-
Die Erfindung betrifft ein Robotersystem
zum Beschichten von Werkstücken,
mit einem Roboter mit einer ersten Beschichtungseinrichtung, mit
einer der ersten Beschichtungseinrichtung zugeordneten Vorrichtung
zur Dosierung von wenigstens einem Beschichtungsmittel und gegebenenfalls
von Hilfsstoffen und mit einer Steuerungseinrichtung zur Steuerung
der Dosierung.
-
Robotersysteme zum Beschichten von Werkstücken sind
allgemein bekannt, insbesondere als Lackierrobotersysteme, welche
beispielsweise in der Automobilindustrie oder in der Automobilzulieferungsindustrie
zum Lackieren von Karosserien eingesetzt werden. Aber auch kleinere
Teile wie beispielsweise Stoßfänger oder
Kühlerverkleidungen werden
mit solchen Systemen lackiert.
-
Diese Systeme sind üblicherweise
für Großserien
konzipiert, so daß sich
für Kleinserien
oder Sonderteile einige Nachteile ergeben. So ist beispielsweise
der Programmieraufwand für
die Bewegungsabläufe
des Roboter vergleichsweise groß, wenn
die Stückzahl
der zu bearbeitenden Werkstücke
gering ist. Dementsprechend ungünstig
ist der Aufwand, das Robotersystem auf beispielsweise ein einzelnes
Werkstück
vorzubereiten, unverhältnismäßig groß im Vergleich
mit dem entsprechenden Aufwand für
eine Großserie.
-
Ausgehend von diesem Stand der Technik, ist
es Aufgabe der Erfindung, ein Robotersystem anzugeben, das möglichst
vielseitig einsetzbar ist bei gleichzeitig möglichst geringem Aufwand für die Anpassung
des Robotersystems auf wechselnde Anforderungen.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch
ein Robotersystem zum Beschichten von Werkstücken mit den in Anspruch 1
genannten Merkmalen.
-
Demgemäß ist es beim Erfindungsgegenstand
vorgesehen, daß der
Vorrichtung zum Dosieren eine zweite manuell bedienbare Beschichtungsvorrichtung
zugeordnet ist, und daß durch
die Steuerungseinrichtung des Roboters wahlweise die erste oder
die zweite Beschichtungsvorrichtung ansteuerbar ist. Das Robotersystem
weist also vorteilhafterweise zwei unabhängige Beschichtungsvorrichtungen
auf.
-
Jede der Beschichtungsvorrichtungen
ist auf einen bestimmten Anwendungsfall hin optimiert. Dabei kommt
die erste Beschichtungseinrichtung immer dann zum Einsatz, wenn
eine bestimmte Anzahl von zu beschichtenden Werkstücken eine
Programmierung der vom Roboter geführten ersten Beschichtungseinrichtung
sinnvoll erscheinen läßt. Ist
die Anzahl der zu beschichtenden Werkstücke zu gering oder sind gar
Einzelobjekte zu beschichten, wird vorzugsweise die zweite Beschichtungsvorrichtung
zum Einsatz kommen. Dabei erweist es sich als Vorteil, daß die Erweiterung
der Funktionalität
des Robotersystems mit besonders einfachen Mitteln zu erreichen
ist. Nur die zweite Beschichtungsvorrichtung wird nämlich dem
Robotersystem zugeordnet, während
die Steuerungseinrichtung und die Vorrichtung zum Dosieren des Robotersystems
sowohl für
die erste, als auch für
die zweite Beschichtungsvorrichtung verwendbar ist. Somit liegt
ein besonders einfach aufgebautes Robotersystem vor, das sehr gute Einsatzmöglichkeiten
in einem besonders breiten Anwendungsspektrum aufweist und mit einem
vergleichsweise geringen Aufwand auf die verschiedenen Anforderungen
anpassbar ist.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung
des Erfindungsgegenstandes ist es vorgesehen, daß durch die Steuerungseinrichtung
der Druck des wenigstens einen Beschichtungsmittels in der zweiten
Beschichtungsvorrichtung regelbar ist. Insbesondere beim manuellen
Beschichten ist es wichtig, daß das
Beschichtungsmittel mit einem gleichmäßigen Druck ausgebracht wird.
Mit einer Druckregelung, wie sie hier vorgeschlagen ist, ist also
ein vergleichsweise besseres Beschichtungsergebnis zu erzielen.
