WO2018091159A1 - Vorrichtung zum auftragen eines viskosen materials - Google Patents

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WO2018091159A1 PCT/EP2017/072538 EP2017072538W WO2018091159A1 WO 2018091159 A1 WO2018091159 A1 WO 2018091159A1 EP 2017072538 W EP2017072538 W EP 2017072538W WO 2018091159 A1 WO2018091159 A1 WO 2018091159A1
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Michael Sauer
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Atlas Copco Ias Gmbh
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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/60—Arrangements for mounting, supporting or holding spraying apparatus
    • B05B15/65—Mounting arrangements for fluid connection of the spraying apparatus or its outlets to flow conduits
    • B05B15/658—Mounting arrangements for fluid connection of the spraying apparatus or its outlets to flow conduits the spraying apparatus or its outlet axis being perpendicular to the flow conduit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0208—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work for applying liquid or other fluent material to separate articles
    • B05C5/0212—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work for applying liquid or other fluent material to separate articles only at particular parts of the articles
    • B05C5/0216—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work for applying liquid or other fluent material to separate articles only at particular parts of the articles by relative movement of article and outlet according to a predetermined path

Definitions

  • the invention relates to a device for applying a viscous material to a workpiece, in particular for applying an adhesive or sealant to a motor vehicle body component, according to the preamble of claim 1.
  • an application nozzle having a material outlet opening is mounted on a nozzle carrier, which in turn is usually mounted on a robot arm.
  • a nozzle carrier Through the nozzle carrier and the application nozzle extends a job channel to the material outlet opening into which the material to be applied is introduced by means of one or more leads.
  • the connection between the application nozzle and nozzle carrier is rigid.
  • the connection of the application nozzle with the nozzle carrier is acted upon by forces that can cause increased wear. The same applies if the applicator nozzle runs against an obstacle. If the application nozzle is bent or otherwise damaged, a reliable material application is no longer possible.
  • the invention is based on the idea that a limited mobility of the application nozzle relative to the nozzle carrier reduces the wear of the components, as in an application of the application nozzle by external forces, for example, when friction forces occur during movement of the nozzle on the workpiece surface or when approaching a Obstacle, the application nozzle can escape the applied force by moving relative to the nozzle carrier. External forces acting on the application nozzle are thereby minimized, so that wear of the application nozzle and the nozzle carrier is reduced.
  • the robot path can be greatly simplified, since no such high precision in the nozzle position is required.
  • the elastically movable application nozzle can compensate for manufacturing tolerances of the workpieces, so that their measurement can be omitted.
  • the first connecting part has a cylindrical outer contour
  • the second connecting part has a cylindrical inner contour.
  • the limited mobility of the application nozzle relative to the nozzle carrier is achieved in that the outer diameter of the first connecting portion is smaller than the inner diameter of the second connecting portion.
  • an elastic sealing ring arranged between the connecting parts. This also seals the connecting parts against each other and prevents the escape of material in the region of the connecting parts.
  • the connecting parts are releasably secured to each other by means of at least two connecting pins.
  • each connecting pin penetrates both connecting parts at least partially and is arranged immovable transversely to its longitudinal extent in one of the connecting parts and limitedly movable in the other connecting part.
  • the connecting pins are each immovable transversely to its longitudinal extent with respect to the second connecting part and limited with respect to the first connecting part.
  • the connecting pins are arranged in pairs parallel to each other.
  • the connecting pins extend in each case through a hole in the second connecting part and an opening open to the surface of the first connecting part in the first connecting part.
  • the nozzle carrier has the first connecting portion, while the application nozzle has the second connecting portion.
  • Fig. 1 is an application device in exploded view
  • FIG. 2 the applicator device of FIG. 1 in the assembly in section.
  • the application device 10 shown in the drawing is used for the application of viscous material such as adhesive or sealant on workpieces, for example, on body parts in motor vehicle production. It is mounted on a robot arm 12 shown schematically in the drawing, with the aid of which it can be moved relative to the workpiece.
