EP3297766A2 - Beschichtungsanlage und zugehöriges betriebsverfahren - Google Patents

Beschichtungsanlage und zugehöriges betriebsverfahren

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EP3297766A2
EP3297766A2 EP16723939.1A EP16723939A EP3297766A2 EP 3297766 A2 EP3297766 A2 EP 3297766A2 EP 16723939 A EP16723939 A EP 16723939A EP 3297766 A2 EP3297766 A2 EP 3297766A2
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EP
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coating
coating agent
agent mist
air
booth
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Benjamin WÖHR
Frank Herre
Detlev Hannig
Alexander Meissner
Andreas Federmann
Pascal SPATHELF
Michael Lauer
Robert Baumeister
Martin WEIDLE
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Duerr Systems AG
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to an operating method for a coating installation, in particular for a painting installation for painting motor vehicle body components. Furthermore, the invention comprises a corresponding coating system.
  • the vehicle body components to be painted are usually conveyed by a conveyor along a painting line through a plurality of successive painting booths in which the various paint layers (eg basecoat, clearcoat) are applied.
  • various paint layers eg basecoat, clearcoat
  • the application of the paint to be applied is usually carried out by rotary atomizers, which are guided by multi-axis painting robots highly mobile.
  • rotary atomizers which are guided by multi-axis painting robots highly mobile.
  • a large part of the applied paint deposits on the motor vehicle body component to be painted, where it forms the desired lacquer layer.
  • the interfering coating agent mist presses down through the grid floor designed as a grid floor into a washout, which can be in the form of a dry separation or wet washout and which washes out the coating agent contained in the coating agent mist.
  • the problem in particular is the removal of the troublesome coating agent mist which arises in the interior of the motor vehicle body components to be painted by internal painting of interior surfaces of the motor vehicle body components.
  • the downwardly directed air flow generated by the filter cover is in this case in fact shielded by the roof of the motor vehicle body components and, therefore, can remain relatively long in the interior of the motor vehicle components to be painted despite the downward flow of air.
  • the disturbing coating agent mist can then escape from the interior of the motor vehicle body components and disturb the next painting process if the coating agent mist can not then be removed quickly enough.
  • the invention is therefore based on the object of correspondingly improving the removal of the interfering coating agent mist ("overspray”) from a coating booth.
  • the invention is based on the already briefly mentioned above technical-physical knowledge that the disturbing excess coating agent mist ("overspray”) particular Because of two phenomena, it initially remains in the coating booth and therefore has to be removed.
  • the air sink rate in the paint booth is lower in modern paint shops than in older paint shops.
  • the paint in the coating booth but also favored by interior coatings, the paint is applied in the interior of a motor vehicle body.
  • the inertia When removing a vehicle body from the paint booth, the inertia then pushes the coating agent mist out of the vehicle body through the rear window.
  • the resulting airstream causes the interfering coating agent mist through the rear window from the motor vehicle body.
  • the two disturbing phenomena described above can lead to the disturbing coating agent mist from the last painted vehicle body on the next vehicle body can deposit, which can lead to quality problems.
  • the invention therefore provides that the disruptive coating agent mist ("overspray") in a coating booth is not removed, or at least not only by the known downwardly directed air flow generated by the conventional filter blanket the interfering coating agent mist in the coating booth is removed by a separate, downwardly directed air flow that is not generated by the filter blanket.
  • this separate air flow is spatially limited and does not extend over the entire cabin interior, whereby this separate air flow differs from the known air flow generated by the filter cover.
  • this separate air flow is not aligned exactly vertically from top to bottom, but angled in the conveying direction, for example at an angle of 5 ° -60 °, 10 ° -55 ° or 15 ° -45 ° to the vertical.
  • This angling of the downwardly directed air flow is advantageous because the interfering coating agent mist is then also partly removed in the direction of the cabin exit, whereby the area of the cabin interior close to the cabin entrance is cleaned faster.
  • This oblique angle of the air flow in the conveying direction relative to the vertical is also possible in the context of the invention in the downwardly directed air flow, which is generated by the filter cover.
  • the invention therefore also encompasses a variant of the invention in which the downward air flow from the filter cover is angled in the conveying direction without generating an additional air flow for the removal of the interfering coating agent mist.
  • the downward flow of air is generated bypassing the filter cover, so that the maximum achievable flow rate is not limited by the flow resistance of the filter in the filter cover.
  • the downward flow of air is generated by an additional flow device, for example by a movable manipulator.
  • the separate air flow for removing the coating agent mist is generated by a movable manipulator having a plurality of axes of movement which is movably arranged in the cabin interior.
  • this manipulator for removing the interfering coating agent mist is a multi-axis robot with a serial or parallel robot kinematics.
  • the movable manipulator has a single movement axis.
  • this manipulator removes the disturbing coating agent mist from the cabin interior by blowing air into the interior of the cabin, the injected air being directed towards the disturbing coating. coating agent mist and removes it from the cabin interior or at least accelerates the removal of the coating agent mist.
  • the manipulator removes the disturbing coating agent mist from the cabin interior by sucking off the coating agent mist.
  • the manipulator for removing the interfering coating agent mist can be arranged in a stationary manner within the coating booth within the scope of the invention.
  • the manipulator for removing the coating agent mist on a Verfahrschiene along the conveying direction is movable.
  • the installation of the manipulator for removing the coating agent mist there are various possibilities within the scope of the invention.
  • the manipulator can be suspended from a ceiling of the coating booth and then release the air flow downwards into the coating booth to remove the interfering coating agent mist.
  • This hanging mounting of the manipulator on the ceiling of the coating booth is also advantageous because the manipulator itself then little is susceptible to contamination because the disturbing coating agent mist near the ceiling hardly or only occurs in low density.
  • the manipulator for removing the coating agent mist is mounted laterally on the coating booth and, optionally, standing on the cabin floor or hanging on the side walls. There are also various possibilities with regard to the type of manipulator for removing the coating agent.
  • the manipulator is an articulated robot with a serial robot kinematics and a plurality of non-parallel pivot axes, such prior art articulated robots being well known in conventional paint shops, for example also as application robots or handling robots (e.g. Hood openers, door openers).
  • application robots or handling robots e.g. Hood openers, door openers.
  • the manipulator for removing the coating agent mist is a so-called SCARA robot (SCARA: Selective Compliance Assembly Robot Arm), such SCARA robots being known per se from the prior art and, for example be used in paint shops for painting automotive body components as a door opener.
  • SCARA robots being known per se from the prior art and, for example be used in paint shops for painting automotive body components as a door opener.
  • a feature of such SCARA robots is that the pivot axes of the various robot members are aligned parallel to one another and are typically perpendicular.
  • the manipulator for removing the interfering coating agent is a robot with parallel kinematics.
  • the manipulator for removing the interfering coating agent is a multi-axis application robot, which also guides the application device (eg rotary atomizer) for applying the coating agent.
  • the application robot thus has several functions.
  • the application robot guides the application device (eg rotary atomizer) over the component surface of the components to be coated, in order to apply coating agents (eg paint).
  • the application robot also serves to remove the disturbing coating agent mist from the cabin interior of the coating booth.
  • the application device can blow out shaping air that is normally used for shaping the spray jet and then used selectively to remove the interfering coating agent mist from the coating booth.
  • the application device can blow out shaping air that is normally used for shaping the spray jet and then used selectively to remove the interfering coating agent mist from the coating booth.
  • the application device can blow out shaping air that is normally used for shaping the spray jet and then used selectively to remove the interfering coating agent mist from the coating booth.
  • the application device can blow out shaping air that is normally used for shaping the spray jet and then used selectively to remove the interfering coating agent mist from the coating booth.
  • the spray jet In normal application mode, the
  • shaping air is used to form the spray jet.
  • the shaping air can also be used to blow away the interfering coating agent mist and thereby to remove it, wherein, of course, no application of coating agent takes place in this mode of operation.
  • the application robot in addition to or instead of the shaping air nozzles, has a separate air nozzle which only serves to remove the interfering coating agent mist.
  • the manipulator for removing the coating agent it is possible for the manipulator for removing the coating agent to be a handling robot, for example a door opener or a hood opener which is used in a paint shop for painting motor vehicle body components, for doors or bonnets or trunk lid for a subsequent Interior painting to open.
  • the manipulator for removing the interfering coating agent mist is provided exclusively for this purpose and serves neither for application of the coating composition nor for handling the components to be coated, which optimizes the construction of the manipulator for the purpose of removal of the coating agent mist.
  • the interfering coating agent mist can be removed from the cabin interior by allowing air to be blown in by the manipulator, for which purpose the manipulator (eg application robot, handling robot or separate robot) can guide an air nozzle.
  • the manipulator eg application robot, handling robot or separate robot
  • the manipulator comprises a proximal robot arm and a relatively pivotable distal robot arm, wherein the air nozzle for removing the coating agent mist may be attached to the proximal robot arm and / or to the distal robot arm.
  • the air nozzle for removing the coating agent mist is located on the distal robot arm.
  • a plurality of air nozzles are preferably provided, which are arranged in the form of a nozzle bar in a line one behind the other can.
  • this nozzle bar is arranged on the distal robot arm and extends along the longitudinal direction of the distal robot arm.
  • the nozzle bar is arranged at the end of the manipulator and is always aligned at right angles to the conveying direction and horizontal.
  • the components to be coated are not conveyed directly to their final coating position during conveying into the coating booth, but first to a preposition which lies upstream in the conveying direction before the final coating position.
  • the vehicle body components to be painted in the pre-position can project into the spray booth with their front area, so that the front area (eg engine hood, front fenders) can be painted in this pre-position while the disturbing coating agent mist at the final coating position within the spray booth still Will get removed.
  • the components are then subsequently conveyed from the pre-position to the final coating position when the coating agent mist is removed in the region of the final coating position and the component has been coated at the front-end position.
  • the remaining surface areas eg trunk lid, roof, doors, rear fenders
  • coating agent mist can emerge from the component or be swirled up by the discharged component, which makes the removal of the coating agent mist from the cabin interior more difficult.
  • the distance of the coating agent mist provided by the invention is therefore preferably concentrated spatially on a cleaning area, wherein the cleaning area does not cover the entire cabin interior, but is limited to the area of the conveyed component, where the disturbing coating agent mist exits the component and disturbing air turbulence is generated.
  • the cleaning area may also be restricted to that area of the cabin interior which lies slightly behind the component with respect to the conveying direction, since the interfering coating agent mist exits the component during the removal of a component, so that this coating agent mist must also be removed there.
  • the coating system according to the invention preferably has a control device which controls the movements of the conveyor and the cleaning area synchronized with each other.
  • the control device thus preferably also controls the movement of the manipulator, which removes the interfering coating agent mist.
  • the invention is particularly advantageous if the components to be coated are conveyed through the coating booth in stop-and-go operation, since the components are then accelerated or decelerated during conveying or discharging out of the coating booth, resulting in air turbulence make it difficult for the coating agent mist to be removed by the downward flow of air from a conventional filter blanket.
  • the invention allows this in conjunction with a correspondingly fast conveyor technology a delivery time of less than 13 seconds, 11 seconds or less than 9 seconds, the delivery time in stop-and-go operation, the period from a standstill of a component to the next standstill of the same component is.
  • the components to be coated are first accelerated during the removal from the coating booth with a relatively low acceleration, for which then the delay during braking is greater for compensation.
  • the relatively low acceleration during discharge is advantageous, because then less disturbing air vortex are generated, which keep the disturbing coating agent mist longer in the cabin interior.
  • the relatively slow acceleration when conveying out of the coating booth is also advantageous because the coating agent mist present in the interior of the respective component then does not emerge from the component, or at least not completely outwards.
  • the invention is not limited to automotive body components with regard to the component to be coated. Rather, the components to be coated may be any components, such as rotor blades of wind turbines or parts thereof (eg rotor blade half shells) thereof or aircraft row (eg, wings, tail parts, fuselage parts, etc.).
  • the invention is not restricted to lacquers (eg basecoat, clearcoat) or certain types of lacquer (eg wet lacquer, powder lacquer).
  • the coating agent may be any desired coating agent, the application of which produces an interfering coating agent mist overspray.
  • This downward flow of air can, for example, also be generated by a blast nozzle arrangement which controls the flow of air through at least one blast nozzle
  • This blast nozzle arrangement is preferably arranged above the conveying device and also above the components to be coated, for example, on a conveyor belt. ner cabin ceiling or on a portal that spans the conveyor.
  • the blast nozzle arrangement preferably extends transversely to the conveying direction through the coating booth and is preferably movable in the conveying direction. This means that the blowing nozzle arrangement can be moved back and forth in the conveying direction.
  • the drive of the movable Blasdüsenan angel can be done for example by a cable drive.
  • this blowing nozzle arrangement is pivotable about an axis of rotation transversely to the conveying direction.
  • the blowing nozzles are preferably spaced apart from the axis of rotation, so that the blowing nozzles execute a curved movement in a vertical plane parallel to the conveying direction during a pivoting movement of the blowing nozzle arrangement.
  • the blowing nozzle arrangement preferably ensures that the blowing nozzles are held in a constant angular orientation relative to the vertical during a pivoting movement.
  • the blast nozzles thus remain aligned vertically downwards, so that the air flow is discharged vertically downwards.
  • the blast nozzle assembly may include a pivotable frame which is pivotable about the aforementioned axis of rotation.
  • the axis of rotation preferably extends through a frame edge, while the blowing nozzles are mounted on the opposite edge of the frame.
  • the blast nozzle arrangement has a linear travel axis, which runs parallel to the conveying direction, so that the blast nozzles can be moved along the conveying direction.
  • a cable drive can be provided to drive the Blasdüsenan eleven.
  • the nozzles can thus perform either a pivoting movement or a linear movement.
