WO2014170095A1

WO2014170095A1 - Anlage für das behandeln von werkstücken

Info

Publication number: WO2014170095A1
Application number: PCT/EP2014/055879
Authority: WO
Inventors: Michael FÖRSTER
Original assignee: Dürr Ecoclean GmbH
Priority date: 2013-04-16
Filing date: 2014-03-24
Publication date: 2014-10-23
Also published as: CN105121102A; CN105121102B; US20160001335A1; DE102013206875A1; US9636719B2; EP2986426A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlage (10) für das Behandeln von Werkstücken (28). In der Anlage (10) gibt es wenigstens eine Behandlungsstation (50, 54) für das Behandeln eines in einer Behandlungsstellung (52, 56) positionierten Werkstücks (28) mit einem Fluid. Die Anlage (10) hat eine Handhabungseinrichtung (16) für Werkstücke (28), mit der ein an einer Werkstückaufgabe (12) bereitgestelltes Werkstück (28) aufgenommen und in eine Behandlungsstellung (52, 56) in der wenigstens einen Behandlungsstation (52, 56) bewegt werden kann. Die Handhabungseinrichtung (16) hat eine Basis (18) und einen an der Basis (18) angelenkten und an der Basis (18) um eine erste Schwenkachse (30) bewegbaren Tragarm (20).

Description

Anlage für das Behandeln von Werkstücken Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Anlage für das Behandeln von Werkstücken mit wenigstens einer Behandlungsstation für das Behandeln eines in einer Behandlungsstellung positionierten Werkstücks mit einem Fluid, und mit einer Handhabungseinrichtung für Werkstücke, mit der ein an einer Werkstückaufgabe bereitgestelltes Werkstück aufgenommen und in eine Behandlungsstel- lung in der wenigstens einen Behandlungsstation bewegt werden kann. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren für das industrielle Behandeln, insbesondere das Reinigen von Werkstücken.

Schmutzpartikel, z. B. Spangut, Staub, Gusssand oder auch Flüssigkeit- ströpfchen können die Funktion von industriell hergestellten Produkten wie etwa Einspritzdüsen für Brennkraftmaschinen beeinträchtigen. Die Sauberkeit von Werkstücken in industriellen Produktionsprozessen ist somit von großer Bedeutung. In der industriellen Fertigung werden deshalb Anlagen für das Behandeln von Werkstücken eingesetzt, in der die Werkstücke gereinigt und entgratet werden. In solchen Reinigungsanlagen werden die Werkstücke mit Fluid beaufschlagt, insbesondere mit Flüssigkeit wie z. B. Wasser, das vorzugsweise mit Reinigungszusätzen versehen ist oder mit Flüssigkeiten, die Kohlenwasser- Stoffe enthalten. Für das Reinigen von Werkstücken werden auch gasförmige Fluide eingesetzt, z. B. Druckluft.

Aus Sicherheits- und Umweltschutzgründen werden die Werkstücke dabei in fluiddichten Prozesskammern behandelt. Um eine möglichst gleichbleibende Behandlungsqualität zu gewährleisten und um eine Behandlung von schweren Werkstücken zu ermöglichen, wie z. B. Motorblöcke, werden die Werkstücke in diesen Anlagen häufig unter Einsatz von Handhabungsrobotern bewegt. Es ist bekannt, diese Handhabungsroboter außerhalb einer Pro- zesskammer anzuordnen und eine fluiddichte Durchführungseinrichtung für die Roboterarme in die Prozesskammer vorzusehen, die mit dem Handhabungsroboter das Handhaben von Werkstücken in der Prozesskammer er- möglicht.

Weiterhin ist es bekannt, Handhabungsroboter im Inneren der Prozesskammer anzuordnen. Die in herkömmlichen Anlagen für das Behandeln von Werkstücken eingesetzten Handhabungsroboter haben mindestens 6 ange- triebene Bewegungsachsen. Mit diesen Handhabungsrobotern kann ein damit aufgenommenes Werkstück aus einer Werkstückaufgabe zu einer Werkstück-Behandlungseinrichtung mit 6 oder mehr Bewegungsfreiheitsgraden in eine Behandlungsstellung bewegt werden. Aufgrund der vielen angetriebenen Bewegungsachsen haben solche Handhabungsroboter einen großen Bauraum und benötigen deshalb in der Prozesskammer viel Platz. Aufgrund der zahlreichen Bewegungsachsen ist eine Steuerung solcher Handhabungsroboter sehr aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine kostengünstige Anlage für das Behandeln von Werkstücken in einer Behandlungsstation bereitzustellen, die einen geringen Bauraum hat.

Diese Aufgabe wird durch eine Anlage der eingangs genannten Art gelöst, bei der die Handhabungseinrichtung eine Basis und einen an der Basis an- gelenkten und an der Basis um eine erste Schwenkachse bewegbaren Tragarm mit einem an dem Tragarm angelenkten und um eine weitere Schwenkachse schwenkbeweglichen Schwenkarm hat, an dem eine Aufnahme mit einem Werkstückhalter für das Aufnehmen eines Werkstücks ausgebildet ist.

