WO2016180521A1 - Applikationsvorrichtung, beschichtungsanlage und verfahren zum beschichten von gegenständen - Google Patents

Applikationsvorrichtung, beschichtungsanlage und verfahren zum beschichten von gegenständen Download PDF

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WO2016180521A1
WO2016180521A1 PCT/EP2016/000728 EP2016000728W WO2016180521A1 WO 2016180521 A1 WO2016180521 A1 WO 2016180521A1 EP 2016000728 W EP2016000728 W EP 2016000728W WO 2016180521 A1 WO2016180521 A1 WO 2016180521A1
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application unit
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PCT/EP2016/000728
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Jan Reichler
Ralph Meier
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Eisenmann Se
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Definitions

  • the invention relates to an application device with an application unit for coating objects, wherein the application unit has one or more rotatable components.
  • the invention also relates to a coating system with one or more application devices for coating objects by means of at least one application unit, which has one or more rotatable components.
  • the invention relates to a method for coating objects by means of an application unit.
  • DE 10 2012 014 212 A1 discloses an application system for coating objects by means of an application unit, which comprises a high-rotation atomiser.
  • a method for coating objects with a paint is known.
  • the paint is sprayed by means of a rotary atomizer, which has a sputtering element which rotates about an axis of rotation and is in operative connection with a drive device.
  • WO2011 / 035887 deals with the avoidance of malfunctions of rotary atomizers of an application unit, including corresponding coating defects, which can be caused by an undesired release of the fastening of a bell body of the rotary atomizer.
  • WO2011 / 035887 deals with the avoidance of malfunctions of rotary atomizers of an application unit, including corresponding coating defects, which can be caused by an undesired release of the fastening of a bell body of the rotary atomizer.
  • WO2011 / 035887 deals with the avoidance of malfunctions of rotary atomizers of an application unit, including corresponding coating defects, which can be caused by an undesired release of the fastening of a bell body of the rotary atomizer.
  • WO2011 / 035887 proposed to provide flow-active structural elements for generating a definable local air flow and to measure generated flow components by means of a flow sensor or a dynamic pressure sensor.
  • the disadvantage here is, among other things, the relatively high design effort. Furthermore, such constructive measures
  • the object of the present invention is to further develop the state of the art and to enable the detection of malfunctions of an application unit with increased reliability.
  • an application device of the aforementioned type wherein at least one measuring device is provided, which is designed to detect vibrations of the application unit.
  • at least one measuring device is provided, which is designed to detect vibrations of the application unit.
  • the measuring device is designed as a microphone.
  • a directional microphone as a measuring device.
  • the reliability can be further improved if the directional microphone is designed to be movable.
  • the measuring device for recording structure-borne noise or as a vibration sensor preferably in the form of an accelerometer, be formed.
  • a vibration sensor preferably in the form of an accelerometer
  • the application unit can be equipped with the measuring device.
  • the measuring device can be arranged on a housing part of the application device.
  • a cleaning device for the application unit can be equipped with the measuring device.
  • the measuring device is arranged in a cleaning chamber of the cleaning device. In this way, for example, environmental influences on the measurement can be reduced.
  • the object of the invention is also achieved by a coating system of the aforementioned type, wherein at least one measuring device is provided for detecting vibrations of the at least one application unit.
  • the advantages of the coating system result largely in accordance with the advantages of the application device.
  • the object of the invention is also achieved by a method of the aforementioned type, wherein vibrations of the application unit are detected by means of at least one measuring device.
  • the advantages of the method are largely analogous to the advantages of the application device.
  • vibrations of the application unit in at least one working position of the application unit can be detected by means of the measuring device.
  • a reliable detection of disturbances during operation can take place.
  • Figure 1 is a perspective view of a part of a coating system.
  • FIG. 1 shows, as an example of a coating installation 2, a painting installation in which objects 12 are provided with a coating in the form of a lacquer.
  • 12 driving ⁇ generating bodies are shown as objects to be coated.
  • the objects to be coated 12 may also be, for example, parts of vehicle bodies or other workpieces.
  • Figure 1 shows a perspective view of a section of a
  • the painting tunnel 4 shown includes two parallel side walls 6, which may be sealed in a not shown in the drawing area by Stirnsei ⁇ th, these end faces may have gates or locks for the articles 12 in a known manner.