  • the tuyeres perform a combined movement 'consists of a pivoting movement and a superimposed linear motion.
  • the invention preferably also provides a control unit which controls the downwardly directed air flow, wherein in particular the flow rate, the mass flow (eg volumetric flow) and / or the flow direction can be controlled.
  • a control unit which controls the downwardly directed air flow, wherein in particular the flow rate, the mass flow (eg volumetric flow) and / or the flow direction can be controlled.
  • control unit can switch off or at least reduce the flow of air during a painting process. During the paint pauses, the control unit may then turn on or boost the airflow.
  • various air flows can be introduced into the paint booth, namely, on the one hand, the air flow from the conventional filter cover and, on the other, the air flow from an additional nozzle arrangement.
  • the air flow from the additional nozzle arrangement is hereby preferably controllable and is preferably switched on only during painting breaks.
  • the additional nozzle arrangement is preferably branched off from the air supply of the filter cover. This has the consequence that a compressed air delivery from the additional nozzle arrangement leads to a correspondingly reduced compressed air output from the filter blanket. As a result, the total air balance is therefore not changed, that is, the amount of air introduced into the paint booth remains at least approximately the same, whereby unwanted air flows in the spray booth are reduced or completely avoided.
  • the invention preferably provides that at least 70% of the total descent air (ie, the downward airflow) between two successive bodies (ie, between the rear of the leading body and the front of the following body) in the paint booth should be introduced. This is useful so that the following body is not contaminated by the remaining coating agent mist ("overspray") of the previous body.
  • FIG. 1 shows a simplified perspective view of a painting installation with an additional robot for removing interfering coating agent mist ("overspray”)
  • FIG. 2A shows a simplified perspective view of another embodiment of a painting booth according to the invention with a modified handling robot for the removal of the interfering coating agent mist
  • FIG. 2B shows a perspective, enlarged view of the modified handling robot
  • FIG. 3 shows a simplified perspective view of a further exemplary embodiment of a painting booth according to the invention with a SCARA robot for removing the troublesome coating agent mist
  • FIG. 4 shows a simplified perspective view of a painting booth according to the invention, with a conventional application robot applying shaping air. to remove the interfering coating agent at
  • FIG. 5 shows a flowchart for clarifying a variant of the operating method according to the invention
  • FIGS. 6A-6C show various stages of conveying the motor vehicle body components in the operating method according to FIG. 5;
  • FIG. 7 shows a diagram to illustrate the different accelerations during conveying in or out of the paint booth
  • FIGS. 8A-8C show various stages of delivery of one
  • FIG. 9 is a schematic representation of a Lackierka bine with a filter cover which emits a downward air flow in the spray booth, wherein the air flow is angled in the conveying direction,
  • FIG. 10A shows two perspective views of a blowing nozzle arrangement and a hinge with a pivotable frame, wherein FIG
  • Blow nozzle assembly in the spray booth gives off an air flow down to remove the overspray, as well
  • 11A is a perspective view of a modification of the IIB and blowing nozzle arrangement according to the figures 10A and
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a painting booth 1 in a painting installation for painting motor vehicle body components 2, wherein the motor vehicle body components 2 are conveyed by a conventional conveyor 3 onto transport frames 4 ("skids") through the painting cabin 1.
  • the painting of the motor vehicle body components 2 in the paint booth 1 is carried out by multi-axis application robot, which may be conventional and are not shown for simplicity.
  • the paint booth 1 has a conventional filter cover which generates a largely laminar, downwardly directed air flow in the cabin interior of the paint booth 1 in order to press down excess coating agent mist ("overspray") in the cabin space and then to promote by the formed as a grid floor cabin floor in a leaching, wherein the filter cover and the leaching can be formed conventionally and therefore also not shown.
  • overspray excess coating agent mist
  • the conveying device 3 conveys the motor vehicle body components 2 in stop-and-go operation through the painting cabin 1. This means that the motor vehicle body parts 2 stand still in the coating position shown in the drawing and are thus braked during conveying and accelerated during the removal.
  • the acceleration of the motor vehicle body components 2 during removal from the paint booth 1 is problematic in two respects.
  • the painting of the motor vehicle body components 2 also generates an excess in the interior thereof. coating agent mist and in particular when inner surfaces of the motor vehicle body components 2 are painted. This coating agent mist in the interior of the motor vehicle body components 2 is shielded from the roof of the motor vehicle body parts 2 from the downwardly directed air flow generated by the filter deck and therefore remains relatively long in the interior of the motor vehicle body components 2. When removing the motor vehicle body parts 2 from the spray booth this coating agent mist then predominantly backwards through the tailgate from the motor vehicle body component 2 in the interior of the spray booth, which can lead to an impairment of the next painting process.
  • the relatively abrupt acceleration of the motor vehicle body components 2 when conveying out of the La ckierkabine generates air turbulence in the cabin interior, whereby the excess coating agent mist in the cabin space can last longer.
  • a manipulator 5 is additionally provided in this embodiment, which is movable on a travel rail 6 on the cabin ceiling and parallel to the conveyor 3, d. H. in the direction indicated by a double arrow X direction.
  • the manipulator 5 carries at its lower end a nozzle bar 7, which is aligned horizontally and at right angles to the conveyor 3.
  • the nozzle bar 7 has distributed over ih re length numerous air nozzles that emit an air jet 8 to the coating agent fog as possible quickly remove from the cabin interior of the spray booth 1.
  • the manipulator 5 in this case allows an increase or decrease of the nozzle bar 7 in the vertical direction, d. H. in the Z direction indicated by a double arrow.
  • the air jet 8 thus blows the excess coating agent mist emerging from the tailgate of the conveyed-off motor vehicle body component 2 obliquely forwards and downwards, whereby the removal of the coating agent mist from the cabin interior of the painting booth 1 can be accelerated.
  • FIGS. 2A and 2B show a modification of the embodiment according to FIG. 1, so that reference is made to the above description to avoid repetition, the same reference numerals being used for corresponding details.
  • a special feature of this exemplary embodiment is that the manipulator 5 for removing the interfering coating agent mist from the interior of the painting booth 1 is a handling robot, the traveling rail 6 being arranged laterally next to the conveying device 3 for moving the manipulator 5 on the cabin floor.
  • the manipulator 5 is designed as a multi-axis articulated robot and has a robot base 9, a rotatable robot member 10, a proximal robot arm 11, a distal robot arm 12, a robot hand axis 13 and a handling tool 14.
  • the structure of the manipulator 5 is known as a handling robot from the prior art and therefore need not be described in detail.
  • the manipulator 5 is modified here by a nozzle bar 15, which is attached to the distal robot arm 12 and extends in the longitudinal direction of the distal robot arm 12.
  • the nozzle strip 15 has a plurality of air nozzles 16, which are arranged distributed along the length of the nozzle bar 15 equidistant.
  • the individual air nozzles 16 can each emit an air jet 8, which is shown for the purpose of illustration as an arrow.
  • the proximal robot arm 12 is aligned with the nozzle rail 15 substantially horizontally and at right angles to the conveyor 3 and is arranged behind the tailgate of the motor vehicle body component 2 to be ejected.
  • the individual air nozzles 16 then give the air jet 8 obliquely forwards from the bottom, which from the tailgate of the motor vehicle body component 2 to be ejected is pressed away downwards, which contributes to a quick removal of the coating agent mist from the cabin interior of the paint booth 1.
  • the manipulator 5 When removing the motor vehicle body component 2 from the cabin interior of the painting cabin 1, the manipulator 5 is then moved synchronously on the travel rail 6 to the motor vehicle body component 2, which contributes to a good cleaning effect.
  • FIG. 3 shows a modification of the embodiment according to Figures 2A and 2B, so reference is made to avoid repetition of the above description, wherein the same reference numerals are used for corresponding details.
  • a special feature of this embodiment is that the manipulator 5 is designed as a SCARA robot (SCARA: Selective Compliance Assembly Robot Arm).
  • Figure 4 shows a modification of the embodiment according to Figures 2A and 2B, so reference is made to avoid repetition of the above description, wherein the same reference numerals are used for corresponding details.
  • a special feature of this exemplary embodiment is that the manipulator 5 for removing the interfering coating agent mist is an application robot which, as the application device, guides a rotary atomizer 17 with a shaping air ring.
  • the rotary atomizer 17 then delivers a spray jet of the paint to be applied, the shaping air ring emitting shaping air in order to form the spray jet of the coating agent.
  • FIG. 5 shows a flow chart of a variant of the operating method according to the invention, wherein FIGS. 6A to 6C show different stages during the operating method.
  • sprays of the coating agent are shown in solid lines, while air jets are drawn as a dotted line to remove the interfering coating agent mist.
  • FIG. 6A initially shows an initial state in which the motor vehicle body component 2 is located in the painting cabin 1 and is coated there with varnish by a plurality of rotary atomizers 17-19.
  • the rotary atomizers 17-19 are hereby guided in the usual way by multi-axis application robots, wherein the application robots are not shown for the sake of simplicity.
  • the motor vehicle body component 2 is in a final coating position in which the motor vehicle body component 2 can be completely coated.
  • the next motor vehicle body component 20, which is to be subsequently painted, then already waits in front of the painting booth 1.
  • step Sl then the motor vehicle body component 2 is discharged from the paint booth 1 until the Motor vehicle body component 2 is located in the conveying direction behind the painting booth 1, as shown in Figure 6B.
  • a step S2 the next motor vehicle body component 20 is then conveyed into the paint booth 1.
  • the vehicle body component 20 is initially not conveyed to the final coating position in the center of the paint booth 1, but only to a pre-position, which is shown in Figure 6B.
  • the other two rotary atomizers 18, 19 then apply no paint, but only compressed air via the shaping air nozzles in order to remove a disturbing coating agent mist 21 from the painting cabin 1 in a step S4.
  • the motor vehicle body component 20 is then conveyed in a step S5 from the preposition according to FIG. 6B to the final painting position according to FIG. 6C.
  • FIG. 7 shows a diagram to illustrate the acceleration of the motor vehicle body components 2 from the painting booth.
  • the motor vehicle body component 2 is first accelerated along an acceleration ramp 25 with an acceleration a1 and then along a line .
  • delay ramp 26 delayed with a delay a2.
  • the acceleration a1 on the acceleration ramp 25 is substantially less than the deceleration a2 on the deceleration ramp.
  • the relatively small acceleration a1 is advantageous, because then less air turbulence occurs during the delivery of the motor vehicle body component 2 out of the paint booth 1, so that the interfering coating agent mist then settles or is removed faster.
  • FIGS. 8A-8C show various stages in conveying the motor vehicle body component 2 out of the painting cabin 1, wherein a cleaning area 27 is shown in dashed lines.
  • the cleaning area 27 is the area inside the painting cabin 1 in which the air flow according to the invention leads to a rapid removal of the interfering coating agent mist.
  • the cleaning area 27 is moved in synchronism with the discharged motor vehicle body component 2 when the motor vehicle body component 2 is being removed from the painting cabin 1. This is advantageous because when conveying the motor vehicle body component 2 out of the painting booth 1, the disturbing coating agent mist just behind the motor vehicle body component 2 is particularly intense, since there the coating agent mist can escape from the rear window of the motor vehicle body component 2.
  • FIG. 9 shows a modification of a painting booth 1 according to the invention, which partially corresponds to the exemplary embodiments described above, so that reference is made to the above description to avoid repetition, the same reference numerals being used for corresponding details.
  • a filter cover 28 is shown, which may be largely conventional and emits a downward air flow in the paint booth 1 to push the disturbing coating agent mist ("overspray") down.
  • the filter cover 28 in this case has a nozzle element 29, which is arranged with respect to the conveying direction in the rear part of the painting booth 1 and the air flow obliquely forwards downwards.
  • the exiting from the nozzle member 29 air flow is therefore not exactly aligned vertically downwards, but inclined in the conveying direction, for example at an angle of 45 ° to the vertical.
  • the disturbing coating agent mist (“overspray”) is thus not only pressed down, but also blown away from the inlet of the spray booth 1. This prevents the next motor vehicle body component 2 from being contaminated by the disturbing coating agent mist ("overspray”) of the preceding motor vehicle body component 2.
  • a blowing column 30 is arranged at the inlet end of the painting booth 1, which emits an air flow in the conveying direction in the paint booth.
  • the interfering coating agent mist (overspray) is likewise blown away from the inlet of the painting cabin 1 in order to avoid contamination of the next motor vehicle body component 2.
  • the blowing column .30 has several air nozzles at different heights. As the height of the air nozzles increases, the air nozzles are more angled downwards and thus emit an airflow which is directed more downwards. Thus, the lowermost air nozzle of the blowing column 30 is aligned almost exactly horizontally, while the upper air nozzles are more inclined downwards. This tendency of the upper air nozzles optimizes the removal of the interfering coating agent mist.
  • FIGS 10A and 10B show various states of movement of a blast nozzle assembly 31 according to the present invention which can be used in a paint booth to deliver a downward flow of air from top to bottom into the paint booth to blow down the annoying coating overspray
  • the blast nozzle arrangement 31 has a pivotable frame 32, which is pivotable about an axis of rotation 33, wherein the axis of rotation 33 extends through a frame edge of the frame 32.
  • a slit-shaped nozzle 34 is attached, which emits the downward air flow. This is ensured by a lever construction that the tuyere 34 is always oriented independently of the movement position of the frame 32 down.
  • the drive of the pivoting movement of the frame 32 takes place here by a cable drive, the cable drive has four traction cables 35-38 and four rollers 39-42.
  • the air flow emitted by the tuyere 34 forces the overspray in the paint booth down through the grid floor of the paint booth, as has already been described in detail above.
  • FIGS. IIA and IIB show a modification of the blowing nozzle arrangement 31 according to FIGS. 10A, 10B.
