ES2340787T3 - Robot de aplicaciomn con varios dispositivos de revestimiento. - Google Patents
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- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
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Abstract
Robot de pintado (1), para el revestimiento de piezas (17, 21, 25) con un medio de revestimiento, que comprende a)varios ejes móviles y b)un efector final (10) que se puede posicionar espacialmente, así como c)varios aparatos de aplicación (11, 12), los cuales están dispuestos conjuntamente en el efector final (10), caracterizado porque d)los aparatos de aplicación (11, 12) están conectados con suministros de medio de revestimiento separados, y e)el robot de pintado (1) presenta unos conductos de lavado que se pueden controlar por separado para los aparatos de aplicación (11, 12) individuales, y f)el robot de pintado (1) presenta unos conductos de medio de revestimiento que se puede controlar por separado para los aparatos de aplicación (11, 12) individuales, g)de tal manera que un aparato de aplicación (11) puede ser lavado, mientras que otro aparato de aplicación (12) aplica el medio de revestimiento, h)de tal manera que en uno de los aparatos de aplicación (11) se lleva a cabo un cambio de medio de revestimiento, mientras que en el otro aparato de aplicación (11) se aplica un medio de revestimiento.
Description
Robot de aplicación con varios dispositivos de
revestimiento.
La presente invención se refiere a un robot de
pintado, así como a un procedimiento de funcionamiento
correspondiente según las reivindicaciones subordinadas.
Para pintar piezas como, por ejemplo, piezas de
carrocería de vehículos automóviles, se utilizan, desde hace mucho
tiempo, robots de pintado de varios ejes con un eje de mano de robot
de varios ejes muy móvil, estando dispuesto en el eje de mano de
robot un único pulverizador de rotación, el cual aplica la pintura
deseada.
En estos robots de pintado conocidos resulta
desventajoso el rendimiento superficial insatisfactorio durante el
revestimiento, dado que un único pulverizador de rotación puede
revestir, durante un intervalo de tiempo determinado, únicamente
una superficie de pieza limitada.
Otros aparatos de aplicación se conocen gracias
a los documentos DE 694 03 485 T2, DE 101 49 424 A1, DE 88 05 181
U1, DE 22 18 756 B2, EP 508 130 A1, WO 2009/085082 A1, DE 102 97 271
T5, GB 21 90 312 A, US nº 6.817.553 B2, EP 529 851 A1, DE 28 05 072
A1, JP 2000 005 659 A, WO 01/87497 A1, EP 579 417 A1 y DE 198 52 079
A1.
Además, los documentos EP 0 642 840 A, US
2004/0159724 A1 y US nº 4.042.734 dan a conocer robots de
aplicación genéricos, los cuales guían en cada caso varios aparatos
de aplicación. Al mismo tiempo, los aparatos de aplicación
individuales están conectados, sin embargo, con un suministro de
medio de revestimiento común. Esto tiene como inconveniente que el
funcionamiento de revestimiento debe ser interrumpido en caso de un
cambio de
color.
color.
El documento DE 102 97 271 T5 da a conocer un
robot de aplicación el cual sirve para revestir piezas constructivas
de carrocerías de vehículos automóviles con un material
insonorizante. Para ello, el robot de aplicación presenta dos
aparatos de aplicación en forma de toberas de aplicación, aplicando
una tobera de aplicación un material de amortiguación, mientras que
la otra tobera de aplicación aplica un aglutinante. En este caso de
trata, sin embargo, únicamente de un robot de pintado.
Finalmente, el documento DE 197 26 349 A1 da a
conocer una instalación de pintado para pintar componentes de
carrocerías de vehículos automóviles, que presenta varios autómatas
de pintado en forma de máquinas laterales, máquinas de techo o
robots de pintado. Los autómatas de pintado soportan al mismo tiempo
en cada caso un pulverizador y están subdivididos en varios grupos,
de manera que los autómatas de pintado de un grupo pueden llevar a
cabo un cambio de color, mientras que los autómatas de pintado del
otro grupo aplican todavía medio de revestimiento del antiguo
color. Por esta publicación no se conoce, sin embargo, que un
autómata de pintado guíe varios aparatos de aplicación. Además, por
la publicación no se tiene noticia tampoco de que en un autómata de
pintado estén dispuestos varios aparatos de aplicación, los cuales
se pueden lavar por separado y que, por ello, posibilitan un cambio
de color unos independientemente de los otros.
La invención se plantea, por ello, el problema
de mejorar correspondientemente el robot de pintado conocido
descrito al principio.
Este problema es resuelto mediante un robot de
pintado según la invención y un procedimiento de funcionamiento
correspondiente según reivindicaciones subordinadas.
La invención comprende la enseñanza técnica
general de disponer en el efector final de un robot de pintado no
únicamente un único aparato de aplicación sino varios aparatos de
aplicación. Esto ofrece la ventaja de que el rendimiento
superficial del robot de pintado según la invención se aumenta con
claridad frente al estado de la técnica.
El concepto de un aparato de aplicación,
utilizado en el marco de la invención, comprende no sólo los
pulverizadores de rotación utilizados preferentemente y mencionados
ya al principio sino también otros tipos de aparatos de aplicación
como, por ejemplo, pistolas de pulverización, pulverizadores 2K u
otros pulverizadores.
La invención es especialmente adecuada para un
robot de pintado, el cual aplica pintura húmeda, si bien la
invención se puede realizar también con robots de pintado los cuales
aplican pintura en polvo, materia consistente, protección
anticorrosiva de los bajos, PVC o similares.
En el caso del robot de pintado según la
invención se trata de un robot de varios ejes el cual, por ejemplo,
puede presentar seis o siete brazos móviles. La invención no está
limitada, sin embargo, a robots de pintado de 6 ó 7 brazos, sino
que puede realizarse también con otros tipos de robot.
Preferentemente, los aparatos de aplicación
están dispuestos, en el robot de pintado según la invención, uno
junto a otro a una distancia predeterminada y emiten en cada caso un
chorro de pulverización con una anchura de chorro de pulverización
predeterminada en la misma dirección.
