NO171585B - Sproeytemaleapparat - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et sprøytemaleapparat som omfatter et sprøytehus som har opprettstående sidevegger som avgrenser et lukket sprøyteområde hvorigjennom det kan opprettes en nedadgående strømning, en langstrakt åpning utformet i én eller begge sidevegger, en langstrakt forløpende skinneinnretning lokalisert langsmed åpningen, på utsiden av maleområdet og i fluidforbindeise med sprøyteområdet via åpningen, og en malerobot, som kan frembringe en malingsspray, og som er lokalisert i sprøyteområdet for å male et deri anordnet legeme, og maleroboten kan forskyves på skinneinnretningen som er utenfor sprøytehuset, og er lokalisert inne i sprøyteområdet på en bæreanordning som forløper på og er forbundet med skinneinnretningen, og som således sammen med maleroboten kan forskyves langs skinnen.

Det er kjent mange sprøytemaleapparater for å male masseproduserte gjenstander såsom motorkjøretøyer. Slike sprøytemale-apparater har vanligvis hatt en begrenset anvendelse siden de må passes av en operatør som selv må dekke de arealer som apparatet ikke har malt. Slike maskiner har også en tendens til å sløse med malingen og er konstruert slik at de kun maler med horisontale og/eller vertikale bevegelser i et frem- og tilbakegående system. En fullstendig dekning av en gjenstand, og særlig dersom den har en uensartet overflate, krever bevegelser i dybden så vel som bevegelser i sideretningene. Anvendelse av et ledd er av-gjørende siden operatøren svært ofte må vinkle sprøytemale-pistolen på en spesiell måte for å kunne avsette malingen på den sterkt uensartete overflate.

Mange av de kjente sprøytemaleapparåtene omfatter en serie av sprøytepistoler som mates fra et sentralt malingforråd med stor kapasitet og som følgelig kan male en stor andel av den ytterflate som skal dekkes. Mindre tilgjengelige arealer som f.eks. hjulkasser, inne i bagasjerom eller motorrom og dørstokker må følgelig males manuelt av en operatør som ser etter umalte arealer etterlatt av det automatiske måleapparat.

Et stort antall patentpublikasjoner omtaler måleapparater omfattende elektriske måleapparater som f.eks. i US-patent-skrifter 2.858.947, 3.007.097, 3.481.499, 4,030.617, 4.113.115, 4.196.049, 4.398.863, 4.407.625, 4.424.472 og 4.424.473. US-patentskriftene 2.213.108 og 2.286.571 vedrører elektriske roboter for sprøytemaling. US-patentskrift 4.170.751 omtaler et tilsvarende elektrisk apparat knyttet til sprøytemalingroboter.

Det er mange grunner for å anvende sprøyteroboter for at masseproduserte gjenstander skal få en malt overflate med høy kvalitet. Roboter har den fordel at de kan tåle den farlige malingatmosfære, at malingprosessen kan utføres med mindre totalt energiforbruk samt at malingkvaliteten øker med den følge at material- og arbeidskostnadene reduseres over tid. De ovennevnte fordeler er særlig viktige under sprøytemaling av bilkarosserier hvor det kreves høy produksjonstakt og hvor det er forholdsvis kort tidsrom for påføring og avslutning av ikke bare ett, men flere malingbelegg.

En sprøyterobot kan også brukes til emaljering og/eller bestrøing av overflater. For eksempel påføres glassert emalje på badekar av plast med mange av de samme sprøyteteknikker som an-vendes under påføring av maling på et motorkjøretøy.

Det har en tid vært anvendt sprøyteroboter for å påføre maling på store partier såsom bilkarosserier. Roboter har vanligvis et begrenset arbeidsområde eller areale som de kan bevege seg innenfor. Følgelig, for å øke robotens arbeidsområde tilstrek-kelig til at disse store delene kan males, må roboten anbringes på enten en skinne, et bord eller en sleide ved hjelp av en vogn.

Av disse tre hjelpemidler til å skaffe et større arbeidsområde foretrekkes skinnen, siden en skinne tar mye mindre plass enn et bord eller en sleide samt at skinnen ikke skaper og/eller frigjør så mye støv som bord og sleider. Et eksempel på et slikt system er vist i US-patentskrift 4.342.535.

