DE102014106106A1 - Coating device and method for coating a workpiece surface - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsvorrichtung (10) sowie ein Verfahren zur Beschichtung einer Werkstückfläche (16) eines Werkstücks (17). Die Beschichtungsvorrichtung (10) weist ein Beschichtungswerkzeug (11) auf. Diesem Beschichtungswerkzeug (11) wird wenigstens ein Draht (18, 19) aus einem Vorratsspeicher (20, 21) zugeführt. Hierfür dient wenigstens eine Drahtvorschubeinrichtung (26), die jedem zugeführten Draht (18, 19) zugeordnet ist. Die Beschichtungsvorrichtung (10) weist außerdem eine Trenneinrichtung (40) auf, mittels der der wenigstens eine Draht (18, 19) zwischen dem Vorratsspeicher (20, 21) und dem Beschichtungswerkzeug (11) durchtrennt werden kann. Das Beschichtungswerkzeug (11) schmelzt den wenigstens einen Draht (18, 19) über ein Heizmittel (34) auf und sprüht die Drahtmaterialpartikel über einen Trägergasstrom aus einer Sprühöffnung (15) auf die zu beschichtende Werkstückfläche (16) aus. Vor Beginn eines Beschichtungsvorgangs wird über ein Drahtmengenerfassungsmittel (85) ermittelt, ob die in dem wenigstens einen Vorratsspeicher (20, 21) verfügbare Drahtmenge ausreicht, um den anstehenden Beschichtungsvorgang vollständig auszuführen. Ist dies nicht der Fall, wird ein Leerzustand (L) erkannt und der wenigstens eine Draht (18, 19) wird entfernt. Hierfür wird der wenigstens eine Draht (18, 19) durch die Trenneinrichtung (40) getrennt und aus der Sprühöffnung (15) heraus gefördert. Anschließend kann der wenigstens eine Vorratsspeicher (20, 21) ausgetauscht werden.The invention relates to a coating device (10) and a method for coating a workpiece surface (16) of a workpiece (17). The coating device (10) has a coating tool (11). At least one wire (18, 19) is supplied from a storage reservoir (20, 21) to this coating tool (11). For this purpose, at least one wire feed device (26), which is associated with each supplied wire (18, 19). The coating device (10) also has a separating device (40) by means of which the at least one wire (18, 19) can be severed between the supply store (20, 21) and the coating tool (11). The coating tool (11) melts the at least one wire (18, 19) via a heating means (34) and sprays the wire material particles out of a spray opening (15) onto the workpiece surface (16) to be coated via a stream of carrier gas. Before the start of a coating operation, it is ascertained via a wire quantity detection means (85) whether the quantity of wire available in the at least one storage store (20, 21) is sufficient to complete the pending coating process. If this is not the case, an empty state (L) is detected and the at least one wire (18, 19) is removed. For this purpose, the at least one wire (18, 19) is separated by the separating device (40) and conveyed out of the spray opening (15). Subsequently, the at least one storage device (20, 21) can be exchanged.
Description
Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsvorrichtung sowie ein Verfahren zum Beschichten einer Werkstückfläche eines Werkstücks. Beispielsweise werden Zylinderbohrungen eines Motorblocks mit Hilfe der Beschichtungsvorrichtung bzw. unter Verwendung des Verfahrens mit einer metallischen Schicht versehen um eine Lauffläche für den Kolben zu bilden.The invention relates to a coating device and to a method for coating a workpiece surface of a workpiece. For example, cylinder bores of an engine block are provided with the aid of the coating device or using the method with a metallic layer to form a running surface for the piston.
Solche Verfahren sind an sich bekannt, beispielsweise aus
Das dem Beschichtungswerkzeug zugeordnete Drahtende ist bzw. wird im Beschichtungswerkzeug in der Regel zur Spritzöffnung hin gebogen. Der Draht ist häufig durch eine rohrförmige Drahtführung zum Beschichtungswerkzeug geführt. Bei den bekannten Vorrichtungen wird beim Austauschen des zugeführten Drahtes, der noch im Beschichtungswerkzeug befindliche Draht zurückgezogen. Dabei kommt es in der Regel zu einem gleitenden Kontakt des der Spritzöffnung zugeordneten freien Drahtendes mit einer Innenseite der Drahtführung und/oder des Beschichtungswerkzeuges. Beim Aufschmelzen des Drahtendes im Beschichtungswerkzeug wird aber an diesem Drahtende häufig eine scharfe Kante und/oder eine oder mehrere Spitzen erzeugt, die in der Drahtführung des Beschichtungswerkzeuges Verschleiß verursachen.The wire end associated with the coating tool is or is generally bent in the coating tool to the spray opening. The wire is often passed through a tubular wire guide to the coating tool. In the known devices, when replacing the supplied wire, the wire still in the coating tool is withdrawn. In this case, there is usually a sliding contact of the free end of the wire associated with the injection opening with an inner side of the wire guide and / or the coating tool. When the wire end melts in the coating tool, however, a sharp edge and / or one or more tips are often produced at this end of the wire, causing wear in the wire guide of the coating tool.