Según la invención, la anchura del chorro de
pulverización es más pequeña que la distancia entre los aparatos de
aplicación, de manera que los chorros de pulverización de los
aparatos de aplicación contiguos no se solapan. Al mismo tiempo, se
aplican durante una carrera de trabajo, por lo tanto, los recorridos
de medio de revestimiento paralelos sobre la superficie de la
pieza, de tal manera que un revestimiento unido de la superficie de
la pieza requiere varias carreras de trabajo, las cuales en cada
caso deben tener lugar desplazadas entre sí. Al mismo tiempo,
existe la posibilidad de seleccionar la anchura del chorro de
pulverización y la distancia del aparato de aplicación de tal
manera que se puede revestir una superficie con una anchura
determinada sin retirada o accionamiento de la válvula de medio de
revestimiento, desplazando el efector final, con los aparatos de
aplicación dispuestos en el mismo, entre las carreras de trabajo
antiparalelas consecutivas, en cada caso lateralmente. El efector
final con los aparatos de aplicación dispuestos en él puede ser
guiado, al mismo tiempo, de tal manera que el solapamiento entre
los recorridos de revestimiento generadas sea doble, triple o
cuádruple.
El concepto de anchura de chorro de
pulverización, utilizado en el marco de la invención, se refiere por
regla general a la anchura del chorro de pulverización al hacer
impacto sobre la superficie de la pieza si bien se puede hablar, en
lugar de anchura del chorro de pulverización, también de un ángulo
de chorro de pulverización, siendo válido éste último en especial
durante la denominada pulverización "Airless" y durante la
aplicación de materia consistente. De este modo, se hace
referencia, con el concepto de anchura del chorro de pulverización,
a la denominada SB50. Al mismo tiempo se trata de la anchura del
chorro de pulverización sobre la superficie de pieza que hay que
revestir del recorrido de revestimiento generado, dentro del cual su
espesor máximo de revestimiento es superior al 50% del espesor de
revestimiento máximo.
En cualquier caso, existe en el marco de la
invención la posibilidad de que la anchura del chorro de
pulverización sea ajustable, por lo menos en uno de los aparatos de
aplicación. De esta manera se puede adaptar la anchura de chorro de
pulverización, por ejemplo, a la distancia entre el aparato de
aplicación y la superficie de la pieza.
Además existe, en el marco de la invención, la
posibilidad de que los aparatos de aplicación montados en el robot
de pintado según la invención pertenezcan a tipos distintos. Por
ejemplo, en el caso del primer aparato de aplicación puede tratarse
de un pulverizador de pintura a base de agua, mientras que el otro
aparato de aplicación es un pulverizador de pintura a base de
disolvente. Existe, sin embargo, la posibilidad de que uno de los
aparatos de aplicación sirva para la aplicación de pintura a base de
agua y presente correspondientemente una carga exterior, mientras
que el otro aparato de aplicación sirva para la aplicación de
pintura a base de disolvente y prevea por ello una carga directa
del medio de revestimiento.
Los dos aparatos de aplicación pueden presentar
también una carga directa, estando concebido uno de los aparatos de
aplicación para la aplicación de pintura a base de agua mientras
que, por el contrario, el otro aparato de aplicación aplica pintura
a base de disolvente.
Además, en el caso de uno de los aparatos de
aplicación puede tratarse de un pulverizador de rotación (con o sin
carga exterior), adecuado para procedimientos de pintado
especiales.
Además, existe la posibilidad de que uno de los
dos aparatos de aplicación se utilice para el revestimiento de
superficies grandes, mientras que el otro aparato de aplicación se
utilice para revestir superficies pequeñas. Durante el
revestimiento de una carrocería de vehículo automóvil es también
posible que uno de los aparatos de aplicación sea utilizado para el
revestimiento de piezas de marco, mientras que por el contrario el
otro aparato de aplicación reviste las superficies de la carrocería
del vehículo automóvil.
Los dos aparatos de aplicación se pueden
diferenciar también por el medio de revestimiento utilizado. Por
ejemplo, uno de los dos aparatos de aplicación se puede utilizar
para la aplicación de pintura básica mientras que, por el
contrario, el otro aparato de aplicación puede aplicar pintura
clara. En otra variante uno de los aparatos de aplicación sirve por
el contrario para la aplicación de una primera capa de pintura
("Base Coat 1") mientras que, por el contrario, el otro
aparato de aplicación aplica una segunda capa de pintura ("Base
Coat 2").
Además, el robot de pintado según la invención
puede guiar más de dos aparatos de aplicación, por ejemplo dos
pulverizadores de rotación y un pulverizador por aire.
Preferentemente, uno de los dos aparatos de
aplicación está angulado 180º con respecto al otro aparato de
aplicación. Esto conlleva, durante un funcionamiento intermitente de
los aparatos de aplicación, la ventaja de que el aparato de
aplicación no utilizado se ensucia menos o nada, cuando el aparato
de aplicación contiguo aplica medio de revestimiento.
Según la invención, un aparato de aplicación
puede ser lavado mientras que el otro aparato de aplicación aplica
medio de revestimiento lo que, sin embargo, funciona por regla
general únicamente cuando los aparatos de aplicación individuales
aplican el medio de revestimiento esencialmente en la misma
dirección. De esta manera, se puede reducir el tiempo de cambio de
color a cero, dado que los aparatos de aplicación individuales
aplican medios de revestimiento alternativamente, mientras que en
las pausas de revestimiento se puede llevar a cabo un cambio de
color. El robot de pintado según la invención presenta por ello,
para los aparatos de aplicación individuales conductos de lavado,
conductos de medio de revestimiento o suministros de medios de
revestimiento que se pueden controlar por separado. En el caso de
dispositivos de dosificación separados para los aparatos de
aplicación los dispositivos de dosificación individuales pueden ser
accionados por un motor común, el cual es conectado a través de un
acoplamiento en cada caso con un dispositivo de dosificación.
