EP4334512A1 - Verfahren zum betreiben einer behandlungsanlage sowie behandlungsanlage und computer programm produkt - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer behandlungsanlage sowie behandlungsanlage und computer programm produkt

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Publication number
EP4334512A1
EP4334512A1 EP22722408.6A EP22722408A EP4334512A1 EP 4334512 A1 EP4334512 A1 EP 4334512A1 EP 22722408 A EP22722408 A EP 22722408A EP 4334512 A1 EP4334512 A1 EP 4334512A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
workpiece
current
voltage
treatment
busbar
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.)
Pending
Application number
EP22722408.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus RAMSAIER
Michael Dieterich
Sebastian Brosi
Jens Hofmann
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.)
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 EP4334512A1 publication Critical patent/EP4334512A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D13/00—Electrophoretic coating characterised by the process
    • C25D13/22—Servicing or operating apparatus or multistep processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D13/00—Electrophoretic coating characterised by the process
    • C25D13/12—Electrophoretic coating characterised by the process characterised by the article coated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D13/00—Electrophoretic coating characterised by the process
    • C25D13/18—Electrophoretic coating characterised by the process using modulated, pulsed, or reversing current

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a treatment system for the electrophoretic dip coating of a metallic workpiece, in particular a vehicle body, and a treatment system and a computer program product for carrying out the method.
  • Electrophoretic dip treatment systems such as cathodic dip treatment systems (KTL systems) are used to treat vehicle bodies, in which vehicle bodies are pretreated and/or painted, for example, by being immersed in dip tanks in which paint is applied by electrophoresis.
  • Electrophoretic deposition is a widely used industrial process in which colloidal particles are deposited on a workpiece as an electrode under the influence of an electric field.
  • the workpiece for example a vehicle body, is immersed in an electrically conductive, aqueous dip paint and a DC voltage field is applied between the workpiece and a counter-electrode.
  • the basic principle of electrocoating consists in precipitating water-soluble binders on the surface of the workpiece connected as an electrode and thus creating a closed, adhesive paint film.
  • the object of the invention is to create a method for operating a treatment system for the electrophoretic dip coating of a metallic workpiece, in particular a vehicle body, with which a better coating result can be achieved.
  • Another object is to create a treatment system for electrophoretic dip coating with which a better coating result can be achieved.
  • a further object is to create a computer program product with which the improved method can be carried out.
  • a method for operating a treatment system for electrophoretic dip coating, in particular dip painting of a metallic workpiece, in particular a vehicle body, in a dip tank filled with a paint, with a relative movement being carried out between the workpiece and a conductor rail in the dip tank, with a electrical voltage is applied, and wherein when the workpiece is in the effective range of at least one busbar section of the busbar, an electric current is at least temporarily supplied to the workpiece by the at least one busbar section.
  • the busbar is divided into individual busbar sections. There is always only one body on each conductor rail section, the length of each conductor rail section being smaller than the pitch of the successive bodies.
  • the current that flows to each busbar is determined by a corresponding measuring device of a power supply unit.
  • the workpiece is only arranged in the area of one conductor rail section.
  • the conductor rail section can be longer or shorter than the workpiece, but is expediently always shorter than the cycle distance between the workpieces.
  • Electrophoretic dip coating can be cathodic dip coating, in which the workpiece to be coated is connected as the cathode, or anodic dip coating, in which the workpiece to be coated is connected as the anode.
  • cathodic dip coating the electrodes are filled with an anolyte as the electrolyte liquid.
  • Anodic dip coating does not require a separate anolyte system like cathodic dip coating.
  • the electrical current supplied to the workpiece can be regulated.
  • the electrical current for current regulation can be conveniently determined in each conductor rail section.
  • the current regulation also advantageously enables the desired coating current for each conductor rail section to be specified in a simple manner in the case of a power supply unit with modular rectifier modules. As a result, a better coating result can be achieved on the treated vehicle body.
  • an electrical voltage can be applied to the workpiece via at least two electrodes arranged in the immersion tank in the effective area of the at least one busbar section, with at least one rectifier module being connected to at least one of the electrodes, with the current supplied to the workpiece forms a sum of the partial currents supplied by the individual rectifier modules, and a jointly regulated voltage setpoint for the individual rectifier modules in the area of the workpiece is derived from a specified current setpoint of the total current supplied to the workpiece and is specified for the individual rectifier modules.
  • electrophoretic dip coating in particular dip painting
  • separate rectifier modules can expediently be used in each case for the power supply of the electrodes which are electrically in the same direction.
  • Each of these rectifier modules can be electrically connected to one electrode or a group of electrodes, or several rectifier modules can be connected to a common electrode for supplying direct current. Due to the modular design, the voltage in the dip tank can be controlled or regulated very precisely.
  • a plurality of electrodes which can be arranged on both sides of the body in order to achieve a favorable treatment result, are usually used in a treatment section of a body, which also corresponds to a conductor rail section.
  • a treatment section of a body which also corresponds to a conductor rail section.
  • ten to sixteen electrodes may be provided for flat or semi-circular electrodes.
  • Up to forty electrodes can be provided for round electrodes. Depending on the system, more or fewer electrodes can of course be provided.
  • All rectifier modules have a common pole, a common negative pole in the case of a cathodic coating and a common positive pole in the case of an anodic coating, which is connected to the bodies via a busbar with individual busbar sections.
  • a total current for treating the body can advantageously be specified and regulated, which is made up of the sum of the individual partial current values of the at least one electrode and the at least one rectifier module that supplies it.
  • these can be controlled and/or regulated independently of one another.
  • a current-controlled mode of operation of the treatment unit can thus advantageously be set and implemented.
  • the same average voltage setpoint can be specified for the rectifier modules and the voltage at the rectifier modules can be regulated in such a way that the total current setpoint specified in each case is reached.
  • the body is connected to the common pole of the rectifier modules via the conductor rail.
  • the current flow to the conductor rail is measured and corresponds to the current consumption of the body. It is switched from voltage regulation to current regulation.
  • the average voltage of all electrodes in the area of a body, without pre-treatment and post-treatment, can be calculated, for example, in a PLC program of a control unit and assigned to the currently occupied busbar section.
  • all electrodes in the treatment area including pre-run and post-run, receive the same voltage setpoint.
  • the voltage is regulated in such a way that the desired current setpoint is achieved.
  • the voltage can vary between two desired values, namely a minimum voltage of the current control and a maximum voltage of the current control.
  • a PID control can be used for each busbar section in the case of several consecutive busbar sections in the conveying direction, with an average voltage of the respectively preceding busbar section being used as the starting value for the PID controller.
  • a separate PID control can be used for each busbar section and adjusted as required. For example, an average voltage of the previous busbar section can always be set as the starting value for the regulation, the so-called Y offset value. This ensures that the tension is constantly regulated over the entire conveyor section and that jumps in tension can be avoided.
  • a lower limit voltage and an upper limit voltage can be specified for the current control.
  • the voltage can thus vary between two desired values, namely a minimum voltage of the current regulation and a maximum voltage of the current regulation.
  • the voltage is specified and the partial current varies between 0 A and the maximum possible partial current per rectifier module.
  • the coating starts, the voltage is increased from 0 V to the desired setpoint via an adjustable ramp.
  • the treatment of the workpiece can be carried out by means of a charge quantity control, in that the current through the conductor rail section is controlled in such a way that a predetermined charge setpoint is reached.
  • the total amount of charge represents a measure of the coating thickness of the deposited coating material, for example the deposited paint.
  • Charge amount control can advantageously ensure that the same amount of charge, i.e. the amount of coating material from the paint, is always deposited on each body.
  • a fluctuation in the paint temperature for example, can be automatically compensated for using a charge quantity regulator, so that all coated, in particular painted, vehicle bodies have a favorable coating result. In this way, paint consumption and coating quality can be optimized.
  • the charge quantity control can be advantageously activated. For this purpose, for example, a missing amount of charge to reach the desired charge setpoint, as well as a remaining coating time until the body begins to emerge from the paint, can be determined.
  • the amount of charge emitted by the rectifier modules during the coating process can advantageously be kept constant. This ensures that a favorable coating result is guaranteed for all bodies.
  • the thickness of the coating layer can be optimized and kept constant by controlling the amount of charge. In this way, material costs can be saved during the coating and quality problems due to defective coating can be avoided.
  • the current setpoint for the regulation of the amount of charge can be determined as the quotient of a missing amount of charge and a remaining treatment time.
  • the coating current is controlled.
  • the current setpoint is continuously calculated to achieve the desired amount of charge:
  • the charge quantity control is active, then the total current through the body is controlled to the calculated target value.
  • the voltage varies automatically between the adjustable minimum and maximum.
  • the charge achieved is checked and compared with the specified limit values. If the limits are exceeded or not reached, corresponding warnings or error messages can be issued.
  • the charge set value can be adjusted by means of an adaptive control during the charge amount control, the control taking place as a function of treatment parameters.
  • the regulation can take place depending on at least one of the following parameters: paint parameters, in particular a binder content, pigment content, solvent content, pH value, electrical conductivity of the electrolyte liquid, in particular the anolyte liquid of the treatment process.
  • paint parameters in particular a binder content, pigment content, solvent content, pH value
  • electrical conductivity of the electrolyte liquid in particular the anolyte liquid of the treatment process.
  • cathodic dip coating the electrodes are filled with an anolyte. Anodic dip creates acid on the workpiece and does not require a separate anolyte system as with cathodic dip.
  • additional parameters can be taken into account.
  • an adaptive control can be used, which automatically adjusts the charge target value of the body via external process parameters.
  • External parameters can include the paint parameters, such as binder content, pigment content, solvent content, pH value, electrical conductivity and electrical conductivity in the electrolyte liquid, in particular the anolyte liquid.
  • the connection between these external parameters and the charge acceptance can be stored, for example, in a mathematical formula in the PLC program of a control unit of the power supply unit.
  • the charge target value can be reduced by a specific charge value.
  • the charge target can be increased by a certain amount.
  • the charge set value can be adjusted in the charge amount control as a function of a measured thickness of a coating deposited from the paint on the workpiece, in particular a coating comprising paint particles.
  • the layer thickness of each body can be determined automatically by means of a layer thickness measurement after the electrophoretic coating. If the layer thickness is too high, the charging setpoint is automatically reduced. If the layer thickness is too low, the charging setpoint is automatically increased.
  • the treatment when the treatment of the workpiece starts, can be carried out by means of voltage regulation, in that the nominal voltage of the rectifier modules is increased to a nominal voltage value via an adjustable voltage ramp.
  • the initial current which rises very steeply at the beginning of the treatment, can be conveniently regulated.
  • the current decreases with increasing coating thickness, when the applied coating, in particular the lacquer, has an increasingly insulating effect.
  • This value can be conveniently set via the voltage setpoint.
  • the treatment of the workpiece can be carried out over a predetermined time interval by means of a voltage regulation and then by means of a current regulation coupled with a charge amount regulation until a predetermined charge setpoint is reached.
  • a relatively quick coating with a first coating thickness can advantageously be achieved via the voltage control, which can then be further operated via the subsequent charge amount control up to the desired coating thickness.
  • the voltage setpoints of the rectifier modules that supply the electrodes that are assigned to these areas along the conveying direction can be adjusted for the targeted treatment of individual areas of the workpiece.
  • individual body areas can be specifically influenced.
  • the tension in certain areas of the body is increased or reduced in order to influence the layer thickness, for example with a maximum tension adjustment of +/- 20%.
  • a body area can expediently always be larger than the distance between two electrodes.
  • Small electrodes such as round electrodes and as many rectifier modules as possible are favorable for this mode of operation, so that the immersion tank can be divided into many small voltage ranges.
  • a treatment system for electrophoretic dip coating, in particular dip painting, of a metallic workpiece, in particular a vehicle body, in a dip tank filled with paint is proposed for carrying out a method as described above.