Den ekstra økning i arbeidsområde som kan oppnås ved å anvende én av disse innretninger gjør det mulig å male en hel bil-side idet bilen enten er stasjonær eller beveger seg. Dersom bilen beveger seg, vil denne ekstra akse styre bilen i en bestemt bane etterhvert som den beveger seg gjennom sprøytehuset. Ved å tilføye en ekstra skinne, et bord eller en sleide på husets motsatte side kan begge bilsidene males samtidig.

Det vanlige sprøytehus i bilindustrien er standardisert og har en forholdsvis liten bredde som stort sett begrenser stør-relsen og bevegelsene til enhver robot som tenkes brukt i sprøytehuset.

Rommet i alle sprøytemalehus må være fri for hyller, lommer, løse slanger og vanlige arbeidsklær siden disse samler og/eller avgir støv eller fibre. Ethvert støv eller fiber i rommet vil lett finne veien til overflaten av bilen eller den store gjenstand som males, og kan følgelig ødelegge målearbeidet.

Toppen eller fronten av en vanlig skinne er vanligvis dek-ket med et vangedeksel som forbinder den bevegelige vogn med skinneendene. Dekselet er nødvendig for å beskytte lagre, vanger, og drivmekanismer mot den farlige malingatmosfære. Vangedekselet kan utformes på forskjellige måter, f.eks. som teleskopiske rør eller som plater, folder og vinduspersienner. Banedeksler kan fremstilles enten av elastomer, såsom gummi eller av en rustfri stålplate.

Vangedeksler har tradisjonelt vært et betydelig vedlike-holdsobjekt i malingsbransj en. Malingen har en tendens til å samle seg på dekslene og fører til at sideliggende lag av materi-alet klistrer seg sammen og med tiden fører til utmatning av dekselet. Når vangedeksel-lagene beveger seg og gnisser mot hver-andre drysser maling og støv ned på det nymalte bilkarosseri og resulterer i defekter. Defektene nødvendiggjør sandsliping, rensing og ommaling.

De fleste sprøytehus er av fallstrøm-typen hvilket betyr at luften blåses gjennom filtre på sprøyteboksens topp, rundt karosseriet og ut i bunnen av sprøyteboksen. Skinnen representerer en hindring for og øker luftstrømningen, noe som i sin tur fører til et partielt vakuum foran skinnen. Det partielle vakuum fører til at frie malingpartikler fra vangedekselet avsettes på karosseriet. Skinnen fører også til turbulent luftstrømning som forstyrrer strømningsbanene i boksen og øker sjansene for å få smuss på karosseriet.

Det sirkulerte luftvolum er forholdsvis stort og det kreves en betydelig energimengde for å sirkulere, varme opp, avkjøle og avfukte luften.

I det sprøytemaleapparat som kjennes fra DE-patentskrift 3.006.837 strekker selve maleroboten seg gjennom horisontale spalter/åpninger i veggen, og det objekt som skal males vil være utsatt for tilsmussing på grunn av spaltens åpne karakter. Videre er det fra US-patentskrift 3.9 42.420 kjent vertikale spalter av den ovennevnte art som har de samme ulemper med tilsmussing. Endelig skal det vises til de sprøyteapparater som kjennes fra US-patentskrift 3.478.720 og DE-patentskrift 1.175.126.

Det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å frembringe et sprøytemaleapparat, omfattende en sprøyteboks, en malerobot for å male inne i sprøyteboksen, og en skinnemekanisme til å bære roboten idet skinnemekanismen er lokalisert utenfor sprøyteboksen, slik at de ovennevnte ulemper elimineres.

For å oppnå de ovennevnte er det ifølge den foreliggende oppfinnelse konstruert et sprøytemaleapparat som kjennetegnes ved at åpningen mellom sprøyteområdet og skinneinnretningen og som bæreanordningen kan forskyves langsmed, er innrettet med tetningsmidler i form av en labyrinttetning, at den langstrakte åpning er lokalisert horisontalt i den nedre del av sideveggen, at et svanehalsformet organ forløper gjennom åpningen og bæres på skinneinnretningen, mens en vogn bæres på det svanehalsformede organ, og at maleroboten er anordnet på vognen slik at maleroboten i sin helhet er lokalisert inne i sprøyteområdet.

