-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Spritzvorrichtung, die insbesondere
für eine
Lackierkabine für
Fahrzeugkarosserien bestimmt ist.
-
Zum
Lackieren von Fahrzeugkarosserien wird ein Überzugprodukt in flüssiger oder
feinpulvriger Form auf diese Karosserie gespritzt. Um das Verspritzen
des Überzugprodukts
außerhalb
des Lackierbereichs zu vermeiden, wird die Karosserie in eine Kabine
in Form eines Tunnels gebracht, die mit einer Durchgangsschleuse
ausgestattet und von oben nach unten belüftet ist. Im Inneren dieser
Kabine befinden sich Spritzvorrichtungen, die ein Überzugprodukt,
insbesondere Lackfarbe, auf die zu lackierende Karosserie aufbringen.
-
Um
die Atmosphäre
im Inneren der Kabine so wenig wie möglich zu stören und um diverse Unsauberkeiten
zu vermeiden, die Fehler in Form von Körnchen auf den lackierten Teilen
verursachen, werden die Antriebselemente, die zum Aufspritzen des Überzugs
auf die Karosserie erforderlich sind, an der Außenseite der Kabine angeordnet,
um zu erreichen, nur die Spritzvorrichtungen ins Innere der Kabine
zu lassen. So beschreibt das Dokument FR-2 710 858 eine Maschine
zum Aufbringen der Lackfarbe, die ein System gekreuzter Vorhänge hat,
das es ermöglicht, im
Inneren der Kabine ausschließlich
die Spritzvorrichtung und den sie tragenden Arm unterzubringen, während die
anderen mechanischen Teile außerhalb der
Kabine angeordnet sind. Dadurch können die Arbeitsgänge der
Reinigung der Spritzvorrichtung und ihres Trägerarms sowie der relativ glatten
Wände der Kabine
und der gekreuzten Vorhänge
eingeschränkt werden.
-
Der
Nachteil einer solchen Maschine ist jedoch ihr Platzbedarf sowohl
in Längsrichtung,
das heißt
auf der Achse der Transporteinrichtung, auf der sich die Karosserie
bewegt, als auch ihr Platzbedarf in der Querrichtung. In der Tat
umfasst eine Kabine zum Lackieren in herkömmlicher Weise drei seitliche Maschinen
auf jeder Seite der Transporteinrichtung, sowie eine Maschine, die
dazu dient, das Überzugprodukt
auf die oberen Teile der Karosserie zu spritzen. Um bei den Taktzeiten
für das
Lackieren einer Karosserie Zeit zu gewinnen und um die Karosserieteile,
die sich quer zur Achse der Transporteinrichtung befinden, wie etwa
die Vorder- und die Rückseiten,
in konstantem Abstand lackieren zu können, haben die Maschinen einen
Freiheitsgrad, im allgemeinen Nachführung genannt, parallel zur
Achse der Transporteinrichtung. Bei den seitlichen Maschinen beträgt die „Nachführung" im allgemeinen etwa
600 bis 800 mm. Diese Maschinen haben demnach in Richtung der Achse
der Transporteinrichtung eine ziemlich große Länge.
-
Außerdem ist
es notwendig, einen ausreichenden Zwischenraum zwischen zwei Maschinen zu
lassen, um zu verhindern, dass sich die Spritzvorrichtungen gegenseitig
lackieren. Ein allgemein festgelegter Abstand zwischen zwei Spritzvorrichtungen beträgt 1100
mm. Es ist auch erforderlich, dass die für die Lackierkabine verantwortlichen
Bediener das Aufbringen des Lacks auf die Karosserie visuell kontrollieren
können.
Dafür muss
ein ausreichend großer verglaster
Raum zwischen zwei benachbarten Maschinen vorgesehen sein.
-
Alle
diese Erfordernisse führen
dazu, dass die Kabinen im Verhältnis
zur Achse der Transporteinrichtung eine relativ große Länge aufweisen. Gleichzeitig
bringt der Aufbau der Maschinen nach dem früheren Stand der Technik die
Notwendigkeit mit sich, dass sie eine Eindringachse quer zur Achse der
Transporteinrichtung haben, die mit einer ausreichenden Hublänge versehen
sind, um der Schweifung der Karosserien folgen zu können und
sich auch an Karosserien unterschiedlicher Länge anpassen zu können. Die
Maschine weist demnach einen Querhub auf, der die Vergrößerung der
Tiefe des Maschinenrahmens erfordert. Folglich entsteht ein mechanisches
Teil an der Außenseite
der Kabine, das eine relativ große Breite hat.
