DE102006005341B4

DE102006005341B4 - Painting device and color changing device for a painting device

Info

Publication number: DE102006005341B4
Application number: DE102006005341.9A
Authority: DE
Inventors: Manfred Richert; Wolfgang Hagemann; Andreas Michalzik
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2006-02-07
Filing date: 2006-02-07
Publication date: 2025-04-17
Anticipated expiration: 2026-02-08
Also published as: DE102006005341A1

Abstract

Lackiervorrichtung, für die Lackierung von Kraftfahrzeugteilen mit unterschiedlichen Farben, umfassend
- einen Roboter (1) mit einem relativ zu dem zu lackierenden Teil bewegbaren Arm (2);
- an dem bewegbaren Arm (2) angeordnete Aufbringmittel für die auf das zu lackierende Teil aufzubringende Farbe;
- eine Farbwechseleinrichtung (4), die mit den Aufbringmitteln verbunden oder über eine Farbleitung (7) verbindbar ist;
- eine Mehrzahl von Farbleitungen (5₁ - 5_n) für die Zuführung von unterschiedlichen Farben zu der Farbwechseleinrichtung (4); wobei die Farbwechseleinrichtung (4) zwei relativ zueinander bewegbare und zumindest abschnittsweise aneinander anliegende Teile (11, 12) umfasst, wobei eines der beiden Teile (11, 12) derart aus einer ersten Position in eine zweite Position überführbar ist, dass in der ersten Position eine erste Farbe den Aufbringmitteln zugeführt wird und in der zweiten Position eine zweite Farbe den Aufbringmitteln zugeführt wird und wobei ein erster Teil (11) der beiden Teile mit einer Mehrzahl von Farbleitungen (5₁ - 5_n) und ein zweiter Teil (12) der beiden Teile direkt mit einer Farbleitung (7) zum Aufbringmittel (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in die an dem zweiten Teil (12) anliegende Fläche (17) des ersten Teils (11) eine Mehrzahl von Kanälen (15₁-15_n; 16) mündet, die jeweils mit einer der Farbleitungen (5₁ - 5_n) verbunden sind.

Painting device for painting motor vehicle parts with different colors, comprising
- a robot (1) with an arm (2) movable relative to the part to be painted;
- means for applying the paint to the part to be painted, arranged on the movable arm (2);
- a color changing device (4) which is connected to the application means or can be connected via a color line (7);
- a plurality of color lines (5 ₁ - 5 _n ) for supplying different colors to the color changing device (4); wherein the color changing device (4) comprises two parts (11, 12) which are movable relative to one another and at least partially abut one another, wherein one of the two parts (11, 12) can be transferred from a first position to a second position in such a way that in the first position a first color is supplied to the application means and in the second position a second color is supplied to the application means, and wherein a first part (11) of the two parts is connected to a plurality of color lines (5 ₁ - 5 _n ) and a second part (12) of the two parts is connected directly to a color line (7) to the application means (3), characterized in that a plurality of channels (15 ₁ - 15 _n ; 16) open into the surface (17) of the first part (11) which is abutting against the second part (12), which channels are each connected to one of the color lines (5 ₁ - 5 _n ).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lackiervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Farbwechseleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.The present invention relates to a painting device according to the preamble of claim 1 and a color changing device according to the preamble of claim 15.

Aus dem Stand der Technik sind Lackiervorrichtungen mit Farbwechseleinrichtungen bekannt, die für jede einzelne Farbe ein separates durch eine separate Luftleitung ansteuerbares Ventil umfassen. Bei einer großen Anzahl von verschiedenen Farben weist eine derartige Farbwechseleinrichtung aufgrund der benötigten Ventile einen beträchtlichen Platzbedarf auf, so dass sie insbesondere nicht in kleine Roboterarme eingebaut werden kann, die zur Lackierung in das Innere einer Karosserie eingeführt werden müssen. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass die Vielzahl von Ventilen falsch angesteuert wird, was zur Vermischung zweier Farben und damit zu langen Ausfallzeiten der gesamten Anlage führen kann. Ein weiterer Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Lackiervorrichtung sind die relativ großen Farbverluste bei einem Farbwechsel aufgrund der großen zu spülenden Leitungslänge zwischen einigen Teilen der Farbwechseleinrichtung und einem als Aufbringmittel dienenden Zerstäuber. Diese großen Leitungslängen werden einerseits durch die großen Abmessungen der Farbwechseleinrichtung und andererseits insbesondere durch die Anordnung der Farbwechseleinrichtung außerhalb des Roboterarms bei kleinen Roboterarmen hervorgerufen.Painting systems with color changers are known from the prior art. These systems comprise a separate valve for each individual color, controlled by a separate air line. When a large number of different colors are involved, such a color changer requires considerable space due to the required valves, making it particularly difficult to install in small robot arms that must be inserted into the interior of a car body for painting. Furthermore, there is a risk that the multitude of valves will be incorrectly controlled, which can lead to the mixing of two colors and thus to long downtimes of the entire system. A further disadvantage of the painting systems known from the prior art is the relatively large paint losses during a color change due to the long line lengths that must be flushed between some parts of the color changer and an atomizer serving as the application agent. These long line lengths are caused, on the one hand, by the large dimensions of the color changer and, on the other hand, in particular, by the arrangement of the color changer outside the robot arm in small robot arms.

