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Dokumentenidentifikation DE19827155A1 23.12.1999
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten von Bauteilen
Anmelder Eissfeller, Roman, 78194 Immendingen, DE;
SM-ELEKTRONIK GmbH, 78054 Villingen-Schwenningen, DE
Erfinder Eissfeller, Roman, 78194 Immendingen, DE;
Schlenker, Dieter, 78054 Villingen-Schwenningen, DE
Vertreter Patentanwälte Westphal, Mussgnug & Partner, 78048 Villingen-Schwenningen
DE-Anmeldedatum 18.06.1998
DE-Aktenzeichen 19827155
Offenlegungstag 23.12.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.12.1999
IPC-Hauptklasse B65G 49/00
IPC-Nebenklasse B65G 43/08   B05D 1/00   C23C 14/56   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Bauteilen, insbesondere zum Besprühen, Beschichten oder Bedampfen von Bauteilen, wobei die folgenden Schritte maßgeblich sind:
Die zu bearbeitenden Bauteile (24) werden innerhalb einer Beladestation (26) an einer Tragvorrichtung (22) kraft- und/oder formschlüssig befestigt;
die an der Tragvorrichtung (22) befestigten Bauteile (24) werden von einer Transporteinrichtung (12) zu einer Bearbeitungsvorrichtung (30) gefördert;
dabei wird die Transportgeschwindigkeit der Transporteinrichtung (12) eingestellt und kontrolliert, das unmittelbar zur Bearbeitung anstehende, jeweils vor der Bearbeitungsvorrichtung (30) befindliche Bauteil (24) wird von einer Bauteilerkennung (32) erfaßt und per Signal an die Bearbeitungsstation (30) gemeldet;
daraufhin wird die Bearbeitungsvorrichtung (30) gestartet und die Bearbeitung des in der Bearbeitungsstation (30) befindlichen Bauteils (24) jeweils zeitgesteuert selbsttätig durchgführt;
nach Ablauf der eingestellten Bearbeitungsdauer wird die Bearbeitungsvorrichtung (30) angehalten, und das bearbeitete Bauteil (24) wird mittels der Transporteinrichtung (12) zu einer Entladestation (28) gefördert, wo es von der Tragvorrichtung (22) abgenommen wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten von Bauteilen, insbesondere zum Besprühen, Beschichten oder Bedampfen von Bauteilen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die Bearbeitung von Bauteilen erfolgt in zunehmendem Maße mittels vollautomatischer Verfahren. So ist beispielsweise seit vielen Jahren die mechanische Werkstückbearbeitung mittels sogenannter numerischer Werkzeugmaschinen bekannt.

Bei derartigen Einrichtungen handelt es sich um Maschinen, deren Arbeitsablauf nach einem rechnerisch ermittelten und daher als numerisch bezeichneten Programm erfolgt. Diese Art der Automatisierung ist insbesondere für große Stückzahlen gleicher Bauteile, wie sie in Großserien anfallen, von Bedeutung beziehungsweise dann, wenn numerisch exakte Abmessungen des bearbeiteten Bauteiles benötigt werden.

Allerdings ist auch das Einrichten, das heißt die Vorbereitung und die Überwachung, sowie die Wartung solcher Maschinen mit entsprechendem Aufwand verbunden, so daß schon aus wirtschaftlichen Gründen deren Einsatz für kleinere Stückzahlen nicht in Betracht kommt.

Bei kleineren Stückzahlen gleicher Bauteile ist man dennoch häufig daran interessiert, eine möglichst gleichförmige Bearbeitung zu erreichen, um so eine gute und möglichst gleichbleibende Produktqualität zu gewährleisten. Insbesondere bei Bearbeitungsabläufen, bei denen eine Maßhaltigkeit von "S mm" völlig ausreicht, besteht nur geringes Interesse, die mit maßlicher Sicherheit bis zu "1/1000 mm" genaue und wegen dieser Präzision kostspielige Bearbeitung mittels numerischer Werkzeugmaschinen zu vermeiden.

Einfachere Maschinen, mit denen eine kontinuierliche Abfolge gleicher Arbeitsschritte an gleichförmigen Gegenständen möglich ist, sind insbesondere aus der Verpackungstechnik oder aus der Abfülltechnik für Hohlgefäße bekannt, zum Beispiel die Flaschenabfüllung in Getränkebetrieben.

