ES2886468T3 - Instalación de revestimiento para revestir componentes, en particular para pintar componentes de carrocería de vehículos automóviles - Google Patents

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Abstract

Instalación de revestimiento para el revestimiento de unos componentes (13), en particular para pintar componentes de carrocería de vehículo automóvil, con a) una cabina de revestimiento (12), b) un sistema transportador (2) para transportar los componentes (13) que van a ser revestidos en una dirección de transporte a través de la cabina de revestimiento (12), c) un sistema de aplicación (3) con por lo menos un dispositivo de aplicación (27) para la aplicación de un agente de revestimiento sobre los componentes (13) que van a ser revestidos, d) un sistema de tecnología de proceso (4) para la climatización dentro de la cabina de revestimiento (12), e) un sistema de seguridad (5) para la monitorización de la seguridad de la instalación de revestimiento, f) un sistema de robot (1) con por lo menos un robot de revestimiento de multieje (26) para guiar el dispositivo de aplicación (27), así como g) una unidad de control (11) para controlar el sistema de robot (1) con señales de control, caracterizado porque h) además del sistema de robot (1), la unidad de control (11) también controla el sistema transportador (2), el sistema de aplicación (3), el sistema de seguridad (5) y el sistema de tecnología de proceso (4) con señales de control.

Description

DESCRIPCIÓN
Instalación de revestimiento para revestir componentes, en particular para pintar componentes de carrocería de vehículos automóviles
La invención se refiere a una instalación de revestimiento para el revestimiento de componentes, en particular para pintar componentes de carrocería de vehículos automóviles.
La figura 1 muestra una representación esquemática de una instalación de pintura convencional para pintar componentes de carrocería de vehículos automóviles. De este modo, los sistemas de pintura convencionales tienen numerosos componentes de sensor y componentes de accionamiento, que pueden ser subdivididos en un sistema de robot 1 (por ejemplo, unos accionamientos de eje de un robot de pintura, un accionamiento de un eje de desplazamiento del robot de pintura, unos sensores de posición para determinar la posición de los ejes de robot y el eje de desplazamiento), un sistema transportador 2 (por ejemplo, un accionamiento para un transportador de línea para transportar los componentes de carrocería de vehículo automóvil a través del de la instalación de pintura, un dispositivo de medición de viaje para medir la ruta de transportación), un sistema de aplicación 3 (por ejemplo, una válvula de aguja principal de un pulverizador giratorio, válvulas para aire de guiado y aire de accionamiento, un sensor de velocidad de rotación del pulverizador giratorio, etc.), un sistema de tecnología de proceso 4 (por ejemplo, una instalación de climatización de una cabina de pintura, sensores para la temperatura y humedad del aire en la cabina de pintura, etc.) y un sistema de seguridad 5 (por ejemplo, detección de personas en la cabina de pintura, sirenas de alarma, etc.).
En la instalación de pintura convencional según la figura 1, el sistema de robot 1, el sistema transportador 2, el sistema de aplicación 3, el sistema de tecnología de proceso 4 y el sistema de seguridad 5 están cada uno de ellos asociado con una unidad de control separada 6-10 que acciona los respectivos componentes de accionamiento y monitoriza los respectivos componentes de sensor, pudiendo las unidades de control 6-10 también comunicarse entre sí, lo cual no se muestra por motivos de simplicidad.
Es desventajoso en dicha instalación de pintura convencional, con numerosas unidades de control 6-10, que sean necesarias una pluralidad de unidades de control 6-10 que están separadas entre sí, en las que las unidades de control 6-10 pueden proceder de diferentes fabricantes, lo cual implica problemas adicionales. Una desventaja adicional reside en que, por ejemplo, el sistema transportador 2 y el sistema de robot 1 se ponen en funcionamiento en las instalaciones del cliente separadamente entre sí. Además, el concepto conocido y descrito anteriormente de una instalación de pintura permite solamente un bajo nivel de integración y necesita muchas interfaces. En efecto, esto conlleva una limitación del máximo rendimiento posible de los componentes de carrocería de vehículo automóvil, lo cual, a su vez, incrementa los costes de la pintura por componente de carrocería de vehículo automóvil (CPU: coste por unidad). La razón es el "apretón de manos" (del inglés, “Handshakes”), es decir, la transmisión de datos entre las unidades de control 6-10. Debido a que estos ocurren durante el "tiempo productivo", el tiempo de transmisión de datos se pierde como tiempo de proceso. El tiempo puede durar entre 100 ms y 10 s, siendo de 1-3 s considerado como típico. Estos tiempos deben ser reducidos, en el mejor de los casos, para acercarse a 0 ms.
A partir del documento DE 102011 108262 A1, se conoce una instalación de pintura, en la que un dispositivo de control controla una pluralidad de robots, mediante los cuales se pueden impedir colisiones entre los robots. Sin embargo, el dispositivo de control es responsable solamente de los robots, mientras que los otros objetos de control controlados separadamente (por ejemplo, sistema de transporte, sistema de aplicación).
Además, se hace referencia con respecto a la técnica anterior, a los documentos DE 601 04666 T2, DE 19730 035 A1, DE 3014114 A1, US 2014/0109830 A1 y US 2010/0186664 A1.
Por consiguiente, un objetivo de la invención es proporcionar una instalación de revestimiento apropiadamente mejorada.
Este objetivo puede ser alcanzado con una instalación de revestimiento según la invención, de acuerdo con la reivindicación principal.
La invención comprende la enseñanza técnica general de controlar los diferentes conjuntos (por ejemplo, un sistema de robot, un sistema de transporte, un sistema de aplicación, un sistema de tecnología de proceso, un sistema de seguridad) no por medio de unidades de control separadas, sino por medio de una unidad de control central que, además del sistema de robot, también controla el sistema transportador, el sistema de aplicación, el sistema de seguridad y/o el sistema de tecnología de proceso.
