WO2017060016A1

WO2017060016A1 - Verfahren und vorrichtung zum maskieren von befestigungsbohrungen in felgen

Info

Publication number: WO2017060016A1
Application number: PCT/EP2016/070948
Authority: WO
Inventors: Eckhard Riemrich; Roland STECK
Original assignee: Eisenmann Se
Priority date: 2015-10-09
Filing date: 2016-09-06
Publication date: 2017-04-13
Also published as: CN108025324A; EP3359302A1; DE102015013117A1; CN108025324B; US20180304294A1

Abstract

Verfahren zum Maskieren von Befestigungsbohrungen (14) von Felgen(12), die auf einer Transporteinrichtung(18)einer Felgenbeschichtungsanlage bewegt werden, wobei das Verfahren den Schritt des Ermittelns von Lage und Anzahl nicht maskierter Befestigungs- bohrungen (14) umfasst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eineerstenicht maskierte Befestigungsbohrung (14) einer Felge(12)angefahren wird und dass die erstenicht mas- kierte Befestigungsbohrung (14) mit einem ersten Maskierungselement (36) mittels einer Handhabungseinrichtung(32) maskiert wird. Erst im nachfolgenden Schritt wird eine zweite nicht maskierte Befestigungsbohrung (14) der gleichen Felge (12) angefahren und die zweite nicht maskierte Befestigungsbohrung (14) mit einem zweiten Maskierungsele- ment (36) mittels der Handhabungseinrichtung(32) maskiert.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM MASKIEREN

VON BEFESTIGUNGSBOHRUNGEN IN FELGEN

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Maskieren von Befestigungsbohrungen in Felgen, bevor die Felgen lackiert oder in anderer Weise beschichtet werden. Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung, die zur Ausführung des Verfahrens geeignet ist.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Felgen, wie sie insbesondere für den Einsatz an Fahrzeugen vorgesehen sind, aus metallischen Werkstoffen wie Stahl oder Aluminium herzustellen. Derartige Felgen werden mit einer Beschichtung versehen, die eine oder mehrere Schichten umfasst. Die Beschichtung dient als Korrosionsschutz für den metallischen Werkstoff und häufig auch zur Verbesserung der ästhetischen Wirkung der Fahrzeugräder. Als Beschichtungsverfahren für die Fahrzeugräder kommen üblicherweise Nasslackie- rungsverfahren und Pulverbeschichtungsverfahren zum Einsatz, wobei diese auch miteinander kombiniert werden können.

Die Felge weist Bohrungen auf, mit denen die Felge an einem endseitigen Flansch einer Fahrzeugachse befestigt werden kann. Eine erste Gruppe von Bohrungen wird durch Befestigungsbohrungen wie Radschraubenbohrungen gebildet, die Anlageflächen für die Köpfe der Radschrauben aufweisen. Des Weiteren weist eine Felge in der Regel eine zentrale Bohrung auf, die zur Zentrierung der Felge in Bezug auf die Radachse dient und eine Abdeckkappe aufnehmen kann. Die Befestigungsbohrungen sollen, im Gegensatz zu den übrigen Oberflächenbereichen der Felge, nach Durchführung der Beschichtung der Felge zumindest im Wesentlichen beschichtungsfrei sein. Dadurch wird insbesondere erreicht, dass die Paarungsgeometrie zwischen der Radschraube und der Felge im Bereich der Anlagefläche den notwendigen Reibschluss im Betrieb gewährleisten kann. Bei einer im Bereich der Anlagefläche verbleibenden Beschichtung verändert sich, insbesondere durch Setzvorgänge, die Flächenpressung zwischen Radschraube und Felge, was die Funktionssicherheit beeinträchtigt werden könnte.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, die Funktionsflächen für die Dauer der Be- schichtungsvorgänge zu maskieren, um dort ein Auftreffen und Anhaften von Beschich- tungsmaterial zu verhindern. Hierzu werden vor der Durchführung der Beschichtung mittels einer Handhabungseinrichtung, die z. B. als Roboter ausgebildet sein kann, Maskierungselemente wie Kugeln oder Stopfen auf die Befestigungsbohrungen gelegt und diese dadurch verschlossen. Der Roboter ist mit einem Mehrfachgreifer als Werkzeug ausgestattet, dessen Greifeinheiten entsprechend dem Befestigungsbohrungsbild der Felge starr angeordnet sind. Ein derartiger Mehrfachgreifer ist somit lediglich für einen Felgentyp verwendbar. Sollen an einer Beschichtungsanlage Felgen verschiedener Typen maskiert werden, so müssen dem Roboter an die Felgentypen angepasste Mehrfachgreifer zur Verfügung gestellt werden, was mit hohen Anlagenkosten verbunden ist. Ferner ist an solchen Beschichtungsanlagen ein Wechsel der Felgentypen nur nach einem Wechsel der Mehrfachgreifer möglich. Die hierzu erforderlichen Werkzeugwechselzeiten verringern den Durchsatz der Beschichtungsanlage.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das ein flexibles Maskieren von Befestigungsbohrungen unterschiedlicher Felgentypen ermöglicht und mit geringen Kosten betrieben werden kann. Aufgabe der Erfindung ist es ferner, eine Vorrichtung zu schaffen, die zur Ausführung eines solchen Verfahrens geeignet ist und aus besonders wenigen Komponenten aufgebaut ist.

Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Maskieren von Befestigungsbohrungen von Felgen, die auf einer Transporteinrichtung einer Felgenbe- schichtungsanlage bewegt werden, gelöst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) Ermitteln von Lage und Anzahl nicht maskierter Befestigungsbohrungen; b) Anfahren einer ersten nicht maskierten Befestigungsbohrung einer Felge und Maskieren der ersten nicht maskierten Befestigungsbohrung mit einem ersten Maskierungselement mittels einer Handhabungseinrichtung; und c) Anfahren einer zweiten nicht maskierten Befestigungsbohrung der gleichen Felge und Maskieren der zweiten nicht maskierten Befestigungsbohrung mit einem zweiten Maskierungselement mittels der Handhabungseinrichtung, wobei die Schritte b) und c) nacheinander ausgeführt werden.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass dann, wenn jede nicht maskierte Befestigungsbohrung einzeln angefahren und maskiert werden kann, Felgen mit nahezu beliebigen Befestigungsbohrungsbildern maskiert werden können. Dadurch können auf der glei chen Beschichtungsanlage gleichzeitig unterschiedliche Felgentypen ohne Werkzeugwechsel bearbeitet werden. Dies trägt zu einer Reduktion von Anlagen- und Prozesskoste bei. Ein solches Verfahren kann deutlich flexibler an den momentanen Bedarf der Beschichtungsanlage angepasst werden.

Obwohl die Befestigungsbohrungen erfindungsgemäß einzeln angefahren und maskiert werden, wird nicht mehr, sondern in der Regel sogar weniger Zeit benötigt, um alle Befes tigungsbohrungen einer Felge zu maskieren. Ausgenutzt wird dabei die Tatsache, dass inzwischen Handhabungseinrichtungen zur Verfügung stehen, die kleine Massen mit sehr hoher Verfahrgeschwindigkeit und Präzision bewegen können. Als Handhabungseinrichtung geeignet sind insbesondere Deltaroboter. Darunter versteht man einen Parallelkinematik-Roboter, der über drei oder vier Parallelachsen verfügt und sich durch eine besonders hohe Dynamik und sehr gute Wiederholgenauigkeit auszeichnet. Alternativ kann auch ein Knickarmroboter als Handhabungseinrichtung eingesetzt werden. Die im Stand der Technik verwendeten Handhabungseinrichtungen benötigen hingegen einen großen Träger, an dem die Greifer dem Befestigungsbohrungsbild entsprechend befestigt sind. Ein solcher Träger mit mehreren in größeren Abständen daran angebrachten Greifern lässt sich nur relativ langsam mit hoher Präzision bewegen. Zur Ermittlung von Lage und Anzahl der nicht maskierten Befestigungsbohrungen in Schritt a) kann ein von einer Kamera aufgenommenes Bild ausgewertet werden. Alternativ kann eine Wärmebildkamera oder ein Laserscansystem eingesetzt werden. Als Lageinformationen werden beispielsweise der Teilkreisdurchmesser und die absolute oder relative Höhenlage der Befestigungsbohrungen ausgewertet. Unter einem Teilkreis versteht man einen zum Zentrum der Felge konzentrisch angeordneten Kreis, auf dem die Radschrau- benbohrungszentren angeordnet sind. Zusätzlich können weitere Daten wie der Durchmesser der Befestigungsbohrungen erfasst werden.

Werden mit dem Verfahren Felgen unterschiedlicher Felgentypen maskiert, so kann vorgesehen sein, dass in Schritt a) ermittelt wird, zu welchem Felgentyp eine von der Transporteinrichtung zugeführte Felge gehört. Hierzu können Felgeninformationen wie Felgendurchmesser und gegebenenfalls Form und Ausführung von Felgenspeichen erfasst werden. In Abhängigkeit vom ermittelten Felgentyp kann dann aus mehreren unterschiedlichen Maskierungselementen ein an den Felgentyp angepasstes Maskierungselement zum Maskieren einer Befestigungsbohrung verwendet werden. Als Maskierungselemente können hierbei zum Beispiel Kugel oder Stopfen eingesetzt werden.

Anstelle die oben genannten Informationen mit einer Kamera oder einem Laserscansystem zu erfassen, können diese Informationen oder zumindest ein Teil davon auch durch Auslesen eines an der Felge angeordneten Informationsträgers mit Hilfe eines Datenaustauschgeräts erhalten werden. Ferner können diese Informationen von einer übergeordneten Anlagensteuerung der Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden.

In einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens weist die Handhabungseinrichtung genau einen Greifer auf, der zur Aufnahme der Maskierungselemente ausgebildet ist. Die Handhabungseinrichtung nimmt vor dem Schritt b) das erste Maskierungselement aus einem Elementspeicher auf. Zwischen Schritt b) und Schritt c), d. h. bevor die zweite Befestigungsbohrung angefahren wird, nimmt die Handhabungseinrichtung das zweite Maskierungselement aus dem gleichen Elementspeicher oder einem anderen Elementspeicher auf. Da die Handhabungseinrichtung nur einen Greifer hat, lassen sich sehr schnelle Verfahrbewegungen realisieren. Als Greifer kommt vorzugsweise ein pneumatisch betriebener Sauger zum Einsatz, der sehr einfach aufgebaut sein kann. Alternativ kann ein mechanischer oder magnetisch Greifer verwendet werden.

Der Elementspeicher kann beispielsweise als ein Drehteller ausgeführt sein, der in einem bestimmten Zeitfenster extern mit der exakten Anzahl an erforderlichen Maskierungselementen bestückt wird. Alternativ kann ein„beliebig großer" Elementspeicher vorgesehen sein, der beispielsweise als ein sogenannter Rüttelförderer ausgeführt ist, aus dem die Maskierungselemente entnommen werden.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Handhabungseinrichtung zwei Greifer auf, die zur Aufnahme der Maskierungselemente ausgebildet sind. Vor dem Schritt b) nimmt die Handhabungseinrichtung das erste und das zweite Maskierungselement auf. Jedenfalls dann, wenn der zusätzliche Greifer mit dem davon aufgenommenen Maskierungselement das von der Handhabungseinrichtung zu bewegende Gewicht nicht entscheidend erhöht, ermöglicht dies eine Verkürzung der Verfahrwege und somit der Prozesszeit, die für die Maskierung der Befestigungsbohrungen einer einzigen Felge notwendig ist. Wird das zusätzliche Gewicht hingegen zu groß, können sich die Verfahrzeiten sogar verlängern. Entsprechende Überlegungen gelten für Handhabungseinrichtungen mit drei oder mehr Greifern.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Maskierungselemente von unterschiedlichen Elementspeichern aufgenommen werden. Insbesondere ist dies von Vorteil, wenn die unterschiedlichen Elementspeicher beispielsweise an unterschiedlichen Orten entlang der Förderrichtung angeordnet sind, sodass sich für eine an den Elementspeichern vorbeibewegte Felge stets ein optimaler Elementspeicher mit minimalem Verfahrweg für die Handhabungseinrichtung ergibt.

Um Verfahrwege der Handhabungseinrichtung zwischen dem Elementspeicher und den Befestigungsbohrungen weiter zu verkürzen, kann ferner vorgesehen sein, dass der Elementspeicher vor dem Aufnehmen der Maskierungselemente in Richtung der Felge bewegt wird. Derartige aktive Elementspeicher lassen sich sowohl bei Verwendung von Einzelgreifern als auch von Mehrfachgreifern vorteilhaft einsetzen. Werden ferner verschiedene Felgentypen mit der Vorrichtung maskiert, kann es insbeson dere von Vorteil sein, wenn der Elementspeicher vor dem Aufnehmen der Maskierungsek mente in Abhängigkeit vom Felgentyp in Richtung der Felge bewegt wird. Dadurch lässt sich der Verfahrweg felgentypabhängig optimieren.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Handhabungseinrichtung mindestens zwei unterschiedlich ausgebildete Greifer umfasst, die zum Greifen unterschiedlich ausgebildeter Maskierungselemente ausgebildet sind. Die Greifer können beispielsweise an der Handhabungseinrichtung mittels eines Revolverkopfes angeordnet und um eine Revolverachse drehbar sein, so dass zu einem bestimmten Zeitpunkt lediglich ein Greifer eine Befestigungsbohrung der Felge maskiert.

In einem anderen Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist ferner vorgesehen, dass mindes tens zwei voneinander unabhängige Handhabungseinrichtungen Befestigungsbohrungen der gleichen Felge mit Maskierungselementen maskieren. Durch diese Arbeitsteilung erfolgt das Maskieren einer Felge unter Umständen mit einer bis zu zweimal höheren Geschwindigkeit, so dass der Durchsatz der Vorrichtung entsprechend verdoppelt werden kann. Wegen der kontinuierlichen Verfahrbewegung der Felgen auf der Transporteinrichtung ist dieses Vorgehen günstiger, als wenn die Handhabungseinrichtungen die Felgen im Wechsel jeweils vollständig maskieren.

Die eingangs gestellte Aufgabe wird bezüglich der Vorrichtung gelöst durch eine Vorrichtung zum Maskieren von Befestigungsbohrungen von Felgen, die auf einer Transporteinrichtung einer Felgenbeschichtungsanlage bewegt werden, wobei die Vorrichtung eine Werkstückerkennungseinheit umfasst, die dazu eingerichtet ist, Lage und Anzahl von nicht maskierten Befestigungsbohrungen zu ermitteln. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Vorrichtung ferner eine Handhabungseinrichtung umfasst, die dazu eingerichtet ist, eine erste nicht maskierte Befestigungsbohrung einer Felge anzufahren und mit einem ersten Maskierungselement zu maskieren, und zeitlich versetzt dazu eine zweite nicht maskierte Befestigungsbohrung der gleichen Felge anzufahren und mit einem zweiten Maskierungselement zu maskieren. Hierbei kann als Werkstückerkennungseinheit eine Kamera und/oder ein Datenaustausch gerät vorgesehen sein.