DE 33 16 105 A1 offenbart eine Farbwählvorrichtung für die Verwendung mit mehreren einzelnen Zufuhrbehältern, die jeweils unterschiedliche Farben enthalten, und für die Verwendung mit einer Farbabgabevorrichtung zum Abgeben von Farbe, gekennzeichnet durch eine mehrere Zufuhrwege bildende Vorrichtung, die so angeschlossen werden kann, dass sie einzelne Farben aus den Zufuhrbehältern empfangen, wobei die Zufuhrwege Auslassöffnungen aufweisen, die in einer Gruppe angeordnet sind, eine Aufnahmevorrichtung, die bezüglich der Gruppe der Auslassöffnungen beweglich ist und so ausgestattet ist, dass sie mit irgendeiner der jeweiligen Auslassöffnungen in eine Linie gebracht werden kann, damit sie Farbe aus den Auslassöffnungen empfängt, dass sie bezüglich der Auslassöffnungen auf mehrere solche Öffnungen gleichzeitig so ausgerichtet werden kann, dass sie Farbe aus mehreren Öffnungen gleichzeitig empfängt, und dass sie so angeschlossen werden kann, dass sie der Farbabgabevorrichtung Farbe zuführt, und eine einstellbare Vorrichtung, mit deren Hilfe die Aufnahmevorrichtung bezüglich der Gruppe der Auslassöffnungen so bewegt werden kann, dass die Aufnahmevorrichtung in ausgewählter Weise mit einer der Auslassöffnungen oder mit mehreren Auslassöffnungen in eine Linie gebracht wird, wodurch eine der Farben oder mehrere Farben durch Einstellen der einstellbaren Vorrichtung für die Zufuhr aus den einzelnen Behältern zur Abgabevorrichtung ausgewählt werden können. DE 33 16 105 A1 discloses a color selection device for use with a plurality of individual supply containers, each containing different colors, and for use with a paint dispensing device for dispensing paint, characterized by a device forming a plurality of supply paths which can be connected to receive individual colors from the supply containers, the supply paths having outlet openings arranged in a group, a receiving device which is movable with respect to the group of outlet openings and is equipped to be aligned with any one of the respective outlet openings to receive paint from the outlet openings, to be aligned with respect to the outlet openings to several such openings simultaneously to receive paint from several openings simultaneously, and to be connected to supply paint to the paint dispensing device, and an adjustable device by means of which the receiving device can be moved with respect to the group of outlet openings so that the receiving device is selectively aligned with one of the outlet openings or with several outlet openings, thereby one of the colors or several colors can be selected by adjusting the adjustable device for feeding from the individual containers to the dispensing device.

Die DE 42 14 779 C2 offenbart einen Farbwechsler für Hand-Farbsprühbeschichtungsgeräte mit Zuführungen für wenigstens zwei unterschiedliche Farben, mit einer Austrittsöffnung, die mit einem Hand-Farbsprühbeschichtungsgerät verbindbar ist, wobei zwei kreiszylindrische Scheiben mit gemeinsamer Grenzfläche aneinander liegend zentrisch gehalten sind, die erste Scheibe mit auf einem konzentrischen Kreis angeordnetem, die Scheibe durchgreifenden Durchgangsbohrungen für die Zuführungen und die zweite Scheibe mit einer auf einem konzentrischen Kreis mit gleichem Radius angeordneten einzigen Durchgangsbohrung für die Austrittsöffnung versehen ist sowie durch entsprechende Relativdrehung beider Scheiben jede Bohrung der ersten Scheibe nach und nach mit der Bohrung der Austrittsöffnung fluchtet.The DE 42 14 779 C2 discloses a color changer for hand-held paint spray coating devices with feeds for at least two different colors, with an outlet opening which can be connected to a hand-held paint spray coating device, wherein two circular-cylindrical discs with a common interface are held centrally against one another, the first disc is provided with through-bores for the feeds arranged on a concentric circle and penetrating the disc, and the second disc is provided with a single through-bore for the outlet opening arranged on a concentric circle with the same radius, and by corresponding relative rotation of both discs, each bore of the first disc is gradually aligned with the bore of the outlet opening.

Der DE 197 05 381 C2 ist eine Einrichtung zum elektrostatischen Pulverbeschichten von Werkstücken mit unterschiedlichen Pulvern mittels einer Sprühvorrichtung entnehmbar, welche mindestens eine Sprühpistole mit einer Pulverspeisevorrichtung aufweist, bei der die Pulverspeisevorrichtung der oder jeder Sprühpistole eine Zuführeinheit mit mindestens zwei Pulvereingängen, einen Pulverausgang und eine Umschalteinheit aufweist, welche zum wahlweisen Anschließen des Pulverausgangs an einen ausgewählten Pulvereingang angeordnet ist, wobei die Umschalteinheit eine beidseitig zwischen Anschlussflächen der Zuführeinheit und einer Abführeinheit abgedichtet bewegliche Kanalplatte mit einem Pulverdurchlass aufweist, der durch Bewegen der Kanalplatte in Strömungsverbindung mit einem ausgewählten Pulvereingang und dem Pulverausgang bringbar ist.The DE 197 05 381 C2 a device for electrostatic powder coating of workpieces with different powders by means of a spraying device can be removed, which has at least one spray gun with a powder feed device, in which the powder feed device of the or each spray gun has a feed unit with at least two powder inlets, a powder outlet and a switching unit which is arranged for selectively connecting the powder outlet to a selected powder inlet, wherein the switching unit has a channel plate which is movable and sealed on both sides between connection surfaces of the feed unit and a discharge unit and which has a powder passage which can be brought into flow connection with a selected powder inlet and the powder outlet by moving the channel plate.

DE 195 24 853 C2 lehrt, dass ein Beschichtungssystem eine Quelle für elektrisch nicht isolierendes Beschichtungsmaterial, einen Spender, eine elektrostatische Hochspannungsversorgung, Mittel zum Koppeln der Hochspannungsversorgung zwischen dem Spender und einem zu beschichtenden Gegenstand, einen Vorratsbehälter und ein Ventil umfasst. Das Ventil weist ein Gehäuse mit fünf Anschlüssen und ein innerhalb des Gehäuses bewegliches Bauteil mit einem Durchgang auf, der die verschiedenen Anschlüsse wahlweise verbindet. Es ist eine Quelle für ein elektrisch nicht leitfähiges Lösungsmittel vorgesehen. Das Gehäuse und die bewegliche Komponente definieren zwischen sich einen zweiten Durchgang, und die Lösungsmittelquelle ist mit der Öffnung verbunden, um einen Lösungsmittelfluss durch den zweiten Durchgang bereitzustellen, um Beschichtungsmaterial von den Oberflächen des Gehäuses und der beweglichen Komponente zu spülen, das aus der Öffnung austritt. DE 195 24 853 C2 teaches that a coating system comprises a source of electrically non-insulating coating material, a dispenser, a high-voltage electrostatic supply, means for coupling the high-voltage supply between the dispenser and an object to be coated, a reservoir, and a valve. The valve has a housing with five ports and a movable component within the housing with a passageway that selectively connects the various ports. A source of an electrically non-conductive solvent is provided. The housing and the movable component define a second passageway therebetween, and the solvent source is connected to the opening to permit solvent flow through the second passageway. to flush coating material from the surfaces of the housing and the moving component that exits the opening.