  • the application device 10 has an application nozzle 14, which is detachably mounted on a nozzle carrier 16. Through the nozzle carrier 16 and the applicator 14 extends a dispensing channel 18 for the viscous material to a material outlet opening 20 at the free end of the applicator 14. In the application channel 18, the viscous material is introduced and pressurized promoted to the material outlet opening 20, where it exits and on the respective workpiece is applied.
  • the nozzle carrier 16 For fastening the application nozzle 14 on the nozzle carrier 16, the nozzle carrier 16 has a first connecting portion 22, which has a cylindrical outer contour.
  • the application nozzle 14 has, at its end facing the nozzle carrier 16, a second connecting part 24 which has a cylindrical inner contour and in which the first connecting part 22 is received, the second connecting part 24 enclosing the first connecting part 22.
  • the outer diameter of the first connecting portion 22 is smaller than the inner diameter of the second connecting portion 24, so that between the two connecting parts 22, 24 sufficient clearance is present in order to tilt the applicator nozzle 14 limited to the nozzle carrier 16 can.
  • two mutually parallel holes 26a, 26b extend, each communicating with an open-edged recess 28a, 28b in the lateral surface 30 of the first connecting part 22.
  • a connecting pin 32a, 32b is inserted, whose circular cross section corresponds to the cross section of the associated hole 26a, 26b.
  • a first connecting pin 32a has a larger diameter than a second connecting pin 32b.
  • the two connecting pins 32a, 32b are integrally connected to one another by means of a connecting element 34.
  • Each of the recesses 28a, 28b has, across the longitudinal extent of the connecting pins 32a, 32b, a width which is greater than the diameter of the associated hole 26a, 26b.
  • the connecting pins 32a, 32b tilt limited relative to the nozzle carrier 16, resulting in a tilting transversely to the longitudinal extent of the connecting pins 32a, 32b immovably associated with these application nozzle 14 results.
  • an elastically deformable sealing ring 38 is arranged, which opposes a tilting of the application nozzle 14 relative to the nozzle carrier 16 from the basic position shown in FIG. 2, a restoring force and also the Connecting parts 22, 24 seals against each other.
  • the connection between the application nozzle 14 and the nozzle carrier 16 is easy to solve for removing the applicator nozzle 14 by the connecting pins 32 a, 32 b are gripped and pulled on the connecting element 34.
  • the invention relates to a device 10 for applying a viscous material to a workpiece, in particular for applying an adhesive or sealant to a motor vehicle body component, with a material outlet opening 20 having application nozzle 14 and the application nozzle 14 carrying nozzle carrier 16, to which the application nozzle 14 is releasably attached, wherein a application channel 18 through the nozzle carrier 16 and the application nozzle 14 to the Materialaustrittsöff- 20 extends.
  • the nozzle carrier 16 and the application nozzle 14 each have a connecting part 22, 24, wherein a first connecting part 22 is inserted into a second connecting part 24 and is encompassed by this and that the connecting parts 22, 24 relative to each other against the return force are limited by a resilient return element 38 from a basic position out.

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum Auftragen eines viskosen Materials auf ein Werkstück, insbesondere zum Auftragen eines Kleb-oder Dichtstoffs aufein Kraftfahrzeug-Karosseriebauteil, mit einer eine Materialaustrittsöffnung (20) aufweisenden Auftragsdüse (14) und mit einem die Auftragsdüse (14) tragenden Düsenträger (16), an dem die Auftragsdüse (14) lösbar befestigt ist, wobei sich ein Auftragskanal (18) durch den Düsenträger (16) und die Auftragsdüse (14) bis zur Materialaustrittsöffnung (20) erstreckt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Düsenträger (16) und die Auftragsdüse (14) jeweils eine Verbindungspartie (22, 24) aufweisen, wobei eine erste Verbindungspartie (22) in eine zweite Verbindungspartie (24) eingesteckt ist und von dieser rings umgriffen wird und dass die Verbindungspartien (22, 24) relativ zueinander gegen die Rückstellkraft eines elastischen Rückstellelements (38) aus einer Grundstellung heraus begrenzt beweglich sind.