  • This modification according to FIGS. IIA, IIB corresponds largely to the tuyere arrangement 31 according to FIGS. 10A, 10B, so that reference is made to the above description to avoid repetition, the same reference numerals being used for corresponding details.
  • a special feature of this embodiment is that the tuyere 34 is not pivotable, but linearly displaceable and parallel to the conveying direction, wherein the direction of displacement of the tuyere 34 is indicated in the drawings by a double arrow. Again, the movement drive of the nozzle 34 is effected by a cable drive 43rd

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für eine Beschichtungsanlage, insbesondere für eine Lackieranlage, zur Beschichtung von Bauteilen (2), insbesondere Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen (2), mit den folgenden Schritten: Fördern der zu beschichtenden Bauteile (2) mittels einer Fördereinrichtung (3) in einer Förderrichtung durch eine Beschichtungskabine (1), Beschichten der Bauteile (2) in der Beschichtungskabine (1) mit einem Beschichtungsmittel mittels eines Applikationsgeräts (17-19), das einen Sprühstrahl des Beschichtungsmittels appliziert, wobei sich ein Teil des applizierten Beschichtungsmittels auf den zu beschichtenden Bauteilen (2) ablagert, während ein anderer Teil des applizierten Beschichtungsmittels als überschüssiger Beschichtungsmittelnebel (21) im Kabineninnenraum der Beschichtungskabine (1) schwebt, und Entfernen des überschüssigen Beschichtungsmittelnebels (21) aus dem Kabineninnenraum zusätzlich zu oder anstelle von der durch eine Filterdecke erzeugten abwärts gerichteten Luftströmung. Weiterhin umfasst die Erfindung eine entsprechend ausgebildete Beschichtungsanlage.

Description

BESCHREIBUNG Beschichtungsanlage und zugehöriges Betriebsverfahren
Die Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für eine Beschichtungsanlage, insbesondere für eine Lackieranlage zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen. Weiterhin umfasst die Erfindung eine entsprechende Beschichtungsanlage.
In modernen Lackieranlagen zur Lackierung von Kraftfahrzeug- karosseriebauteilen werden die zu lackierenden Kraftfahrzeugkarosseriebauteile üblicherweise von einer Fördereinrichtung entlang einer Lackierstraße durch mehrere aufeinanderfolgende Lackierkabinen gefördert, in denen die verschiedenen Lackschichten (z. B. Basislack, Klarlack) aufgetragen werden.
Die Applikation des zu applizierenden Lacks erfolgt hierbei in der Regel durch Rotationszerstäuber, die von mehrachsigen Lackierrobotern hochbeweglich geführt werden. Bei der Lackapplikation durch die Rotationszerstäuber lagert sich ein Großteil des applizierten Lacks auf dem zu lackierenden Kraftfahrzeugkarosseriebauteil ab und bildet dort die gewünschte Lackschicht. Ein Teil des applizierten Lacks verbleibt jedoch zunächst als Beschichtungsmittelnebel („Overspray") im Kabi- neninnenraum der Lackierkabine, wobei dieser überschüssige Beschichtungsmittelnebel störend ist. Zur Entfernung des störenden Beschichtungsmittelnebels aus der Lackierkabine ist die Decke der Lackierkabine üblicherweise als sogenannte Filterdecke ausgebildet, die eine abwärts gerichtete, möglichst laminare Strömung im gesamten Ka- bineninnenraum erzeugt. Diese abwärts gerichtete Luftströmung in dem Kabineninnenraum drückt den störenden Beschichtungs- mittelnebel durch den als Gitterrost ausgebildeten Kabinenboden nach unten in eine Auswaschung, die als Trockenabschei- dung oder als Nassauswaschung ausgebildet sein kann und das in dem Beschichtungsmittelnebel enthaltene Beschichtungsmit- tel auswäscht.
Problematisch ist jedoch insbesondere die Entfernung des störenden Beschichtungsmittelnebels , der im Innenraum der zu lackierenden Kraftfahrzeugkarosseriebauteile durch eine Innen- lackierung von Innenflächen der Kraftfahrzeugkarosseriebau- teile entsteht. Die von der Filterdecke erzeugte abwärts gerichtete Luftströmung wird hierbei nämlich durch das Dach der Kraftfahrzeugkarosseriebauteile abgeschirmt und kann sich deshalb trotz der abwärts gerichteten Luftströmung relativ lange im Innenraum der zu lackierenden Kraftfahrzeugbauteile halten. Beim anschließenden Ausfördern der lackierten Kraftfahrzeugkarosseriebauteile aus der Lackierkabine kann der störende Beschichtungsmittelnebel dann aus dem Innenraum der Kraftfahrzeugkarosseriebauteile austreten und den nächsten Lackiervorgang stören, wenn der Beschichtungsmittelnebel dann nicht schnell genug entfernt werden kann.
Dieses Problem besteht insbesondere dann, wenn die Kraftfahrzeugkarosseriebauteile nicht kontinuierlich entlang der Lackierstraße gefördert werden, sondern im Stop-and-go-Betrieb, da dann relativ hohe Beschleunigungen der Kraftfahrzeugkarosseriebauteile beim Ausfördern aus der Lackierkabine entstehen. Diese relativ hohen Beschleunigungen der Kraftfahrzeug- karosseriebauteile beim Ausfördern aus der Lackierkabine führen nämlich zu Luftwirbeln, wodurch sich der störende Beschichtungsmittelnebel nach dem Austreten aus dem Innenraum der ausgeförderten Kraftfahrzeugkarosseriebauteile relativ lange im Kabineninnenraum der Lackierkabine halten kann. Ein weiterer Nachteil von Filterdecken resultiert aus der Tatsache, dass die abwärts gerichtete Luftströmung einen Filter in der Filterdecke passieren muss, der der abwärts ge- richteten Luftströmung einen Strömungswiderstand entgegensetzt und dadurch die Strömungsgeschwindigkeiten begrenzt. Die Filterdecke ermöglicht also nur relativ geringe Strömungsgeschwindigkeiten der abwärts gerichteten Luftströmung, so dass die Entfernung des störenden Beschichtungsmittelne- bels ("Overspray") unbefriedigend ist.
Zu dem vorstehend diskutierten Stand der Technik betreffend Lackierkabinen mit einer Filterdecke zur Entfernung des überschüssigen Beschichtungsmittelnebels (Overspray) ist auch zu verweisen auf DE 102 09 489 AI, DE 10 2008 053 178 AI und
DE 10 2011 122 056 AI. Diese Druckschriften offenbaren jedoch lediglich Lackierkabinen, bei denen der · überschüssige Be- schichtungsmittelnebel (Overspray) ausschließlich durch die abwärts gerichtete Luftströmung entfernt wird, die aus der Filterdecke austritt bzw. über die Filterdecke abgesaugt wird. Dies ist mit den vorstehend beschriebenen Nachteilen verbunden .
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Entfer- nung des störenden Beschichtungsmittelnebels ("Overspray") aus einer Beschichtungskabine entsprechend zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Betriebsverfahren für eine Beschichtungsanlage bzw. durch eine entspre- chende Beschichtungsanlage gemäß den Nebenansprüchen gelöst.
Die Erfindung beruht auf der bereits vorstehend kurz erwähnten technischen-physikalischen Erkenntnis, dass der störende überschüssige Beschichtungsmittelnebel ("Overspray") beson- ders aufgrund von zwei Phänomenen zunächst in der Beschich- tungskabine verbleibt und deshalb entfernt werden muss.
Zum einen wird dies nämlich durch folgende Eigenschaften mo- derner Lackieranlagen zur Lackierung von Kraftfahrzeugkaros- seriebauteilen begünstigt:
Die zu lackierenden Kraftfahrzeugkarosseriebauteile werden im Vergleich zu älteren Lackieranlagen schneller aus der Lackierkabine ausgefördert und dabei stärker beschleunigt, was zu stärkeren Verwirbelungen des überschüssigen Beschich- tungsmittelnebels ("Overspray") führt.
Die Luftsinkgeschwindigkeit in der Lackierkabine ist bei modernen Lackieranlagen geringer als bei älteren Lackieranlagen .
- Der Lack wird in modernen Lackieranlagen mit größeren Ausbringmengen und Ausflussraten appliziert, was zwar eine größere Flächenbeschichtungsleistung ermöglicht, aber auch zu mehr Overspray führt.
Bei modernen Lackieranlagen sind die einzelnen Lackierka- binen kürzer und schmaler als früher, was zwar den Energieverbrauch senkt, aber auch die Overspray-Problematik verschärft .
Bei modernen Lackieranlagen sind in den einzelnen Lackierkabine mehr Roboter und mehr Zerstäuber angeordnet, was die Overspray-Problematik ebenfalls verschärft
Zum anderen wird der störende Beschichtungsmittelnebel
("Overspray") in der Beschichtungskabine aber auch durch In- nenlackierungen begünstigt, wobei der Lack im Innenraum einer Kraftfahrzeugkarosserie appliziert wird. Beim Ausfördern einer Kraftfahrzeugkarosserie aus der Lackierkabine schiebt die Trägheit den Beschichtungsmittelnebel dann durch das Heckfenster aus der Kraftfahrzeugkarosserie. Darüber hinaus schiebt auch der beim Ausfördern einer Kraftfahrzeugkarosse- rie entstehende Fahrtwind den störenden Beschichtungsmittel- nebel durch das Heckfenster aus der Kraftfahrzeugkarosserie.
Die beiden vorstehend beschriebenen störenden Phänomene können dazu führen, dass sich der störende Beschichtungsmittel- nebel von der zuletzt lackierten Kraftfahrzeugkarosserie auf der nächsten Kraftfahrzeugkarosserie ablagern kann, was zu Qualitätsproblemen führen kann.
Die Erfindung sieht deshalb vor, dass der störende Beschich- tungsmittelnebel („Overspray") in einer Beschichtungskabine nicht oder zumindest nicht nur durch die bekannte abwärts ge richtete Luftströmung entfernt wird, die von der herkömmlichen Filterdecke erzeugt wird. Vielmehr sieht die Erfindung vor, dass der störende Beschichtungsmittelnebel in der Beschichtungskabine durch eine separate, abwärts gerichtete Luftströmung entfernt wird, die nicht von der Filterdecke er zeugt wird.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist diese separate Luftströmung räumlich begrenzt und erstreckt sich nicht über den gesamten Kabineninnenraum, wodurch sich diese separate Luftströmung von der bekannten Luftströmung unterscheidet, die von der Filterdecke erzeugt wird.
Vorzugsweise ist diese separate Luftströmung nicht exakt senkrecht von oben nach unten ausgerichtet, sondern in der Förderrichtung angewinkelt, beispielsweise in einem Winkel von 5°-60°, 10°-55° oder 15°-45° zur Senkrechten. Diese An- winkelung der abwärts gerichteten Luftströmung ist vorteilhaft, weil der störende Beschichtungsmittelnebel dann auch teilweise in Richtung Kabinenausgang entfernt wird, wodurch der Bereich des Kabineninnenraums nahe am Kabineneingang schneller gereinigt wird. Diese schräge Anwinkelung der Luftströmung in der Förderrichtung relativ zur Senkrechten ist im Rahmen der Erfindung auch bei der abwärts gerichteten Luftströmung möglich, die von der Filterdecke erzeugt wird. Die Erfindung umfasst deshalb auch eine Erfindungsvariante, bei der die abwärts gerichtete Luftströmung von der Filterdecke in der Förderrichtung angewinkelt ist, ohne dass eine zusätzliche Luftströmung zur Entfernung des störenden Beschichtungsmittelnebels erzeugt wird. Vorzugsweise wird die abwärts gerichtete Luftströmung jedoch unter Umgehung der Filterdecke erzeugt, so dass die maximal erreichbare Strömungsgeschwindigkeit nicht durch den Strömungswiderstand des Filters in der Filterdecke begrenzt wird.
Alternativ oder zusätzlich wird die abwärts gerichtete Luftströmung von einer zusätzlichen Strömungsvorrichtung erzeugt, beispielsweise von einem beweglichen Manipulator.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die separate Luftströmung zur Entfernung des Beschichtungsmittelnebels von einem beweglichen Manipulator mit mehreren Bewegungsachsen erzeugt, der in dem Kabineninnenraum beweglich angeordnet ist. Vorzugsweise handelt es sich bei diesem Manipulator zum Entfernen des störenden Beschichtungsmittelnebels um einen mehrachsigen Roboter mit einer seriellen oder parallelen Roboterkinematik.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der bewegliche Manipulator eine einzige Bewegungsachse auf.
In einer bevorzugten Erfindungsvariante entfernt dieser Manipulator den störenden Beschichtungsmittelnebel dadurch aus dem Kabineninnenraum, dass er Luft in den Kabineninnenraum einbläst, wobei die eingeblasene Luft auf den störenden Be- schichtungsmittelnebel trifft und diesen aus dem Kabinenin- nenraum entfernt oder zumindest die Entfernung des Beschich- tungsmittelnebels beschleunigt. In einer anderen, ebenfalls möglichen Erfindungsvariante entfernt der Manipulator den störenden Beschichtungsmittelnebel dagegen dadurch aus dem Kabineninnenraum, dass er den Beschichtungsmittelnebel absaugt. Der Manipulator zum Entfernen des störenden Beschichtungsmit- telnebels kann im Rahmen der Erfindung ortsfest innerhalb der Beschichtungskabine angeordnet sein.