  • the treatment system comprises at least: at least two electrically identical electrodes, which are arranged in particular on both sides of the workpiece, a busbar, which is arranged along a conveying direction of the workpiece in the immersion tank and is divided into individual busbar sections, the busbar being electrically connected to the workpiece, and at least one power supply unit with at least one rectifier module, one pole of the at least one rectifier module being electrically connected to at least one of the at least two electrodes in the same direction, and the other pole of the at least one rectifier module being electrically connected to the busbar and the at least two electrodes in the same direction being electrically connected Apply an electrical voltage to the workpiece.
  • the busbar is divided into individual busbar sections. Only one workpiece, for example a body, is located on each conductor rail section during the treatment, with the length of each conductor rail section being smaller than the cycle distance of the successive bodies.
  • the current that flows to each busbar is determined by a corresponding measuring device of a power supply unit. During the treatment, the workpiece is only arranged in the area of a busbar section that is shorter than the cycle distance.
  • the treatment system can be designed to regulate the current of the electrical current supplied to the workpiece.
  • the electrical current is determined for current regulation in each busbar section.
  • the current regulation also advantageously enables the desired coating current for each conductor rail section to be specified in a simple manner in the case of a power supply unit with modular rectifier modules. As a result, a better coating result can be achieved on the treated vehicle body.
  • the at least one power supply unit can be designed to operate the rectifier modules separately by means of voltage regulation.
  • the body is connected to the common pole of the rectifier modules via the conductor rail.
  • the current flow to the conductor rail is measured and corresponds to the current consumption of the body. It is switched from voltage regulation to current regulation.
  • the average voltage of all electrodes in the area of a body, without pre-treatment and post-treatment, can be calculated in a PLC program of a control unit, for example, and assigned to the currently occupied busbar.
  • all electrodes in the treatment area including pre-run and post-run, receive the same voltage setpoint.
  • the voltage is regulated in such a way that the desired current setpoint is achieved.
  • the voltage can vary between two desired values, namely a minimum voltage of the current control and a maximum voltage of the current control.
  • the at least one power supply unit can be designed to operate the rectifier modules by means of a current control coupled with a charge amount control via the current of a busbar section.
  • the total amount of charge represents a measure of the coating thickness of the applied coating, in particular the coating comprising paint particles.
  • a charge quantity control can advantageously ensure that the same charge quantity is always deposited on each body.
  • a fluctuation in the paint temperature, for example, can be automatically compensated for using a charge quantity controller, so that all coated vehicle bodies have a favorable coating result. In this way, paint consumption and coating quality can be optimized.
  • the at least one power supply unit can be designed to operate the rectifier modules in a first time interval by means of voltage regulation and in a second time interval by means of current regulation coupled with charge quantity regulation until a predetermined charge setpoint is reached.
  • the charge quantity control can be advantageously activated. For this purpose, for example, a missing amount of charge to reach the desired charge setpoint, as well as a remaining coating time until the body begins to emerge from the paint of the dip tank, can be determined.
  • the amount of charge emitted by the rectifier modules during the coating process can advantageously be kept constant. This ensures that a favorable coating result is guaranteed for all bodies.
  • the deposited layer thickness can be optimized and kept constant by controlling the amount of charge. In this way, material costs can be saved during the coating and quality problems due to defective coating can be avoided.
  • a relatively quick coating with a first coating thickness can advantageously be achieved via the voltage control, which can then be further operated via the subsequent charge amount control up to the desired coating thickness.
  • a computer program product is proposed for carrying out the method according to the invention for operating a treatment system for electrophoretic dip coating, in particular dip painting, of a metallic workpiece, in particular a vehicle body, in a dip tank filled with paint, in which the workpiece is conveyed in a conveying direction along a Busbar and powered by rectifier modules electrodes is moved.
  • the computer program product comprises at least one computer-readable storage medium with program code instructions stored thereon, the program code instructions executable by a data processing system causing an electric current to be supplied at least temporarily to the workpiece from the at least one busbar section when the workpiece is in the effective range of at least one busbar section of the busbar.
  • the program code instructions that can be executed by the data processing system can cause the treatment of the workpiece to be carried out at least temporarily by means of current regulation, in that a current setpoint is specified for a busbar section of the busbar, with an identical regulated voltage setpoint being specified for the rectifier modules and the voltage is regulated in such a way that the specified current setpoint is reached; and/or that the treatment of the workpiece is carried out by means of a charge quantity control, in that the current through the busbar section is controlled in order to achieve a predetermined charge setpoint; and/or that the treatment of the workpiece is carried out over a first time interval by means of a voltage regulation, and is carried out in a second time interval by means of a current regulation coupled with a charge quantity regulation until a predetermined charge setpoint is reached; and/or that for the purposeful treatment of individual areas of the workpiece, voltage reference values of the rectifier modules, which supply the electrodes in these areas, are adjusted.
  • a total current for treating the body can advantageously be specified and regulated, which is made up of the sum of the individual partial current values of the individual electrodes and their supplying rectifier modules, which are controlled independently of one another.
  • a current-controlled mode of operation of the treatment unit can thus advantageously be set and implemented.
  • the amount of charge emitted by the rectifier modules during the coating process can advantageously be kept constant. This ensures that a favorable coating result is guaranteed for all bodies.
  • the deposited layer thickness can be optimized and kept constant by controlling the amount of charge. In this way, material costs can be saved during the coating and quality problems due to defective coating can be avoided.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the invention with a treatment plant
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the treatment plant with exemplary values of a current regulation according to a
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the treatment plant with exemplary values of a target value adjustment in a
  • FIG. 4 shows a schematic representation of the treatment plant with exemplary values of a target value adjustment in a
  • Figure 1 shows an embodiment of the invention with a treatment system 100.
  • the treatment system 100 for the electrophoretic, for example cathodic, dip painting of a metallic workpiece 40, in particular a vehicle body, in a dip tank 30 filled with a paint comprises a multiplicity of electrodes 32 which are arranged in particular on both sides of the workpiece 40.
  • a relative movement is carried out between the workpiece 40 and a busbar 21, ie when the busbar 21 is stationary, the workpiece is moved in the dip tank 30 in the conveying direction 42 between the likewise stationary electrodes 32.
  • cathodic dip coating the workpiece 40 to be coated is connected as a cathode and the electrodes are filled with an anolyte.
  • the treatment system 100 also includes a conductor rail 21 which is arranged in the immersion tank 30 along a conveying direction 42 of the workpiece 40 and is divided into individual conductor rail sections 22 , 24 , 26 .
  • Busbar sections 22, 24, 26 have a length 46 which can be adapted to a length 44 of the workpiece 40 in the conveying direction 42.
  • the conductor rail sections 22, 24, 26 can be of the same length, but also longer or shorter than the workpiece 40, but expediently always be shorter than the pitch.
  • the busbar 21 is electrically connected to the workpiece 40, for example via power cables. However, this is not shown in FIG.
  • each conductor rail section 22, 24, 26 There is always only one body on each conductor rail section 22, 24, 26, the length of each conductor rail section 22, 24, 26 being smaller than the pitch of the successive bodies.
  • the current that flows to each busbar section 22, 24, 26 is determined via a corresponding measuring device 18 of the power supply unit 10.
  • the workpiece 40 is only arranged in the area of a conductor rail section 22, 24, 26, which corresponds to a length of the workpiece 40, for example.
  • the electrical current is determined in each busbar section 22, 24, 26 for current regulation.
  • the current regulation also advantageously enables the desired coating current for each busbar section 22, 24, 26 to be specified in a power supply unit 10 with modular rectifier modules 12. This allows a better coating result to be achieved on the treated vehicle body.
  • rectifier modules 12 can expediently be used in each case for the power supply to the electrodes 32 .
  • Each of these rectifier modules 12 supplies an electrode 32 or a group of electrodes 32 with direct current. Due to the modular structure, the voltage in the dip tank 30 can be controlled very precisely.
  • multiple rectifier modules 12 can also be provided for one electrode 32 .
  • a treatment section of a body which also corresponds to a busbar section 22, 24, 26, ten to sixteen flat or semicircular electrodes 32 are usually used, which can be arranged on both sides of the body in order to achieve a favorable treatment result.
  • more, for example up to forty can also be provided. More or fewer electrodes can also be provided in each case
  • All rectifier modules 12 have a common pole 16 which is connected to the bodies via a busbar 21 with individual busbar sections 22, 24, 26. With a cathodic dip coating the common pole 16 is the negative pole, with an anodic dip coating the common pole 16 would be the positive pole.
  • a total current for treating the body can advantageously be specified and regulated, which is made up of the sum of the individual partial current values 75 of the individual electrodes 32 and their supplying rectifier modules 12, which are controlled independently of one another.
  • a current-controlled mode of operation of the treatment unit 100 can thus advantageously be set and implemented.
  • two power supply units 10 have a large number of rectifier modules 12 .
  • a positive pole 14 of a rectifier module 12 is electrically connected to at least one electrode 32 .
  • the negative poles 16 of all rectifier modules 12 are electrically connected to the busbar 21 .
  • An electrical voltage can thus be applied to the workpiece 40 via the electrodes 32, which are arranged on both sides of the workpiece 40 in the paint of the dip tank 30.
  • the workpiece 40 is only arranged in the region of one conductor rail section 22, 24, 26.
  • the treatment system 100 is designed to regulate the current of the electrical current supplied to the workpiece 40 .
  • the electrical current can be determined separately via current measuring units 18 in each busbar section 22, 24, 26.
  • the negative pole 16 of the rectifier module 12 is electrically connected to the busbar sections 22 , 24 , 26 via the current measuring units 18 and optionally a coupling thyristor 28 .
  • the rectifier modules 12 can each be operated separately by means of voltage regulation via the power supply units 10 .
  • the rectifier modules 12 can be operated via the current of a busbar section 22, 24, 26 by means of a current control coupled with a charge amount control.
  • the power supply units 10 are designed to operate the rectifier modules 12 in a first time interval by means of voltage regulation, and in a second time interval by means of current regulation coupled with charge amount regulation until a predetermined charge setpoint 80 is reached.
  • the electrical current supplied to workpiece 40 by the at least one busbar section 22, 24, 26 is regulated at least temporarily.
  • the current supplied to workpiece 40 forms the sum of the partial currents supplied by the individual rectifier modules 12, a setpoint voltage value 71 for the rectifier modules 12 in the area of the workpiece 40 to be coated being derived from a specified setpoint current value of the total current supplied to the workpiece 40 and specified for the individual rectifier modules 12 becomes.
  • the same average voltage setpoint 71 (shown in FIG. 2) can be specified for the rectifier modules 12 and the voltage at the rectifier modules 12 can be regulated in such a way that the total current of the workpiece 40 specified in each case is reached.
  • Busbar section 22, 24, 26 PID control can be used, with an average voltage of the respective preceding busbar section 22, 24, 26 being able to be used as the starting value for the PID control.
  • a lower limit voltage and an upper limit voltage can advantageously be specified for the current control.
  • a separate PID control can thus be used for each busbar section 22, 24, 26.
  • an average voltage of the previous busbar section 22, 24, 26 can always be set as the starting value for the regulation, the so-called Y offset value. This ensures that the tension is constantly regulated over the entire conveyor section and that there are no jumps in tension.
  • the current regulation is stopped and the electrodes 32 retain their current voltage or are subjected to a special replacement voltage.
  • the body is connected to the common negative pole 16 of the rectifier modules 12 via the conductor rail 21 .
  • the current flow to the conductor rail 21 is measured and corresponds to the current consumption of the body. It is switched from voltage regulation to current regulation.
  • the average voltage of all electrodes 32 in the area of a body, without pre-treatment and post-treatment, can be calculated, for example, in a PLC program of a control unit and assigned to the current rail section 22, 24, 26 that is currently occupied.
  • all electrodes 32 in the treatment area including the pre-run and post-run, receive the same desired voltage value 71.
  • the voltage is regulated in such a way that the desired desired current value is reached.