En una variante ventajosa de la invención los
aparatos de aplicación individuales no están dispuestos entre sí a
una distancia fija, condicionada por la construcción, sino que
presentan más bien una distancia ajustable entre sí. Por ejemplo,
la distancia entre los aparatos de aplicación contiguos puede ser
ajustada eléctrica o neumáticamente, si bien son posibles también
otros accionamientos de ajuste.
En ejemplos de formas de realización preferidos
de la invención los aparatos de aplicación están orientados de
manera paralela o antiparalela entre sí, lo que trae consigo en cada
caso determinadas ventajas. Una orientación antiparalela de los
aparatos de aplicación posibilita un funcionamiento simultáneo, con
lo cual se aumenta el rendimiento superficial durante el
revestimiento. Una orientación antiparalela de los aparatos de
aplicación es, por el contrario, ventajosa cuando los aparatos de
aplicación se hacen funcionar alternativamente, dado que el aparato
de aplicación inactivo está entonces ampliamente protegido frente a
ensuciamientos por parte del aparato de aplicación activo, como se
ha mencionado ya brevemente con anterioridad.
Sin embargo, es posible de manera alternativa
que los aparatos de aplicación estén angulados entre sí un ángulo
predeterminado, pudiendo estar el ángulo entre los aparatos de
aplicación, por ejemplo, en el intervalo comprendido entre 10º y
180º, siendo posibles valores intermedios discrecionales. Por
ejemplo, el ángulo entre los aparatos de aplicación puede ser de
45º, 90º o 180º, estando en el último caso los aparatos de
aplicación orientados de forma antiparalela.
Además, los aparatos de aplicación pueden
presentar, en el robot de pintado según la invención, una carga
electrostática del medio de revestimiento que hay que aplicar los
que, por ejemplo, puede tener lugar mediante una carga exterior
convencional o una carga directa asimismo conocida.
Cabe mencionar además que la invención no se
refiere únicamente al robot de pintado según la invención descrito
con anterioridad sino también a su nueva utilización para el
revestimiento de piezas de carrocería de vehículos automóviles.
Además, la invención comprende un procedimiento
de funcionamiento según la reivindicación 16.
En una variante de la invención se lleva a cabo
al mismo tiempo en cada caso en uno de los aparatos de aplicación
un cambio de medio de revestimiento, mientras que en el otro aparato
de aplicación se aplica un medio de revestimiento, lo que
posibilita un funcionamiento de revestimiento libre de
interrupciones.
Además, existe al mismo tiempo la posibilidad de
que uno de los aparatos de aplicación aplique siempre un medio de
revestimiento ("High-Runner") determinado,
aplicado con frecuencia, mientras que el otro aparato de aplicación
aplica todos los restantes medios de revestimiento
("Low-Runner") posibles, que se utilizan con
menor frecuencia. Esto ofrece la ventaja de que se reducen las
pérdidas de color y de agente de lavado, dado que para el medio de
revestimiento utilizado con frecuencia no es necesario cambio de
color alguno.
Además, es ventajoso que el efector final del
robot de pintado según la invención sea llevado, para el lavado de
los robots de pintado, a un borde de la pieza que hay que pintar,
con el fin de evitar un ensuciamiento de la pieza que hay que
revestir. Durante el revestimiento de las piezas de carrocería de
vehículo automóvil con una tapa frontal o tapa trasera, el efector
final puede ser llevado, con los aparatos de aplicación, al lavado,
por ejemplo, debajo de la tapa frontal o trasera abierta.
Además, la invención posibilita diferentes
esquemas de movimiento nuevo durante el revestimiento de la pieza,
los cuales se describen a continuación brevemente.
En una variante de la invención se guía el
efector final del robot de pintado según la invención, con los
aparatos de aplicación, en una dirección de ascenso predeterminada a
lo largo de la superficie de la pieza que hay que revestir, estando
orientado el efector final con los aparatos de aplicación
esencialmente en ángulo recto con respecto a la dirección de
ascenso. Los aparatos de aplicación son guiados aquí por lo tanto a
lo largo de la superficie de pieza, formando los chorros de
pulverización de los aparatos de aplicación individuales forman o
bien pistas de medios de revestimiento separadas sobre la superficie
de la pieza o las solapan unas con otras en dirección lateral.
De manera alternativa, existe la posibilidad de
que el efector final sea orientado, con los aparatos de aplicación,
esencialmente paralelo con respecto a la dirección de ascenso, de
manera que los aparatos de aplicación individuales sean conducidos,
unos detrás de otros, por encima de la superficie de pieza. Esto
tiene como consecuencia que la superficie de la pieza es alcanzada
en una carrera de trabajo, uno tras otro, por los chorros de
pulverización de los aparatos de aplicación individuales, con lo
cual se puede aumentar la velocidad de ascenso de los robots de
pintado.
Además, la pieza que hay que revestir (por
ejemplo, una carrocería de vehículo automóvil) es transportada,
preferentemente, en una dirección de transporte predeterminada,
estando orientado el efector final con los aparatos de aplicación
opcionalmente de forma rectangular o paralela con respecto a la
dirección de transporte.
Además, el efector final con los aparatos de
aplicación es guiado preferentemente varias veces en carreras de
trabajo, paralelas y antiparalelas, por encima de la pieza que hay
que revestir.
Después de un número predeterminado de carreras
de trabajo, el efector final es desplazado entonces preferentemente
un tramo de avance rectangularmente con respecto a las carreras de
trabajo, dependiendo el tramo de avance de la distancia entre los
aparatos de aplicación individuales.
Durante un revestimiento de superficies de pieza
abovedadas existe el problema de que la distancia entre los
aparatos de aplicación individuales y la superficie de pieza que hay
que revestir es diferente para los aparatos de aplicación
individuales. En una variante de la invención se determina por ello
esta distancia y se utiliza para la adaptación de por lo menos uno
de los parámetros de funcionamiento (p. ej. presión de aire de
dirección, velocidad de rotación de la turbina, presión del medio
de revestimiento, flujo de masas de medio de revestimiento y/o
anchura del chorro de pulverización). La distancia entre los
aparatos de aplicación individuales y la superficie de pieza se
puede determinar también de manera sencilla sin una medición, dado
que la posición espacial del efector final ("PCP - Tool Centre
Point") es conocida por el control del recorrido del robot de
pintado, mientras que el contorno de la superficie de pieza que hay
que revestir está asimismo predeterminado.
