ES2302090T3 - Procedimiento para el transporte de un material de revestimiento y maquina de revestimiento. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para el transporte de un material de revestimiento en una máquina de revestimiento de varios ejes controlada mediante un programa con un dispositivo de aplicación (3), en el que el material de revestimiento es suministrado al dispositivo de aplicación (3) a través de por lo menos un conducto de suministro (5A, 5B) limpiado mediante rascatubos dentro de la máquina de revestimiento, la cual está conectada a un sistema de suministro, y en el que el material de revestimiento es transportado a través de un conducto de conexión (4A, 4B), que es conducido entre el conducto de suministro (5A, 5B) limpiado con rascatubos y el dispositivo de aplicación (3), a través del espacio interior de un conjunto articulado (2) de la máquina de revestimiento, caracterizado porque el material de revestimiento es transportado a través del conjunto articulado (2) mediante la deformación de un tubo flexible (42), cargado en su perímetro por un medio de presión, del conducto de conexión (4A, 4B), siendo empujado de vuelta hasta el conducto de suministro (5A, 5B) limpiado con rascatubos el material de revestimiento que queda en el conducto de conexión (4A, 4B) tras una operación de revestimiento mediante la deformación del conducto de conexión o siendo vaciado el conducto de conexión (4A, 4B) en dirección hacia el dispositivo de aplicación (3).
Description
Procedimiento para el transporte de un material
de revestimiento y máquina de revestimiento.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para el transporte de un material de revestimiento en
una máquina de revestimiento de varios ejes controlada mediante un
programa con un dispositivo de aplicación así como una máquina de
revestimiento de este tipo para el revestimiento en serie de piezas
de trabajo según el preámbulo de las reivindicaciones
independientes.
En el caso de la máquina de revestimiento puede
tratarse, en especial, de uno de los robots de barnizado conocidos,
como los que se utilizan normalmente para el barnizado por lo menos
preferentemente exterior e interior de piezas de trabajo tales como
carrocerías de vehículos automóviles o, por ejemplo, en la industria
auxiliar del automóvil también de sus piezas de montaje (JOT
1/2004, págs. 12-13).
En las instalaciones de barnizado industriales
para estos y objetivos similares es típico el cambio de color
durante la producción y las medidas, necesarias antes del suministro
del nuevo color al dispositivo de aplicación, para el vaciado y
limpieza de los conductos de color. Dado que el barniz que queda en
el conducto antes de un cambio de color no debe ser simplemente
lavado y por consiguiente eliminado, lo que apenas se acepta ya en
las instalaciones modernas, es empujado de vuelta, usualmente para
su reutilización, a los conductos anulares correspondientes o a
recipientes de almacenamiento del sistema de suministro de color.
Para empujar de vuelta el color ha dado buenos resultados ya, desde
hace años, la técnica de rascatubos, la cual tiene la ventaja muy
esencial, de que el color es retirado por los rascatubos que se
mueven a través de los tubos flexibles de color prácticamente sin
dejar restos y es retirado de los tubos flexibles. Por este motivo,
los tubos flexibles que se pueden limpiar con rascatubos debían
tenderse hasta ahora a ser posible hasta el pulverizador utilizado
como dispositivo de aplicación y el barniz de color restante ser
limpiado con rascatubos incluso de vuelta de la tobera de color
(JOT 3/2004; págs. 22-24; EP 1 314 480). La medida
de la reutilización de los restos de barniz que quedan determina el
rendimiento del sistema de suministro.
Además, los rascatubos no sirven únicamente para
empujar de vuelta barniz de color en caso de un cambio de color,
sino que sirven también para suministrar el material de
revestimiento, antes o durante un proceso de revestimiento, al
pulverizador o transportar agente de lavado a través del sistema o,
en su caso, hasta el pulverizador o desde éste en la dirección de
retroceso (EP 1 270 083, EP 1 362 641, EP 1 362 642).