  • the voltage 70 can vary between two desired values, namely a minimum voltage of the current control and a maximum voltage of the current control.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the treatment system 100 with exemplary values of a current control according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the treatment system 100 is shown in a schematic longitudinal section, with the individual electrodes 32 being shown as vertical checkered rectangles.
  • a transport unit 34 is arranged on a carrier 36 and carries a vehicle body as a workpiece 40, which is placed upside down in the plunge pool 30 is submerged.
  • the workpiece 40 moves in the conveying direction 42, indicated by the arrow.
  • a pre-carriage area 52 and a post-carriage area 50 as well as a body area 54 of the treatment plant are marked.
  • all electrodes 32 receive the same voltage value 70 as setpoint voltage.
  • the voltage 70 is regulated in such a way that the desired total current 74 on the busbar 21 results.
  • a desired current value of 700 A is specified, which results from the sum of the individual current values 75 of the electrodes 32 .
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the treatment system 100 with exemplary values of a setpoint adjustment for voltage regulation for weighting individual workpiece regions 56, 58, 60 according to a
  • the voltage setpoints 71 of the rectifier modules 12, which supply the electrodes 32 that are assigned to these areas 56, 58, 60 along the conveying direction 42, can be adjusted.
  • individual body areas 56, 58, 60 can be influenced in a targeted manner.
  • the voltage is increased or decreased in specific body areas 56, 58, 60 in order to influence the layer thickness, for example with a maximum voltage adjustment of +/-20%.
  • a body area 56, 58, 60 can expediently always be larger than the distance between two electrodes.
  • Small electrodes 32, for example round electrodes, and as many rectifier modules 12 as possible are favorable for this mode of operation, so that the dip tank 30 can be divided into many small voltage ranges.
  • the desired voltage values 71 from the electrodes 32 assigned to the areas 56, 58, 60 can be combined with correction values 73 for voltage adjustment be corrected, with which adapted voltage setpoints 72 are then determined. With these adjusted desired voltage values 72, the treatment of the workpiece 40 can be continued and individual areas 56, 58, 60 can be treated in a targeted manner with higher or lower deposition rates of the coating to be applied.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of the treatment system 100 with exemplary values of a setpoint adjustment in the case of current regulation for weighting individual workpiece regions 56, 58, 60 according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the desired voltage values 71 shown in FIG. 4 with a value xxx V come from the current control. These values 71 are adjusted accordingly with the correction values 73 .
  • the partial currents 75 achieved in this way are listed as examples and result in the specified current setpoint of 480 A.
  • FIG. 5 shows a typical voltage/current curve during the treatment in a treatment installation 100 as shown in FIG. 1 in a charge-regulated mode of operation of the method according to an exemplary embodiment of the invention.
  • a charge quantity control can advantageously ensure that the same charge quantity 76 is always deposited on each body.
  • a fluctuation in the paint temperature for example, can be automatically compensated for using a charge quantity controller, so that all painted Vehicle bodies have a favorable coating result. In this way, paint consumption and coating quality can be optimized.
  • the charge quantity control can be advantageously activated. For this purpose, for example, a missing charge quantity ⁇ Q to reach the desired charge setpoint 80 and a remaining coating time ⁇ t until the body begins to emerge from the paint can be determined.
  • the quantity of charge 76 emitted by the rectifier modules 12 during the coating process can advantageously be kept constant. This ensures that a favorable coating result is guaranteed for all bodies.
  • the thickness of the paint layer can be optimized and kept constant by controlling the amount of charge. In this way, material costs can be saved during the coating and quality problems due to defective coating can be avoided.
  • the current setpoint for the charge quantity control can be determined as the quotient of a missing charge quantity ⁇ Q and a remaining treatment time ⁇ t.
  • the voltage 70, the resulting current 74 and the charge 76 are plotted in Figure 5 as a function of the time 84 during the treatment in the treatment system 100.
  • the rectifier modules 12 and the electrodes 32 operated with them are operated with voltage control until a point in time 82 at which charge control occurs.
  • the treatment is carried out by means of voltage regulation, in that the nominal voltage of the rectifier modules 12 is increased to a nominal voltage value 71 via an adjustable voltage ramp.
  • the treatment of the workpiece 40 is performed for a predetermined time interval by means of a voltage control, and thereafter by a Current control coupled with a charge amount control performed until a predetermined charge setpoint 80 is reached.
  • the current 74 increases steeply at first, while the voltage 70 increases moderately. The current 74 then drops again to an average value since the insulating effect of the lacquer deposited on the workpiece 40 occurs.
  • the rectifier modules 12 are operated in a current-controlled manner according to the determined charge quantity ⁇ Q that is still missing at the charge setpoint 80, which is to be reached in the time ⁇ t still available.
  • the charge 76 therefore increases linearly in this section up to the charge setpoint 80.
  • the treatment of the workpiece 40 is carried out by means of a charge quantity control, in that the current through the busbar section 22, 24, 26 is controlled in such a way that a predetermined charge setpoint 80 is reached.
  • the desired current value for charge quantity control is determined as the quotient of a missing charge quantity and a remaining treatment time.
  • the charge setpoint 80 in the charge amount control can advantageously be adjusted by means of an adaptive control.
  • the regulation can take place depending on treatment parameters, for example.
  • the regulation can take place depending on at least one of the following parameters: paint parameters, in particular a solvent content, pH value, electrical conductivity and the electrical conductivity of the electrolyte liquid, in particular the anolyte liquid of the treatment process.
  • the charge set value 80 in the charge quantity regulation can also be adjusted, for example, as a function of a measured thickness of a coating deposited from the paint on the workpiece 40, in particular a coating comprising paint particles.
  • the power supply units 10 of the treatment system 100 are advantageously connected to a computer which executes a computer program product for carrying out the method according to the invention for operating the treatment system 100 for electrophoretic, for example cathodic Dip painting of a metallic workpiece 40, in particular a vehicle body, in a dip tank 30 filled with a paint, in which the workpiece 40 is moved in a conveying direction 42 along a conductor rail 21 and electrodes 32 supplied by rectifier modules 12, comprising at least one computer-readable storage medium with program code instructions stored thereon , wherein the program code instructions executable by a data processing system have the effect that when workpiece 40 is in the effective range of at least one busbar section 22, 24, 26 of busbar 21, an electric current is at least temporarily supplied to workpiece 40 from the at least one busbar section 22, 24, 26.
  • the program code instructions can advantageously cause the treatment of workpiece 40 to be carried out at least temporarily by means of current regulation, in that a current setpoint is specified for a busbar section 22, 24, 26 of busbar 21, with an identical average voltage setpoint 71 being specified for rectifier modules 12 and the voltage is regulated in such a way that the predetermined desired current value is achieved; and/or that the treatment of the workpiece 40 is carried out by means of a charge quantity control, in that the current through the busbar section 22, 24, 26 is controlled in order to achieve a predetermined charge setpoint 80; and/or that the treatment of the workpiece 40 is carried out over a first time interval by means of a voltage regulation, and is carried out in a second time interval by means of a current regulation coupled with a charge quantity regulation until a predetermined charge setpoint 80 is reached; and/or that for the targeted treatment of individual areas 56, 58, 60 of the workpiece 40, voltage setpoints 71 of the rectifier modules 12, which supply the electrodes 32 in these areas 56, 58, 60, are adjusted

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Behandlungsanlage (100) sowie eine Behandlungsanlage für elektrophoretische Tauchbeschichtung, insbesondere Tauchlackierung eines metallischen Werkstücks (40), insbesondere einer Fahrzeugkarosserie, in einem mit einem Lack gefüllten Tauchbecken (30), wobei in dem Tauchbecken (30) eine Relativbewegung zwischen Werkstück (40) und einer Stromschiene (21) durchgeführt wird, wobei an das Werkstück (40) eine elektrische Spannung angelegt wird, und wobei bei Aufenthalt des Werkstücks (40) im Wirkungsbereich wenigstens eines Stromschienenabschnitts (22, 24, 26) der Stromschiene (21) zumindest zeitweise dem Werkstück (40) von dem wenigstens einen Stromschienenabschnitt (22, 24, 26) ein elektrischer Strom zugeführt wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Behandlungsanlage sowie ein Computerprogrammprodukt.

Description

Beschreibung
Titel
VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINER BEHANDLUNGSANLAGE SOWIE BEHANDLUNGSANLAGE UND COMPUTER PROGRAMM PRODUKT
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Behandlungsanlage zur elektrophoretischen Tauchlackierung eines metallischen Werkstücks, insbesondere einer Fahrzeugkarosserie sowie eine Behandlungsanlage und ein Computer Programm Produkt zur Durchführung des Verfahrens.
Stand der Technik
Zum Behandeln von Fahrzeugkarossen werden elektrophoretische Tauchbehandlungsanlagen, wie etwa kathodische Tauchbehandlungsanlagen (KTL-Anlagen), eingesetzt, in denen Fahrzeugkarossen beispielsweise vorbehandelt und/oder lackiert werden, indem sie in Tauchbecken eingetaucht werden, in denen Lack mittels Elektrophorese aufgetragen wird. Die elektrophoretische Abscheidung (EPD) ist ein weit verbreiteter industrieller Prozess, bei dem kolloidale Partikel unter Einfluss eines elektrischen Feldes auf einem Werkstück als Elektrode abgeschieden werden. Das Werkstück, beispielsweise eine Fahrzeugkarosse wird in einen elektrisch leitfähigen, wässrigen Tauchlack eingetaucht und zwischen Werkstück und einer Gegeneiektrode ein Gleichspannungsfeld angelegt. Das Grundprinzip des Elektrotauchlackierens besteht darin, wasserlösliche Bindemittel an der Oberfläche des als Elektrode geschalteten Werkstücks auszufällen und so einen geschlossenen, haftenden Lackfilm zu erzeugen.
Offenbarung der Erfindung Die Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum Betreiben einer Behandlungsanlage zur elektrophoretischen Tauchbeschichtung eines metallischen Werkstücks, insbesondere einer Fahrzeugkarosserie, mit welchem ein besseres Beschichtungsergebnis erreicht werden kann.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Behandlungsanlage für elektrophoretische Tauchbeschichtung zu schaffen, mit welcher ein besseres Beschichtungsergebnis erreicht werden kann.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Computer Programm Produkt zu schaffen, mit welchem das verbesserte Verfahren durchgeführt werden kann.
Die Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und durch Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
Es wird ein Verfahren vorgeschlagen zum Betreiben einer Behandlungsanlage für elektrophoretische Tauchbeschichtung, insbesondere Tauchlackierung eines metallischen Werkstücks, insbesondere einer Fahrzeugkarosserie, in einem mit einem Lack gefüllten Tauchbecken, wobei in dem Tauchbecken eine Relativbewegung zwischen Werkstück und einer Stromschiene durchgeführt wird, wobei an das Werkstück eine elektrische Spannung angelegt wird, und wobei bei Aufenthalt des Werkstücks im Wirkungsbereich wenigstens eines Stromschienenabschnitts der Stromschiene zumindest zeitweise dem Werkstück von dem wenigstens einen Stromschienenabschnitt ein elektrischer Strom zugeführt wird.
Die Stromschiene ist in einzelne Stromschienenabschnitte unterteilt. Auf jedem Stromschienenabschnitt befindet sich immer nur eine Karosse, wobei die Länge jedes Stromschienenabschnitts kleiner ist als der Taktabstand der aufeinanderfolgenden Karossen. Der Strom, der zu jeder Stromschiene fließt, wird über eine entsprechende Messvorrichtung einer Stromversorgungseinheit bestimmt. Das Werkstück wird so während der Behandlung jeweils nur im Bereich eines Stromschienenabschnitts angeordnet. Der Stromschienenabschnitt kann länger oder kürzer als das Werkstück sein, ist zweckmäßigerweise aber immer kürzer als der Taktabstand zwischen den Werkstücken.