-
Insgesamt
sind die Lackierkabinen und die zugehörigen Maschinen im Verhältnis zur
Achse der Transporteinrichtung relativ lang und breit. Im Hinblick
auf eine Verringerung der Betriebskosten, insbesondere der mit dem
Luftstrom verbundenen Kosten und der Reinigungskosten, ist es wichtig,
sowohl die Länge
als auch die Breite der Geräte
zu verringern, die sich entlang einer Transportlinie in einer Werkshalle
befinden. Tatsächlich
bedeutet jeder Quadratmeter Werkshalle eine bedeutende Investition
und jähr liche
Betriebskosten, die sich selbstverständlich auf den Preis des Fertigprodukts
auswirken.
-
Das
Dokument FR-2 777 483 schlägt
Anordnungen vor, die eine Verringerung der Zahl der Spritzvorrichtungen
einer kompletten Station zum Aufspritzen eines Überzugprodukts erlauben, indem ein
Verfahren zum Aufspritzen des Überzugprodukts vorgestellt
wird, das in der Praxis mit nur zwei Maschinen zum seitlichen Auftrag
anstelle von drei Maschinen, die gewöhnlich zu finden sind, auskommt. Da
die Taktzeiten tatsächlich
in Abhängigkeit
von den Anforderungen rasch variieren, erfolgt die Anpassung durch
eine Erhöhung
der Zahl der Spritzvorrichtungen linear zur Produktion:
- – 3
bis zu 2 m/min,
- – 7
von 2 bis 3,5 m/min,
- – 9
darüber
hinaus.
-
Allerdings
führt diese
Lösung
dazu, dass Nachführlängen an
den seitlichen Maschinen hinzugefügt werden, was in der Summe
keine Reduzierung der Breite der kompletten Lackierstation erlaubt.
-
Ein
weiterer Nachteil der vorstehend beschriebenen Spritzmaschinen ist
ihr Mangel an Flexibilität.
Die Automobilhersteller möchten
immer öfter die
Möglichkeit
haben, ein beliebiges Modell ihrer Palette auf einer gegebenen Montagestraße herzustellen.
Wenn ein neues Modell erscheint, dessen Design dazu führen kann,
dass schwerer erreichbare Zonen zu lackieren sind, wünscht der
Hersteller außerdem,
seine für
die älteren
Modelle benutzten Lackieranlagen zu behalten. Nun bleiben aber im
Fall der klassischen Maschinen, wie sie vorstehend beschrieben sind,
die von der Kinematik der Maschine erreichbaren Punkte beschränkt und
die Garantie, neue Fahrzeuge ohne Nachbearbeitung zu lackieren, kann
nicht gegeben werden.
-
Außerdem steigen
die Geschwindigkeiten der die Karosserien fortbewegenden Transporteinrichtung
ständig
an, um das Produktionsgerät
rentabler zu machen und so die End-Herstellungskosten des gefertigten
Produkts zu senken. Diese Steigerung der Geschwindigkeit der Transporteinrichtungen erfordert
beim aktuellen Stand der Technik eine Vergrößerung der Nachführlänge der
Maschinen zum Aufbringen von Schutz überzügen. Um diese Nachführlänge bei
den herkömmlichen
Maschinen zu vergrößern, muss
demnach die Länge
der Spritz-Stationen entlang der Achse der Transporteinrichtung
vergrößert werden,
was dem oben dargestellten Bemühen
um Wirtschaftlichkeit zuwiderläuft.
-
Eine
Anlage, wie sie vorstehend beschrieben ist, umfasst ganz offenkundig
zahlreiche Steuer- und Messeinrichtungen, die im allgemeinen in
einer Reihe elektropneumatischer Schaltschränke zusammengefasst sind, die
sich um die Lackierkabine herum befinden. Diese Einrichtungen können auch
in einem Gehäuse
sitzen, das auf der Rückseite
jeder Maschine befestigt ist, wie es das Patent EP-B1-0618013 offenlegt.
In diesen beiden Fällen führt das
zu einem zusätzlichen
Platzbedarf am Boden und demnach zu teureren Investitionen.
-
Um
das Aufspritzen eines Überzugprodukts auf
eine Fahrzeugkarosserie oder dergleichen durchzuführen, ist
auch der Einsatz von Robotern bekannt. Das Patent US-4,984,745 beschreibt
einen solchen Roboter, der eine feste Basis umfasst, auf der um eine
vertikale Achse schwenkbar eine drehende Basis montiert ist. Diese
letztere trägt
einen beweglichen Arm, der an seinem freien Ende mit einem Gelenkstück ausgestattet
ist, das eine Spritzvorrichtung trägt. Eine analoge Ausführung ist
im Dokument
US 4,367,532 offengelegt.