Cuando en la dirección de suministro se
encuentran estaciones de rascatubos delanteras en el pulverizador
de un robot de barnizado, los tubos flexibles que se pueden limpiar
con rascatubos correspondientes deben ser tendidos a través de su
muñeca, ver el documento genérico DE 102 23 498. Las muñecas de los
robots de barnizado modernos están construidas, sin embargo, huecas
de tal manera que los conductos de tubo flexible u otros conductos
que conducen al pulverizador y en sí también tubos flexibles de
rascatubos se pueden conducir a través de su espacio interior (US
nº 4.708.580). Sin embargo, en la práctica aparecen problemas en
especial cuando hay que tender más de únicamente un tubo flexible
que se puede limpiar con rascatubos a través de la articulación y
cuando estos tubos flexibles deben estar formados, además,
resistentes a la alta tensión, como puede ser necesario, por
ejemplo, durante la carga directa de barniz al agua en
pulverizadores electrostáticos. Este tipo de tubos flexibles (DE
102 39 516) se pueden fabricar únicamente con un diámetro
relativamente grande, debiendo tenerse también en cuenta que
diámetros interiores demasiado pequeños conducen a pérdidas de
presión indeseadamente grandes. Los tubos flexibles relativamente
gruesos son correspondientemente rígidos y poco flexibles, de
manera que se pueden flexionar mal dentro de las articulaciones.
Además, durante los movimientos de la
articulación, no se puede bajar por debajo del radio de flexión
necesario para el paso sin obstáculos de los rascatubos de los
tubos flexibles limpiados con rascatubos. A causa de estas
exigencias, la limpieza con rascatubos de los conductos de
suministro hasta el pulverizador se podía realizar en todo caso con
conjuntos articulados de gran volumen de la máquina de
revestimiento. Esto es válido no sólo para robots, sino también
para las articulaciones de otras máquinas de revestimiento de varios
ejes tales como máquinas de techo y laterales, si bien las muñecas
de gran volumen son particularmente no deseadas en robots de
barnizado, debido a que no menoscaban únicamente la dinámica de
movimiento sino que, sobre todo, pueden impedir también la
accesibilidad en su caso de espacios interiores estrechos y de otras
zonas de piezas de
trabajo.
trabajo.
El documento WO 03/086671 A1 da a conocer ya un
procedimiento para empujar de vuelta el barniz de color restante en
el conducto de suministro de un dispositivo de barnizado durante un
cambio de color, en el cual el conducto es vaciado mediante
deformación de manera similar al principio de bomba de tubo
flexible. Con este propósito se utiliza como conducto de suministro
un tubo flexible interior relativamente blando, el cual está rodeado
por un tubo flexible exterior resistente a la presión, y se conduce
en el espacio de rendija entre los tubos flexibles interiores y
exteriores aire a presión u otro medio de presión, el cual carga el
perímetro exterior del tubo flexible interior. Cuando la unidad de
tubo flexible conecta, por ejemplo, un pulverizador con una
disposición de válvulas de cambio de color se conduce, durante el
cambio de color, en el lado del pulverizador, aire a presión entre
la camisa exterior y el tubo flexible interior y, dado que la camisa
no cede, el tubo flexible interior es comprimido partiendo del
pulverizador hasta el cambiador de color y, gracias a ello, el
barniz residual del tubo flexible de suministro es transportado de
vuelta al sistema de suministro. El objetivo declarado del
procedimiento conocido es evitar conductos limpiados con rascatubos.
Este procedimiento, denominado también
"Squeeze-Out" (exprimir), sin embargo está
sometido en diferentes aspectos a la técnica de rascatubos. Por un
lado, en la práctica es casi imposible comprimir el tubo flexible
interior por completo durante el aplastamiento, de manera que queda
permanentemente un cierto resto de barniz, el cual es lavado a
continuación, para lo cual se necesitan cantidades de medio de
lavado comparativamente grandes. Además, el tubo flexible interior
tiende a un alargamiento debido a los aplastamientos que se repiten
para cada cambio de color. Por estos motivos los sistemas de tubo
flexible de este tipo se adecuan relativamente mal para robots de
barnizado y otras máquinas de revestimiento, en los cuales son
necesarias tubos flexibles largos de, por ejemplo, más de 20 m.