Description

SCA Schucker GmbH & Co. KG, Gewerbestraße 52, 75015 Bretten Vorrichtung zum Auftragen eines viskosen Materials
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen eines viskosen Materials auf ein Werkstück, insbesondere zum Auftragen eines Kleb- oder Dichtstoffs auf ein Kraftfahrzeug-Karosseriebauteil, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Solche Auftragsvorrichtungen finden bereits breite Anwendung beim Auftrag von Kleb- und Dichtstoffen auf Karosseriebauteile bei der Kraftfahrzeugfertigung. Dabei ist eine eine Materialaustrittsöffnung aufweisende Auftragsdüse auf einem Düsenträger montiert, der wiederum in der Regel an einem Roboterarm montiert ist. Durch den Düsenträger und die Auftragsdüse erstreckt sich ein Auftragskanal bis zur Materialaustrittsöffnung, in den das aufzutragende Material mittels einer oder mehrerer Zuleitungen eingebracht wird. Die Verbindung zwischen Auftragsdüse und Düsenträger ist dabei starr. Insbesondere dann, wenn die Auftragsdüse in Kontakt mit dem Werkstück an diesem entlang geführt wird, wird die Verbindung der Auftragsdüse mit dem Düsenträger durch Kräfte beaufschlagt, die einen erhöhten Verschleiß bewirken können. Dasselbe trifft zu, wenn die Auftragsdüse gegen ein Hindernis fährt. Wird die Auftragsdüse verbogen oder sonst wie beschädigt, so ist ein zuverlässiger Materialauftrag nicht mehr möglich.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine höhere Prozesssicherheit erzielt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass eine begrenzte Beweglichkeit der Auftragsdüse gegenüber dem Düsenträger den Verschleiß der Bauteile mindert, da bei einer Beaufschlagung der Auftragsdüse durch äußere Kräfte, beispielsweise beim Auftreten von Reibungskräften bei der Bewegung der Düse auf der Werkstückoberfläche oder beim Anfahren gegen ein Hindernis, die Auftragsdüse der beaufschlagenden Kraft ausweichen kann, indem sie sich relativ zum Düsenträger bewegt. Auf die Auftragsdüse wirkende äußere Kräfte werden dadurch minimiert, so dass der Verschleiß der Auftragsdüse sowie des Düsenträgers verringert wird. Zudem kann die Roboterbahn erheblich vereinfacht werden, da keine so hohe Präzision bei der Düsenposition mehr erforderlich ist. Schließlich kann die elastisch bewegliche Auftragsdüse auch Fertigungstoleranzen der Werkstücke ausgleichen, so dass deren Vermessung entfallen kann.
Zweckmäßig weist die erste Verbindungspartie eine zylindrische Außenkontur auf, während die zweite Verbindungspartie eine zylindrische Innenkontur aufweist. Die begrenzte Beweglichkeit der Auftragsdüse gegenüber dem Düsenträger wird dabei dadurch erzielt, dass der Außendurchmesser der ersten Verbindungspartie kleiner ist als der Innendurchmesser der zweiten Verbindungspartie. Als Rückstellelement wird zweckmäßig ein zwischen den Verbindungspartien angeordneter elastischer Dichtring verwendet. Dieser dichtet die Verbindungspartien zudem gegeneinander ab und verhindert den Austritt von Material im Bereich der Verbindungspartien.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Verbindungspartien mittels mindestens zweier Verbindungsstifte lösbar aneinander befestigt. Dabei durchdringt jeder Verbindungsstift beide Verbindungspartien zumindest teilweise und ist quer zu seiner Längserstreckung in einer der Verbindungspartien unbeweglich und in der anderen Verbindungspartie begrenzt beweglich angeordnet. Dabei wird bevorzugt, dass die Verbindungsstifte jeweils quer zu ihrer Längserstreckung bezüglich der zweiten Verbindungspartie unbeweglich und bezüglich der ersten Verbindungspartie begrenzt beweglich sind. Desweiteren wird bevorzugt, dass die Verbindungsstifte paarweise parallel zueinander angeordnet sind. Zweckmäßig erstrecken sich die Verbindungsstifte jeweils durch ein Loch in der zweiten Verbindungspartie und eine zur Mantelfläche der ersten Verbindungspartie randoffene Ausnehmung in der ersten Verbindungspartie. Dabei wird bevorzugt, dass der Düsenträger die erste Verbindungspartie aufweist, während die Auftragsdüse die zweite Verbindungspartie aufweist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Auftragsvorrichtung in Explosionsdarstellung und
Fig. 2 die Auftragsvorrichtung gemäß Fig. 1 im Zusammenbau im Schnitt.