  • the bottom 8 of the painting tunnel 4 is essentially formed by a grate which rests on a steel construction.
  • the upper ceiling of the paint tunnel 4, not shown, may be formed at least in sections such that conditioned air into the interior of the paint tunnel 4 passed ⁇ who can.
  • the objects to be coated 12 are moved by means of a conveyor system 10. For example, vehicle bodies can be in a continuous or intermittent movement through the interior of the painting tunnel 4.
  • the objects 12 to be coated are provided with a coating by means of an application system which has one or more application devices.
  • An application device may be, for example, a machine, for example a roof machine or a side machine or a robot, for example an industrial robot or a hinge arm robot ⁇ .
  • An application device has one or more application units 24.
  • one or more handling units 22 may be provided, which carry at least one application unit 24.
  • a plurality of application robots 20 are provided as application devices , which provide the objects 12 to be coated with a coating in the form of a lacquer.
  • an application robot 20 may be provided as a movable handling unit 22, a robot arm which carries the application unit 24 and, as indicated in the example shown, can be articulated.
  • cleaning means 30 may be provided, which may be, for example, near a side wall 6 is arranged ⁇ .
  • the cleaning device 30 shown in the example has a cleaning chamber 32, merely indicated in the drawing, into which the application unit 24 can at least partially submerge.
  • the immersing application unit 24 can be cleaned, where ⁇ are removed in adhering to the application unit 24 soiling.
  • the application units 24 can, as indicated in Fig. 1, have a rotary atomizer 26 which rotatable components such as a Bell plate 28 is equipped.
  • the rotating bell cup 28 dispenses coating agent in the form of a spray jet cloud.
  • the spray cloud can be adapted to the circumstances of the object to be coated 12 and / or to the coating to be achieved.
  • the bell cup 28 used in a Rotationszer ⁇ atomizers 26 may, for example, in terms of their geometry and / or their dimensions, in particular their diameter, un ⁇ differ.
  • As a drive device for the bell cup 28 of the Rotati ⁇ onszerstäuber 26 may have a turbine, not shown, which may be executed in air-bearing example ⁇ .
  • a high speed rotary atomizer can be provided, which is characterized by a power turbine having a particularly high speed.
  • measuring devices 40, 42, 50, 52 by means of which vibrations of the application units 24 can be measured.
  • one or more measuring devices 40, 42, 50, 52 can be assigned to an application unit 24.
  • the measuring devices 40, 42, 50, 52 can be designed, for example, as microphones and / or as measuring devices for structure-borne noise and / or as vibration sensors, which may be in the form of accelerometers, for example.
  • vibration sensors are known by the term Acclerometer or Seismometer.
  • a directional microphone can be used, which may be designed to be movable, for example, to follow the movement of an Appli ⁇ cation unit 24.
  • Directional microphones for example, then be ⁇ recognized when measurements are to be carried out in at least one working position of the application unit 24th
  • Measurements in a working position of the application unit 24 can take place during the coating. Alternatively or additionally, the application unit 24 can be moved to a measurement position for measurement.
  • a measuring position of a Application unit 24 may for example be closer to a measuring device 40, 42 designed as a microphone than a working position of the corresponding application unit 24.
  • Measurements can also be made in or on a cleaning device 30.
  • a measuring device 52 may be disposed on a housing of the cleaning device 30, for example. It may also be provided a measuring device, not shown in the cleaning chamber 32 of the cleaning device 30.
  • Measuring devices 40, 50 can be arranged, for example, connected to an application device. Alternatively or additionally, measuring devices 42 can be arranged elsewhere in the coating installation 2, for example arranged on a side wall 6 or connected to a side wall 6 of the painting tunnel 4.
  • the application unit 24 and / or the handling unit 22 of an application device may be equipped with one or more measuring devices 50 from ⁇ .
  • a measuring device 50 may be arranged structurally favorable in or on a robot arm.
  • the measuring device 50 may, for example, be arranged on a housing part of the application device, for example at a suitable point of a metal housing of a robot arm.
  • the provision of a measuring device in or on the handling unit 22 and connected to the housing of the handle lo ⁇ bung unit 22 may be particularly useful for measurement of solid-borne sound.