Die Handhabungseinrichtung hat bevorzugt eine um eine in einer von der weiteren Schwenkachse durchsetzten Ebene liegenden Drehachse beweg- bare Aufnahme mit einem Werkstückhalter für das Aufnehmen eines Werkstücks. Diese weitere Schwenkachse kann zu der ersten Schwenkachse parallel sein. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Schwenkachse als eine horizontale Schwenkachse ausgebildet ist. Der Tragarm ist dabei vorzugsweise senkrecht zu der Schwenkachse angeordnet. Damit lässt sich erreichen, dass der Tragarm bei einem Verschwenken um die Schwenkachse in einer zu der Schwenkachse senkrechten Ebene verlagert wird. Dies bewirkt, dass wenn durch Bewegung des Tragarmes ein Werkstück von einer außerhalb der Prozesskammer angeordneten Werkstückaufgabe in die Prozesskammer hereingeschwenkt wird, eine entsprechende Öffnung der Prozesskammer relativ schmal gestaltet werden kann. Die Basis der Handhabungseinrichtung kann erfindungsgemäß unbeweglich angeordnet sein. Die Basis der Handhabungseinrichtung befindet sich dabei bevorzugt im Inneren einer Prozesskammer. Damit wird erreicht, dass mit der Handhabungseinrichtung in der Prozesskammer Werkstücke bewegt werden können, ohne dass eine aufwändige Durchführung für die Handha- bungseinrichtung in die Prozesskammer erforderlich ist. Durchführungen für Handhabungseinrichtungen in eine Prozesskammer erfordern in der Regel Schutzfolien bzw. Lamellen, die eine Bewegung von Handhabungseinrichtungen nicht nur einschränken, sondern auch einem Verschleiß unterliegen, der das regelmäßige Warten und Austauschen erforderlich macht.

Um mit der Handhabungseinrichtung eine Abgabe von Werkstücken aus der Prozesskammer nach außen und eine Aufnahme von Werkstücken in die Prozesskammer von außen zu ermöglichen, kann die Prozesskammer eine Durchtrittöffnung aufweisen, die mittels einer fluiddichten Schließvorrichtung verschlossen und freigegeben werden kann. Damit sich die Handhabungseinrichtung in der Prozesskammer zuverlässig betreiben lässt, hat diese bevorzugt Baugruppen und Bauteile aus chemisch inerten und temperaturbeständigen Materialien, z.B. Baugruppen aus Edelstahl, Baugruppen aus vernickeltem Aluminium oder Baugruppen, die ver- chromt sind. Insbesondere Dichtungskörper von in der Prozesskammer angeordneten Handhabungsvorrichtungen bestehen hier günstiger Weise aus einem Material, das hohen Temperaturen und aggressiven Medien ausgesetzt werden kann. Für das Aufnehmen von Kräften enthält eine in der Prozesskammer angeordnete Handhabungseinrichtung bevorzugt aus einem CFK-Material bestehende Baugruppen. Um das Eindringen von in einer Prozesskammer für das Behandeln von Werkstücken eingesetzten Medien in Hohlräume und Gelenkabschnitte einer Handhabungseinrichtung zu unterbinden, kann eine Handhabungseinrichtung erfindungsgemäß eine oder mehrere mit Sperrluft beaufschlagbare Baugruppen enthalten. Darüber hin- aus ist es günstig, dass elektrische und pneumatische Versorgungsleitungen z.B. für Antriebe und Greifer bei einer in der Prozesskammer angeordneten Handhabungseinrichtung in dem Inneren von Bewegungsarmen verlegt sind, um diese zu schützen. Ein Gedanke der Erfinder ist insbesondere, dass schon eine Handhabungseinrichtung, die nicht mehr als drei Bewegungsachsen aufweist und die bevorzugt genau drei Bewegungsachsen hat, dazu geeignet ist, ein außerhalb der Prozesskammer angeordnetes Werkstück aufzunehmen und in eine Prozesskammer mit einer Behandlungsstation zu bewegen, um das Werkstück zu behandeln. Eine solche Handhabungseinrichtung kann nämlich vergleichsweise kostengünstig gestaltet werden. Eine Idee der Erfinder ist es deshalb insbesondere, die Handhabungseinrichtung mit einem an dem Tragarm angelenkten Schwenkarm auszubilden, der um eine weitere Schwenkachse gegenüber dem Tragarm bewegt werden kann.

Durch die Wahl der Längen und Längenverhältnisse von Tragarm und Schwenkarm und durch die Wahl der Ausrichtung der Schwenkachsen wird ein Bewegungsraum der Handhabungseinrichtung bestimmt, in dem mit dieser aufgenommene Werkstücke verlagert werden können.

Für den Betrieb in einer Anlage für das Reinigen von Werkstücken beson- ders günstig ist ein Verhältnis der Länge des Tragarms zu dem Schwenkarm, das 10:1 , 5:1 , 5:2 und mindestens aber 4:1 beträgt.

Die bewegbare Aufnahme kann einstückig mit dem Werkstückhalter ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, die Aufnahme mit verschiedenen Werk- stückhaltern auszubilden, damit mit der Handhabungseinrichtung gleichzeitig mehrere, gegebenenfalls unterschiedliche Werkstücke in der Prozesskammer bewegt werden können.

