches
  • Control device 15 the vacuum to the blank 9 to the
  • the multi-axis robot 16 can then lift the blank 9 and transport it to the plunge pool 4.
  • the multi-axis robot 16 is permanently installed on the floor of the robot cell 12 via a base 17.
  • the immersion process i.e. the immersion glazing itself, is in the
  • the multi-axis robot 16 has picked up the blank 9 on the feed device 2, it transports it to the plunge pool 4.
  • the plunge pool 4 has a nozzle wall or an N * M on each of the opposite walls Matrix consisting of a large number of individual nozzles 41 and 42.
  • the glaze 43 is inside the plurality of nozzles 41 and 42.
  • Immersion pool 4 impressed a flow.
  • the flow runs transversely to the immersion direction of the blank 9 and thus supports the wetting of the blank with glaze.
  • the flow in the plunge pool 4 makes it possible that even complex shaped blanks, for example blanks with
  • Multi-axis robot 16 with its robot arm 18 pivots the blank 9 when it is immersed in the plunge pool 4.
  • the pivoting takes place essentially laterally to that impressed by the nozzles 41 and 42
  • FIG. 8a and 8b an enlarged view of the immersion basin 4 is shown.
  • the plurality of nozzles 41 and 42 which are arranged in parallel, each in an N * M matrix, i.e. are arranged in rows and columns on a wall within the dip tank 4.
  • Fig. 8b occurs after the
  • Robot arm 18 has removed the blank 9 from the plunge pool 4, a
  • a drain rack 5 which forms a support for the blank in the draining position or the draining position.
  • the robot arm 18 places the side of the blank 9 opposite the workpiece gripper 8 on Support bearings of the discharge frame 5 in order to minimize the forces acting on the blank 9 in the area of the workpiece gripper 8.
  • the multi-axis robot 16 brings the blank 9 onto the drying rack 6 in order to allow the glaze to dry there.
  • Multi-axis robot 16 with its robot arm 18 or the workpiece gripper 8 attaches the blank 9 to the drying rack 6 and, as shown in FIG. 5, brings it to the discharge device 3.
  • the discharge device 3 has a height-adjustable rake 33 with which the Blank 9 from the workpiece gripper 8 takes place.
  • Discharge device 3 with the aid of the height-adjustable transfer rake 33 shown in an enlarged side view (FIG. 6a) and in plan view (FIG. 6b).
  • the multi-axis robot 16 rotates the blank 9, as shown in FIG. 5, into a vertical position.
  • the prongs of the rake 33 engage in the workpiece gripper 8. After releasing the workpiece gripper 8 from the blank 9, it rests with its mounting surface 91 down on the
  • the height adjustable rake 33 can now together with the blank 9 on the discharge device 3 or on the
  • Conveyor belt 31 of the discharge device 3 are lowered so that the conveyor belt 31 transports the blank 9 out of the robot cell 12.
  • the conveyor belts 31 are rotated by a drive motor
  • the discharge device 3 has one or more cleaning devices 32.
  • the cleaning devices 32 comprise brushes or rotatable ones
  • Mounting surface 91 of the blank 9 is not glazed.
  • a workpiece gripper 8 is shown enlarged in FIGS. 7a to 7c.
  • the dimensions of the workpiece gripper 8 are adapted to the mounting surface 91 of the blank 9.
  • the workpiece gripper 8 has two vacuum grippers 821 and 822. These are arranged on the back of the workpiece gripper 8 and, as can be seen in FIG. 7b, with
  • the workpiece gripper 8 has three support surfaces 831, 832 and 833.
  • the support surfaces 831, 832 and 833 also serve as mechanical ones
  • a correspondingly adapted workpiece gripper 8 is provided for each product group of blanks 9.
  • the workpiece grippers 8 can differ from one another in their dimensions and in the number of vacuum grippers and / or support surfaces.
  • a workpiece gripper 8 can have more than two vacuum grippers and / or more or less than three support surfaces.
  • the workpiece gripper 8 can be automatically connected to the robot arm 18 or detached from the robot arm 18 via a coupling 81.
  • the clutch 81 is designed as a switchable clutch that is controlled by the Control device 15 is controllable. So it is possible one
  • Workpiece gripper 8 automatically picked up and / or deposited and / or exchanged by the robot arm 18. This facilitates the conversion of the dip glazing device 1 to a different product group and / or the maintenance and / or cleaning of the dip glazing device 1.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Glasieren von Sanitärkeramik vorgeschlagen, wobei zu glasierende Rohlinge (9) von einer Zuführvorrichtung (2) automatisch angetrieben zugestellt werden und über einen Werkstückgreifer (8) aufgenommen und automatisch zu einem Tauchbecken (4) mit Glasur (43) transportiert und dort eingetaucht werden. Anschließend wird der fertig glasierte Rohling (9) zu einer Abführvorrichtung (3) transportiert, um weiterverarbeitet werden zu können. Um eine hohe Qualität des Tauchglasierens sicherzustellen wird vorgeschlagen, dass die Rohlinge (9) von einem Mehrachsroboter (16) mit einem Werkstückgreifer (8) automatisch von der Zuführvorrichtung (2) aufgenommen und von dem Mehrachsroboter (16) in die Glasur (43) getaucht und anschließend die glasierten Rohlinge zu einer Abführvorrichtung (3) transportiert werden.

Description

Tauchglasieren von Sanitärkeramik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Glasieren von Sanitärkeramik gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. In der Praxis werden Rohlinge von Sanitärkeramik im Sprühverfahren glasiert. Dazu wird manuell oder automatisch eine Sprühpistole verwendet, um die Glasur auf den Rohling aufzutragen.
Aus der WO 20018/042399 A1 ist ein entsprechendes Sprühglasierverfahren für Sanitärkeramik bekannt. Nachteil einer Sprühglasierung ist ein hoher Materialverbrauch der Glasur, der beispielsweise durch Overspray
hervorgerufen wird, und zudem in bestimmten Bereichen eine gegenüber einem Tauchglasieren verringerte Oberflächenqualität. Ein Tauchglasieren von Sanitärkeramik ist aufgrund der Größe und des
Gewichts der Rohlinge kaum oder nur unter ganz speziellen Voraussetzungen möglich. So ist aus dem Dokument CN 108407059 A ein Verfahren zum Tauchglasieren eines Waschbeckens bekannt. Dort muss aber ein spezieller Halter eingesetzt werden, um das Waschbecken zu halten und in einem Tauchbecken zu glasieren. Ferner ist eine auf das zu glasierende Waschbecken abgestimmte Tauchglasieranlage notwendig.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein universell einsetzbares, automatisiertes Tauchglasierverfahren für Sanitärkeramik zu schaffen, bei dem eine hohe Oberflächenqualität der Glasur möglich ist und zugleich ein hoher Durchsatz erzielt wird. Zudem soll das Verfahren geringe Herstell- und/oder Materialkosten ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Glasieren von Sanitärkeramik mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , sowie durch eine
Tauchglasiervorrichtung für Sanitärkeramik mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Glasieren von Sanitärkeramik vorgesehen, wobei ein zu glasierender Rohling einer Sanitärkeramik von einer Zuführvorrichtung über einen Werkstückgreifer aufgenommen und zu einem Tauchbecken mit Glasur transportiert und in die Glasur eingetaucht wird, wobei der fertig glasierte Rohling zu einer Abführvorrichtung transportiert wird.
Wesentlich dabei ist, dass der Rohling und/oder dass die Rohlinge von einem Mehrachsroboter mit einem Werkstückgreifer aufgenommen wird und transportiert wird und in die Glasur getaucht wird.
Erfindungsgemäß ist auch eine Tauchglasiervorrichtung für Sanitärkeramik vorgesehen, mit einer Zuführvorrichtung zum Zuführen von zu glasierenden Rohlingen von Sanitärkeramik, und mit einem Tauchbecken mit Glasur, um die Rohlinge durch Eintauchen in das Tauchbecken zu glasieren, und mit einer Abführvorrichtung, um die glasierten Rohlinge weiter zu transportieren.
Wesentlich dabei ist, dass ein Mehrachsroboter mit einem Werkstückgreifer vorgesehen ist, der von einer Steuerungsvorrichtung derart gesteuert ist, dass der Mehrachsroboter mit dem Werkstückgreifer einen zu glasierenden Rohling an der Zuführvorrichtung aufnimmt und diesen zu dem Tauchbecken transportiert und dort in die Glasur eintaucht, und dass der Mehrachsroboter den glasierten Rohling zu der Abführvorrichtung transportiert und an diese zum Weitertransport übergibt.