Die Vorrichtung kann genau einen Greifer aufweisen, der zur Aufnahme der Maskierungs elemente ausgebildet ist, und eine Steuerung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, die Handhabungseinrichtung so zu steuern, dass die Handhabungseinrichtung a) das erste Maskierungselement von einem Elementspeicher aufnimmt, bevor sie die erste Befestigungsbohrung anfährt und maskiert, und b) das zweite Maskierungselement von dem gleichen oder von einem anderen Element Speicher aufnimmt, nachdem die erste Befestigungsbohrung maskiert wurde.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Handhabungseinrichtung zwei Greifer aufweist, die zur Aufnahme der Maskierungselemente ausgebildet sind, und dass die Vorrichtung eine Steuerung aufweist, die dazu eingerichtet ist, die Handhabungseinrichtung so zu steuern, dass die Handhabungseinrichtung das erste Maskierungselement von einem Elementspeicher aufnimmt und das zweite Maskierungselement von dem gleichen oder einem anderen Elementspeicher aufnimmt, bevor sie die erste und die zweite Befestigungs bohrung anfährt.

Ferner kann vorgesehen sein, dass die Maskierungselemente von unterschiedlichen Elementspeichern aufnehmbar sind. Die Vorrichtung kann eine Steuerung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, Bewegungen des Elementspeichers so zu steuern, dass der Element Speicher vor dem Aufnehmen der Maskierungselemente in Richtung der Felge bewegt wird.

In einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, Felgen unterschiedlicher Felgentypen zu maskieren, und dass die Werkstückerkennungseinheit dazu eingerichtet ist zu ermitteln, zu welchem Felgentyp eine von der Transporteinrichtung zugeführte Felge gehört. Zur Ermittlung des Felgentyps kann hierbei ein von der Kamera als Werkstückerkennungseinheit aufgenommenes Bild der zugeführten Felge auswertbar sein. Alternativ können mittels eines Datenaustauschgeräts auch Daten von einem Informationsträger ausgelesen werden. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung eine Steuerung aufweist, die dazu eingerichtet ist, die Handhabungseinrichtung so zu steuern, dass in Abhängigkeit von dem ermittelten Felgentyp aus mehreren unterschiedlichen Maskierungselementen ein an den Felgentyp angepasstes Maskierungselement zum Maskieren einer Befestigungsbohrung verwendet wird.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung eine Steuerung aufweist, die dazu eingerichtet ist, Bewegungen des Elementspeichers so zu steuern, dass der Elementspeicher vor dem Aufnehmen der Maskierungselemente in Abhängigkeit vom Felgentyp in Richtung der Felge bewegt wird.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Handhabungseinrichtung mindestens zwei unterschiedlich ausgebildete Greifer umfasst, die zum Greifen unterschiedlich ausgebildeter Maskierungselemente ausgebildet sind.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Vorrichtung mindestens zwei voneinander unabhängige Handhabungseinrichtungen umfasst, und dass die Vorrichtung eine Steuerung aufweist, die dazu eingerichtet ist, die beiden Handhabungseinrichtung so zu steuern, dass beide Handhabungseinrichtungen Befestigungsbohrungen der gleichen Felge mit Maskierungselementen maskieren

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird die eingangs gestellte Aufgabe bezüglich der Vorrichtung gelöst durch eine Vorrichtung zum Maskieren von Befestigungsbohrungen von Felgen, die auf einer Transporteinrichtung einer Felgenbeschichtungsanlage bewegt werden, die eine Werkstückerkennungseinheit umfasst, die dazu eingerichtet ist, Lage und Anzahl von nicht maskierten Befestigungsbohrungen zu ermitteln. Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung ferner eine Handhabungseinrichtung, die höchstens zwei Greifer aufweist, die dazu eingerichtet sind, Maskierungselemente zu greifen, die zum Maskieren der Befestigungsbohrungen ausgebildet sind.

Vorzugsweise umfasst die Handhabungseinrichtung genau einen Greifer, mit dem diese die Befestigungsbohrungen der Felge einzeln anfährt und maskiert. KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht auf verschiedene Felgentypen mit nicht maskierten Befestigungsbohrungen, die auf einer Transporteinrichtung einer Felgenbeschich- tungsanlage bewegt werden;

Figur 2 eine Vorderansicht einer Vorrichtung zum Maskieren von Befestigungsbohrungen von Felgen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Figur 3 eine Ansicht in Förderrichtung der in der Figur 2 gezeigten Vorrichtung ;

Figur 4 eine Ansicht in Förderrichtung einer Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die eine Handhabungseinrichtung mit einem Mehrfachgreifer aufweist;