Die erste Schwenkachse der Handhabungseinrichtung ist bevorzugt eine horizontale Schwenkachse. Von Vorteil ist es, wenn die Handhabungseinrichtung ein an dem Werkstückhalter aufgenommenes Werkstück von der Werkstückaufgabe in die Prozesskammer bewegen kann, indem der Tragarm um die erste Schwenkachse geschwenkt wird. Von Vorteil ist es insbesondere, wenn die Handhabungseinrichtung ein an dem Werkstückhalter aufgenommenes Werkstück durch Verschwenken des Tragarms um die erste Schwenkachse in eine Behandlungsstellung in der wenigstens einen Behandlungsstation bewegt. In der Prozesskammer können mehrere Behandlungsstationen vorgesehen sein. Z. B. kann die Prozesskammer eine erste Behandlungsstation und eine von der ersten Behandlungsstation beabstandete weitere Behandlungsstation für das Behandeln eines in einer Behandlungsstellung positionierten Werkstücks mit einem Fluid enthalten, wobei die Handhabungseinrichtung ein an dem Werkstückhalter aufgenommenes Werkstück durch Schwenken des Tragarms um die erste Schwenkachse aus einer ersten Behandlungs- stellung in der ersten Behandlungsstation in eine Behandlungsstellung in der weiteren Behandlungsstation verlagert.

Eine Idee der Erfindung besteht auch darin, dass ein mit der Handhabungs- einrichtung der Anlage aufgenonnnnenes Werkstück derart bewegt wird, dass die senkrechte Projektion eines mit der Handhabungseinrichtung bewegten Werkstücks auf eine vertikale Ebene in der ersten Behandlungsstellung und in der weiteren Behandlungsstellung innerhalb eines Kreisringsektors eines zu der ersten Schwenkachse konzentrischen Kreisrings liegt.

Eine in der Prozesskammer angeordnete Behandlungsstation für das Behandeln eines in einer Behandlungsstellung positionierten Werkstücks kann z. B. für das Behandeln eines Werkstücks mit einem Fluid, etwa für das Behandeln mittels Flutwaschen ausgebildet sein, und/oder für das Entgraten von Werkstücken und/oder für das Trocknen von Werkstücken dienen. Eine Behandlungsstation in der Prozesskammer kann Spritzsysteme oder Dampfreinigungssysteme enthalten. Eine solche Behandlungsstation kann insbesondere auch Hochdruckdüsen und/oder Bürsten aufweisen. Die Erfindung erstreckt sich auch auf ein Verfahren für das Behandeln von Werkstücken in einer fluiddicht verschließbaren Prozesskammer, die wenigstens eine Behandlungsstation für das Behandeln eines in einer Behandlungsstellung positionierten Werkstücks mit einem Fluid enthält, bei dem ein Werkstück mit einer in der Prozesskammer angeordneten Handhabungsein- richtung durch Verschwenken um wenigstens eine horizontale Schwenkachse mit einer Bewegungsbahn verlagert wird, die innerhalb eines Kreisringsektors eines zu der Schwenkachse konzentrischen Kreisrings liegt.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand des in den Zeichnungen in schema- tischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen: Fig. 1 eine erste Anlage für das Behandeln von Werkstücken mit einer Prozesskammer und einer Handhabungseinrichtung; Fig. 2 das Behandeln eines Werkstückes in der Anlage;

Fig. 3 das Bewegen eines Werkstücks in der Anlage mit der Handhabungseinrichtung; Fig. 4 eine zweite Anlage für das Behandeln von Werkstücken mit einer

Prozesskammer und einer Handhabungseinrichtung;

Fig. 5 eine dritte Anlage für das Behandeln von Werkstücken mit einer

Prozesskammer und einer Handhabungseinrichtung;

Fig. 6 eine Teilansicht der Anlage in der Richtung des Pfeils VI aus Fig.

5;

Fig. 7 eine vierte Anlage für das Behandeln von Werkstücken mit einer

Prozesskammer und einer Handhabungseinrichtung;

Fig. 8 eine fünfte Anlage für das Behandeln von Werkstücken mit einer

Prozesskammer und einer Handhabungseinrichtung; Fig. 9 eine sechste Anlage für das Behandeln von Werkstücken mit einer

Prozesskammer und einer Handhabungseinrichtung;

Fig. 10 eine Teilansicht der Anlage in der Richtung des Pfeils X aus Fig.

7;

Fig. 1 1 eine siebte Anlage für das Behandeln von Werkstücken mit einer

Prozesskammer und mehreren Handhabungseinrichtungen; und Fig. 12 bis Fig. 17 weitere Anlagen für das Behandeln von Werkstücken mit einer Handhabungseinrichtung; Die Anlage 10 in der Fig. 1 gezeigte erste Anlage 10 für das Behandeln von Werkstücken ist als eine Reinigungsanlage ausgebildet. Die Anlage 10 hat eine fluiddichte Prozesskammer 14 und enthält eine in der Prozesskammer 14 angeordnete Handhabungseinrichtung 16. Die Prozesskammer 14 weist eine Waschstation 50 für das Flutwaschen von Werkstücken 28 aus und hat eine von der Waschstation 50 beabstandete Trocknungsstation 54, in der die Werkstücke 28 getrocknet werden können. Die Waschstation 50 dient für das Injektions-Flut-Waschen eines Werkstücks 28. Die Trocknungsstation 54 um- fasst ein Düsensystem, das mehrere Düsen hat, die das Trocknen eines Werkstücks mit aus den Düsen ausströmender Druckluft ermöglichen.