Durch die Verwendung eines Mehrachsroboters mit einem Werkstückgreifer wird ein individuelles und automatisiertes Handling eines Rohlings für
Sanitärkeramik ermöglicht. Der Mehrachsroboter ermöglicht einen individuell programmierbaren Bewegungsablauf und der Werkstückgreifer ermöglicht ein auf einen bestimmten Rohling von Sanitärkeramik abgestimmtes Handling. Somit ist ein vollautomatischer Ablauf des Tauchglasierverfahrens möglich. Eventuelle, durch manuelle Eingriffe erfolgende Fehler oder
Qualitätsabweichungen, werden vermieden.
Vorzugsweise wird unter Sanitärkeramik bzw. Badkeramik eine
Gebrauchskeramik verstanden, wie beispielsweise Waschtische und/oder Waschbecken und/oder WC-Schüsseln und/oder sonstige
Gebrauchsgegenstände, die im Wesentlichen aus Keramik bestehen. Ein Merkmal von Sanitärkeramik und/oder Badkeramik ist beispielsweise, dass Sanitärkeramik oder Badkeramik fest installiert ist, beispielsweise an einer Wand montiert und/oder auf einer Bodenfläche stehend montiert wird. Das Gewicht eines Rohlings aus Sanitärkeramik kann mehr als 3 kg, vorzugsweise mehr als 4 kg, höchst vorzugsweise mehr als 5 kg betragen.
Das Maximalgewicht eines Rohlings kann bis zu 50 kg oder 60 kg betragen. Insbesondere ist der Mehrachsroboter für das entsprechende Gewicht der Sanitärkeramik ausgelegt.
Als Glasur kann eine keramische Tauchglasur verwendet werden.
Insbesondere wird unter einem Mehrachsroboter ein fest installierter, beweglich angetriebener Roboter verstanden, der frei programmierbar ist und wenigstens drei rotatorisch angetriebene Achsen aufweist. Insbesondere kann ein
Fünfachsroboter oder ein Sechsachsroboter oder ein Siebenachsroboter verwendet werden. Auch ein entsprechender Knickarmroboter kann verwendet werden.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Zuführvorrichtung um eine automatisch angetriebene Vorrichtung zum Zuführen oder Zustellen von Rohlingen der Sanitärkeramik zu dem Mehrachsroboter und/oder einer Roboterzelle. Unter Roboterzelle wird eine gewisse Fläche insbesondere eine abgesperrte Fläche verstanden, innerhalb derer der Mehrachsroboter angeordnet ist. Die
Zuführvorrichtung transportiert die Rohlinge der Sanitärkeramik vorzugsweise in ihrer Gebrauchslage. Unter Gebrauchslage der Sanitärkeramik wird eine räumliche Orientierung verstanden, die der späteren räumlichen Orientierung im montierten Zustand der Sanitärkeramik entspricht und/oder nahekommt.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Mehrachsroboter einen zu glasierenden Rohling mittels einer linearen geradlinigen Bewegung oder einer kreisförmigen Schwenkbewegung in die Glasur des Tauchbeckens eintaucht und/oder herausnimmt. Für eine hohe Qualität der Glasur auf dem Rohling muss sichergestellt werden, dass dieser allseitig von der Glasur umschlossen wird. Über die Bewegung des Mehrachsroboters beim Eintauchen des Rohlings in das Tauchbecken, kann eine Benetzung der Oberfläche des Rohlings unterstützt und/oder verbessert werden. Insbesondere durch eine Schwenkbewegung des Mehrachsroboters, während des Eintauchens des Rohlings in das Tauchbecken, kann der Glasurauftrag verbessert werden.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Geschwindigkeit der
Schwenkbewegung und/oder der Eintauchbewegung während des
Tauchglasierens beschränkt wird, um die auftretenden Kräfte zu begrenzen. Aufgrund des Gewichts und/oder der Abmessungen des Rohlings für
Sanitärkeramik treten während des Eintauchens des Rohlings in das
Tauchbecken mit der Glasur bzw. während der Schwenkbewegung des
Rohlings in der Glasur des Tauchbeckens relativ hohe Kräfte auf. Um ein Abreißen des Rohlings vom Werkstückgreifer zu verhindern kann vorgesehen sein, die Geschwindigkeit der Schwenkbewegung und/oder die Geschwindigkeit der Tauchbewegung auf eine Maximalgeschwindigkeit zu beschränken, um einen Abriss oder eine Beschädigung des Rohlings zu verhindern.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass der Glasur in dem Tauchbecken eine Strömung eingeprägt wird, die im Wesentlichen quer zu der
Eintauchbewegung des Rohlings verläuft. Indem der Glasur in dem
Tauchbecken eine Strömung im Wesentlichen quer zu der Eintauchbewegung des Rohlings eingeprägt wird, wird der Glasurauftrag auf die Oberfläche des Rohlings weiter verbessert. Insbesondere kann die Richtung und/oder die Stärke der Strömung einstellbar sein, beispielsweise durch entsprechende steuerbare Ventile. Durch diese Strömung der Glasur in dem Tauchbecken wird ermöglicht, dass auch schräge Flächen bzw. hinterschnittene Flächen des Rohlings von der Glasur erreicht werden. Dadurch kann ein allseitiger
Glasurauftrag des Rohlings erreicht bzw. die Qualität des Glasurauftrags verbessert werden. Vorzugsweise kann gleichzeitig die Verweildauer des Rohlings in der Glasur reduziert werden. Nach Ablauf einer vorgegebenen Tauchzeit kann der Mehrachsroboter den Rohling aus dem Tauchbecken entnehmen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der aus dem Tauchbecken entnommene Rohling von dem Mehrachsroboter für eine vorbestimmte Zeit in einer Gebrauchslage über dem Tauchglasurbecken gehalten wird, um
überschüssige Glasur ablaufen zu lassen.
Um die Kräfte beim Ablaufenlassen von überschüssiger Glasur auf den Rohling zu reduzieren, ist vorzugsweise vorgesehen, dass ein Ablaufgestell vorgesehen ist und der glasierte Rohling von dem Mehrachsroboter für eine vorbestimmte Zeit in einer Gebrauchslage, oder in einer vorgegebenen bzw. definierten Position des Rohlings auf dem Ablaufgestell abgestützt wird oder abgelegt wird, um überschüssige Glasur ablaufen zu lassen. Das Ablaufgestell kann derart angeordnet sein, dass der Rohling direkt oberhalb des Tauchbeckens abgestützt wird und die überschüssige Glasur in das Tauchbecken zurückläuft. Alternativ kann das Ablaufgestell über einem separaten Ablaufbecken angeordnet sein, wobei die überschüssige Glasur dann in dieses Ablaufbecken abläuft.
In einer Ausgestaltung kann auch vorgesehen sein, dass das Ablaufgestell als Karussell ausgebildet ist. Der Mehrachsroboter kann einen Rohling zum
Abtropfen auf dem Karussell ablegen, vorzugsweise in dessen Gebrauchslage ablegen. Dieses transportiert den Rohling weiter. In einer vorzugsweisen Ausgestaltung kann das Karussell auch eine Schwammeinheit aufweisen, um die Montagefläche des Rohlings von Glasur zu reinigen. Alternativ oder ergänzend kann das Karussell auch als ein Trocknungsgestell ausgebildet sein. D. h. der Rohling kann auf dem Karussell so lange verbleiben, bis die Glasur angetrocknet oder zwischengetrocknet ist.
Nach dem Abtropfen und/oder Trocknen der Glasur auf dem Karussell kann der Rohling von dem Roboterarm bzw. dem Werkstückgreifer von dem Karussell wieder aufgenommen werden. Alternativ kann das Karussell auch als
Abführeinheit ausgebildet sein, und den Rohling nach dem Abtropfen und/oder Trocknen der Glasur zur weiteren Verarbeitung weiter zu transportieren bzw. aus der Tauchglasiervorrichtung bzw. aus einer Roboterzelle heraus zu transportieren.
Vorzugsweise kann das Abtropfen der Glasur über einen Zeitraum von 10 Sekunden bis zu 120 Sekunden andauern. Zeitgleich mit dem Abtropfen der Glasur kann auch ein Antrocknen oder Vortrocknen der Glasur erfolgen.