-
Das Beschichtungsergebnis ist noch
weiter verbesserbar, wenn die Regelungsgeschwindigkeit für den Druck
vergleichsweise schnell gewählt
ist, so daß die
Druckschwankungen sich innerhalb zuvor festgelegter, sich am Beschichtungsergebnis
orientierender Grenzwerte befindet. Je kleiner die Grenzwerte gewählt sind,
desto gleichmäßiger ist
der Austrag und desto besser wird das Beschichfiungsergebnis sein.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung
betrifft den Wechsel von Beschichtungsmitteln. Es ist nämlich vorteilhaft,
wenn das erfindunggemäße Robotersystem
so ausgestaltet ist, daß die
zweite Beschichtungseinrichtung mittels der Vorrichtung zum Dosieren
zu Reinigungszwecken spülbar
ist. Die zweite Beschichtungseinrichtung ist insbesondere für Kleinserien
oder einzelne Werkstücke
vorgesehen. Dementsprechend häufig
wird auch ein Wechsel von Beschichtungsmitteln zu erwarten sein.
Für einen derartigen
Fall ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß die zweite
Beschichtungseinrichtung mittels der Vorrichtung zum Dosieren zu
Reinigungszwecken spülbar
ist. Auf diese Weise ist ein vorteilhaft schnelles Wechseln von
einem ersten zu einem zweiten Beschichtungsmittel in einer vergleichbaren
Zeit, wie sie für
die erste, automatische Beschichtungseinrichtung vorgesehen ist,
erreichbar.
-
Des weiteren wird die Aufgabe gelöst, durch die
Verwendung einer Steuerungseinrichtung zur Steuerung der Dosierung
von Beschichtungsmitteln oder Hilfsstoffen einer automatischen Beschichtungseinrichtung
als Steuerungsvorrichtung für
eine manuell bedienbare Beschichtungsvorrichtung. Dabei ist es vorteilhaft,
daß für die manuell
bedienbare Beschichtungsvorrichtung die Funktionen einer automatisierten
Beschichtungseinrichtung aufgrund der Verwendung dergleichen Steuerungseinrichtung,
zur Verfügung
stehen. Somit stehen der manuellen Bedienung der Beschichtungsvorrichtung
auch diejenigen Funktionen zur Verfügung, die ansonsten nur der automatisierten
Beschichtungsvorrichtung zur Verfügung stehen würden, wie
bei spielsweise die automatische Beschichtungsmittelerkennung, der
automatische Farbwechsel oder das automatische Farbspülen.
-
In einer weiteren erfindungsgemäßen Verwendung
ist es auch vorgesehen, daß die
automatische Beschichtungseinrichtung gleichzeitig an der Steuerungseinrichtung
angeschlossen ist. Es ist also vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Steuerungseinrichtung
sowohl für
die automatische Beschichtungseinrichtung, als auch für die manuelle
Beschichtungseinrichtung vorgesehen ist.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
des Erfindungsgegenstandes sind den abhängigen Ansprüchen zu
entnehmen.
-
Anhand von dem in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiel
sollen die Erfindung, vorteilhafter Ausgestaltung und Verbesserung
der Erfindung, sowie besondere Vorteile der Erfindung näher erläutert und
beschrieben werden.
-
Es zeigt: einzige Fig. ein
Robotersystem für eine
automatische sowie eine manuelle Beschichtungseinrichtung.
-
1 zeigt
ein Robotersystem 10 mit einem Lackierroboter 12 der
mehrere mit Gelenken verbundene Arme 14 aufweist und drehbar
auf einem Sockel 16 angeordnet ist. Der Sockel 16 ist
mit einem Basisgestell 18 verbunden. Dabei ist das Basisgestell 18 in
einem Randbereich einer Lackierkabine 20, die nur teilweise
dargestellt ist, angeordnet.
-
An demjenigen Arm 14 der
ein freies Ende aufweist, ist ein Werkzeug, hier ein Rotationssprühzerstäuber 24,
am freien Ende dieses Armes 14 angeordnet. Ein Werkstück 22 ist
in der Lackierkabine 20 derart positioniert, daß der Lackierroboter 12 den Rotationssprühzerstäuber 24 innerhalb
eines Arbeitsbereich 25 derart bewegen kann, daß ein lackieren
des Werkstückes 22 problemlos
und einfach ermöglicht
ist.