En una forma de realización ejemplificativa preferida de la invención, la unidad de control central controla no sólo los diferentes conjuntos (por ejemplo, sistema de robot, sistema transportador, sistema de aplicación, sistema de seguridad, sistema de tecnología de proceso), sino que también interroga a los componentes de sensor en estos conjuntos. Así, la unidad de control central recibe preferentemente unas señales de sensor del sistema de robot, el sistema transportador, el sistema de aplicación, el sistema de tecnología de proceso y/o el sistema de seguridad. Por ejemplo, estas señales de sensor pueden reproducir la velocidad de rotación de un pulverizador giratorio, el flujo de pintura, las posiciones de los ejes de robot individuales, la posición del robot a lo largo del eje de desplazamiento, la temperatura en la cabina de pintura, la posición del componente de carrocería de vehículo automóvil en el transportador o la posición de las puertas de la cabina, por nombrar sólo algunos ejemplos.
La expresión "sistema de aplicación", como se usa en el contexto de la invención, cubre preferentemente por lo menos un componente de accionamiento que es significativo en el contexto de la aplicación del agente de revestimiento. Por ejemplo, la expresión "sistema de aplicación" puede comprender los siguientes componentes de accionamiento o componentes de accionamiento en el contexto de la invención:
- un cambiador de color, que selecciona el agente de revestimiento que va a ser aplicado de una pluralidad de agentes revestimiento que están disponibles. A continuación, la unidad central de control puede controlar el cambiador de color, de tal manera que se selecciona el agente de revestimiento con el color deseado. Además, la unidad de control puede también controlar el cambiador de color, de tal manera que el cambiador de color es enjuagado, lo cual es importante en un cambio de color.
- un dosificador (cualquier tipo de órgano de dosificación) para dosificar el agente de revestimiento que va a ser aplicado. En la presente memoria, la unidad de control central puede establecer la velocidad de alimentación (flujo volumétrico o flujo másico) del dosificador.
- unas válvulas para controlar el flujo del agente de revestimiento, en particular una válvula de aguja principal del dispositivo de aplicación (por ejemplo, pulverizador giratorio). La unidad de control central puede abrir o cerrar la válvula, con el fin de controlar el flujo del agente de revestimiento.
- un dispositivo de aire de guiado para suministrar aire de guiado para formar un chorro de pulverización que es emitido por el dispositivo de aplicación (por ejemplo, pulverizador giratorio). A continuación, la unidad central de control puede establecer el flujo del aire de guiado con el fin de ampliar o estrechar el chorro de pulverización emitido por el dispositivo de aplicación. En la presente memoria, también existe la posibilidad de que el dispositivo de aire de guiado pueda ajustar una pluralidad de corrientes de aire de guiado independientemente entre sí.
- un dispositivo de accionamiento para el accionamiento mecánico del dispositivo de aplicación, en particular para el suministro de aire comprimido a una turbina de un pulverizador giratorio. A continuación, la unidad de control puede controlar el dispositivo de accionamiento de tal manera que el dispositivo de aplicación (por ejemplo, el pulverizador giratorio) funcione a la velocidad de rotación deseada.
- un dispositivo de carga del agente de revestimiento electrostático. A continuación, la unidad central de control puede ajustar el dispositivo de carga del agente de revestimiento y, por ejemplo, establecer el voltaje de carga y valores límite para la corriente y el voltaje.
Además, la expresión "sistema de aplicación", como se usa en el contexto de la invención, cubre preferentemente una pluralidad de componentes de sensor que envían señales de sensor a la unidad de control. Por ejemplo, el sistema de aplicación puede tener por lo menos uno de los siguientes componentes de sensor:
- un sensor de velocidad de rotación, que mide la velocidad de rotación de un pulverizador giratorio que forma el dispositivo de aplicación. La unidad de control puede controlar la velocidad de rotación del pulverizador giratorio y ajustar el aire de accionamiento de manera correspondiente.
- unos sensores de flujo, que miden la presión o cantidad de flujo del aire de guiado, flujo del aire de accionamiento o flujo del agente de revestimiento. Esto también permite, por ejemplo, un control de circuito cerrado del flujo de aire de guiado, flujo de aire de accionamiento o flujo de agente de revestimiento a un valor objetivo predeterminado.
- un sensor de corriente y/o un sensor de voltaje para medir una variable de funcionamiento del dispositivo de carga del agente de revestimiento electrostático.
Sin embargo, la invención no está limitada con respecto a los componentes del sensor y los componentes de accionamiento del sistema de aplicación a los ejemplos mencionados anteriormente. Más bien, el sistema de aplicación en el contexto de la invención puede comprender asimismo unos componentes de accionamiento o componentes de sensor adicionales.
En la forma de realización ejemplificativa preferida de la invención, el sistema de robot comprende una pluralidad de accionamientos de eje para el accionamiento mecánico de los ejes de robot individuales del robot de revestimiento, en los que la unidad de control controla los accionamientos de eje. El control de los accionamientos de eje, de los ejes de robot individuales, por medio de la unidad de control central, sin embargo, no debe tener lugar directamente a través de la unidad de control central. Más bien, una unidad de control subordinada adicional está dispuesta entre la unidad central de control y los accionamientos de eje.
Además, el sistema de robot puede tener una pluralidad de sensores del eje como componentes de sensores que miden la posición del eje, de los ejes de robot individuales del robot de revestimiento y la envían como una señal del sensor a la unidad de control.
Además, cabe destacar que el robot de revestimiento opcionalmente puede ser montado de manera estacionaria o a lo largo de un eje de desplazamiento. En una disposición desplazable del robot de revestimiento, el sistema de robot preferentemente también comprende el accionamiento para el eje de desplazamiento y un sensor de posición para determinar la posición del robot de revestimiento a lo largo del eje de desplazamiento. En la forma de realización ejemplificativa preferida de la invención, sin embargo, se puede prescindir del eje de desplazamiento para el robot de revestimiento.
La expresión "sistema transportador" tal como se utiliza en el contexto de la invención cubre preferentemente por lo menos un componente de accionamiento que puede ser controlado por la unidad de control central. Por ejemplo, el sistema transportador puede comprender los siguientes componentes de accionamiento:
- un transportador, que transporta de manera sincrónica una pluralidad de los componentes que van a ser transportados a través de la instalación de revestimiento. Esto significa que los componentes que van a ser revestidos son siempre transportados conjuntamente al mismo ritmo y con la misma velocidad a través de la instalación de pintura.
