CN102905796A - 用于物体的表面处理的处理单元和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于物体、尤其是车身件的表面处理、尤其是涂装的处理单元（30），其包括至少一个预给定一个处理空间（42）的处理舱（38）。物体（12）可借助于输送装置（22）被输送到处理空间（42）中以及再从处理空间输送出来。输送装置（22）包括具有第一和第二面（56，58）的转动元件（50），这样设置第一、第二面，使得第一或第二面（56，58）根据转动元件（50）的位置至少区域地界定所述处理空间（42）。转动元件（50）在一个面（58）上承载输送机器人（62）、尤其是多轴的输送机器人，至少一个物体（12）可借助于输送机器人被接收和输出。此外，给出一种用于物体（12）的表面处理的设备（10），该设备具有至少一个这样的处理单元（30）。

Description

用于物体的表面处理的处理单元和设备

技术领域

本发明涉及一种用于物体、尤其是车身件的表面处理、尤其是涂装的处理单元，具有：

a)至少一个处理舱，所述处理舱预给定一个处理空间；

b)输送装置，物体可借助于所述输送装置被输送到所述处理空间中以及再从所述处理空间输送出来，

其中，

c)所述输送装置包括转动元件，所述转动元件具有第一和第二面，这样设置所述第一和第二面，使得所述第一或第二面根据所述转动元件的位置至少区域地限定所述处理空间的边界。

此外，本发明涉及一种用于物体、尤其是车身件的表面处理、尤其是涂装的设备。

背景技术

上述类型呈涂装单元形式的处理单元已在由申请人以文件登记号DE10 2009 060 649.1向德国专利与商标局递交的德国专利申请中描述。在那里，在转动元件的面上设置有用于待涂装的物体的静止的保持器，其中，可移动的多轴的涂覆机器人设置在处理空间中，所述涂覆机器人相对于不可运动的物体引导涂覆装置。

但可能存在这样的情况：仅当待处理的物体与处理装置之间的多个相对位置在处理期间可被经过时，才可达到特别良好的处理结果。例如在物体由静止的保持器承载时，处于物体的背对涂覆机器人的侧上的区域可能情况下对于涂覆机器人而言可很差地通达。良好地够到物体的全部表面区域尤其是在用于清洗物体的装置中也重要。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供开头所述类型的处理单元和设备，在所述处理单元和设备中，待处理的物体在处理空间中关于处理装置可占据尽可能多的相对位置。

所述目的在开头所述类型的处理单元中这样来实现：

d)转动元件在一个面上承载输送机器人、尤其是多轴的输送机器人，至少一个物体可借助于所述输送机器人被接收和输出。

由此，根据本发明，可运动的机器人臂作为用于物体的保持器来使用，由此，所述物体在处理空间内部的位置和定向可柔性变化。

在构造上有利的是，转动元件是配置给处理空间的转动壁，所述转动壁具有第一壁面和与所述第一壁面对置的第二壁面。

如果转动元件的转动轴线竖直延伸，则在转动时产生的力可很好地操作。

关于用于表面处理的设备，上述目的通过至少一个根据权利要求1至3之一的这种处理单元来实现。

如果所述设备包括多个这种处理单元，则有利的是，设置有传送机构，物体可通过所述传送机构输送到输送机器人的工作空间中或从输送机器人的工作空间输送出来。因此，物体可从一个处理单元转移给下一个处理单元。作为输送机器人的工作空间，应理解为涉及输送机器人位置并且包围所述输送机器人的可被输送机器人通达的空间体积。

在此特别有利的是，传送机构包括至少一个用于物体的移位机器人，所述移位机器人与至少一个设置在输送机器人的工作空间中的支承结构共同工作。物体可暂时支承在这种支承结构上并且从那里由移位机器人接收和转移。