Es kann daher als Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen werden, eine verbesserte Beschichtungsvorrichtung bzw. ein verbessertes Verfahren zur Beschichtung von Werkstückflächen zu schaffen, was insbesondere die vorgenannten Probleme vermeidet.It can therefore be regarded as an object of the present invention to provide an improved coating apparatus or an improved method for coating workpiece surfaces, which avoids in particular the aforementioned problems.
Diese Aufgabe wird durch eine Beschichtungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 15 gelöst.This object is achieved by a coating device having the features of patent claim 1 and by a method having the features of
Die Beschichtungsvorrichtung weist ein Beschichtungswerkzeug und wenigstens einen Vorratsspeicher auf. Jeder Vorratsspeicher stellt dem Beschichtungswerkzeug einen Metall enthaltenden Draht zur Verfügung. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind zwei Vorratsspeicher vorhanden, so dass dem Beschichtungswerkzeug zwei Drähte zugeführt werden. Als Vorratsspeicher kann beispielsweise eine Drahtrolle dienen.The coating device has a coating tool and at least one storage reservoir. Each storage reservoir provides the coating tool with a metal-containing wire. In a preferred embodiment, there are two reservoirs so that two wires are fed to the coating tool. As a storage, for example, serve a wire roll.
Zur Zuführung des wenigstens einen Drahtes zum Beschichtungswerkzeug ist jedem Draht jeweils mindestens eine Drahtvorschubeinrichtung zugeordnet. Beispielsweise kann die Drahtvorschubeinrichtung zwei von entgegengesetzten Seiten gegen den Draht angedrückte Rollen aufweisen, durch deren Drehung der Draht gefördert wird.For feeding the at least one wire to the coating tool, at least one wire feed device is associated with each wire. For example, the wire feed device may comprise two rollers pressed against the wire from opposite sides, by the rotation of which the wire is conveyed.
Das Beschichtungswerkzeug weist ein Heizmittel zum Aufschmelzen des wenigstens einen freien Drahtendes auf. Rechtwinklig oder schräg zu einer Werkzeugachse ist am Beschichtungswerkzeug eine Spritzöffnung vorhanden. Aus dieser Spritzöffnung wird schräg oder rechtwinklig zur Werkzeugachse Beschichtungsmaterial ausgeblasen und auf die Werkstückfläche gespritzt. Das Beschichtungsmaterial besteht aus Materialpartikeln des aufgeschmolzenen Drahtendes und kann unter Verwendung von Trägergas aus der Spritzöffnung herausgesprüht werden.The coating tool has a heating means for melting the at least one free wire end. At right angles or at an angle to a tool axis, an injection opening is present on the coating tool. From this injection opening coating material is blown obliquely or at right angles to the tool axis and sprayed onto the workpiece surface. The coating material consists of material particles of the molten wire end and can be sprayed out of the injection opening using carrier gas.