Die elektrophoretische Tauchbeschichtung kann eine kathodische Tauchbeschichtung sein, bei der das zu beschichtende Werkstück als Kathode geschaltet ist, oder eine anodische Tauchbeschichtung, bei der das zu beschichtende Werkstück als Anode geschaltet ist. Bei der kathodischen Tauchbeschichtung sind die Elektroden mit einem Anolyten als Elektrolytflüssigkeit gefüllt. Bei der anodischen Tauchbeschichtung wird kein separates Anolytsystem wie bei der kathodischen Tauchbeschichtung benötigt.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann eine Regelung des dem Werkstück zugeführten elektrischen Stroms erfolgen.
Der elektrische Strom zur Stromregelung kann günstigerweise in jedem Stromschienenabschnitt bestimmt werden. Die Stromregelung ermöglicht vorteilhaft auch bei einer Stromversorgungseinheit mit modularen Gleichrichtermodulen eine einfache Vorgabe des gewünschten Beschichtungsstromes für jeden Stromschienenabschnitt. Dadurch kann ein besseres Beschichtungsergebnis auf der behandelten Fahrzeugkarosse erreicht werden.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann das Werkstück über wenigstens zwei in dem Tauchbecken im Wirkungsbereich des wenigstens einen Stromschienenabschnitts angeordnete elektrisch gleichsinnige Elektroden mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt werden, wobei wenigstens ein Gleichrichtermodul mit wenigstens einer der Elektroden verbunden ist, wobei der dem Werkstück zugeführte Strom eine Summe der durch die einzelnen Gleichrichtermodule zugeführten Teilströme bildet, und wobei aus einem vorgegebenen Stromsollwert des dem Werkstück zugeführten Gesamtstroms ein gemeinsam geregelter Spannungssollwert für die einzelnen Gleichrichtermodule im Bereich des Werkstücks abgeleitet und den einzelnen Gleichrichtermodulen vorgegeben wird. Bei der elektrophoretischen Tauchbeschichtung, insbesondere Tauchlackierung, können zweckmäßigerweise für die Stromversorgung der elektrisch gleichsinnigen Elektroden jeweils getrennte Gleichrichtermodule verwendet werden. Zur Versorgung mit Gleichstrom kann jedes dieser Gleichrichtermodule mit einer Elektrode oder einer Gruppe von Elektroden elektrisch verbunden sein, oder mehrere Gleichrichtermodule können mit einer gemeinsamen Elektrode verbunden sein. Durch den modularen Aufbau kann die Spannung im Tauchbecken sehr genau gesteuert oder geregelt werden.
Üblicherweise werden in einem Behandlungsabschnitt einer Karosse, der auch einem Stromschienenabschnitt entspricht, mehrere Elektroden eingesetzt, die beidseitig der Karosse angeordnet sein können, um ein günstiges Behandlungsergebnis zu erreichen. Typischerweise können für flache oder halbrunde Elektroden zehn bis sechzehn Elektroden vorgesehen sein. Bei runden Elektroden können bis zu vierzig Elektroden vorgesehen sein. Je nach Anlage können selbstverständlich mehr oder weniger Elektroden vorgesehen sein.
Alle Gleichrichtermodule weisen einen gemeinsamen Pol auf, bei einer kathodischen Beschichtung einen gemeinsamen negativen Pol und bei einer anodischen Beschichtung einen gemeinsamen positiven Pol, der über eine Stromschiene mit einzelnen Stromschienenabschnitten mit den Karossen verbunden wird.
Vorteilhaft kann so ein Gesamtstrom zur Behandlung der Karosse vorgegeben und geregelt werden, welcher sich aus der Summe der einzelnen Teilstromwerte der wenigstens einen Elektrode und deren versorgendem wenigstens einen Gleichrichtermodul zusammensetzt. Insbesondere bei mehreren Gleichrichtermodulen können diese unabhängig voneinander gesteuert und/oder geregelt werden. Damit kann vorteilhaft eine stromgeführte Betriebsweise der Behandlungseinheit eingestellt und umgesetzt werden.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann ein gleicher durchschnittlicher Spannungssollwert für die Gleichrichtermodule vorgegeben werden und die Spannung an den Gleichrichtermodulen so geregelt werden, dass der jeweils vorgegebene Gesamtstromsollwert erreicht wird. Die Karosse wird über die Stromschiene mit dem gemeinsamen Pol der Gleichrichtermodule verbunden. Der Stromfluss zur Stromschiene wird gemessen und entspricht der Stromaufnahme der Karosse. Es wird von der Spannungsregelung auf die Stromregelung umgeschaltet. Die durchschnittliche Spannung aller Elektroden im Bereich einer Karosse, ohne Vorlauf und Nachlauf der Behandlung, können beispielsweise in einem SPS-Programm einer Steuerungseinheit berechnet und dem aktuell belegten Stromschienenabschnitt zugeordnet werden.
Bei der Stromregelung erhalten alle Elektroden im Behandlungsbereich, inklusive Vorlauf und Nachlauf, denselben Spannungssollwert. Die Spannung wird so geregelt, dass der gewünschte Stromsollwert erreicht wird.
Die Spannung kann dabei zwischen zwei Sollwerten, nämlich einer minimalen Spannung der Stromregelung und einer maximalen Spannung der Stromregelung variieren.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann bei mehreren in Förderrichtung aufeinanderfolgenden Stromschienenabschnitten für jeden Stromschienenabschnitt eine PI D-Regelung verwendet werden, wobei als Startwert für die PI D-Regelung eine durchschnittliche Spannung des jeweils vorhergehenden Stromschienenabschnitts verwendet wird.
Für jeden Stromschienenabschnitt kann so eine separate PI D-Regelung verwendet und nach Bedarf angepasst werden. Als Startwert für die Regelung, dem sogenannten Y-Offsetwert, kann beispielsweise immer eine Durchschnittsspannung des vorherigen Stromschienenabschnitts eingestellt werden. Damit kann sichergestellt werden, dass die Spannung über die gesamte Förderstrecke konstant geregelt wird und Spannungssprünge vermieden werden können.
Beim Austauchen der Karosse aus dem Lack des Tauchbeckens wird die Stromregelung gestoppt, und die Elektroden behalten ihre aktuelle Spannung oder werden mit einer speziellen Austauchspannung beaufschlagt. Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann eine untere Grenzspannung und eine obere Grenzspannung für die Stromregelung vorgegeben werden. Die Spannung kann so bei der Stromregelung zwischen zwei Sollwerten, nämlich einer minimalen Spannung der Stromregelung und einer maximalen Spannung der Stromregelung variieren. Die Spannung wird vorgegeben, und der Teilstrom variiert zwischen 0 A und dem maximal möglichen Teilstrom pro Gleichrichtermodul. Beim Start der Beschichtung wird die Spannung über eine einstellbare Rampe von 0 V auf den gewünschten Sollwert erhöht.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann die Behandlung des Werkstücks mittels einer Ladungsmengenregelung durchgeführt werden, indem der Strom durch den Stromschienenabschnitt so geregelt wird, dass ein vorgegebener Ladungssollwert erreicht wird.
Da die abzuscheidenden Beschichtungspartikel, insbesondere Lackpartikel, mittels Stromtransport aufgetragen werden, stellt die Gesamtladungsmenge ein Maß für die Beschichtungsdicke des abgeschiedenen Beschichtungsmaterials, beispielsweise des abgeschiedenen Lacks, dar.
Vorteilhaft kann eine Ladungsmengenregelung dafür sorgen, dass bei jeder Karosse immer die gleiche Ladungsmenge, d.h. Menge an Beschichtungsmaterial aus dem Lack, abgeschieden wird. Eine Schwankung der Lacktemperatur beispielsweise kann über einen Ladungsmengenregler automatisch ausgeglichen werden, sodass alle beschichteten, insbesondere lackierten Fahrzeugkarossen ein günstiges Beschichtungsergebnis aufweisen. Auf diese Weise können der Lackverbrauch und die Beschichtungsqualität optimiert werden.
Ab einem einstellbaren Zeitpunkt der Beschichtung kann die Ladungsmengenregelung günstigerweise aktiviert werden. Hierfür können beispielsweise eine fehlende Ladungsmenge, um den gewünschten Ladungssollwert zu erreichen, sowie eine restliche Beschichtungszeit, bis die Karosse anfängt, aus dem Lack auszutauchen, bestimmt werden.
Vorteilhaft kann so die von den Gleichrichtermodulen während der Beschichtung abgegebene Ladungsmenge konstant gehalten werden. Damit kann sichergestellt werden, dass ein günstiges Beschichtungsergebnis für alle Karossen gewährleistet wird. Durch die Ladungsmengenregelung kann die Beschichtungsschichtdicke optimiert und konstant gehalten werden. Damit können bei der Beschichtung Materialkosten eingespart und Qualitätsprobleme aufgrund von mangelhafter Beschichtung vermieden werden.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann der Stromsollwert für die Ladungsmengenregelung als Quotient aus einer fehlenden Ladungsmenge und einer verbleibenden Behandlungszeit bestimmt werden.
Sobald die Ladungsmengenregelung aktiv ist, wird der Beschichtungsstrom geregelt. Der Stromsollwert wird kontinuierlich berechnet, um die gewünschte Ladungsmenge zu erreichen:
Stromsollwert = D Ladung / D Zeit, bzw. mit den gewünschten Einheiten:
Stromsollwert [A] = fehlende Ladungsmenge [Amin] x 60 / verbleibende Beschichtungszeit [s].
Wenn die Ladungsmengenregelung aktiv ist, dann wird der Gesamtstrom durch die Karosse auf den berechneten Sollwert geregelt. Die Spannung variiert automatisch zwischen dem einstellbaren Minimum und Maximum.
Am Ende der Beschichtung wird die erreichte Ladung überprüft und mit den vorgegebenen Grenzwerten verglichen. Werden die Grenzen überschritten oder unterschritten, können entsprechende Warn- oder Störmeldungen ausgegeben werden.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann der Ladungssollwert bei der Ladungsmengenregelung mittels einer adaptiven Regelung angepasst werden, wobei die Regelung abhängig von Behandlungsparametern erfolgt. Insbesondere kann die Regelung abhängig von wenigstens einem der folgenden Parameter: Lackparameter, insbesondere ein Bindemittelgehalt, Pigmentgehalt, Lösemittelgehalt, pH-Wert, elektrische Leitfähigkeit der Elektrolytflüssigkeit, insbesondere der Anolytflüssigkeit des Behandlungsprozesses erfolgen. Bei der kathodischen Tauchbeschichtung sind die Elektroden mit einem Anolyten gefüllt. Bei der anodischen Tauchbeschichtung entsteht Säure an dem Werkstück, und es wird kein separates Anolytsystem wie bei der kathodischen Tauchbeschichtung benötigt. In einem weiteren Schritt können zusätzliche Parameter berücksichtigt werden. Hierfür kann eine adaptive Regelung eingesetzt werden, welche über externe Prozessparameter automatisch den Ladungssollwert der Karosse anpasst.
Externe Parameter können unter anderem die Lackparameter, wie beispielsweise Bindemittelgehalt, Pigmentgehalt, Lösemittelgehalt, ph-Wert, elektrische Leitfähigkeit sowie elektrische Leitfähigkeit in der Elektrolytflüssigkeit, insbesondere der Anolytflüssigkeit, sein. Der Zusammenhang zwischen diesen externen Parametern und der Ladungsaufnahme kann beispielsweise in einer mathematischen Formel im SPS-Programm einer Steuereinheit der Stromversorgungseinheit hinterlegt werden.
Wenn beispielsweise der ph-Wert des Lacks über einem Sollwert liegt, kann der Ladungssollwert um einen bestimmten Ladungswert reduziert werden. Wenn andererseits der ph-Wert des Lacks unter dem Sollwert liegt, kann der Ladungssollwert um einen bestimmten Betrag erhöht werden.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann der Ladungssollwert bei der Ladungsmengenregelung in Abhängigkeit einer gemessenen, aus dem Lack auf dem Werkstück abgeschiedenen Dicke einer Beschichtung, insbesondere einer Beschichtung umfassend Lackpartikel, angepasst werden.