  • resonance frequencies of rotating parts of the application unit 24 can be determined.
  • the resonances of rotating parts of the application unit 24 are detected.
  • Such rotatable parts are, for example, the turbine of the application unit 24 or its shaft and the bell TEL ⁇ ler 28. It can be distinguished resonances that are typical for the operation of the application unit 24 with or without a particular bell cup 28.
  • the corresponding resonant frequencies differ because of the different moving masses.
  • the natural frequency of the turbine with and without Bell plate 28 after passing through a critical speed differ, at the latest so after application end. Due to the rapid detection of an accident such as a dissolved or dissolving bell cup or a turbine defect fewer components are mis-coated and it can coating means, for example paint, can be saved.
  • the present invention relates to an application device having an application unit 24 for coating objects 12, the application unit 24 having one or more rotatable components, and at least one measuring device 40, 42 , 50, 52 is provided, which is designed to detect vibrations of the application unit 24.
  • the invention also relates to a corresponding coating installation 2 with one or more application devices for coating objects 12 and to a method for coating articles 12 by means of an application unit 24, vibrations of the application unit 24 being detected by means of at least one measuring device 40, 42, 50, 52.
  • natural frequency values of the application unit 24 can be determined, which allow reliable conclusions about the state of rotatable components of the application unit 24.
  • a fault present on the application unit 24, for example a dissolved bell cup or a turbine defect can be detected particularly reliably and within a relatively short time.
  • vibration profiles for the application operation at different process parameters for existing application units 24 can be created.
  • the frequency response of an application unit 24 depends inter alia on process parameters such as pressure and temperature and / or the type of coating material to be applied.
  • calibration processes can be carried out under real conditions in which the vibration behavior or vibration values of the application device 24 are monitored and recorded as a vibration profile.
  • vibration profiles can also be created by a simulation. Even small deviations from the stored oscillation profile can give an indication that a more significant disruption is taking place and the application unit 24 can be checked for this and, if necessary, maintained.
  • the vibration values recorded during operation in correlation with the stored vibration profile within the framework of a statistical evaluation can allow a conclusion to be drawn regarding the quality of the coating obtained in the result. For example, the wear of the application unit 24 can be determined depending on an applied color.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Spray Control Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Applikationsvorrichtung mit einer Applikationseinheit (24) zum Beschichten von Gegenständen (12), wobei die Applikationseinheit (24) ein oder mehrere drehbare Bauteile aufweist, und wobei mindestens eine Messvorrichtung (40, 42, 50, 52) vorgesehen ist, die zum Erfassen von Schwingungen der Applikationseinheit (24) ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft auch eine entsprechende Beschichtungsanlage (2) mit ein oder mehreren Applikationsvorrichtungen zum Beschichten von Gegenständen (12) sowie ein Verfahren zum Beschichten von Gegenständen (12) mittels einer Applikationseinheit (24), wobei mittels mindestens einer Messvorrichtung (40, 42, 50, 52) Schwingungen der Applikationseinheit (24) erfasst werden. Erfindungsgemäß kann eine an der Applikationseinheit (24) vorliegende Störung, beispielsweise ein gelöster Glockenteller oder ein Turbinendefekt, besonders zuverlässig und innerhalb verhältnismäßig kurzer Zeit erkannt werden.

Description

Applikationsvorrichtung, ßeschichtungsanlage und
Verfahren zum Beschichten von Gegenständen
Die Erfindung betrifft eine Applikationsvorrichtung mit einer Applikationseinheit zum Beschichten von Gegenständen, wobei die Applikationseinheit ein oder mehrere drehbare Bauteile aufweist.
Die Erfindung betrifft auch eine ßeschichtungsanlage mit ein oder mehreren Applikationsvorrichtungen zum Beschichten von Gegenständen mittels mindestens einer Applikationseinheit, welche ein oder mehrere drehbare Bauteile aufweist.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Beschichten von Gegenständen mittels einer Applikationseinheit.
Die DE 10 2012 014 212 AI offenbart ein Applikationssystem zum Beschichten von Gegenständen mittels einer Applikationseinheit, welche einen Hochrotationszerstäuber umfasst.