DE 199 62 220 C2 offenbart ein Beschichtungsstoff-Wechselsystem für die automatisierte Beschichtungstechnik. Ein derartiges Wechselsystem besitzt eine Vielzahl von Beschichtungsstoff-Zuleitungen und eine den Beschichtungsstoff weiterleitende Beschichtungsstoff-Leitung. Die Beschichtungsstoff-Zuleitungen besitzen jeweils eine eigene Beschichtungsstoff-Kupplung und die Beschichtungsstoff-Leitung besitzt einen Beschichtungsstoff-Abnehmer. Sowohl Kupplung als auch Abnehmer sind miteinander koppelbar. Die Kupplungen sind in einer Ebene in mindestens einer Reihe angeordnet. Es sind zwei Abnehmer vorgesehen, die mit mindestens einer Beschichtungsstoff-Leitung verbunden sind. Die Abnehmer sind unabhängig voneinander bewegbar und mit den einzelnen Beschichtungsstoff-Kupplungen verbindbar. DE 199 62 220 C2 discloses a coating material changeover system for automated coating technology. Such a changeover system has a plurality of coating material supply lines and a coating material line that conveys the coating material. The coating material supply lines each have their own coating material coupling, and the coating material line has a coating material receiver. Both the coupling and the receiver can be coupled to one another. The couplings are arranged in at least one row on one level. Two receivers are provided, which are connected to at least one coating material line. The receivers can be moved independently of one another and can be connected to the individual coating material couplings.

Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem ist die Schaffung einer Lackiervorrichtung und/oder einer Farbwechseleinrichtung der eingangs genannten Art, die effektiver ausgebildet sind.The problem underlying the present invention is to provide a painting device and/or a color changing device of the type mentioned above which are designed more effectively.

Dies wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Lackiervorrichtung durch eine Lackiervorrichtung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 sowie hinsichtlich der Farbwechseleinrichtung durch eine Farbwechseleinrichtung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 12 erreicht. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.This is achieved according to the invention with regard to the painting device by a painting device of the type mentioned at the outset with the characterizing features of claim 1 and with regard to the color changing device by a color changing device of the type mentioned at the outset with the characterizing features of claim 12. The subclaims relate to preferred developments of the invention.

Gemäß Anspruch 1 wird eine Lackiervorrichtung, insbesondere für die Lackierung von Kraftfahrzeugteilen mit unterschiedlichen Farben, zur Verfügung gestellt. Die Lackiervorrichtung umfasst einen Roboter mit einem relativ zu dem zu lackierenden Teil bewegbaren Arm; an dem bewegbaren Arm angeordnete Aufbringmittel für die auf das zu lackierende Teil aufzubringende Farbe; eine Farbwechseleinrichtung, die mit den Aufbringmitteln verbunden oder über eine Farbleitung verbindbar ist; und eine Mehrzahl von Farbleitungen für die Zuführung von unterschiedlichen Farben zu der Farbwechseleinrichtung.According to claim 1, a painting device, in particular for painting motor vehicle parts with different colors, is provided. The painting device comprises a robot with an arm movable relative to the part to be painted; application means arranged on the movable arm for the paint to be applied to the part to be painted; a paint changing device connected to the application means or connectable via a paint line; and a plurality of paint lines for supplying different colors to the paint changing device.

Es ist vorgesehen, dass die Farbwechseleinrichtung zwei relativ zueinander bewegbare und zumindest abschnittsweise aneinander anliegende Teile umfasst, wobei eines der beiden Teile derart aus einer ersten Position in eine zweite Position überführbar ist, dass in der ersten Position eine erste Farbe den Aufbringmitteln zugeführt wird und in der zweiten Position eine zweite Farbe den Aufbringmitteln zugeführt wird.It is provided that the color changing device comprises two parts which are movable relative to one another and at least partially abut one another, wherein one of the two parts can be transferred from a first position to a second position in such a way that in the first position a first color is supplied to the application means and in the second position a second color is supplied to the application means.

Es ist weiterhin vorgesehen, dass ein erster Teil der beiden Teile mit einer Mehrzahl von Farbleitungen und ein zweiter Teil der beiden Teile direkt mit einer Farbleitung zum Aufbringmittel verbunden ist, wobei in die an dem zweiten Teil anliegende Fläche des ersten Teils eine Mehrzahl von Kanälen mündet, die jeweils mit einer der Farbleitungen verbunden sind.It is further provided that a first part of the two parts is connected to a plurality of paint lines and a second part of the two parts is connected directly to a paint line to the application means, wherein a plurality of channels, each of which is connected to one of the paint lines, opens into the surface of the first part adjacent to the second part.

Bei sehr klein dimensionierten Farbwechseleinrichtungen kommt die direkte Verbindung mit dem Zerstäuber oder die Integration in den Zerstäuber in Betracht, um die Farbwechselverluste zu minimieren.For very small color change devices, direct connection to the atomizer or integration into the atomizer can be considered in order to minimize color change losses.

Vorzugsweise kann dabei in die aneinander anliegenden Flächen der Teile jeweils mindestens ein Kanal münden, wobei die Mündungsöffnungen der Kanäle derart miteinander zur Deckung gebracht werden können, dass Farbe von dem ersten Teil zu dem zweiten Teil transportiert werden kann.Preferably, at least one channel can open into the adjacent surfaces of the parts, wherein the openings of the channels can be aligned with one another in such a way that paint can be transported from the first part to the second part.