Die Handhabungseinrichtung 16 ist ein Industrieroboter mit einer in der Prozesskammer 14 ortsfest montierten unbeweglichen Basis 18. Die Handhabungseinrichtung 16 hat drei angetriebene rotatorische Bewegungsachsen 30, 32 und 44. Die Basis 18 trägt mit einem ersten als Hauptlager wirkenden Schwenkgelenk 40 einen Tragarm 20. In dem Schwenkgelenk 40 kann der Tragarm 20 um eine erste horizontale Schwenkachse 30 geschwenkt werden. Der Tragarm 20 ist über ein zweites Schwenkgelenk 42, das eine zweite angetriebene horizontale Schwenkachse 32 hat, mit einem Schwenkarm 22 gelenkig verbunden. Der Schwenkarm 22 kann gegenüber dem Tragarm 20 um die Schwenkachse 32 bewegt werden. An dem Ende des Schwenkarmes 22, das dem zweiten Schwenklager 32 gegenüber liegt, ist eine Aufnahme 24 mit dem Schwenkarm 22 verbunden. Die Aufnahme 24 ist mittels eines Drehgelenkes 44 um eine angetriebene Drehachse 44 drehbar gelagert. Die Drehachse 44 liegt in einer vertikalen Ebene, die von den Schwenkachsen 30, 32 durchsetzt ist. Die Drehachse 44 und die Schwenkachse 32 haben einen gemeinsamen Schnittpunkt. An die Aufnahme 24 ist ein als Greifer ausgebildeter Werkstückhalter 26 angeschlossen. Mit dem Werkstückhalter 26 kann ein Werkstück 28 von einer Werkstückaufgabe 12 aufgenommen werden. Die Prozesskammer 14 hat einen Durchlass 62, der sich mittels einer als Schiebetür 64 ausgebildeten Schließeinrichtung freigegeben und flu- iddicht verschließen lässt.

Die Fig. 2 zeigt das Bewegen eines Werkstücks 28 in der Anlage 10. Ein an dem Werkstückhalter 26 aufgenommenes Werkstück 28 wird mittels der Handhabungseinrichtung 16 in einer zu den Schwenkachsen 30, 32 senkrechten Ebene innerhalb eines Kreisringsektors 60 eines zu der Schwenk- achse 30 konzentrischen Kreisrings bewegt.

Der Tragarm 20 der Handhabungseinrichtung 16 kann durch die geöffnete Schiebetür 64 aus der Prozesskammer 14 herausgeschwenkt werden, um mit dem Werkstückhalter 26 ein Werkstück 28 aufzunehmen, das an einer außerhalb der Prozesskammer 14 angeordneten Werkstückaufgabe 12 bereitgestellt wird. Ein an der Werkstückaufgabe 12 aufgenommenes Werkstück 28 wird dann durch die geöffnete Schiebetür 64 in die Prozesskammer 14 bewegt, indem der Tragarm 20 um die erste Schwenkachse 30 über die Basis 18 hinweggeschwenkt wird.

Die Fig. 3 zeigt das Behandeln von einem Werkstücks 28 in der Prozesskammer 14. Mittels der Handhabungseinrichtung 16 wird ein mit dem Werkstückhalter 26 aufgenommenes Werkstück 28 durch Verschwenken des Tragarms 20 um die Schwenkachse 30 und durch Bewegen des Schwenk- arms 22 um die Schwenkachse 32 auf einer Bewegungsbahn 61 aus einer Behandlungsstellung 52, in der das Werkstück 28 in der Waschstation 50 gewaschen wird, in eine Behandlungsstellung 56 für das Trocknen des Werkstücks 28 in der Trocknungsstation 54 bewegt. Die Bewegungsbahn 61 entspricht einer Überlagerung zweier kreisförmiger Bewegungen des Werk- Stücks 28, nämlich einer Schwenkbewegung um die Schwenkachse 30 und einer weiteren Schwenkbewegung um die Schwenkachse 32. ln den Behandlungsstellungen 52, 56 kann das Werkstück 28 an der Handhabungseinrichtung 16 entsprechend dem Pfeil 36 um die Drehachse 44 rotiert werden, um das Werkstück 28 in der Waschstation 50 bzw. der Trocknungsstation 54 zu verlagern und damit ein besonders effizientes Waschen bzw. Trocknen zu ermöglichen. Durch Bewegung von Tragarm 20, Schwenkarm 22 ist es möglich, ein an der Handhabungseinrichtung 16 aufgenommenes Werkstück 28 in beliebige Positionen zu bewegen, die innerhalb des Kreisbogensektors 60 liegen. Es sei bemerkt, dass in der Prozesskammer 14 neben der Waschstation 50 und der Trocknungsstation 54 grundsätzlich auch noch weitere Behandlungsstationen vorgesehen werden können, z. B. Reinigungs- und Entgra- tungssysteme mit gezielten Spritzsystemen, Systeme mit Hochdruckdüsen, und/oder mit Bürsten oder auch Dampfreinigungssysteme. In einer erfin- dungsgemäßen Anlage kann ein Werkstück mit diesen Systemen in Behandlungsstellungen behandelt werden, die innerhalb des durch die Bewegung des Schwenkarms 22 und des Tragarms 20 definierten Kreisbogensektors liegen. Dadurch kann eine äußerst kompakte Reinigungsanlage realisiert werden.