Die Beschichtungsvorrichtung weist eine ansteuerbare Trenneinrichtung auf. Die Trenneinrichtung ist dazu eingerichtet, den wenigstens einen Draht zwischen dem Vorratsspeicher und dem Beschichtungswerkzeug zu trennen. Der dem Beschichtungswerkzeug bereits zugeführte Draht kann getrennt und der zwischen der Trennstelle und der Spritzöffnung noch vorhandenen Drahtrest kann über die Spritzöffnung aus dem Beschichtungswerkzeug entnommen werden. Die spitzen oder scharfkantigen Drahtenden des wenigstens einen Drahtrestes werden nicht von der Spritzöffnung zurück durch das Beschichtungswerkzeug bzw. die Drahtführung bewegt, sondern können auf sehr kurzem Weg direkt durch die Spritzöffnung entnommen werden. Vorzugsweise kann hierfür die vorhandene Drahtvorschubeinrichtung verwendet werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn zumindest eine Drahtvorschubeinrichtung für jeden Draht benachbart und möglichst nahe an der Spritzöffnung angeordnet ist. Insbesondere befindet sich diese Drahtvorschubeinrichtung näher an der Spritzöffnung bzw. am Heizmittel als an der Trenneinrichtung.The coating device has a controllable separating device. The separating device is adapted to separate the at least one wire between the storage reservoir and the coating tool. The wire already supplied to the coating tool can be separated and the remaining wire between the separation point and the injection opening can be removed from the coating tool via the injection opening. The pointed or sharp-edged wire ends of the at least one wire residue are not moved from the injection opening back through the coating tool or the wire guide, but can be removed in a very short way directly through the injection opening. Preferably, the existing wire feed device can be used for this purpose. It is advantageous if at least one wire feed device is arranged adjacent to each wire and as close as possible to the injection opening. In particular, this wire feed device is located closer to the injection opening or to the heating means than to the separating device.
Zum Aufsprühen des Beschichtungsmaterials wird vorzugsweise über einen Drehantrieb eine Relativdrehbewegung zwischen der zu beschichtenden Werkstückfläche und dem Beschichtungswerkzeug erzeugt. Hierfür kann entweder der das Werkstück tragende Werkstückträger und/oder das Beschichtungswerkzeug um die Werkzeugachse gedreht werden. Ferner weist die Beschichtungsvorrichtung vorzugsweise einen Linearantrieb auf, mittels dem das Beschichtungswerkzeug und/oder das Werkstück parallel zur Werkzeugachse bewegt werden kann. Auf diese Weise kann eine schraubenförmige Relativbewegung zwischen dem Beschichtungswerkzeug und der zu beschichtenden Werkstückfläche beim Aufsprühen des Beschichtungsmaterials erzeugt werden.For spraying the coating material, a relative rotational movement between the workpiece surface to be coated and the coating tool is preferably generated via a rotary drive. For this purpose, either the workpiece carrier carrying the workpiece and / or the coating tool can be rotated about the tool axis. Furthermore, the coating device preferably has a linear drive, by means of which the coating tool and / or the workpiece moves parallel to the tool axis can be. In this way, a helical relative movement between the coating tool and the workpiece surface to be coated during spraying of the coating material can be generated.
Bei einem sehr einfach ausgeführten Ausführungsbeispiel ist die wenigstens eine Drahtvorschubeinrichtung derart ausgestaltet, dass der zugeordnete Draht nur in eine einzige Richtung gefördert werden kann, beispielsgemäß in Richtung zur Heizeinrichtung bzw. zur Spritzöffnung hin. Ein Zurückfördern eines bereits in das Beschichtungswerkzeug eingeführten Drahtes zum Auswechseln entfällt.In a very simple embodiment, the at least one wire feed device is configured such that the associated wire can be conveyed only in a single direction, for example in the direction of the heating device or the injection opening. Returning a wire already inserted into the coating tool for replacement is eliminated.
Vorteilhafterweise ist ein Drahtmengenerfassungsmittel vorhanden. Das Drahtmengenerfassungsmittel ist dazu eingerichtet, zu ermitteln, ob die sich im wenigstens einen Vorratsspeicher befindende Materialmenge des jeweiligen Drahtes für das Beschichten der zu beschichtenden Werkstückfläche des Werkstücks ausreicht. Diese Prüfung wird durch das Drahtmengenerfassungsmittel vorzugsweise zumindest vor Beginn eines Beschichtungsvorgangs ausgeführt. Die Prüfung kann zusätzlich oder alternativ auch nach Abschluss eines Beschichtungsvorgangs und/oder kontinuierlich und/oder zyklisch ausgeführt werden. Dadurch kann das Ausführen eines nachfolgenden Beschichtungsvorganges unterbunden werden, wenn festgestellt wird, dass die Materialmenge zumindest von einem der zugeführten Drähte im betreffenden Vorratsspeicher nicht mehr ausreicht, um den nachfolgenden Beschichtungsvorgang zu beenden. Ist dies der Fall, erkennt das Drahtmengenerfassungsmittel einen Leerzustand. Hierfür kann das Drahtmengenerfassungsmittel beispielsweise eine Steuereinheit aufweisen. Durch das Drahtmengenerfassungsmittel kann auch die noch verbleibende Anzahl von ausführbaren Beschichtungsvorgängen ermittelt und angezeigt werden, wenn die jeweils benötigte Menge des wenigstens einen Drahtes bekannt ist. Dadurch kann beispielsweise der Wechsel des wenigstens einen Vorratsspeichers bereits vor dem Erkennen des Leerzustandes vorbereitet werden.Advantageously, a wire quantity detecting means is provided. The wire quantity detecting means is adapted to determine whether the amount of material of the respective wire located in the at least one storage store is sufficient for coating the workpiece surface of the workpiece to be coated. This test is preferably carried out by the wire quantity detecting means at least before the start of a coating process. The test may additionally or alternatively also be carried out after completion of a coating process and / or continuously and / or cyclically. Thereby, the execution of a subsequent coating operation can be inhibited if it is determined that the amount of material is no longer sufficient at least from one of the supplied wires in the relevant storage memory to terminate the subsequent coating process. If this is the case, the wire quantity detection means detects an empty state. For this purpose, the wire quantity detection means may for example comprise a control unit. By means of the wire quantity detection means, the remaining number of executable coating processes can also be determined and displayed when the respectively required quantity of the at least one wire is known. As a result, for example, the change of the at least one storage memory can be prepared already before the recognition of the empty state.