如果移位机器人可移动，则实现高的传送柔性。

附图说明

下面借助于附图详细描述本发明的实施例。附图表示：

图1用于车身件的表面处理的设备的入口区域的立体视图，所述设备具有多个处理单元，所述处理单元分别包括具有转动壁的处理舱，所述转动壁承载输送机器人；

图2从上方观察图1的涂装舱的视图，其中，处理舱被水平剖切，由此可看到呈喷嘴装置形式的处理装置，并且转动壁占据第一工作位置；

图3涂装舱的与图2相应的视图，其中，转动壁占据相对于第一工作位置扭转的中间位置；

图4涂装舱的与图2和图3相应的视图，其中，转动壁占据第二工作位置；

图5变型的涂装单元的与图3相应的视图，所述涂装单元作为处理装置取代喷嘴装置而包括涂覆机器人。

具体实施方式

图1中用10总体上表示用于物体12的表面处理的处理设备，所述物体在当前实施例中示例性地表示为呈用于机动车的保险杠形式的车身件。

用处理设备10也可处理不同于车身件的物体，例如也可处理不同物体如白色家电、高尔夫球、收音机饰条、车轮或类似物体。

处理设备10包括输送隧道14，所述输送隧道在入口闸门16与出口闸门之间延伸，其中，所述出口闸门在处理设备10的在图1中所示的部分剖面18中不能看到。包围处理设备10的外部环境通过入口闸门16和出口闸门与隧道环境分开。

输送隧道14区域地通过隧道壳体20限定边界。仅在图1中简示并且透明地示出隧道壳体20和入口闸门16，由此，可看到处于输送隧道14和入口闸门16中的部件。在输送隧道14中可以以公知的方式和方法保持惰性气体环境。

待处理的保险杠12借助于输送系统22输送通过处理设备10，其中，输送隧道14预给定相应的输送路径。输送系统22包括输入输送器24，待处理的保险杠12借助于所述输入输送器输送到入口闸门16中、穿过所述入口闸门并且在过闸过程结束之后继续输送到输送隧道14中。待处理的保险杠12为此在输送隧道14外部借助于未特别示出的输送技术置于输入输送器24上。

以相应的方式在不能在部分剖面18中看到的输出闸门的区域中存在输出输送器，经处理的保险杠12借助于所述输出输送器输送到出口闸门中、穿过所述出口闸门并且在过闸过程结束之后继续从输送隧道14出来输送到周围环境中。经处理的保险杆12在处理设备10外部借助于也未特别示出的输送技术从所述输出输送器取下并且输送到其另外的目的。

滑动轨道26在输送隧道14中延伸。一个或多个本身公知的多轴的移位机器人28在所述滑动轨道上滑动，所述移位机器人可在两个方向上移动并且保险杠12可借助于所述移位机器人操作。图1中可看到唯一一个这样的移位机器人28。

输送隧道14朝一侧至少区域地敞开并且在那里在很大程度上在其整个长度上与多个处理单元30连通，通过输送隧道14可通达所述处理单元。输送隧道14由此总体来讲通过隧道壳体20和现有的处理单元30限定边界。

在处理设备10的可在图1中看到的部分剖面18中，沿着输送隧道14设置有用于基本清洗的第一清洗单元32、用于CO₂-清洗或火焰清理保险杠12的第二清洗单元34以及用于施加漆、例如用于施加第一底漆的涂装单元36。

处理单元30除了所使用且存在于其内部的处理装置之外结构相同。如尤其是在图1中以第一清洗单元32为例以及在图2至图4中以涂装单元36为例可看到的那样，每个处理单元30都包括处理舱38和与所述处理舱连通的空气单元40，对应的处理单元30的空气预算通过所述空气单元控制。由此，当处理单元30在功能方面不同时，对应的处理舱38虽然结构相同，但被布置得不同，由此，所述处理舱满足不同的使用目的。

处理舱38确定处理空间42，所述处理空间在三个侧由竖直的侧壁44、46和相对于所述侧壁垂直地并且在所述侧壁之间延伸的竖直的舱壁48限定边界（例如参见图2）。在舱壁48对面设置有呈转动壁50形式的转动元件，所述转动壁用作输送元件并且可绕竖直的转动轴线52扭转地被支承着。