Figuren 5a bis 5d vier schematische Draufsichten auf eine Felge, in denen unterschiedliche erfindungsgemäße Verfahrwege der Handhabungseinrichtung dargestellt sind;

Figur 6 eine schematische Draufsicht auf eine Felge und den Verfahrweg eines Elementspeichers nach dem erfindungsgemäßen Verfahrens.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

1. Grundlegender Aufbau der Vorrichtung

In den Figuren ist eine insgesamt mit 10 bezeichnete Maskierungsvorrichtung in einer nicht eigens gezeigten Beschichtungsanlage für Felgen 12 von Fahrzeugen gezeigt. Wie in Fig. 1 gezeigt, umfassen die Felgen 12 verschieden Felgentypen 12a, 12b und 12c, die sich in ihrem Durchmesser unterscheiden und jeweils Befestigungsbohrungen 14 in Form von Radschraubenbohrungen aufweisen. Je nach Felgentyp unterscheiden sich die Befestigungsbohrungen 14a, 14b und 14c in ihrer Anzahl, ihrem Durchmesser und ihrem Teilkreis. Unter einem Teilkreis versteht man einen zum Zentrum der Felge konzentrisch angeordneten Kreis, auf dem die Radschraubenbohrungszentren angeordnet sind. Ferner weist die Felgen 12a, 12b, 12c zentralen Nabenbohrungen 16a, 16b und 16c auf, die sich je nach Felgentyp in ihrem Durchmesser unterscheiden können.

Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. Die Felgen 12 sind auf drehbaren Spindeln 20 einer Transporteinrichtung 18 mittels eines durch die Nabenbohrungen 16a, 16b, 16c gehenden Domes 19 angeordnet, wie in Fig. 3 gezeigt.

Die Maskierungsvorrichtung 10 umfasst einen Werkstückerkennungsbereich 22, einen Maskierungsbereich 24 und einen Kontrollbereich 26.

Im Werkstückerkennungsbereich 22 und im Kontrollbereich 26 sind jeweils eine Kamera 28 und ein Datenaustauschgerät 30 angeordnet. Das Datenaustauschgerät 30 kommuniziert mit einem nicht eigens gezeigten Informationsträger, der an der Felge 12 oder an der Spindel 20, die die Felge 12 aufnimmt, angeordnet ist und felgenspezifische Daten speichert.

Im Maskierungsbereich 24 ist eine Handhabungseinrichtung in der Form eines Roboters, insbesondere eines Deltaroboters 32 aufgenommen, mit dem besonders hohe Verfahrge- schwindigkeiten erreichbar sind. Der Deltaroboter 32 weist in der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel einen pneumatisch betriebenen Einzelgreifer 34 auf, mit dem er ein Maskierungselement aufnehmen kann. Alternativ kann der Einzelgreifer mechanisch oder magnetisch betrieben sein. Fig. 3 zeigt eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 in Förderrichtung der Transporteinrichtung 18.

In Fig. 4 ist ferner ein Deltaroboter 32 gezeigt, der einen Mehrfachgreifer 34' mit mehreren Greifeinheiten 35-1 , 35-2, 35-3 trägt. Diese sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel an einem Revolverkopf 38 angeordnet und somit um eine zentrale Revolverachse 39 drehbar gelagert. Wird der Revolverkopf 38 verdreht, so kommt eine andere Greifeinheit zum Einsatz.

Maskierungselemente 36 in Form von Kugeln 36a und Stopfen 36b sind in jeweils einem Elementspeicher in Form von einem Abnahmemagazin 40 bereitgestellt und können vom Einzelgreifer 34 oder vom Mehrfachgreifer 34' des Deltaroboters 32 aufgenommen werden. Die Kugeln 36a und die Stopfen 36b umfassen jeweils verschiedene nicht eigens gezeigte Kugel- bzw. Stopfentypen, die sich in Abhängigkeit von den Befestigungsbohrungen voneinander unterscheiden.

2. Funktion

Im Folgenden wird anhand der Figuren 2, 3, 4 und 5 erläutert, wie mit Hilfe der Vorrichtung 10 die Befestigungsbohrungen 14a, 14b, 14c maskiert werden.

Die Felgen 12 werden in der Felgenbeschichtungsanlage mittels der Transporteinrichtung 18 dem Werkstückerkennungsbereich 28 der Maskierungsvorrichtung 10 zugeführt. Mittels der Kamera 28 werden Daten wie Felgendurchmesser, Anzahl der Befestigungsbohrungen, Durchmesser der Befestigungsbohrungen, Teilkreisdurchmesser der Befestigungsbohrungen und Lage der Befestigungsbohrungen in Bezug auf die Förderrichtung ermittelt und einer Steuereinheit 42 der Vorrichtung weitergegeben. Zusätzlich erfolgt mittels des Datenaustauschgeräts 30 ein Datenaustausch zwischen der Steuereinheit 42 der Vorrichtung 10 und der zugeführten Felge 12. Hierbei wird beispielsweise übermittelt, ob eine Kugel 36a oder ein Stopfen 36b als Maskierungselement 36 für die Felge 12 bereitgestellt werden soll. Ist eine eindeutige Erkennung der Felge 12 allein durch die Kamera 28 erreichbar, so kann auf das Datenaustauschgerät 30 verzichtet werden.