Die noch im Vorratsspeicher verfügbare Drahtmenge kann auf verschiedene Weise ermittelt werden. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Drahtmengenerfassungsmittel und beispielsweise die Steuereinheit mit zumindest einer der vorhandenen Drahtvorschubeinrichtungen gekoppelt. In der Drahtvorschubeinrichtung kann beispielsweise ein Drehgeber oder ein anderer Sensor vorhanden sein, mittels dem in der Steuereinheit die bislang zugeführte Drahtmenge bzw. Drahtlänge ermittelt werden kann. Daraus kann wiederum ermittelt werden, wie groß die noch im Vorratsspeicher vorhandene Drahtmenge ist. Alternativ hierzu kann beispielsweise durch einen Wiegevorgang des Vorratsspeichers die noch verfügbare Drahtmenge ermittelt werden. Ferner besteht auch die Möglichkeit, eine oder mehrere Markierungen am wenigstens einen Draht anzubringen, so dass die zugeführte Drahtmenge und/oder die noch im Vorratsspeicher verfügbare Drahtmenge durch eine entsprechende Sensorik erfasst werden kann. Bei der Kopplung der Sensorik zur Erfassung der Drahtmenge mit der Drahtvorschubeinrichtung ist eine besonders kompakte und einfache Realisierung möglich. Grundsätzlich lassen sich aber auch beliebige andere Verfahren und Einrichtungen zur Drahtmengenerfassung verwenden.The amount of wire still available in the store can be determined in various ways. In the preferred embodiment, the wire amount detection means and, for example, the control unit is coupled to at least one of the existing wire feeders. In the wire feed device, for example, a rotary encoder or another sensor may be present, by means of which the previously supplied amount of wire or wire length can be determined in the control unit. From this, in turn, it can be determined how large the amount of wire still present in the storage memory is. Alternatively, the still available amount of wire can be determined, for example by a weighing operation of the storage memory. Furthermore, it is also possible to attach one or more markings to the at least one wire, so that the amount of wire supplied and / or the amount of wire still available in the store can be detected by a corresponding sensor. In the coupling of the sensors for detecting the amount of wire with the wire feed device, a particularly compact and simple implementation is possible. In principle, however, it is also possible to use any other methods and devices for wire quantity detection.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erzeugt die Steuereinheit bei erkanntem Leerzustand ein erstes Ansteuersignal. Das erste Ansteuersignal wird der Trenneinrichtung übermittelt. Diese durchtrennt bei Empfang des ersten Ansteuersignals den wenigstens einen Draht.In a preferred embodiment, the control unit generates a first drive signal when the empty state is detected. The first drive signal is transmitted to the separator. This cuts through the at least one wire upon receipt of the first drive signal.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, bei erkanntem Leerzustand und vor dem Erzeugen des ersten Ansteuersignals, die Drahtvorschubeinrichtung stillzusetzen oder im Stillstand zu belassen, so dass kein Drahtvorschub zum Beschichtungswerkzeug beim Durchtrennen erfolgt. Weiter vorzugsweise kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, bei erkanntem Leerzustand das Heizmittel zum Aufschmelzen des wenigstens einen Drahtes auszuschalten.Preferably, the control unit is configured to shut down the wire feed device or leave it at a standstill when detected empty state and before generating the first drive signal, so that no wire feed to the coating tool during cutting takes place. Further preferably, the control unit may be configured to turn off the heating means for melting the at least one wire when the empty state is detected.