DE102007006498A1

DE102007006498A1 - Automated machine finishing e.g. molding, device, for viscous material-crawler-type undercarriage preferably PVC-crawler-type undercarriage, has tool adjustable between operating and stowed positions, and control unit for automatic control

Info

Publication number: DE102007006498A1
Application number: DE200710006498
Authority: DE
Inventors: Joachim Dr. Betker; Andreas Dipl.-Ing. Meininger; Horst Dipl.-Ing. Viereck (FH); Peter Dipl.-Ing. Zischka
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2007-12-20

Abstract

The device has a molding/smoothening tool (4), a fluid injector, and a movable arm (5), where the tool is arranged at a free end (6) of the arm. The tool is adjustable between an operating position for molding and/or smoothening a viscous material-crawler-type undercarriage (3) e.g. PVC-crawler-type undercarriage, and a stowed position in which the tool stays away from the undercarriage. A regeneration unit (8) is configured to regenerate in particular to clean the tool, and the injector is subjected with compressed air. A control unit is provided for automatic control of the device.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatisierten Nachbearbeiten, insbesondere zum Glätten/Formen einer auf einen Werkstoff aufgebrachten zähflüssigen Werkstoffraupe.The The present invention relates to an automated device Reworking, especially for smoothing / shaping one on one Material applied viscous material bead.

Werkstoffraupen, insbesondere Werkstoffraupen aus zähflüssigem Material, wie beispielsweise PVC, werden heutzutage oftmals mittels Robotern auf die entsprechenden Werkstücke vollautomatisch aufgebracht. Insbesondere im Automobilbau werden hierdurch Spalte abgedichtet, in welche ansonsten Feuchtigkeit eindringen könnte und für eine erhöhte Korrosionsanfälligkeit sorgen würde. In gleicher Weise werden auch Kleberaupen zum Verbinden zweiter Werkstücke hergestellt. Derartige Vorrichtungen beziehungsweise Auftragsgeräte zum Aufbringen von zähflüssigen Medien, wie beispielsweise Dichtmassenkleber oder ähnlichem, sind beispielsweise aus der DE 42 07 840 C2 aus der DE 100 48 749 A1 und aus der DE 198 16 824 A1 bekannt.Material caterpillars, in particular caterpillars of viscous material, such as PVC, are nowadays applied fully automatically by robots to the corresponding workpieces. In particular, in the automotive industry this column are sealed, in which otherwise moisture could penetrate and would provide an increased susceptibility to corrosion. In the same way, adhesive beads for connecting second workpieces are produced. Such devices or applicators for applying viscous media, such as sealant adhesive or the like, are for example from the DE 42 07 840 C2 from the DE 100 48 749 A1 and from the DE 198 16 824 A1 known.

Nach dem Aufbringen der zähflüssigen Werkstoffraupen werden diese oftmals von Hand, beispielsweise mittels einer Spachtel oder eines Pinsels nachbearbeitet, verstrichen und/oder geglättet, um einerseits designerischen Gesichtspunkten Rechnung zu tragen und andererseits die Qualität der Aufbringung der Werkstoffraupe steigern zu können. Das händische Nachbearbeiten ist jedoch zeitaufwendig und teuer und oftmals in körperlich schwierig zu erreichenden Lagen durchzuführen.To the application of the viscous material beads These are often done by hand, for example by means of a spatula or a brush post-processed, elapsed and / or smoothed to on the one hand to take account of designerischen aspects and on the other hand the quality to increase the application of the material bead. The manual reworking is however time consuming and expensive and often physically difficult to reach Perform layers.

Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, ein Nachbearbeiten einer aufgebrachten zähflüssigen Werkstoffraupen zu vereinfachen.The Invention busy with the problem of reworking an applied viscous material beads to simplify.