Alternativ kann mittels einer Schichtdickenmessung nach der elektrophoretischen Beschichtung automatisch die Schichtdicke jeder Karosse bestimmt werden. Sollte die Schichtdicke zu hoch sein, wird automatisch der Ladungssollwert reduziert. Ist die Schichtdicke zu niedrig, wird automatisch der Ladungssollwert erhöht.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann bei einem Start der Behandlung des Werkstücks die Behandlung mittels einer Spannungsregelung durchgeführt werden, indem die Sollspannung der Gleichrichtermodule über eine einstellbare Spannungsrampe auf einen Spannungssollwert erhöht wird.
Auf diese Weise kann der Anfangsstrom, der am Anfang der Behandlung sehr steil ansteigt, günstig geregelt werden. Mit zunehmender Beschichtungsdicke, wenn die aufgetragene Beschichtung, insbesondere der Lack, zunehmend isolierend wirkt, nimmt der Strom ab. Dieser Wert kann über den Spannungssollwert günstig eingestellt werden. Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann die Behandlung des Werkstücks über ein vorgegebenes Zeitintervall mittels einer Spannungsregelung durchgeführt werden, und danach mittels einer Stromregelung gekoppelt mit einer Ladungsmengenregelung bis zum Erreichen eines vorgegebenen Ladungssollwerts durchgeführt werden.
Mittels einer solchen Regelungsstrategie kann vorteilhaft über die Spannungsregelung eine relativ schnelle Beschichtung mit einer ersten Beschichtungsdicke erreicht werden, welche dann über die darauf folgende Ladungsmengenregelung bis zur gewünschten Beschichtungsdicke weiter betrieben werden kann.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens können zur gezielten Behandlung einzelner Bereiche des Werkstücks die Spannungssollwerte der Gleichrichtermodule, welche die Elektroden versorgen, die diesen Bereichen entlang der Förderrichtung zugeordnet sind, angepasst werden.
Durch den modularen Aufbau der Stromversorgungseinheit mit einzelnen Gleichrichtermodulen können einzelne Karossenbereiche gezielt beeinflusst werden. Hierfür wird die Spannung in bestimmten Karossenbereichen erhöht oder reduziert, um die Schichtdicke zu beeinflussen, beispielsweise mit einer Spannungsanpassung von maximal +/- 20%.
Ein Karossenbereich kann dabei zweckmäßigerweise immer größer sein als der Abstand zwischen zwei Elektroden. Günstig für diese Betriebsweise sind kleine Elektroden, wie beispielsweise Rundelektroden und möglichst viele Gleichrichtermodule, damit das Tauchbecken in viele kleine Spannungsbereiche unterteilt werden kann.
Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird eine Behandlungsanlage zur elektrophoretischen Tauchbeschichtung, insbesondere Tauchlackierung, eines metallischen Werkstücks, insbesondere einer Fahrzeugkarosserie, in einem mit einem Lack gefüllten Tauchbecken, zur Durchführung eines Verfahrens wie vorstehend beschrieben vorgeschlagen. Die Behandlungsanlage umfasst wenigstens: wenigstens zwei elektrisch gleichsinnige Elektroden, die insbesondere beidseitig des Werkstücks angeordnet sind, eine Stromschiene, welche entlang einer Förderrichtung des Werkstücks im Tauchbecken angeordnet und in einzelne Stromschienenabschnitte unterteilt ist, , wobei die Stromschiene mit dem Werkstück elektrisch verbunden ist, und wenigstens eine Stromversorgungseinheit mit wenigstens einem Gleichrichtermodul, wobei ein Pol des wenigstens einen Gleichrichtermoduls mit wenigstens einer der wenigstens zwei gleichsinnigen Elektroden elektrisch verbunden ist, und wobei der andere Pol des wenigstens einen Gleichrichtermoduls mit der Stromschiene elektrisch verbunden ist und die wenigstens zwei elektrisch gleichsinnigen Elektroden das Werkstück mit einer elektrischen Spannung beaufschlagen.
Die Stromschiene ist in einzelne Stromschienenabschnitte unterteilt. Auf jedem Stromschienenabschnitt befindet sich bei der Behandlung jeweils nur ein Werkstück, etwa eine Karosse, wobei die Länge jedes Stromschienenabschnitts kleiner ist als der Taktabstand der aufeinanderfolgenden Karossen. Der Strom, der zu jeder Stromschiene fließt, wird über eine entsprechende Messvorrichtung einer Stromversorgungseinheit bestimmt. Das Werkstück wird so während der Behandlung jeweils nur im Bereich eines Stromschienenabschnitts, welcher kürzer als der Taktabstand ist, angeordnet.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung der Behandlungsanlage kann die Behandlungsanlage zur Stromregelung des dem Werkstück zugeführten elektrischen Stroms ausgebildet sein.
Der elektrische Strom wird zur Stromregelung in jedem Stromschienenabschnitt bestimmt. Die Stromregelung ermöglicht vorteilhaft auch bei einer Stromversorgungseinheit mit modularen Gleichrichtermodulen eine einfache Vorgabe des gewünschten Beschichtungsstromes für jeden Stromschienenabschnitt. Dadurch kann ein besseres Beschichtungsergebnis auf der behandelten Fahrzeugkarosse erreicht werden. Gemäß einer günstigen Ausgestaltung der Behandlungsanlage kann die wenigstens eine Stromversorgungseinheit ausgebildet sein, die Gleichrichtermodule jeweils getrennt mittels einer Spannungsregelung zu betreiben.
Die Karosse wird über die Stromschiene mit dem gemeinsamen Pol der Gleichrichtermodule verbunden. Der Stromfluss zur Stromschiene wird gemessen und entspricht der Stromaufnahme der Karosse. Es wird von der Spannungsregelung auf die Stromregelung umgeschaltet. Die durchschnittliche Spannung aller Elektroden im Bereich einer Karosse, ohne Vorlauf und Nachlauf der Behandlung, können beispielsweise in einem SPS-Programm einer Steuerungseinheit berechnet und der aktuell belegten Stromschiene zugeordnet werden.
Bei der Stromregelung erhalten alle Elektroden im Behandlungsbereich, inklusive Vorlauf und Nachlauf, denselben Spannungssollwert. Die Spannung wird so geregelt, dass der gewünschte Stromsollwert erreicht wird.
Die Spannung kann dabei zwischen zwei Sollwerten, nämlich einer minimalen Spannung der Stromregelung und einer maximalen Spannung der Stromregelung variieren.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung der Behandlungsanlage kann die wenigstens eine Stromversorgungseinheit ausgebildet sein, die Gleichrichtermodule mittels einer Stromregelung gekoppelt mit einer Ladungsmengenregelung über den Strom eines Stromschienenabschnitts zu betreiben.
Da die Beschichtungspartikel aus dem Lack mittels Stromtransport aufgetragen werden, stellt die Gesamtladungsmenge ein Maß für die Beschichtungsdicke der aufgetragenen Beschichtung, insbesondere der Beschichtung umfassend Lackpartikel, dar. Vorteilhaft kann eine Ladungsmengenregelung dafür sorgen, dass bei jeder Karosse immer die gleiche Ladungsmenge abgeschieden wird. Eine Schwankung der Lacktemperatur beispielsweise kann über einen Ladungsmengenregler automatisch ausgeglichen werden, sodass alle beschichteten Fahrzeugkarossen ein günstiges Beschichtungsergebnis aufweisen. Auf diese Weise können der Lackverbrauch und die Beschichtungsqualität optimiert werden.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung der Behandlungsanlage kann die wenigstens eine Stromversorgungseinheit ausgebildet sein, die Gleichrichtermodule in einem ersten Zeitintervall mittels einer Spannungsregelung zu betreiben und in einem zweiten Zeitintervall mittels einer Stromregelung gekoppelt mit einer Ladungsmengenregelung bis zum Erreichen eines vorgegebenen Ladungssollwerts zu betreiben.
Ab einem einstellbaren Zeitpunkt der Beschichtung kann die Ladungsmengenregelung günstigerweise aktiviert werden. Hierfür können beispielsweise eine fehlende Ladungsmenge, um den gewünschten Ladungssollwert zu erreichen, sowie eine restliche Beschichtungszeit, bis die Karosse anfängt, aus dem Lack des Tauchbeckens auszutauchen, bestimmt werden.
Vorteilhaft kann so die von den Gleichrichtermodulen während der Beschichtung abgegebene Ladungsmenge konstant gehalten werden. Damit kann sichergestellt werden, dass ein günstiges Beschichtungsergebnis für alle Karossen gewährleistet wird.
Durch die Ladungsmengenregelung kann die abgeschiedene Schichtdicke optimiert und konstant gehalten werden. Damit können bei der Beschichtung Materialkosten eingespart und Qualitätsprobleme aufgrund von mangelhafter Beschichtung vermieden werden.
Mittels einer solchen Regelungsstrategie kann vorteilhaft über die Spannungsregelung eine relativ schnelle Beschichtung mit einer ersten Beschichtungsdicke erreicht werden, welche dann über die darauf folgende Ladungsmengenregelung bis zur gewünschten Beschichtungsdicke weiter betrieben werden kann. Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben einer Behandlungsanlage zur elektrophoretischen Tauchbeschichtung, insbesondere Tauchlackierung, eines metallischen Werkstücks, insbesondere einer Fahrzeugkarosserie in einem mit einem Lack gefüllten Tauchbecken, bei dem das Werkstück in einer Förderrichtung entlang einer Stromschiene und von Gleichrichtermodulen versorgten Elektroden bewegt wird. Das Computerprogrammprodukt umfasst wenigstens ein computerlesbares Speichermedium mit darauf gespeicherten Programmcodeanweisungen, wobei die von einer Datenverarbeitungsanlage ausführbaren Programmcodeanweisungen bewirken, dass bei Aufenthalt des Werkstücks im Wirkungsbereich wenigstens eines Stromschienenabschnitts der Stromschiene zumindest zeitweise dem Werkstück von dem wenigstens einen Stromschienenabschnitt ein elektrischer Strom zugeführt wird.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Computerprogrammprodukts können die von der Datenverarbeitungsanlage ausführbaren Programmcodeanweisungen bewirken, dass die Behandlung des Werkstücks zumindest zeitweise mittels einer Stromregelung durchgeführt wird, indem ein Stromsollwert für einen Stromschienenabschnitt der Stromschiene vorgegeben wird, wobei ein gleicher geregelter Spannungssollwert für die Gleichrichtermodule vorgegeben wird und die Spannung so geregelt wird, dass der vorgegebene Stromsollwert erreicht wird; und/oder dass die Behandlung des Werkstücks mittels einer Ladungsmengenregelung durchgeführt wird, indem der Strom durch den Stromschienenabschnitt geregelt wird, um einen vorgegebenen Ladungssollwert zu erreichen; und/oder dass die Behandlung des Werkstücks über ein erstes Zeitintervall mittels einer Spannungsregelung durchgeführt wird, und in einem zweiten Zeitintervall mittels einer Stromregelung gekoppelt mit einer Ladungsmengenregelung bis zum Erreichen eines vorgegebenen Ladungssollwerts durchgeführt wird; und/oder dass zur gezielten Behandlung einzelner Bereiche des Werkstücks Spannungssollwerte der Gleichrichtermodule, welche die Elektroden in diesen Bereichen versorgen, angepasst werden.
Vorteilhaft kann so ein Gesamtstrom zur Behandlung der Karosse vorgegeben und geregelt werden, welcher sich aus der Summe der einzelnen Teilstromwerte der einzelnen Elektroden und deren versorgenden Gleichrichtermodule zusammensetzt, welche unabhängig voneinander gesteuert werden. Damit kann vorteilhaft eine stromgeführte Betriebsweise der Behandlungseinheit eingestellt und umgesetzt werden.