-
Ein
solcher Roboter ermöglicht
eine größere Nachführlänge bezüglich der
Karosserie auf einer Transporteinrichtung als die vorstehend beschriebenen
Maschinen.
-
Ein
solcher Roboter hat jedoch zahlreiche Nachteile. Tatsächlich ist
der Roboter fast ganz in der Lackierkabine untergebracht. Demnach
trifft man auf das Problem der Ablagerungen auf dem ganzen Roboter,
nicht nur auf dem Arm, der die Spritzvorrichtung trägt, sondern
auch auf der festen und der beweglichen Basis. Das schafft Probleme
bezüglich
der Reinigung der Anlage, die eine relativ lange Zeit braucht, und
verursacht Mängel
an den Karosserien in Form von Körnern.
-
Ein
weiterer Nachteil dieser Roboter besteht darin, dass sie am Rand
der Transporteinrichtung angeordnet sind und dass ihr Platzbedarf
in der Breite, das heißt
quer zur Achse der Transporteinrichtung, relativ groß ist. Dieser
Platzbedarf ist etwa 20% grö ßer als
derjenige der oben beschriebenen Maschinen, woraus sich höhere energetische
und ökologische
Betriebskosten der Kabine ergeben.
-
Ein
anderer bekannter Typ von Lackierroboter mit Auslegerarm, der im
Dokument FR-1307444 beschrieben ist, kombiniert Translations- und
Drehbewegungen, um die Nachführung
am Querprofil einer Karosserie zu gewährleisten. Diese Vorrichtung ist
nicht konzipiert, um ein Mitlaufen auszuführen, das das Vorrücken der
Karosserien auf der Transporteinrichtung begleitet.
-
Die
vorliegende Erfindung hat demnach die Aufgabe, eine Vorrichtung
zum Aufbringen eines Überzugprodukts
zu liefern, die es ermöglicht,
eine Spritz-Station mit reduzierter Grundfläche herzustellen. Vorzugsweise
sollte diese Vorrichtung über
eine große
Nachführlänge und
eine große
Flexibilität
verfügen
und Maschinen umfassen, die zum größten Teil außerhalb
der Spritzkabine angebracht sind.
-
Zu
diesem Zweck schlägt
sie eine Spritzvorrichtung zum Aufbringen eines Überzugprodukts vor, die insbesondere
für eine
Lackierkabine für
Fahrzeugkarosserien bestimmt ist und einen beweglichen Arm umfasst,
der ein Mitlaufen bezüglich
des zu überziehenden
Objekts gewährleistet,
das sich auf horizontaler Ebene auf einer Transporteinrichtung oder
dergleichen bewegt, und zwar einen Arm, an dessen freiem Ende eine
Spritzdüse
angeordnet ist.
-
Die
der Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, den um eine
erste Achse beweglichen Arm auf einer Basis zu montieren, die eine
drehbare Platte bildet, die in einer im wesentlichen senkrechten
Ebene angeordnet ist, wobei diese erste Achse auf einer zu dieser
Platte parallel verlaufenden Ebene liegt, und wobei die Basis schwenkbar
um eine im wesentlichen horizontale und im wesentlichen senkrecht
zur Transportachse liegende Achse montiert ist, und wobei diese
Basis so geführt
wird, dass eine Translationsbewegung ausgeführt wird, die im wesentlichen
senkrecht zu ihrer Schwenkachse verläuft. Demnach wird ein weiterer
Freiheitsgrad geschaffen, um die Nachführbewegung parallel zur Transportachse
gewährleisten
zu können.
Je nach Ausführung
ist dieser Freiheitsgrad durch eine mitgeführte Querbewegung der Basis
entlang einer im wesentlichen vertikalen Achse oder entlang einer
im wesentlichen horizontalen Achse gegeben.
-
Bei
einer Ausführung
ist der bewegliche Arm ein Arm, der in zwei Teile gegliedert ist
und eine Gelenkverbindung aufweist, die einen Knick bildet, wobei
ein erster Teil des Arms gelenkig an der Basis befestigt ist, welcher
schwenkbar montiert ist um eine im wesentlichen horizontale und
im wesentlichen senkrecht zur Transportachse liegende Achse.
-
In
dem Fall, in dem die Vorrichtung nur einen beweglichen Arm hat,
wird die Basis zusätzlich
für eine
Translationsbewegung in vertikaler oder horizontaler Richtung montiert.