In einer modifizierten Ausführungsform kann in der Anlage auch eine Handhabungseinrichtung vorgesehen werden, die nur eine Schwenkachse hat und die keine oder lediglich eine Drehachse aufweist. Die in der Fig. 4 gezeigte Anlage 100 ist ebenfalls als eine Reinigungsanlage ausgebildet. Die Baugruppen der Anlage 100 in Fig. 4, die den Baugruppen der vorstehend beschriebenen Anlage 10 entsprechend, sind in der Fig. 4 mit in Bezug auf die Fig. 1 bis Fig. 3 um die Zahl 100 erhöhte Zahlen als Bezugszeichen kenntlich gemacht.

Für das wenigstens teilweise Ausgleichen eines bei dem Aufnehmen eines Werkstücks 128 in der Schwenkachse 130 hervorgerufenen Last- Drehmoments ist an den bewegbaren Tragarm 120 der Handhabungseinrichtung 1 16 ein Gegengewicht 131 angeschlossen. Das Gegengewicht 131 verlagert den Massenschwerpunkt der Handhabungseinrichtung 1 16 in die Nähe der Drehachse 130 und bewirkt auf diese Weise ein Absenken der Hebelkräf- te, die ein der Drehachse 130 zugeordneter Antrieb überwinden muss.

Die Fig. 5 zeigt eine weitere Anlage 200 für das Behandeln von Werkstücken 228, die eine linear bewegliche Handhabungseinrichtung 216 enthält. Baugruppen der Anlage 200, die den Baugruppen der anhand der Fig. 4 be- schriebenen Anlage 100 entsprechen, sind in der Fig. 5 mit in Bezug auf die Fig. 4 um die Zahl 100 erhöhten Zahlen als Bezugszeichen kenntlich gemacht. Die Fig. 6 ist eine Teilansicht der Anlage in der Richtung des Pfeils VI aus Fig. 5. Die Basis 218 der Handhabungseinrichtung 216 ist in der Prozesskammer 214 in einer horizontalen Schiene 217 linear beweglich geführt. Sie kann an der Schiene 217 mittels eines elektrischen Antriebs 219, der ein Zahnrad 221 antreibt, das in eine an der Basis 218 festgelegte Zahnstange 223 eingreift, in der Richtung des Doppelpfeils 225 verlagert werden. Um den elektrischen Antrieb 219 mit elektrischem Strom zu versorgen, gibt es ein in der Prozesskammer 214 angeordnetes Schleppkabel 227.

Die Fig. 7 zeigt eine Anlage 300 für das Behandeln von Werkstücken 328 in einer Prozesskammer 314. Soweit die Baugruppen der Anlage 300 den Bau- gruppen der anhand der Fig. 4 beschriebenen Anlage 100 entsprechen, sind diese in der Fig. 7 mit um die Zahl 200 erhöhten Zahlen als Bezugszeichen kenntlich gemacht. Die Handhabungseinrichtung 316 weist hier einen die Drehgelenke abdeckenden flexiblen Schutzmantel 31 1 auf, der für das Behandeln des für das Werkstück 328 in den Behandlungsstationen 350, 354 eingesetzten Fluids medienbeständig ist. Der flexible Schutzmantel 31 1 besteht hierzu günstigerweise aus dem Material Teflon. Er kann aber insbesondere auch aus Viton, aus Silikonkautschuk oder aus Polyamid aufgebaut sein. In der Anlage 300 ist eine Vorrichtung 309 für das Bereitstellen von Sperrluft vorgesehen, die durch eine Sperrluft- leitung 307 Sperrluft mit einem Druck in dem Bereich 0,001 bis 0,1 bar in das Innere des flexiblen Schutzmantels 31 1 zuführt. Mit dieser Maßnahme lässt sich erreichen, dass Behandlungsfluid, mit dem ein Werkstück 328 in der Prozesskammer 314 beaufschlagt wird, nicht in das Innere des flexiblen Schutzmantels 31 1 eindringt.