Gelöst wird dieses Problem durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Is solved this problem by the subject-matter of independent claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent Claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher eine auf ein Werkstück aufgebrachte zähflüssige Werkstoffraupe automatisiert nachbearbeitet werden kann. Hierzu ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit zumindest einem der folgenden Form-/Glättwerkzeuge ausgestattet: Pinsel, Spachtel, Rolle, Bürste, Fluiddüse. Jedes dieser Form-/Glättwerkzeuge ist derart an der Vorrichtung angeordnet, dass mit diesem ein automatisiertes Nachbearbeiten der aufgebrachten Werkstoffraupe erfolgen kann, ohne dass hierzu weitere händische Arbeitsschritte erforderlich wären. Die Vorrichtung kann dazu beispielsweise roboterartig ausgestaltet sein, insbesondere in der Art eines bekannten Schweißroboters, so dass die Nachbearbeitung der aufgebrachten Werkstoffraupe vorzugsweise vollautomatisch während der Fertigung des Werkstücks, insbesondere auf einer Fertigungsstraße erfolgen kann. Die automatisierte Vorrichtung kann somit beispielsweise in einer Karosseriefertigungsstraße eingesetzt werden und dabei die üblicherweise von Hand auszuführenden Arbeiten durchführen. Von besonderem Vorteil ist hierbei die Steigerung der Prozesssicherheit durch die vorgenommene Automatisierung, wobei insbesondere die für eine Karosserie und deren Korrosionsbeständigkeit erforderliche Dichtheit durch das vollautomatische Herstellen beziehungsweise Nachbearbeiten der Werkstoffraupen erhöht werden kann. Ebenfalls von großem Vorteil ist dabei, dass von der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch nicht ergonomische Arbeitsschritte, beispielsweise eine übliche Überkopfarbeit, übernommen werden können, wodurch die körperliche Belastung von mit der Herstellung der Werkstücke beschäftigten Arbeitern deutlich gesenkt werden kann. Als Resümee ziehen lässt sich somit, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung einerseits die Kosten zum Nachbearbeiten der Werkstoffraupen senkt und andererseits die Qualität der Nachbearbeitung durch die Automation gesteigert werden kann.The The invention is based on the general idea of a device to create, with which applied to a workpiece viscous material bead can be automatically reworked. For this purpose, the device according to the invention with at least one of the following shaping / polishing tools equipped: brush, spatula, roller, brush, fluid nozzle. each this form / smoothing tools is arranged on the device such that with this an automated Reprocessing of the applied material bead can be done without that this more manual Work steps would be required. The device can be designed, for example robot-like be, especially in the manner of a known welding robot, so that the post-processing of the applied material bead preferably fully automatically during the production of the workpiece, especially on a production line can be done. The automated Device can thus be used for example in a Karosseriefertigungsstraße and usually to be carried out by hand Carry out work. Of particular advantage here is the increase in process reliability by the automation, in particular those for a body and their corrosion resistance required tightness by the fully automatic manufacturing or Post-processing of the material beads can be increased. Also from great The advantage here is that of the device according to the invention also not ergonomic steps, for example, a usual overhead work, taken over can be causing the physical Load on workers involved in the production of the workpieces can be lowered. As a summary draw Thus, that the inventive device on the one hand the Costs for reworking the material beads lowers and on the other hand the quality the post-processing can be increased by the automation.

Zweckmäßig weist die Vorrichtung einen beweglichen Roboterarm auf, an dessen freiem Ende zumindest eines der Form-/Glättwerkzeuge angeordnet ist. Ein derartiger Roboterarm ermöglicht ein bedarfsgerechtes Verstellen und/oder Verdrehen der Form-/Glättwerkzeuge und ermöglicht darüber hinaus den Zugang zu ansonsten sehr schwer zugänglichen Arbeitspositionen. Insbesondere kann mit einer Vorrichtung mit einem derart beweglichen Arm auch mühelos eine für natürliche Arbeitskräfte körperlich sehr belastende Überkopfarbeit durchgeführt werden.Appropriately points the device has a movable robot arm, at the free End at least one of the form / smoothing tools is arranged. Such a robot arm allows a needs-based Adjusting and / or twisting the mold / smoothing tools and allows beyond access to otherwise very difficult to access working positions. In particular, with a device having such a movable Arm also effortless one for natural workforce physically very stressful overhead work carried out become.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist zumindest eine Regenerationseinrichtung vorgesehen, welche das zumindest eine Form-/Glättwerkzeug regeneriert, insbesondere reinigt. Eine derartige Regenerationseinrichtung kann beispielsweise ein Abstreifer sein, an welchem ein in der Form eines Pinsels oder einer Spachtel ausgebildetes Form-/Glättwerkzeuges abgestreift werden kann. Denkbar ist auch, dass die Regenerationseinrichtung einen Lösungsmittelbehälter aufweist, in welchem ein Lösungsmittel vorgesehen ist, mit welchem am Pinsel verbleibende Rückstände der Werkstoffraupe lösbar sind.at an advantageous development of the solution according to the invention at least one regeneration device is provided which at least a form / smoothing tool regenerates, in particular cleans. Such a regeneration device For example, it may be a scraper on which one in the mold a brush or a spatula trained molding / smoothing tool can be stripped off. It is also conceivable that the regeneration device has a solvent container, in which a solvent is provided with which remains on the brush residues of Material bead detachable are.