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, nach dem Erzeugen des ersten Ansteuersignals die Drahtvorschubeinrichtung durch ein zweites Ansteuersignal zu aktivieren. Dadurch kann das Trennen des wenigstens einen Drahtes unterstützt und/oder der sich zwischen der Trenneinrichtung und der Spritzöffnung befindende Drahtrest weiter aus der Spritzöffnung heraus transportiert werden.It is also advantageous if the control unit is set up to activate the wire feed device by means of a second drive signal after the first drive signal has been generated. As a result, the separation of the at least one wire can be supported and / or the wire residue located between the separating device and the injection opening can be transported further out of the injection opening.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erzeugt die Steuereinheit bei erkanntem Leerzustand ein drittes Ansteuersignal. Das dritte Ansteuersignal wird einer Austauscheinrichtung übermittelt. Die Austauscheinrichtung ist dazu eingerichtet, den wenigstens einen Vorratsspeicher bzw. eine den wenigstens einen Vorratsspeicher aufweisende Speichereinheit auszutauschen. Somit kann der wenigstens eine leere bzw. zu wenig Draht enthaltende Vorratsspeicher gegen einen eine ausreichende Drahtmenge aufweisenden Vorratsspeicher ausgetauscht werden.In a preferred embodiment, the control unit generates a third drive signal when the empty state is detected. The third drive signal is transmitted to an exchange device. The exchange device is set up to exchange the at least one storage store or a storage unit having the at least one storage store. Thus, the at least one empty or too little wire containing storage can be exchanged for a sufficient amount of wire having storage memory.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, bei erkanntem Leerzustand und vor dem Erzeugen des ersten Ansteuersignals die um die Werkzeugachse drehbaren Vorrichtungsteile der Beschichtungsvorrichtung mittels des Drehantriebs in eine vorgegebene Drehstellung dreht. Dies kann dann vorteilhaft sein, wenn die Relativdrehung zwischen dem Beschichtungswerkzeug und dem Werkstück um die Werkzeugachse durch Drehen des Beschichtungswerkzeugs und weiterer Vorrichtungsteile der Beschichtungsvorrichtung erzeugt wird. Dabei besteht die Möglichkeit, die Trenneinrichtung zu unterteilen und einen Trennantrieb nicht um die Werkzeugachse drehbar an einem Maschinenteil und wenigstens ein bewegbares Trennelement drehbar um die Werkzeugachse anzuordnen. Zum Trennen des wenigstens einen Drahtes kann dann eine vorgegebene Drehstellung eingestellt werden, so dass der Trennantrieb mit dem bewegbaren Trennelement gekoppelt ist. Es kann auch mehrere Drehstellungen geben, in denen jeweils eine Kopplung zwischen dem Trennantrieb und dem wenigstens einen Trennelement möglich ist.It is also advantageous if the control unit is set up to rotate in the detected idle state and before generating the first drive signal rotatable about the tool axis device parts of the coating device by means of the rotary drive in a predetermined rotational position. This can be advantageous if the Relative rotation is generated between the coating tool and the workpiece about the tool axis by rotating the coating tool and other device parts of the coating device. It is possible to divide the separator and not to arrange a separating drive to the tool axis rotatably mounted on a machine part and at least one movable separating element rotatable about the tool axis. For separating the at least one wire, a predetermined rotational position can then be set so that the separating drive is coupled to the movable separating element. There may also be several rotational positions in each of which a coupling between the separating drive and the at least one separating element is possible.
Bei einem Ausführungsbeispiel sind das Beschichtungswerkzeug, die Drahtvorschubeinrichtung und der wenigstens eine Vorratsspeicher gemeinsam drehbar an einem Maschinenelement gelagert. Sie bilden eine Baugruppe, die durch den Drehantrieb um die Werkzeugachse drehbar ist. Wie erläutert, kann zusätzlich oder alternativ auch das Werkstück um die Werkzeugachse drehbar sein.In one embodiment, the coating tool, the wire feed device and the at least one supply storage are mounted together rotatably on a machine element. They form an assembly which is rotatable about the tool axis by the rotary drive. As explained, additionally or alternatively, the workpiece can be rotatable about the tool axis.