Die Fig. 8 zeigt eine Anlage 400 für das Behandeln von Werkstücken 428, die in ihrem Aufbau der anhand der Fig. 1 bis Fig. 3 aus der beschriebenen Anlage 10 entspricht. Mit den Baugruppen der Anlage 10 identischen Baugruppen sind in der Fig. 8 mit in Bezug auf die Fig. 1 bis Fig. 3 um die Zahl 400 erhöhte Zahlen als Bezugszeichen kenntlich gemacht. In der Anlage 400 gibt es in der Prozesskammer 414 in der Richtung der Pfeile 401 und 403 linear beweglich verlagerbare Spritz-, Blas- und Hochdruckwerkzeuge 405 und 407. Die Fig. 9 zeigt eine Anlage 500, die dem Aufbau der vorstehend anhand der Fig. 8 beschriebenen Anlage 400 grundsätzlich entspricht. Baugruppen der Anlage 500, die mit den Baugruppen der Anlage 400 aus Fig. 8 identisch sind, haben in der Fig. 9 mit in Bezug auf die Fig. 8 um die Zahl 100 erhöhten Zahlen als Bezugszeichen. Die Anlage 500 weist eine Behandlungsstation 515 auf, in der in der Prozesskammer 514 ein mit der Handhabungseinrichtung 516 aufgenommenes Werkstück an seinen Seiten in der Richtung der Drehachse 532 des Schwenkarms 522 mit aus Düsen 51 1 , 513 strömendem Reinigungsfluid beaufschlagt werden kann. Die Fig. 10 zeigt eine Teilansicht der Anlage 500 aus Fig. 9 in der Richtung des Pfeils X. Die Handhabungsein- richtung 516 ermöglicht hier das Positionieren des Werkstücks 528 in der Prozesskammer 514 zwischen den Düsen 51 1 , 513 des Reinigungswerk- zeugs 517. Die Anlage 500 enthält eine Waschstation 550, in der ein Werkstück 528 in eine Reinigungsflüssigkeit 551 eingetaucht werden kann.

Die Fig. 1 1 zeigt eine Anlage 600 für das Reinigen von Werkstücken 628 mit mehreren Behandlungsstationen 652, 654 in einer Prozesskammer 614. Der Handhabungseinrichtung 616 wird ein Werkstück 628 durch eine Schiebetüre 662 an einer Werkstückaufgabe 612 zugeführt, die sich innerhalb der Prozesskammer 614 befindet. Die Handhabungseinrichtung 616 bewegt dann ein Werkstück von der Werkstückaufgabe 612 zu der Behandlungsstation 650 und von dort zu der Behandlungsstation 654. Nach dem Behandeln in der Behandlungsstation 654 wird das behandelte Werkstück 628 an einer Werkstückabgabe 613 bereitgestellt, wo es von einer Bedienperson oder mittels eines nicht weiter dargestellten Manipulators durch eine Schiebetüre 664 abgeholt werden kann.

Es sei bemerkt, dass die Prozesskammer 614 in der Anlage 600 in einer modifizierten Ausführungsform grundsätzlich auch als sogenannter Toplader ausgebildet werden kann, bei dem die Werkstücke nicht durch Schiebetüren 662, 664 an den Seiten der Prozesskammer 614 zugeführt und abgeholt werden können, sondern durch entsprechende verschließbare Öffnungen 666 und 668 in der Prozesskammerdecke 613 mittels eines Manipulators 617, 619 in die Prozesskammer 614 bewegt bzw. aus der Prozesskammer 614 geholt werden können. In der Fig. 12 ist eine Anlage 700 für das Behandeln von Werkstücken 728 mit zwei Handhabungseinrichtungen 716 gezeigt, die eine in einer Prozesskammer 714 festgelegte Basis 720 haben. Der Aufbau der Anlage 700 entspricht im Übrigen dem Aufbau der anhand der Fig. 1 bis Fig. 3 beschriebenen Anlage 100. Baugruppen, die bei der Anlage 100 und der Anlage 700 identisch sind, haben in der Fig. 12 in Bezug auf die Fig. 1 um die Zahl 600 erhöhte Zahlen als Bezugszeichen. Die Fig. 13 zeigt eine Anlage 800 für das Behandeln von Werkstücken 828, die eine Handhabungseinrichtung 816 enthält, die in dem Inneren der Prozesskannnner 814 der Anlage 800 angeordnet ist und eine weitere Handhabungseinrichtung 817 aufweist, die außerhalb der Prozesskannnner 814 der Anlage 800 positioniert ist. Der Aufbau der Handhabungseinrichtung 816 und 817 in der Anlage 800 entspricht dem Aufbau der Handhabungseinrichtung 16 in der anhand der Fig. 1 bis Fig. 3 beschriebenen Anlage 10. Auch hier sind Baugruppen, die bei der Anlage 100 und der Anlage 700 identisch sind, in der Fig. 13 mit in Bezug auf die Fig. 1 um die Zahl 700 erhöhte Zahlen als Bezugszeichen kenntlich gemacht.

Die Fig. 14 zeigt eine Anlage 900 mit einer Prozesskammer 914, die zwei Handhabungseinrichtungen 916 enthält, die in ihrem Aufbau dem Aufbau der anhand der Fig. 1 bis Fig. 3 beschriebenen Handhabungseinrichtung 16 in der Anlage 10 entsprechen und bei der die Drehachsen 930 und 932 für den Tragarm 920 und den Schwenkarm 922 jeweils fluchten.

Die Fig. 15 zeigt eine Anlage 1000 für das Behandeln von Werkstücken 1028 in der Prozesskammer 1014, deren Aufbau der Anlage anhand der in Fig. 12 beschriebenen Anlage 700 grundsätzlich entspricht. In der Anlage 1000 ist für das Verlagern der Werkstücke 1028 neben den Handhabungseinrichtungen 1016 ein Rundtaktwäscher mit einem Drehteller 1017 vorgesehen.

Die Fig. 16 zeigt eine Anlage 1 100 mit einer Prozesskammer 1 1 14, in der Handhabungseinrichtungen 1 1 16 angeordnet sind, die in die Prozesskammer 1 1 14 mit einer als Hubbalkentransportvorrichtung ausgebildeten Werkstückaufgabe 1 1 12 zugeführte Werkstücke 1 128 aufnehmen können.