Además, cabe mencionar que el efector final con
los aparatos de aplicación es movido hacia delante, durante el
revestimiento de superficies horizontales, preferentemente en la
dirección X (es decir, en un revestimiento de carrocerías de
vehículos automóviles en la dirección de transporte), pudiendo
llevarse a cabo el revestimiento sin retirada y sin accionamiento
de la aguja principal.
En lugar de esto existe, durante un
revestimiento de superficies horizontales, también la posibilidad de
mover en efector final con los aparatos de aplicación en la
dirección Y hacia delante, es decir, transversalmente con respecto
a la dirección de transporte de las carrocerías de vehículo
automóvil.
Durante un revestimiento de superficies
verticales el efector final con los aparatos de aplicación es movido
hacia delante, por el contrario, preferentemente en la dirección Z
(es decir, en dirección vertical).
Otros perfeccionamientos ventajosos de la
invención están caracterizados de las reivindicaciones subordinadas
o se explican a continuación con mayor detalle, junto con la
descripción de los ejemplos de formas de realización preferidos de
la invención, a partir de las figuras. En el dibujo:
la Figura 1a muestra una vista en perspectiva de
un robot de pintado según la invención con dos pulverizadores de
rotación, siendo guiados los dos pulverizadores de rotación uno
junto a otro por el robot de pintado,
la Figura 1b muestra una vista en perspectiva
del efector final del robot de pintado de la Figura 1b con los dos
pulverizadores de rotación,
la Figura 2a muestra una vista en perspectiva de
un robot de pintado estacionario según la invención con dos
pulverizadores de rotación, los cuales son guiados uno detrás de
otro al pintar,
la Figura 2b muestra una vista en perspectiva de
un efector final del robot de pintado de la Figura 2a con los dos
pulverizadores de rotación,
la Figura 3a muestra otro ejemplo de forma de
realización de un robot de pintado estacionario según la invención
con dos pulverizadores de rotación, los cuales durante el
revestimiento de una carrocería de vehículo automóvil son guiados
transversalmente con respecto a la dirección de transporte de la
carrocería de vehículo automóvil y uno junto a otro,
la Figura 3b muestra una vista en perspectiva
del efector final del robot de pintado de la Figura 3a con los dos
pulverizadores de rotación,
la Figura 4 muestra una vista en perspectiva de
otro robot de pintado según la invención con dos pulverizadores de
rotación, el cual se utiliza para el pintado lateral de piezas de
carrocería de vehículos automóviles,
la Figura 5 muestra un diagrama de tiempo para
la explicación del funcionamiento intermitente de los dos
pulverizadores de rotación,
la Figura 6 muestra otro diagrama de tiempo para
el funcionamiento de un robot de pintado según la invención con una
pintura utilizada con frecuencia y varias pinturas utilizadas con
menor frecuencia,
la Figura 7 muestra una vista lateral de otro
ejemplo de forma de realización de un efector final con dos
pulverizadores de rotación,
las Figuras 8 y 9 muestran diferentes esquemas
de funcionamiento para el robot de pintado según la invención
durante el revestimiento de superficies de piezas,
la Figura 10 muestra una representación
esquemática para la aclaración al pintar un techo de vehículo
automóvil abovedado,
la Figura 11 muestra una representación
esquemática para la explicación al pintar una pared lateral de
vehículo automóvil abovedada, así como
las Figuras 12a y 12b muestran una bomba de
dosificación para un robot de pintado según la invención.
La Figura 1a muestra una vista en perspectiva de
un robot de pintado 1 según la invención con una parte básica 2, la
cual se puede desplazar de manera convencional a lo largo de un
carril de desplazamiento 3 horizontal, para posicionar el robot de
pintado 1 en la dirección de la flecha a lo largo de carril de
desplazamiento. En el lado delantero y en el lado trasero de la
parte básica 2 del robot de pintado 1 está previsto en cada caso un
amortiguador de tope 4, 5 para evitar un daño, durante el choque del
robot de pintado 1 con un robot de pintado contiguo o un obstáculo
fijo.
Además, el robot de pintado 1 presenta, de
manera convencional, un denominado carrusel 6, el cual puede girar
alrededor de un eje vertical y porta dos brazos de robot 7, 8 que
pueden girar y un eje de mano de robot 9 de varios ejes, lo que es
en sí conocido.
En el extremo distal del eje de mano de robot 9
está dispuesto un efector final 10, el cual porta dos pulverizadores
de rotación 11, 12, como se puede ver en especial en la
representación en detalle de la Figura 1b.
Los dos pulverizadores de rotación 11, 12 están
dispuestos en el efector final 10 del robot de pintado 1 paralelos
uno junto a otro y aplican, a través de en cada caso un plato de
campana 13, 14 que gira rápidamente, en cada caso un chorro de
medio de revestimiento.
Los dos pulverizadores de rotación 11, 12
presentan en cada caso electrodos exteriores 15, 16 convencionales,
los cuales cargan electrostáticamente el chorro de material de
revestimiento emitido, lo que es en si asimismo conocido.
El robot de pintado 1 sirve para pintar una
carrocería de vehículo automóvil 17, la cual es transportada, a lo
largo de dos carriles de transporte 18, 19, en la dirección de la
flecha, a través de una instalación de pintado.
La carrocería de vehículo automóvil 17 está
conectada eléctricamente a tierra para que la pintura, aplicada por
los pulverizadores de rotación 11, 12 y cargado electrostáticamente,
se adhiera mejor a la carrocería de vehículo automóvil 17, con lo
cual se aumenta el rendimiento de aplicación.
Los dos pulverizadores de rotación 11, 12 del
robot de pintado 1 posibilitan al mismo tiempo, en comparación con
un robot de pintado convencional con un único pulverizador de
rotación, ventajosamente un rendimiento superficial aumentado al
pintar la carrocería de vehículo automóvil 17.