Die in der Zeichnung dargestellte Auftragsvorrichtung 10 dient dem Auftrag von viskosem Material wie Klebstoff oder Dichtstoff auf Werkstücke, beispielsweise auf Karosseriebauteile bei der Kraftfahrzeugfertigung. Sie ist an einem in der Zeichnung schematisch dargestellten Roboterarm 12 montiert, mit dessen Hilfe sie relativ zum Werkstück bewegt werden kann. Die Auftragsvorrichtung 10 weist eine Auftragsdüse 14 auf, die lösbar auf einem Düsenträger 16 montiert ist. Durch den Düsenträger 16 und die Auftragsdüse 14 erstreckt sich ein Auftragskanal 18 für das viskose Material bis zu einer Materialaustrittsöffnung 20 am freien Ende der Auftragsdüse 14. In den Auftragskanal 18 wird das viskose Material eingeleitet und druckbeaufschlagt zur Materialaustrittsöffnung 20 gefördert, wo es austritt und auf das jeweilige Werkstück aufgebracht wird.
Zur Befestigung der Auftragsdüse 14 am Düsenträger 16 weist der Düsenträger 16 eine erste Verbindungspartie 22 auf, die eine zylindrische Außenkontur aufweist. Die Auftragsdüse 14 weist dagegen an ihrem dem Düsenträger 16 zugewandten Ende eine zweite Verbindungspartie 24 auf, welche eine zylindrische Innenkontur aufweist, und in welcher die erste Verbindungspartie 22 aufgenommen ist, wobei die zweite Verbindungspartie 24 die erste Verbindungspartie 22 rings umschließt. Dabei ist der Außendurchmesser der ersten Verbindungspartie 22 kleiner als der Innendurchmesser der zweiten Verbindungspartie 24, so dass zwischen den beiden Verbindungspartien 22, 24 genügend Spiel vorhanden ist, um die Auftragsdüse 14 gegenüber dem Düsenträger 16 begrenzt verkippen zu können. Durch die zweite Verbindungspartie 24 erstrecken sich zwei parallel zueinander verlaufende Löcher 26a, 26b, welche jeweils mit einer randoffenen Ausnehmung 28a, 28b in der Mantelfläche 30 der ersten Verbindungspartie 22 kommunizieren. In jedes der Löcher ist ein Verbindungsstift 32a, 32b eingesteckt, dessen kreisrunder Querschnitt dem Querschnitt des zugehörigen Lochs 26a, 26b entspricht. Dabei weist ein erster Verbindungsstift 32a einen größeren Durchmesser auf als ein zweiter Verbindungsstift 32b. Die beiden Verbindungsstifte 32a, 32b sind mittels eines Verbindungselements 34 einstückig miteinander verbunden. Jede der Ausnehmungen 28a, 28b weist quer zur Längserstreckung der Verbindungsstifte 32a, 32b eine Breite auf, die größer ist als der Durchmesser des zugehörigen Lochs 26a, 26b. Auf diese Weise lassen sich die Verbindungsstifte 32a, 32b relativ zum Düsenträger 16 begrenzt verkippen, woraus auch ein Verkippen der quer zur Längserstreckung der Verbindungsstifte 32a, 32b unbeweglich mit diesen verbundenen Auftragsdüse 14 resultiert. Zwischen den Verbindungspartien 22, 24 ist, auf einer Stirnfläche 36 der ersten Verbindungspartie 22 aufliegend, ein elastisch verformbarer Dichtring 38 angeordnet, der einem Verkippen der Auftragsdüse 14 gegenüber dem Düsenträger 16 aus der in Fig. 2 gezeigten Grundstellung heraus eine Rückstellkraft entgegensetzt und zudem die Verbindungspartien 22, 24 gegeneinander abdichtet. Die Verbindung zwischen der Auftragsdüse 14 und dem Düsenträger 16 ist zur Abnahme der Auftragsdüse 14 einfach zu lösen, indem die Verbindungsstifte 32a, 32b am Verbindungselement 34 ergriffen und herausgezogen werden.