Die Vorrichtung bietet also einen zusätzlichen Freiheitsgrad. Diese
Konfiguration erlaubt es, die Flexibilität der Maschine auf einfache
Weise noch zu erhöhen,
indem es ihr ermöglicht
wird, weiter entfernte Punkte zu erreichen.
-
Vorzugsweise
ist zwischen dem freien Ende des Arms und der Spritzvorrichtung
ein Gelenkstück montiert.
In diesem Fall weist das Gelenkstück zum Beispiel zwei Freiheitsgrade
auf und kann einerseits um eine längs verlaufende Achse drehen,
bezogen auf den Arm oder auf den Teil des Arms, der es trägt, und
andererseits um eine Achse drehen, die gegen diese Längsachse
geneigt ist. Beispielsweise liegt der Neigungswinkel dieser Achse
in der Größenordnung
von 45°.
-
Bei
einer Vorrichtung entsprechend der Erfindung mit einem beweglichen
Arm, der einen Knick hat, ist die Achse des Knicks vorteilhafterweise
parallel zur Schwenkachse des an der Basis befindlichen ersten Teils
des Arms.
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft auch eine Anlage zum Spritzen von
Teilen, insbesondere von Fahrzeugkarosserien, welche mindestens
eine Spritzvorrichtung umfasst, wie sie vorstehend beschrieben ist.
-
Eine
solche Anlage umfasst zum Beispiel auf jeder Seite einer Transporteinrichtung
zwei der vorstehend beschriebenen Spritzvorrichtungen mit fünf Freiheitsgraden
und eine Spritzvorrichtung entsprechend der Erfindung mit sechs
Freiheitsgraden.
-
Um
die Verunreinigungen zu beschränken und
dadurch die Mängel
in Form von Körnern
auf den lackierten Karosserien zu vermeiden und um die Reinigungszeiten
auf ein Minimum zu reduzieren, hat die Anlage vorteilhafterweise
eine Kabinenwand, die im wesentlichen im Bereich der Vorderseite
der Basis verläuft,
die den gegliederten oder nicht gegliederten Arm einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
trägt,
wobei die Schwenkachse des Arms auf der Basis in Bezug auf die Kabinenwand
im Inneren der Anlage angeordnet ist, das heißt, auf der Seite zur Transporteinrichtung
hin.
-
Schließlich ist
es möglich,
bei einer solchen Maschine einen Raum vorzusehen, der die Aufstellung
von Steuer- und Messvorrichtungen erlaubt. Dieser Raum kann direkt
im Rahmen der Maschine eingeschlossen sein, ohne dessen Volumen
merklich zu vergrößern. So
erhält
man eine Maschine, die über
eine weit größere Nachführbewegung
als diejenige der Maschinen nach dem früheren Stand der Technik verfügt und einen
eigenen elektrischen Schaltschrank für die Steuerung in einem Volumen einschließt, das
demjenigen der Maschinen nach dem früheren Stand der Technik äquivalent
ist.
-
Jedenfalls
wird die Erfindung gut verstanden werden mit Hilfe der folgenden
Beschreibung mit Bezug auf den beigefügten schematischen Zeichnungssatz,
der beispielhaft, aber nicht einschränkend zwei Ausführungsformen
einer Spritzvorrichtung entsprechend der Erfindung darstellt.
-
1 ist
ein Prinzipschema, das die verschiedenen Freiheitsgrade einer ersten
erfindungsgemäßen Maschine
zeigt,
-
2 ist
ein Prinzipschema, das die verschiedenen Freiheitsgrade einer zweiten
erfindungsgemäßen Maschine
zeigt,
-
3 ist
eine Perspektivansicht einer Maschine, die nach der Leitidee der 1 gebaut
ist,
-
4 ist
eine Draufsicht auf die Maschine der 3,
-
5 ist
eine Seitenansicht der in den 3 und 4 gezeigten
Maschine,
-
6 ist
eine Perspektivansicht einer Maschine, die nach dem Grundsatz der 2 gebaut ist.
-
Ein
im wesentlichen senkrechter Maschinenrahmen 2 ist in 1 schematisch
dargestellt. Senkrechte Führungsschienen 4 erlauben
die Translationsbewegung in vertikaler Richtung eines Schlittens, der
eine Basis 6 trägt.