Zur Vortrocknung oder Antrocknung der Glasur kann eine Antrocknereinheit durch IR-Strahler, Heißluft oder einer ähnlichen Heizung vorgesehen sein.
Insbesondere kann nach dem Entnehmen eines Rohlings aus dem
Tauchbecken ein Trocknen oder Vortrocknen der Glasur mittels einer
Antrocknungsvorrichtung durchgeführt werden, wobei die
Antrocknungsvorrichtung vorzugsweise ein Heißluftgebläse und/oder einen IR- Strahler umfasst. Nachdem die überschüssige Glasur abgelaufen ist, ist vorgesehen, dass die Glasur getrocknet wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass ein
Trocknungsgestell vorgesehen ist und der Rohling nach dem Aufträgen der Glasur von dem Mehrachsroboter auf dem Trocknungsgestell abgelegt wird, bevor von dem Mehrachsroboter ein weiterer zu glasierender Rohling von der Zuführvorrichtung übernommen wird, oder bevor von dem Mehrachsroboter ein anderer glasierter Rohling an dem Trocknungsgestell aufgenommen und zu der Abführvorrichtung transportiert wird.
Während ein bereits glasierter Rohling auf dem Trocknungsgestell abgelegt wurde, kann der Mehrachsroboter bereits einen zweiten zu glasierenden
Rohling von der Zuführvorrichtung aufnehmen und entsprechend glasieren. Alternativ kann der Mehrachsroboter einen bereits getrockneten Rohling von dem Trocknungsgestell aufnehmen und zu einer Abführvorrichtung
transportieren. Auf die Art und Weise wird der Durchsatz erhöht, indem eine Parallelisierung von Arbeitsschritten erfolgt. Es hat sich gezeigt, dass insgesamt Taktzeiten von 30 Sekunden bis 120 Sekunden je Rohling erzielbar sind.
Um eine hohe Qualität der Glasur zu ermöglichen kann vorgesehen sein, dass der Werkstückgreifer durch den Mehrachsroboter an einer Reinigungsstation gereinigt wird, bevor ein neuer Rohling mit dem Werkstückgreifer aufgenommen wird.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die zu glasierenden Rohlinge auf der Zuführvorrichtung derart transportiert werden, dass eine Montagefläche der zu glasierenden Rohlinge in Richtung des Mehrachsroboters ausgerichtet ist. Darüberhinaus kann auf der Zuführvorrichtung zur Verbesserung der Qualität der Glasur eine automatische Befeuchtung der Artikel integriert werden. Dazu kann die Zuführvorrichtung eine Befeuchtungsanlage aufweisen. Insbesondere können selektiv einzelne Bereiche des Rohlings befeuchtet werden um das Saugverhalten des Rohlings zu beeinflussen und dadurch einen qualitativ hochwertigen, insbesondere gleichmäßigen Glasurauftrag zu erhalten.
Weiter kann vorgesehen sein, dass die glasierten Rohlinge auf der
Abführvorrichtung auf ihrer Montagefläche stehend transportiert werden, oder auf einer Fläche transportiert werden, die frei von Glasur bleibt.
Unter Montagefläche wird diejenige Fläche des Rohlings der Sanitärkeramik verstanden, mit der die fertige Sanitärkeramik bzw. Badkeramik an einer Wand oder auf einem Boden montiert wird. Vorzugsweise wird die Montagefläche nicht mit einer Glasur versehen. Insbesondere ist die Montagefläche oder zumindest ein Teil der Montagefläche von dem Werkstückgreifer abgedeckt und wird nicht von Glasur benetzt. Auch kann eine Reinigungsstation vorgesehen sein, um die Montagefläche von Glasurresten zu reinigen, bevor die Glasur gebrannt wird. Auf diese Art und Weise kann sichergestellt werden, dass die Montagefläche frei von Glasur bleibt.
In einer Ausgestaltung kann der Mehrachsroboter derart gesteuert werden, dass er den zu glasierenden Rohling in einer artikelspezifischen Bewegung in das Tauchbecken eintaucht und/oder aus dem Tauchbecken entnimmt. Eine artikelspezifische Bewegung kann eine lineare Bewegung und/oder eine kreisförmige Schwenkbewegung umfassen und/oder eine bestimmte Abfolge aus linearen und kreisförmigen Schwenkbewegungen umfassen. Bei der artikelspezifischen Bewegung, insbesondere der linearen Bewegung und/oder der kreisförmigen Schwenkbewegung des Mehrachsroboters kann die
Maximalgeschwindigkeit auf einen vorgegebenen Wert begrenzt sein, um die an dem Rohling, aufgrund des Strömungswiderstandes der Glasur auftretenden Kräfte zu beschränken. Alternativ oder ergänzend kann an dem
Werkstückgreifer ein Kraftsensor vorgesehen sein, der eine auf den zu glasierenden Rohling wirkende Kraft misst und den Mehrachsroboter derart ansteuert, dass die Geschwindigkeit der linearen Eintauchbewegung oder der kreisförmigen Schwenkbewegung auf einen Wert unterhalb einer zulässigen Maximalkraft oder Maximalgeschwindigkeit beschränkt wird.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Mehrachsroboter oder eine Steuerungsvorrichtung einen artikelspezifischen Speicher aufweist und ein artikelspezifisches Bewegungsprofil in dem Speicher abspeicherbar ist, vorzugsweise als ein artikelspezifisches Glasierprogramm abspeicherbar ist. Das artikelspezifische Bewegungsprofil kann neben einem Bewegungsablauf auch Geschwindigkeiten oder Geschwindigkeitsprofile, insbesondere
Maximalgeschwindigkeiten umfassen. Ebenfalls kann das artikelspezifische Bewegungsprofil Maximalkräfte umfassen. Im Betrieb kann dann aus dem Speicher ein artikelspezifisches Bewegungsprofil abgerufen werden, um eine schnelle Umrüstung auf einen neuen Artikel zu ermöglichen.
In einer vorzugsweisen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das
Tauchbecken mehrere Düsen aufweist, die in dem Tauchbecken oder im Bereich einer Wand des Tauchbeckens nebeneinander und/oder übereinander angeordnet sind, um der Glasur in dem Tauchbecken eine Strömung
einzuprägen. Über die Düsen ist es auf einfache Art und Weise möglich, der Glasur in dem Tauchbecken eine Strömung einzuprägen. Gleichzeitig kann das Tauchbecken über die Düsen mit frischer Glasur versorgt werden, sodass der Füllstand der Glasur in dem Tauchbecken konstant bleibt bzw. konstant gehalten wird.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, die Düsen der Glasur eine Strömung einprägen, die im Wesentlichen quer zu der Eintauchbewegung und/oder Entnahmebewegung des Rohlings gerichtet ist, vorzugsweise dass mehrere der Düsen, insbesondere alle Düsen parallel zueinander angeordnet sind.
Um den Füllstand der Glasur in dem Tauchbecken konstant zu halten kann vorgesehen sein, dass das Tauchbecken einen Überlauf aufweist, der mit einem Überlaufbecken verbunden ist und die Düsen Glasur in das
Tauchbecken derart einbringen, dass über den Überlauf Glasur an der
Oberfläche des Tauchbeckens zu dem Überlaufbecken fließt. Insbesondere kann der Überlauf in einem oberen Bereich des Tauchbeckens angeordnet sein, um die Glasur an der Oberfläche des Tauchbeckens abfließen zu lassen.
Über die Düsen und/oder den Überlauf kann zudem eine Blasenbildung in der Glasur verringert oder verhindert werden. Durch das Eintauchen des Rohlings in die Glasur können Lufteinschlüsse mit eingebracht werden, die als Blasen zur Oberfläche der Glasur steigen. Solche Blasen führen zu einer verminderten Qualität des Glasurauftrags und sind daher zu verhindern. Daher kann vorgesehen sein, dass über die Düsen derart Glasur in das Tauchbecken eingebracht wird, dass eventuelle an der Oberfläche der Glasur schwimmende oder befindliche Blasen über den Überlauf abgeführt werden, bevor ein neuer, zu glasierender Rohling in das Tauchbecken eingebracht wird. Insbesondere können die Düsen eine Düsenwand bilden bzw. in einer 2D- Matrix angeordnet sein. Unter einer zweidimensionalen Matrix versteht man beispielsweise eine N*M Matrix, in der die Düsen in Spalten und Reihen angeordnet sind. Beispielsweise können eine 5*4 Matrix oder eine 5*10 Matrix oder eine 15*20 Matrix oder beliebige andere Anordnungen vorgesehen sein. Eine Anordnung der Düsen in einer Düsenwand oder 2D-Matrix erlaubt eine besonders homogene Strömung und damit eine hochwertige
Produktoberfläche. Insbesondere sind die Düsen in dem Tauchbecken derart angeordnet, dass sie in regelmäßigen Abständen zueinander entlang einer Längsseite des Tauchbeckens und/oder in regelmäßigen Abständen
übereinander in der Höhe des Tauchbeckens angeordnet sind.