Zur Trennung des wenigstens einen Drahtes kann die Trenneinrichtung auf unterschiedliche Weise ausgeführt sein. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Trenneinrichtung wenigstens ein bewegbares mechanisches Trennelement auf, das insbesondere eine Schneidkante aufweist. Vorzugsweise handelt es sich um eine geometrisch bestimmte Schneide. Es ist vorteilhaft, wenn die Trenneinrichtung für jeden zugeführten Draht wenigstens ein Trennelementpaar mit zwei relativ zum Draht beweglichen mechanischen Trennelementen aufweist, wobei wenigstens eines dieser beiden Trennelemente des Trennelementpaars eine Schneidkante aufweist.For separating the at least one wire, the separating device can be designed in different ways. In a preferred embodiment, the separating device has at least one movable mechanical separating element, which in particular has a cutting edge. Preferably, it is a geometrically determined cutting edge. It is advantageous if, for each supplied wire, the separating device has at least one separating element pair with two mechanical separating elements movable relative to the wire, wherein at least one of these two separating elements of the separating element pair has a cutting edge.
Alternativ zu mechanischen Trennelementen kann der wenigstens eine Draht auch durch Strahlung, beispielsweise elektromagnetische Strahlung, beispielsweise induktiv, oder durch eine andere geeignete thermische Einwirkung erwärmt und dadurch an einer Trennstelle erweicht werden. Durch Aktivieren der wenigstens einen Drahtvorschubeinrichtung kann der an der Trennstelle weiche Draht durchtrennt werden.As an alternative to mechanical separating elements, the at least one wire can also be heated by radiation, for example electromagnetic radiation, for example inductively, or by another suitable thermal action and thereby softened at a point of separation. By activating the at least one wire feed device, the soft wire at the separation point can be severed.
Es ist ferner möglich, rotierende Trennschreiben mit geometrische unbestimmten Schneiden oder dergleichen zum Trennen des wenigstens einen Drahtes zu verwenden.It is also possible to use rotating separating writing with geometric indeterminate cutting or the like for separating the at least one wire.
Bei dem Verfahren zur Beschichtung einer Werkstückfläche eines Werkstücks wird die oben beschriebene Beschichtungsvorrichtung verwendet. Es werden folgende Schritte ausgeführt:
Vor dem Beginn eines Beschichtungsvorgangs einer Werkstückfläche wird geprüft, ob ein Leerzustand vorliegt. Diese Prüfung kann vor oder nach dem Ende des vorangegangenen Beschichtungsvorgangs erfolgen. Der Leerzustand liegt dann vor, wenn zumindest einer der dem Beschichtungswerkzeug zugeführten Drähte in seinem Vorratsspeicher keine ausreichende Materialmenge bzw. Drahtmenge mehr aufweist, um den geplanten Beschichtungsvorgang vollständig auszuführen.In the method of coating a workpiece surface of a workpiece, the above-described coating apparatus is used. The following steps are carried out:
Before starting a coating process of a workpiece surface, it is checked whether an empty state exists. This test can be done before or after the end of the previous coating process. The empty state is present when at least one of the wires supplied to the coating tool does not have a sufficient amount of material or amount of wire in its supply store in order to carry out the planned coating process completely.
Wird der Leerzustand erkannt, wird ein erstes Ansteuersignal für die Trenneinrichtung erzeugt. Daraufhin durchtrennt die Trenneinrichtung den wenigstens einen Draht. Vorzugsweise wird nach dem Erzeugen des ersten Ansteuersignals der Drahtrest, der sich zwischen der Trenneinrichtung und der Spritzöffnung des Beschichtungswerkzeugs befindet, durch die Spritzöffnung aus dem Beschichtungswerkzeug transportiert, was unter Verwendung der wenigstens einen Drahtvorschubeinrichtung ausgeführt werden kann. Außerdem besteht die Möglichkeit, einen automatischen Austausch des wenigstens einen Vorratsspeichers zu veranlassen, um den Beschichtungsvorgang beginnen und ausführen zu können.If the empty state is detected, a first drive signal for the separator is generated. The severing device then cuts through the at least one wire. Preferably, after the generation of the first drive signal, the wire residue, which is located between the separator and the spray opening of the coating tool, is transported out of the coating tool through the spray opening, which can be carried out using the at least one wire feed device. In addition, it is possible to initiate an automatic exchange of the at least one storage reservoir in order to be able to start and execute the coating process.