Diese letztere ist um eine horizontale Achse 8 schwenkbar
montiert. Ein Arm 10 ist um eine Achse 12 schwenkbar
auf der Basis 6 montiert. Die Achse 12 ist in
einer zur Achse 8 senkrechten Ebene angeordnet. Das freie
Ende des Arms 10 ist mit einem Gelenkstück 14 ausgestattet,
das eine Spritzvorrichtung 17 trägt. Das Gelenkstück 14 hat zwei
Freiheitsgrade. Zum einen ist es schwenkbar um die Längsachse 16 des
Arms 10. Zum anderen hat es einen Freiheitsgrad der Drehung
um eine Achse 18, die um 45° gegenüber der Achse 16 geneigt ist.
-
3 zeigt
eine Maschine, die nach dem Prinzip der 1 ausgeführt ist.
Man erkennt in dieser Figur den Rahmen 2, auf dem die zwei
senkrechten Führungsschienen 4 sitzen.
Ein Schlitten 20 ist auf diesen zwei Führungsschienen gleitend montiert. Der
Antrieb dieses Schlittens erfolgt mit Hilfe eines elektrischen Servomotors 22.
Auf der Antriebswelle dieses Elektromotors ist ein Zahnrad 24 montiert,
das zur Aufnahme einer Scheibe mit Verzahnung dient, die in der
Zeichnung nicht dargestellt ist. Der Servomotor ist knapp unterhalb
der Führungsschienen 4 angeordnet. Über diesen
Führungsschienen
ist ein zweites Zahnrad 24 angeordnet, das im wesentlichen mit
dem ersten identisch ist und das ebenfalls den Zahnriemen aufnimmt.
Der Schlitten 20 ist auf dem Zahnriemen befestigt. Die
Bewegung des Schlittens 20 wird also vom Servomotor 22 angetrieben.
Selbstverständlich
können
auch Endlagengeber vorgesehen sein, um das Stoppen des Motors 22 zu
steuern.
-
In
der 3 ist außer
dem Rahmen 2 und der zugeordneten Maschine eine Fahrzeugkarosserie 28 schematisch
dargestellt. Diese Karosserie sitzt auf einer Transporteinrichtung,
die das Verschieben der Karosserie entlang einer horizontalen Achse 30 erlaubt.
Der Rahmen 2 ist am Rand der Transporteinrichtung mit Abstand
zur Karosserie 28 angeordnet. Die zwei Führungsschienen 4 laufen
parallel und definieren eine Ebene, die zur Transportachse 30 senkrecht
steht.
-
Die
Basis 6 hat die Form einer Scheibe, die an ihrer Peripherie
mit einer Zähnung 26 versehen ist.
Die Scheibe 6 ist auf einer senkrechten Ebene angeordnet,
die zur Trans portachse 30 parallel verläuft. Die Achse 8,
um die die Basis 6 schwenken kann, entspricht der Drehachse
dieser Scheibe. Diese Achse liegt horizontal und senkrecht zur Transportachse 30.
Die Drehung der Basis 6 wird von einem Servomotor 32 (5)
bewirkt, dessen Achse parallel zur Achse 8 verläuft. Am
Ende der Antriebswelle dieses Servomotors 32 ist ein Zahnrad 34 montiert,
dessen Zähnung
der Zähnung 26 der
Basis 6 entspricht.
-
Die
Basis 6 hat zur Seite der Transporteinrichtung Lagerkörper 36,
die die Schwenkachse 12 des Arms 10 definieren.
Diese Achse 12 befindet sich in einer Ebene, die zur Ebene,
die die Basis 6 enthält, parallel
ist, das heißt,
in einer vertikalen Ebene, die parallel zur Transportachse 30 verläuft. Die Schwenkbewegung
des Arms 10 wird von einem dritten Servomotor angetrieben,
der im Inneren des Schlittens 20 sitzt und von der Basis 6 getragen
wird. Die Bewegung des Motors wird von einem Zwischengetriebe 38 zum
Arm 10 übertragen.
-
Die
Antriebsmittel, die der Bewegung des Gelenkstücks um die Längsachse 16 des
Arms 10 dienen, umfassen einen elektrischen Servomotor 39, der
unter einer Abdeckung an der Außenseite
des Arms 10 angebracht ist. Eine Anordnung mit Zahnrad und
Zahnkranz erlaubt die Drehung des Gelenkstücks um die Achse 16.
Was die Antriebsmittel für die
Drehbewegung um die Achse 18, die (um 45°) zur Längsachse 16 geneigt
ist, angeht, so sind diese im Inneren des Arms 10 angeordnet
und in der Zeichnung nicht dargestellt. Dort befindet sich ebenfalls
ein Servomotor, der die entsprechende Bewegung direkt oder über ein
Zwischengetriebe bewirkt. Die Versorgung dieser Antriebsmittel erfolgt
durch das Innere des Arms 10. Eine Öffnung 40 ist in der
Basis 6 vorgesehen für
den Durchgang der Leitungen, die für die Versorgung und für die Steuerung
dieser Antriebsmittel erforderlich sind. Diese Öffnung 40 ermöglicht auch
die Versorgung der Spritzvorrichtung 17 mit dem Überzugprodukt.