Zweckmäßig ist die Fluiddüse mit Druckluft beaufschlagt. Neben eine Nachbearbeiten der zähflüssigen Werkstoffraupe mittels mechanischen Form-/Glättwerkzeugen, wie beispielsweise einem Pinsel oder einer Spachtel, kann ein derartiges Nachbearbeiten auch mittels eines Fluidstroms, insbesondere eine Druckluftstromes erfolgen, welcher aufgrund seines Stromes eine entsprechende Formung beziehungsweise Glättung der Werkstoffraupe bewirkt. Eine derartige Ausführungsform ist besonders zu bevorzugen, da hier ein berührungsfreies Nachbearbeiten der nachzubearbeitenden Werkstoffraupe erfolgen kann, wodurch die in vorigem Absatz genannte Regenerationseinrichtung zum Reinigen beziehungsweise Säubern und Regenerieren des Form-/Glättwerkzeuges entfallen kann. Selbstverständlich sind auch andere Fluide, insbesondere flüssige denkbar, sofern diese eine erforderliche Formgebung beziehungsweise Glättung der Werkstoffraupe ermöglichen.Suitably, the fluid nozzle is pressurized with compressed air. In addition to a reworking of the viscous gen material bead by means of mechanical form / smoothing tools, such as a brush or a spatula, such reworking can also be done by means of a fluid flow, in particular a compressed air stream, which causes due to its current a corresponding shaping or smoothing of the material bead. Such an embodiment is particularly preferable, since a non-contact post-processing of the nachzubearbeitenden material bead can take place, whereby the aforementioned in the previous paragraph regeneration device for cleaning or cleaning and regeneration of the mold / smoothing tool can be omitted. Of course, other fluids, especially liquid conceivable, if they allow a required shaping or smoothing of the material bead.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.Further important features and advantages of the invention will become apparent from the Dependent claims, from the drawing and from the associated description of the figures the drawing.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained Features not only in the specified combination, but also usable in other combinations or alone are without departing from the scope of the present invention.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.One preferred embodiment The invention is illustrated in the drawing and will be described in the following Description closer explained.

Die einzige 1 zeigt eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum automatisierten Nachbearbeiten zähflüssiger Werkstoffraupen mit einer schematisierten Detaildarstellung.The only 1 shows a view of a device according to the invention for the automated reworking of viscous material beads with a schematic detail representation.

Entsprechend 1 weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum automatisierten Nachbearbeiten einer auf ein Werkstück 2 aufgebrachten, zähflüssigen Werkstoffraupe 3 zumindest ein Form-/Glättwerkzeug 4 auf. Die Vorrichtung 1 ist gemäß der Darstellung in 1 als Roboter dargestellt und weist einen beweglichen Roboterarm 5 auf, an dessen freiem Ende 6 das zumindest eine Form-/Glättwerkzeug 4 angeordnet ist. Das Werkstück 2 ist gemäß 1 in der Art einer Kraftfahrzeugkarosserie dargestellt, wobei diese Darstellung rein exemplarisch zu verstehen ist, so dass auch andere Werkstücke 2 von der Erfindung mit umfasst sein sollen. Die auf das Werkstück 2 aufgebrachte Werkstoffraupe 3 kann beispielsweise eine PVC-Raupe sein, mit welcher Spalte zwischen zwei Bauteilen des Werkstücks 2 abgedichtet werden, um beispielsweise bei einem als Kraftfahrzeugkarosserie ausgebildeten Werkstück 2 ein Eindringen von Feuchtigkeit und damit eine erhöhte Korrosionsanfälligkeit des Werkstückes 2 zu verhindern oder zumindest zu erschweren. Denkbar ist aber auch, dass die Werkstoffraupe 3 eine Kleberaupe ist, welche zum Verbinden zweier Bauteile am Werkstück 2 dient.Corresponding 1 has a device according to the invention 1 for automated reworking of a workpiece 2 applied, viscous material bead 3 at least one form / smoothing tool 4 on. The device 1 is as shown in 1 shown as a robot and has a movable robot arm 5 on, at its free end 6 the at least one form / smoothing tool 4 is arranged. The workpiece 2 is according to 1 represented in the manner of a motor vehicle body, this illustration is purely exemplary to understand, so that other workpieces 2 to be encompassed by the invention. The on the workpiece 2 applied material bead 3 may be, for example, a PVC bead, with which gap between two components of the workpiece 2 be sealed, for example, in a trained as a vehicle body workpiece 2 a penetration of moisture and thus an increased susceptibility to corrosion of the workpiece 2 to prevent or at least complicate. It is also conceivable that the material bead 3 an adhesive bead, which is used to connect two components to the workpiece 2 serves.