Aus der DE 10 2010 052 684 B4 ist ein Verfahren zur Beschichtung von Gegenständen mit einem Lack bekannt. Der Lack wir dabei mittels eines Rotationszerstäubers zerstäubt, welcher ein Zerstäubungselement aufweist, das sich um eine Drehachse dreht und in Wirkverbindung mit einer Antriebsvorrichtung steht.
Die WO2011/035887 befasst sich mit der Vermeidung von Fehlfunktionen von Rotationszerstäubern einer Applikationseinheit einschließlich entsprechender Be- schichtungsfehler, die durch ein unerwünschtes Lösen der Befestigung eines Glockenkörpers des Rotationszerstäubers verursacht werden können. Um das unerwünschte Lösen eines Glockentellers feststellen zu können, wird in der
WO2011/035887 vorgeschlagen, strömungsaktive konstruktive Elemente zur Erzeugung eines definierbaren lokalen Luftstroms vorzusehen und erzeugte Strömungskomponenten mittels eines Strömungssensors oder eines Staudrucksensors zu messen. Nachteilig hierbei ist unter anderen der verhältnismäßig hohe konstruktive Aufwand. Weiterhin können sich derartige konstruktive Maßnahmen
BESTÄTIGUNGSKOPIE ungünstig auf die Strömungsverhältnisse der Applikationseinheit auswirken, beispielsweise auch auf Strömungsverhältnisse, die für die Applikation eines Lacks maßgeblich sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Stand der Technik weiterzuentwickeln und das Erkennen von Fehlfunktionen einer Applikationseinheit mit erhöhter Zuverlässigkeit zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Applikationsvorrichtung der eingangs genannten Art, wobei mindestens eine Messvorrichtung vorgesehen ist, die zum Erfassen von Schwingungen der Applikationseinheit ausgebildet ist. Derart kann eine Störung, insbesondere wenn diese durch drehbare Bauteile verursacht wird, besonders zuverlässig und innerhalb verhältnismäßig kurzer Zeit erkannt werden.
Beispielsweise im Hinblick auf einfache Nachrüstbarkeit kann es zweckmäßig sein, wenn die Messvorrichtung als Mikrofon ausgebildet ist.
Um die Zuverlässigkeit bei der Erkennung von Störungen weiter zu verbessern, kann es von Vorteil sein, ein Richtmikrofon als Messvorrichtung vorzusehen.
Die Zuverlässigkeit kann weiter verbessert werden, wenn das Richtmikrofon beweglich ausgebildet ist.
Mit Vorteil kann die Messvorrichtung zum Aufnehmen von Körperschall oder als Schwingungsaufnehmer, vorzugsweise in Form eines Beschleunigungsmessers, ausgebildet sein. Derart können unterschiedliche Störungen der Applikationseinheit besonders zuverlässig erkannt werden.
Es kann konstruktiv von Vorteil sein, wenn eine die Applikationseinheit tragende Handhabungseinheit mit der Messvorrichtung ausgestattet ist.
Alternativ oder zusätzlich kann die Applikationseinheit mit der Messvorrichtung ausgestattet sein. Vorzugsweise kann die Messvorrichtung an einem Gehäuseteil der Applikationsvorrichtung angeordnet sein.
In vorteilhafter Ausgestaltung kann eine Reinigungsvorrichtung für die Applikationseinheit mit der Messvorrichtung ausgestattet sein.
Es kann zweckmäßig sein, wenn die Messvorrichtung in einer Reinigungskammer der Reinigungsvorrichtung angeordnet ist. Derart können beispielsweise Umgebungseinflüsse auf die Messung reduziert werden.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch eine Beschichtungsanlage der eingangs genannten Art, wobei zum Erfassen von Schwingungen der mindestens einen Applikationseinheit mindestens eine Messvorrichtung vorgesehen ist. Die Vorteile der Beschichtungsanlage ergeben sich dabei weitestgehend entsprechend den Vorteilen der Applikationsvorrichtung.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, wobei mittels mindestens einer Messvorrichtung Schwingungen der Applikationseinheit erfasst werden. Die verfahrensgemäßen Vorteile ergeben sich dabei weitestgehend analog zu den Vorteilen der Applikationsvorrichtung.