Ifølge en foretrukket utførelse av sprøytemaleapparatet ifølge oppfinnelsen er skinneinnretningen anordnet i et avtettet hus for således å hindre at malingdamper unnslipper fra husets indre og til omgivelsene. Ifølge en annen foretrukket utførelses-form av oppfinnelsen defineres labyrinttetningen av sideveggen og av skinneinnretningen.

En langstrakt skinnemekanisme innrettet til glidbart å bære en sprøyterobot og utformet ifølge den foreliggende oppfinnelse omfatter et øvre skinneparti og et nedre skinneparti. Det øvre skinneparti har montert en øvre vange innrettet til glidbart å bære roboten. Det nedre skinneparti er forbundet med det øvre skinneparti og har montert en nedre vange som også er innrettet til å kunne bære roboten. En skinne innrettet for drivinngrep med et tannhjuldrev er anbrakt på det øvre skinneparti. En deflektorplate er anbrakt mellom de øvre og nedre partier for å beskytte skinnen og den øvre vange mot oppadhvirvlende forurens-ninger.

Det er mange fordeler med et sprøytemaleapparat som omfatter en sprøytemalerobot, en sprøytehus og skinnemekanismer av den ovennevnte konstruksjon. F.eks., som følge av at skinneinnretningen er anbrakt på utsiden av sprøytehusmiljøet, er det ikke behov for vangedeksler som krever omfattende vedlikehold og som har en tendens til å påføre malingsdrypp på nymalte bilkarosserier. Som følge av at skinnemekanismen ikke står i sprøyte-husmiljøet, forlenges driftstiden for hver skinnemekanisme, samt at vedlikeholdet av fronten av hver skinnemekanisme blir forholdsvis enkelt, idet de beskyttes av veggoverhenget i labyrinttetningen. Videre resulterer flyttingen av skinnemekanismen ut fra sprøytehusmiljøet i en mere strømlinjeformet luftstrømning i boksen. Dette reduserer luftturbulensen, noe som vanligvis har en tendens til å øke smussansamlingene på de gjenstander som skal males. Siden skinnemekanismen er lokalisert på utsiden av sprøytehuset, kan bilkarosseriene males i mindre bokser som ikke bare er billigere å utforme, men også krever mindre energi til ventilasjon og luftkondisjonering.

Det svanehalsformede organ og robotvognene muliggjør at elektriske kabler, hydrauliske slanger og malingledninger føres til de respektive roboter via det svanehalsformede organ og robotvognene, uten at de utsettes for sprøyteboksatmosfæren. Dette resulterer i at kabler, slanger og ledninger får lengre brukstid, samt at muligheten for å få smuss på bilkarosseriet fra kabler, slanger og ledninger elimineres. Bilkarosseriet beskyttes følgelig mot smuss og/eller fibre samtidig som skinnemekanismer, kabler, slanger og ledninger beskyttes mot sprøyteboks-atmosfær-en.

Andre fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den spesielle beskrivelse under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori:

Fig. 1 viser et skjematisk tverrsnitt av et sprøytemaling-system ifølge oppfinnelsen, med et bilkarosseri som skal males. Fig. 2 viser et skjematisk planriss av sprøytmalingsysternet ifølge oppfinnelsen hvor de konstruksjoner som hindrer luftstrøm-ningen, er vist skravert. Fig. 3 viser et forstørret tverrsnitt, delvis bortskåret, av konstruksjonene og sammenkoblingene ifølge oppfinnelsen.