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung 10 zum Auftragen eines viskosen Materials auf ein Werkstück, insbesondere zum Auftragen eines Kleb- oder Dichtstoffs auf ein Kraftfahrzeug- Karosseriebauteil, mit einer eine Materialaustrittsöffnung 20 aufweisenden Auftragsdüse 14 und mit einem die Auftragsdüse 14 tragenden Düsenträger 16, an dem die Auftragsdüse 14 lösbar befestigt ist, wobei sich ein Auftragskanal 18 durch den Düsenträger 16 und die Auftragsdüse 14 bis zur Materialaustrittsöff- nung 20 erstreckt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Düsenträger 16 und die Auftragsdüse 14 jeweils eine Verbindungspartie 22, 24 aufweisen, wobei eine erste Verbindungspartie 22 in eine zweite Verbindungspartie 24 eingesteckt ist und von dieser rings umgriffen wird und dass die Verbindungspartien 22, 24 relativ zueinander gegen die Rückstell kraft eines elastischen Rückstellelements 38 aus einer Grundstellung heraus begrenzt beweglich sind.

Claims

Ansprüche
1 . Vorrichtung zum Auftragen eines viskosen Materials auf ein Werkstück, insbesondere zum Auftragen eines Kleb- oder Dichtstoffs auf ein Kraftfahrzeug- Karosseriebauteil, mit einer eine Materialaustrittsöffnung (20) aufweisenden Auftragsdüse (14) und mit einem die Auftragsdüse (14) tragenden Düsenträger (16), an dem die Auftragsdüse (14) lösbar befestigt ist, wobei sich ein Auftragskanal (18) durch den Düsenträger (16) und die Auftragsdüse (14) bis zur Materialaustrittsöffnung (20) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenträger (16) und die Auftragsdüse (14) jeweils eine Verbindungspartie (22, 24) aufweisen, wobei eine erste Verbindungspartie (22) in eine zweite Verbindungspartie (24) eingesteckt ist und von dieser rings umgriffen wird und dass die Verbindungspartien (22, 24) relativ zueinander gegen die Rückstellkraft eines elastischen Rückstellelements (38) aus einer Grundstellung heraus begrenzt beweglich sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verbindungspartie (22) eine zylindrische Außenkontur aufweist, dass die zweite Verbindungspartie (24) eine zylindrische Innenkontur aufweist und dass der Außendurchmesser der ersten Verbindungspartie (22) kleiner ist als der Innendurchmesser der zweiten Verbindungspartie (24).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellelement (38) ein zwischen den Verbindungspartien (22, 24) angeordneter elastischer Dichtring ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungspartien (22, 24) mittels mindestens zweier Verbindungsstifte (32a, 32b) lösbar aneinander befestigt sind, wobei jeder Verbindungsstift (32a, 32b) beide Verbindungspartien (22, 24) zumindest teilweise durchdringt und quer zu seiner Längserstreckung in einer der Verbindungspartien (22, 24) unbeweglich und in der anderen Verbindungspartie (22, 24) begrenzt beweglich angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstifte (32a, 32b) jeweils quer zu ihrer Längserstreckung bezüglich der zweiten Verbindungspartie (24) unbeweglich und bezüglich der ersten Verbindungspartie (22) begrenzt beweglich sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstifte (32a, 32b) paarweise parallel zueinander angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Verbindungsstifte (32a, 32b) jeweils durch ein Loch (26a, 26b) in der zweiten Verbindungspartie (24) und eine zur Mantelfläche (30) der ersten Verbindungspartie (22) randoffene Ausnehmung (28a, 28b) in der ersten Verbindungspartie (22) erstrecken.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenträger (16) die erste Verbindungspartie (22) aufweist und dass die Auftragsdüse (14) die zweite Verbindungspartie (24) aufweist.
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