Al pintar el techo de la carrocería de vehículo
automóvil 17 el efector final 10 con los dos pulverizadores de
rotación 11, 12 es guiado en carreras de trabajo 20 las cuales
discurren paralelas con respecto a la extensión longitudinal de los
dos carriles de transporte 18, 19 y con ello paralelas con respecto
a la dirección de transporte de la carrocería de vehículo automóvil
17. Durante la guía del efector final 10 con los dos pulverizadores
de rotación 11, 12 el robot de pintado 1 orienta el efector final
10, sin embargo, en ángulo recto con respecto a las carreras de
trabajo 20, de tal manera que los dos pulverizadores de rotación 11,
12 son guiados lateralmente uno junto a otro.
Los dos pulverizadores de rotación 11, 12
presentan al mismo tiempo una anchura de chorro de pulverización
que genera, sobre el techo de la carrocería de vehículo automóvil
17, pistas de pintura las cuales están situadas laterales unas
junto a otras y que no se solapan entre sí. El efector final 10 con
los dos pulverizadores de rotación 11, 12 es desplazado por lo
tanto, para cada una de las carreras de trabajo 20 situadas en forma
de meandros unas junto a otras, un tramo de avance predeterminado
en dirección lateral, valiendo el tramo de avance aproximadamente
un tercio de la anchura de las pistas de chorro de pulverización
generadas, con lo cual se forma un solapamiento suficiente de las
pistas de chorro de pulverización.
Este ejemplo de forma de realización es
especialmente adecuado para utilizaciones de tipo
Stop-and-Go y para cintas
transportadoras con velocidades de transporte bajas así como para
pintar superficies horizontales grandes como, por ejemplo, techos
de vehículos automóviles.
El ejemplo de forma de realización representado
en las Figuras 2a y 2b coincide ampliamente con el ejemplo de forma
de realización descrito con anterioridad y representado en las
Figuras 1a y 1b, de manera que para evitar repeticiones se remite
ampliamente a la descripción anterior, utilizándose para los
componentes correspondientes los mismos signos de referencia.
Una particularidad de este ejemplo de forma de
realización consiste en que la parte básica 2 del robot de pintado
1 está dispuesta de forma estacionaria.
Otra diferencia de este ejemplo de forma de
realización frente al ejemplo de realización mostrado en las Figuras
1a y 1b consiste en que el efector final 10 con los dos
pulverizadores de rotación 11, 12 es guiado, en cada una de las
carreras de trabajo 20, en ángulo recto con respecto a la extensión
longitudinal de los carriles de transporte 18, 19, de manera que la
dirección de ascenso discurre en este ejemplo de forma de
realización perpendicularmente con respecto a la dirección de
transporte.
El efector final 10 está orientado al mismo
tiempo, sin embargo, asimismo en ángulo recto con respecto a la
dirección de transporte de la carrocería de vehículo automóvil
17.
Esta guía del efector final 10 con los dos
pulverizadores de rotación 11, 12 ofrece la ventaja de que no es
necesario ningún séptimo eje de robot.
Además, esta guía del efector final 10 con los
dos pulverizadores de rotación 11, 12 se ha demostrado altamente
eficaz, cuando hay que pintar superficies grande situadas
horizontalmente como, por ejemplo, un techo de un vehículo
automóvil o un capó de motor o de maletero.
El ejemplo de forma de realización representado
en las Figuras 3a y 3b coincide ampliamente con los ejemplos de
formas de realización descritos anteriormente, de manera que para
evitar repeticiones se vuelve a remitir a la descripción anterior,
utilizándose para los componentes correspondientes los mismos signos
de referencia.
Una particularidad de este ejemplo de forma de
realización consiste en que el efector final 10 con los dos
pulverizadores de rotación 11, 12 es orientado, al pintar la
carrocería de vehículo automóvil 17, paralelo con respecto a la
dirección de transporte de la carrocería de vehículo automóvil
17.
Las carreras de trabajo 20 individuales están al
mismo tiempo sin embargo, como en el ejemplo de forma de
realización según las Figuras 2a y 2b, orientadas en ángulo recto
con respecto a la dirección de transporte de la carrocería de
vehículo automóvil.
Este ejemplo de forma de realización ofrece
también la ventaja de que el robot de pintado 1 no necesita un
séptimo eje.
Este ejemplo de forma de realización es adecuado
en especial para instalaciones de pintado con un recorrido de
transporte con velocidad de transporte media así como aplicaciones
Stop-and-Go.
Además, este ejemplo de forma de realización es
adecuado en especial para pintar superficies grandes situadas
horizontalmente, tales como techos de vehículos automóviles.
Además, este ejemplo de forma de realización es
adecuado también para pintar superficies verticales como, por
ejemplo, de superficies laterales de vehículos automóviles.
La Figura 4 muestra otro ejemplo de forma de
realización según la invención el cual coincide de nuevo ampliamente
con los ejemplos de realización descritos con anterioridad, de
manera que para evitar repeticiones se remite a la descripción
anterior, utilizándose para componentes correspondientes de nuevo
los mismos signos de referencia.
También la parte básica 2 del robot de pintado 1
es estacionaria, siendo desplazada la carrocería de vehículo
automóvil 17 sobre dos carriles de transporte 18, 19, por delante
del robot de pintado 1.
El robot de pintado 1 es adecuado, en
particular, para pintar flancos laterales de la carrocería de
vehículo automóvil 17, siendo orientado el efector final 10 con los
dos pulverizadores de rotación 11, 12, paralelo con respecto a la
dirección de transporte, mientras que las carreras de trabajo 20
individuales se extienden verticalmente y con ello en ángulo recto
con respecto a la dirección de transporte de la carrocería de
vehículo automóvil 17.
Este ejemplo de forma de realización no
requiere, asimismo, ningún séptimo eje de robot y se adecua bien a
instalaciones de pintado con un recorrido de transporte rápido así
como utilizaciones
"Stop-and-Go".