Es kann vorgesehen sein, dass einzelne Düsen der Matrix oder alle Düsen der Matrix schaltbar sind, um eine an einen bestimmten Typ von Rohling der Sanitärkeramik angepasste Strömung zu erzeugen bzw. einzustellen.
Insbesondere können die Düsen oder ein Teil der Düsen hinsichtlich
Förderrichtung und/oder Förderstärke einstellbar ausgebildet sein.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Düsen, oder dass ein Teil der Düsen, schwenkbar ausgebildet sind.
In einer Ausgestaltung können die Düsen in dem Tauchbecken an
gegenüberliegenden Seiten angeordnet sein, um eine gegenläufige Strömung zu realisieren. Durch eine gegenläufige Strömung in dem Tauchbecken wird ein verbesserter Glasurauftrag allseitig auf den zu glasierenden Rohling realisiert.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Werkstückgreifer als ein Vakuumgreifer ausgebildet ist, der den Rohling an einer Montagefläche des Rohlings greift, vorzugsweise nur an der Montagefläche greift. Insbesondere ist eine mit dem Werkstückgreifer verbundene Vakuumpumpe vorgesehen, die ein entsprechendes Vacuum produziert, um den Rohling der Sanitärkeramik zu greifen und mit dem Werkstückgreifer zu verbinden.
Um eine mechanisch gute Halterung und/oder stabile Abstützung durch den Werkstückgreifer zu erzielen kann vorgesehen sein, dass der Werkstückgreifer eine Abstützfläche aufweist oder mehrere Abstützflächen aufweist, die an einer Montagefläche des Rohlings anliegen, um diesen abzustützen. Die
Abstützflächen bilden zusätzliche Lagerflächen aus, um den Rohling der Sanitärkeramik mechanisch stabil an den Werkstückgreifer zu halten.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Steuerungsvorrichtung das Vakuum des Werkstückgreifers überwacht, um ein ordnungsgemäßes Greifen des Rohlings zu detektieren und/oder um ein Ablösen des Rohlings zu detektieren.
Insbesondere kann die Steuerungsvorrichtung bei einem unvorhergesehenen Ablösen des Rohlings einen Alarm auslösen und/oder eine vordefinierte
Bewegung des Mehrachsroboters einleiten. Bei dem Tauchglasieren kann es Vorkommen, dass eine zu lange Verweildauer eines Rohlings in der Glasur diese verunreinigt. Um dies zu vermeiden muss ein Abreißen oder ein Abfallen des Rohlings vom Werkstückgreifer detektiert werden. Sofern die
Steuerungsvorrichtung ein entsprechendes unvorhergesehenes Ablösen des Rohlings der Sanitärkeramik detektiert, sind Gegenmaßnahmen einzuleiten, wie beispielsweise einen Alarm auszulösen, um einen Bediener zu alarmieren, dass dieser den Rohling aus dem Glasurbecken entfernen kann. Hierfür kann beispielsweise in dem Glasurbecken ein beweglicher Korb oder ein beweglicher Rechen angeordnet sein, um einen abgefallenen Rohling aus der Glasur zu entfernen. Beispielsweise kann ein Bediener den Korb zusammen mit dem abgelösten Rohling herausziehen ist, um den Rohling aus dem Glasurbecken zu entfernen. Alternativ kann der Korb automatisch angetrieben angehoben werden, oder durch den Mehrachsroboter angehoben werden.
Um ein gutes Greifen des Rohlings durch den Werkstückgreifer zu ermöglichen kann eine Gegenhaltevorrichtung vorgesehen sein. Diese kann beispielsweise am Ende der Zuführvorrichtung angeordnet sein. Die Gegenhaltevorrichtung kann ein Spanntuch oder ein Luftkissen aufweisen um einen Rohling an einer dem Werkstückgreifer abgewandten Seite abzustützen und eine Gegenkraft gegen das Andrücken des Mehrachsroboters bzw. des Werkstückhalters aufzubauen. Alternativ kann die Gegenhaltevorrichtung auch ein Gegenlager aus Schaumstoff oder aus Gummi aufweisen.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ein Trocknungsgestell vorgesehen ist, und die Steuerungsvorrichtung den Mehrachsroboter derart ansteuert, dass dieser glasierte Rohling von dem Tauchbecken zu dem
Trocknungsgestell transportiert und dort in einer Gebrauchslage des glasierten Rohlings ablegt.
Insbesondere kann die Steuerungsvorrichtung den Mehrachsroboter nach Ablauf einer vorgegebenen, vorzugsweise einstellbaren, Trocknungszeit derart ansteuern, dass dieser den glasierten Rohling an dem Trocknungsgestell aufnimmt und zu der Abführvorrichtung transportiert. Die Trocknungszeit kann beispielsweise zwischen 30 Sekunden und 120 Sekunden betragen.
Um unterschiedlich ausgeformte bzw. unterschiedliche Typen von Rohlingen von Sanitärkeramik verarbeiten zu können ist vorzugsweise ein Wechseln des Werkstückgreifers an dem Mehrachsroboter vorgesehen. Insbesondere kann der Werkstückgreifer über ein von der Steuerungsvorrichtung ansteuerbares Wechselsystem mit dem Mehrachsroboter verbunden sein. Durch Austausch des Werkstückgreifer kann somit sichergestellt werden, dass unterschiedliche Typen von Sanitärkeramik Rohlingen bzw. unterschiedliche Sanitärkeramik Rohlinge mit der erfindungsgemäßen Tauchglasiervorrichtung glasiert werden können.
Um einen automatisierten Austausch des Werkstückgreifers zu ermöglichen kann in einer vorzugsweisen Ausgestaltung vorgesehen sein, dass eine
Lagervorrichtung für einen oder mehrere Werkstückgreifer vorgesehen ist und die Steuerungsvorrichtung den Mehrachsroboter zum automatischen
Anschließen und/oder automatischen Ablegen eines Werkstückgreifers und/oder zum automatischen Austausch eines Werkstückgreifers gegen einen anderen Werkstückgreifer derart ansteuert, dass der Mehrachsroboter zu der Lagervorrichtung fährt und dort automatisch einen Werksstückgreifer ablegt und/oder aufnimmt. Alternativ oder ergänzend kann ein neuer Werkstückgreifer manuell an dem Roboterarm des Mehrachsroboters befestigt werden.
In einer Ausgestaltung kann der Werkstückgreifer eine Spülvorrichtung aufweisen um die Vakuumgreifer und/oder die Vakuumleitungen zu spülen, falls Glasur auf den oder die Vakuumgreifer oder in die Vakuumleitungen gelangt. Dadurch werden Fehlfunktionen des Werkstückgreifers beim Greifen oder Halten der Rohlinge verhindert.
Um eine hohe Qualität des Glasurauftrages sicherzustellen muss verhindert werden, dass Verschmutzungen und/oder Glasurreste von dem
Werkstückgreifer auf einen Rohling übertragen werden. Dafür kann eine Reinigungsvorrichtung vorgesehen sein und die Steuerungsvorrichtung kann den Mehrachsroboter derart ansteuern, dass dieser den Werkstückgreifer zu der Reinigungsvorrichtung verbringt, um diesen zu reinigen. Eine Reinigung erfolgt vorzugsweise bevor ein neuer zu glasierender Rohling aufgenommen wird. Ein Reinigen des Werkstückgreifers kann durch die Steuerungsvorrichtung automatisiert vorgesehen sein, beispielsweise in regelmäßigen Zeitabständen, oder nach bestimmten Schritten, beispielsweise bevor ein neuer Rohling durch den Werkstückgreifer gegriffen wird und/oder bevor der Werkstückgreifer abgelegt und/oder ausgetauscht wird und/oder nachdem ein neuer
Werkstückgreifer aufgenommen wurde. Die Reinigungsvorrichtung kann beispielsweise ein Tauchbecken mit einer Reinigungsflüssigkeit sein und/oder eine mechanische Reinigungsvorrichtung, die mittels Düsen und/oder Bürsten den Werkstückgreifer reinigt.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Zuführvorrichtung als ein Transportband mit einem Förderband, oder mit mehreren parallel
angeordneten Förderriemen, oder einer oder mehreren Förderketten oder als Artikelaufnahme auf einer motorisch angetriebenen Linearachse ausgebildet ist.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Abführvorrichtung als ein
Transportband mit einem Förderband oder mit mehreren parallelen
Förderriemen oder Förderketten ausgebildet ist.