Vorteilhaft kann so die von den Gleichrichtermodulen während der Beschichtung abgegebene Ladungsmenge konstant gehalten. Damit kann sichergestellt werden, dass ein günstiges Beschichtungsergebnis für alle Karossen gewährleistet wird.
Durch die Ladungsmengenregelung kann die abgeschiedene Schichtdicke optimiert und konstant gehalten werden. Damit können bei der Beschichtung Materialkosten eingespart und Qualitätsprobleme aufgrund von mangelhafter Beschichtung vermieden werden.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen beispielhaft:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Behandlungsanlage;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Behandlungsanlage mit beispielhaften Werten einer Stromregelung nach einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Behandlungsanlage mit beispielhaften Werten einer Sollwertanpassung bei einer
Spannungsregelung zur Gewichtung einzelner Werkstückbereiche nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Behandlungsanlage mit beispielhaften Werten einer Sollwertanpassung bei einer
Stromregelung zur Gewichtung einzelner Werkstückbereiche nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und Fig. 5 einen typischen Spannungs-/Stromverlauf während der Behandlung bei einer ladungsgeregelten Betriebsweise des Verfahrens nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
Bevor die Erfindung im Detail beschrieben wird, ist darauf hinzuweisen, dass sie nicht auf die jeweiligen Bauteile der Vorrichtung sowie die jeweiligen Verfahrensschritte beschränkt ist, da diese Bauteile und Verfahren variieren können. Die hier verwendeten Begriffe sind lediglich dafür bestimmt, besondere Ausführungsformen zu beschreiben und werden nicht einschränkend verwendet. Wenn zudem in der Beschreibung oder in den Ansprüchen die Einzahl oder unbestimmte Artikel verwendet werden, bezieht sich dies auch auf die Mehrzahl dieser Elemente, solange nicht der Gesamtzusammenhang eindeutig etwas Anderes deutlich macht.
Im Folgenden verwendete Richtungsterminologie mit Begriffen wie „links“, „rechts“, „oben“, „unten“, „davor“ „dahinter“, „danach“ und dergleichen dient lediglich dem besseren Verständnis der Figuren und soll in keinem Fall eine Beschränkung der Allgemeinheit darstellen. Die dargestellten Komponenten und Elemente, deren Auslegung und Verwendung können im Sinne der Überlegungen eines Fachmanns variieren und an die jeweiligen Anwendungen angepasst werden.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Behandlungsanlage 100.
Die Behandlungsanlage 100 zur elektrophoretischen, beispielsweise kathodischen Tauchlackierung eines metallischen Werkstücks 40, insbesondere einer Fahrzeugkarosserie, in einem mit einem Lack gefüllten Tauchbecken 30, umfasst eine Vielzahl von Elektroden 32, die insbesondere beidseitig des Werkstücks 40 angeordnet sind. In dem Tauchbecken 30 wird eine Relativbewegung zwischen Werkstück 40 und einer Stromschiene 21 durchgeführt, d.h. bei feststehender Stromschiene 21 wird das Werkstück in dem Tauchbecken 30 in Förderrichtung 42 zwischen den ebenfalls feststehenden Elektroden 32 bewegt. Bei der kathodischen Tauchbeschichtung ist das zu beschichtende Werkstück 40 als Kathode geschaltet und die Elektroden mit einem Anolyten gefüllt.
Weiter umfasst die Behandlungsanlage 100 eine Stromschiene 21, welche entlang einer Förderrichtung 42 des Werkstücks 40 im Tauchbecken 30 angeordnet und in einzelne Stromschienenabschnitte 22, 24, 26 unterteilt ist. Die
Stromschienenabschnitte 22, 24, 26 weisen eine Länge 46 auf, die an eine Länge 44 des Werkstücks 40 in Förderrichtung 42 angepasst sein kann. Die Stromschienenabschnitte 22, 24, 26 können gleich lang, jedoch auch länger oder kürzer als das Werkstück 40 sein, zweckmäßigerweise jedoch immer kürzer als der Taktabstand sein.
Die Stromschiene 21 ist mit dem Werkstück 40 elektrisch verbunden, beispielsweise über Stromkabel. Dies ist in Figur 1 jedoch nicht dargestellt.
Auf jedem Stromschienenabschnitt 22, 24, 26 befindet sich immer nur eine Karosse, wobei die Länge jedes Stromschienenabschnitts 22, 24, 26 kleiner ist als der Taktabstand der aufeinanderfolgenden Karossen. Der Strom, der zu jedem Stromschienenabschnitt 22, 24, 26 fließt, wird über eine entsprechende Messvorrichtung 18 der Stromversorgungseinheit 10 bestimmt. Das Werkstück 40 wird so während der Behandlung jeweils nur im Bereich eines Stromschienenabschnitts 22, 24, 26, welcher beispielsweise einer Länge des Werkstücks 40 entspricht, angeordnet. Der elektrische Strom wird zur Stromregelung in jedem Stromschienenabschnitt 22, 24, 26 bestimmt.
Die Stromregelung ermöglicht vorteilhaft auch bei einer Stromversorgungseinheit 10 mit modularen Gleichrichtermodulen 12 eine einfache Vorgabe des gewünschten Beschichtungsstromes für jeden Stromschienenabschnitt 22, 24, 26. Dadurch kann ein besseres Beschichtungsergebnis auf der behandelten Fahrzeugkarosse erreicht werden.
Bei der elektrophoretischen Tauchlackierung können zweckmäßigerweise für die Stromversorgung der Elektroden 32 jeweils getrennte Gleichrichtermodule 12 verwendet werden. Jedes dieser Gleichrichtermodule 12 vorsorgt eine Elektrode 32 oder eine Gruppe von Elektroden 32 mit Gleichstrom. Durch den modularen Aufbau kann die Spannung im Tauchbecken 30 sehr genau gesteuert werden. Alternativ können auch für eine Elektrode 32 mehrere Gleichrichtermodule 12 vorgesehen sein. Üblicherweise werden in einem Behandlungsabschnitt einer Karosse, der auch einem Stromschienenabschnitt 22, 24, 26 entspricht, jeweils zehn bis sechzehn flache oder halbrunde Elektroden 32 eingesetzt, die beidseitig der Karosse angeordnet sein können, um ein günstiges Behandlungsergebnis zu erreichen. Bei runden Elektroden 32 können auch mehr, etwa bis zu vierzig, vorgesehen sein. Es können jeweils auch mehr oder weniger Elektroden vorgesehen sein
Alle Gleichrichtermodule 12 weisen einen gemeinsamen Pol 16 auf, der über eine Stromschiene 21 mit einzelnen Stromschienenabschnitten 22, 24, 26 mit den Karossen verbunden wird. Bei einer kathodischen Tauchbeschichtung ist der gemeinsame Pol 16 der negative Pol, bei einer anodischen Tauchbeschichtung wäre der gemeinsame Pol 16 der positive Pol.
Vorteilhaft kann so ein Gesamtstrom zur Behandlung der Karosse vorgegeben und geregelt werden, welcher sich aus der Summe der einzelnen Teilstromwerte 75 der einzelnen Elektroden 32 und deren versorgenden Gleichrichtermodule 12 zusammensetzt, welche unabhängig voneinander gesteuert werden. Damit kann vorteilhaft eine stromgeführte Betriebsweise der Behandlungseinheit 100 eingestellt und umgesetzt werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel in Figur 1 weisen zwei Stromversorgungseinheiten 10 eine Vielzahl von Gleichrichtermodulen 12 auf. Dabei ist jeweils ein positiver Pol 14 eines Gleichrichtermoduls 12 mit wenigstens einer Elektrode 32 elektrisch verbunden. Die negativen Pole 16 aller Gleichrichtermodule 12 sind mit der Stromschiene 21 elektrisch verbunden. Über die Elektroden 32, welche zu beiden Seiten des Werkstücks 40 im Lack des Tauchbeckens 30 angeordnet sind, kann so das Werkstück 40 mit einer elektrische Spannung beaufschlagt werden.
Das Werkstück 40 ist während der Behandlung jeweils nur im Bereich eines Stromschienenabschnitts 22, 24, 26 angeordnet.
Die Behandlungsanlage 100 ist zur Stromregelung des dem Werkstück 40 zugeführten elektrischen Stroms ausgebildet. Der elektrische Strom kann über Strommesseinheiten 18 in jedem Stromschienenabschnitt 22, 24, 26 getrennt bestimmt werden. Der negative Pol 16 der Gleichrichtermodule 12 ist über die Strommesseinheiten 18 und optional einem Koppelthyristor 28 mit den Stromschienenabschnitten 22, 24, 26 elektrisch verbunden. Über die Stromversorgungseinheiten 10 können die Gleichrichtermodule 12 jeweils getrennt mittels einer Spannungsregelung betrieben werden.
Die Gleichrichtermodule 12 können mittels einer Stromregelung gekoppelt mit einer Ladungsmengenregelung über den Strom eines Stromschienenabschnitts 22, 24, 26 betrieben werden.
Die Stromversorgungseinheiten 10 sind dazu ausgebildet, die Gleichrichtermodule 12 in einem ersten Zeitintervall mittels einer Spannungsregelung zu betreiben, und in einem zweiten Zeitintervall mittels einer Stromregelung gekoppelt mit einer Ladungsmengenregelung bis zum Erreichen eines vorgegebenen Ladungssollwerts 80 zu betreiben.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bei Aufenthalt des Werkstücks 40 im Wirkungsbereich wenigstens eines Stromschienenabschnitts 22, 24, 26 der Stromschiene 21 zumindest zeitweise eine Regelung des dem Werkstück 40 von dem wenigstens einen Stromschienenabschnitts 22, 24, 26 zugeführten elektrischen Stroms durchgeführt.
Der dem Werkstück 40 zugeführte Strom bildet die Summe der durch die einzelnen Gleichrichtermodule 12 zugeführten Teilströme, wobei aus einem vorgegebenen Stromsollwert des dem Werkstück 40 zugeführten Gesamtstroms ein Spannungssollwert 71 für die Gleichrichtermodule 12 im Bereich des zu beschichtenden Werkstücks 40 abgeleitet und den einzelnen Gleichrichtermodulen 12 vorgegeben wird.
Ein gleicher durchschnittlicher Spannungssollwert 71 (in Figur 2 dargestellt) kann für die Gleichrichtermodule 12 vorgegeben werden und die Spannung an den Gleichrichtermodulen 12 so geregelt werden, dass der jeweils vorgegebene Gesamtstrom des Werkstücks 40 erreicht wird.
Bei mehreren in Förderrichtung 42 aufeinanderfolgenden Stromschienenabschnitten 22, 24, 26 kann beispielsweise für jeden
Stromschienenabschnitt 22, 24, 26 eine PID-Regelung verwendet werden, wobei als Startwert für die PID-Regelung eine durchschnittliche Spannung des jeweils vorhergehenden Stromschienenabschnitts 22, 24, 26 verwendet werden kann. Für die Stromregelung kann günstigerweise eine untere Grenzspannung und eine obere Grenzspannung vorgegeben werden.
Für jeden Stromschienenabschnitt 22, 24, 26 kann so eine separate PID-Regelung verwendet werden. Als Startwert für die Regelung, dem sogenannten Y- Offsetwert, kann beispielsweise immer eine Durchschnittsspannung des vorherigen Stromschienenabschnitts 22, 24, 26 eingestellt werden. Damit kann sichergestellt werden, dass die Spannung über die gesamte Förderstrecke konstant geregelt wird und es zu keinen Spannungssprüngen kommt.
Beim Austauchen der Karosse aus dem Lack wird die Stromregelung gestoppt und die Elektroden 32 behalten ihre aktuelle Spannung oder werden mit einer speziellen Austauchspannung beaufschlagt.