Wird zu Beginn eines Beschichtungsvorgangs kein Leerzustand ermittelt, wird der Beschichtungsvorgang gestartet. Dabei wird der wenigstens eine Draht aus dem Vorratsspeicher einem Heizmittel des Beschichtungswerkzeugs kontinuierlich oder schrittweise zugeführt. Im Beschichtungswerkzeug wird das freie Drahtende, das der Spritzöffnung zugeordnet ist, mit Hilfe des Heizmittels aufgeschmolzen und die dabei entstehenden Materialpartikel unter Verwendung eines Trägergasstromes aus der Spritzöffnung auf die zu beschichtende Werkstückfläche gesprüht. Während des Aussprühens wird insbesondere eine schraubenförmige Relativbewegung zwischen der zu beschichtenden Werkstückfläche und dem Beschichtungswerkzeug bezüglich der Werkzeugachse erzeugt.If no empty state is determined at the beginning of a coating process, the coating process is started. In this case, the at least one wire from the storage store is fed continuously or stepwise to a heating means of the coating tool. In the coating tool, the free end of the wire, which is assigned to the injection opening, is melted with the aid of the heating medium and the resulting material particles are sprayed from the injection opening onto the workpiece surface to be coated using a carrier gas stream. During the spraying, in particular, a helical relative movement is generated between the workpiece surface to be coated and the coating tool with respect to the tool axis.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the description and the drawings. Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. Show it:
In den
Das Beschichtungswerkzeug
Dem Beschichtungswerkzeug
Jedem Draht
Wie in
Zu der Drahtvorschubeinrichtung kann optional auch ein Abwickelantrieb gehören, der die den jeweiligen Vorratsspeicher
Beim Ausführungsbeispiel nach
Im Beschichtungswerkzeug
Als Heizmittel
Wenn anstelle dieser Lichtbogenerzeugung andere Hitzequellen als Heizmittel
Zum Entfernen von überschüssigem Gas oder Fluid aus dem Bereich, in dem die Werkstückfläche
Zwischen der Speichereinheit
Als Trenneinrichtung
Die Trenneinrichtung
Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel kann in einem Trennelement
Die beiden Arbeitsbereiche
Zur Ausführung einer Trennbewegung werden die beiden Trennelemente
Zum Bewegen der Trennelemente
An dem dem jeweiligen Arbeitsbereich
Wie in den
Wie aus
Bei dem hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel bilden die Speichereinheit
Daraus ergibt, dass sich die Abtriebsteile
Zum Bewegen der Antriebselemente
Bei den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen wird in der Trenneinrichtung wenigstens ein Trennelement
Zur Drehung der Baugruppe
Das Trägerteil
Die Beschichtungsvorrichtung
Beim Ausführungsbeispiel ist der Sensor
Aus der bereits zum Beschichtungswerkzeug
Anstelle der Erfassung der geförderten Drahtlänge durch den Sensor
Bei dem Ausführungsbeispiel der Beschichtungsvorrichtung
Anhand der
In einem ersten Schritt S1 wird das Starten eines Beschichtungsvorgangs einer Werkstückfläche
Dazu wird dem Beschichtungswerkzeug
Nach dem Beenden dieses Beschichtungsvorgangs wird das Verfahren in einem vierten Schritt S4 beendet.After completing this coating process, the process is ended in a fourth step S4.