Nach dem Trocknen der Glasur auf dem glasierten Rohling wird dieser an die Abführvorrichtung übergeben, um weiterverarbeitet zu werden. Um durch den Mehrachsroboter eine reibungslose Übergabe des Rohlings zu bewerkstelligen kann in einer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Abführvorrichtung einen höhenverstellbaren Rechen aufweist und der Mehrachsroboter den glasierten Rohling mit der Montagefläche nach unten an die Abführvorrichtung derart übergibt, dass in einer Position oberhalb der Abführvorrichtung der Rechen mit einen Zinken unter die Montagefläche des Rohlings greift, anschließend die Steuerungsvorrichtung den Werkstückgreifer von der Montagefläche löst, sodass die Montagefläche von den Zinken des Rechens abgestützt ist und der Rechen anschließend nach unten fährt und den glasierten Rohling auf die Abführvorrichtung aufsetzt. Auf die Art und Weise ist eine automatisierte Übergabe des glasierten Rohlings an die Abführvorrichtung möglich, ohne dass dabei eine Verschmutzung des glasierten Rohlings zu befürchten ist.
Um sicherzustellen, dass die Montagefläche des glasierten Rohlings frei von Verunreinigungen ist, kann in einer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Abführvorrichtung eine Reinigungsvorrichtung zur Reinigung der Montagefläche von Glasurresten aufweist, insbesondere eine Reinigungsvorrichtung mit Walze oder Bürste oder einen Schwamm aufweist.
Nachdem der glasierte Rohling durch die Abführvorrichtung weiter transportiert wurde, kann ein Bediener den Rohling zur weiteren Verarbeitung von der Abführvorrichtung aufnehmen. Insbesondere kann die Abführvorrichtung einen Hubtisch umfassen, um das Abnehmen des Rohlings zu erleichtern.
Die Erfindung kann bei der automatisierten Herstellung von
Sanitärkeramikartikeln verwendet werden. Insbesondere bei der Herstellung von qualitativ hochwertigen Sanitärkeramikartikeln kann das erfindungsgemäße Verfahren und/oder die erfindungsgemäße Tauchglasureinrichtung verwendet werden und ermöglicht bei einem hohen Durchsatz eine hohe
Fertigungsqualität. Gleichzeitig werden unnötige Materialkosten vermieden, da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kein Overspray von Glasur, wie es bei herkömmlichen Sprühglasierverfahren für Sanitärkeramik zwangläufig vorkommt, auftritt.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Figuren gezeigt und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 : eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße
Tauchglasiervorrichtung;
Fig. 2: ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Tauchglasiervorrichtung in Draufsicht;
Fig. 3: eine schematische Seitenansicht der Tauchglasiervorrichtung im
Bereich der Aufnahme eines Rohlings;
Fig. 4: eine schematische Seitenansicht der Tauchglasiervorrichtung im
Bereich des Tauchbeckens;
Fig.5: eine schematische Seitenansicht der Tauchglasiervorrichtung im
Bereich des Abtransports;
Fig. 6a, 6b: eine vergrößerte Darstellung der Übergabe eines glasierten
Rohlings an die Abführvorrichtung;
Fig. 7a,
7b, 7c: eine vergrößerte Ansicht eines Werkstückgreifers;
Fig. 8a: eine Draufsicht auf das Tauchbecken; Fig. 8b: eine Schnittdarstellung in Seitenansicht des Tauchbeckens;
In den Figuren sind unterschiedliche Beispiele von Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt. Dabei wurden gleiche oder gleich wirkende Komponenten jeweils mit denselben Referenzzeichen versehen. Wo die in den Figuren dargestellten Ausgestaltungen Gemeinsamkeiten aufweisen wurde, zur Vermeidung von Wiederholungen davon abgesehen, diese Gemeinsamkeiten mehrfach zu Beschreiben. Die jeweiligen Unterschiede der Ausgestaltungen sind zu den Figuren jeweils beschrieben. Es versteht sich von selbst, dass der Fachmann innerhalb des Schutzbereichs der Ansprüche einzelne
Ausgestaltungen abwandeln oder einzelne Merkmale der Ausgestaltungen miteinander kombinieren kann. In der Fig. 1 ist eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen
Tauchglasiervorrichtung 1 in schematischer Draufsicht gezeigt. Die
Tauchglasiervorrichtung 1 weist eine Roboterzelle 12 auf. Die Roboterzelle 12 ist von einer Wand eingefasst, um zu verhindern, dass während des Betriebs des Roboters Personen in den Gefahrenbereich gelangen können. In der Wand der Roboterzelle sind Türen 13 und 14 vorgesehen, um eine Wartung oder Reinigung der Roboterzelle vornehmen zu können.
Im Inneren der Roboterzelle 12 sind einzelne Komponenten der
Tauchglasiervorrichtung 1 innerhalb der Reichweite eines Mehrachsroboters 16 angeordnet. So ist beispielsweise zentral in der Roboterzelle 12 der
Mehrachsroboter 16 montiert. Der Mehrachsroboter 16 ist auf einem Sockel 17 fest in der Roboterzelle 12 installiert (siehe Figur 3) und weist mehrere rotatorisch angetriebene Achsen sowie einen Roboterarm 18 auf. Über eine Zuführvorrichtung 2 werden zu glasierende Rohlinge 9 in die
Roboterzelle 12 zugestellt. Ein Bediener beschickt dazu die Zuführvorrichtung 2 mit zu glasierenden Rohlingen 9. Von einem an dem Roboterarm 18 des Mehrachsroboters 16 angeordneten Werkstückgreifer 8 werden die Rohlinge 9 innerhalb der Roboterzelle 12 von dem Zuführvorrichtung 2 aufgenommen und zu einem Tauchbecken 4 transportiert und dort durch Eintauchen glasiert. Das Tauchbecken 4 enthält eine Glasur 43. Innerhalb des Tauchbeckens 4 sind einander gegenüberliegend zwei Düsenreihen oder Düsenwände 41 und 42 angeordnet. Ein Ablaufgestell 5 ist neben bzw. oberhalb des Tauchbeckens 4 positioniert. Während des Eintauchens wird der Rohling 9 von der Glasur 43 benetzt bzw. überzogen. Nach erfolgtem Glasurauftrag wird der Rohling 9 durch den Mehrachsroboter 16 aus dem Glasurbecken bzw. dem Tauchbecken 4 entnommen und zur Zwischentrocknung auf einem Trocknungsgestell 6 abgelegt. In der Zwischenzeit, während die Glasur auf dem Rohling 9 trocknet, kann der Mehrachsroboter 16 einen neuen zu glasierenden Rohling 9 von der Zuführvorrichtung 2 aufnehmen und diesen durch Eintauchen in das
Tauchbecken 4 glasieren. Nach Ablauf der vorgebbaren Trocknungszeit, die vorzugsweise zwischen 30 Sekunden und 2 Minuten betragen kann, entnimmt der Mehrachsroboter 16 den getrockneten Rohling von dem Trocknungsgestell 6 und verbringt diesen zu der Abführvorrichtung 3. Dort wird der Rohling 9 mittels einem höhenverstellbaren Rechen 33 an die Abführvorrichtung 3 übergeben und von dieser mittels motorisch angetriebenen Förderriemen 31 aus der Roboterzelle 12
heraustransportiert. Außerhalb der Roboterzelle 12 können die fertig glasierten Rohlinge 9 von einem Bediener übernommen werden und so zu Weiterverarbeitung an weitere Stationen transportiert werden. Neue Rohlinge 9 können ebenfalls von einem Bediener an die Zuführvorrichtung 2 übergeben werden, um diese in die Roboterzelle 12 zu transportieren und zu glasieren.