Mit Vorteil können unter Zuhilfenahme von Messwerten, die mittels der Messvorrichtung erfasst werden, Eigenfrequenzwerte der Applikationseinheit bestimmt werden. Derart können beispielsweise Resonanzüberlagerungen zuverlässig erkannt werden, die einen Rückschluss auf Störungsursachen erlauben. Je nach Störungsursache kann solch ein Rückschluss gegebenenfalls bereits frühzeitig mög¬ lich sein, d.h. schon vor dem Auftreten des eigentlichen Störfalls.
Vorzugsweise können mittels der Messvorrichtung Schwingungen der Applikationseinheit in mindestens einer Arbeitsposition der Applikationseinheit erfasst werden. Derart kann beispielsweise eine zuverlässige Erkennung von Störungen bei laufendem Betrieb erfolgen. Es kann zweckmäßig sein, die Applikationseinheit in eine definierte Messposition zu verfahren, wobei mittels der Messvorrichtung Schwingungen der Applikationseinheit in dieser Messposition erfasst werden. Derart können beispielsweise be¬ sonders gut vergleichbare Messwerte zur Erkennung von Störungen aufgenommen werden.
Bei einer Applikationseinheit, die in eine Reinigungsposition verfahren werden kann, in welcher die Applikationseinheit mittels einer Reinigungsvorrichtung gereinigt werden kann, kann es von Vorteil sein, die Schwingungen der Applikationseinheit in der Reinigungsposition zu erfassen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung. Dabei werden Ausführungsbeispiele der Erfindung, ohne hierauf beschränkt zu sein, anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt in vereinfachter, schematischer Darstellung:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Beschichtungsanlage.
Figur 1 zeigt als Beispiel für eine Beschichtungsanlage 2 eine Lackieranlage, in welcher Gegenstände 12 mit einer Beschichtung in Form eines Lacks versehen werden. Im gezeigten Beispiel sind als zu beschichtende Gegenstände 12 Fahr¬ zeugkarosserien gezeigt. Bei den zu beschichtenden Gegenständen 12 kann es sich beispielsweise auch um Teile von Fahrzeugkarosserien oder um andere Werkstücke handeln.
Beispielhaft zeigt Figur 1 in perspektivischer Ansicht einen Abschnitt eines
Lackiertunnels 4. Der gezeigte Lackiertunnel 4 umfasst zwei parallele Seitenwände 6, die in einem in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Bereich durch Stirnsei¬ ten verschlossen sein können, wobei diese Stirnseiten in bekannter Weise Tore oder Schleusen für die Gegenstände 12 aufweisen können. Im gezeigten Beispiel wird der Boden 8 des Lackiertunnels 4 im Wesentlichen durch einen Gitterrost gebildet, der auf einer Stahlkonstruktion ruht. Die nicht näher dargestellte obere Decke des Lackiertunnels 4 kann zumindest in Teilabschnitten derart ausgebildet sein, dass konditionierte Luft in den Innenraum des Lackiertunnels 4 geleitet wer¬ den kann. Die zu beschichtenden Gegenstände 12 werden mit Hilfe eines Fördersystems 10 bewegt. So können beispielsweise Fahrzeugkarosserien in einer kontinuierlichen oder intermittierenden Bewegung durch den Innenraum des Lackiertunnels 4 werden.
In der Beschichtungsanlage 2 werden die zu beschichtenden Gegenstände 12 mit Hilfe eines Applikationssystems, das ein oder mehrere Applikationsvorrichtungen aufweist, mit einer Beschichtung versehen. Eine Applikationsvorrichtung kann beispielsweise eine Maschine, zum Beispiel eine Dachmaschine oder eine Seitenmaschine, oder ein Roboter sein, zum Beispiel ein Industrieroboter bzw. ein Gelenk¬ armroboter. Eine Applikationsvorrichtung weist ein oder mehrere Applikationseinheiten 24 auf. Insbesondere bei einem Roboter können ein oder mehrere Handhabungseinheiten 22 vorgesehen sein, welche mindestens eine Applikationseinheit 24 tragen.
Im gezeigten Beispiel sind mehrere Applikationsroboter 20 als Applikationsvor¬ richtungen vorgesehen, welche die zu beschichtenden Gegenstände 12 mit einer Beschichtung in Form eines Lacks versehen. Bei einem Applikationsroboter 20 kann als bewegliche Handhabungseinheit 22 ein Roboterarm vorgesehen sein, der die Applikationseinheit 24 trägt und der, wie im gezeigten Beispiel angedeutet, gelenkig ausgeführt sein kann.