- sin embargo, alternativamente también existe la posibilidad de que los componentes individuales sean transportados de manera asíncrona a través del de la instalación de pintura. En la presente memoria, cada uno de los componentes que van a ser revestidos están dispuestos en un respectivo elemento transportador (por ejemplo, un carro), en el que los elementos transportadores individuales pueden ser transportados independientemente entre sí a través de la instalación de pintura. En el estado de desarrollo actual, sin embargo, todos los ciclos del proceso tienen el mismo tiempo de ciclo.
- además, el sistema transportador también tiene preferentemente una puerta de la cabina en la entrada y/o en la salida de una cabina de revestimiento y un accionamiento de puerta para abrir o cerrar la puerta de la cabina, que no pertenece al estado actual de la técnica.
Además, el sistema transportador comprende por lo menos un componente de sensor que envía señales de sensor a la unidad de control central. Por ejemplo, el sistema transportador puede comprender los siguientes componentes del sensor en el contexto de la invención:
- unos sensores de posición para detectar la posición del transportador o de los elementos transportadores.
- unos sensores de velocidad para detectar la velocidad del transportador o de los elementos transportadores.
- una estación de lectura para la identificación de las partes que entran en el transportador. Por ejemplo, la estación de lectura puede identificar ópticamente los componentes entrantes, por ejemplo, por medio de un código óptico aplicado a los componentes individuales. Alternativamente, existe la posibilidad de que cada uno de los componentes que van a ser revestidos estén provistos de un transpondedor RFID (RFID: Identificación por Radio Frecuencia) con el fin de identificar los componentes entrantes.
- un sensor de objetos para reconocer la presencia de un componente en el transportador o en los elementos transportadores. Por ejemplo, un sensor de objetos de este tipo puede tener una cámara o un sensor ultrasónico.
- un sensor del motor para medir la posición del motor y/o la velocidad de rotación del motor de un motor de accionamiento para accionar el transportador o los elementos transportadores.
La expresión "sistema de tecnología de proceso", como se usa en el contexto de la invención, cubre por lo menos un componente de accionamiento, que puede ser controlado por la unidad de control. La expresión "sistema de tecnología de proceso" se refiere en la presente memoria a componentes técnicos y a partes relacionadas con la climatización de una cabina de revestimiento o con la separación del material de revestimiento. Por ejemplo, el sistema de tecnología de proceso puede comprender los siguientes componentes de accionamiento en el contexto de la invención:
- un aparato de secado para secar la cabina de aire en la cabina de revestimiento. A continuación, la unidad de control central puede ajustar la humedad del aire en la cabina de revestimiento, controlando el aparato de secado de manera correspondiente.
- una instalación de climatización para controlar la temperatura y humedecer el aire de la cabina en la cabina de revestimiento. A continuación, la unidad de control central puede ajustar la temperatura del aire en la cabina de revestimiento, controlando el aparato de secado de manera correspondiente.
- un sistema de ventilación, que genera un flujo de aire dirigido hacia abajo en la cabina de revestimiento. El flujo de aire dirigido hacia abajo se encarga de manera conocida de que el exceso de agente de revestimiento (en inglés, “Overspray”) en la cabina de revestimiento sea empujado hacia abajo y, por lo tanto, sea depositado solamente en una extensión muy ligera sobre las paredes de la cabina u otro equipo de la cabina de revestimiento, lo cual conduciría a un ensuciamiento no deseable.
- una unidad de separación, en particular, una unidad de separación en seco, para la separación del exceso de pulverización de pintura.
Además, el sistema de tecnología de proceso - como normalmente siempre es el caso - puede también comprender unos componentes de sensores, por ejemplo, un sensor de temperatura o un sensor de humedad para medir el ambiente en la cabina de revestimiento.
La expresión "sistema de seguridad", como se usa en el contexto de la invención, cubre preferentemente por lo menos un componente de sensor que envía señales de sensor a la unidad de control central. Por ejemplo, el sistema de seguridad puede comprender los siguientes componentes de sensor:
- un primer sensor de puerta para una puerta que se puede cerrar, para abrir o cerrar una entrada de la cabina de revestimiento, detectando el primer sensor de puerta la posición de la puerta.
- un segundo sensor de puerta para una puerta que se puede cerrar para abrir o cerrar una salida de la cabina de revestimiento, detectando el segundo sensor de puerta la posición de la puerta.
- un sensor de puerta, que detecta la posición de la puerta de acceso a la cabina de revestimiento. Los sensores de puerta y los sensores de puertas permiten controlar el acceso a la cabina de revestimiento, de tal manera que se puede asegurar que el funcionamiento se inicia solamente cuando todas las puertas y puertas están cerradas.
- un sensor de personas para detectar personas en la cabina de revestimiento. De esta manera, se puede asegurar que la operación de revestimiento sea solamente despejada si no hay ninguna persona en la cabina de revestimiento.
- un interruptor de apagado de emergencia o interruptor de parada de emergencia para el apagado inmediato de la cabina de revestimiento.
El sistema de seguridad puede presentar asimismo por lo menos un componente de accionamiento, que puede ser controlado por la unidad de control. Por ejemplo, el sistema de seguridad puede tener una sirena de alarma, una luz intermitente, una válvula de aire o una protección de potencia como componentes de accionamiento.
En la forma de realización ejemplificativa preferida de la invención, la unidad de control central controla todos los conjuntos, específicamente el sistema de robot, el sistema transportador, el sistema de aplicación, el sistema de seguridad y el sistema de tecnología de proceso.
Sin embargo, también es posible en el contexto de la invención que la unidad de control central controle e interrogue solamente a una parte de estos conjuntos, específicamente, por ejemplo, sólo al sistema de robot, al sistema transportador, al sistema de aplicación y al sistema de seguridad, mientras que el sistema de tecnología de proceso es controlado o interrogado por una unidad de control separada.