Partiendo de los robots de barnizado u otras
máquinas conocidos explicados anteriormente, con conductos limpiados
con rascatubos montadas, la invención se plantea el problema de
proponer un procedimiento o una máquina de revestimiento con un
conducto limpiado con rascatubos en el interior de la máquina, con
los cuales, por un lado, se pueda aprovechar extensamente la
ventaja esencial de la técnica de rascatubos, es decir el vaciado
prácticamente sin dejar restos del conducto limpiado con rascatubos,
mientras que, por otro lado, no es necesaria por lo menos en las
proximidades del dispositivo de revestimiento ninguna articulación
voluminosa con espacios interiores grandes.
Este problema se resuelve mediante las
características de las reivindicaciones.
La invención se basa en el conocimiento de que
todos los problemas explicados anteriormente se pueden resolver de
forma casi completa cuando se combina la técnica de rascatubos, que
ha dado buenos resultados, con el método de aplastamiento de tubo
flexible en sí conocido. Cuando se sitúa la estación de rascatubos
en la máquina de revestimiento, como por ejemplo en un brazo de
robot, lo más próxima posible al pulverizador, si bien todavía
antes de una articulación como en particular el eje de mano del
robot con un espacio interior indeseadamente estrecho para la
técnica de rascatubos, se pueden aprovechar entre el sistema de
suministro y esta estación de destino de manera ilimitada todas las
ventajas de la técnica de rascatubos como, por ejemplo, un consumo
menor de agente de lavado y un alto rendimiento de la recuperación
de barniz, también para tubos flexibles largos. En el camino de
conexión todavía existente entre la estación de rascatubos y el
dispositivo de aplicación se ponen de manifiesto, por el contrario,
las ventajas del método de aplastamiento, es decir la posibilidad
de hacer pasar los tubos flexibles con diámetros relativamente
pequeños y radios de flexión pequeños a través de la muñeca de
robot u otras articulaciones de las máquinas de revestimiento,
alcanzándose una elevada densidad de empaquetamiento para el
paquete de tubos flexibles utilizado y una prolongada duración de
vida para los tubos flexibles. Queda sin modificación, por el
cambio del método de vaciado de tubo flexible dentro de la máquina
de revestimiento, la posibilidad de procurar mediante el tramo
vaciado la separación de potencial, necesaria durante el
revestimiento electrostático con barniz al agua y otros medios
conductores, entre el pulverizador y el sistema de suministro
puesto a tierra.
La reducción de las necesidades de espacio que
se consigue según la invención, mediante la utilización de sistema
de tubo flexible de aplastamiento en lugar de conductos de conexión
limpiados con rascatubos en una articulación de máquina, no se basa
únicamente en el tipo de tubos flexibles utilizados sino también en
una posible reducción del número de tubos flexibles necesarios. En
la técnica de rascatubos se necesitan, además de los tubos
flexibles de color propiamente dichos, unos tubos flexibles
adicionales o conductos de control para diferentes funciones de
válvula de la estación destino de rascatubos situada corriente abajo
de la articulación, las cuales deben ser conducidas asimismo a
través de la articulación y que se suprimen en la técnica de
aplastamiento.
Dado que, por ejemplo, para el eje de mano de
robots de barnizado ya no se necesitan conjuntos articulados
voluminosos, debido a que no hay que pasar a través de los mismos
tubos flexibles de rascatubos y es posible a pesar de ello sin
problemas la recuperación de color deseada, se pueden realizar
robots estrechos con una buena dinámica de movimiento, no afectada
por lo menos en el eje de mano por tubos flexibles de rascatubos.
Los robots de este tipo son adecuados en especial también para el
revestimiento de espacios interiores estrechos y de piezas de
trabajo con intervalos de ciclo pequeños.
Las ventajas principales mencionadas del método
de aplastamiento de tubo flexible frente a la técnica de rascatubos
no juegan un papel esencial en la invención a causa de la poca
longitud de los tubos flexibles entre el dispositivo de aplicación
y la estación de destino de rascatubos, en especial se reduce
únicamente de manera insignificante el rendimiento de
recuperación.