-
Wie
in 3 zu sehen ist, ist der Platz, den der Schlitten 20,
die Führungsschienen 4 und
andere mechanische Teile im Rahmen 2 einnehmen, relativ beschränkt. Demnach
ist vorgesehen, in diesem Rahmen 2 einen elektrischen Schaltschrank 50 unterzubringen,
der die elektrischen und/oder pneumatischen Antriebselemente sowie
mögliche
Messvorrichtungen zusammenfasst. Dieser Schrank 50 kann, wie
in den 3 und 4 gezeigt ist, auf der Seite angeordnet
sein, die der Vorderseite des Rahmens 2 gege nüberliegt,
die die Führungsschienen 4 trägt. Er könnte sich
auch auf der Rückseite
des Rahmens auf der dem Arm 20 gegenüberliegenden Seite befinden.
-
4 zeigt
in Draufsicht zwei Spritzpositionen der in der 3 dargestellten
Maschine in Richtung der Transportachse 30. Zwischen den
zwei gezeigten äußersten
Positionen, die eine in Vollstrich und die andere in Strich-Punkt-Linie,
besteht ein Abstand, der im wesentlichen der zweifachen Länge des
Arms 10 entspricht. Wenn ein Arm 10 mit einer Länge von
etwa einem Meter vorgesehen ist, ergibt sich demnach für diese
Spritzvorrichtung eine Möglichkeit
der Nachführung
bezüglich
der Fahrzeugkarosserie 28 in der Größenordnung von zwei Metern. Diese
Nachführung
liegt sehr deutlich über
der Nachführung
der Maschinen nach dem früheren
Stand der Technik. Dank der Auf- und Ab-Bewegung entlang der Führungsschienen 4 und
der Möglichkeit
des Schwenkens der Basis 6 kann die Spritzvorrichtung alle
Zwischenstellungen zwischen den zwei in 4 gezeigten äußersten
Positionen einnehmen. Die zwei Achsen des Gelenkstücks ermöglichen
es, dass die Spritzvorrichtung immer im wesentlichen senkrecht zur
Oberfläche
der zu überziehenden
Karosserie steht. Die Spritzvorrichtung 17 dient hier dazu,
ein Überzugprodukt
auf die im wesentlichen senkrechten Flächen der Fahrzeugkarosserie 28 zu
spritzen.
-
Bemerkenswert
ist, dass der Rahmen 2, obwohl er eine Nachführung bezüglich der
Karosserie über
eine Länge
von etwa zwei Metern erlaubt, eine Breite haben kann, die weit unter
dieser Nachführung liegt.
Auf diese Weise ist es möglich,
zwischen zwei benachbarten Maschinen eine große verglaste Fläche vorzusehen,
durch die die Arbeit der Maschine überwacht werden kann.
-
Was
den Schutz der Maschine gegen Spritzer des Überzugprodukts angeht, ist
festzustellen, dass es möglich
ist, hier im wesentlichen im Bereich der Basis 6 der Maschine
eine Zwischenwand einzuziehen. Die Schwenkachse des Arms 6 befindet
sich in diesem Fall am nächsten
zur Kabinenwand auf deren Innenseite. Um den ganzen mechanischen
Teil, der sich im Inneren des Rahmens 2 befindet, zu schützen, kann
ein System von Vorhängen
benutzt werden, wie es zum Beispiel im Dokument FR-2 710 858 offengelegt
ist. Hier braucht man keine überkreuzten
Vorhänge,
sondern ausschließlich
ein Vorhangpaar, um der vertikalen Translationsbewegung des Schlittens 20 zu
folgen.
-
5 zeigt
beispielhaft einige Positionen, die der Arm 10 und die
Spritzvorrichtung 17 bezüglich einer Fahrzeugkarosserie
einnehmen können
bei der Aufgabe, diese letztere zu lackieren. Außerdem zeigt die 4 die
große
Flexibilität
der Maschine, die in Längsrichtung
der Transportachse 30 dargestellt ist, während 5 die
große
Flexibilität
dieser Maschine in vertikaler Richtung zeigt.
-
2 zeigt
das Prinzip einer zweiten Maschine entsprechend der Erfindung. In
diesem Fall findet man einen Rahmen 102, in dem zwei senkrechte
Führungsschienen 104 angeordnet
sind. Ein Schlitten 120 gleitet die Führungsschienen 104 entlang.