Die Fig. 17 zeigt eine Anlage 1200 mit einer Handhabungseinrichtung 1216, die drei rotatorische Bewegungsachsen 1230, 1232, 1244 hat, deren Basis 1218 an der Wand 1215 einer Prozesskammer 1214 in der horizontalen Richtung linearbeweglich verlagerbar ist. Zusamnnenfassend sind insbesondere folgende bevorzugte Merkmale der Erfindung festgehalten: Die Erfindung betrifft eine Anlage 10 für das Behandeln von Werkstücken 28. In der Anlage 10 gibt es wenigstens eine Behand- lungsstation 50, 54 für das Behandeln eines in einer Behandlungsstellung 52, 56 positionierten Werkstücks 28 mit einem Fluid. Die Anlage 10 hat eine Handhabungseinrichtung 16 für Werkstücke 28, mit der ein an einer Werkstückaufgabe 12 bereitgestelltes Werkstück 28 aufgenommen und in eine Behandlungsstellung 52, 56 in der wenigstens einen Behandlungsstation 52, 56 bewegt werden kann. Die Handhabungseinrichtung 16 hat eine Basis 18 und einen an der Basis 18 angelenkten und an der Basis 18 um eine erste Schwenkachse 30 bewegbaren Tragarm 20.

Bezugszeichenliste:

10 Anlage

12 Werkstückaufgabe 14 Prozesskammer

16 Handhabungseinrichtung

18 Basis

20 Tragarm

22 Schwenkarm

24 Aufnahme

26 Werkstückhalter

28 Werkstück

30, 32 Schwenkachse

36 Pfeil

40, 42 Schwenkgelenk

44 Drehachse

50 Waschstation

52, 56 Behandlungsstellung

54 Trocknungsstation 60 Kreisbogensektor

100 Anlage

1 12 Werkstückaufgabe

1 14 Prozesskammer

1 16 Handhabungseinrichtung

1 18 Basis

120 Tragarm

122 Schwenkarm

124 Aufnahme

126 Werkstückhalter

128 Werkstück

130 Schwenkachse 131 Gegengewicht

132 Schwenkachse

140, 142 Schwenkgelenk

162 Durchlass

164 Schiebetür

200 Anlage

212 Werkstückaufgabe

214 Prozesskammer

216 Handhabungseinrichtung

217 Schiene

218 Basis

219 Antrieb

220 Tragarm

221 Zahnrad

222 Schwenkarm

223 Zahnstange

224 Aufnahme

226 Werkstückhalter

227 Schleppkabel

228 Werkstück

230 Schwenkachse

231 Gegengewicht

232 Schwenkachse

240, 242 Schwenkgelenk

250, 252 Behandlungsstation

262 Durchlass

300 Anlage

307 Sperrluftleitung

309 Vorrichtung für das Bereitstellen von Sperrluft

31 1 Schutzmantel 312 Werkstückaufgabe

314 Prozesskammer

316 Handhabungseinrichtung

318 Basis

320 Tragarm

322 Schwenkarm

324 Aufnahme

326 Werkstückhalter

328 Werkstück

330 Schwenkachse

331 Gegengewicht

332 Schwenkachse

340, 342 Schwenkgelenk

350, 354 Behandlungsstation

362 Durchlass

364 Schiebetür

400 Anlage

401 , 403 Pfeil

405, 407 Spritz-, Blas- und Hochdruckwerkzeug

414 Prozesskammer

416 Handhabungseinrichtung

418 Basis

424 Aufnahme

426 Werkstückhalter

428 Werkstück

430 Schwenkachse

436 Pfeil

450 Waschstation

460 Kreisbogensektor

500 Anlage 51 1 , 513 Düse

514 Prozesskammer

515 Behandlungsstation

516 Handhabungseinnchtung 517 Reinigungswerkzeug

518 Basis

522 Schwenkarm

524 Aufnahme

526 Werkstückhalter

528 Werkstück

530 Schwenkachse

532 Drehachse

536 Pfeil

544 Drehachse

550 Waschstation

551 Reinigungsflüssigkeit

560 Kreisbogensektor

600 Anlage

612, 613 Werkstückaufgabe 614 Prozesskammer

615 Decke

616 Handhabungseinrichtung

617, 619 Manipulator

628 Werkstück

652, 654 Behandlungsstation 662,664 Schiebetür

666, 668 Öffnung 700 Anlage

714 Prozesskammer

716 Handhabungseinrichtung 720 Basis

728 Werkstück

800 Anlage

814 Prozesskammer

816, 817 Handhabungseinrichtung

828 Werkstück

900 Anlage

914 Prozesskammer

916 Handhabungseinrichtung

920 Tragarm

922 Schwenkarm

930, 932 Drehachse

1000 Anlage

1014 Prozesskammer

1016 Handhabungseinrichtung

1017 Drehteller

1028 Werkstück

1 100 Anlage

1 1 12 Werkstückaufgabe

1 1 14 Prozesskammer

1 1 16 Handhabungseinrichtung

1 128 Werkstück

1200 Anlage

1214 Prozesskammer

1216 Handhabungseinrichtung

1218 Basis

1230, 1232, 1244 Bewegungsachse

Claims

Patentansprüche

1 . Anlage (10) für das Behandeln von Werkstücken (28) mit einer Behandlungsstation (50, 54) für das Behandeln eines in einer