转动壁50配置有第一和第二工作位置，下面对其还要予以探讨。所述转动壁在其工作位置中在处理舱38的处于舱壁48对面的侧上限定处理空间42的边界并且将处理空间42在空间上与输送隧道14分开。

转动壁50包括在水平方向上均匀弯曲的壁件54，所述壁件具有彼此相对平行的竖直的边缘并且具有彼此相对平行的水平的相应弯曲的边缘。弯曲的壁件54由此相应于圆柱的壁区段并且具有外凸的即向外拱曲的第一壁面56和对置的内凹的即向内拱曲的第二壁面58。壁件54的竖直和水平的边缘分别承载呈橡胶片形式的柔性的密封装置，没有特别示出所述密封装置。

此外，转动壁50包括水平的转动底部60，所述转动底部在壁件54的下端部上安置在其内凹的壁面58上，由此，所述转动底部在转动壁50扭转时一起扭转。

在转动底部60上作为输送机器人固定有多轴的抓钳机器人62。所述抓钳机器人62确定包围其的工作空间，抓钳机器人62可在所述工作空间中动作并且所述工作空间通过抓钳机器人62的作用范围和所述抓钳机器人的对应位置来预给定。

选择地，现在，外凸的壁面56或具有抓钳机器人62的内凹的壁面58可朝向处理空间42，而另外的壁面58或者说56相应地指向输送隧道14。壁面56、58的这两个取向确定转动壁50的上述第一和第二工作位置。在转动壁50的在图2中所示的第一工作位置中，抓钳机器人62由此朝向输送隧道14并且所述转动壁的第一壁面56区域地限定处理空间42的边界。在转动壁50的在图4中所示的第二工作位置中，抓钳机器人62由此处于处理空间42中，所述处理空间于是区域地由第二壁面58限定边界。

处理空间42在上方具有水平的舱盖，所述舱盖构造成空气输入空间64的下边界，这又可借助于图1看出。

处理空间42向下敞开并且通到流动区域66，处理空间42通过所述流动区域与空气单元40的第一功能区域68连接。这在图1中在第一清洗单元32处可清楚看出。在那里也可看到，在向上的方向上在第一功能区域68之后是第二功能区域70，舱空气在流过第一功能区域68之后到达所述第二功能区域中。舱空气从那里流动到流动通道72中。流动通道72一方面与处理空间42上方的空气输入空间64连接，另一方面具有连接法兰74，流动通道72以及由此总地来讲舱空气的流动路径通过所述连接法兰与处理设备10的也未特别示出的中央空气设备的未特别示出的排出空气通道连接。在图2至图5中没有示出连接法兰74。

根据每个处理单元30的功能，在功能区域68和70中可设置有用于处理舱空气的部件。

在涂装单元36的情况下，在第一功能区域68中例如设置有静电工作的分离单元。第二功能区域70作为用于被清洗的舱空气的调节区域来使用。

如上所述，在处理空间42中也根据每个处理单元30的功能设置有不同的处理装置。

在涂装单元36的情况下，作为处理单元例如在舱壁48上安置有呈用于漆的静止的喷嘴装置76形式的涂覆单元，所述涂覆单元包括两个喷嘴76a、76b，所述喷嘴朝对置的转动壁50的方向指向。可能情况下，喷嘴76a、76b也可以可运动地被支承着并且其输出方向可调整。

在涂装单元36中，来自空气输入空间64的空气流动通过处理空间42向下到流动区域66并且在此接收在涂装期间产生的过喷漆。流动区域66将于是加载了过喷微粒的舱空气这样引导到具有上述电动分离器的第一功能区域68，使得所述舱空气在从下向上的方向上穿流所述第一功能区域。据此脱离掉过喷微粒的舱空气于是到达空气单元40的设置在第一功能区域68上方的第二功能区域70中，在那里，所述舱空气以本身公知的方式和方法又达到适当的温度和空气湿度。被清洗的舱空气从那里又被引导给处理空间42上方的空气输入空间64，在那里，所述舱空气在可能情况下可与未消耗的新鲜空气混合。为此，空气输入空间64通过连接法兰74与中央空气设备的新鲜空气源连接。