Das zumindest eine Form-/Glättwerkzeug 4 der Vorrichtung 1 kann beispielsweise ein Pinsel, eine Spachtel, eine Rolle, eine Bürste oder eine Fluiddüse sein, wobei auch beliebige Kombinationen vorstehend genannter Form- und Glättwerkzeuge 4 an der Vorrichtung 1 angebracht sein können.The at least one form / smoothing tool 4 the device 1 For example, it may be a brush, a spatula, a roller, a brush, or a fluid nozzle, with any combination of the above-mentioned forming and smoothing tools 4 at the device 1 can be attached.

Generell können die Form-/Glättwerkzeuge 4 gedreht, geschwenkt und/oder linear verstellt werden, so dass sie die für sie erforderliche Arbeitsstellung problemlos erreichen. Dabei ist das zumindest eine Form-/Glättwerkzeug 4 zwischen M genannter Arbeitsstellung, in welcher es die zähflüssige Werkstoffraupe 3 nachbearbeitet, insbesondere formt und/oder glättet, und einer Ablagestellung, in welcher das zumindest eine Form- und Glättwerkzeug 4 nicht mit der Werkstoffraupe 3 in Kontakt steht, verstellbar. Dies ermöglicht auch die Zugänglichkeit zu besonders schwer zugänglichen Stellen, welche mit einem permanent sich in seiner Arbeitsstellung befindlichen Form-/Glättwerkzeug 4 nicht erreichbar wären.Generally, the form / smoothing tools 4 be rotated, swiveled and / or adjusted linearly so that they easily reach the required working position for them. This is at least a form / smoothing tool 4 between M called working position, in which it is the viscous material bead 3 reworked, in particular forms and / or smoothes, and a storage position in which the at least one forming and smoothing tool 4 not with the material bead 3 in contact, adjustable. This also allows accessibility to particularly difficult to access areas, which with a permanent located in its working position form / smoothing tool 4 not reachable.

In der Detaildarstellung gemäß 1 wird das Nachbearbeiten der Werkstoffraupe 3 dargestellt, wobei die unterbrochen gezeichnete Linie 7 eine Bearbeitungsgrenze darstellt. Rechts dieser Bearbeitungsgrenze 7 besitzt die auf das Werkstück 2 aufgetragene Werkstoffraupe 3 ihre noch nicht nachbearbeitete Form beziehungsweise ihren nicht nachbearbeiteten Querschnitt, während die Werkstoffraupe 3' links der Bearbeitungsgrenze 7 bereits ihren nachbearbeiteten beziehungsweise geformten und insbesondere geglätteten Querschnitt aufweist. Als Form-/Glättwerkzeug 4 ist hierbei eine Spachtel gezeigt, welche selbstverständlich auch als Pinsel, als Rolle, als Fluiddüse, insbesondere als Druckluftdüse und/oder als Bürste ausgebildet sein kann.In the detail view according to 1 is the reworking of the material bead 3 shown, with the broken line drawn 7 represents an edit limit. Right this processing limit 7 owns the on the workpiece 2 applied material bead 3 their not yet finished form or their non-post-processed cross-section, while the material bead 3 ' left of the processing limit 7 already has its post-processed or shaped and in particular smoothed cross-section. As a form / smoothing tool 4 In this case, a spatula is shown, which of course can also be designed as a brush, as a roller, as a fluid nozzle, in particular as a compressed air nozzle and / or as a brush.

Darüber hinaus ist zumindest eine Regenerationseinrichtung 8 vorgesehen, welche das zumindest eine Form-/Glättwerkzeug 4 regeneriert, insbesondere reinigt. Eine derartige Regenerationseinrichtung 8 kann beispielsweise in der Art eines Abstreifers ausgebildet sein, an welchem ein Pinsel oder eine Spachtel nach dem Gebrauch abgestreift und damit gereinigt werden können.In addition, at least one regeneration device 8th provided, which is the at least one form / smoothing tool 4 regenerates, in particular cleans. Such a regeneration device 8th may be formed, for example, in the manner of a scraper on which a brush or a spatula after stripped off the use and can be cleaned with it.