A pesar de que el procedimiento descrito en la
presente memoria se puede utilizar en especial durante el empujado
de vuelta del color residual que queda antes de un cambio de color
en los conductos de suministro hasta el pulverizador, las ventajas
de la invención descritas pueden resultar asimismo importantes
durante el vaciado de tubos flexibles en dirección hacia el
pulverizador.
La invención se explica con mayor detalle a
partir del ejemplo de forma de realización representada en el
dibujo. El dibujo muestra, esquemáticamente y de forma muy
simplificada, el paso del conducto a través de la muñeca de un
robot de barnizado.
De acuerdo con la representación, está dispuesta
en el brazo de robot 1 una muñeca 2 hueca de tres ejes, a la cual
está embridado un pulverizador de rotación 3 electrostático. La
construcciones de este tipo son en sí conocidas y usuales y no
precisan por ello de una descripción adicional. Asimismo, de forma
en sí conocida, conducen a través de la muñeca 2 dos conductos 4A y
4B, flexibles y flexionables en correspondencia con los movimientos
de la muñeca, para el suministro de color del pulverizador en
funcionamiento A/B, el cual posibilita como es conocido un cambio
de color que ahorra tiempo. En caso de prescindir del ahorro de
tiempo que se consigue mediante el funcionamiento A/B con dos
conductos paralelos, bastaría también con un único conducto 4.
Para el suministro de color del pulverizador 3
sirven además, por ejemplo, dos conductos de suministro 5A y 5B
limpiados con rascatubos, los cuales son conducidos desde una
disposición de válvulas de cambio de color alejada (no
representada) a través del brazo 1 hacia una estación de rascatubos
6 dispuesta en el extremo del brazo y que pueden presentar en
especial unos tubos flexibles de varias capas del tipo descrito en
el documento DE 102 39 516. La disposición de válvulas de cambio de
color está conectada, por su parte, a un sistema de suministro que
se encuentra, por lo menos en parte, fuera de la máquina de
revestimiento, al cual pueden pertenecer conductos anulares que
conducen hasta el cambiador de color. Para la conexión de los
conductos de suministro 5A y 5B, limpiados con rascatubos, con los
conductos 4A y 4B que conducen a través de la muñeca 2 está
prevista, en o junto a la estación de rascatubos 6, una disposición
de válvulas de control 7 representada sólo esquemáticamente.
Los conductos de conexión 4A y 4B que conducen
desde la estación de rascatubos 6 al pulverizador 3 presentan según
la invención en cada caso un sistema de tubo flexible de
aplastamiento del tipo descrito en el documento WO 03/086671 A1, es
decir de un tubo flexible interior, que se puede comprimir
radialmente, y un tubo flexible de camisa resistente a la presión
el cual en el estado de reposo rodea preferentemente en contacto
estrecho el tubo flexible interior. Como está representado ampliado
en la vista en detalle X, se puede conducir entre el tubo flexible
de camisa 41 y el tubo flexible interior 42, a través de un canal 10
que desemboca en la superficie límite entre los mismos, el cual
está conectado por su extremo opuesto a través de una válvula 11
controlada a un conducto de presión 12, un medio de presión como por
ejemplo aire a presión. El canal 10 y la válvula 11 pueden
encontrarse dentro del pulverizador 3 o en su brida de sujeción.
Debido a la estructura de los tubos flexibles 41 y 42, el tubo
flexible interior 42 es comprimido de forma conocida por el medio
de presión para su vaciado, pudiendo ser retirado el medio de
presión por el extremo opuesto del conducto 4A afectado a través de
otra válvula 14 controlada. La presión del medio de presión está
dimensionada suficientemente más grande que la presión de barniz
que reina en el sistema de conducto, contra la cual debe ser
empujado de vuelta el barniz que queda en el tubo flexible 42. En
una forma de realización adecuada el tubo flexible interior 42
puede estar realizado en un plástico elastómero como TPU
(poliuretanos termoplásticos) y el tubo flexible de revestimiento
de un plástico como PA (poliamida) o FEP
(etileno-propileno fluorado). Durante la selección
del material para el tubo flexible interior hay que tener en cuenta,
entre otras cosas, que debe poder ser comprimido hasta una sección
transversal de paso de aproximadamente cero, que debe aguantar la
notable carga mecánica sin alargamiento u otros daños durante un
tiempo de funcionamiento prolongado y que, además, en su caso, debe
ser resistente a un disolvente utilizado.