在涂装单元36的在图5中所示的变型中，在处理空间42中作为处理单元取代喷嘴装置76设置有静止的多轴的涂覆机器人78，如其本身已经公知的那样。

如图1中可看到的那样，在具有移位机器人28的滑动轨道26与处理单元30之间的区域中沿着滑动轨道26设置有支承台80，在所述支承台上可分别暂时支承待处理的保险杠12。对于全部处理单元30有代表性的是，第二清洗单元34向右和向左有两个支承台80a、80b置于两侧，由此，当转动壁50占据其第一工作位置时，这两个支承台80a、80b任意之一都可被第二清洗单元34的抓钳机器人62够到。由此，支承台80或者说其支承面分别设置在确定的处理单元30的所属的抓钳机器人62的上述工作区域中。

图2至图5中没有示出支承台80b，而可看到配置给涂装单元36的另一个支承台80c，该支承台本身在图1中没有示出。

因为第一清洗单元32的抓钳机器人62已经与输入输送器24共同工作，所以给所述第一清洗单元仅配置支承台80a。给沿着输送路径设置的最后的、通常为干燥单元的处理单元30也以相应方式仅配置一个支承台80，因为所述最后的处理单元30也与上述输出输送器共同工作。

处理单元30一方面可固定地安装。另一方面，处理单元30可分别构造成模块式单元，本身关于输送隧道14或者说通过所述输送隧道预给定的输送路径可运动地并且可拆卸地设置和固定在其在图1中所示的运行位置中。为此，各个处理单元30例如可以可移动地设置在在输送隧道14旁边并且相对于所述输送隧道垂直地延伸的轨道上。在模块式处理单元30的情况下，所述模块式处理单元包括标准化的连接单元，所述连接单元具有无缺陷地运行处理单元30所需的全部连接器如电连接器、一个或多个用于输入空气的连接器、一个或多个用于输入漆的连接器、一个或多个用于输入清洗剂的连接器等。

各个且在功能上不同的处理单元30的数量和布置于是在供使用的轨道的范围内可自由匹配于处理确定的处理物品所需的彼此相继的处理步骤。可能情况下，处理单元30还通过蒸发单元来补充，已处理的物体、在此保险杠12为了蒸发可短暂地暂时支承在所述蒸发单元中。这种蒸发单元也可固定安装或以相应方向构造成模块式单元。

如果然后处理单元30或这种蒸发单元的布置必须变化或现有处理单元30应被功能上不同的处理单元替换，例如清洗单元应被涂装单元替换，则将待撤换的单元拆卸并且在所属的轨道上从输送隧道14移走。

作为替换方案，也可存在这样的传送技术，借助于所述传送技术可将待替换的处理单元30或蒸发单元从所属的轨道抬起并且传送走，并且将替换单元置于目标轨道上。

现在以图2至图4中所示的涂装单元36为例描述处理单元30的工作方式。

在处理设备10内部进行的整个处理过程期间，保险杠12放置在未特别示出的物品承载件上，所述保险杠可由抓钳机器人62和移位机器人28操作。

作为涂装单元36的初始状况应假定，转动壁50占据其在图2中所示的第一工作位置，在所述第一工作位置中抓钳机器人62指向输送隧道14。抓钳机器人62已经从配置给涂装单元36和第二清洗单元34的支承台80b接收了事先在清洗单元32和34中清洗的保险杠12。如上所述，所述支承台80b在图2至图4中没有示出。