Weiterhin kann in die an dem ersten Teil anliegende Fläche des zweiten Teils ein Kanal münden, über den das zweite der beiden Teile mit den Aufbringmitteln verbunden oder über eine Farbleitung verbindbar ist. Bei einer derartigen Gestaltung sind die aus dem Stand der Technik bekannten Ventile nicht in die Farbwechseleinrichtung integriert, so dass deren Platzbedarf deutlich verringert wird. Vielmehr wird in der eigentlichen Farbwechseleinrichtung ein Farbwechsel durch Bewegung des ersten Teils gegenüber dem zweiten Teil erreicht. Die aneinander anliegenden Flächen dichten dabei die nicht benötigten Farbleitungen ab, wobei nur diejenige Farbe durch die Farbwechseleinheit hindurch strömen und zu den Aufbringmitteln gelangen kann, die in den Kanal eingebracht wird, der mit dem in dem zweiten Teil angeordneten Kanal fluchtet. Durch die Verkleinerung der Farbwechseleinrichtung können die Verluste bei einem Farbwechsel deutlich reduziert werden. Weiterhin können aufgrund der kleineren Bauform auch die Farbwechselzeiten verringert werden. Es besteht weiterhin die Möglichkeit, eine erfindungsgemäße Farbwechseleinrichtung in einen klein dimensionierten Roboterarm einzubauen, so dass sich bei derartigen Anwendungen beträchtliche Vorteile gegenüber dem oben beschriebenen Stand der Technik ergeben.Furthermore, a channel can open into the surface of the second part that abuts the first part, via which the second of the two parts is connected to the application means or can be connected via a paint line. With such a design, the valves known from the prior art are not integrated into the color change device, so that its space requirements are significantly reduced. Rather, a color change is achieved in the actual color change device by moving the first part relative to the second part. The abutting surfaces seal off the unused paint lines, whereby only the paint that is introduced into the channel that is aligned with the channel arranged in the second part can flow through the color change unit and reach the application means. By reducing the size of the color change device, losses during a color change can be significantly reduced. Furthermore, due to the smaller design, color change times can also be reduced. It is also possible to install a color change device according to the invention in a small-sized robot arm, thus resulting in considerable advantages over the prior art described above in such applications.

Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die beiden Teile der Farbwechseleinrichtung drehbar zueinander sind, so dass eines der beiden Teile durch Drehung relativ zu dem anderen der beiden Teile aus der ersten in die zweite Position überführbar ist.It can further be provided that the two parts of the color changing device are rotatable relative to each other, so that one of the two parts can be transferred from the first to the second position by rotation relative to the other of the two parts.

Dabei besteht insbesondere die Möglichkeit, dass die beiden zueinander bewegbaren Teile eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweisen und insbesondere koaxial zueinander angeordnet sind sowie um ihre Zylinderachsen relativ zueinander drehbar sind. Durch eine derartige Gestaltung lässt sich eine sehr kompakte Farbwechseleinrichtung erstellen, die einfach und effektiv betrieben werden kann.In particular, it is possible for the two parts that can be moved relative to one another to have a substantially cylindrical shape and, in particular, to be arranged coaxially with one another and to be rotatable relative to one another about their cylindrical axes. This design allows for the creation of a very compact color-changing device that can be operated simply and effectively.

Es kann vorgesehen sein, dass die zumindest abschnittsweise aneinander anliegenden Flächen des ersten und/oder des zweiten Teils plan ausgebildet sind, insbesondere mit einer Oberflächenrauhigkeit kleiner 10 µm, vorzugsweise mit einer Oberflächenrauhigkeit kleiner 5 µm, beispielsweise mit einer Oberflächenrauhigkeit kleiner 2 µm. Durch derartig gestaltete Oberflächen kann eine hohe Dichtigkeit der Farbwechseleinrichtung gewährleistet werden.It can be provided that the surfaces of the first and/or second part that abut one another at least in sections are flat, in particular with a surface roughness of less than 10 µm, preferably with a surface roughness of less than 5 µm, for example with a surface roughness of less than 2 µm. Surfaces designed in this way can ensure a high degree of tightness of the color-changing device.

Dabei können die beiden Teile zumindest im Bereich der aneinander anliegenden Flächen aus Edelstahl und/oder Keramik und/oder sehr hartem Kunststoff gefertigt sein. Die Auswahl dieser harten Materialien gewährleistet eine weitgehende Verschleißfreiheit und garantiert auch nach längerem Gebrauch eine ausreichende Dichtigkeit.The two parts can be made of stainless steel and/or ceramic and/or very hard plastic, at least in the area of the contact surfaces. The selection of these hard materials ensures a largely wear-free design and guarantees sufficient tightness even after extended use.

Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Lackiervorrichtung oder Farbwechseleinrichtung Federmittel oder Druckluftmittel umfasst, die die beiden Teile aneinander andrücken können. Die Federmittel oder die Druckluftmittel können ebenfalls zu der gewünschten Dichtigkeit beitragen.It may further be provided that the painting device or color-changing device comprises spring means or compressed air means that can press the two parts together. The spring means or compressed air means can also contribute to the desired tightness.

Vorzugsweise umfasst die Lackiervorrichtung oder Farbwechseleinrichtung einen Schrittmotor oder einen Luftmotor mit Weggeber, der das erste der beiden Teile relativ zu dem zweiten der beiden Teile bewegen kann. Ein derartiger Schrittmotor kann einfach, schnell und zuverlässig angesteuert werden, so dass ein störungsfreier Betrieb der Lackiervorrichtung gewährleistet werden kann. Auch vermittels eines Luftmotors mit Weggeber kann eine einfache, schnelle und zuverlässige Ansteuerung erreicht werden.Preferably, the painting device or color change device comprises a stepper motor or an air motor with a displacement sensor that can move the first of the two parts relative to the second of the two parts. Such a stepper motor can be controlled simply, quickly, and reliably, thus ensuring trouble-free operation of the painting device. Simple, quick, and reliable control can also be achieved using an air motor with a displacement sensor.