Die Felge 12 wird anschließend ohne Unterbrechung der Förderbewegung dem Maskierungsbereich 24 zugeführt. Während die Felge 12 auf der Transporteinrichtung 18 weitergefördert wird, werden die benötigten Maskierungselemente 36 den Abnahmemagazinen zur Verfügung gestellt. Vorzugsweise wird die Felge 12 hierbei nur in einem Freiheitsgrad, nämlich in Förderrichtung, mit einer vorgegebenen Fördergeschwindigkeit bewegt. Auf diese Weise kann die Steuereinheit 42 der Vorrichtung zu jedem Zeitpunkt die Lagedaten der zu maskierenden Befestigungsbohrungen 14 aus den von der Kamera 28 übermittelten Daten berechnen. Erfolgt dennoch eine Drehung der Felge 12, so wird aus den Bewegungsparametern der Spindel 20 ein dynamischer Offset berechnet und an die Steuereinheit 42 der Vorrichtung 10 übermittelt, mit dem die ermittelten Lagedaten korrigiert werden. Alternativ trägt der Deltaroboter 32 eine zusätzliche nicht eigens gezeigte Kamera, die nur zur Lagebestimmung einer freien Befestigungsbohrung bei ungewollter Rotation der Felge 12 eingesetzt wird. Hierbei stellt allerdings diese Kamera eine zusätzliche Last für den Deltaroboter 32 dar, was die dynamischen Eigenschaften verschlechtern könnte. Dies könnte durch eine weitere stationäre Kamera verhindert werden.

Im nächsten Schritt maskiert der Deltaroboter 32 die nicht maskierten Befestigungsbohrungen 14. In dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, bei dem der Deltaroboter 32 mit einem Einzelgreifer 34 ausgestattet ist, erfolgt das Maskieren nach der schematischen Darstellung in Fig. 5a. Hierbei nimmt der Deltaroboter 32 zunächst ein erstes Maskierungselement 36, beispielsweise eine Kugel 36a, aus einem Abnahmemagazin 40 auf. Danach fährt der Deltaroboter 32 eine erste nicht maskierten Befestigungsbohrung 14 der zugeführten Felge 12 an und maskiert diese mit dem aufgenommenen ersten Maskierungselement 36, indem er das Maskierungselement 36 auf der Befestigungsbohrung 14 ablegt, so dass dieses die Befestigungsbohrung 14 überdeckt. Auf diese Weise wird verhindert, dass in einem späteren Beschichtungsvorgang Beschichtungsmaterial in die Befestigungsbohrung 14 eindringen und sich dort ablagern kann. Nach der Maskierung fährt der Deltaroboter 32 das gleiche Abnahmemagazin 40 an und nimmt das zweite Maskierungselement 36 aus dem gleichen Abnahmemagazin 40 auf. Dann fährt der Deltaroboter 32 die zweite nicht maskierte Befestigungsbohrung 14 der gleichen Felge an und maskiert diese mit dem zweiten aufgenommenen Maskierungselement 36. Alle weiteren Befestigungsbohrungen 14 der Felge 12 werden in der gleichen Weise maskiert.

In Fig. 5b ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10 gezeigt, bei der um die Felge 12 herum mehrere unterschiedliche Abnahmemagazine 40-1 , 40-2, 40-3, 40-4 angeordnet sind. Den Abnahmemagazinen 40-1 , 40-2, 40-3, 40-4 können hierbei je nach Bedarf gleiche oder aber auch unterschiedliche Maskierungselemente bereitgestellt werden. Das Maskieren der Befestigungsbohrungen 14 einer Felge 12 mit gleichen Maskierungselementen 36, beispielsweise Kugeln 36a erfolgt so, dass zwischen dem Anfahren und Maskieren einer jeden Radschraubenbohrung 14 ein neues Maskierungselement 36 von jeweils einem anderen Abnahmemagazin von dem Einzelgreifer 34 aufgenommen wird. Hierbei ist die Anordnung der Abnahmemagazine 40-1 , 40-2, 40-3, 40-4 entlang der Vorrichtung derart an den Felgentyp der Felge 12 und die Fördergeschwindigkeit der Transporteinrichtung 18 angepasst, dass der Deltaroboter 32 insgesamt minimale Verfahr- wege zurücklegt, wodurch eine hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit erreicht wird.