Durante el funcionamiento se puede transportar,
para el suministro del pulverizador 3, barniz de color de una
manera en sí conocida desde la disposición de válvulas de cambio de
color mencionada, a través del conducto de suministro 5A limpiado
con rascatubos y el conducto de suministro 4A, hacia el
pulverizador, por ejemplo, mediante la utilización de un
dosificador de émbolo u otra bomba de dosificación. Si tras la
finalización del proceso de revestimiento es necesario un cambio de
color, se cierra la conexión entre el extremo del lado del
pulverizador del conducto 4A y el pulverizador y se empuja de vuelta
el barniz de color que queda en el conducto 4A, mediante la
introducción del medio de presión a través de la válvula 11 abierta
para tal fin y de la compresión del tubo flexible interior 42 a que
se da lugar con ello, de forma conocida hasta la estación de
rascatubos 6, desde donde es desplazado de vuelta mediante
rascatubos, por un rascatubos que se encuentra allí, a través del
conducto de suministro 5A, en dirección hacia un conducto anular o
un recipiente del sistema de suministro de color. Después del
vaciado por aplastamiento el tubo flexible interior 42 se puede
lavar de la manera descrita en el documento WO 03/086671 A1, lo que
es posible tanto desde el pulverizador como desde la estación de
rascatubos 6. En lugar de esto es imaginable, dado lo corto que es
el conducto 4A que se extiende prácticamente sólo a través de la
muñeca 2 y de la pequeña cantidad del resto de barniz que queda
tras la compresión, prescindir del lavado posterior y hacer pasar
más tarde sin más otro color. Durante el vaciado del conducto 4A en
dirección hacia la estación de rascatubos 6 se puede transportar, a
través del segundo conducto 4B paralelo a ella, ya un nuevo color
en dirección hacia el pulverizador, según lo cual el barniz que
queda en este conducto es presionado también de vuelta, de la forma
descrita, a la estación de rascatubos 6.
La invención tiene las ventajas esenciales
explicadas al inicio para el tendido de solamente un conducto de
color a través de la muñeca 2. En el ejemplo de forma de realización
preferido descrito de un sistema A/B resulta sin embargo
especialmente clara la reducción de las necesidades de espacio que
se consigue según la invención. Si se contemplase la representación
de la muñeca 2 con los conductos 4A y 4B como aproximadamente a
escala, el paquete de tubos flexibles formado por conductos de
barniz y de control necesario para un sistema de conexión limpiado
con rascatubos llenaría casi la totalidad del espacio interior de la
misma muñeca, de manera que ya no estaría garantizada la necesaria
movilidad y habría que sustituir la muñeca 2 por un conjunto mayor,
es decir demasiado voluminoso.
Claims (9)
1. Procedimiento para el transporte de un
material de revestimiento en una máquina de revestimiento de varios
ejes controlada mediante un programa con un dispositivo de
aplicación (3),
en el que el material de revestimiento es
suministrado al dispositivo de aplicación (3) a través de por lo
menos un conducto de suministro (5A, 5B) limpiado mediante
rascatubos dentro de la máquina de revestimiento, la cual está
conectada a un sistema de suministro, y
en el que el material de revestimiento es
transportado a través de un conducto de conexión (4A, 4B), que es
conducido entre el conducto de suministro (5A, 5B) limpiado con
rascatubos y el dispositivo de aplicación (3), a través del espacio
interior de un conjunto articulado (2) de la máquina de
revestimiento,
caracterizado porque el material de
revestimiento es transportado a través del conjunto articulado (2)
mediante la deformación de un tubo flexible (42), cargado en su
perímetro por un medio de presión, del conducto de conexión (4A,
4B), siendo empujado de vuelta hasta el conducto de suministro (5A,
5B) limpiado con rascatubos el material de revestimiento que queda
en el conducto de conexión (4A, 4B) tras una operación de
revestimiento mediante la deformación del conducto de conexión o
siendo vaciado el conducto de conexión (4A, 4B) en dirección hacia
el dispositivo de aplicación (3).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el perímetro exterior de un tubo
flexible interior (42) del conducto de conexión (4A) es cargado
para su deformación por un medio de presión, el cual es conducido
entre el tubo flexible interior (42) y una camisa (41) que rodea
coaxialmente el tubo flexible interior (42).