Die Farbwechseleinrichtung selbst ist für eine Lackiervorrichtung, insbesondere für eine beschriebene Lackiervorrichtung, vorgesehen, umfassend eine Mehrzahl von Eingängen unterschiedliche Farben und einen Ausgang für eine auszugebende Farbe. Die Farbwechseleinrichtung umfasst zwei relativ zueinander bewegbare und zumindest abschnittsweise aneinander anliegende Teile, wobei eines der beiden Teile derart aus einer ersten Position in eine zweite Position überführbar ist, dass in der ersten Position eine erste Farbe ausgegeben wird und in der zweiten Position eine zweite Farbe ausgegeben wird und wobei das erste der beiden Teile die Mehrzahl von Eingängen für unterschiedliche Farben und das zweite der beiden Teile den Ausgang für eine auszugebende Farbe aufweist, an das sich eine Farbleitung zum Zerstäuber direkt anschließt. Die in die an dem zweiten Teil anliegende Fläche des ersten Teils mündet in eine Mehrzahl von Kanälen, die jeweils mit einem der Eingänge verbunden sind.The color changing device itself is provided for a painting device, in particular for a described painting device, comprising a plurality of inlets for different colors and an outlet for a color to be dispensed. The color changing device comprises two parts that are movable relative to one another and at least partially abut one another, wherein one of the two parts can be transferred from a first position to a second position such that a first color is dispensed in the first position and a second color is dispensed in the second position. The first of the two parts has the plurality of inlets for different colors and the second of the two parts has the outlet for a color to be dispensed, to which a color line to the atomizer is directly connected. The surface of the first part that lies against the second part opens into a plurality of channels, each of which is connected to one of the inlets.

In die aneinander anliegenden Flächen der Teile kann jeweils mindestens ein Kanal münden, wobei die Mündungsöffnungen der Kanäle derart miteinander zur Deckung gebracht werden , dass Farbe von dem ersten Teil zu dem zweiten Teil transportiert wird.At least one channel can open into the adjacent surfaces of the parts, wherein the openings of the channels are aligned with one another in such a way that paint is transported from the first part to the second part.

In die an dem ersten Teil anliegende Fläche des zweiten Teils kann ein Kanal münden, der mit dem Ausgang verbunden ist.A channel connected to the outlet can open into the surface of the second part adjacent to the first part.

Die beiden Teile können drehbar zueinander sein, so dass eines der beiden Teile durch Drehung relativ zu dem anderen der beiden Teile aus der ersten in die zweite Position überführbar ist.The two parts can be rotatable relative to each other, so that one of the two parts can be moved from the first to the second position by rotation relative to the other of the two parts.

Die beiden zueinander bewegbaren Teile können eine zylindrische Form aufweisen und koaxial zueinander angeordnet sein sowie um ihre Zylinderachsen relativ zueinander drehbar sein.The two parts which can be moved relative to one another can have a cylindrical shape and be arranged coaxially to one another and can be rotatable relative to one another about their cylinder axes.

Die zumindest abschnittsweise aneinander anliegenden Flächen des ersten und/oder des zweiten Teils können plan ausgebildet sein, mit einer Oberflächenrauhigkeit kleiner 10 µm,.The surfaces of the first and/or second part which are at least partially in contact with one another can be flat, with a surface roughness of less than 10 µm.

Die beiden Teile können zumindest im Bereich der aneinander anliegenden Flächen aus Edelstahl und/oder Keramik und/oder sehr hartem Kunststoff gefertigt sein.The two parts can be made of stainless steel and/or ceramic and/or very hard plastic, at least in the area of the surfaces that touch each other.

Die Farbwechseleinrichtung kann Federmittel oder Druckluftmittel umfassen, die die beiden Teile aneinander andrücken.The color changing device may comprise spring means or compressed air means that press the two parts together.

Die Farbwechseleinrichtung kann einen Schrittmotor oder einen Luftmotor mit Weggeber umfassen, der das erste der beiden Teile relativ zu dem zweiten der beiden Teile bewegen kann.The color changing device may comprise a stepper motor or an air motor with a displacement sensor that can move the first of the two parts relative to the second of the two parts.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen

1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Lackiervorrichtung;
2 eine schematische Ansicht einer Farbwechseleinrichtung sowie Teilen der Lackiervorrichtung gemäß 1;
3 eine schematische Explosionsansicht von Teilen der Farbwechseleinrichtung und der Lackiervorrichtung.

Further features and advantages of the present invention will become clear from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

1 a perspective view of a painting device according to the invention;
2 a schematic view of a color changing device and parts of the painting device according to 1 ;
3 a schematic exploded view of parts of the color changing device and the painting device.

Aus 1 ist ersichtlich, dass eine erfindungsgemäße Lackiervorrichtung einen Roboter 1 aufweist, der wie aus dem Stand der Technik bekannt, in mehreren unterschiedlichen Freiheitsgeraden bewegbar ist. Insbesondere weist der Roboter 1 einen gegenüber einem zu lackierenden Bauteil bewegbaren Arm 2 auf, an dessen Ende ein Zerstäuber 3 für das Aufbringen von Farbe auf das zu lackierende Bauteil angeordnet ist. Der Arm 2 kann beispielsweise derart klein dimensioniert sein, dass dieser in das Innere einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges einführbar ist, um die Innenumfänge der Karosserie zu lackieren.Out of 1 It can be seen that a painting device according to the invention comprises a robot 1 which, as known from the prior art, is movable in several different degrees of freedom. In particular, the robot 1 has an arm 2 which is movable relative to a component to be painted and at the end of which an atomizer 3 is arranged for applying paint to the component to be painted. The arm 2 can, for example, be dimensioned so small that it can be inserted into the interior of a motor vehicle body in order to paint the interior periphery of the body.