Es besteht jedoch alternativ auch die Möglichkeit, dass der Manipulator zum Entfernen des Beschichtungsmittelnebels an einer Verfahrschiene entlang der Förderrichtung verfahrbar ist. Dies bietet vorteilhaft die Möglichkeit, dass der Manipulator zum Entfernen des störenden Beschichtungsmittelnebels beim Ausfördern eines Bauteils aus der Beschichtungskabine dem ausgeförderten Bauteil nachgeführt wird, um den beim Ausfördern des Bauteils aus dem Innenraum des Bauteils austretenden Beschichtungsmittelnebel möglichst schnell zu entfernen . Hinsichtlich der Montage des Manipulators zum Entfernen des Beschichtungsmittelnebels bestehen im Rahmen der Erfindung verschiedene Möglichkeiten.
Beispielsweise kann der Manipulator an einer Decke der Be- schichtungskabine hängend montiert werden und dann den Luftstrom zum Entfernen des störenden Beschichtungsmittelnebels nach unten in die Beschichtungskabine abgeben. Diese hängende Montage des Manipulators an der Decke der Beschichtungskabine ist auch vorteilhaft, weil der Manipulator dann selbst wenig verschmutzungsanfällig ist, da der störende Beschichtungsmit- telnebel in Deckennähe kaum oder nur in geringer Dichte auftritt. Alternativ besteht die Möglichkeit, dass der Manipulator zum Entfernen des Beschichtungsmittelnebels seitlich an der Be- schichtungskabine montiert ist und zwar wahlweise auf dem Kabinenboden stehend oder an den Seitenwänden hängend. Auch hinsichtlich des Typs des Manipulators zum Entfernen des Beschichtungsmittels bestehen verschiedene Möglichkeiten.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich bei dem Manipulator um einen Knickarmroboter mit einer seriellen Roboterkinematik und mehreren nicht parallelen Schwenkachsen, wobei derartige Knickarmroboter aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt sind und bei herkömmlichen Lackieranlagen beispielsweise auch als Applikationsroboter oder Handhabungsroboter (z. B. Haubenöffner, Türöffner) verwendet werden.
Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass es sich bei dem Manipulator zum Entfernen des Beschichtungsmittelnebels um einen sogenannten SCARA-Roboter (SCARA: Selective Compliance Assembly Robot Arm) handelt, wobei derartige SCARA-Roboter aus dem Stand der Technik an sich bekannt sind und beispielsweise in Lackieranlagen zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen als Türöffner eingesetzt werden. Ein Merkmal derartiger SCARA-Roboter besteht darin, dass die Schwenkachsen der verschiedenen Roboterglieder parallel zueinander ausgerichtet sind und typischerweise senkrecht verlaufen . Theoretisch besteht im Rahmen der Erfindung natürlich auch die Möglichkeit, dass es sich bei dem Manipulator zum Entfernen des störenden Beschichtungsmittels um einen Roboter mit einer Parallelkinematik handelt.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich jedoch bei dem Manipulator zum Entfernen des störenden Beschichtungsmittels um einen mehrachsigen Applikationsroboter, der auch das Applikationsgerät (z. B. Rotationszerstäuber) zum Applizieren des Beschichtungsmittels führt. Der Applikationsroboter hat hierbei also mehrere Funktionen. Zum einen führt der Applikationsroboter das Applikationsgerät (z. B. Rotationszerstäuber) über die Bauteiloberfläche der zu beschichtenden Bauteile, um Beschichtungsmittel (z. B. Lack) zu applizieren. Zum anderen dient der Applikationsroboter hierbei aber auch zum Entfernen des störenden Beschichtungsmit- telnebels aus dem Kabineninnenraum der Beschichtungskabine.
Beispielsweise kann das Applikationsgerät hierzu Lenkluft ausblasen, die normalerweise zur Formung des Sprühstrahls verwendet wird und dann gezielt eingesetzt wird, um den störenden Beschichtungsmittelnebel aus der Beschichtungskabine zu entfernen. Im normalen Applikationsbetrieb wird die
Lenkluft also eingesetzt, um den Sprühstrahl zu formen. Darüber hinaus kann die Lenkluft aber auch eingesetzt werden, um den störenden Beschichtungsmittelnebel wegzublasen und dadurch zu entfernen, wobei in dieser Betriebsweise natürlich keine Applikation von Beschichtungsmittel erfolgt.
Alternativ besteht die Möglichkeit, dass der Applikationsroboter zusätzlich zu der oder den Lenkluftdüsen oder anstelle davon eine separate Luftdüse aufweist, die nur zur Entfernung des störenden Beschichtungsmittelnebels dient. Weiterhin besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass der Manipulator zum Entfernen des Beschichtungsmittelne- bels ein Handhabungsroboter ist, beispielsweise ein Türöffner oder ein Haubenöffner, der in einer Lackieranlage zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen eingesetzt wird, um Türen bzw. Motorhauben oder Kofferraumdeckel für eine anschließende Innenlackierung zu öffnen.
Schließlich besteht natürlich auch die Möglichkeit, dass der Manipulator zum Entfernen des störenden Beschichtungsmittel- nebels ausschließlich für diesen Zweck vorgesehen ist und weder zur Applikation des Beschichtungsmittels noch zum Handhaben der zu beschichtenden Bauteile dient, was eine Optimierung der Konstruktion des Manipulators auf den Zweck der Entfernung des Beschichtungsmittelnebels ermöglicht.
Es wurde bereits vorstehen erwähnt, dass der störende Be- schichtungsmittelnebel dadurch aus dem Kabinenxnnenraum entfernt werden kann, dass von dem Manipulator Luft eingeblasen werden kann, wozu der Manipulator (z. B. Applikationsroboter, Handhabungsroboter oder separater Roboter) eine Luftdüse führen kann. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Manipulator einen proximalen Roboterarm und einen relativ dazu schwenkbaren distalen Roboterarm auf, wobei die Luftdüse zur Entfernung des Beschichtungsmittelnebels an dem proximalen Roboterarm und/oder an dem distalen Roboterarm angebracht sein kann. Vorzugsweise befindet sich die Luftdüse zur Entfernung des Beschichtungsmittelnebels jedoch an dem distalen Roboterarm.
Zur Erreichung einer möglichst guten Reinigungswirkung bei der Entfernung des störenden Beschichtungsmittelnebels sind vorzugsweise zahlreiche Luftdüsen vorgesehen, die in Form einer Düsenleiste in einer Linie hintereinander angeordnet sein können. Vorzugsweise ist diese Düsenleiste an dem distalen Roboterarm angeordnet und erstreckt sich entlang der Längsrichtung des distalen Roboterarms. Es besteht jedoch alternativ auch die Möglichkeit, dass die Düsenleiste am Ende des Manipulators angeordnet ist und immer rechtwinklig zur Förderrichtung und horizontal ausgerichtet ist.
Es wurde bereits eingangs erwähnt, dass beim Ausfördern der beschichteten Bauteile aus der Beschichtungskabine Beschichtungsmittelnebel aus dem Innenraum des beschichteten Bauteils austreten kann, was zu einer Beeinträchtigung des nachfolgenden Beschichtungsvorgangs führen kann. Dieser störende Beschichtungsmittelnebel befindet sich dann zunächst im Bereich der Beschichtungsposition innerhalb der Beschichtungskabine, d. h. in dem Bereich, in dem das Bauteil zuvor beschichtet wurde. Im Bereich des Kabineneingangs befindet sich dagegen kaum störender Beschichtungsmittelnebel, sodass das nächste Bauteil in diesem Bereich nahe dem Kabineneingang bereits beschichtet werden kann, wenn der Kabineninnenraum im Bereich der endgültigen Beschichtungsposition noch von dem störenden Beschichtungsmittelnebel verunreinigt ist.
In einer Variante der Erfindung ist deshalb vorgesehen, dass die zu beschichtenden Bauteile beim Einfördern in die Beschichtungskabine nicht gleich zu ihrer endgültigen Beschichtungsposition gefördert werden, sondern zunächst zu einer Vorposition, die in der Förderrichtung stromaufwärts vor der endgültigen Beschichtungsposition liegt. Beispielsweise können die zu lackierenden Kraftfahrzeugkarosseriebauteile in der Vorposition mit ihrem Frontbereich in die Lackierkabine hineinragen, sodass der Frontbereich (z. B. Motorhaube, vordere Kotflügel) in dieser Vorposition lackiert werden kann, während der störende Beschichtungsmittelnebel an der endgültigen Beschichtungsposition innerhalb der Lackierkabine noch entfernt wird. Die Bauteile werden dann anschließend von der Vorposition in die endgültige Beschichtungsposition gefördert, wenn der Beschichtungsmittelnebel im Bereich der endgültigen Beschichtungsposition entfernt ist und das Bauteil an der Vorposition im Frontbereich beschichtet worden ist. Anschließend werden dann in der endgültigen Beschichtungsposition auch die restlichen Oberflächenbereiche (z. B. Kofferraumdeckel, Dach, Türen, hintere Kotflügel) außerhalb des Frontbereichs beschichtet.
Es wurde bereits vorstehend erwähnt, dass beim Ausfördern eines Bauteils aus der Beschichtungskabine Beschichtungsmittelnebel aus dem Bauteil austreten oder von dem ausgeförderten Bauteil aufgewirbelt werden kann, wodurch die Entfernung des Beschichtungsmittelnebels aus dem Kabineninnenraum erschwert wird. Die Rahmen der Erfindung vorgesehene Entfernung des Beschichtungsmittelnebels wird deshalb vorzugsweise auf einen Reinigungsbereich räumlich konzentriert, wobei der Reinigungsbereich nicht den gesamten Kabineninnenraum umfasst, sondern auf den Bereich des ausgeförderten Bauteils beschränkt ist, wo der störende Beschichtungsmittelnebel aus dem Bauteil austritt und störende Luftwirbel erzeugt werden. Beispielsweise kann der Reinigungsbereich auch auf denjenigen Bereich des Kabineninnenraums beschränkt sein, der bezüglich der Förderrichtung geringfügig hinter dem Bauteil liegt, da der störende Beschichtungsmittelnebel beim Ausfördern eines Bauteils nach hinten aus dem Bauteil austritt, so dass dieser Beschichtungsmittelnebel auch dort entfernt werden muss.
Hierbei besteht die Möglichkeit, dass der Reinigungsbereich beim Ausfördern des Bauteils synchron mit dem ausgeförderten Bauteil mitbewegt wird, um die Entfernung des austretenden Beschichtungsmittelnebels zu optimieren. Die erfindungsgemäße Beschichtungsanlage weist deshalb vorzugsweise eine Steuereinrichtung auf, welche die Bewegungen der Fördereinrichtung und des Reinigungsbereichs miteinander synchronisiert. Die Steuereinrichtung steuert also vorzugsweise auch die Bewegung des Manipulators, der den störenden Beschichtungsmittelnebel entfernt .
Besonders vorteilhaft ist die Erfindung, wenn die zu beschichtenden Bauteile im Stop-and-go-Betrieb durch die Be- schichtungskabine gefördert werden, da die Bauteile dann beim Einfördern bzw. Ausfördern aus der Beschichtungskabine beschleunigt bzw. abgebremst werden, wodurch Luftverwirbelungen entstehen, die eine Entfernung des Beschichtungsmittelnebels durch die abwärts gerichtete Luftströmung von einer herkömmlichen Filterdecke erschweren. Die Erfindung ermöglicht hierbei im Zusammenwirken mit einer entsprechend schnellen Fördertechnik eine Förderzeit von weniger als 13 Sekunden, 11 Sekunden oder weniger als 9 Sekunden, wobei die Förderzeit im Stop-and-go-Betrieb die Zeitspanne von einem Stillstand eines Bauteils zum nächsten Stillstand desselben Bauteils ist.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die zu beschichtenden Bauteile beim Ausfördern aus der Beschichtungskabine zunächst mit einer relativ geringen Beschleunigung beschleunigt werden, wofür dann zur Kompensation die Verzögerung beim Abbremsen größer ist. Die relativ geringe Beschleunigung beim Ausfördern ist vorteilhaft, weil dann weniger störende Luftwirbel erzeugt werden, die den störenden Beschichtungsmittelnebel länger im Kabineninnenraum halten. Darüber hinaus ist die relativ langsame Beschleunigung beim Ausfördern aus der Beschichtungskabine aber auch vorteilhaft, weil der im Innenraum des jeweiligen Bauteils befindliche Beschichtungsmittelnebel dann nicht oder zumindest nicht vollständig nach außen aus dem Bauteil austritt. Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Erfindung nicht nur
Schutz beansprucht für ein erfindungsgemäßes Betriebsverfahren für eine Beschichtungsanlage . Vielmehr beansprucht die Erfindung auch Schutz für eine entsprechend ausgebildete Be- schichtungsanlage, wobei die Einzelheiten des Betriebsverfahrens und der Beschichtungsanlage aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist.
Ferner ist zu erwähnen, dass die Erfindung hinsichtlich der zu beschichtenden Bauteil nicht beschränkt ist auf Kraftfahrzeugkarosseriebauteile. Vielmehr kann es sich bei den zu beschichtenden Bauteilen um beliebige Bauteile handeln, wie beispielsweise Rotorblätter von Windkraftanlagen oder Teile (z. B. Rotorblatthalbschalen) davon oder Flugzeugzeile (z. B. Flügel, Leitwerksteile, Rumpfteile, etc.).