转动壁50现在借助于未特别示出的驱动单元绕其转动轴线52转动180°并且到达其第二工作位置中，由此，所述转动壁的内凹的壁面58和转动底部60以及抓钳机器人62指向处理空间42，如在图4中可看到的那样。在转动运动中，转动壁50经过图3中所示的中间位置。在转动过程中，转动壁50的壁件54的边缘上的柔性的橡胶片可沿着处理舱42的壁区域摩擦，而不产生所述壁区域受损的危险。在图3中，通过转动壁50的外轮廓在所述转动壁扭转时形成的包络线用H标记。

现在涂装由抓钳机器人62承载的保险杠12，其方式是将喷嘴装置76激活并且使保险杠12通过抓钳机器人62的相应的运动序列在喷嘴76a、76b之前运动。

在涂装时产生的过喷如上所述由流过处理空间42的舱空气接收并且在进一步的过程中分离和收集。

在涂装过程期间，滑动轨道26上的移位机器人28接收已经被涂装的放置在存在于涂装单元36下游的支承台80c上的保险杠12，由此，所述支承台80c变得自由。

当保险杠12在涂装单元36的处理空间42中被完全涂装时，转动壁50重新绕其转动轴线52扭转180°，由此，所述转动壁现在又占据其第一工作位置。

抓钳机器人62将现在涂装好的保险杠12放在支承台80c上，从那里，所述保险杠可由移位机器人28接收并且输入给图中未示出的下一个处理单元30。

在根据图5的变型的涂装单元36中，涂装过程在意义上相应地以唯一的区别来进行：涂覆机器人78在处理空间42中可运动并且漆的施加借助于不仅抓钳机器人62的而且涂覆机器人78的彼此协调的运动来进行。在使用涂覆机器人78时，可能情况下也可比用喷嘴装置76所可能实现的更有效地对具有被遮挡区域和/或复杂侧凹的复杂构造的构件进行涂层。

移位机器人28可将保险杠12输送到分别配置给确定的处理单元30的抓钳机器人62的工作空间中或从输送机器人的工作空间输送出来。可能情况下，保险杠12也可直接由移位机器人28转交给抓钳机器人62或反之由抓钳机器人62转交给移位机器人28，而保险杠12无需为此首先暂时支承在支承台80上。

Claims (7)

1.一种用于物体、尤其是车身件的表面处理、尤其是涂装的处理单元，具有：

a)至少一个处理舱（38），所述处理舱预给定一个处理空间（42）；

b)输送装置（22），物体（12）能借助于所述输送装置被输送到所述处理空间（42）中以及再从所述处理空间输送出来，

其中，

c)所述输送装置（22）包括转动元件（50），所述转动元件具有第一面（56）和第二面（58），这样设置所述第一面和第二面，使得根据所述转动元件（50）的位置，所述第一面（56）或所述第二面（58）至少局部地界定所述处理空间（42），

其特征在于：

d)所述转动元件（50）在一个面（58）上承载输送机器人（62）、尤其是多轴的输送机器人，至少一个物体（12）能借助于所述输送机器人被接收和输出。

2.根据权利要求1的处理单元，其特征在于：所述转动元件（50）是配置给所述处理空间（42）的转动壁（50），所述转动壁具有第一壁面（56）和与所述第一壁面对置的第二壁面（58）。

3.根据权利要求1或2的处理单元，其特征在于：所述转动元件（50）的转动轴线（52）竖直延伸。

4.一种用于物体、尤其是车身件的表面处理、尤其是涂装的设备，其特征在于：所述设备具有至少一个根据权利要求1至3之一的处理单元（30）。

5.根据权利要求4的设备，其特征在于：设有传送机构（26，28），物体（12）能通过所述传送机构输送到输送机器人（62）的工作空间中或从输送机器人（62）的工作空间输送出来。

6.根据权利要求5的设备，其特征在于：所述传送机构（26，28）包括至少一个用于物体（12）的移位机器人（28），所述移位机器人与至少一个设置在所述输送机器人（62）的工作空间中的支承结构（80）共同工作。

7.根据权利要求6的设备，其特征在于：所述移位机器人（28）是能移动的。

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