Aus 2 ist schematisch die Funktionsweise der Lackiervorrichtung ersichtlich. Die Lackiervorrichtung umfasst weiterhin eine Farbwechseleinrichtung 4, die mit einer Mehrzahl von Farbleitungen 5₁ bis 5_n verbunden ist. Weiterhin ist die Farbwechseleinrichtung 4 mit einer Lösungsmittelleitung 6 verbunden. Ausgangsseitig ist die Farbwechseleinrichtung 4 über eine in 2 sehr kurz dargestellte Leitung 7 mit dem Zerstäuber 3 verbunden. Die einzelnen Farbleitungen 5₁ bis 5_n transportieren jeweils unterschiedliche Farben. In jeder der Farbleitungen ist eine Dosierpumpe 8₁ bis 8_n sowie ein Ventil 9₁ bis 9_n angeordnet. Weiterhin ist auch in der Lösungsmittelleitung 6 ein Ventil 10 angeordnet.Out of 2 The operation of the painting device is shown schematically. The painting device further comprises a color changing device 4, which is connected to a plurality of color lines 5 ₁ to 5 _n . Furthermore, the color changing device 4 is connected to a solvent line 6. On the output side, the color changing device 4 is connected to a 2 Line 7, shown very briefly, is connected to the atomizer 3. The individual paint lines 5 ₁ to 5 _n each transport different colors. A metering pump 8 ₁ to 8 _n and a valve 9 ₁ to 9 _n are arranged in each of the paint lines. Furthermore, a valve 10 is also arranged in the solvent line 6.

Es besteht alternativ die Möglichkeit, lediglich eine Dosierpumpe für die gesamte Lackiervorrichtung vorzusehen. Diese könnte zwischen der Farbwechseleinrichtung 4 und dem Zerstäuber 3 angeordnet werden.Alternatively, it is possible to provide only one dosing pump for the entire painting device. This could be arranged between the color changer 4 and the atomizer 3.

Die Farbwechseleinrichtung 4 weist im Wesentlichen zwei gegeneinander bewegbare Teile 11, 12 auf, die aus 3 detailliert ersichtlich sind. Bei der abgebildeten Ausführungsform weisen die Teile 11, 12 eine flache zylindrische Form auf, sind koaxial zueinander angeordnet und relativ zueinander um ihre jeweilige Zylinderachse verdrehbar. Aus 3 ist ersichtlich, dass das erste Teil 11 Eingänge 13₁ bis 13_n für die Farbleitungen 5₁ bis 5_n sowie einen Eingang 14 für die Lösungsmittelleitung 6 aufweist. Von den Eingängen 13₁ bis 13₁ und 14 erstrecken sich Kanäle 15₁ bis 15_n sowie 16 durch das scheibenförmige erste Teil 11 hindurch und münden in einer dem zweiten Teil 12 gegenüberliegenden Fläche 17.The color changing device 4 essentially has two parts 11, 12 which are movable relative to one another and which consist of 3 can be seen in detail. In the illustrated embodiment, the parts 11, 12 have a flat cylindrical shape, are arranged coaxially to each other and are rotatable relative to each other about their respective cylinder axes. 3 It can be seen that the first part 11 has inlets 13 ₁ to 13 _n for the dye lines 5 ₁ to 5 _n and an inlet 14 for the solvent line 6. From the inlets 13 ₁ to 13 ₁ and 14, channels 15 ₁ to 15 _n and 16 extend through the disc-shaped first part 11 and open into a surface 17 opposite the second part 12.

Das zweite Teil 12 weist auf seiner von dem ersten Teil 11 abgewandten Seite einen Ausgang 18 auf, der mit der Farbleitung 7 zu dem Zerstäuber 3 verbunden ist. Von dem Ausgang 18 erstreckt sich ein Kanal 19 durch das scheibenförmige Teil 12 hindurch und mündet in der dem ersten Teil 11 zugewandten Fläche 20.The second part 12 has, on its side facing away from the first part 11, an outlet 18 connected to the paint line 7 leading to the atomizer 3. From the outlet 18, a channel 19 extends through the disc-shaped part 12 and opens into the surface 20 facing the first part 11.

Die beiden Flächen 17, 20 liegen im zusammengebauten Zustand der Farbwechseleinrichtung 4 aneinander an. Die Flächen 17, 20 sind sehr plan ausgebildet und weisen eine Oberflächenrauhigkeit kleiner 2 µm auf. Beispielsweise kann die Oberflächenrauhigkeit etwa 1 µm oder auch weniger als 1 µm betragen. Die Flächen 17, 20 können beispielsweise aus Keramik und/oder gehärtetem Edelstahl und/oder sehr hartem Kunststoff bestehen.The two surfaces 17, 20 abut one another when the color change device 4 is assembled. The surfaces 17, 20 are very flat and have a surface roughness of less than 2 µm. For example, the surface roughness can be approximately 1 µm or even less than 1 µm. The surfaces 17, 20 can be made of ceramic and/or hardened stainless steel and/or very hard plastic, for example.

Es besteht weiterhin die Möglichkeit, dass die Lackiervorrichtung und/oder die Farbwechseleinrichtung Federmittel umfasst, die die beiden Flächen 17, 20 mit definierter Kraft aneinander drücken können.It is also possible for the painting device and/or the color changing device to comprise spring means that can press the two surfaces 17, 20 together with a defined force.

Aus 3 ist weiterhin schematisch ein Schrittmotor 21 ersichtlich, über den das zweite Teil 12 gegenüber dem ersten Teil 11 gezielt verdreht werden kann.Out of 3 Furthermore, a stepper motor 21 is schematically shown, via which the second part 12 can be specifically rotated relative to the first part 11.