Um eine Verschmutzung des Werkstückgreifers 8 und damit eventuell eine Verschmutzung der zu glasierenden Rohlinge 9 zu verhindern, ist eine
Reinigungsstation 7 vorgesehen, die ebenfalls innerhalb der Roboterzelle 12 angeordnet ist. Der Mehrachsroboter 16 kann, zum Reinigen des
Werkstückgreifers 8, diesen zu der Reinigungsstation 7 verbringen. Die Reinigungsstation 7 weist Düsen und/oder Bürsten auf, um den
Werkstückgreifer 8 zu reinigen. Nach erfolgreicher Reinigung des
Werkstückgreifers 8, kann der Mehrachsroboter 16 mittels des nun gereinigten Werkstückgreifers 8 einen neuen Rohling 9 von der Zuführeinrichtung 2 übernehmen.
Um einen automatisierten Ablauf sicherzustellen, ist eine programmierbare Steuerungseinrichtung 15 vorgesehen, die mit dem Mehrachsroboter 16 und/oder den Düsen 41 und 42 und/oder der Zuführvorrichtung 2 und/oder dem Abführvorrichtung 3 verbunden ist. Über die programmierbare
Steuerungseinrichtung 15 kann der Mehrachsroboter 16 individuell gesteuert werden.
In der Figur 1 ist der Mehrachsroboter 16 beispielhaft in einer Grundstellung dargestellt. Der Aktionsradius des Mehrachsroboters 16 ist durch einen gestrichelten Kreis skizziert. Sämtliche Komponenten der
Tauchglasiervorrichtung 1 sind innerhalb der Roboterzelle 12 derart angeordnet, dass diese durch den Mehrachsroboter 16 bzw. dessen
Roboterarms 18 erreichbar sind.
In der Darstellung der Fig. 1 ist sowohl die Aufnahme eines Rohlings 9 an der Zuführvorrichtung 2 wie auch das Eintauchen des Rohlings 9 in das
Tauchbecken 4 und auch die Abgabe des Rohlings 9 an die Abführvorrichtung schematisch jeweils mit freigeschnittenen Detailzeichnungen dargestellt, ohne dass dabei, jeweils der Roboterarm 18 bzw. Mehrachsroboter 16 zur Gänze gezeichnet ist. Diese reduzierte Darstellung dient der verbesserten
Übersichtlichkeit.
Die Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Tauchglasiervorrichtung 1. Auch in der Fig. 2 ist eine Roboterzelle 12 mit darin angeordneten
Mehrachsroboter 16 dargestellt.
Im Unterschied zu der Ausgestaltung der Tauchglasiervorrichtung in Fig. 1 ist die Reinigungsstation in Fig. 2 zwischen dem Tauchbecken 4 und dem
Trocknungsgestell 16 angeordnet. Weiter sind in dem Tauchbecken 4 die gegenüberliegenden Düsen 41 und 42 mit einzeln steuerbaren Ventilen 41 a und 42a versehen. Über die Ventile 41a und 42a, die von der
Steuerungseinrichtung 15 ansteuerbar sind, kann die Strömung der Glasur 43 innerhalb des Tauchbeckens 4 eingestellt bzw. an einen bestimmten Typ Rohling 9 angepasst werden. Dadurch ist es möglich, die Strömung der Glasur 43 innerhalb des Tauchbeckens 4 an das zu glasierende Produkt anzupassen.
Eine Aufnahme des Rohlings 9 durch den Mehrachsroboter 16 von der
Zuführvorrichtung 2 ist in der Fig. 3 dargestellt. Nachdem ein Bediener den Rohling in einen Transportschlitten 21 der Zuführvorrichtung 2 eingelegt hat, wird dieser über einen Antriebsmotor 23 angetrieben, automatisch in die
Roboterzelle 12 transportiert. Der Transport des Rohlings 9 in dem
Transportschlitten 21 erfolgt mit der Montagefläche 91 des Rohlings 9 in
Richtung auf den Mehrachsroboter 16 ausgerichtet. Alternativ dazu kann der Rohling 9 auch in einer anderen definierten Lage transportiert werden. Bei dem Transport eines Rohlings 9 ist darauf zu achten, dass alle Rohlinge 9 in einer vorgegebenen bzw. definierten Lage transportiert werden, in der der
Werkstückgreifer des Mehrachsroboters 16 den Rohling 9 gut greifen kann. Insbesondere werden alle Rohlinge 9 in derselben vorgegebenen Lage transportiert.
Am Ende der Zuführvorrichtung 2 erfolgt, wie in der Fig. 3 mittig dargestellt, die Aufnahme des Rohlings 9 durch den am Roboterarm 18 befestigten
Werkstückgreifer 8. Der Werkstückgreifer 8 wird von dem Mehrachsroboter 16 zu der Montagefläche des Rohlings 9 verbracht. Nachdem der Werkstückgreifer 8 die Montagefläche 91 des Rohlings 9 kontaktiert, schaltet die
Steuerungsvorrichtung 15 das Vacuum ein, um den Rohling 9 an den
Werkstückgreifer 8 zu fixieren. Danach kann der Mehrachsroboter 16 den Rohling 9 anheben und zu dem Tauchbecken 4 transportieren.
Wie in der Seitendarstellung der Figur 3 dargestellt, ist der Mehrachsroboter 16 über einen Sockel 17 fest auf dem Boden der Roboterzelle 12 installiert.
Der Tauchvorgang, sprich das Tauchglasieren selbst, ist in der
Seitendarstellung der Fig. 4 schematisch dargestellt. Nachdem der
Mehrachsroboter 16 den Rohling 9 an der Zuführvorrichtung 2 aufgegriffen hat, transportiert er diesen zu dem Tauchbecken 4. Das Tauchbecken 4 weist an den gegenüberliegenden Wänden jeweils eine Düsenwand bzw. eine N*M Matrix bestehend aus einer Vielzahl von einzelnen Düsen 41 und 42 auf. Über die Vielzahl von Düsen 41 und 42 wird der Glasur 43 innerhalb des
Tauchbeckens 4 eine Strömung eingeprägt. Die Strömung verläuft quer zu der Eintauchrichtung des Rohlings 9 und unterstützt so das Benetzen des Rohlings mit Glasur. Die Strömung in dem Tauchbecken 4 ermöglicht es, dass auch kompliziert ausgeformte Rohlinge, beispielsweise Rohlinge mit
hinterschnittenen Wänden und/oder Kavitäten vollständig von der Glasur benetzt werden.
Um ein Benetzen zu unterstützen kann vorgesehen sein, dass der
Mehrachsroboter 16 mit seinem Roboterarm 18 den Rohling 9 beim Eintauchen in das Tauchbecken 4 verschwenkt. Das Verschwenken erfolgt dabei im wesentlich lateral zu der durch die Düsen 41 und 42 eingeprägten
Strömungsrichtung und unterstützt zusätzlich das Benetzen des Rohlings 9 mit Glasur.
In den Figuren 8a und 8b ist eine vergrößerte Darstellung des Tauchbeckens 4 dargestellt. Insbesondere sieht man in der vergrößerten Darstellung die Vielzahl von parallel angeordneten Düsen 41 bzw. 42, die jeweils in einer N*M Matrix, d.h. in Reihen und Spalten an einer Wand innerhalb des Tauchbeckens 4 angeordnet sind. Wie in der Fig. 8b dargestellt ist, erfolgt, nachdem der
Roboterarm 18 den Rohling 9 aus dem Tauchbecken 4 entfernt hat, ein
Verweilen des Rohlings 9 oberhalb des Tauchbeckens 4, um überschüssige Glasur in das Tauchbecken 4 zurück ablaufen zu lassen. Um die auf den Rohling 9 während des Abtropfens wirkenden Kräfte zu minimieren, ist ein Ablaufgestell 5 vorgesehen, welches eine Abstützung für den Rohling in der Ablaufposition bzw. Abtropfposition bildet. Der Roboterarm 18 setzt die dem Werkstückgreifer 8 gegenüberliegende Seite des Rohlings 9 auf ein Abstützlager des Ablaufgestells 5 auf, um die auf den Rohling 9 wirkenden Kräfte im Bereich des Werkstückgreifers 8 zu minimieren.
Nach dem Ablaufen der Glasur verbringt der Mehrachsroboter 16 den Rohling 9 auf das Trocknungsgestell 6, um dort die Glasur antrocknen zu lassen.
Nachdem die Glasur auf dem Rohling 9 angetrocknet ist, entnimmt der
Mehrachsroboter 16 mit seinem Roboterarm 18 bzw. dem Werkstückgreifer 8 den Rohling 9 an dem Trocknungsgestell 6 und verbringt diesen, wie in Fig. 5 dargestellt ist, zu der Abführvorrichtung 3. Die Abführvorrichtung 3 weist einen höhenverstellbaren Rechen 33 auf, mit dem ein Auskämmen des Rohlings 9 aus dem Werkstückgreifer 8 erfolgt.