Wird alternativ der Deltaroboter 32 mit einem Mehrfachgreifer 34' ausgestattet, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, so kann das Maskieren der Befestigungsbohrungen 14 einer Felge 12 beispielsweise nach der schematischen Darstellung in Fig. 5c für den Fall eines Abnahmemagazins 40 und nach der schematischen Darstellung in Fig. 5d für den Fall mehrerer Abnahmemagazine 40-1 , 40-2, 40-3, 40-4 erfolgen. Hierbei nehmen die Greifeinheiten von einem oder mehreren Abnahmemagazinen 40, 40-1 , 40-2, 40-3, 40-4 jeweils ein Maskierungselement 36 auf, bis alle benötigten Maskierungselemente 36 aufgenommen sind. Anschließend werden die nicht maskierten Befestigungsbohrungen 14 der Felge 12 einzeln nacheinander angefahren und mit jeweils einem Maskierungselement 36 maskiert. Solange der Mehrfachgreifer 34' Maskierungselemente 36 trägt, werden die Befestigungsbohrungen 14 angefahren und maskiert, ohne dass dazwischen weitere Maskierungselemente 36 aus einem Abnahmemagazin entnommen werden. Auf diese Weise kann gegenüber einem Einzelgreifer 34 der Verfahrweg des Deltaroboters 32 reduziert werden.

In Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10 schematisch gezeigt, bei dem ein aktives Abnahmemagazin 40' vor dem Aufnehmen der Maskierungselemente 36 in Richtung der Felge 12 bewegt wird. Mit einer gestrichelten Linie ist eine Lagerungsposition und mit einer durchgezogenen Linie eine Abnahmeposition des Abnahmemagazins 40' dargestellt. In der dargestellten Abnahmeposition ist das Abnahmemagazin oberhalb der Felge 12 angeordnet, alternativ kann auch eine Abnahmeposition auf gleicher Höhe seitlich der Felge 12 von Vorteil sein. Die Abnahmeposition wird in Abhängigkeit des ermittelten Felgentyps bestimmt, wobei beispielsweise die Höhe oder der Außendurchmesser der Felge 12 berücksichtigt wird. Wird die Bewegung des Abnahmemagazins 40' an die Förderbewegung der Transporteinrichtung 18 so angepasst, dass die Bewegungsrichtungen und Geschwindigkeiten des Abnahmemagazins 40' und der Felge 12 während des Maskierens annähernd gleich sind, kann insbesondere bei einem Einzelgreifer 34 der Verfahrweg des Deltaroboters 32 deutlich verringert werden. In einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung 10 einen weiteren Deltaroboter, der in Förderrichtung parallel neben oder in Förderrichtung hinter dem ersten Deltaroboter 32 arbeitet. Die beiden Deltaroboter werden so gesteuert, dass sie Befestigungsbohrungen 14 der gleichen Felge 12 mit Maskierungselementen 36 maskieren. Durch diese Arbeitsteilung der Maskierung wird jede einzelne Felge 12 schneller vollständig maskiert, wodurch sich die Fördergeschwindigkeit und damit der Durchsatz der Vorrichtung 10 weiter erhöhen lässt.

Am Auslauf der Vorrichtung 10 wird in dem Kontrollbereich 26 mittels der Kamera 28 kontrolliert, ob nicht maskierte Befestigungsbohrungen 14 noch vorhanden sind oder nicht. Die Bildverarbeitung der Kamera 28 im Kontrollbereich 26 kann dabei einfacher als im Werkstückerkennungsbereich 22 ausgeführt sein. Wird eine Felge 12 als fehlerhaft erkannt, wird diese markiert, indem über das Datenaustauschgerät 30 der Datensatz der Felge 12 auf dem nicht eigens gezeigten Informationsträger modifiziert wird. Eine derartige Felge 12 wird nachfolgend aussortiert, und in einem zusätzlichen Schritt wird deren nicht maskierte Befestigungsbohrung 14 manuell oder von einem weiteren Roboter maskiert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Maskieren von Befestigungsbohrungen (14) von Felgen (12), die auf einer Transporteinrichtung (18) einer Felgenbeschichtungsanlage bewegt werden, wobei das Verfahren den Schritt umfasst: a) Ermitteln von Lage und Anzahl nicht maskierter Befestigungsbohrungen (14); und durch folgende weitere Schritte gekennzeichnet ist: b) Anfahren einer ersten nicht maskierten Befestigungsbohrung (14) einer Felge (12) und Maskieren der ersten nicht maskierten Befestigungsbohrung (14) mit einem ersten Maskierungselement (36) mittels einer Handhabungseinrichtung (32), und c) Anfahren einer zweiten nicht maskierten Befestigungsbohrung (14) der gleichen Felge (12) und Maskieren der zweiten nicht maskierten Befestigungsbohrung (14) mit einem zweiten Maskierungselement (36) mittels der Handhabungseinrichtung