Die Karosse wird über die Stromschiene 21 mit dem gemeinsamen negativen Pol 16 der Gleichrichtermodule 12 verbunden. Der Stromfluss zur Stromschiene 21 wird gemessen und entspricht der Stromaufnahme der Karosse. Es wird von der Spannungsregelung auf die Stromregelung umgeschaltet. Die durchschnittliche Spannung aller Elektroden 32 im Bereich einer Karosse, ohne Vorlauf und Nachlauf der Behandlung, können beispielsweise in einem SPS-Programm einer Steuerungseinheit berechnet und dem aktuell belegten Stromschienenabschnitt 22, 24, 26 zugeordnet werden.
Bei der Stromregelung erhalten alle Elektroden 32 im Behandlungsbereich, inklusive Vorlauf und Nachlauf, denselben Spannungssollwert 71. Die Spannung wird so geregelt, dass der gewünschte Stromsollwert erreicht wird.
Die Spannung 70 kann dabei zwischen zwei Sollwerten, nämlich einer minimalen Spannung der Stromregelung und einer maximalen Spannung der Stromregelung variieren.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung der Behandlungsanlage 100 mit beispielhaften Werten einer Stromregelung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Behandlungsanlage 100 ist in einem schematischen Längsschnitt dargestellt, wobei die einzelnen Elektroden 32 als senkrecht stehende karierte Rechtecke dargestellt sind. Eine Transporteinheit 34 ist auf einem Träger 36 angeordnet und trägt eine Fahrzeugkarosse als Werkstück 40, welche kopfüber in das Tauchbecken 30 eingetaucht ist. Das Werkstück 40 bewegt sich in Förderrichtung 42, angedeutet durch den Pfeil.
Ein Vorlaufbereich 52 und ein Nachlaufbereich 50 sowie ein Karossenbereich 54 der Behandlungsanlage ist markiert.
Bei der Stromregelung, welche mit Spannungs- und Stromwerten für jeweils ein Elektrodenpaar von beidseitig des Werkstücks 40 angeordneten Elektroden 32 erhalten alle Elektroden 32 denselben Spannungswert 70 als Sollspannung. Die Spannung 70 wird dabei so geregelt, dass sich der gewünschte Gesamtstrom 74 auf der Stromschiene 21 ergibt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Stromsollwert von 700 A vorgegeben, welcher in der Summe der einzelnen Stromwerte 75 der Elektroden 32 sich ergibt.
In Figur 3 ist eine schematische Darstellung der Behandlungsanlage 100 mit beispielhaften Werten einer Sollwertanpassung bei einer Spannungsregelung zur Gewichtung einzelner Werkstückbereiche 56, 58, 60 nach einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Zur gezielten Behandlung einzelner Bereiche 56, 58, 60 des Werkstücks 40 können die Spannungssollwerte 71 der Gleichrichtermodule 12, welche die Elektroden 32 versorgen, die diesen Bereichen 56, 58, 60 entlang der Förderrichtung 42 zugeordnet sind, angepasst werden.
Durch den modularen Aufbau der Stromversorgungseinheit 10 mit einzelnen Gleichrichtermodulen 12 können einzelne Karossenbereiche 56, 58, 60 gezielt beeinflusst werden. Hierfür wird die Spannung in bestimmten Karossenbereichen 56, 58, 60 erhöht oder erniedrigt, um die Schichtdicke zu beeinflussen, beispielsweise mit einer Spannungsanpassung von maximal +/- 20%.
Ein Karossenbereich 56, 58, 60 kann dabei zweckmäßigerweise immer größer sein als der Abstand zwischen zwei Elektroden. Günstig für diese Betriebsweise sind kleine Elektroden 32, wie beispielsweise Rundelektroden und möglichst viele Gleichrichtermodule 12, damit das Tauchbecken 30 in viele kleine Spannungsbereiche unterteilt werden kann.
Dazu können die Spannungssollwerte 71 von den Bereichen 56, 58, 60 zugeordneten Elektroden 32 mit Korrekturwerten 73 zur Spannungsanpassung korrigiert werden, mit welchen dann angepasste Spannungssollwerte 72 bestimmt werden. Mit diesen angepassten Spannungssollwerten 72 kann die Behandlung des Werkstücks 40 fortgesetzt werden und einzelne Bereiche 56, 58, 60 gezielt mit höheren oder niedrigeren Abscheideraten der aufzutragenden Beschichtung behandelt werden.
In Figur 3 sind für die einzelnen Bereiche 56, 58, 60 Faktoren zwischen -10% und +10% ausgewiesen, mit denen die entsprechenden Spannungssollwerte 71 gewichtet werden und daraus angepasste Spannungssollwerte 72 bestimmt werden.
Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung der Behandlungsanlage 100 mit beispielhaften Werten einer Sollwertanpassung bei einer Stromregelung zur Gewichtung einzelner Werkstückbereiche 56, 58, 60 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Zugrunde liegen dieselben Korrekturwerte 73 wie bei dem Beispiel in Figur 3. In diesem Fall werden jedoch statt der Spannungssollwerte 71 einer Spannungsregelung die Spannungssollwerte 71 bei einer Stromregelung angepasst. Dabei werden durch die Stromregelung Spannungswerte für die einzelnen Elektroden 32 vorgegeben und so angepasst, dass sich der gewünschte Gesamtstrom ergibt.
Die in Figur 4 dargestellten Spannungssollwerte 71 mit einem Wert xxx V kommen von der Stromregelung. Diese Werte 71 werden mit den Korrekturwerten 73 entsprechend angepasst. Die damit erreichten Teilströme 75 sind beispielhaft aufgelistet und ergeben den vorgegebenen Stromsollwert von 480 A.
Figur 5 zeigt einen typischen Spannungs-/Stromverlauf während der Behandlung in einer Behandlungsanlage 100 wie in Figur 1 dargestellt bei einer ladungsgeregelten Betriebsweise des Verfahrens nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Vorteilhaft kann eine Ladungsmengenregelung dafür sorgen, dass bei jeder Karosse immer die gleiche Ladungsmenge 76 abgeschieden wird. Eine Schwankung der Lacktemperatur beispielsweise kann über einen Ladungsmengenregler automatisch ausgeglichen werden, sodass alle lackierten Fahrzeugkarossen ein günstiges Beschichtungsergebnis aufweisen. Auf diese Weise können der Lackverbrauch und die Beschichtungsqualität optimiert werden.
Ab einem einstellbaren Zeitpunkt 82 der Beschichtung kann die Ladungsmengenregelung günstigerweise aktiviert werden. Hierfür können beispielsweise eine fehlende Ladungsmenge ÄQ, um den gewünschten Ladungssollwert 80 zu erreichen, sowie eine restliche Beschichtungszeit Ät, bis die Karosse anfängt, aus dem Lack auszutauchen, bestimmt werden.
Vorteilhaft kann so die von den Gleichrichtermodulen 12 während der Beschichtung abgegebene Ladungsmenge 76 konstant gehalten werden. Damit kann sichergestellt werden, dass ein günstiges Beschichtungsergebnis für alle Karossen gewährleistet wird.
Durch die Ladungsmengenregelung kann die Lackschichtdicke optimiert und konstant gehalten werden. Damit können bei der Beschichtung Materialkosten eingespart und Qualitätsprobleme aufgrund von mangelhafter Beschichtung vermieden werden.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann der Stromsollwert für die Ladungsmengenregelung als Quotient aus einer fehlenden Ladungsmenge ÄQ und einer verbleibenden Behandlungszeit Ät bestimmt werden.
Aufgetragen sind in Figur 5 die Spannung 70, der sich daraus ergebende Strom 74 sowie die Ladung 76 als Funktion der Zeit 84 während der Behandlung in der Behandlungsanlage 100.
Zunächst werden die Gleichrichtermodule 12 und die damit betriebenen Elektroden 32 spannungsgeregelt betrieben, bis zu einem Zeitpunkt 82, an dem die Ladungsregelung eintritt.
Bei einem Start der Behandlung des Werkstücks 40 wird die Behandlung mittels einer Spannungsregelung durchgeführt, indem die Sollspannung der Gleichrichtermodule 12 über eine einstellbare Spannungsrampe auf einen Spannungssollwert 71 erhöht wird.
Die Behandlung des Werkstücks 40 wird über ein vorgegebenes Zeitintervall mittels einer Spannungsregelung durchgeführt, und danach mittels einer Stromregelung gekoppelt mit einer Ladungsmengenregelung bis zum Erreichen eines vorgegebenen Ladungssollwert 80 durchgeführt.
In der spannungsgeregelten Phase steigt der Strom 74 zuerst steil an, während die Spannung 70 moderat ansteigt. Danach fällt der Strom 74 wieder ab auf einen mittleren Wert, da die isolierende Wirkung des abgeschiedenen Lacks auf dem Werkstück 40 eintritt.
Ab dem Zeitpunkt 82, an dem auf die Ladungsregelung umgeschaltet wird, werden die Gleichrichtermodule 12 stromgeregelt betrieben entsprechend der bestimmten, noch fehlenden Ladungsmenge ÄQ zu dem Ladungssollwert 80, welcher in der noch zur Verfügung stehenden Zeit Ät erreicht werden soll. Die Ladung 76 steigt deshalb auf diesem Abschnitt linear an bis zu dem Ladungssollwert 80.
Die Behandlung des Werkstücks 40 wird mittels einer Ladungsmengenregelung durchgeführt, indem der Strom durch den Stromschienenabschnitt 22, 24, 26 so geregelt wird, dass ein vorgegebener Ladungssollwert 80 erreicht wird.
Der Stromsollwert für die Ladungsmengenregelung wird als Quotient aus einer fehlenden Ladungsmenge und einer verbleibenden Behandlungszeit bestimmt.
Der Ladungssollwert 80 bei der Ladungsmengenregelung kann vorteilhaft mittels einer adaptiven Regelung angepasst werden. Die Regelung kann beispielsweise abhängig von Behandlungsparametern erfolgen. Insbesondere kann die Regelung abhängig von wenigstens einem der folgenden Parameter: Lackparameter, insbesondere ein Lösemittelgehalt, pH-Wert, elektrische Leitfähigkeit sowie die elektrische Leitfähigkeit der Elektrolytflüssigkeit, insbesondere der Anolytflüssigkeit des Behandlungsprozesses erfolgen.
Der Ladungssollwert 80 bei der Ladungsmengenregelung kann beispielsweise auch in Abhängigkeit einer gemessenen, aus dem Lack auf dem Werkstück 40 abgeschiedenen Dicke einer Beschichtung, insbesondere einer Beschichtung umfassend Lackpartikel, angepasst werden.
Vorteilhaft sind die Stromversorgungseinheiten 10 der Behandlungsanlage 100 mit einem Computer verbunden, welcher ein Computerprogrammprodukt ausführt zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben der Behandlungsanlage 100 für elektrophoretische, beispielsweise kathodische Tauchlackierung eines metallischen Werkstücks 40, insbesondere einer Fahrzeugkarosserie in einem mit einem Lack gefüllten Tauchbecken 30, bei dem das Werkstück 40 in einer Förderrichtung 42 entlang einer Stromschiene 21 und von Gleichrichtermodulen 12 versorgten Elektroden 32 bewegt wird, umfassend wenigstens ein computerlesbares Speichermedium mit darauf gespeicherten Programmcodeanweisungen, wobei die von einer Datenverarbeitungsanlage ausführbaren Programmcodeanweisungen bewirken, dass bei Aufenthalt des Werkstücks 40 im Wirkungsbereich wenigstens eines Stromschienenabschnitts 22, 24, 26 der Stromschiene 21 zumindest zeitweise dem Werkstück 40 von dem wenigstens einen Stromschienenabschnitt 22, 24, 26 ein elektrischer Strom zugeführt wird.