Um Verschmutzungen von den Applikationsvorrichtungen und insbesondere von den zugehörigen Applikationseinheiten 24 zu entfernen, können Reinigungsvorrichtungen 30 vorgesehen sein, die beispielsweise nahe einer Seitenwand 6 ange¬ ordnet sein können. Die im Beispiel gezeigte Reinigungsvorrichtung 30 weist eine in der Zeichnung lediglich angedeutete Reinigungskammer 32 auf, in welche die Applikationseinheit 24 zumindest teilweise eintauchen kann. In der Reinigungs¬ kammer 32 kann die eintauchende Applikationseinheit 24 gereinigt werden, wo¬ bei an der Applikationseinheit 24 anhaftende Verschmutzungen entfernt werden.
Die Applikationseinheiten 24 können, wie in Fig. 1 angedeutet, einen Rotationszerstäuber 26 aufweisen, der mit drehbaren Bauteilen wie zum Beispiel einem Glockenteller 28 ausgestattet ist. Der sich drehende Glockenteller 28 gibt Be- schichtungsmittel in Form einer Sprühstrahlwolke ab. Die Sprühstrahlwolke kann dabei an die Gegebenheiten des zu beschichtenden Gegenstands 12 und/oder an die zu erzielende Beschichtung angepasst werden. Die bei einem Rotationszer¬ stäuber 26 verwendeten Glockenteller 28 können sich beispielsweise hinsichtlich ihrer Geometrie und/oder ihrer Dimension, insbesondere ihres Durchmessers, un¬ terscheiden. Als Antriebsvorrichtung für den Glockentellers 28 kann der Rotati¬ onszerstäuber 26 eine nicht näher dargestellte Turbine aufweisen, welche bei¬ spielsweise luftgelagert ausgeführt sein kann.
Bei Applikationseinheiten 24, die als Applikationsroboter 20, zum Beispiel als Ge¬ len karmroboter, ausgebildet sind, kann vorzugsweise als Rotationszerstäuber 26 ein Hochrotationszerstäuber vorgesehen sein, der durch eine Turbinenleistung mit besonders hoher Drehzahl gekennzeichnet ist.
Fig. 1 zeigt schematisch und in vereinfachter Darstellung mehrere Beispiele für Messvorrichtungen 40, 42, 50, 52, mittels welchen Schwingungen der Applikationseinheiten 24 gemessen werden können. Dabei können einer Applikationseinheit 24 ein oder mehrere Messvorrichtungen 40, 42, 50, 52 zugeordnet sein. Die Messvorrichtungen 40, 42, 50, 52 können beispielsweise als Mikrofone und/oder als Messvorrichtungen für Körperschall und/oder als Schwingungsaufnehmer, die zum Beispiel in Form von Beschleunigungsmessern vorliegen können, ausgebildet sein. Solche Schwingungsaufnehmer sind unter dem Begriff Acclerometer oder auch Seismometer bekannt.
Als Mikrofon kann zum Beispiel ein Richtmikrofon verwendet werden, welches ggf. beweglich ausgeführt sein kann, um zum Beispiel der Bewegung einer Appli¬ kationseinheit 24 zu folgen. Richtmikrofone können beispielsweise dann einge¬ setzt werden, wenn Messungen in mindestens einer Arbeitsposition der Applikationseinheit 24 durchgeführt werden sollen.
Messungen in einer Arbeitsposition der Applikationseinheit 24 können während des Beschichtens erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann die Applikationseinheit 24 zur Messung in eine Messposition verfahren werden. Eine Messposition einer Applikationseinheit 24 kann beispielsweise näher an einer als Mikrofon ausgebildeten Messvorrichtung 40, 42 liegen als eine Arbeitspositionen der entsprechenden Applikationseinheit 24.
Messungen können auch in oder an einer Reinigungsvorrichtung 30 erfolgen. Um beispielsweise Messungen in einer Reinigungsposition durchzuführen, kann eine Messvorrichtung 52 beispielsweise an einem Gehäuse der Reinigungsvorrichtung 30 angeordnet sein. Es kann auch eine nicht näher dargestellte Messvorrichtung in der Reinigungskammer 32 der Reinigungsvorrichtung 30 vorgesehen sein.