(32), wobei die Schritte b) und c) nacheinander ausgeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung (32) genau einen Greifer (34) aufweist, der zur Aufnahme der Maskierungselemente (36) ausgebildet ist, dass vor Schritt b) die Handhabungseinrichtung (32) das erste Maskierungselement aus einem Elementspeicher (40) aufnimmt, und dass zwischen Schritt b) und Schritt c) die Handhabungseinrichtung (32) das zweite Maskierungselement (36) aus dem gleichen Elementspeicher (40) oder einem anderen Elementspeicher aufnimmt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung zwei Greifer (35-1 , 35-2, 35-3) aufweist, die zur Aufnahme der Maskierungselemente (36) ausgebildet sind, und dass vor Schritt b) die Handhabungseinrichtung (32) das erste und das zweite Maskierungselement (36) aufnimmt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elementspeicher (40) vor dem Aufnehmen der Maskierungselemente (36) in Richtung der Felge (12) bewegt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Felgen (12) unterschiedlicher Felgentypen (12a, 12b, 12c) maskiert werden, und dass in Schritt a) ermittelt wird, zu welchem Felgentyp (12a, 12b, 12c) eine von der Transporteinrichtung (18) zugeführte Felge (12) gehört.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von dem ermittelten Felgentyp (12a, 12b, 12c) aus mehreren unterschiedlichen Maskierungselementen (36a, 36b) ein an den Felgentyp angepasstes Maskierungselement (36) zum Maskieren einer Befestigungsbohrung (14) verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 4 in Kombination mit einem der Ansprüche 5 oder 6,

dadurch gekennzeichnet, dass der Elementspeicher (40) vor dem Aufnehmen der Maskierungselemente (36) in Abhängigkeit vom Felgentyp (12a, 12b, 12c) in Richtung der Felge (12) bewegt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung (32) mindestens zwei unterschiedlich ausgebildete Greifer (35-1 , 35-2, 35-3) umfasst, die zum Greifen unterschiedlich ausgebildeter Maskierungselemente (36a, 36b) ausgebildet sind.

9. Vorrichtung (10) zum Maskieren von Befestigungsbohrungen (14) von Felgen (12), die auf einer Transporteinrichtung (18) einer Felgenbeschichtungsanlage bewegt werden, wobei die Vorrichtung eine Werkstückerkennungseinheit (28, 30) umfasst, die dazu eingerichtet ist, Lage und Anzahl von nicht maskierten Befestigungsbohrungen (14) zu ermitteln, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner eine Handhabungseinrichtung (32) umfasst, die dazu eingerichtet ist, eine erste nicht maskierte Befestigungsbohrung (14) einer Felge (12) anzufahren und mit einem ersten Maskierungselement (36) zu maskieren, und zeitlich versetzt dazu eine zweite nicht maskierte Befestigungsbohrung (14) der gleichen Felge anzufahren und mit einem zweiten Maskierungselement (36) zu maskieren.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung (32) genau einen Greifer (34) aufweist, der zur Aufnahme der Maskierungselemente (36) ausgebildet ist, und dass die Vorrichtung eine Steuerung (42) aufweist, die dazu eingerichtet ist, die Handhabungseinrichtung (32) so zu steuern, dass die Handhabungseinrichtung (32): a) das erste Maskierungselement (36) von einem Elementspeicher (40) aufnimmt, bevor sie die erste Befestigungsbohrung (14) anfährt und maskiert, und b) das zweite Maskierungselement (36) von dem gleichen oder von einem anderen Elementspeicher (40) aufnimmt, nachdem die erste Befestigungsbohrung (36) maskiert wurde.

1 1. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung (32) zwei Greifer (35-1 , 35-2, 35-3) aufweist, die zur Aufnahme der Maskierungselemente (36) ausgebildet sind, und dass die Vorrichtung eine Steuerung (42) aufweist, die dazu eingerichtet ist, die Handhabungseinrichtung (32) so zu steuern, dass die Handhabungseinrichtung (32) das erste Maskierungselement (36) von einem Elementspeicher (40) aufnimmt und das zweite Maskierungselement (36) von dem gleichen oder einem anderen Elementspeicher aufnimmt, bevor sie die erste und die zweite Befestigungsbohrung (14) anfährt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Steuerung (42) aufweist, die dazu eingerichtet ist, Bewegungen des Elementspeichers (40) so zu steuern, dass der Elementspeicher (40) vor dem Aufnehmen der Maskierungselemente (36) in Richtung der Felge (12) bewegt wird.

13. Vornchtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, Felgen (12) unterschiedlicher Felgentypen (12a, 12b, 12c) zu maskieren, und dass die Werkstückerkennungseinheit (28, 30) dazu eingerichtet ist zu ermitteln, zu welchem Felgentyp (12a, 12b, 12c) eine von der Transporteinrichtung (18) zugeführte Felge (12) gehört.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Steuerung (42) aufweist, die dazu eingerichtet ist, die Handhabungseinrichtung (32) so zu steuern, dass in Abhängigkeit von dem ermittelten Felgentyp (12a, 12b, 12c) aus mehreren unterschiedlichen Maskierungselementen (36a, 36b) ein an den Felgentyp (12a, 12b, 12c) angepasstes Maskierungselement (36) zum Maskieren einer Befestigungsbohrung (14) verwendet wird.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12 in Kombination mit einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Steuerung (42) aufweist, die dazu eingerichtet ist, Bewegungen des Elementspeichers (40) so zu steuern, dass der Elementspeicher (40) vor dem Aufnehmen der Maskierungselemente (36) in Abhängigkeit vom Felgentyp (12a, 12b, 12c) in Richtung der Felge (12) bewegt wird.