In den Figuren 6a und 6b ist die Übergabe des Rohlings 9 an die
Abführvorrichtung 3 mit Hilfe des höhenverstellbaren Übergaberechens 33 in vergrößerter Seitenansicht (Fig. 6a) und in Draufsicht (Fig.6b) dargestellt.
Der Mehrachsroboter 16 dreht den Rohling 9 dazu, wie in Fig. 5 dargestellt ist, in eine vertikale Position. Die Zinken des Rechens 33 greifen dabei in den Werkstückgreifer 8 ein. Nach Lösen des Werkstückgreifers 8 von dem Rohling 9, ruht dieser mit seiner Montagefläche 91 nach unten auf dem
höhenverstellbaren Rechen 33. Der höhenverstellbare Rechen 33 kann nun zusammen mit dem Rohling 9 auf die Abführvorrichtung 3 bzw. auf die
Förderriemen 31 der Abführvorrichtung 3 abgesenkt werden, sodass die Förderriemen 31 den Rohling 9 aus der Roboterzelle 12 heraustransportieren. Die Förderriemen 31 sind dazu von einem Antriebsmotor umlaufend
angetrieben. Die Abführvorrichtung 3 weist eine oder mehrere Reinigungsvorrichtungen 32 auf. Die Reinigungsvorrichtungen 32 umfassen Bürsten bzw. drehbare
Bürstenwalzen oder Schwämme, um die Montagefläche 91 des Rohlings 9 zu reinigen. Bei dem Reinigungsvorgang werden eventuell an der Montagefläche 91 anhaftende Glasurreste entfernt, um sicherzustellen, dass die
Montagefläche 91 des Rohlings 9 nicht glasiert wird.
In den Figuren 7a bis 7c ist ein Werkstückgreifer 8 vergrößert dargestellt. Der Werkstückgreifer 8 ist in seinen Abmessungen an die Montagefläche 91 des Rohlings 9 angepasst. Der Werkstückgreifer 8 weist in dem dargestellten Beispiel zwei Vakuumgreifer 821 und 822 auf. Diese sind an der Rückseite des Werkstückgreifer 8 angeordnet und, wie in Fig. 7b zu sehen ist, mit
Vakuumanschlüssen versehen um an ein Vakuumschlauchsystem
angeschlossen zu werden. Zusätzlich zu den Vakuumgreifern 821 und 822 weist der Werkstückgreifer 8 drei Abstützflächen 831 , 832 und 833 auf. Die Abstützflächen 831 , 832, und 833 dienen zusätzlich als mechanische
Abstützung des Rohlings 9 an dem Werkstückgreifer 8.
Es ist vorgesehen, dass je Produktgruppe von Rohlingen 9 ein entsprechend angepasster Werkstückgreifer 8 vorgesehen ist. D.h. die Werkstückgreifer 8 können sich in ihren Abmessungen, sowie in der Anzahl von Vakuumgreifern und/oder Abstützflächen, voneinander unterscheiden. D.h. ein Werkstückgreifer 8 kann mehr als zwei Vakuumgreifer und/oder mehr oder weniger als drei Abstützflächen aufweisen.
Über eine Kupplung 81 kann der Werkstückgreifer 8 automatisch mit dem Roboterarm 18 verbunden werden bzw. von dem Roboterarm 18 gelöst werden. Dazu ist die Kupplung 81 als schaltbare Kupplung ausgebildet, die von der Steuerungseinrichtung 15 ansteuerbar ist. So ist es möglich einen
Werkstückgreifer 8 automatisch durch den Roboterarm 18 aufzunehmen und/oder abzulegen und/oder auszuwechseln. Dies erleichtert die Umrüstung der Tauchglasiervorrichtung 1 auf eine andere Produktgruppe und/oder die Wartung und/oder Reinging der Tauchglasiervorrichtung 1.
Bezugszeichenliste
1 Tauchglasiervorrichtung
12 Roboterzelle
13 Türe
14 Türe
15 Steuerungsvorrichtung
16 Mehrachsroboter
17 Sockel
18 Roboterarm
2 Zuführvorrichtung
21 Transportschlitten
22 Transportband
23 Zuführmotor
3 Abführvorrichtung
31 Förderriemen
32 Reinigungsvorrichtung/Bürstenwalze
33 Rechen
4 Tauchbecken
41 Düsen
42 Düsen
43 Glasur 5 Ablaufgestell
6 Trocknungsgestell
7 Reinigungsstation
8 Werkstückgreifer
81 Kupplung
821 Vakuumgreifer
822 Vakuumgreifer 831 Stützfläche
832 Stützfläche
833 Stützfläche
9 Rohling
91 Montagefläche

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Glasieren von Sanitärkeramik, wobei ein zu glasierender Rohling (9) einer Sanitärkeramik von einer Zuführvorrichtung (2) über einen Werkstückgreifer (8) aufgenommen und zu einem Tauchbecken (4) mit Glasur (43) transportiert und in die Glasur eingetaucht wird, und wobei der fertig glasierte Rohling (9) zu einer Abführvorrichtung (3) transportiert wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Rohling (9) und/oder dass die Rohlinge von einem
Mehrachsroboter (16) mit einem Werkstückgreifer (8) aufgenommen und transportiert wird und in die Glasur (43) getaucht wird.
2. Verfahren zum Glasieren von Sanitärkeramik nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Mehrachsroboter (16) einen zu glasierenden Rohling (9) mittels einer linearen geradlinigen Bewegung oder einer kreisförmigen Schwenkbewegung in die Glasur (43) des Tauchbeckens (4) eintaucht und/oder herausnimmt.
Verfahren zum Glasieren von Sanitärkeramik nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass der Glasur (43) in dem Tauchbecken (4) eine Strömung eingeprägt wird, die im Wesentlichen quer zu einer Eintauchbewegung des Rohlings (9) verläuft.
Verfahren zum Glasieren von Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der aus dem Tauchbecken (4) entnommene Rohling (9) von dem Mehrachsroboter (16) für eine vorbestimmte Zeit in einer vordefinierten Position oder einer Gebrauchslage über dem Tauchbecken (4) gehalten wird, um überschüssige Glasur ablaufen zu lassen, und/oder um die Glasur anzutrocknen.
Verfahren zum Glasieren von Sanitärkeramik nach einem der
vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass nach dem Entnehmen eines Rohlings (9) aus dem Tauchbecken (4) ein Trocknen oder Vortrocknen der Glasur mittels einer
Antrocknungsvorrichtung durchgeführt wird, wobei die
Antrocknungsvorrichtung vorzugsweise ein Heißluftgebläse und/oder einen IR-Strahler umfasst. Verfahren zum Glasieren von Sanitärkeramik nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Ablaufgestell (5) vorgesehen ist und der glasierte Rohling (9) von dem Mehrachsroboter (16) für eine vorbestimmte Zeit in einer Gebrauchslage oder einer vordefinierten Position des Rohlings (9) auf dem Ablaufgestell (5) abgestützt wird oder abgelegt wird, um
überschüssige Glasur ablaufen zu lassen, und/oder die Glasur anzutrocknen.
Verfahren zum Glasieren von Sanitärkeramik nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Trocknungsgestell (6) vorgesehen ist und der Rohling (9) nach dem Aufträgen der Glasur von dem Mehrachsroboter (16) auf dem Trocknungsgestell (6) abgelegt wird, bevor von dem Mehrachsroboter (16) ein weiterer zu glasierender Rohling (9) von der Zuführvorrichtung (2) übernommen wird, oder bevor von dem Mehrachsroboter (16) ein anderer glasierter Rohling an dem Trocknungsgestell (7) aufgenommen und zu der Abführvorrichtung (3) transportiert wird.
Verfahren zum Glasieren von Sanitärkeramik nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Werkstückgreifer (8) durch den Mehrachsroboter (16) an einer Reinigungsstation (7) gereinigt wird, bevor ein neuer Rohling (9) mit dem Werkstückgreifer (8) aufgenommen wird. Verfahren zum Glasieren von Sanitärkeramik nach einem der
vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zu glasierenden Rohlinge (9) auf der Zuführvorrichtung (2) derart transportiert werden, dass die zu glasierenden Rohlinge (9) hinsichtlich ihrer Position in einer vorgegebenen Lage ausgerichtet sind.