Weiter können die Programmcodeanweisungen vorteilhaft bewirken, dass die Behandlung des Werkstücks 40 zumindest zeitweise mittels einer Stromregelung durchgeführt wird, indem ein Stromsollwert für einen Stromschienenabschnitt 22, 24, 26 der Stromschiene 21 vorgegeben wird, wobei ein gleicher durchschnittlicher Spannungssollwert 71 für die Gleichrichtermodule 12 vorgegeben wird und die Spannung so geregelt wird, dass der vorgegebene Stromsollwert erreicht wird; und/oder dass die Behandlung des Werkstücks 40 mittels einer Ladungsmengenregelung durchgeführt wird, indem der Strom durch den Stromschienenabschnitt 22, 24, 26 geregelt wird, um einen vorgegebenen Ladungssollwert 80 zu erreichen; und/oder dass die Behandlung des Werkstücks 40 überein erstes Zeitintervall mittels einer Spannungsregelung durchgeführt wird, und in einem zweiten Zeitintervall mittels einer Stromregelung gekoppelt mit einer Ladungsmengenregelung bis zum Erreichen eines vorgegebenen Ladungssollwerts 80 durchgeführt wird; und/oder dass zur gezielten Behandlung einzelner Bereiche 56, 58, 60 des Werkstücks 40 Spannungssollwerte 71 der Gleichrichtermodule 12, welche die Elektroden 32 in diesen Bereichen 56, 58, 60 versorgen, angepasst werden. Bezugszeichen
10 Stromversorgungseinheit
12 Gleichrichtermodul
14 positiver Pol
16 negativer Pol
18 Strommesseinheit
20 Anschlussleitung
21 Stromschiene
22 Stromschienenabschnitt
24 Stromschienenabschnitt
26 Stromschienenabschnitt
28 Koppelthyristor
30 Tauchbecken
32 Elektrode
34 Transporteinheit
36 T räger
40 Werkstück
42 Förderrichtung
44 Länge Werkstück
46 Länge Stromschiene
50 Nachlauf
52 Vorlauf
54 Karosseriebereich
56 Bereich 1
58 Bereich 2
60 Bereich 3
70 Spannung
71 Spannungssollwert
72 angepasster Spannungssollwert
73 Korrekturwert
74 Strom
75 Teilstrom
76 Ladung
80 Ladungssollwert
82 Start Ladungsmengenregelung
84 Zeit
100 Behandlungsanlage

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Behandlungsanlage (100) für elektrophoretische Tauchbeschichtung, insbesondere Tauchlackierung eines metallischen Werkstücks (40), insbesondere einer Fahrzeugkarosserie, in einem mit einem Lack gefüllten Tauchbecken (30), wobei in dem Tauchbecken (30) eine Relativbewegung zwischen Werkstück (40) und einer Stromschiene (21) durchgeführt wird, wobei an das Werkstück (40) eine elektrische Spannung angelegt wird, und wobei bei Aufenthalt des Werkstücks (40) im Wirkungsbereich wenigstens eines Stromschienenabschnitts (22, 24, 26) der Stromschiene (21) zumindest zeitweise dem Werkstück (40) von dem wenigstens einen Stromschienenabschnitt (22, 24, 26) ein elektrischer Strom zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Regelung des dem Werkstück (40) zugeführten elektrischen Stroms erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Werkstück (40) über wenigstens zwei in dem Tauchbecken (30) im Wirkungsbereich des wenigstens einen Stromschienenabschnitts (22, 24, 26) angeordnete elektrisch gleichsinnige Elektroden (32) mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt wird, wobei wenigstens ein Gleichrichtermodul (12) mit wenigstens einer der Elektroden (32) verbunden ist; wobei der dem Werkstück (40) zugeführte Strom eine Summe der durch die einzelnen Gleichrichtermodule (12) zugeführten Teilströme bildet, wobei aus einem vorgegebenen Stromsollwert des dem Werkstück (40) zugeführten Gesamtstroms ein Spannungssollwert für die Gleichrichtermodule (12) im Bereich des zu beschichtenden Werkstücks (40) abgeleitet und den einzelnen Gleichrichtermodulen (12) vorgegeben wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein gleicher durchschnittlicher Spannungssollwert (71) für die Gleichrichtermodule (12) vorgegeben wird und die Spannung an den Gleichrichtermodulen (12) so geregelt wird, dass der vorgegebene Gesamtstrom erreicht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei bei mehreren in Förderrichtung (42) aufeinanderfolgenden Stromschienenabschnitten (22, 24, 26) für jeden Stromschienenabschnitt (22, 24, 26) eine PI D-Regelung verwendet wird, wobei als Startwert für die PI D-Regelung eine durchschnittliche Spannung des jeweils vorhergehenden Stromschienenabschnitts (22, 24, 26) verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei eine untere Grenzspannung und eine obere Grenzspannung für die Stromregelung vorgegeben werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Behandlung des Werkstücks (40) mittels einer Ladungsmengenregelung durchgeführt wird, indem der Strom durch den Stromschienenabschnitt (22, 24, 26) so geregelt wird, dass ein vorgegebener Ladungssollwert (80) erreicht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Stromsollwert für die Ladungsmengenregelung als Quotient aus einer fehlenden Ladungsmenge und einer verbleibenden Behandlungszeit bestimmt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Ladungssollwert (80) bei der Ladungsmengenregelung mittels einer adaptiven Regelung angepasst wird, wobei die Regelung abhängig von Behandlungsparametern erfolgt, insbesondere wobei die Regelung abhängig von wenigstens einem der folgenden Parameter: Lackparameter, insbesondere Bindemittelgehalt des Lacks, Pigmentgehalt, Lösemittelgehalt, pH-Wert, Leitfähigkeit sowie elektrische Leitfähigkeit einer Elektrolytflüssigkeit, insbesondere einer Anolytflüssigkeit, des Behandlungsprozesses erfolgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Ladungssollwert (80) bei der Ladungsmengenregelung in Abhängigkeit einer gemessenen, aus dem Lack auf dem Werkstück (40) abgeschiedenen Dicke einer Beschichtung, insbesondere einer Beschichtung umfassend Lackpartikel, angepasst wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei einem Start der Behandlung des Werkstücks (40) die Behandlung mittels einer Spannungsregelung durchgeführt wird, indem die Sollspannung der Gleichrichtermodule (12) über eine einstellbare Spannungsrampe auf einen Spannungssollwert (71) erhöht wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Behandlung des Werkstücks (40) über ein vorgegebenes Zeitintervall mittels einer Spannungsregelung durchgeführt wird, und danach mittels einer Stromregelung gekoppelt mit einer Ladungsmengenregelung bis zum Erreichen eines vorgegebenen Ladungssollwerts (80) durchgeführt wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur gezielten Behandlung einzelner Bereiche (56, 58, 60) des Werkstücks (40) die Spannungssollwerte (71) der Gleichrichtermodule (12), welche die Elektroden (32) versorgen, die diesen Bereichen (56, 58, 60) entlang der Förderrichtung (42) zugeordnet sind, angepasst werden.
14. Behandlungsanlage (100) zur elektrophoretischen Tauchbeschichtung, insbesondere Tauchlackierung, eines metallischen Werkstücks (40), insbesondere einer Fahrzeugkarosserie, in einem mit einem Lack gefüllten Tauchbecken (30), zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wenigstens umfassend wenigstens zwei elektrisch gleichsinnige Elektroden (32), die insbesondere beidseitig des Werkstücks (40) angeordnet sind, eine Stromschiene (21), welche entlang einer Förderrichtung (42) des Werkstücks (40) im Tauchbecken (30) angeordnet und in einzelne Stromschienenabschnitte (22, 24, 26) unterteilt ist, wobei die Stromschiene (21) mit dem Werkstück (40) elektrisch verbunden ist, wenigstens eine Stromversorgungseinheit (10) mit wenigstens einem Gleichrichtermodul (12), wobei ein Pol (14) des wenigstens einen Gleichrichtermoduls (12) mit wenigstens einer der wenigstens zwei gleichsinnigen Elektroden (32) elektrisch verbunden ist, und wobei der andere Pol des wenigstens einen Gleichrichtermoduls (12) mit der Stromschiene (21) elektrisch verbunden ist und die wenigstens zwei gleichsinnigen Elektroden (32) das Werkstück (40) mit einer elektrischen Spannung beaufschlagen.
15. Behandlungsanlage nach Anspruch 14, wobei die Behandlungsanlage (100) zur Stromregelung des dem Werkstück (40) zugeführten elektrischen Stroms ausgebildet ist.
16. Behandlungsanlage nach Anspruch 14 oder 15, wobei die wenigstens eine Stromversorgungseinheit (10) ausgebildet ist, die Gleichrichtermodule (12) jeweils getrennt mittels einer Spannungsregelung zu betreiben.
17. Behandlungsanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei die wenigstens eine Stromversorgungseinheit (10) ausgebildet ist, die
Gleichrichtermodule (12) mittels einer Stromregelung gekoppelt mit einer Ladungsmengenregelung über den Strom eines Stromschienenabschnitts (22, 24, 26) zu betreiben.
18. Behandlungsanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei die wenigstens eine Stromversorgungseinheit (10) ausgebildet ist, die
Gleichrichtermodule (12) in einem ersten Zeitintervall mittels einer Spannungsregelung zu betreiben, und in einem zweiten Zeitintervall mittels einer Stromregelung gekoppelt mit einer Ladungsmengenregelung bis zum Erreichen eines vorgegebenen Ladungssollwerts (80) zu betreiben.
19. Computerprogrammprodukt zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13, zum Betreiben einer Behandlungsanlage (100) zur elektrophoretischen Tauchbeschichtung, insbesondere Tauchlackierung, eines metallischen Werkstücks (40), insbesondere einer Fahrzeugkarosserie in einem mit einem Lack gefüllten Tauchbecken (30), bei dem das Werkstück (40) in einer Förderrichtung (42) entlang einer Stromschiene (21) und von Gleichrichtermodulen (12) versorgten Elektroden (32) bewegt wird, umfassend wenigstens ein computerlesbares Speichermedium mit darauf gespeicherten Programmcodeanweisungen, wobei die von einer Datenverarbeitungsanlage ausführbaren Programmcodeanweisungen bewirken, dass bei Aufenthalt des Werkstücks (40) im Wirkungsbereich wenigstens eines Stromschienenabschnitts (22, 24, 26) der Stromschiene (21) zumindest zeitweise dem Werkstück (40) von dem wenigstens einen Stromschienenabschnitt (22, 24, 26) ein elektrischer Strom zugeführt wird.
20. Computerprogrammprodukt nach Anspruch 19, wobei die von der Datenverarbeitungsanlage ausführbaren Programmcodeanweisungen bewirken, dass die Behandlung des Werkstücks (40) zumindest zeitweise mittels einer Stromregelung durchgeführt wird, indem ein Stromsollwert für einen Stromschienenabschnitt (22, 24, 26) der Stromschiene (21) vorgegeben wird, wobei ein gleicher durchschnittlicher Spannungssollwert (71) für die Gleichrichtermodule (12) vorgegeben wird und die Spannung so geregelt wird, dass der vorgegebene Stromsollwert erreicht wird, und/oder dass die Behandlung des Werkstücks (40) mittels einer Ladungsmengenregelung durchgeführt wird, indem der Strom durch den Stromschienenabschnitt (22, 24, 26) dem Werkstück (40) zugeführt wird, um einen vorgegebenen Ladungssollwert (80) zu erreichen; und/oder dass die Behandlung des Werkstücks (40) über ein erstes Zeitintervall mittels einer Spannungsregelung durchgeführt wird, und in einem zweiten Zeitintervall mittels einer Stromregelung gekoppelt mit einer Ladungsmengenregelung bis zum Erreichen eines vorgegebenen Ladungssollwerts (80) durchgeführt wird; und/oder dass zur gezielten Behandlung einzelner Bereiche (56, 58, 60) des Werkstücks (40) Spannungssollwerte (71) der Gleichrichtermodule (12), welche die Elektroden (32) in diesen Bereichen (56, 58, 60) versorgen, angepasst werden.
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