På fig. 1 vises det et sprøytemaleapparat 10 ifølge foreliggende oppfinnelse. Sprøytemaleapparatet 10 omfatter generelt et spesielt utformet sprøytehus 12, et par skinnemekanismer 14 anbrakt på motsatte sider av sprøyteboksen 12 og et par sprøyte-maleroboter 16 som bæres på sine respektive skinnemekanismer 14. Malerobotene 16 er innrettet til å sprøytemale et legeme, såsom et bilkarosseri 18 som er anbrakt inne i et lukket sprøyteområde 19 i sprøytehuset 12. Bilkarosseriet 18 bæres på en konvensjo-nell, bevegelig gulvtralle 20. Hver gulvtralle 18 er en del av et beveglig transportkjede (ikke vist). Malerobotene 16 styres fortrinnsvis via et datamaskinprogram, slik at deres bevegelser og posisjoner kan koordineres på skinnemekanismen 14 under sprøyte-operasjonen.

Som vist i fig. 1 er sprøytehuset 12 av fallstrømtypen og har filtre 22 i et takparti 23. Luft blåses gjennom filtrene 22, rundt bilkarosseriet 18 og ut gjennom gulvet 24 i sprøytehuset 12 som er utformet av en rekke rister. Ristene gjør det mulig for vedlikeholdspersonell og andre å kunne gå på husets gulv 24 for å betjene systemet 10 samtidig som at luftstrømningen i sprøyte-huset 12 forstyrres minimalt.

Sprøytehuset 12 omfatter også et par sidevegger 26 forbundet av takpartiet 23 for dannelse av det lukkede sprøyteområde 19. Takpartiet 23 er eksempelvis adskilt 12 til 14 fot (365 til 426 cm) fra gulvet 24. Mens avstanden mellom hver av sideveggenes 26 hunndeler 30 og gulvet 24 er vist overdrevet på fig. 1 og 3, er den fortrinnsvis kun ca 4 tommer (10 cm) for å definere en labyrinttetning.

En forlenget klaff eller deflektorplate 33 er anbrakt på hver av skinnemekanismene 14 for ytterligere rensing av labyrinttetningen.

Hver malerobot 16 bæres på en hul robotvogn 34 som i sin tur bæres på et hult svanehalsf ormet organ 3 6. Hvert svanehalsformet organ 3 6 er glidbart anbrakt på sin respektive skinnemekanisme 14 som muliggjør at maleroboten 16 kan gis en glidende be-vegelse langs sprøytehusets 12 lengderetning slik det i det følg-ende skal beskrives i detalj.

Under henvisning til fig. 2 er de forstyrrede luftstrøm-ningsområder vist ved skravering i systemet ifølge oppfinnelsen 10. Som vist er det kun robotene 16, robotvognene 34 og en del av hvert svanehalsf ormet organ 36 som forstyrrer luf t strømningen. I et tilsvarende kjent system ville ikke bare robotene og vognene, men også skinnemekanismene forstyrre luftstrømningen. Skinnemekanismene ville føre til en økning i lufthastigheten som i sin tur medfører et partielt vakuum foran hver skinnemekanisme. Slike partielle vakuum har en tendens til å fange opp løse malings-partikler fra banedekslene og avsette dem på bilkarosseriet 18. Skinnemekanismene ville også medføre en turbulent luftstrømning som forstyrrer strømningslinjene i sprøytehuset slik at sjansen for å få smuss på bilkarosseriet 18 øker.

Sprøytemaleapparatet 10, slik det er vist på fig. 2, mini-maliserer luftstrømningsforstyrrelsene i sprøytehuset 12 med den følge at det nødvendige luftvolum for sirkulasjon i sprøytehuset 12 reduseres. Følgelig kreves det mindre energi for å sirkulere, varme opp, avkjøle og avfukte samt sirkulere luften.

Sprøytehuset 12 omfatter et par langstrakte adkilte hus 40 som kan oppta skinnemekanismene 14 nær sprøytehuset 12 sidevegger 26. Husene 40 er vanligvis avtettet mot sideveggene 26 og gulvet 24 for å unngå at malingdamper unnslipper fra husenes 40 indre idet disse har fluidforbindelse med sprøyteområdet 19 via de langstrakte åpningene 32.