Verfahren zum Glasieren von Sanitärkeramik nach einem der
vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die glasierten Rohlinge (9) auf der Abführvorrichtung (3) auf ihrer Montagefläche (91 ) stehend transportiert werden.
Tauchglasiervorrichtung für Sanitärkeramik,
mit einer Zuführvorrichtung (2) zum Zuführen von zu glasierenden
Rohlingen (9) von Sanitärkeramik,
und mit einem Tauchbecken (4) mit Glasur (43), um die Rohlinge (9) durch Eintauchen in das Tauchbecken (4) zu glasieren,
und mit einer Abführvorrichtung (3), um die glasierten Rohlinge (9) weiter zu transportieren,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Mehrachsroboter (16) mit einem Werkstückgreifer (8) vorgesehen ist, der von einer Steuerungsvorrichtung (15) derart gesteuert ist, dass der Mehrachsroboter (16) mit dem Werkstückgreifer (8) einen zu glasierenden Rohling (9) an der Zuführvorrichtung aufnimmt und diesen zu dem Tauchbecken (4) transportiert und dort in die Glasur (43) eintaucht, und dass der Mehrachsroboter (16) den glasierten Rohling (9) zu der Abführvorrichtung (3) transportiert und an diese zum Weitertransport übergibt.
12. Tauchglasiervorrichtung für Sanitärkeramik nach Anspruch 11 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Mehrachsroboter (16) den zu glasierenden Rohling (9) in einer linearen Bewegung oder in einer kreisförmigen Schwenkbewegung in das Tauchbecken (4) eintaucht und/oder aus dem Tauchbecken (4) entnimmt.
13. Tauchglasiervorrichtung für Sanitärkeramik nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
dass das Tauchbecken (4) mehrere Düsen (41 , 42) aufweist, die in dem Tauchbecken (4) oder im Bereich einer Wand des Tauchbeckens (4) nebeneinander und/oder übereinander angeordnet sind, um der Glasur
(43) in dem Tauchbecken (4) eine Strömung einzuprägen.
14. Tauchglasiervorrichtung für Sanitärkeramik nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
dass die Düsen (41 , 42) der Glasur (43) eine Strömung einprägen, die im
Wesentlichen quer zu der Eintauchbewegung und/oder
Entnahmebewegung des Rohlings (9) gerichtet ist, vorzugsweise dass mehrere der Düsen (41 , 42), insbesondere alle Düsen (41 , 42) parallel zueinander angeordnet sind.
15. Tauchglasiervorrichtung für Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass das Tauchbecken (4) einen Überlauf aufweist, der mit einem
Überlaufbecken verbunden ist und die Düsen (41 , 42) Glasur (43) in das Tauchbecken (4) derart einbringen, dass über den Überlauf Glasur (43) von der Oberfläche des Tauchbeckens abgeführt wird und zu dem Überlaufbecken fließt.
Tauchglasiervorrichtung für Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 12 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Düsen (41 , 42) in einer 2D-Matrix angeordnet sind.
Tauchglasiervorrichtung für Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 12 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Düsen (41 , 42) oder dass ein Teil der Düsen schwenkbar ausgebildet sind.
Tauchglasiervorrichtung für Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 12 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Düsen (41 , 42) in dem Tauchbecken (4) an gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, um eine gegenläufige Strömung zu realisieren.
Tauchglasiervorrichtung für Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 11 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Werkstückgreifer (8) als ein Vakuumgreifer ausgebildet ist, der den Rohling (9) an einer Montagefläche (91 ), oder einer später unglasierten Fläche des Rohlings greift, vorzugsweise nur an der Montagefläche (91 ), oder nur an der später unglasierten Fläche greift.
20. Tauchglasiervorrichtung für Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 11 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Werkstückgreifer (8) eine Abstützfläche (831 ) aufweist oder mehrere Abstützflächen (831 , 832, 833) aufweist, die an einer
Montagefläche (91 ) des Rohlings (9) anliegen, um diesen abzustützen.
21. Tauchglasiervorrichtung für Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 11 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuerungsvorrichtung (15) das Vakuum des Werkstückgreifers (8) überwacht, um ein ordnungsgemäßes Greifen des Rohlings (9) zu detektieren und/oder um ein Ablösen des Rohlings (9) zu detektieren.
22. Tauchglasiervorrichtung für Sanitärkeramik nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuerungsvorrichtung (15) bei einem unvorhergesehenen Ablösen des Rohlings (9) einen Alarm auslöst und/oder eine vordefinierte Bewegung des Mehrachsroboters (16) durchführt, vorzugsweise dass der Rohling von der Steuerungsvorrichtung (15) automatisch gesteuert mit einem Flubkorb aus dem Tauchbecken gehoben wird.
23. Tauchglasiervorrichtung für Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 11 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Trocknungsgestell (6) vorgesehen ist, und die
Steuerungsvorrichtung (15) den Mehrachsroboter (16) derart ansteuert, dass dieser einen glasierten Rohling (9) von dem Tauchbecken (4) zu dem Trocknungsgestell (6) transportiert und dort in einer vorgegebenen Position des glasierten Rohlings (9) ablegt.
Tauchglasiervorrichtung für Sanitärkeramik nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuerungsvorrichtung (15) den Mehrachsroboter (16) nach Ablauf einer vorgegebenen, vorzugsweise einstellbaren, Trocknungszeit derart ansteuert, dass dieser einen glasierten Rohling (9) an dem
Trocknungsgestell (6) aufnimmt und zu der Abführvorrichtung (3) transportiert.
Tauchglasiervorrichtung für Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 11 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Werkstückgreifer (8) über ein von der Steuerungsvorrichtung
(15) ansteuerbares Wechselsystem (81 ) mit dem Mehrachsroboter (16) verbunden ist.
Tauchglasiervorrichtung für Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 11 bis 25,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Lagervorrichtung für einen oder mehrere Werkstückgreifer (8) vorgesehen ist und die Steuerungsvorrichtung (15) den Mehrachsroboter
(16) zum automatischen Anschließen und/oder automatischen Ablegen eines Werkstückgreifers (8) und/oder zum automatischen Austausch eines Werkstückgreifers (8) gegen einen anderen Werkstückgreifer (8) derart ansteuert, dass der Mehrachsroboter (16) zu der Lagervorrichtung fährt und dort automatisch einen Werksstückgreifer (8) ablegt und/oder aufnimmt.
Tauchglasiervorrichtung für Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 11 bis 26,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Reinigungsstation (7) vorgesehen ist und die
Steuerungsvorrichtung (15) den Mehrachsroboter (16) derart ansteuert, dass dieser den Werkstückgreifer (8) zu der Reinigungsstation (7) verbringt, um diesen zu reinigen, vorzugsweise bevor ein zu glasierender Rohling (9) aufgenommen wird.
Tauchglasiervorrichtung für Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 11 bis 27,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zuführvorrichtung (2) ein motorisch angetriebenes Förderband (22) oder mehrere parallel verlaufende motorisch angetriebene
Förderriemen, oder Förderketten aufweist, oder eine Artikelaufnahme auf einer motorisch angetriebenen Linearachse aufweist.
Tauchglasiervorrichtung für Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 11 bis 28,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abführvorrichtung (3) ein motorisch angetriebenes Förderband oder mehrere parallel verlaufende motorisch angetriebene Förderriemen (31 ) oder Förderketten aufweist. 30. Tauchglasiervorrichtung für Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 11 bis 29,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abführvorrichtung (3) einen höhenverstellbaren Rechen (33) aufweist und der Mehrachsroboter (16) einen glasierten Rohling (9) mit der Montagefläche (91 ) nach unten an die Abführvorrichtung (3) derart übergibt, dass in einer Position oberhalb der Abführvorrichtung der Rechen (33) mit einen Zinken unter die Montagefläche (91 ) des Rohlings (9) greift, anschließend die Steuerungsvorrichtung (15) den
Werkstückgreifer (8) von der Montagefläche (91 ) löst, sodass die
Montagefläche von den Zinken des Rechens (33) abgestützt ist und der Rechen (33) anschließend nach unten fährt und den glasierten Rohling (9) auf die Abführvorrichtung (3) aufsetzt.
31. Tauchglasiervorrichtung für Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 11 bis 30,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abführvorrichtung (3) eine Reinigungsvorrichtung (32) zur Reinigung der Montagefläche (91 ) von Glasurresten aufweist, insbesondere eine Reinigungsvorrichtung (32) mit Walze oder Bürste aufweist.
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