Dieser Schlitten führt
demnach eine vertikale Translationsbewegung aus. Er trägt eine
Basis 106, die um eine horizontale Achse 108 schwenkbar
montiert ist. Die Basis 106 trägt einen gegliederten Arm. In
diesem Fall besteht dieser Arm aus einem Arm 142 und einem
Vorderarm 144. Der Arm 142 ist an der Basis 106 um
eine Achse 112 schwenkbar montiert. Diese letztere ist
auf einer vertikalen Ebene senkrecht zur Achse 108 angeordnet.
Das der Basis 106 entgegengesetzte Ende des Arms 142 trägt den Vorderarm 144.
Dieser Vorderarm 144 und dieser Arm 142 sind um
eine Achse 146 angelenkt, die zur Achse 112 parallel
verläuft.
Auf diese Weise wird ein Knick 148 realisiert.
-
Der
Vorderarm 144 ist dem Arm 10 vergleichbar, der
vorstehend mit Bezug auf 1 beschrieben ist. Er trägt an seinem
Ende ein Gelenkstück 114,
das zwei Freiheitsgrade hat. Dieses Gelenkstück kann um die Längsachse 116 des
Vorderarms 144 und um eine Achse 118 drehen, die
in einem Winkel zur Längsachse 116 von
beispielsweise 45° angeordnet ist.
Dieses Gelenkstück 114 trägt an seinem
freien Ende eine Spritzvorrichtung 117.
-
Dieses
zweite Ausführungsbeispiel
weist also eine zusätzliche
Gelenkachse auf, verglichen mit der Ausführung nach dem Prinzip, das
mit Bezug auf die 1 beschrieben wurde. Wie die 6 zeigt,
kann mit dieser Ausführung
das Überziehen größerer Bereiche
einer Fahrzeugkarosserie 128 erreicht werden, die sich
auf einer Transporteinrichtung mit der Achse 130 bewegt.
-
Die
in 6 dargestellte Maschine hat einen Rahmen 102,
einen Schlitten 120 und mechanische Antriebsvorrichtungen ähnlich denjenigen,
die mit Bezug auf die 3 beschrieben wurden. Hier sind die
gleichen Kennziffern wie in den 3 bis 5 aufgenommen
worden, aber um die Zahl 100 erhöht. So gibt es einen Servomotor 122,
der Zahnräder 124 antreibt,
um den Schlitten 120 über
einen in der Zeichnung nicht dargestellten Zahnriemen in Bewegung
zu setzen. Desgleichen hat die Basis 106 die Form einer
Scheibe mit peripherer Zähnung 126.
Ein nicht dargestellter Servomotor ist vorgesehen, um über ein
Zahnrad 134 die Schwenkbewegung der Basis 106 zu
steuern. Es gibt auch Lagerkörper 136 für den Arm 142.
Ebenso wie beim Arm 10 in den 3 bis 5 wird
der Antrieb des Arms 142 mit Hilfe eines Servomotors 137 und
eines Zwischengetriebes 138 erreicht. Die Antriebsmittel
für die
diversen Bewegungen des Gelenkstücks 114 sind
den Antriebsmitteln ähnlich,
die das Gelenkstück 14 der 3 und 5 bewegen.
Diese Mittel sind in der 6 nicht dargestellt. Was die
Bewegung im Bereich des Knicks 148 betrifft, ist ein in
der Zeichnung nicht gezeigter Servomotor in den Arm 142 integriert.
Die für den
Antrieb der Antriebsmittel und die Energiezufuhr notwendigen Leitungen,
die sich im Bereich des Arms 142 und des Vorderarms 144 befinden,
gehen durch eine Öffnung 140,
die in der Basis 106 ausgeführt ist. Diese Öffnung 140 ermöglicht auch
die Zuleitung von Überzugprodukt
zur Spritzvorrichtung 117.
-
Bei
diesem Ausführungsbeispiel
ist die Maschine ebenfalls längs
einer Transporteinrichtung so angeordnet, dass die Achse 108 horizontal
ist und im wesentlichen senkrecht zur Transportachse 130 verläuft. Demnach
ist die relative Anordnung zwischen dem Rahmen 102 und
der Transporteinrichtung identisch mit derjenigen, die oben zwischen
dem Rahmen 2 und der zugehörigen Transporteinrichtung
beschrieben wurde.