Messvorrichtungen 40, 50 können beispielswiese verbunden mit einer Applikationsvorrichtung angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich können Messvorrichtungen 42 anderweitig in der Beschichtungsanlage 2 angeordnet sein, beispielweise angeordnet an einer Seitenwand 6 bzw. verbunden mit einer Seitenwand 6 des Lackiertunnels 4.
Auch die Applikationseinheit 24 und/oder die Handhabungseinheit 22 einer Applikationsvorrichtung können mit ein oder mehreren Messvorrichtungen 50 aus¬ gestattet sein. Eine Messvorrichtung 50 kann konstruktiv günstig in oder an einem Roboterarm angeordnet sein.
Die Messvorrichtung 50 kann zum Beispiel an einem Gehäuseteil der Applikationsvorrichtung angeordnet sein, zum Beispiel an einer geeigneten Stelle eines Metallgehäuses eines Roboterarms. Das Vorsehen einer Messvorrichtung in oder an der Handhabungseinheit 22 bzw. verbunden mit dem Gehäuse der Handha¬ bungseinheit 22 kann zum Messen von Körperschall besonders zweckmäßig sein.
Unter Zuhilfenahme der Messvorrichtungen 40, 42, 50, 52 können Resonanzfrequenzen von drehbaren Teilen der Applikationseinheit 24 ermittelt werden. Mittels der Messvorrichtungen 40, 42, 50, 52 werden die Resonanzen von drehbaren Teilen der Applikationseinheit 24 erfasst. Derartige drehbare Teile sind zum Beispiel die Turbine der Applikationseinheit 24 bzw. ihre Welle sowie der Glockentel¬ ler 28. Es können Resonanzen unterschieden werden, die typisch sind für den Betrieb der Applikationseinheit 24 mit bzw. ohne einen bestimmten Glockenteller 28. Die entsprechenden Resonanzfrequenzen unterscheiden sich aufgrund der unterschiedlichen bewegten Massen. So lässt sich die Eigenfrequenz der Turbine mit und ohne Glockenteller 28 nach Durchlaufen einer kritischen Drehzahl unterscheiden, spätestens also nach Applikationsende. Durch die rasche Detektion eines Störfalls wie eines gelösten oder sich lösenden Glockentellers oder auch eines Turbinendefekts werden weniger Bauteile fehlbeschichtet und es kann Beschich- tungsmittel, zum Beispiel Lack, eingespart werden.
Ein Gedanke, welcher der Erfindung zugrunde liegt, lässt sich wie folgt zusammenfassen: Die vorliegende Erfindung betrifft eine Applikationsvorrichtung mit einer Applikationseinheit 24 zum Beschichten von Gegenständen 12, wobei die Applikationseinheit 24 ein oder mehrere drehbare Bauteile aufweist, und wobei mindestens eine Messvorrichtung 40, 42, 50, 52 vorgesehen ist, die zum Erfassen von Schwingungen der Applikationseinheit 24 ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft auch eine entsprechende Beschichtungsanlage 2 mit ein oder mehreren Applikationsvorrichtungen zum Beschichten von Gegenständen 12 sowie ein Verfahren zum Beschichten von Gegenständen 12 mittels einer Applikationseinheit 24, wobei mittels mindestens einer Messvorrichtung 40, 42, 50, 52 Schwingungen der Applikationseinheit 24 erfasst werden. Unter Zuhilfenahme der Schwingungsmessungen können Eigenfrequenzwerte der Applikationseinheit 24 bestimmt werden, welche zuverlässige Rückschlüsse auf den Zustand drehbarer Bauteile der Applikationseinheit 24 ermöglichen. Erfindungsgemäß kann eine an der Applikationseinheit 24 vorliegende Störung, beispielsweise ein gelöster Glockenteller oder ein Turbinendefekt, besonders zuverlässig und innerhalb verhältnismäßig kurzer Zeit erkannt werden.