En otros ejemplos de la invención, sin embargo, sólo el sistema de robot, el sistema transportador, el sistema de aplicación y el sistema de tecnología de proceso son controlados por la unidad de control central, mientras que el sistema de seguridad es controlado o interrogado por una unidad de control separada.
De este modo, la unidad de control central puede controlar y/o interrogar, por ejemplo, 2, 3, 4 o incluso 5 de estos conjuntos (sistema de robot, sistema transportador, sistema de aplicación, sistema de seguridad, sistema de tecnología de proceso), siendo posible cualquier selección deseada dentro de estos conjuntos.
Se debe mencionar además que la unidad de control central está preferentemente integrada en un alojamiento. De esta manera, la invención también difiere de la instalación de revestimiento convencional descrita en la introducción, en el que la inteligencia de control es distribuida en diferentes unidades de control en alojamientos separados. De esta manera, se reduce ventajosamente el esfuerzo de interconexión para la comunicación interna y el equilibrio de las tareas de control.
La unidad de control central puede tener en cuenta las señales de sensor en el control de los conjuntos individuales (sistema de robot, sistema transportador, sistema de aplicación, sistema de seguridad, sistema de tecnología de proceso), las cuales son recibidas por todos los conjuntos (sistema de robot, sistema transportador, sistema de aplicación, sistema de seguridad, sistema de tecnología de proceso).
Por ejemplo, la unidad de control puede adaptar las señales de control para el sistema de robot en función de las señales de control y/o las señales de sensor del sistema transportador del sistema de aplicación y/o el sistema de tecnología de proceso.
Además, existe la posibilidad de que la unidad de control adapte las señales de control para el sistema transportador en función de las señales de control y/o las señales de sensor del sistema de robot, el sistema de aplicación y/o el sistema de tecnología de proceso.
Además, existe la posibilidad en el contexto de la invención de que la unidad de control adapte las señales de control para el sistema de aplicación en función de las señales de control y/o las señales de sensor del sistema transportador, el sistema de robot y/o el sistema de tecnología de proceso.
Además, existe la posibilidad en el contexto de la invención de que la unidad de control adapte las señales de control para el sistema de tecnología de proceso en función de las señales de control y/o las señales de sensor del sistema transportador, el sistema de aplicación y/o el sistema de robot.
En la forma de realización ejemplificativa preferida de la invención, la unidad central de control realiza un movimiento relativo predeterminado del dispositivo de aplicación en relación con el componente en el sistema transportador, que es conocido de por sí por el estado de la técnica. Para este propósito, la unidad de control central controla el sistema de robot y el sistema transportador entre sí, de tal manera que el movimiento del sistema transportador conduce, junto con el movimiento del sistema de robot, al movimiento relativo preestablecido. Por lo tanto, el movimiento de trayectoria del dispositivo de aplicación, en la presente memoria, no solo es realizado por un movimiento del dispositivo de aplicación, sino por medio de una combinación de movimientos, por un lado, del sistema de robot, y por otro lado, del sistema transportador. El sistema transportador o el transportador del sistema transportador en la presente memoria forma un eje de robot adicional, lo cual amplía las posibilidades cinemáticas.
Se debe también mencionar que la unidad de control preferentemente puede mover el sistema transportador bidireccionalmente. Esto significa que los componentes que van a ser revestidos pueden ser transportados preferentemente no sólo hacia adelante sino también hacia atrás a través del de la instalación de pintura. Esta capacidad del sistema transportador de tener un movimiento bidireccional es particularmente ventajosa si el sistema transportador forma cuasi un eje de robot adicional.
El control integral tanto del sistema transportador como también del sistema de robot por la unidad de control central en la presente memoria permite ventajosamente que el sistema transportador forme un eje de robot. Esto, después de todo, no sería posible si el sistema transportador, como en el estado de la técnica, tuviera una unidad de control separada, debido a que entonces un movimiento exactamente coordinado, por un lado, del sistema de robot y, por otro lado, del sistema de transportador difícilmente sería posible.
Se debe también mencionar que la unidad de control central controla preferentemente el sistema transportador, de tal manera que el sistema transportador transporte los componentes a una velocidad de transportador variable.
En primer lugar, la velocidad de transporte en la presente memoria se puede hacer variar conjuntamente para todos los componentes. Este es el caso, por ejemplo, si todos los componentes están situados en un transportador lineal común.
En segundo lugar, también existe la posibilidad, en el contexto de la invención, de que la velocidad de transporte se haga variar individualmente para los componentes individuales, lo que implica un transporte asíncrono de los componentes. Este es el caso, por ejemplo, si los componentes que van a ser revestidos no son transportados por un transportador lineal común, sino por elementos transportadores separados.
Existe la posibilidad, en el contexto de la invención, de que la unidad de control adapte las señales de control al sistema de tecnología de proceso en función de las señales de control y/o de las señales de sensor del sistema de aplicación. Por ejemplo, la velocidad del aire hacia abajo en la cabina de revestimiento puede ser ajustada en función del flujo de pintura. Por ejemplo, la corriente de aire dirigida hacia abajo puede ser apagada completamente si el flujo de pintura es cero, por ejemplo, durante pausas de funcionamiento. Durante una operación de pintura intensa con un gran flujo de pintura, sin embargo, es ventajoso si se establece una velocidad del aire hacia abajo alta en la cabina de revestimiento, debido a que también se produce una gran cantidad de exceso de pulverización, que debe ser expulsado tan rápidamente como sea posible. El ajuste de la velocidad del aire hacia abajo, en función de la exigencia actual permite ventajosamente una reducción del consumo de energía con la optimización simultánea de la distancia del exceso de pulverización.
Además, la unidad de control puede establecer la velocidad del aire hacia abajo en la cabina de revestimiento, por ejemplo, también en función de la orientación espacial del dispositivo de aplicación. Así, en la pintura de superficies de componentes verticales, se puede establecer una velocidad del aire hacia abajo más baja que en la pintura de superficies de componentes horizontales. Esto es ventajoso, debido a que en la pintura de superficies de componentes verticales existe el riesgo de que el flujo del aire dirigido hacia abajo influya en el agente de revestimiento todavía húmedo sobre la superficie del componente, lo cual en una superficie de componente horizontal es difícilmente el caso. Al final del proceso de pintura, la velocidad del aire hacia abajo puede ser incrementada con el fin de lavar la cabina más rápidamente antes de que llegue la siguiente pieza de trabajo.