Wurde im zweiten Schritt S2 der Leerzustand L erkannt, so dass die Drahtmenge in zumindest einem der beiden Vorratsspeicher
In dem fünften Schritt S5 wird die Baugruppe
Anschließend wird in einem sechsten Schritt S6 durch die Steuereinheit
Nach dem Durchtrennen der Drähte
Über das zweite Ansteuersignal A2 kann optional auch die erste Vorschubeinheit
In einem optionalen achten Schritt S8 kann die Steuereinheit
Alternativ zu diesem achten Schritt S8 ist auch ein manuelles Austauschen der Speichereinheit
Nach dem Austausch der Vorratsspeicher
In
Der Hauptunterschied des zweiten Ausführungsbeispiels der Beschichtungsvorrichtung
Da sich das Beschichtungswerkzeug
Die Trenneinrichtung
Bei allen Ausführungsformen der Beschichtungsvorrichtung
Das Verfahren zur Beschichtung einer Werkstückfläche
In
Jedem Positionierteil
Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsvorrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Beschichtungsvorrichtungcoater
- 1111
- Beschichtungswerkzeugcoating tool
- 1212
- Schlittencarriage
- 1313
- Maschinengestellmachine frame
- 1515
- Spritzöffnungspray opening
- 1616
- WerkstückflächeWorkpiece surface
- 1717
- Werkstückworkpiece
- 1818
- erster Drahtfirst wire
- 18a18a
- Drahtende des ersten DrahtesWire end of the first wire
- 1919
- zweiter Drahtsecond wire
- 19a19a
- Drahtende des zweiten DrahtesWire end of the second wire
- 2020
- erster Vorratsspeicherfirst storage memory
- 2121
- zweiter Vorratsspeichersecond storage
- 2222
- Speichereinheitstorage unit
- 2626
- DrahtvorschubeinrichtungWire feeder
- 2727
- Rollerole
- 2828
- erste Vorschubeinheitfirst feed unit
- 2929
- Drahtführungwire guide
- 3030
- zweite Vorschubeinheitsecond feed unit
- 3434
- Heizmittelheating
- 3535
- Gaskanalgas channel
- 4040
- Trenneinrichtungseparator
- 4141
- Steuereinheitcontrol unit
- 4242
- erstes Trennelementfirst separating element
- 42a42a
- Trennelementgruppe aus ersten TrennelementenSeparator group of first separators
- 4343
- zweites Trennelementsecond separating element
- 43a43a
- Trennelementgruppe aus zweiten TrennelementenSeparator group of second separators
- 4444
- Schneidkantecutting edge
- 4545
- ArbeitsbereichWorkspace
- 4646
- GegenhalteflächeAgainst retaining surface
- 4747
- GegenhaltekanteAgainst retaining edge
- 4848
- DurchführungsöffnungThrough opening
- 4949
- Aussparungrecess
- 5050
- Schenkelleg
- 5555
- Trennantriebseparation drive
- 5656
- erste Antriebseinheitfirst drive unit
- 56a56a
- Motorengine
- 5757
- zweite Antriebseinheitsecond drive unit
- 57a57a
- Motorengine
- 5858
- Antriebselementdriving element
- 5959
- Schlitzslot
- 6060
- Aufnahmeraumaccommodation space
- 6161
- Vorsprunghead Start
- 6565
- Abtriebsteilstripping section
- 6666
- Trägerteilsupport part
- 6767
- Führungsaussparungguide recess
- 6868
- Vorspannmittelbiasing means
- 6969
- Öffnungopening
- 7070
- Anschlagattack
- 7171
- Vorspannelementbiasing member
- 7575
- Lageranordnungbearing arrangement
- 7777
- Baugruppemodule
- 7878
- Drehantriebrotary drive
- 7979
- Antriebsriemendrive belts
- 8585
- DrahtmengenerfassungsmittelWire amount detection means
- 8686
- Sensorsensor
- 8787
- Austauscheinrichtungexchange device
- 9090
- WerkstückträgerWorkpiece carrier
- 9191
- Trennteilseparating part
- 9292
- Aussparungrecess
- 9393
- Positionierteilpositioning
- 9494
- Einführöffnunginsertion
- 9595
- innerer Bereichinner area
- 9696
- Einführteilinsertion
- 9797
- Gegenstückcounterpart
- BB
- Beschichtungsmaterialcoating material
- GG
- Trägergascarrier gas
- LL
- Leerzustandempty state
- PP
- Schwenkachseswivel axis
- S1S1
- erster Schrittfirst step
- S2S2
- zweiter Schrittsecond step
- S3S3
- dritter SchrittThird step
- S4S4
- vierter Schrittfourth step
- S5S5
- fünfter Schrittfifth step
- S6 S6
- sechster Schrittsixth step
- S7S7
- siebter Schrittseventh step
- S8S8
- achter Schritteighth step
- WW
- Werkzeugachsetool axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102010060652 A1 [0002] DE 102010060652 A1 [0002]
Claims (16)
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WO (1) | WO2015165748A1 (en) |
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- 2014-04-30 DE DE102014106106.3A patent/DE102014106106B4/en active Active
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- 2015-04-16 WO PCT/EP2015/058330 patent/WO2015165748A1/en active Application Filing
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Also Published As
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WO2015165748A1 (en) | 2015-11-05 |
DE102014106106B4 (en) | 2021-09-30 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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R016 | Response to examination communication | ||
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