Behandlungsstellung positionierten Werkstücks (28) mit einem Fluid, und mit einer Handhabungseinrichtung (16) für Werkstücke (28), mit der ein an einer Werkstückaufgabe (12) bereitgestelltes Werkstück (28) aufgenommen und in eine Behandlungsstellung in der wenigstens einen Behandlungsstation (50, 54) bewegt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung (16) eine Basis (18) hat und einen an der Basis (18) angelenkten, um eine erste Schwenkachse (30) bewegbaren Tragarm (20) mit einem an dem Tragarm (20) angelenkten um eine weitere Schwenkachse (32) schwenkbeweglichen Schwenkarm (22) aufweist, an dem eine Aufnahme (24) mit einem Werkstückhalter

(26) für das Aufnehmen eines Werkstücks (28) ausgebildet ist.

2. Anlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsstation (50, 54) innerhalb einer eine fluiddicht verschließba- re Öffnung (62) aufweisenden Prozesskammer (14) angeordnet ist.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (18) der Handhabungseinrichtung (16) in der Prozesskammer (14) angeordnet ist.

4. Anlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung (16) ein Werkstück (28) von der Werkstück- aufgabe (12) durch die verschiebbare Öffnung (62) der Prozesskam- mer (14) in die Behandlungsstellung in der wenigstens einen Behandlungsstation (50, 54) bewegt, indem der Tragarm (20) um die erste Schwenkachse (30) geschwenkt wird.

Anlage nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch wenigstens eine in der Prozesskammer (14) angeordnete von der Behandlungsstation (50) beabstandete weitere Behandlungsstation (54) für das Behandeln eines in einer Behandlungsstellung positionierten Werkstücks (28) mit einem Fluid, wobei die Handhabungseinrichtung (16) ein an dem Werkstückhalter (26) aufgenommenes Werkstück (27) durch Schwenken des Tragarms (20) um die erste Schwenkachse (30) aus einer ersten Behandlungsstellung (52) in der ersten Behandlungsstation (50) in eine Behandlungsstellung (56) in der weiteren Behandlungsstation (54) bewegt werden kann.

Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die senkrechte Projektion eines an der Handhabungseinrichtung (16) aufgenommenen Werkstücks auf eine vertikale Ebene in der ersten Behandlungsstellung (52) und in der weiteren Behandlungsstellung (56) innerhalb eines Kreisringsektors (60) eines zu der ersten Schwenkachse (30) konzentrischen Kreisrings liegt.

Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung (16) eine um eine in einer von der weiteren Schwenkachse (32) durchsetzten Ebene liegende Drehachse (44) bewegbare Aufnahme (24) mit einem Werkstückhalter (26) für das Aufnehmen eines Werkstücks (28) hat.

Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Schwenkachse (32) zu der ersten Schwenkachse (30) parallel ist.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schwenkachse (30) eine horizontale Schwenkachse ist.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung (10) nicht mehr als drei rotatorische

Bewegungsachsen (30, 32, 44) aufweist.

1 1 . Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (18) der Handhabungseinrichtung (16) unbeweg- lieh angeordnet ist.

12. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung (216) linearbeweglich gelagert ist und entlang einer vorzugsweise horizontal ausgerichteten Bewe- gungsachse bewegt werden kann.

13. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsstation (50) für das Behandeln eines in einer Behandlungsstellung positionierten Werkstücks (28) mit einem Fluid für das Flutwaschen von Werkstücken (28) und/oder für das Entgraten von Werkstücken (28) und/oder für das Trocknen von Werkstücken ausgelegt ist.

14. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch einen die Handhabungseinrichtung (316) wenigstens teilweise abdeckenden flexiblen Schutzmantel (31 1 ), der für das in der Behandlungsstation (350, 354) für das Behandeln des Werkstücks (328) eingesetzte Fluid medienbeständig ist. 15. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an dem bewegbaren Tragarm (120) für das Ausgleichen eines Last-Drehmoments in der ersten Schwenkachse (130) ein Gegengewicht (131 ) angeschlossen ist. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Handhabungseinrichtungen (716) für Werkstücke (728) vorgesehen sind, mit denen ein an einer Werkstückaufgabe (712) bereitgestelltes Werkstück (728) aufgenommen und in eine Behandlungsstellung in der wenigstens einen Behandlungsstation bewegt werden kann.

Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückaufgabe (1 1 12) ein Transportsystem für das Verlagern von Werkstücken (1228) umfasst.

Verfahren für das Behandeln eines Werkstücks in einer Anlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (528) in der Behandlungsstation (550) mit aus Düsen (51 1 , 513) strömendem Reinigungsfluid beaufschlagt wird und dabei vor dem Beaufschlagen mit aus Düsen (51 1 , 513) strömendem Reinigungsfluid oder während dem Beaufschlagen mit aus Düsen (51 1 , 513) strömenden Reinigungsfluid oder nach dem Beaufschlagen mit aus Düsen (51 1 , 513) strömenden Reinigungsfluid in eine Reinigungsflüssigkeit (551 ) eingetaucht wird.