Debido a su alto nivel de integración, la invención también permite la colocación óptima de los componentes que van a ser revestidos en la cabina de revestimiento. Esto también ofrece la posibilidad de que la longitud de la cabina sea reducida y esto, a su vez, conduce a un volumen interno más pequeño de la cabina de revestimiento. El volumen interno más pequeño de la cabina de revestimiento es también ventajoso, debido a que el gasto de climatización puede ser reducido de este modo, lo que conduce a un ahorro de energía correspondiente. La longitud de la cabina de la cabina de revestimiento puede ser más pequeña que la longitud del componente de los componentes que van a ser revestidos, de tal manera que los componentes que van a ser revestidos no encajan plenamente en la cabina de revestimiento. Por ejemplo, la longitud de la cabina puede ser menor que el 80%, el 60%, el 50% o incluso el 40% de la longitud del componente.
En una instalación de revestimiento de este tipo con una cabina de revestimiento corta, la unidad de control central controla preferentemente el sistema de robot y el sistema de aplicación, de tal manera que el agente de revestimiento es aplicado solamente en una región de revestimiento central dentro de la cabina de revestimiento, en la que está la región de revestimiento central, en relación con la dirección de transporte, en el centro de la cabina de revestimiento, entre la entrada y la salida de la cabina de revestimiento y el sistema de control controla preferentemente el sistema transportador, de tal manera que los componentes que van a ser revestidos estén posicionados con el respectivo punto de impacto del color actual en la región de revestimiento central.
La región de revestimiento central presenta preferentemente una extensión relativamente corta a lo largo de la dirección de transporte, que es menor que el 70%, el 50% o el 30% de la longitud de cabina de la cabina de revestimiento.
Se ha mencionado anteriormente que con dicha cabina de revestimiento corta, el gasto de climatización y el consumo de energía asociados pueden ser reducidos significativamente. El gasto de climatización puede ser todavía reducido adicionalmente si el sistema de tecnología de proceso no climatiza completamente del espacio interior de la cabina de revestimiento, sino sólo parcial o de manera reforzada en la región de revestimiento central, que no se extiende sobre todo el espacio interior de la cabina de revestimiento.
Además, en el contexto de la invención, está prevista una unidad de visualización central con el fin de visualizar la operación de la instalación de revestimiento, visualizando el sistema de visualización el sistema de robot, el sistema transportador, el sistema de aplicación, el sistema de seguridad y/o el sistema de tecnología de proceso. Por ejemplo, la unidad de visualización puede mostrar un modelo en 3-D de la instalación de revestimiento que incluye el sistema de robot, el sistema transportador, el sistema de aplicación, el sistema de seguridad y el sistema de tecnología de proceso en una pantalla, con el fin de permitir una monitorización intuitiva de la operación de revestimiento.
En la presente memoria, la unidad de visualización representa el sistema de robot, el sistema transportador, el sistema de aplicación, el sistema de seguridad y/o el sistema de tecnología de proceso de preferencia gráficamente en una representación en perspectiva y sincronizados cronológicamente entre sí. Esta representación sincronizada cronológicamente de los diferentes conjuntos (sistema de robot, sistema transportador, sistema de aplicación, sistema de seguridad, sistema de tecnología de proceso) es habilitada o simplificada por el grado de integración, según la invención.
Finalmente, la instalación de revestimiento según la invención comprende preferentemente una estación de funcionamiento con el fin de hacer funcionar el sistema de robot, el sistema transportador, el sistema de aplicación, el sistema de seguridad y/o el sistema de tecnología de proceso. En la presente memoria, la estación de funcionamiento permite preferentemente un funcionamiento manual guiado de la instalación de revestimiento, específicamente en un funcionamiento completamente automático o en un funcionamiento semiautomático.
La estación de funcionamiento puede estar dispuesta, por ejemplo, de manera estacionaria, estando la estación de funcionamiento preferentemente conectada por cable, preferentemente a la unidad de control.
Sin embargo, alternativamente, también existe la posibilidad de que la estación de funcionamiento sea móvil y esté conectada inalámbricamente a la unidad de control.
Otros desarrollos ventajosos de la invención se ponen de manifiesto en las reivindicaciones dependientes o se describen a continuación con mayor detalle junto con la descripción de las formas de realización ejemplificativas preferidas de la invención. En los dibujos:
La figura 1 muestra una representación esquemática de una instalación de pintura convencional de acuerdo con el estado de la técnica como se describe en la introducción.
La figura 2 muestra una representación esquemática de una instalación de pintura según la invención con una unidad de control central.
La figura 3 muestra una representación esquemática del de la instalación de pintura de la figura 2, y
La figura 4 muestra una representación esquemática con el fin de ilustrar la longitud de cabina corta de la cabina de revestimiento.
La figura 2 muestra una representación esquemática de una instalación de pintura según la invención para pintar componentes de carrocería de vehículos automóviles, en el que la instalación de pintura según la invención coincide parcialmente con la instalación de pintura convencional mostrada en la figura 1, de tal manera que, para evitar repeticiones, se hace referencia a la descripción anterior, en la que se usan los mismos signos de referencia para detalles correspondientes.
Una peculiaridad del de la instalación de pintura según la invención consiste en que está prevista una unidad de control central 11 que controla e interroga a todos los conjuntos, específicamente al sistema de robot 1, al sistema transportador 2, al sistema de aplicación 3, al sistema de tecnología de proceso 4 y al sistema de seguridad 5. Este alto nivel de integración con la unidad de control central 11 permite varias ventajas.
En primer lugar, se reduce el esfuerzo de interconexión necesario la instalación de pintura convencional de la figura 1, con el fin de permitir la comunicación entre las diferentes unidades de control 6-10.
En segundo lugar, sólo la unidad de control central 11 es todavía necesaria, de tal manera que el esfuerzo de las numerosas unidades de control 6-10 en la instalación de pintura convencional de la figura 1 puede ser ahorrado.