Darüber hinaus ist die Erfindung hinsichtlich des applizierten Beschichtungsmittels nicht beschränkt auf Lacke (z. B. Basislack, Klarlack) oder bestimmte Lacktypen (z. B. Nass- lack, Pulverlack) . Vielmehr kann es sich bei dem Beschich- tungsmittel um ein beliebiges Beschichtungsmittel handeln, bei dessen Applikation ein störender Beschichtungsmittelnebel Overspray entsteht. Es wurde bereits vorstehend erwähnt, dass der störende Beschichtungsmittelnebel („Overspray") durch eine abwärts gerichtete Luftströmung aus dem Kabineninnenraum der Beschich- tungskabine entfernt wird. Diese abwärts gerichtete Luftströmung kann beispielsweise auch durch eine Blasdüsenanordnung erzeugt werden, welche die Luftströmung durch mindestens eine Blasdüse nach unten abgibt, um den störenden Beschichtungsmittelnebel nach unten wegzublasen. Diese Blasdüsenanordnung ist vorzugsweise über der Fördereinrichtung und auch über den zu beschichtenden Bauteilen angeordnet, beispielsweise an ei- ner Kabinendecke oder an einem Portal, das den Förderweg überspannt. Die Blasdüsenanordnung erstreckt sich vorzugsweise quer zur Förderrichtung durch die Beschichtungskabine und ist vorzugsweise in der Förderrichtung beweglich. Dies bedeutet, dass die Blasdüsenanordnung in der Förderrichtung vor- und zurückbewegt werden kann. Der Antrieb der beweglichen Blasdüsenanordnung kann beispielsweise durch einen Seilantrieb erfolgen.
In einer Variante der Erfindung ist diese Blasdüsenanordnung um eine Drehachse quer zu der Förderrichtung schwenkbar.
Hierbei sind die Blasdüsen vorzugsweise von der Drehachse beabstandet, so dass die Blasdüsen bei einer Schwenkbewegung der Blasdüsenanordnung eine bogenförmige Bewegung in einer senkrechten Ebene parallel zur Förderrichtung ausführen.
Hierbei sorgt die Blasdüsenanordnung vorzugsweise dafür, dass die Blasdüsen bei einer Schwenkbewegung in einer konstanten Winkelausrichtung relativ zur Senkrechten gehalten werden. Vorzugsweise bleiben die Blasdüsen also senkrecht nach unten ausgerichtet, so dass die Luftströmung senkrecht nach unten abgegeben wird. Beispielsweise kann die Blasdüsenanordnung einen schwenkbaren Rahmen aufweisen, der um die vorstehend erwähnte Drehachse schwenkbar ist. Hierbei verläuft die Drehachse vorzugsweise durch eine Rahmenkante, während die Blasdüsen an der gegenüberliegenden Rahmenkante angebracht sind.
Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die Blasdüsenanordnung eine lineare Verfahrachse aufweist, die parallel zur Förderrichtung verläuft, so dass die Blasdüsen entlang der Förderrichtung verfahrbar sind. Auch hierbei kann zum Antrieb der Blasdüsenanordnung ein Seilantrieb vorgesehen sein . Die Blasdüsen können also wahlweise eine Schwenkbewegung oder eine Linearbewegung ausführen. Es ist jedoch im Rahmen der Erfindung auch möglich, dass die Blasdüsen eine kombinierte Bewegung ausführen,' die aus einer Schwenkbewegung und einer überlagerten Linearbewegung besteht.
Ferner sieht die Erfindung vorzugsweise auch eine Steuereinheit vor, welche die abwärts gerichtete Luftströmung steuert, wobei insbesondere die Strömungsgeschwindigkeit, der Mengenstrom (z. B. Volumenstrom) und/oder die Strömungsrichtung gesteuert werden kann.
Beispielsweise kann die Steuereinheit die Luftströmung während eines Lackiervorgangs abschalten oder zumindest abschwächen. Während der Lackierpausen kann die Steuereinheit die Luftströmung dann einschalten oder verstärken.
Hierbei kann auch unterschieden werden zwischen der abwärts gerichteten Luftströmung aus der Filterdecke (Plenum) und der abwärts gerichteten Luftströmung, die zusätzlich dazu erzeugt wird. Die abwärts gerichtete Luftströmung aus der Filterdecke kann dann auch während eines Lackiervorgangs eingeschaltet bleiben, wohingegen die zusätzliche Luftströmung dann abgeschaltet oder zumindest abgeschwächt wird. In den Lackierpausen können dann sowohl die abwärts gerichtete Luftströmung aus der Filterdecke als auch die zusätzliche Luftströmung unvermindert eingeschaltet werden.
Darüber hinaus sollte vorzugsweise darauf geachtet werden, dass durch die abwärts gerichtete Luftströmung keine unerwünschten Luftströmungen in der Lackierkabine entstehen und nicht zu viel Luft in die Lackierkabine eingebracht wird. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass in einer Lackierpause in der Regel die abwärts gerichtete Luftströmung erzeugt wird, die den Zweck hat, den störenden Beschichtungsmittelnebel ("Overspray") aus der Lackierkabine zu entfernen. Während eines Lackiervorgangs ist diese Luftströmung in der Regel abgeschaltet. Stattdessen wird dann über die Filterdecke Luft in die Lackierkabine eingebracht sowie über die Zerstäuberluft (z. B. Antriebsluft, Bremsluft, Lenkluft und Lagerluft), die von dem Zerstäuber abgegeben wird. Die abwärts gerichtete Luftströmung wird deshalb in den Lackierpausen von der Steuereinheit vorzugsweise so gesteuert, dass in den Lackierpau- sen jeweils die gleiche Luftmenge in die Lackierkabine eingebracht wird wie während eines Lackiervorgangs.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass verschiedene Luftströmungen in die Lackierkabine eingebracht werden können, nämlich zum einen die Luftströmung aus der herkömmlichen Filterdecke und zum anderen die Luftströmung aus einer zusätzlichen Düsenanordnung. Die Luftströmung aus der zusätzlichen Düsenanordnung ist hierbei vorzugsweise steuerbar und wird vorzugsweise nur in Lackierpausen eingeschaltet. Die zusätzliche Düsenanord- nung wird dabei vorzugsweise aus der Luftversorgung der Filterdecke abgezweigt. Dies hat zur Folge, dass eine Druckluftabgabe aus der zusätzlichen Düsenanordnung zu einer entsprechend verminderten Druckluftabgabe aus der Filterdecke führt. Im Ergebnis wird die Gesamtluftbilanz also nicht verändert, d. h. die in die Lackierkabine eingebrachte Luftmenge bleibt wenigstens annähernd gleich, wodurch unerwünschte Luftströmungen in der Lackierkabine reduziert oder ganz vermieden werden . Darüber hinaus sieht die Erfindung vorzugsweise vor, dass mindestens 70% der gesamten Sinkluft (d. h. der abwärts gerichteten Luftströmung) zwischen zwei aufeinander folgenden Karosserien (d. h. zwischen dem Heck der führenden Karosserie und der Front der folgenden Karosserie) in die Lackierkabine eingebracht werden sollte. Dies ist sinnvoll, damit die folgende Karosserie nicht durch den verbliebenen Beschichtungs- mittelnebel ("Overspray") der vorangegangenen Karosserie kontaminiert wird.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine vereinfachte Perspektivansicht einer Lackieranlage mit einem zusätzlichen Roboter zur Entfernung von störendem Beschichtungsmittel- nebel ("Overspray"),
Figur 2A eine vereinfachte Perspektivansicht eines anderen Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Lackierkabine mit einem modifizierten Handhabungsroboter zur Entfernung des störenden Beschichtungsmittelnebels ,
Figur 2B eine perspektivische Großansicht des modifizierten Handhabungsroboters,
Figur 3 eine vereinfachte Perspektivansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Lackierkabine mit einem SCARA-Roboter zur Entfernung des störenden Beschichtungsmittelnebels,
Figur 4 eine vereinfachte Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Lackierkabine, wobei ein herkömmlicher Applikationsroboter Lenkluft appli- ziert, um den störenden Beschichtungsmittelne bei zu entfernen,
Figur 5 ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung einer Va riante des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens ,
Figuren 6A-6C verschiedene Stadien des Einförderns bzw. Aus förderns der Kraftfahrzeugkarosseriebauteile bei dem Betriebsverfahren gemäß Figur 5,
Figur 7 ein Diagramm zur Verdeutlichung der unterschiedlichen Beschleunigungen beim Einfördern bzw. Ausfördern aus der Lackierkabine,
Figuren 8A-8C verschiedene Stadien des Ausförderns einer
Kraftfahrzeugkarosserie aus der Lackierkabine
Figur 9 eine schematische Darstellung einer Lackierka bine mit einer Filterdecke, die eine abwärts gerichtete Luftströmung in die Lackierkabine abgibt, wobei die Luftströmung in Förderrichtung angewinkelt ist,
Figuren 10A zwei Perspektivansichten einer Blasdüsenanord und 10B nung mit einem schwenkbaren Rahmen, wobei die
Blasdüsenanordnung in der Lackierkabine eine Luftströmung nach unten abgibt, um den Overspray zu entfernen, sowie
Figuren IIA eine Perspektivansicht einer Abwandlung der und IIB Blasdüsenanordnung gemäß den Figuren 10A und
10B, wobei die Blasdüsenanordnung linear verfahrbar ist. Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Lackierkabine 1 in einer Lackieranlage zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen 2, wobei die Kraftfahrzeug- karosseriebauteile 2 von einer herkömmlichen Fördereinrichtung 3 auf Transportgestellen 4 („Skids") durch die Lackierkabine 1 gefördert werden.
Die Lackierung der Kraftfahrzeugkarosseriebauteile 2 in der Lackierkabine 1 erfolgt durch mehrachsige Applikationsroboter, die herkömmlich ausgebildet sein können und zur Vereinfachung nicht dargestellt sind.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Lackierkabine 1 eine her- kömmliche Filterdecke aufweist, die im Kabineninnenraum der Lackierkabine 1 eine weitgehend laminare, abwärts gerichtete Luftströmung erzeugt, um überschüssigen Beschichtungsmittel- nebel („Overspray") in dem Kabinenraum nach unten zu drücken und dann durch den als Gitterrost ausgebildeten Kabinenboden in eine Auswaschung zu fördern, wobei die Filterdecke und die Auswaschung herkömmlich ausgebildet sein können und deshalb ebenfalls nicht dargestellt sind.
Die Fördereinrichtung 3 fördert die Kraftfahrzeugkarosserie- bauteile 2 im Stop-and-go-Betrieb durch die Lackierkabine 1. Dies bedeutet, dass die Kraftfahrzeugkarosseriebäuteile 2 in der in der Zeichnung dargestellten Beschichtungsposition stillstehen und somit beim Einfördern abgebremst und beim Ausfördern beschleunigt werden. Die Beschleunigung der Kraft- fahrzeugkarosseriebauteile 2 beim Ausfördern aus der Lackierkabine 1 ist in zweierlei Hinsicht problematisch.
Zum einen erzeugt die Lackierung der Kraftfahrzeugkarosseriebauteile 2 auch in deren Innenraum einen überschüssigen Be- schichtungsmittelnebel und zwar insbesondere dann, wenn Innenflächen der Kraftfahrzeugkarosseriebauteile 2 lackiert werden. Dieser Beschichtungsmittelnebel im Innenraum der Kraftfahrzeugkarosseriebauteile 2 wird von dem Dach der Kraftfahrzeugkarosseriebauteile 2 vor der von der Filterdeck erzeugten abwärts gerichteten Luftströmung abgeschirmt und verbleibt deshalb relativ lange im Innenraum der Kraftfahrzeugkarosseriebauteile 2. Beim Ausfördern der Kraftfahrzeugkarosseriebauteile 2 aus der Lackierkabine tritt dieser Beschichtungsmittelnebel dann vorrangig nach hinten durch die Heckklappe aus dem Kraftfahrzeugkarosseriebauteil 2 in den Innenraum der Lackierkabine aus, was zu einer Beeinträchtigung des nächsten Lackiervorgangs führen kann.
Zum anderen erzeugt das relativ abrupte Beschleunigen der Kraftfahrzeugkarosseriebauteile 2 beim Ausfördern aus der La ckierkabine Luftwirbel im Kabineninnenraum, wodurch sich der überschüssige Beschichtungsmittelnebel im Kabinenraum länger halten kann.
Zum Entfernen des überschüssigen Beschichtungsmittelnebels aus dem Kabineninnenraum der Lackierkabine 1 ist deshalb in diesem Ausführungsbeispiel zusätzlich ein Manipulator 5 vorgesehen, der an einer Verfahrschiene 6 an der Kabinendecke verfahrbar ist und zwar parallel zu der Fördereinrichtung 3, d. h. in der durch einen Doppelpfeil gekennzeichneten X- Richtung .
Der Manipulator 5 trägt an seinem unteren Ende eine Düsenleiste 7, die horizontal und rechtwinklig zu der Fördereinrichtung 3 ausgerichtet ist. Die Düsenleiste 7 weist über ih re Länge verteilt zahlreiche Luftdüsen auf, die einen Luftstrahl 8 abgeben, um den Beschichtungsmittelnebel möglichst schnell aus dem Kabineninnenraum der Lackierkabine 1 zu entfernen .
Der Manipulator 5 ermöglicht hierbei eine Anhebung bzw. Absenkung der Düsenleiste 7 in senkrechter Richtung, d. h. in der durch einen Doppelpfeil gekennzeichneten Z-Richtung.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Austrittsrichtung des Luftstrahls 8 gegenüber der Senkrechten um einen Winkel
=15°-45° in der Förderrichtung der Fördereinrichtung 3 ange winkelt ist. Der Luftstrahl 8 bläst den aus der Heckklappe des ausgeförderten Kraftfahrzeugkarosseriebauteils 2 austretenden überschüssigen Beschichtungsmittelnebel also nach schräg vorne unten weg, wodurch die Entfernung des Beschich- tungsmittelnebels aus dem Kabineninnenraum der Lackierkabine 1 beschleunigt werden kann.