Im Folgenden soll die Funktionsweise der Lackiervorrichtung beziehungsweise der Farbwechseleinrichtung näher beschrieben werden. Die einzelnen Farbleitungen 5₁ bis 5n beziehungsweise die Lösungsmittelleitung 6 werden mit den Eingängen 13₁ bis 13₁ und 14 des ersten Teils 11 verbunden, beispielsweise durch eine Schraubverbindung. Der Durchmesser des ersten Teiles 11 und des darunter liegenden zweiten Teiles 12 kann zwischen 70 mm und 130 mm, beispielsweise etwa 100 mm betragen.The following describes the operation of the painting device or color change device in more detail. The individual paint lines ₅₁ to 5n or the solvent line 6 are connected to the inlets ₁₃₁ to ₁₃₁ and 14 of the first part 11, for example, by a screw connection. The diameter of the first part 11 and the underlying second part 12 can be between 70 mm and 130 mm, for example, approximately 100 mm.

Wenn beispielsweise die Öffnung des Kanals 15₁ in der Fläche 17 mit der Öffnung des Kanals 19 in der Fläche 20 fluchtet, kann Farbe aus der Farbleitung 5₁ durch den Kanal 15₁ in den Kanal 19 und von diesem über die Farbleitung 8 zu dem Zerstäuber 3 gelangen. Wenn ein Farbwechsel durchgeführt werden soll, wird als erstes die Dosierpumpe 8₁ gestoppt und das Ventil 9₁ geschlossen, so dass die Farbleitung 5₁ bis zu der Farbwechseleinrichtung 4 drucklos ist. Weiterhin wird die Hauptnadel in dem Zerstäuber 3 geschlossen.For example, if the opening of channel 15 ₁ in surface 17 is aligned with the opening of channel 19 in surface 20, paint can flow from paint line 5 ₁ through channel 15 ₁ into channel 19 and from there via paint line 8 to atomizer 3. If a color change is to be performed, the dosing pump 8 ₁ is first stopped and the valve 9 ₁ is closed so that the paint line 5 ₁ is depressurized up to the color change device 4. Furthermore, the main needle in atomizer 3 is closed.

Daran anschließend wird das Teil 12 von dem Schrittmotor 21 derart gedreht, bis die Öffnung des Kanals 16 in der Fläche 17 mit der Öffnung des Kanals 19 in der Fläche 20 fluchtet. Daran anschließend öffnet das Ventil 10 und das Lösungsmittel kann durch die Lösungsmittelleitung 6 beispielsweise vermittels einer nicht dargestellte Luftversorgung durch die Kanäle 16, 19 und die Farbleitung 7 zu dem Zerstäuber gelangen. Wenn sämtlich vorgenannten Teile durch das Lösungsmittel gesäubert sind, wird das zweite Teil 12 durch den Schrittmotor 21 derart gedreht, bis beispielsweise die Öffnung des Kanals 15₁ in der Fläche 17 mit der Öffnung des Kanals 19 in der Fläche 20 fluchtet. Daraufhin öffnet das Ventil 9_n und die Dosierpumpe 8_n läuft an und füllt über die Farbleitung 5_n und den Kanal 15₁ den Kanal 19, die Farbleitung 7 und den Zerstäuber 3. In diesem Zustand ist das System lackierbereit und kann mit der in der Leitung 5_n zur Verfügung gestellten Farbe das zu lackierende Bauteil lackieren.Subsequently, the part 12 is rotated by the stepper motor 21 until the opening of the channel 16 in the surface 17 is aligned with the opening of the channel 19 in the surface 20. Following this, the valve 10 opens and the solvent can reach the atomizer through the solvent line 6, for example by means of an air supply (not shown), through the channels 16, 19 and the paint line 7. When all the above Once the aforementioned parts have been cleaned by the solvent, the second part 12 is rotated by the stepper motor 21 until, for example, the opening of the channel 15 ₁ in the surface 17 is aligned with the opening of the channel 19 in the surface 20. The valve 9 _n then opens and the dosing pump 8 _n starts up and fills the channel 19, the paint line 7 and the atomizer 3 via the paint line 5 _n and the channel 15 _1. In this state, the system is ready for painting and can paint the component to be painted with the paint provided in the line 5 _n .

Die Ventile und Dosierpumpen können beispielsweise beabstandet von dem Roboter außerhalb der Lackierkabine angeordnet sein. Somit wird jeweils immer die unter Umständen immer recht lange Leitung 5₁ bis 5_n mit der jeweiligen Farbe gefüllt sein. Lediglich der kleine Bereich zwischen der Fläche 20 des zweiten Teils 12 und dem Zerstäuber muss bei einem Farbwechsel ausgepumpt und gereinigt werden. Dieser Bereich kann eine vergleichsweise kurze Länge von beispielsweise lediglich 30 cm aufweisen.The valves and dosing pumps can, for example, be arranged at a distance from the robot outside the paint booth. This ensures that the line ₅₁ to _5n, which can be quite long under certain circumstances, is always filled with the respective color. Only the small area between the surface 20 of the second part 12 and the atomizer needs to be pumped out and cleaned during a color change. This area can be comparatively short, for example, only 30 cm.

Es besteht insbesondere die Möglichkeit, die Farbwechseleinheit 4 in den Arm 2 des Roboters zu integrieren.In particular, it is possible to integrate the color change unit 4 into the arm 2 of the robot.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: Roboterrobot
22: Armarm
33: Zerstäuberatomizer
44: FarbwechseleinrichtungColor change device
51 bis 5n51 to 5n: FarbleitungenColor lines
66: LösungsmittelleitungSolvent line
77: Farbleitung zum ZerstäuberPaint line to the atomizer
81 bis 8n81 to 8n: DosierpumpeDosing pump
91 bis 9n91 to 9n: Ventilvalve
1010: Ventil für 6Valve for 6
1111: erstes Teilfirst part
1212: zweites Teilsecond part
131 bis 13n131 to 13n: Eingang für 5Entrance for 5
1414: Eingang für 6Entrance for 6
151 bis 15n151 to 15n: KanäleChannels
1616: Kanalchannel
1717: anliegende Fläche des ersten Teilsadjacent surface of the first part
1818: AusgangExit
1919: Kanalchannel
2020: anliegende Fläche des zweiten Teilsadjacent surface of the second part
2121: SchrittmotorStepper motor