Además, la integración de todas las funciones de control en la unidad de control central también permite un funcionamiento coordinado del sistema de robot 1 junto con el sistema transportador 2. Así, la ruta de movimiento de un dispositivo de aplicación puede ser realizada, por ejemplo, por medio de un movimiento combinado, en primer lugar, del sistema de robot y, en segundo lugar, del sistema transportador 2, de tal manera que el sistema transportador 2 pueda emular efectivamente un eje de robot adicional.
Además, el sistema de tecnología de proceso 4 puede también ser controlado en función del sistema de aplicación 3. Por ejemplo, la velocidad del aire hacia abajo en una cabina de pintura puede ser adaptada en función del flujo de pintura actual.
La figura 3 muestra una representación esquemática de una instalación de pintura de este tipo con una cabina de pintura 12 para pintar componentes de carrocería de vehículos automóviles 13.
Los componentes de carrocería de vehículo automóvil 13 son transportados por un transportador 14 en la dirección de la flecha a través de la cabina de pintura 12, siendo cada uno de los componentes de carrocería de vehículo automóvil 13 retenidos en un denominado “larguero” 15 (del inglés, “skid”) en el transportador 14.
En este caso, el transportador 14 es accionado por un motor de accionamiento 16, en el que el motor de accionamiento 16 es accionado por un accionador de motor 17.
Además, en la cabina de pintura 12 está dispuesto un dispositivo de medición de recorrido 18 que mide la posición del transportador 14 y también la posición de los componentes de carrocería de vehículo automóvil 13 dentro de la cabina de pintura 12.
Además, un sensor de objetos 19 que puede detectar la presencia del componente de carrocería de vehículo automóvil 13 y la posición del componente de carrocería de vehículo automóvil 13 en el transportador 14 está situado en la cabina de pintura 12. Por ejemplo, el sensor de objetos 19 puede funcionar por medio de una cámara o con la ayuda de unos sensores ultrasónicos.
La cabina de pintura 12 presenta una puerta de entrada 20 en el lado de entrada, que puede ser abierta o cerrada por un accionamiento de puerta 21, en el que la posición de la puerta de entrada 20 puede ser detectada por un sensor de posición 22.
En la salida de la cabina de pintura 12, está dispuesta una puerta de salida 23 correspondiente que puede ser abierta o cerrada por un accionamiento de puerta 24, en el que la posición de la puerta de salida 23 es detectada por un sensor de posición adicional 25.
En la cabina de pintura 12, está dispuesto un robot de pintura de multieje 26 que guía un pulverizador giratorio 27 a modo de dispositivo de aplicación.
La cabina de pintura 12 también comprende un denominado “techo de filtro” 28 que emite un flujo de aire dirigido hacia abajo a la cabina de pintura 12. El flujo de aire dirigido hacia abajo es indicado en este caso por flechas y pretende impulsar hacia abajo el exceso de pulverización en la cabina de pintura 12, de tal manera que el exceso de pulverización no se deposite en las paredes internas de la cabina de pintura 12 o en otro equipo de la cabina de pintura 12.
Con este fin, el techo de filtro 28 está conectado a una instalación de climatización 29, que también tiene el propósito de climatizar el espacio interior de la cabina de pintura 12.
La unidad de control central 11 está conectada a los diferentes conjuntos descritos anteriormente del sistema de robot 1, el sistema transportador 2, el sistema de aplicación 3, el sistema de tecnología de proceso 4 y el sistema de seguridad 5 y de esta manera, permite un funcionamiento coordinado de los diferentes conjuntos.
Como se muestra esquemáticamente en el dibujo, el sistema de control de robot central 11 comprende un sistema de control del robot 11.1, un sistema de control programable 11.2 (SPS), un sistema de control de seguridad 11.3 y un sistema de control de accionamiento 11.4.
También se muestra en el dibujo que está previsto un aparato de visualización central 30 con el fin de visualizar el sistema transportador 2, el sistema de robot 1 y el sistema de aplicación 3.
La figura 4 muestra una modificación de la forma de realización ejemplificativa según la figura 3, de tal manera que, para evitar repetición, se hace referencia a la descripción anterior, en donde se usan los mismos signos de referencia para detalles correspondientes.
Como muestra el dibujo, la cabina de pintura 12, en esta forma de realización ejemplificativa, tiene una longitud de cabina relativamente corta KL en la dirección de transporte, en la que la longitud de cabina KL es sustancialmente más corta que la longitud del componente BL de los componentes de la carrocería de vehículo automóvil 13 que van a ser revestidos. La reducción de la longitud de cabina KL conlleva una reducción del volumen interno de la cabina de pintura 12 que, a su vez, conlleva una reducción significativa en el gasto de climatización y el uso de energía asociado.
La invención no está limitada a las formas de realización ejemplificativas preferidas descritas anteriormente. De hecho, son posibles una pluralidad de variantes y modificaciones que también hacen uso del concepto inventivo y, por consiguiente, están comprendidas dentro del alcance de la protección. En particular, la invención también reivindica protección para el objeto y características de las reivindicaciones dependientes.