Los ejemplos de formas de realización descritos
con anterioridad hacen posible, de manera ventajosa, un
funcionamiento de pintado libre de interrupciones, como se explica
a continuación sobre la base de un diagrama de tiempo en la Figura
5.
Hasta el instante t1 está activo en primer lugar
únicamente el pulverizador de rotación 11, el cual en este ejemplo
aplica una pintura roja.
El otro pulverizador 12 está, por el contrario,
en primer lugar inactivo, después de que el pulverizador 12 haya
sido impulsado con pintura verde y esté por ello listo para
funcionar en cualquier momento.
En el instante t1 finaliza entonces del
funcionamiento de pintado del pulverizador 11, mientras que por el
contrario el pulverizador de rotación 12 listo para el
funcionamiento empieza a aplicar pintura de color verde.
Después de la finalización del funcionamiento de
pintado en el instante t1 tiene lugar en el pulverizador de
rotación 11 un cambio de color del color rojo al color azul. Para
ello, el pulverizador de rotación 11 es lavado en primer lugar,
entre los instantes t1 y t2, de manera convencional. A continuación,
el pulverizador de rotación 11 es impulsado entonces, entre t2 y
t3, con color azul, de manera que el pulverizador de rotación 11
está listo para funcionar en el instante t3, para aplicar pintura de
color azul.
En el instante t4 finaliza el pulverizador de
rotación 12 el funcionamiento de pintado, mientras que por el
contrario el pulverizador de rotación 11 listo para el
funcionamiento empieza a aplicar pintura de color azul.
El pulverizador de rotación 12 lleva a cabo, por
el contrario, en el intervalo de tiempo comprendido entre t4 y t6,
un cambio de color. Para ello, el pulverizador de rotación 12 es
lavado, en primer lugar, entre t4 y t5 de forma convencional y a
continuación es impulsado entre t5 y t6 con color amarillo, de
manera que el pulverizador de rotación 12 está listo para funcionar
en el instante t6, para aplicar pintura de color amarillo.
El robot de pintado 1 puede por lo tanto, a
pesar del cambio de color intermedio, aplicar pintura libre de
interrupciones, con lo cual se aumenta con claridad el rendimiento
superficial durante el funcionamiento de pintado.
La Figura 6 muestra un tipo de funcionamiento
del robot de pintado 1 según la invención la cuales en especial
adecuada cuando un color determinado (p. ej. plata) es utilizado con
frecuencia ("High-Runner"), mientras que por
el contrario los otros colores ("Low-Runner")
son utilizados con menor frecuencia. El pulverizador de rotación 11
aplica entonces exclusivamente el color que se necesita con
frecuencia, de manera que el pulverizador de rotación 11 no tiene
que ser ni lavado ni impulsado. De esta manera se reducen, durante
el pintado con colores que se necesitan con frecuencia, las
pérdidas de agente de lavado y de color.
El otro pulverizador 12 sirve, por el contrario,
para la aplicación de colores que se necesitan con poca frecuencia,
de manera que en cada caso entre los instantes t2 y t3 así como t5 y
t6 tiene lugar un cambio de color, como se ha descrito con
anterioridad haciendo referencia a la Figura 5.
La Figura 7 muestra un ejemplo de forma de
realización alternativo del efector final 10, el cual puede ser
guiado por el eje de mano de robot 9 del robot de pintado 1.
Este ejemplo de forma de realización del efector
final 10 se diferencia del ejemplo de realización descrito con
anterioridad porque los dos pulverizadores de rotación 11, 12 están
orientados de manera antiparalela entre sí. Esto es en especial
ventajoso cuando los dos pulverizadores de rotación 11, 12 no se
hacen funcionar simultáneamente sino de manera alternativa, dado
que el pulverizador de rotación inactivo es mantenido entonces
alejado del chorro de pulverización del pulverizador de rotación
activo, con lo cual se actúa en contra de un ensuciamiento del
pulverizador de rotación inactivo.
La Figura 8 muestra un esquema de movimiento del
efector final 10 con los dos pulverizadores de rotación 11, 12
durante un pintado. El efector final 10 es guiado al mismo tiempo a
lo largo de una carrera de trabajo 20 lineal, estando orientado el
efector final 10 con los pulverizadores de rotación 11, 12 en ángulo
recto con respecto a las carreras de trabajo 20.
Los dos pulverizadores de rotación 11, 12
presentan al mismo tiempo, sobre la pieza que hay que revestir, en
cada caso una anchura de chorro de pulverización b y están
dispuestos a una distancia a entre sí, siendo la anchura de chorro
de pulverización b igual a la distancia a entre los pulverizadores
de rotación 11, 12, de tal manera que los chorros de pulverización
son colindantes directamente a los pulverizadores de rotación 11,
12 contiguos, pero no se solapan.
Entre las carreras de trabajo 20 contiguas, el
efector final 10 con los dos pulverizadores de rotación 11, 12 es
movido hacia delante al mismo tiempo en ángulo recto con respecto a
las carreras de trabajo 20 un tramo de avance c predeterminado,
siendo el tramo de avance c igual a un tercio de la anchura de
chorro de pulverización b, lo que conduce a un solapamiento
correspondiente de las pistas de chorro de pulverización generadas
en las carreras de trabajo 20 individuales.
Después de tres carreras de trabajo 20 paralelas
el efector final 10 con los dos pulverizadores de rotación 11, 12
es desplazado entonces lateralmente un avance d mayor, después de lo
cual se llevan a cabo de nuevo tres carreras de trabajo 20.
La Figura 9 muestra un esquema de movimiento
similar para el efector final 10 con los dos pulverizadores de
rotación 11, 12 siendo la distancia a entre los pulverizadores de
rotación contiguos, por el contrario, mayor que la anchura de
chorro de pulverización b, de manera que las pistas de chorro de
pulverización generadas por los dos pulverizadores de rotación 11,
12 no se solapan entre sí.
La Figura 10 muestra un esquema para la
aclaración del pintado de un techo de vehículo automóvil 1 abovedado
horizontal, estando representados para cada uno de los dos
pulverizadores en cada caso cuatro posiciones de pulverizador
22.1-22.4 ó 23.1-23.4.