Beim Ausfördern des Kraftfahrzeugkarosseriebauteils 2 aus der Lackierkabine 1 wird der Manipulator 5 mit der Düsenleiste 7 entlang der Verfahrachse 6 an der Kabinendecke verfahren, sodass der Abstand zwischen der Düsenleiste 7 und der Heckklappe des ausgeförderten Kraftfahrzeugkarosseriebauteils 2 beim Ausfördern im Wesentlichen konstant bleibt. Der Manipulator 5 weist also einen bestimmten Reinigungsbereich auf, der in der Förderrichtung vor dem Manipulator 5 liegt und in dem der überschüssige Beschichtungsmittelnebel besonders effektiv entfernt wird. Die Bewegung des Manipulators 5 beim Ausfördern des Kraftfahrzeugkarosseriebauteils 2 ist hierbei mit der Bewegung des Kraftfahrzeugkarosseriebauteils 2 synchroni- siert, sodass sich der Reinigungsbereich des Manipulators 5 immer kurz hinter der Heckklappe des ausgeförderten Kraftfahrzeugkarosseriebauteils 2 befindet, was zu einer effektiven Reinigung beiträgt. Die Figuren 2A und 2B zeigen eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 1, sodass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen ver- wendet werden.
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass der Manipulator 5 zur Entfernung des störenden Beschich- tungsmittelnebels aus dem Innenraum der Lackierkabine 1 ein Handhabungsroboter ist, wobei die Verfahrschiene 6 zum Verfahren des Manipulators 5 am Kabinenboden seitlich neben der Fördereinrichtung 3 angeordnet ist.
Der Manipulator 5 ist hierbei als mehrachsiger Knickarmrobo- ter ausgebildet und weist eine Roboterbasis 9, ein drehbares Roboterglied 10, einen proximalen Roboterarm 11, einen distalen Roboterarm 12, eine Roboterhandachse 13 und ein Handhabungswerkzeug 14 auf. An sich ist der Aufbau des Manipulators 5 als Handhabungsroboter aus dem Stand der Technik bekannt und muss deshalb nicht näher beschrieben werden. Der Manipulator 5 ist hierbei jedoch durch eine Düsenleiste 15 modifiziert, die an dem distalen Roboterarm 12 angebracht ist und sich in Längsrichtung des distalen Roboterarms 12 erstreckt. Die Düsenleiste 15 weist mehrere Luftdüsen 16 auf, die ent- lang der Länge der Düsenleiste 15 äquidistant verteilt angeordnet sind. Die einzelnen Luftdüsen 16 können jeweils einen Luftstrahl 8 abgeben, der zur Veranschaulichung als Pfeil dargestellt ist. Bei der Entfernung des störenden Beschich- tungsmittels wird der proximale Roboterarm 12 mit der Düsen- leiste 15 im Wesentlichen horizontal und rechtwinklig zu der Fördereinrichtung 3 ausgerichtet und hinter der Heckklappe des auszufördernden Kraftfahrzeugkarosseriebauteils 2 angeordnet. Die einzelnen Luftdüsen 16 geben dann den Luftstrahl 8 schräg nach vorne unten ab, wodurch der aus der Heckklappe des auszufördernden Kraftfahrzeugkarosseriebauteils 2 austretende Beschichtungsmittelnebel nach unten weggedrückt wird, was zu einer schnellen Entfernung des Beschichtungsmittelne- bels aus dem Kabineninnenraum der Lackierkabine 1 beiträgt.
Beim Ausfördern des Kraftfahrzeugkarosseriebauteils 2 aus dem Kabineninnenraum der Lackierkabine 1 wird der Manipulator 5 dann auf der Verfahrschiene 6 synchron zu dem Kraftfahrzeugkarosseriebauteil 2 mit bewegt, was zu einer guten Reini- gungswirkung beiträgt.
Figur 3 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß den Figuren 2A und 2B, sodass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass der Manipulator 5 als SCARA-Roboter (SCARA: Selective Compliance Assembly Robot Arm) ausgebildet ist.
Figur 4 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß den Figuren 2A und 2B, sodass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass der Manipulator 5 zum Entfernen des störenden Beschich- tungsmittelnebels ein Applikationsroboter ist, der als Applikationsgerät einen Rotationszerstäuber 17 mit einem Lenkluftring führt. Bei der Lackapplikation gibt der Rotationszerstäuber 17 dann einen Sprühstrahl des zu applizierenden Lacks ab, wobei der Lenkluftring Lenkluft abgibt, um den Sprühstrahl des Be- schichtungsmittels zu formen.
Zur Entfernung des störenden Beschichtungsmittelnebels wird der Sprühstrahl des Lacks dann abgeschaltet und der Rotationszerstäuber 17 gibt über seine Lenkluftdüsen nur noch
Lenkluft ab, um den störenden Sprühstrahlnebel wegzudrücken.
Figur 5 zeigt ein Flussdiagramm eine Variante des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens, wobei die Figuren 6A bis 6C verschiedene Stadien während des Betriebsverfahrens zeigen. In den Figuren 6A-6C sind Sprühstrahlen des Beschichtungsmit- tels mit durchgezogenen Linien dargestellt, während Luftstrahlen zur Entfernung des störenden Beschichtungsmittelnebels als gepunktete Linie gezeichnet sind. Figur 6A zeigt zunächst einen Ausgangszustand, in dem sich das Kraftfahrzeugkarosseriebauteil 2 in der Lackierkabine 1 befindet und dort von mehreren Rotationszerstäubern 17-19 mit Lack beschichtet wird. Die Rotationszerstäuber 17-19 werden hierbei in üblicher Weise von mehrachsigen Applikationsrobo- tern geführt, wobei die Applikationsroboter zur Vereinfachung nicht dargestellt sind. Hierbei befindet sich das Kraftfahrzeugkarosseriebauteil 2 in einer endgültigen Beschichtungspo- sition, in der das Kraftfahrzeugkarosseriebauteil 2 vollständig beschichtet werden kann. Vor der Lackierkabine 1 wartet dann bereits das nächste Kraftfahrzeugkarosseriebauteil 20, das anschließend lackiert werden soll.
In einem Schritt Sl wird dann das Kraftfahrzeugkarosseriebauteil 2 aus der Lackierkabine 1 ausgefördert, bis sich das Kraftfahrzeugkarosseriebauteil 2 in Förderrichtung hinter der Lackierkabine 1 befindet, wie in Figur 6B dargestellt ist.
In einem Schritt S2 wird dann das nächste Kraftfahrzeugkaros- seriebauteil 20 in die Lackierkabine 1 eingefördert. Allerdings wird das Kraftfahrzeugkarosseriebauteil 20 zunächst nicht bis zu der endgültigen Beschichtungsposition in der Mitte der Lackierkabine 1 eingefördert, sondern nur zu einer Vorposition, die in Figur 6B dargestellt ist.
In der Vorposition des Kraftfahrzeugkarosseriebauteils 20 wird dann in einem Schritt S3 zunächst ein Frontbereich
(z. B. Motorhaube, vordere Kotflügel) des Kraftfahrzeugkarosseriebauteils 20 lackiert, wozu der Rotationszerstäuber 17 eingesetzt wird.
Die anderen beiden Rotationszerstäuber 18, 19 applizieren dann keinen Lack, sondern nur Druckluft über die Lenkluftdüsen, um in einem Schritt S4 einen störenden Beschichtungsmit- telnebel 21 aus der Lackierkabine 1 zu entfernen.
Nach der Entfernung des störenden Beschichtungsraittelnebels 21 wird das Kraftfahrzeugkarosseriebauteil 20 dann in einem Schritt S5 von der Vorposition gemäß Figur 6B in die endgül- tige Lackierposition gemäß Figur 6C gefördert.
In dieser endgültigen Lackierposition wird dann in einem Schritt S6 die Bauteiloberfläche des Kraftfahrzeugkarosseriebauteils 20 in den restlichen Oberflächenbereichen (z. B.
Kofferraumdeckel, Dach, Türen, hintere Kotflügel) lackiert, wozu alle Rotationszerstäuber 17-19 eingesetzt werden können.
Figur 7 zeigt ein Diagramm zur Verdeutlichung der Beschleunigung der Kraftfahrzeugkarosseriebauteile 2 von der Lackierka- bine 1 zur unmittelbar folgenden Lackierkabine 22. Zwischen einem Stillstandspunkt 23 in der Lackierkabine 1 und dem nächsten Stillstandspunkt 24 in der Lackierkabine 22 wird das Kraftfahrzeugkarosseriebauteil 2 zunächst entlang einer Be- schleunigungsrampe 25 mit einer Beschleunigung al beschleunigt und anschließend entlang einer Verz.ögerungsrampe 26 mit einer Verzögerung a2 verzögert.
Aus dem Diagramm ist ersichtlich, dass die Beschleunigung al auf der Beschleunigungsrampe 25 wesentlich geringer ist als die Verzögerung a2 auf der Verzögerungsrampe. Die relativ kleine Beschleunigung al ist vorteilhaft, weil dann beim Ausfördern des Kraftfahrzeugkarosseriebauteils 2 aus der Lackierkabine 1 weniger Luftverwirbelungen auftreten, sodass sich der störende Beschichtungsmittelnebel dann schneller absetzt bzw. entfernt wird.
Die Figuren 8A-8C zeigen verschiedene Stadien beim Ausfördern des Kraftfahrzeugkarosseriebauteils 2 aus der Lackierkabine 1, wobei ein Reinigungsbereich 27 gestrichelt dargestellt ist. Der Reinigungsbereich 27 ist hierbei der Bereich innerhalb der Lackierkabine 1, in dem die erfindungsgemäße Luftströmung zu einer raschen Entfernung des störenden Beschich- tungsmittelnebels führt. Aus den Zeichnungen ist ersichtlich, dass der Reinigungsbereich 27 beim Ausfördern des Kraftfahrzeugkarosseriebauteils 2 aus der Lackierkabine 1 synchron mit dem ausgeförderten Kraftfahrzeugkarosseriebauteil 2 mitbewegt wird. Dies ist vorteilhaft, weil beim Ausfördern des Kraftfahrzeugkarosseriebauteils 2 aus der Lackierkabine 1 der stö- rende Beschichtungsmittelnebel kurz hinter dem Kraftfahrzeugkarosseriebauteil 2 besonders intensiv ist, da dort der Beschichtungsmittelnebel aus dem Heckfenster des Kraftfahrzeugkarosseriebauteils 2 austreten kann. Figur 9 zeigt eine Abwandlung einer erfindungsgemäße Lackierkabine 1, die teilweise mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Hierbei ist auch eine Filterdecke 28 gezeigt, die weitgehend herkömmlich ausgebildet sein kann und einen abwärts gerichteten Luftstrom in die Lackierkabine 1 abgibt, um den störenden Beschichtungsmittelnebel ("Overspray") nach unten zu drücken.
Die Filterdecke 28 weist hierbei ein Düsenelement 29 auf, das bezüglich der Förderrichtung im hinteren Teil der Lackierkabine 1 angeordnet ist und den Luftstrom schräg nach vorne unten abgibt. Der aus dem Düsenelement 29 austretende Luftstrom ist also nicht exakt vertikal nach unten ausgerichtet, sondern in der Förderrichtung geneigt, beispielsweise mit einem Winkel von 45° zur Vertikalen. Der störende Beschichtungsmittelnebel ("Overspray") wird dadurch nicht nur nach unten gedrückt, sondern auch vom Einlauf der Lackierkabine 1 weggeblasen. Dadurch wird verhindert, dass das nächste Kraftfahrzeugkarosseriebauteil 2 von dem störenden Beschichtungsmittelnebel ("Overspray") des vorangegangenen Kraftfahrzeugka- rosseriebauteils 2 verunreinigt wird.
Darüber hinaus ist am einlaufseitigen Ende der Lackierkabine 1 eine Blassäule 30 angeordnet, die einen Luftstrom in Förderrichtung in die Lackierkabine abgibt. Dadurch wird der störende Beschichtungsmittelnebel ("Overspray") ebenfalls vom Einlauf der Lackierkabine 1 weggeblasen, um eine Verunreinigung des nächsten Kraftfahrzeugkarosseriebauteils 2 zu vermeiden . Die Blassäule .30 weist hierbei mehrere Luftdüsen in unterschiedlichen Höhen auf. Mit zunehmender Höhe der Luftdüsen sind die Luftdüsen dabei stärker nach unten angewinkelt und geben somit einen Luftstrom ab, der stärker nach unten ausge- richtet ist. So ist die unterste Luftdüse der Blassäule 30 nahezu exakt waagerecht ausgerichtet, während die oberen Luftdüsen stärker nach unten geneigt sind. Durch diese Neigung der oberen Luftdüsen wird die Entfernung des störenden Beschichtungsmittelnebels optimiert .
Die Figuren 10A und 10B zeigen verschiedene Bewegungszustände einer erfindungsgemäßen Blasdüsenanordnung 31, die in einer Lackierkabine eigesetzt werden kann, um eine abwärts gerichtete Luftströmung von oben nach unten in die Lackierkabine abzugeben, um den störenden Beschichtungsmittelnebel („Overspray") nach unten wegzublasen. Die abwärts 35gerichtete Luftströmung ist hierbei in den Zeichnungen durch Pfeile angedeutet. Die Blasdüsenanordnung 31 weist einen schwenkbaren Rahmen 32 auf, der um eine Drehachse 33 schwenkbar ist, wobei die Drehachse 33 durch eine Rahmenkante des Rahmens 32 verläuft.
An der gegenüberliegenden Rahmenkante des Rahmens 32 ist eine schlitzförmige Blasdüse 34 angebracht, welche die abwärts gerichtete Luftströmung abgibt. Hierbei wird durch eine Hebelkonstruktion dafür gesorgt, dass die Blasdüse 34 unabhängig von der Bewegungsstellung des Rahmens 32 stets nach unten ausgerichtet ist.