Listado de signos de referencia:
1 Sistema de robot
2 Sistema transportador
3 Sistema de aplicación
4 Sistema de tecnología de proceso
5 Sistema de seguridad
6 Unidad de control para el sistema de robot
7 Unidad de control para el sistema transportador
8 Unidad de control para el sistema de aplicación
9 Unidad de control para el sistema de tecnología de proceso
10 Unidad de control para el sistema de seguridad
11 Unidad de control central
11.1 Sistema de control del robot
11.2 Sistema de control programable
11.3 Sistema de control de seguridad
11.4 Sistema de control de accionamiento
12 Cabina de pintura
13 Componente de carrocería de vehículo automóvil
14 Transportador
15 Larguero
16 Motor de accionamiento para transportador
17 Accionadorde motor
18 Dispositivo de medición de viaje
19 Sensor de objetos
20 Puerta de entrada
21 Accionamiento de puerta para puerta de entrada
22 Sensor de posición para puerta de entrada 23 Puerta de salida
24 Accionamiento de puerta para puerta de salida 25 Sensor de posición para puerta de salida 26 Robot de pintura
27 Pulverizador giratorio
28 Filtro de techo
29 Instalación de climatización
30 Unidad de visualización
BL Longitud del componente
KL Longitud de cabina

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Instalación de revestimiento para el revestimiento de unos componentes (13), en particular para pintar componentes de carrocería de vehículo automóvil, con
a) una cabina de revestimiento (12),
b) un sistema transportador (2) para transportar los componentes (13) que van a ser revestidos en una dirección de transporte a través de la cabina de revestimiento (12),
c) un sistema de aplicación (3) con por lo menos un dispositivo de aplicación (27) para la aplicación de un agente de revestimiento sobre los componentes (13) que van a ser revestidos,
d) un sistema de tecnología de proceso (4) para la climatización dentro de la cabina de revestimiento (12), e) un sistema de seguridad (5) para la monitorización de la seguridad de la instalación de revestimiento, f) un sistema de robot (1) con por lo menos un robot de revestimiento de multieje (26) para guiar el dispositivo de aplicación (27), así como
g) una unidad de control (11) para controlar el sistema de robot (1) con señales de control, caracterizado porque
h) además del sistema de robot (1), la unidad de control (11) también controla el sistema transportador (2), el sistema de aplicación (3), el sistema de seguridad (5) y el sistema de tecnología de proceso (4) con señales de control.
2. Instalación de revestimiento, caracterizado porque la unidad de control (11) recibe señales de sensor del sistema de robot (1), el sistema transportador (2), el sistema de aplicación (3), el sistema de tecnología de proceso (4) y/o el sistema de seguridad (5).
3. Instalación de revestimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el sistema de aplicación (3) comprende por lo menos uno de entre los siguientes componentes de accionamiento, que son controlados por la unidad de control (11) con las señales de control:
a) un cambiador de color, que selecciona el agente de revestimiento que va a ser aplicado de entre una pluralidad de agentes de revestimiento, que están disponibles para selección,
b) un dosificador para dosificar el agente de revestimiento que va a ser aplicado,
c) unas válvulas para controlar el flujo de agente de revestimiento, en particular una válvula de aguja principal del dispositivo de aplicación (27),
d) un dispositivo de aire de guiado para emitir el aire de guiado para formar un chorro de pulverización, que es emitido por el dispositivo de aplicación (27),
e) un dispositivo de accionamiento para accionar mecánicamente el dispositivo de aplicación (27), en particular para suministrar aire comprimido de una turbina de un pulverizador giratorio,
f) un dispositivo de carga del agente de revestimiento electrostático.
4. Instalación de revestimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el sistema de aplicación (3) comprende por lo menos uno de entre los siguientes componentes de sensor, que envían las señales de sensor a la unidad de control (11):
a) un sensor de velocidad de rotación, que mide la velocidad de rotación de un pulverizador giratorio que forma el dispositivo de aplicación (27),
b) unos sensores de flujo, que miden la presión o la cantidad de flujo del aire de guiado, flujo del aire de accionamiento o flujo del agente de revestimiento,
c) un sensor de corriente y/o un sensor de voltaje para medir una variable de funcionamiento del dispositivo de carga del agente de revestimiento electrostático.
5. Instalación de revestimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que,
a) el sistema de robot (1) presenta una pluralidad de accionamientos de eje para el accionamiento mecánico de los ejes de robot individuales del robot de revestimiento (26), controlando la unidad de control (11) los accionamientos de eje, y/o
b) el sistema de robot (1) presenta una pluralidad de sensores de eje, que miden la posición del eje de los ejes de robot individuales del robot de revestimiento (26) y la envían como una señal de sensor a la unidad de control (11), y/o
c) el robot de revestimiento (26) está montado de manera estacionaria sin un eje de desplazamiento.
6. Instalación de revestimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el sistema transportador (2) presenta por lo menos uno de entre los siguientes componentes de accionamiento que son controlados por la unidad de control (11):
a) un transportador (14), que transporta una pluralidad de los componentes (13) sincrónicamente a través de la instalación de revestimiento,
b) una pluralidad de elementos transportadores, que transportan cada uno por lo menos uno de los componentes (13) a través de la instalación de revestimiento y permiten en el mismo un transporte asíncrono de los componentes (13),
c) un primer accionamiento de puerta (21) para abrir o cerrar una puerta (20) en la entrada de la cabina de revestimiento (12),
d) un segundo accionamiento de puerta (24) para abrir o cerrar una puerta (23) en la entrada de la cabina de revestimiento (12).
7. Instalación de revestimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el sistema transportador (2) presenta por lo menos uno de entre los siguientes componentes de sensor, que envían señales de sensor a la unidad de control (11):
a) unos sensores de posición (18) para detectar la posición del transportador (14) o de los elementos transportadores,
b) unos sensores de velocidad para detectar la velocidad del transportador o de los elementos transportadores, c) una estación de lectura para la identificación de los componentes (13) que entran en el transportador, d) un sensor de objetos (19) para reconocer la presencia de un componente sobre el transportador o sobre los elementos transportadores,
e) un sensor del motor para medir la posición del motor y/o la velocidad de rotación del motor de un motor de accionamiento para accionar el transportador o los elementos transportadores.
8. Instalación de revestimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el sistema de tecnología de proceso (4) comprende por lo menos uno de entre los siguientes componentes de accionamiento que son controlados por la unidad de control (11):
a) un aparato de secado para secar la cabina de aire en la cabina de revestimiento (12),
b) una instalación de climatización (29) para el control de temperatura del aire de la cabina en la cabina de revestimiento (12),
c) una instalación de ventilación, que genera un flujo de aire dirigido hacia abajo en la cabina de revestimiento (12),
d) una unidad de separación, en particular, una unidad de separación en seco, para la separación de un exceso de pulverización de pintura.