De esta representación y de las marcadas de
distancia 24 representadas se desprende que la distancia entre los
pulverizadores de rotación 11, 12 y el techo de vehículo automóvil
21 es diferente debido al abovedamiento del techo de vehículo
automóvil 21 en las diferentes carreras de trabajo 20. La distancia
entre los pulverizadores de rotación 11, 12 y el techo de vehículo
automóvil 21 se determina por ello constantemente y se tiene en
cuenta durante el control de los pulverizadores de rotación 11, 12.
La determinación de la distancia tiene lugar al mismo tiempo
mediante una evaluación del TCP ("Tool Centre Point"),
predeterminado por el control del recorrido, y la geometría,
predeterminada y por ello asimismo conocida, del techo de vehículo
automóvil 21. Durante el control de los pulverizadores de rotación
11, 12 se puede adaptar entonces correspondientemente, por ejemplo,
la presión de aire del aire de dirección o la velocidad de rotación
de la turbina para, independientemente del abovedamiento del techo
del vehículo automóvil 21, conseguir un aspecto uniforme de la
pintura.
La Figura 11 muestra una representación
correspondiente para pintar una puerta de vehículo automóvil 25
abovedada mediante dos pulverizadores de rotación 26, 27, donde se
puede ver, sobre la base de dos marcas de distancia 28, 29
representadas en el dibujo, que la distancia para los dos
pulverizadores de rotación 26, 27 es diferente y por ello en este
ejemplo de realización se tiene el cuanto durante el control de los
pulverizadores de rotación 26, 27. Finalmente, las Figuras 12a y
12b muestran una bomba de dosificación 30 para el robot de pintado
1, estando dispuesta la bomba de dosificación preferentemente en el
brazo de robot 8 o en el brazo de robot 7.
La bomba de dosificación 30 presenta una
alimentación 31, a través de la cual se suministra pintura a la
bomba de dosificación 30.
Además, la bomba de dosificación 30 presenta dos
conductos de salida 32, 33, los cuales alimentan el pulverizador de
rotación 11 ó el pulverizador de rotación 12 con pintura. El
transporte de pintura tiene lugar al mismo tiempo mediante dos
ruedas dentadas 34, 35, las cuales son accionadas por un árbol 36
común.
Claims (32)
1. Robot de pintado (1), para el revestimiento
de piezas (17, 21, 25) con un medio de revestimiento, que
comprende
- a)
- varios ejes móviles y
- b)
- un efector final (10) que se puede posicionar espacialmente, así como
- c)
- varios aparatos de aplicación (11, 12), los cuales están dispuestos conjuntamente en el efector final (10),
caracterizado porque
- d)
- los aparatos de aplicación (11, 12) están conectados con suministros de medio de revestimiento separados, y
- e)
- el robot de pintado (1) presenta unos conductos de lavado que se pueden controlar por separado para los aparatos de aplicación (11, 12) individuales, y
- f)
- el robot de pintado (1) presenta unos conductos de medio de revestimiento que se puede controlar por separado para los aparatos de aplicación (11, 12) individuales,
- g)
- de tal manera que un aparato de aplicación (11) puede ser lavado, mientras que otro aparato de aplicación (12) aplica el medio de revestimiento,
- h)
- de tal manera que en uno de los aparatos de aplicación (11) se lleva a cabo un cambio de medio de revestimiento, mientras que en el otro aparato de aplicación (11) se aplica un medio de revestimiento.
2. Robot de pintado (1) según la reivindicación
1, caracterizado porque los aparatos de aplicación (11, 12)
están dispuestos unos junto a otros a una distancia predeterminada y
en cada caso emiten un chorro de pulverización con una anchura de
chorro de pulverización (b) predeterminada en la misma
dirección.
3. Robot de pintado (1) según la reivindicación
2, caracterizado porque la anchura de chorro de pulverización
(b) es por lo menos igual de grande, que la distancia entre los
aparatos de aplicación (11, 12), de tal manera que se solapan los
chorros de pulverización de los aparatos de aplicación (11, 12)
adyacentes.
4. Robot de pintado (1) según la reivindicación
2, caracterizado porque la anchura de chorro de pulverización
(b) es menor que la distancia entre los aparatos de aplicación (11,
12), de tal manera que los chorros de pulverización de aparatos de
aplicación (11, 12) adyacentes no se solapan.
5. Robot de pintado (1) según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la anchura
del chorro de pulverización (b) se puede ajustar por lo menos en
uno de los aparatos de aplicación (11, 12).
6. Robot de pintado (1) según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
aparatos de aplicación (11, 12) pertenecen a tipos diferentes.
7. Robot de pintado (1) según la reivindicación
6, caracterizado porque uno de los aparatos de aplicación
(11) es un pulverizador de pintura a base de agua, mientras que el
otro aparato de aplicación (12) es un pulverizador de pintura a
base de disolvente.
8. Robot de pintado (1) según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el efector
final (10) está guiado por un eje de mano de robot (9) de varios
ejes y varios brazos de robot.
9. Robot de pintado (1) según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
distancia entre los aparatos de aplicación (11, 12) es
ajustable.
10. Robot de pintado (1) según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
aparatos de aplicación (11, 12) son pulverizadores, pulverizadores
de rotación o pistolas de pulverización.
11. Robot de pintado (1) según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
aparatos de aplicación (11, 12) están orientados de forma paralela
o antiparalela entre sí.
12. Robot de pintado (1) según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
aparatos de aplicación (11, 12) están angulados entre sí un ángulo
predeterminado.
13. Robot de pintado (1) según la reivindicación
12, caracterizado porque el ángulo entre los aparatos de
aplicación (11, 12) mide 45º, 90º, 180º.
14. Robot de pintado (1) según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
aparatos de aplicación (11, 12) presentan una carga electrostática
exterior o carga directa.
15. Utilización de un robot de pintado (1) según
una de las reivindicaciones anteriores para el revestimiento de
piezas de carrocería de vehículos automóviles.