Ebenso können spezifische Schwingungsprofile für den Applikations-Betrieb bei unterschiedlichen Prozessparametern für vorhandene Applikationseinheiten 24 erstellt werden. Das Frequenzverhalten einer Applikationseinheit 24 hängt unter anderem von Prozessparametern wie Druck und Temperatur und/oder der Art des zu applizierenden Beschichtungsmaterials ab. Bei der Inbetriebnahme einer Beschichtungsanlage können Kalibrier-Abläufe unter Realbedingungen durchgeführt werden, bei denen das Schwingungsverhalten bzw. Schwingungswerte der Applikationseinrichtung 24 überwacht und als Schwingungsprofil aufgezeichnet werden. Gegebenenfalls können solche Schwingungsprofile auch durch eine Simulation erstellt werden. Bereits kleine Abweichungen von dem gespeicherten Schwingungsprofil können einen Hinweis darauf geben, dass sich eine signifikantere Störung anbahnt und die Applikationseinheit 24 kann hierauf überprüft und gegebenenfalls gewartet werden. Auch können die während des Betriebs erfassten Schwingungswerte in Korrelation mit dem gespeicherten Schwingungsprofil im Rahmen einer statistischen Auswertung einen Rückschluss auf die Qualität der im Ergebnis erhaltenen Beschichtung gestatten. Beispielsweise lässt sich der Verschleiß der Applikationseinheit 24 abhängig von einer applizierten Farbe bestimmten.

Claims

Patentansprüche
1. Applikationsvorrichtung mit einer Applikationseinheit (24) zum Beschichten von Gegenständen (12), wobei die Applikationseinheit (24) ein oder mehrere drehbare Bauteile aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Messvorrichtung (40, 42, 50, 52) vorgesehen ist, die zum Erfassen von Schwingungen der Applikationseinheit (24) ausgebildet ist.
2. Applikationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (40, 42) als Mikrofon ausgebildet ist.
3. Applikationsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrofon als Richtmikrofon ausgebildet ist.
4. Applikationsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Richtmikrofon beweglich ausgebildet ist.
5. Applikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (50, 52) zum Aufnehmen von Körperschall oder als Schwingungsaufnehmer, vorzugsweise in Form eines Beschleunigungsmessers, ausgebildet ist.
6. Applikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsvorrichtung eine die Applikationsein¬ heit (24) tragende Handhabungseinheit (22) aufweist, und dass die Handhabungseinheit (22) mit der Messvorrichtung (50) ausgestattet ist.
7. Applikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationseinheit (24) mit der Messvorrichtung (50) ausgestattet ist.
8. Applikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (40, 50) an einem Gehäuseteil der Applikationsvorrichtung angeordnet ist.
9. Applikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass eine Reinigungsvorrichtung (30) für die Applikations¬ einheit (24) vorgesehen ist, und dass die Reinigungsvorrichtung (30) mit der Messvorrichtung (52) ausgestattet ist.
10. Applikationsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung in einer Reinigungskammer (32) der Reinigungsvorrichtung (30) angeordnet ist.
11. Beschichtungsanlage (2) mit ein oder mehreren Applikationsvorrichtungen zum Beschichten von Gegenständen (12) mittels mindestens einer Applikationseinheit (24), welche ein oder mehrere drehbare Bauteile aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erfassen von Schwingungen der mindestens einen Applikationseinheit (24) mindestens eine Messvorrichtung (40, 42, 50, 52) vorgesehen ist.
12. Verfahren zum Beschichten von Gegenständen (12) mittels einer Applikationseinheit (24), dadurch gekennzeichnet, dass mittels mindestens einer Messvorrichtung (40, 42, 50, 52) Schwingungen der Applikationseinheit (24) erfasst werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass unter Zuhilfen¬ ahme von Messwerten, welche mittels der Messvorrichtung (40, 42, 50, 52) erfasst werden, Eigenfrequenzwerte der Applikationseinheit (24) bestimmt werden.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungen der Applikationseinheit (24) in mindestens einer Arbeitspo¬ sition der Applikationseinheit (24) erfasst werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationseinheit (24) in eine definierte essposition verfahren wird, und dass die Schwingungen der Applikationseinheit (24) in der Mess¬ position erfasst werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationseinheit (24) in eine Reinigungsposition verfahren wird, in welcher die Applikationseinheit (24) mittels einer Reinigungsvorrichtung (30) reinigbar ist, und dass die Schwingungen der Applikationseinheit (24) in der Reinigungsposition erfasst werden.
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