9. Instalación de revestimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el sistema de seguridad (5) comprende por lo menos uno de entre los siguientes componentes de sensor, que envían señales de sensor a la unidad de control (11):
a) un primer sensor de puerta (22) para una puerta (20) que se puede cerrar para abrir o cerrar una entrada de la cabina de revestimiento (12), detectando el primer sensor de puerta (22) la posición de la puerta (20), b) un segundo sensor de puerta (25) para una puerta (23) que se puede cerrar para abrir o cerrar una salida de la cabina de revestimiento (12), detectando el segundo sensor de puerta (25) la posición de la puerta (23),
c) un sensor de puerta, que detecta la posición de una puerta de acceso a la cabina de revestimiento (12),
d) un sensor de personas para detectar personas en la cabina de revestimiento (12),
e) un interruptor de apagado de emergencia/parada de emergencia.
10. Instalación de revestimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el sistema de seguridad (5) presenta por lo menos uno de entre los siguientes componentes de accionamiento que son controlados por la unidad de control (11):
a) sirenas de alarma,
b) luces indicadoras,
c) protección de potencia.
11. Instalación de revestimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que,
a) la unidad de control (11) adapta las señales de control para el sistema de robot (1) en función de las señales de control y/o las señales de sensor del sistema transportador (2), el sistema de aplicación (3) y/o el sistema de tecnología de proceso (4), y/o
b) la unidad de control (11) adapta las señales de control para el sistema transportador (2) en función de las señales de control y/o las señales de sensor del sistema de robot (1), el sistema de aplicación (3) y/o el sistema de tecnología de proceso (4) y/o
c) la unidad de control (11) adapta las señales de control para el sistema de aplicación (3) en función de las señales de control y/o las señales de sensor del sistema transportador (2), el sistema de robot (1) y/o el sistema de tecnología de proceso sistema (4) y/o
d) la unidad de control (11) adapta las señales de control para el sistema de tecnología de proceso (4) en función de las señales de control y/o las señales de sensor del sistema transportador (2), el sistema de aplicación (3) y/o el robot sistema (1).
12. Instalación de revestimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que,
a) la unidad de control (11) realiza un movimiento relativo en forma de trayectoria predeterminada del dispositivo de aplicación (27) con respecto al componente (13) en el sistema transportador (2), controlando la unidad de control (11) tanto el sistema de robot (1), como el sistema transportador (2) de manera coordinada, de tal manera que un movimiento del sistema transportador (2) y un movimiento del sistema de robot (1) conduzcan conjuntamente al movimiento relativo predeterminado, y/o
b) la unidad de control (11) mueve el sistema transportador (2) bidireccionalmente, y/o
c) la unidad de control (11) controla preferentemente el sistema transportador (2) de tal manera que el sistema transportador (2) transporte los componentes (13) a una velocidad de transporte variable.
13. Instalación de revestimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que,
a) la unidad de control (11) adapta las señales de control para el sistema de tecnología de proceso (4) en función de las señales de control y/o las señales de sensor del sistema de aplicación (3) y/o
b) la unidad de control (11) ajusta la velocidad del aire hacia abajo en la cabina de revestimiento (12) en función del flujo de pintura, y/o
c) la unidad de control (11) ajusta la velocidad del aire hacia abajo en la cabina de revestimiento (12) en función de la orientación espacial del dispositivo de aplicación (27), y/o
d) en el pintado de superficies de componentes verticales, la unidad de control (11) ajusta una velocidad del aire hacia abajo más pequeña en la cabina de revestimiento (12) que en el pintado de superficies de componentes horizontales.
14. Instalación de revestimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que,
a) la cabina de revestimiento (12) presenta una longitud de cabina (KL) determinada en la dirección de transporte, y
b) los componentes (13) que van a ser revestidos presentan una longitud de componente (BL) determinada en la dirección de transporte, y
c) la longitud de la cabina es menor que la longitud del componente (BL), en particular con una longitud de cabina (KL) inferior al 80%, 60%, 50% o 40% de la longitud del componente.
15. Instalación de revestimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que,
a) la unidad de control (11) controla el sistema de robot (1) y el sistema de aplicación (3), de tal manera que el agente de revestimiento es aplicado solamente en una región de revestimiento central que se encuentra, con respecto a la dirección de transporte, en el centro de la cabina de revestimiento (12) entre la entrada y la salida de la cabina de revestimiento (12),
b) la unidad de control (11) controla el sistema transportador (2), de tal manera que el sistema transportador (2) posicione los componentes (13) que van a ser revestidos con el punto de impacto del color actual en la región de revestimiento central,
c) la región de revestimiento central tiene preferentemente una extensión a lo largo de la dirección de transporte que es inferior al 70%, 50% o 30% de la longitud de cabina de la cabina de revestimiento (12), d) el sistema de tecnología de proceso (4) preferentemente climatiza el espacio interior de la cabina de revestimiento (12), preferentemente sólo o de manera reforzada en la región de revestimiento.
16. Instalación de revestimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que,
a) está prevista una unidad de visualización (30) para visualizar el funcionamiento de la instalación de revestimiento, visualizando el aparato de visualización (30) el sistema de robot (1), el sistema transportador (2), el sistema de aplicación (3), el sistema de seguridad (5) y/o el sistema de tecnología de proceso (4) y/o b) la unidad de visualización (30) visualiza el sistema de robot (1), el sistema transportador (2), el sistema de aplicación (3), el sistema de seguridad (5) y/o el sistema de tecnología de proceso (4) gráficamente en una vista en perspectiva y cronológicamente sincronizados entre sí.
17. Instalación de revestimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que,
a) está prevista una estación de funcionamiento, con el fin de hacer funcionar el sistema de robot (1), el sistema transportador (2), el sistema de aplicación (3), el sistema de seguridad (5) y/o el sistema de tecnología de proceso (4) y /o
b) la estación de funcionamiento permite preferentemente un funcionamiento manual guiado de la instalación de revestimiento, y preferentemente en un funcionamiento completamente automático o en un funcionamiento semiautomático, y/o
c) la estación de funcionamiento está dispuesta de manera estacionaria y está conectada por cable a la unidad de control (11) o
d) la estación de funcionamiento es móvil y está conectada inalámbricamente a la unidad de control (11).
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