På fig. 3 vises det i detalj et apparat for festing og føring av hvert svanehalsformet organ 36 på hver sin tilhørende skinnemekanisme 14. Spesielt føres hvert svanehalsformet organ 36 ved hjelp av en drivanordning vist ved 42 og omfatter en motor 44 som bæres på dens vogn 34. Motorens 44 drivaksel 45 er via en girinnretning 46 koplet til et tannhjuldrev 48 som er i drivfor-bindelse med en forlenget stang 50 montert på undersiden av skinnemekanismens 14 topparti 52.

En lagerinnretning i form av nedre lagre 54 og øvre lagre 56 bærer glidbart hvert svanehalsformet organ 36 på nedre henholdsvis øvre vanger og montert på skinnemekanismen 14.

En kabel-, slange- og ledningsbærer 62 er også lokalisert inne i hvert hus 40 ved siden av skinnemekanismen 14 for å bære de ulike kabler, ledninger og slanger som i rekkefølge fører frem nødvendig maling, elektrisk kraft og hydraulisk fluid til sin robot 16. Både det svanehalsformede organ 3 6 og vognen 34 har hule partier ved 66 henholdsvis 68 hvorigjennom det er mulig å bevege kabler, ledninger og slanger 64 som derved beskyttes mot malingatmosfæren, og som videre beskytter det malte bilkarosseriet 18 mot smuss eller annet materiale som blir liggende på kablene, ledningene og slangene 64, og som kan flasse av under bøyning.

Det er mange fordeler med sprøytemaleapparatet, maleroboten og sprøytehuset konstruert i følge det ovennevnte. For eksempel er det ikke behov for vangedeksler siden skinnemekanismene er adskilt fra sprøytehusatmosfæren. Videre er ikke elektriske kabler, hydrauliske slanger og malingledninger til roboten eksponert mot sprøytehusatmosfæren med den følge at deres brukstid økes samt at sjansen for å få smuss på den malte gjenstand når de beveges eller bøyes, elimineres. Sprøytehuset kan dessuten lages mindre med den følge at den blir billigere å fremstille og anvende.

Videre reduseres turbulensen inne i sprøytehuset, noe som reduserer energibehovet for den sirkulerende luft. Den reduserte turbulens reduserer dessuten mengden av opphvirvlet smuss fra de mulige smusskilder inne i sprøytehuset.

Claims (3)

1. Sprøytemaleapparat (10) som omfatter et sprøytehus (12) som har opprettstående sidevegger (26) som avgrenser et lukket sprøyteområde (19) hvorigjennom det kan opprettes en nedadgående strømning, en langstrakt åpning (32) utformet i én eller begge sidevegger, en langstrakt forløpende skinneinnretning (14) lokalisert langsmed åpningen (32), på utsiden av maleområdet (10) og i fluidforbindelse med sprøyteområdet via åpningen (32), og en malerobot (16), som kan frembringe en malingsspray, og som er lokalisert i sprøyteområdet for å male et deri anordnet legeme (18), og maleroboten (16) kan forskyves på skinneinnretningen (14) som er utenfor sprøytehuset, og er lokalisert inne i sprøyteområdet (19) på en bæreanordning (34,36) som forløper på og er forbundet med skinneinnretningen (14), og som således sammen med maleroboten kan forskyves langs skinnen, karakterisert ved at åpningen (32) mellom sprøyteområdet og skinneinnretningen og som bæreanordningen kan forskyves langsmed, er innrettet med tetningsmidler i form av en labyrinttetning (30,24,14,33), at den langstrakte åpning er lokalisert horisontalt i den nedre del (30) av sideveggen, at et svanehalsformet organ (36) forløper gjennom åpningen (32) og bæres på skinneinnretningen (14), mens en vogn (34) bæres på det svanehalsformede organ (36), og at maleroboten er anordnet på vognen slik at maleroboten i sin helhet er lokalisert inne i sprøyteområdet.

2. Apparat i samsvar med krav 1, karakterisert ved at skinneinnretningen er anordnet i et avtettet hus (40) for således å hindre at malingdamper unnslipper fra husets indre og til omgivelsene.

3. Apparat i samsvar med krav 1, karakterisert ved at labyrinttetningen defineres av sideveggen (26) og av skinneinnretningen (14).