-
Der Rotationssprühzerstäuber 24 ist mit einer
Lackleitung 26 verbunden. Diese ist entlang den Armen 14 bis
in den Bereich des Sockels 16 geführt und von dort bis an eine
Dosiervorrichtung 28 verlegt und mit dieser verbunden,
wobei diese ebenfalls auf dem Basisgestell 18 angeordnet
ist. Von der Dosiervorrichtung 28 führt eine Versorgungsleitung 30 bis zu
einem Anschlußpunkt 32,
der außerhalb
des Basisgestelles 18 sowie auch außerhalb des Bereichs der Lackierkabine 20 gelegen
ist. Vom Anschlußpunkt 32 aus
kann in bekannter Weise die Dosiervorrichtung 28 mit Lacken
verschiedener Farben versorgt werden. Beispielsweise können hierzu
verschiedene Lackleitungen am Anschlußpunkt 32 angeschlossen
werden oder auch Farbkartuschen in Empfang genommen werden. Als
weitere Variante kann aber auch vorgesehen sein, daß anstatt
einer ersten Lackleitung 26 und einer Versorgungsleitung 30 mehrere
parallel geführte
Lackleitungen oder Versorgungsleitungen vorgesehen sind.
-
Es entspricht auch dem Erfindungsgedanken,
wenn Hilfsstoffe, wie zum Beispiel Luft und Reinigungsmittel, ebenfalls
bis zur Dosiervorrichtung 28 oder bis zum Rotationssprühzerstäuber 24 geführt werden,
um insbesondere ein zuverlässiges
und vergleichweise schnelles Farbwechseln und Spülen vor einem Farbwechsel zu
ermöglichen.
Diese Systeme sind allgemein bekannt und in dieser Figur nicht dargestellt.
-
Die Lackkabine 20 sowie
das Basisgestell 18 mit dem Lackierroboter 12 sind
derart ausgebildet, daß während des
Lackiervorganges kein Lack aus dem von diesem Elementen gebildeten
Bereich gelangen kann. Die Lackierkabine 20 ist jedoch über eine
erste Tür 34 zu
erreichen. Deren Verschlußmechanismus
kann derart ausgestaltet sein, daß ein Zugang nur in den Zeitspannen
möglich
ist, in dem der Lackierroboter 12 nicht aktiv ist.
-
Im Nahbereich des Basisgestelles 18,
jedoch außerhalb
des Bereichs der Lackierkabine 20 ist eine manuelle Lackierstation 36 angeordnet,
die eine Haltevorrichtung 38 für eine Lackierpistole 40 aufweist, die
wiederum mit einem flexiblen Lackierschlauch 42 mit Lack
versorgt wird. Der Lackierschlauch 42 ist an einem Flanschpunkt 44 mit
einer zweiten Lackleitung 46 verbunden, die Lack von der
Dosiervorrichtung 28 zu diesem Flanschpunkt 44 bringt.
-
Die Lackierstation 38 ist
in einem Lackierraum 48 angeordnet und durch eine zweite
Tür 50 zugänglich.
Der Lackierraum 48 ist unmittelbar an der Lackierkabine 20 angeordnet
und zwar derart, daß Bedienpersonal,
welches in die Lackierkabine 20 gelangen möchte zunächst durch
die zweite Tür 50 in den
Lackierraum 48 gelangt und von dort aus durch die erste
Tür 34 in
die Lackierkabine 20 eintreten kann.
-
Desweiteren ist eine Steuerungseinrichtung 52 vorhanden,
die so angeordnet ist, daß sie
sowohl leicht mit dem Lackierroboter 12 als auch mit der
Dosiervorrichtung 28, als auch mit der Lackierstation 36 verbunden
werden kann. Diese Verbindungen sind durch die Verbindungskabel 54 angedeutet.
In diesem Beispielfall ist die Steuerungseinrichtung 52 derart
ausgebildet, daß sie
tatsächlich
die Steuerung sowohl des Lackierroboters 12, der Dosiervorrichtung 28 sowie
der Lackierstation 36 übernehmen
kann. Zur Verwirklichung des Erfindungsgedanken ist es jedoch zunächst ausreichend,
daß die
Steuerungseinrichtung 52 sowohl die Dosierung des Lackes
der über
den Lackierroboter 12 versprüht wird vornehmen kann, als
auch die Dosierung des Lackes der mittels der Lackierstation 36 aufgetragen
werden soll, übernimmt,
und zwar auch unabhängig
davon, ob die ein Lackierroboter 12 mit einer automatischen Lackiervorrichtung
vorhanden ist oder nicht.