Der Antrieb der Schwenkbewegung des Rahmens 32 erfolgt hierbei durch einen Seilantrieb, wobei der Seilantrieb vier Zugseile 35-38 und vier Rollen 39-42 aufweist. Die von der Blasdüse 34 abgegebene Luftströmung drückt den Overspray in der Lackierkabine nach unten durch den Gitterboden der Lackierkabine, wie es bereits vorstehend ausführlich beschrieben wurde.
Die Figuren IIA und IIB zeigen eine Abwandlung der Blasdüsenanordnung 31 gemäß den Figuren 10A, 10B. Diese Abwandlung gemäß den Figuren IIA, IIB stimmt weitgehend mit der Blasdüsenanordnung 31 gemäß den Figuren 10A, 10B überein, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass die Blasdüse 34 nicht schwenkbar, sondern linear verschiebbar ist und zwar parallel zu der Förderrichtung, wobei die Verschieberichtung der Blasdüse 34 in den Zeichnungen durch einen Doppelpfeil angedeutet ist. Auch hierbei erfolgt der Bewegungsantrieb der Blasdüse 34 durch einen Seilantrieb 43.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die eben- falls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen und insbesondere auch ohne die Merkmale des Hauptan- spruchs bzw. der unabhängigen Patentansprüche.
* * * * * Bezugszeichenliste :
1 Lackierkabine
2 Kraftfahrzeugkarosseriebauteil
3 Fördereinrichtung
4 Transportgestell ("Skid")
5 Manipulator
6 Verfahrachse des Manipulators
7 Düsenleiste des Manipulators
8 Luftstrahl
α Winkel des Luftstrahls zur Senkrechten
9 Roboterbasis
10 Drehbares Roboterglied
11 Proximaler Roboterarm des Handhabungsroboters
12 Distaler Roboterarm des Handhabungsroboters
13 Roboterhandachse des Handhabungsroboters
14 HandhabungsWerkzeug
15 Düsenleiste
16 Luftdüsen
17-19 RotationsZerstäuber
20 Kraftfahrzeugkarosseriebauteil
21 Beschichtungsmittelnebel
22 Lackierkabine
23 Stillstandspunkt
24 StillStandspunkt
25 Beschleunigungsrampe
26 Verzögerungsrampe
27 Reinigungsbereich
28 Filterdecke
29 Düsenelement
30 Blassäule
31 Blasdüsenanordnung
32 Rahmen 33 Drehachse 32
34 Blasdüse
35-38 Zugseile
39-42 Rollen
Winkel zwischen dem Luftstrahl und der Senkrechten al Beschleunigung beim Ausfördern aus der Lackierkabine a2 Verzögerung beim Einfördern in die Lackierkabine s Wegstrecke entlang der Fördereinrichtung
v Fördergeschwindigkeit

Claims

ANSPRUCHE
1. Betriebsverfahren für eine Beschichtungsanlage, insbesondere für eine Lackieranlage, zur Beschichtung von Bauteilen (2), insbesondere Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen (2), mit den folgenden Schritten:
a) Fördern der zu beschichtenden Bauteile (2) mittels einer Fördereinrichtung (3) in einer Förderrichtung durch eine Beschichtungskabine (1),
b) Beschichten der Bauteile (2) in der Beschichtungskabine
(1) mit einem Beschichtungsmittel mittels -eines Appli- kationsgeräts (17-19) , das einen Sprühstrahl des Be- schichtungsmittels appliziert, wobei sich ein Teil des applizierten Beschichtungsmittels auf den zu beschichtenden Bauteilen (2) ablagert, während ein anderer Teil des applizierten Beschichtungsmittels zunächst als überschüssiger Beschichtungsmittelnebel (21) im Kabi- neninnenraum der Beschichtungskabine (1) schwebt,
gekennzeichnet durch folgenden Schritt:
c) Entfernen des überschüssigen Beschichtungsmittelnebels
(21) aus dem Kabineninnenraum durch
cl) eine zusätzliche Maßnahme zusätzlich zu der Entfernung des überschüssigen Beschichtungsmittelnebels durch eine senkrecht abwärts gerichtete Luftströmung, die von einer Filterdecke erzeugt wird, oder
c2) eine Maßnahme anstelle der Entfernung des überschüssigen Beschichtungsmittelnebels durch eine senkrecht abwärts gerichtete Luftströmung, die von einer Filterdecke erzeugt wird.
2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
a) dass zum Entfernen des Beschichtungsmittelnebels (21) aus dem Kabineninnenraum eine abwärts gerichtete Luft- Strömung (8) in dem Kabineninnenraum erzeugt wird, die räumlich begrenzt ist und nicht den gesamten Kabineninnenraum umfasst, und/oder
b) dass die Luftströmung (8) in der Förderrichtung der zu beschichtenden Bauteile (2) angewinkelt ist, insbeson- dere mit einem Winkel von 15°-45° zur Senkrechten, insbesondere mittels einer Filterdecke (28, 29), welche die angewinkelte Luftströmung abgibt, und/oder
c) dass die Luftströmung unter Umgehung der Filterdecke
(28, 29) erzeugt wird, so dass die Luftströmung einen Filter der Filterdecke nicht passieren muss.
3. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
a) dass die Luftströmung mittels einer Blasdüsenanordnung
(31) erzeugt wird, welche die Luftströmung durch mindestens eine Blasdüse' (34) nach unten abgibt, um den störenden Beschichtungsmittelnebel aus dem Kabineninnenraum nach unten wegzublasen, und/oder
b) dass die Blasdüsenanordnung (31) über der Förderein- richtung angeordnet ist, insbesondere an einer Decke der Beschichtungskabine oder an einem Portal, und/oder c) dass sich die Blasdüsenanordnung (31) quer zur Förderrichtung durch die Beschichtungskabine erstreckt, und/oder
d) dass die Blasdüsenanordnung (31) in der Förderrichtung beweglich ist, und/oder
e) dass zum Bewegen der Blasdüsenanordnung (31) ein Seilantrieb (35-42; 43) vorgesehen ist.
4. Betriebsverfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
a) dass die Blasdüsenanordnung (31) um eine Drehachse (33) quer zu der Förderrichtung geschwenkt wird, und/oder b) dass die Blasdüse (34) von der Drehachse (33) beabstandet sind, so dass die Blasdüse (34) bei einer
Schwenkbewegung der Blasdüsenanordnung (31) eine bogenförmige Bewegung ausführt, und/oder
c) dass die Blasdüsenanordnung (31) die Blasdüse (34) bei einer Schwenkbewegung in einer konstanten Winkelausrichtung relativ zur Senkrechten hält, insbesondere senkrecht nach unten, so dass die Blasdüse (34) die Luftströmung senkrecht nach unten abgibt, und/oder d) dass die Blasdüsenanordnung (31) einen schwenkbaren
Rahmen (32) aufweist, der um die Drehachse (33) geschwenkt wird, wobei die Drehachse (33) durch eine Rahmenkante verläuft, während die Blasdüse (34) an der gegenüberliegenden Rahmenkante angebracht ist.
5. Betriebsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasdüsenanordnung (31) eine lineare Verfahrachse aufweist, die parallel zur Förderrichtung verläuft, so dass die Blasdüse (34) entlang der Förderrichtung verfahrbar ist .
6. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgenden Schritt:
Entfernen des Beschichtungsmittelnebels (21) aus dem Kabinen- innenraum mittels eines beweglichen Manipulators (5) mit meh- reren Bewegungsachsen, insbesondere mittels eines mehrachsigen Roboters mit einer seriellen Kinematik.
7. Betriebsverfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, a) dass der Manipulator (5) zum Entfernen des Beschich- tungsmittelnebels (21) ortsfest angeordnet ist, oder b) dass der Manipulator (5) zum Entfernen des Beschich- tungsmittelnebels (21) an einer Verfahrschiene (6) entlang der Förderrichtung verfahren wird.
8. Betriebsverfahren nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
a) dass der Manipulator (5) zum Entfernen des Beschich- tungsmittelnebels (21) Luft in den Kabineninnenraum einbläst, um den Beschichtungsmittelnebel (21) aus dem Kabineninnenraum zu entfernen, oder
b) dass der Manipulator (5) zum Entfernen des Beschich- tungsmittelnebels (21) den Beschichtungsmittelnebel (21) aus dem Kabineninnenraum absaugt.
9. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
a) dass der Manipulator (5) zum Entfernen des Beschich- tungsmittelnebels (21) an einer Decke der Beschich- tungskabine (1) hängend montiert ist, oder
b) dass der Manipulator (5) zum Entfernen des Beschich- tungsmittelnebels (21) seitlich an der Beschichtungska- bine (1) montiert ist.
10. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
a) dass der Manipulator (5) zum Entfernen des Beschich- tungsmittelnebels (21) ein SCARA-Roboter ist mit paral- lelen Schwenkachsen, oder
b) dass der Manipulator (5) zum Entfernen des Beschich- tungsmittelnebels (21) ein Knickarmroboter ist mit nicht parallelen Schwenkachsen.
11. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet: ,
a) dass der Manipulator (5) zum Entfernen des Beschich- tungsmittelnebels (21) ein mehrachsiger Applikationsroboter ist, der auch das Applikationsgerät (17-19) zum Applizieren des Beschichtungsmittels führt, oder b) dass der Manipulator (5) zum Entfernen des Beschich- tungsmittelnebels (21) ein Handhabungsroboter ist, insbesondere ein Türöffner oder ein Haubenöffner, oder c) dass der Manipulator (5) zum Entfernen des Beschich- tungsmittelnebels (21) zusätzlich zu einem Applikationsroboter und/oder einem Handhabungsroboter vorgesehen und davon getrennt ist.
12. Betriebsverfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
a) dass das Applikationsgerät (17-19) zum Ausblasen von
Lenkluft mindestens eine Lenkluftdüse aufweist, um den Sprühstrahl des Beschichtungsmittels zu formen, und b) dass das Applikationsgerät (17-19) die Lenkluft ausbläst, um den Beschichtungsmittelnebel (21) aus dem Ka- bineninnenraum zu entfernen, und/oder
c) dass der Applikationsroboter mindestens eine separate
Luftdüse (16) zusätzlich zu oder anstelle von einer . Lenkluftdüse aufweist, um Luft zur Entfernung des Be- schichtungsmittelnebels (21) auszublasen.
13. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet ,
a) dass der Manipulator (5) mindestens eine Luftdüse (16) führt, um Luft zur Entfernung des Beschichtungsmittel- nebels (21) auszublasen,
b) dass der Manipulator (5) einen proximalen Roboterarm
(11) und einen distalen Roboterarm (12) aufweist, wobei die Luftdüse (16) zur Entfernung des Beschichtungsmit- telnebels (21) an dem proximalen Roboterarm (11) und/oder an dem distalen Roboterarm (12) angebracht ist, und/oder
c) dass der Manipulator (5) eine Düsenleiste (7; 15) mit mehreren Luftdüsen (16) aufweist, und/oder
d) dass die Düsenleiste (7) im Wesentlichen waagerecht und quer zu der Förderrichtung ausgerichtet ist, und/oder e) dass die Düsenleiste (15) an dem proximalen Roboterarm
(11) und/oder an dem distalen Roboterarm (12) angeordnet ist.
14. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
a) dass die zu beschichtenden Bauteile (20) beim Einfördern in die Beschichtungskabine (1) zunächst in eine Vorposition in der Beschichtungskabine (1) gefördert werden, die in der Förderrichtung stromaufwärts vor einer endgültigen Beschichtungsposition in der Beschich- tungskabine (1) liegt,
b) dass der Beschichtungsmittelnebel (21) von einem vorangegangenen Beschichtungsvorgang im Bereich der endgültigen Beschichtungsposition entfernt wird, während sich das nächste Bauteil (20) in der Vorposition befindet, c) dass die zu beschichtenden Bauteile (20) in der Vorposition nur in ihrem Frontbereich beschichtet werden, beispielsweise an einer Motorhaube oder vorderen Kotflügeln, und
d) dass die Bauteile (20) von der Vorposition in die end- gültige Beschichtungsposition gefördert werden, wenn der Beschichtungsmittelnebel (21) im Bereich der endgültigen Beschichtungsposition entfernt ist und das Bauteil (20) an der Vorposition im Frontbereich beschichtet ist, und/oder e) dass die Bauteile (20) dann in der endgültigen Be- schichtungsposition auch außerhalb des Frontbereichs beschichtet werden.
15. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
a) dass beim Ausfördern eines der Bauteile (2) aus der Be- schichtungskabine (1) Beschichtungsmittelnebel (21) aus dem Bauteil (2) austritt und/oder von dem ausgeförder- ten Bauteil (2) aufgewirbelt wird, und
b) dass die Entfernung des Beschichtungsmittelnebels (21) räumlich auf einen Reinigungsbereich (27) konzentriert ist, der nicht den gesamten Kabineninnenraum umfasst, c) dass der Reinigungsbereich (27) das ausgeförderte Bau- teil (2) mindestens teilweise umfasst, insbesondere einen bezüglich der Förderrichtung hinteren Teilbereich des ausgeförderten Bauteils (2),
d) dass beim Ausfördern des Bauteils (2) aus der Beschich- tungskabine (1) der Reinigungsbereich (27) vorzugsweise synchron mit dem Bauteil (2) in der Förderrichtung mitbewegt wird.
16. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
a) dass die zu beschichtenden Bauteile (2) im Stop-and-Go- Betrieb durch die Beschichtungskabine (1) gefördert werden, insbesondere mit einer Förderzeit von weniger als 13s, Iis oder 9s, und/oder
b) dass die zu beschichtenden Bauteile (2) beim Ausfördern aus der Beschichtungskabine (1) zunächst mit einer bestimmten Beschleunigung (al) beschleunigt und dann mit einer bestimmten Verzögerung (a2) wieder abgebremst werden, und/oder
c) dass beim Ausfördern aus der Beschichtungskabine (1) die Beschleunigung (al) geringer ist als die nachfolgende Verzögerung (a2), insbesondere um beim Beschleunigen weniger Beschichtungsmittelnebel (21) aufzuwirbeln .