16. Procedimiento de funcionamiento para un
robot de pintado (1) de varios ejes con un efector final (10), que
se puede posicionar espacialmente, estando guiados en el efector
final (10) conjuntamente varios aparatos de aplicación (11, 12),
caracterizado porque los aparatos de aplicación (11, 12)
están conectados con unos suministros de medio de revestimiento
separados, de tal manera que en uno de los aparatos de aplicación
(11, 12) se lleva a cabo un cambio de medio de revestimiento,
mientras que con el otro aparato de aplicación (11, 12) se aplica
un medio de reves-
timiento.
timiento.
17. Procedimiento de funcionamiento según la
reivindicación 16, caracterizado porque la anchura de chorro
de pulverización (b) se ajusta por lo menos en uno de los aparatos
de aplicación (11, 12).
18. Procedimiento de funcionamiento según la
reivindicación 17, caracterizado porque se ajusta de tal
manera una anchura de chorro de pulverización (b), que los chorros
de pulverización de los aparatos de aplicación (11, 12) se solapan
entre sí.
19. Procedimiento de funcionamiento según la
reivindicación 17 ó 18, caracterizado porque presenta las
etapas siguientes:
- -
- determinar la distancia entre el aparato de aplicación (11, 12) y la pieza (17, 21, 25) que hay que revestir,
- -
- ajustar la anchura de chorro de pulverización (b) por lo menos en uno de los aparatos de aplicación (11, 12) dependiendo de la distancia que hay que determinar, de tal manera que los chorros de pulverización de los aparatos de aplicación (11, 12) adyacentes se solapen entre sí.
20. Procedimiento de funcionamiento según la
reivindicación 19, caracterizado porque el robot de pintado
(1) aplica sin interrupciones diferentes medios de
revestimiento.
21. Procedimiento de funcionamiento según una de
las reivindicaciones 16 a 20, caracterizado porque uno de
los aparatos de aplicación (11) aplica siempre un medio de
revestimiento determinado, mientras que el otro aparato de
aplicación (12) aplica todos los demás medios de revestimiento
posibles.
22. Procedimiento de funcionamiento según una de
las reivindicaciones 16 a 21, caracterizado porque uno de
los aparatos de aplicación (11) aplica pintura a base de agua,
mientras que el otro aparato de aplicación (11) aplica pintura a
base de disolvente.
23. Procedimiento de funcionamiento según una de
las reivindicaciones 16 a 22, caracterizado porque el efector
final (10) es llevado, para el lavado de los aparatos de aplicación
(11, 12), a un borde de la pieza (17, 21, 25) que hay que
revestir.
24. Procedimiento de funcionamiento según una de
las reivindicaciones 16 a 23, caracterizado porque el efector
final (10), durante el pintado de una carrocería de vehículo
automóvil, para el lavado de los aparatos de aplicación (11, 12),
es llevado delante o detrás de la carrocería de vehículo
automóvil.
25. Procedimiento de funcionamiento según una de
las reivindicaciones 19 a 24, caracterizado porque el efector
final (10) es guiado, en una dirección de elevación predeterminada,
a lo largo de la superficie de la pieza que hay que revestir,
siendo orientado el efector final (10) con los aparatos de
aplicación (11, 12) esencialmente en ángulo recto con respecto a la
dirección de ascenso.
26. Procedimiento de funcionamiento según una de
las reivindicaciones 16 a 25, caracterizado porque el efector
final (10) es guiado, en una dirección de ascenso predeterminada, a
lo largo de la superficie de pieza que hay que revestir, siendo
orientado el efector final (10) con los aparatos de aplicación (11,
12) esencialmente en paralelo con respecto a la dirección de
ascenso.
27. Procedimiento de funcionamiento según una de
las reivindicaciones 16 a 26, caracterizado porque la pieza
(17, 21, 25) que hay que revestir es transportada en una dirección
de transporte predeterminada, siendo orientado el efector final
(10) con sus aparatos de aplicación (11, 12) esencialmente en ángulo
recto con respecto a la dirección de transporte.
28. Procedimiento de funcionamiento según una de
las reivindicaciones 16 a 27, caracterizado porque la pieza
(17, 21, 25) que hay que revestir es transportada en una dirección
de transporte predeterminada, siendo orientado el efector final
(10) con los aparatos de aplicación (11, 12) esencialmente en
paralelo con respecto a la dirección de transporte.
29. Procedimiento de funcionamiento según una de
las reivindicaciones 16 a 28, caracterizado porque el efector
final (10) con los aparatos de aplicación (11, 12) es guiado varias
veces en carreras de trabajo, paralelas o antiparalelas, por encima
de la pieza (17, 21, 25) que hay que revestir, siendo la distancia
entre las carreras de trabajo individuales más pequeña que la
anchura de chorro de pulverización (b).
30. Procedimiento de funcionamiento según la
reivindicación 29, caracterizado porque el efector final
(10), después de un número predeterminado de carreras de trabajo a
lo largo de un tramo de avance predeterminado, es avanzado en
ángulo recto con respecto a las carreras de trabajo.
31. Procedimiento de funcionamiento según una de
las reivindicaciones 16 a 30, caracterizado porque presenta
las etapas siguientes:
- -
- determinar la distancia entre los aparatos de aplicación (11, 12) individuales y la superficie de pieza que hay que revestir separada para cada aparato de aplicación (11, 12),
- -
- adaptar por lo menos un parámetro de funcionamiento en los aparatos de aplicación (11, 12) dependiendo de la distancia determinada para el aparato de aplicación (11, 12) correspondiente.
32. Procedimiento de funcionamiento según la
reivindicación 31, caracterizado porque se adaptan los
parámetros siguientes:
- -
- presión de aire de dirección,
- -
- varias presiones de aire de dirección diferentes,
- -
- velocidad de rotación de la turbina,
- -
- presión del medio de revestimiento,
- -
- alta tensión para la carga del medio de revestimiento,
- -
- flujo de masas de medio de revestimiento y/o
- -
- anchura del chorro de pulverización (b).
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