Je nach nachzubearbeitender Werkstoffraupe 3 kann ein geeignetes Form-/Glättwerkzeug 4 gewählt werden, wobei beispielsweise bei einem als Fluiddüse ausgebildeten Form-/Glättwerkzeug 4 ein kontaktloses Nachbearbeiten der Werkstoffraupe 3 möglich ist. Eine derartige Fluiddüse kann beispielsweise mit Druckluft aber auch mit einer Flüssigkeit beaufschlagt sein.Depending on the material to be processed 3 can be a suitable form / smoothing tool 4 be selected, for example, in a form of a fluid nozzle molding / smoothing tool 4 a contactless reworking of the material bead 3 is possible. Such a fluid nozzle can be acted upon, for example, with compressed air but also with a liquid.

Generell kann auch eine Steuerungseinrichtung, beispielsweise ein Computer, zur automatischen Steuerung der Vorrichtung 1 vorgesehen sein.In general, a control device, such as a computer, for automatic control of the device 1 be provided.

In nachfolgender Tabelle 1 sind unterschiedliche Ausprägungen der mit den Form-/Glättwerkzeugen 4 ausgestatteten erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 dargestellt, wobei die fett umrahmten Ausprägungen eine besonders bevorzugte Ausführungsform darstellen. Beispielsweise ist dies die Ausprägung 2 in welcher die Pinselform rechteckig ist und der Pinsel selbst mitgeführt beziehungsweise abklappbar ausgestaltet ist. Als Regenerationseinrichtung 8 sollte hierbei ein Abstreifer verwendet werden.In Table 1 below are different forms of the molding / polishing tools 4 equipped device according to the invention 1 represented, wherein the bold-framed forms represent a particularly preferred embodiment. For example, this is the expression 2 in which the brush shape is rectangular and the brush is carried along or folded down designed. As regeneration device 8th In this case, a scraper should be used.

Generell ist dabei auch denkbar, dass die Form-/Glättwerkzeuge 4 sowohl mit der Applikation mitgeführt werden können (1. Variante) als auch separat (2. Variante) durch einen Roboter, insbesondere einen Händlingsroboter, geführt werden können.In general, it is also conceivable that the form / smoothing tools 4 Both can be carried along with the application (1st variant) as well as separately (2nd variant) by a robot, in particular a trainee robot, can be performed.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann insbesondere ein Entfall oder ein Reduzieren des manuell erforderlichen Verstreichens der Werkstoffraupe 3 erreicht werden, wodurch einerseits die Prozesssicherheit gesteigert und andererseits insbesondere schwierig durchzuführende Arbeitsgänge, wie beispielsweise Überkopfarbeiten, vermieden werden können.By the device according to the invention can in particular a elimination or a reduction of the manually required spreading of the material bead 3 be achieved, on the one hand to increase the process reliability and on the other hand, especially difficult to be performed operations, such as overhead work, can be avoided.

Die Automation ermöglicht somit eine Steigerung der Nachbearbeitungsqualität und gleichzeitig eine Senkung der Nachbearbeitungskosten

Tab. 1 Morphologische Matrix (automatisiertes PVC-Raupen-Verstreichen) The automation thus makes it possible to increase the rework quality and at the same time to reduce the reworking costs

Tab. 1 Morphological matrix (automated PVC crawler spreading)

Claims

Contraption ( 1 ) for automated post-processing, in particular shaping and / or smoothing of a workpiece ( 2 ) applied viscous material bead ( 3 ), in particular a PVC bead, with at least one of the following shaping / smoothing tools ( 4 ), - Brush, - Spatula, - Roller, - Brush, - Fluid nozzle.

Device according to claim 1, characterized in that the device ( 1 ) a movable (robotic) arm ( 5 ), at its free end ( 6 ) at least one of the forming / polishing tools ( 4 ) arranged is.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one form / smoothing tool ( 4 ) between a working position in which it is the viscous material bead ( 3 ) forms and / or smoothes, and a storage position in which it is not with the material bead ( 3 ) is in contact, is adjustable.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one regeneration device ( 8th ) is provided, which the at least one form / smoothing tool ( 4 ) regenerates, in particular cleans.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized that the fluid nozzle pressurized with compressed air.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a control device for automatically controlling the device ( 1 ) is provided.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the device ( 1 ) Component of a device for applying a material bead ( 3 ) on a workpiece ( 2 ).

Device for applying a material bead ( 3 ) on a workpiece ( 2 ), in particular a PVC bead, which additionally comprises a device ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 6.