-
Dank
dem zusätzlichen
Freiheitsgrad, der hier erreicht wird, bietet diese Maschine eine
noch größere Flexibilität als diejenige,
die in den 3 bis 5 dargestellt
ist. Aufgrund dieser größeren Flexibilität kann sie
eingesetzt werden, um größere Bereiche
der Karosserie 128 zu lackieren.
-
Um
eine Lackierstation für
Fahrzeugkarosserien einzurichten, kann man zum Beispiel daran denken,
zu beiden Seiten einer Transporteinrichtung jeweils drei Spritzmaschi nen
aufzustellen, wie sie in den 3 bis 5 dargestellt
sind. So verfügt
man über
sechs Spritzmaschinen: vier Maschinen können als seitliche Maschinen
bezeichnet werden und haben die Aufgabe, ein Überzugprodukt auf im wesentlichen
senkrechte Wände
zu spritzen, während
die beiden anderen Maschinen dazu dienen, ein Überzugprodukt auf im wesentlichen
horizontale Flächen zu
spritzen.
-
In
komplexeren Fällen
ist es auch möglich, vier
solche Maschinen wie diejenige, die in den 3 bis 5 dargestellt
ist, und zwei solche Maschinen, wie sie in der 6 gezeigt
ist, einzusetzen. In diesem Fall können die vier ersten Maschinen
mit fünf Achsen
als seitliche Maschinen bezeichnet werden, und die zwei anderen
Maschinen mit sechs Achsen dienen zum Spritzen der im wesentlichen
horizontalen Flächen.
-
Schließlich ist
es selbstverständlich
möglich, nur
Maschinen mit sechs Achsen einzusetzen, wodurch der Lackierstation
noch mehr Flexibilität
zur Verfügung
steht.
-
In
all diesen Fällen
hat eine solche Lackierstation einen reduzierten Platzbedarf, und
zwar bezüglich
der Transporteinrichtung sowohl in der Längsrichtung als auch in der
Querrichtung. Die Tatsache, dass nur sechs Maschinen eingesetzt
sind, erlaubt die Reduzierung der Ausdehnung in Längsrichtung.
In der Querrichtung ist es aufgrund der Konzeption dieser Maschinen,
für die
keine Querverschiebung bezogen auf die Transporteinrichtung vorgesehen
werden muss, möglich,
im Verhältnis
zu den heute bekannten Lackierstationen etwa 20% Breite zu gewinnen.
Gerade in der Querrichtung ist der Raumgewinn, verglichen mit den
bekannten Stationen nach dem früheren
Stand der Technik, am größten.
-
Ein
weiterer wichtiger Vorteil im Vergleich zu den „kompakten" Stationen nach dem früheren Stand der
Technik besteht in der Möglichkeit,
sehr große verglaste
Flächen
vorzusehen, die die Überwachung des
Betriebsablaufs im Inneren der Kabine ermöglichen. In der Tat haben die
Rahmen der beschriebenen Maschinen eine sehr geringe Breite, wie
weiter oben bereits erwähnt
wurde. Dadurch können
zwischen zwei benachbarten Maschinen sehr große verglaste Flächen installiert
werden.
-
Selbstverständlich beschränkt sich
die Erfindung nicht auf die zwei bevorzugten Ausführungsbeispiele,
die vorstehend beispielhaft, aber nicht einschränkend beschrieben sind; sie
umfasst im Gegenteil alle Ausführungsvarianten
im Rahmen der nachstehenden Ansprüche.
-
So
ist eine Ausführungsvariante
der in der 6 dargestellten Maschine denkbar,
bei der die Basis, die den Arm und den angelenkten Arm trägt, sich
nicht senkrecht bewegen kann. Eine solche Ausführungsform kann Leistungen
erbringen, die im wesentlichen den Leistungen gleichwertig sind,
die mit einer Maschine, wie sie in den 3 bis 5 dargestellt
ist, zu erreichen sind. In diesem Fall ist die Nachführung im
wesentlichen dank der Schwenkbewegung im Bereich des Knicks und
der Drehung der den Arm tragenden Basis gewährleistet.
-
Ebenso
ist es denkbar, dass die Maschine mit fünf Achsen oder mit sechs Achsen
nicht senkrecht, sondern waagrecht montiert wird: in diesem Fall
würde die
Bewegungsachse entlang der Führungsschienen 4 die
Nachführung
bewirken, und die Höheneinstellung
würde durch
die Drehung um die Achse 12 bei der Maschine mit fünf Achsen
und durch die Drehungen der Achsen 112 und 146 bei
der Maschine mit sechs Achsen durchgeführt. So könnten zwei Maschinen übereinander
pro Seite eingesetzt werden.