-
In dem Fall, daß über die manuelle Lackierstation 36 lackiert
werden soll, ist es in diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen,
daß aus
Sicherheitsgründen
die Lackierung mittels des Lackierroboters 12 verriegelt
ist sowie jegliche seiner Bewegung sicher unterbunden ist. Beispielsweise
kann dies erreicht werden, in dem die angesprochenen Verriegelungen
sofort wirken, wenn die Lackierpistole 40 aus ihrer Haltevorrichtung 38 entnommen
wird. In diesem Fall ist es dann möglich die erste Tür 34 zu öffnen und
Zugang zur Lackierkabine 20 zu erhalten. Es ist sinnvoll,
daß die
erste Tür 34 auch
im Falle einer manuellen Lackierung geschlossen werden kann. Dann wird
die Lackierpistole 40 beispielsweise durch eine Schleuse,
die in dieser Figur nicht dargestellt ist, in die Lackierkabine 20 durchgereicht.
-
Bei dem Robotersystem 10 ist
es besonders vorteilhaft, daß die
manuelle Lackierstation 36 an eine professionelle, automatisierte
Dosiervorrichtung 28 angeschlossen ist. Die Dosiervorrichtung 28 stellt nämlich eine
besonders schnelle Druckregelungsgeschwindigkeit für den Druck
im Lack zur Verfügung, so
daß vergleichsweise
kleine Druckschwankungen im Lack herrschen. Das hat zur Folge, daß auch beim manuellen
Lackieren mit der Lackierpistole 40 der Lack besonders
gleichmäßig ausgetragen
wird und somit ein besonders gutes Lackierergebnis zu erzielen ist.
Zudem stellt die Dosiervorrichtung 28 auch das automatisierte
Spülen
der zweiten Lackleitung 46 sowie des Lackierschlauchs 42 zur
Verfügung, und
zwar mittels einer Spülleitung,
die hier nicht dargestellt ist, jedoch die notwendige Reinigungszeit
bei einem Farbwechsel in vorteilhafter Weise verkürzt.
-
Ein weiterer Vorteil im manuellen
Betrieb ist die automatische Erkennung von Farbinformationen für das zu
lackierende Werkstück.
Beispielsweise kann dem Lackierer über eine Anzeige mitgeteilt
werden, daß ein
Farbwechsel ansteht. Der Farbwechsel selbst kann sich über die
Reihenfolge der Werkstücke
bestimmen oder aber auch mittels eines Kodierungsmittels am Werkstück oder
einem Werkstückträger erfolgen.
Aus Sicherheitsgründen
kann auch vorgesehen sein, daß erst
nach Einlegen der Lackierpistole 40 in die Haltevorrichtung 38 sowie
dem Quittieren der Farbwechselanforderung durch den Lackierer, daß manuelle
Lackiersystem gespült
und mit einer neuen Farbe geladen wird.
-
Ein weiterer vorteilhafter Aspekt
beim Anmeldungsgegenstand ist die Verwendung der Steuerungeinrichtung 28,
der automatisierten Beschichtungseinrichtung 24, 26 als
Steuerungseinrichtung für
die manuell bedienbare Lackierstation 36. Es ist ohne weiteres
vorstellbar, daß die
automatisierte Beschichtungseinrichtung 24, 26 in
einer ersten Ausbaustufe eines Lackiersystems noch nicht vorhanden ist.
Dann steht der Lackierstation 36 aber bereits die volle
Funktionalität
der Steuerungseinrichtung 28 zur Verfügung. Zudem kann in einfacher
Weise ein Lackierroboter dem vorhandenen System hinzugefügt werden,
so daß zum
Beispiel das eingangs beschriebene Robotersystem 10 entsteht.
-
- 10
- Robotersystem
- 12
- Lackierroboter
- 14
- Arme
- 16
- Sockel
- 18
- Basisgestell
- 20
- Lackierkabine
- 22
- Werkstück
- 24
- Rotationssprühzerstäuber
- 25
- Arbeitsbereich
- 26
- erste
Lackleitung (nach Mischeinrichtung)
- 28
- Dosiervorrichtung
- 30
- Versorgungsleitung
- 32
- Anschlußpunkt
- 34
- erste
Tür
- 36
- Lackierstation
- 38
- Haltevorrichtung
- 40
- Lackierpistole
- 42
- Lackierschlauch
- 44
- Flanschpunkt
- 46
- zweite
Lackleitung (vor Mischeinrichtung)
- 48
- Lackierraum
- 50
- zweite
Tür
- 52
- Steuerungseinrichtung
- 54
- Verbindungskabel