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque el material de
revestimiento es empujado de vuelta mediante la deformación del
conducto de conexión (4A, 4B) desde el dispositivo de revestimiento
(3) a través de una muñeca (2) de la máquina de revestimiento, en la
cual está montado el dispositivo de revestimiento (3), hasta una
estación de rascatubos (6), la cual se encuentra en el lado de la
muñeca (2) alejado del dispositivo de revestimiento (3), en la
proximidad del dispositivo de revestimiento (3), en o junto a un
brazo (1) de la máquina de revestimiento.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el material de
revestimiento que queda en el conducto de conexión (4A, 4B) es
empujado de vuelta después de cada cambio de color del material de
revestimiento.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el material de
revestimiento que queda en un primer conducto de conexión (4A) es
empujado de vuelta en dirección al conducto de suministro (5A)
limpiado con rascatubos, mientras que otro material de revestimiento
es transportado, a través de un segundo conducto de conexión (4B)
que se hace pasar en paralelo con respecto al primer conducto de
conexión (4A) a través del conjunto articulado (2), en dirección al
dispositivo de aplicación (3).
6. Máquina de revestimiento de varios ejes
controlada mediante un programa, en particular un robot, para un
dispositivo de aplicación (3) para el revestimiento en serie de
piezas de trabajo
con por lo menos un conducto de suministro (5A,
5B) limpiado con rascatubos, conducido dentro de un brazo (1) de la
máquina de revestimiento, y con un conducto de conexión (4A, 4B) que
conduce desde el conducto de suministro, a través del espacio
interior de un conjunto articulado (2) de la máquina de
revestimiento, hacia el dispositivo de revestimiento (3),
caracterizada porque está previsto un
dispositivo (11, 14) con el cual un tubo flexible (42) del conducto
de conexión (4A, 4B) es deformable mediante la aplicación de una
carga a su perímetro exterior con un medio de presión, y porque
mediante la deformación en la zona entre el dispositivo de
aplicación (3) y una estación de rascatubos (6) que se encuentra
sobre el lado del conjunto articulado (2) alejado del dispositivo de
aplicación, el material de revestimiento que se encuentra en el
conducto de conexión (4A, 4B) se puede empujar de vuelta desde el
mismo al conducto de suministro limpiado con rascatubos o se puede
vaciar en dirección hacia el dispositivo de aplicación.
7. Máquina de revestimiento según la
reivindicación 6, caracterizada porque el conducto de
conexión (4A, 4B) deformable es conducido a través de una muñeca
(2) en particular de varios ejes de la máquina de revestimiento, en
la cual está montado el dispositivo de revestimiento (3), y en el
lado de la muñeca (2) alejado del dispositivo de revestimiento, en
su proximidad, está conectada a la estación de rascatubos (6) del
conducto de conexión (5A, 5B) limpiado con rascatubos asignada en
un brazo (1) de la máquina de revestimiento.
8. Máquina de revestimiento según la
reivindicación 6 ó 7, caracterizada porque dentro del
conjunto articulado (2) un tubo flexible interior (42) del conducto
de conexión (4A, 4B) es rodeada coaxialmente por una camisa (41) en
forma de tubo o de tubo flexible, siendo conducido el medio de
presión para el vaciado por presión del conducto de conexión (4A,
4B), estando formados el tubo flexible interior (42) y la camisa
(41) de tal manera que durante la carga con presión únicamente ceda
el tubo flexible interior (42).
9. Máquina de revestimiento según una de las
reivindicaciones 6 a 8, caracterizada porque están conducidos
paralelos entre sí a través del conjunto articulado (2) dos
conductos de conexión (4A, 4B) que se pueden vaciar mediante su
deformación.
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