17. Beschichtungsanlage, insbesondere Lackieranlage, zur Beschichtung von Bauteilen (2), insbesondere von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen, mit
a) einer Beschichtungskabine (1),
b) einer Fördereinrichtung (3) zur Förderung der Bauteile
(2) durch die Beschichtungskabine (1),
c) mindestens einem Applikationsgerät (17-19) innerhalb der Beschichtungskabine (1) zur Applikation eines
Sprühstrahls eines Beschichtungsmittels auf die zu be- schichtenden Bauteile (2), wobei sich ein Teil des applizierten Beschichtungsmittels auf den zu beschichtenden Bauteilen (2) ablagert, während einer anderer Teil des applizierten Beschichtungsmittels als überschüssiger Beschichtungsmittelnebel (21) im Kabineninnenraum schwebt,
gekennzeichnet durch
d) eine Reinigungseinrichtung (5) zur Entfernung des Beschichtungsmittelnebels (21) aus dem Kabineninnenraum dl) durch eine zusätzliche Maßnahme zusätzlich zu der Entfernung des überschüssigen Beschichtungsmittelnebels durch eine senkrecht abwärts gerichtete Luftströmung, die von einer Filterdecke erzeugt wird, oder
d2) durch eine Maßnahme anstelle der Entfernung des
überschüssigen Beschichtungsmittelnebels durch eine senkrecht abwärts gerichtete Luftströmung, die von einer Filterdecke erzeugt wird.
18. Beschichtungsanlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
a) dass die Reinigungseinrichtung zum Entfernen des Be- schichtungsmittelnebels (21) aus dem Kabineninnenraum eine abwärts gerichtete Luftströmung (8) in dem Kabi- neninnenraum erzeugt wird, die räumlich begrenzt ist und nicht den gesamten Kabineninnenraum umfasst, und/oder
b) dass die Luftströmung (8) in der Förderrichtung der zu beschichtenden Bauteile (2) angewinkelt ist, insbeson- dere mit einem Winkel von 15°-45° zur Senkrechten.
19. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 17 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
a) dass die Reinigungseinrichtung eine Blasdüsenanordnung
(31) aufweist, welche die Luftströmung durch mindestens eine Blasdüse (34) nach unten abgibt, um den störenden Beschichtungsmittelnebel aus dem Kabineninnenraum nach unten wegzublasen, und/oder
b) dass die Blasdüsenanordnung (31) über der Förderein- richtung angeordnet ist, insbesondere an einer Decke der Beschichtungskabine oder an einem Portal, und/oder c) dass sich die Blasdüsenanordnung (31) quer zur Förderrichtung durch die Beschichtungskabine erstreckt, und/oder
d) dass die Blasdüsenanordnung (31) in der Förderrichtung beweglich ist, und/oder
e) dass zum Bewegen der Blasdüsenanordnung (31) ein Seilantrieb (35-42; 43) vorgesehen ist.
20. Beschichtungsanlage nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet ,
a) dass die Blasdüsenanordnung (31) um eine Drehachse
quer zu der Förderrichtung schwenkbar ist, und/oder b) dass die Blasdüse (34) von der Drehachse (33) beab- standet sind, so dass die Blasdüse (34) bei einer
Schwenkbewegung der Blasdüsenanordnung (31) eine bogenförmige Bewegung ausführt, und/oder
c) dass die Blasdüsenanordnung (31) die Blasdüse (34) bei einer Schwenkbewegung in einer konstanten Winkelausrichtung relativ zur Senkrechten hält, insbesondere senkrecht nach unten, so dass die Blasdüse (34) die
Luftströmung senkrecht nach unten abgibt, und/oder d) dass die Blasdüsenanordnung (31) einen schwenkbaren
Rahmen (32) aufweist, der um die Drehachse (33)
schwenkbar ist, wobei die Drehachse (33) durch eine
Rahmenkante verläuft, während die Blasdüse (34) an der gegenüberliegenden Rahmenkante angebracht ist.
21. Beschichtungsanlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasdüsenanordnung (31) eine lineare Verfahrachse aufweist, die parallel zur Förderrichtung verläuft, so dass die Blasdüse (34) entlang der Förderrichtung verfahrbar ist.
22. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (5) einen beweglichen Manipulator (5) mit mehreren Bewegungsachsen aufweist, insbesondere mittels eines mehrachsigen Robo- ters mit einer seriellen Kinematik, um den Beschichtungsmit- telnebel (21) aus dem Kabineninnenraum zu entfernen.
23. Beschichtungsanlage nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
a) dass der Manipulator (-5) zum Entfernen des Beschich- tungsmittelnebels (21) ortsfest angeordnet ist, oder dass der Manipulator (5) zum Entfernen des Beschich- tungsmittelnebels (21) an einer Verfahrschiene (6) entlang der Förderrichtung verfahren wird.
24. Beschichtungsanlage nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet,
a) dass der Manipulator (5) zum Entfernen des Beschich- tungsmittelnebels (21) Luft in den Kabineninnenraum einbläst, um den Beschichtungsmittelnebel (21) aus dem Kabineninnenraum zu entfernen, oder
b) dass der Manipulator (5) zum Entfernen des Beschich- tungsmittelnebels (21) den Beschichtungsmittelnebel (21) aus dem Kabineninnenraum absaugt.
25. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet,
a) dass der Manipulator (5) zum Entfernen des Beschich- tungsmittelnebels (21) an einer Decke der Beschich- tungskabine (1) hängend montiert ist, oder
b) dass der Manipulator (5) zum Entfernen des Beschich- tungsmittelnebels (21) seitlich an der Beschichtungska- bine (1) montiert ist.
26. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet,
a) dass der Manipulator (5) zum Entfernen des Beschich- tungsmittelnebels (21) ein SCARA-Roboter ist mit paral- lelen Schwenkachsen, oder
b) dass der Manipulator (5) zum Entfernen des Beschich- tungsmittelnebels (21) ein Knickarmroboter ist mit nicht parallelen Schwenkachsen.
27. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet,
a) dass der Manipulator (5) zum Entfernen des Beschich- tungsmittelnebels (21) ein mehrachsiger Applikationsroboter ist, der auch das Applikationsgerät (17-19) zum Applizieren des Beschichtungsmittels führt, oder b) dass der Manipulator (5) zum Entfernen des Beschich- tungsmittelnebels (21) ein Handhabungsroboter ist, insbesondere ein Türöffner oder ein Haubenöffner, oder c) dass der Manipulator (5) zum Entfernen des Beschich- tungsmittelnebels (21) zusätzlich zu einem Applikationsroboter und/oder einem Handhabungsroboter vorgesehen und davon getrennt ist.
28. Beschichtungsanlage nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet ,
a) dass das Applikationsgerät (17-19) zum Ausblasen von
Lenkluft mindestens eine Lenkluftdüse aufweist, um den Sprühstrahl des Beschichtungsmittels zu formen, und b) dass das Applikationsgerät (17-19) die Lenkluft ausbläst, um den Beschichtungsmittelnebel (21) aus dem Ka- bineninnenraum zu entfernen, und/oder
c) dass der Applikationsroboter mindestens eine separate
Luftdüse (16) zusätzlich zu oder anstelle von einer Lenkluftdüse aufweist, um Luft zur Entfernung des Be- schichtungsmittelnebels (21) auszublasen.
29. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet,
a) dass der Manipulator (5) mindestens eine Luftdüse (16) führt, um Luft zur Entfernung des Beschichtungsmittel- nebels (21) auszublasen,
b) dass der Manipulator (5) einen proximalen Roboterarm
(11) und einen distalen Roboterarm (12) aufweist, wobei die Luftdüse (16) zur Entfernung des Beschichtungsmit- telnebels (21) an dem proximalen Roboterarm (11) und/oder an dem distalen Roboterarm (12) angebracht ist, und/oder
c) dass der Manipulator (5) eine Düsenleiste (7; 15) mit mehreren Luftdüsen (16) aufweist, und/oder
dass die Düsenleiste (7) im Wesentlichen waagerecht uni quer zu der Förderrichtung ausgerichtet ist, und/oder dass die Düsenleiste (15) an dem proximalen Roboterarm (11) und/oder an dem distalen Roboterarm (12) angeordnet ist.
30. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 17 bis 29, dadurch gekennzeichnet ,
a) dass die zu beschichtenden Bauteile (20) beim Einfördern in die Beschichtungskabine (1) zunächst in eine Vorposition in der Beschichtungskabine (1) gefördert werden, die in der Förderrichtung stromaufwärts vor einer endgültigen Beschichtungsposition in der Beschichtungskabine (1) liegt,
b) dass der Beschichtungsmittelnebel (21) von einem vorangegangenen Beschichtungsvorgang im Bereich der endgültigen Beschichtungsposition entfernt wird, während sich das nächste Bauteil (20) in der Vorposition befindet, c) dass die zu beschichtenden Bauteile (20) in der Vorposition nur in ihrem Frontbereich beschichtet werden, beispielsweise an einer Motorhaube oder vorderen Kotflügeln, und
d) dass die Bauteile (20) von der Vorposition in die endgültige Beschichtungsposition gefördert werden, wenn der Beschichtungsmittelnebel (21) im Bereich der endgültigen Beschichtungsposition entfernt ist und das Bauteil (20) an der Vorposition im Frontbereich beschichtet ist, und/oder
e) dass die Bauteile (20) dann in der endgültigen Beschichtungsposition auch außerhalb des Frontbereichs beschichtet werden.
Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 17 bis dadurch gekennzeichnet ,
a) dass beim Ausfördern eines der Bauteile (2) aus der Be- schichtungskabine (1) Beschichtungsmittelnebel (21) aus dem Bauteil (2) austritt und/oder von dem ausgeförderten Bauteil (2) aufgewirbelt wird, und
b) dass die Entfernung des Beschichtungsmittelnebels (21) räumlich auf einen Reinigungsbereich (27) konzentriert ist, der nicht den gesamten Kabineninnenraum umfasst, c) dass der Reinigungsbereich (27) das ausgeförderte Bauteil (2) mindestens teilweise umfasst, insbesondere einen bezüglich der Förderrichtung hinteren Teilbereich des ausgeförderten Bauteils,
d) dass beim Ausfördern des Bauteils (2) aus der Beschich- tungskabine (1) der Reinigungsbereich (27) vorzugsweise synchron mit dem Bauteil (2) in der Förderrichtung mitbewegt wird.
32. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 17 bis 31, dadurch gekennzeichnet,
a) dass die zu beschichtenden Bauteile (2) im Stop-and-Go- Betrieb durch die Beschichtungskabine (1) gefördert werden, insbesondere mit einer Förderzeit von weniger als 13s, Iis oder 9s, und/oder
b) dass die zu beschichtenden Bauteile (2) beim Ausfördern aus der Beschichtungskabine (1) zunächst mit einer bestimmten Beschleunigung beschleunigt und dann mit einer bestimmten Verzögerung wieder abgebremst werden, und/oder
c) dass beim Ausfördern aus der Beschichtungskabine (1) die Beschleunigung geringer ist als die nachfolgende Verzögerung, insbesondere um beim Beschleunigen weniger Beschichtungsmittelnebel (21) aufzuwirbeln.
33. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 17 bis 32 dadurch gekennzeichnet ,
a) dass die Beschichtungsanlage eine Steuereinheit aufweist, welche die abwärts gerichtete Luftströmung steu ert, und/oder
b) dass die Steuereinheit die abwärts gerichtete Luftströ mung in Lackierpausen einschaltet oder verstärkt und die abwärts gerichtete Luftströmung während eines Lackiervorgangs abschaltet oder abschwächt, und/oder c) dass die Steuereinheit die Luftmenge ermittelt, die während eines Lackiervorgangs in die Lackierkabine ein gebracht wird und zwar vorzugsweise einschließlich: cl) Lenkluft zur Formung des Sprühstrahls,
c2) Antriebsluft zum Antrieb einer Druckluftturbine ei nes Rotationszerstäubers,
c3) Bremsluft zum Abbremsen der Druckluftturbine des
Rotationszerstäubers, und/oder
c4) Lagerluft zur Versorgung eines Luftlagers des Rota tionszerstäubers , und/oder
d) dass die Steuereinheit während einer Lackierpause die abwärts gerichtete Luftströmung so ansteuert, dass wäh rend einer Lackierpause über die abwärts gerichtete Luftströmung im Wesentlichen die gleiche Luftmenge in die Lackierkabine eingebracht wird wie während eines Lackiervorgangs, insbesondere mit einer Abweichung von weniger als +50%, ±40%, ±30%, ±20%, ±10%, ±5% oder ±1%.
34. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 17 bis 33 dadurch gekennzeichnet ,
a) dass eine abwärts gerichtete Luftströmung aus der Filterdecke in die Lackierkabine eingebracht wird, und b) dass zusätzlich eine weitere steuerbare Luftströmung aus einer Düsenanordnung in die Lackierkabine eingebracht wird, um den störenden Beschichtungsmittelnebel aus der Lackierkabine zu entfernen, und
35. Beschichtungsanlage nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Luftströmung von einem Luftstrom gespeist wird, der aus der Luftversorgung der Filterde cke abgezweigt wird, so dass die Filterdecke und die Düsenan Ordnung zusammen einen im Wesentlichen konstanten Luftstrom in die Lackierkabine einbringen und zwar unabhängig von der steuerbaren Luftströmung.
36. Beschichtungsanlage nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Luftströmung von einem Luftstrom gespeist wird, der von einer separaten Luftversorgung bereitgestellt wird.
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