Claims

Painting device for painting motor vehicle parts with different colors, comprising - a robot (1) with an arm (2) movable relative to the part to be painted; - application means arranged on the movable arm (2) for the paint to be applied to the part to be painted; - a color changing device (4) which is connected to the application means or can be connected via a paint line (7); - a plurality of paint lines (5 ₁ - 5 _n ) for supplying different colors to the color changing device (4); wherein the color changing device (4) comprises two parts (11, 12) which are movable relative to one another and at least partially abut one another, wherein one of the two parts (11, 12) can be transferred from a first position to a second position in such a way that in the first position a first color is supplied to the application means and in the second position a second color is supplied to the application means, and wherein a first part (11) of the two parts is connected to a plurality of color lines (5 ₁ - 5 _n ) and a second part (12) of the two parts is connected directly to a color line (7) to the application means (3), characterized in that a plurality of channels (15 ₁ - 15 _n ; 16) open into the surface (17) of the first part (11) which is abutting against the second part (12), which channels are each connected to one of the color lines (5 ₁ - 5 _n ).

Painting device according to Claim 1 , characterized in that at least one channel (15 ₁ -15 _n ; 16; 19) opens into the mutually abutting surfaces (17, 20) of the parts (11, 12), wherein the mouth openings of the channels (15 ₁ -15 _n ; 16; 19) are brought into alignment with one another in such a way that paint is transported from the first part (11) to the second part (12).

Painting device according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that a channel (19) opens into the surface (20) of the second part (12) lying against the first part (11), via which channel the second of the two parts (11, 12) is connected to the application means or can be connected via a paint line (7).

Painting device according to one of the Claims 1 until 3 characterized in that the two parts (11, 12) of the color changing device (4) are rotatable relative to each other, so that one of the two parts (11, 12) by rotation relative to the other of the both parts (11, 12) can be moved from the first to the second position.

Painting device according to Claim 4 , characterized in that the two parts (11, 12) which are movable relative to one another have a cylindrical shape and are arranged coaxially to one another and are rotatable relative to one another about their cylinder axes.

Painting device according to one of the Claims 1 until 5 characterized in that the surfaces (17, 20) of the first and/or the second part (11, 12) which are at least partially in contact with one another are planar, in particular with a surface roughness of less than 10 µm, preferably with a surface roughness of less than 5 µm, for example with a surface roughness of less than 2 µm.

Painting device according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that the two parts (11, 12) are made of stainless steel and/or ceramic and/or very hard plastic, at least in the region of the surfaces (17, 20) which lie against one another.

Painting device according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the painting device or color changing device (4) comprises spring means or compressed air means which can press the two parts (11, 12) against each other.

Painting device according to one of the Claims 1 until 8 , characterized in that the painting device or color changing device (4) comprises a stepper motor (21) or an air motor with displacement sensor, which can move the first of the two parts (11, 12) relative to the second of the two parts (11, 12).

Painting device according to one of the Claims 1 until 9 , characterized in that the color changing device (4) is integrated into the arm (2) of the robot (1).

Painting device according to one of the Claims 1 until 10 , characterized in that the application means are designed as atomizers (3).

Colour changing device for a painting device, in particular for a painting device according to one of the Claims 1 until 11 , comprising - a plurality of inputs (13 ₁ -13 _n ) for different colors; - an output (18) for a color to be output; characterized in that the color changing device (4) comprises two parts (11, 12) which are movable relative to one another and at least partially abut one another, wherein one of the two parts (11, 12) can be transferred from a first position to a second position in such a way that in the first position a first color is dispensed and in the second position a second color is dispensed and wherein the first of the two parts (11, 12) has the plurality of inlets (13 ₁ -13 _n ) for different colors and the second of the two parts (11, 12) has the outlet (18) for a color to be dispensed, to which a color line (7) to the atomizer is directly connected, characterized in that a plurality of channels (15 ₁ -15 _n ; 16) open into the surface (17) of the first part (11) which lies against the second part (12), each of which is connected to one of the inlets (13 ₁ -13 _n ) are connected.

Color change device according to Claim 12 , characterized in that at least one channel (15 ₁ -15 _n ; 16; 19) opens into the mutually abutting surfaces (17, 20) of the parts (11, 12), wherein the mouth openings of the channels (15 ₁ -15 _n ; 16; 19) are brought into alignment with one another in such a way that paint is transported from the first part (11) to the second part (12).

Color changing device according to one of the Claims 12 or 13 , characterized in that a channel (19) opens into the surface (20) of the second part (12) which bears against the first part (11) and is connected to the outlet (18).

Color changing device according to one of the Claims 12 until 14 , characterized in that the two parts (11, 12) are rotatable relative to one another, so that one of the two parts (11, 12) can be transferred from the first to the second position by rotation relative to the other of the two parts (11, 12).

Color change device according to Claim 15 , characterized in that the two parts (11, 12) which are movable relative to one another have a cylindrical shape and are arranged coaxially to one another and are rotatable relative to one another about their cylinder axes.

Color changing device according to one of the Claims 15 or 16 , characterized in that the surfaces (17, 20) of the first and/or the second part (11, 12) which at least partially abut one another are flat, with a surface roughness of less than 10 µm.

Color changing device according to one of the Claims 12 until 17 , characterized in that the two parts (11, 12) are made of stainless steel and/or ceramic and/or very hard plastic, at least in the region of the surfaces (17, 20) which lie against one another.

Color changing device according to one of the Claims 12 until 18 , characterized in that the color changing device (4) comprises spring means or compressed air means which press the two parts (11, 12) against each other.

Color changing device according to one of the Claims 12 until 19 , characterized in that the color changing device (4) comprises a stepper motor (21) or an air motor with displacement sensor, which can move the first of the two parts (11, 12) relative to the second of the two parts (11, 12).