Verfahren zur selbsttätigen Bearbeitung von Bauteilen, insbesondere zum Besprühen, Beschichten oder Bedampfen von Bauteilen, sind nicht bekannt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, welches mit möglichst geringem Aufwand eine möglichst hohe Produktqualität auch bei kleineren Serien mit geringen Stückzahlen gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Dementsprechend ist das erfindungsgemäße Verfahren gekennzeichnet durch die folgenden sieben Schritte:

  • 1. Die zu bearbeitenden Bauteile werden an einer Beladestation an einer Tragvorrichtung kraft- und/oder formschlüssig befestigt;
  • 2. die an der Tragvorrichtung befestigten Bauteile werden von einer Transporteinrichtung zu einer Bearbeitungsvorrichtung gefördert;
  • 3. dabei wird die Transportgeschwindigkeit der Transporteinrichtung eingestellt und kontrollier;
  • 4. das unmittelbar zur Bearbeitung anstehende, jeweils vor der Bearbeitungsvorrichtung befindliche Bauteil wird von einer Einrichtung zur Positionserkennung erfaßt und per Signal an die Bearbeitungsstation gemeldet;
  • 5. daraufhin wird die Bearbeitungsvorrichtung gestartet, welche die Bearbeitung des in der Bearbeitungsstation befindlichen Bauteils jeweils zeitgesteuert selbsttätig durchführt;
  • 6. nach Ablauf der eingestellten Bearbeitungsdauer wird die Bearbeitungsvorrichtung angehalten, und
  • 7. das bearbeitete Bauteil wird mittels der Transporteinrichtung zu einer Entladestation gefördert, wo es von der Tragvorrichtung abgenommen wird.

Zwar kann das erfindungsgemäße Verfahren für eine Vielzahl von verschiedenen Verfahren eingesetzt werden, doch ist es vornehmlich zum Besprühen, Bedampfen oder Beschichten von Gegenständen mit einfacher oder auch komplizierter Geometrie vorgesehen.

Zu diesem Zweck wird das erste Teil einer neuen Bearbeitungsserie mittels der Transporteinrichtung zur Bearbeitungsstation gefördert, wo es zunächst von Hand bearbeitet wird.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß für die Bearbeitung der zu bearbeitenden Bauteile ein computergestütztes Werkzeug, insbesondere ein Roboter, eingesetzt wird, der von dem erwähnten Prozessrechner angesteuert wird.

Vorteilhafterweise wird zur Programmierung des computergestützten Werkzeugs eines Manipulators vorgenommen, der von Hand geführt wird und dessen Bewegungsablauf im zugeordneten Computer gespeichert wird.

Hierbei wird das zur Bearbeitung dienende Werkzeug, für die vorgesehene Besprühung, Bedampfung oder Beschichtung üblicherweise ein Sprühkopf, mittels eines Manipulators von Hand in gleicher Weise bewegt, wie es sich später selbsttätig bewegen soll.

Zum Einlernen des Bahnablaufes wird zunächst der Antrieb der Transporteinrichtung mit einer beliebig wählbaren mittleren Geschwindigkeit eingeschaltet. Hierbei werden die zu bearbeitenden Bauteile mittels der Transporteinrichtung der Bearbeitungsstation zugeführt. Ein vor der Bearbeitungsstation angeordneter Sensor dient dazu, das der Bearbeitungsstation zugeführte Bauteil zu erkennen, um dann durch ein entsprechendes Signal die Bearbeitungsstation mit dem betreffenden Werkzeug zu aktivieren.

Gleichzeitig wird ein Timer zur Erfassung der für den Bearbeitungsvorgang erforderlichen Zeitdauer gestartet. Eine Person führt nun die Bearbeitung, das heißt zum Beispiel den Sprühvorgang, manuell aus. Hierzu wird das Werkzeug, zum Beispiel die Beschichtungspistole, eingeschaltet und ein damit verbundener Haltearm manuell oder über eine sogenannte Slave-Steuerung mit einem Manipulator bewegt. Diese Prozedur wird solange fortgesetzt bis das Werkstück fertig bearbeitet, zum Beispiel beschichtet, ist.

Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt der Ablauf der Bearbeitung einschließlich der Ansteuerung der Be- und Entladestation sowie der Transporteinrichtung mit Rechnerunterstützung.

Dabei werden die jeweiligen Zeitabläufe der Transporteinrichtung ebenso erfaßt wie auch die Wege und Zeiten des Werkzeuges und in einem angeschlossenen Prozessrechner verarbeitet und gespeichert.

Über die Zeitschiene beziehungsweise über die zeitliche Verknüpfung wird das der Erfindung zugrundeliegende Funktionsprinzip ähnlich einer "Virtuellen Königswelle" realisiert, wobei mittels eines internen Timers die vorgesehene Zeitdauer in Zeittakte unterteilt und den einzelnen Arbeitshandlungen zugeordnet wird.

Mittels des hierzu benutzten Prozessrechners können bedarfsweise jederzeit einzelne Parameter, wie Bewegungsrichtung oder Bewegungsgeschwindigkeit oder aber Sprühdruck oder Sprühabstand, korrigiert beziehungsweise verändert werden.

Eine zweckmäßige Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie dessen vorstehend beschriebener Weiterbildungen und Ausgestaltungen besitzt eine Transporteinrichtung mit wenigstens einer Tragvorrichtung, je eine Be- und Entladestation sowie eine Bearbeitungsstation mit einer Bearbeitungsvorrichtung für zugeführte Bauteile.

Entsprechend der Erfindung ist die Transporteinrichtung von einer Umlaufbahn gebildet, an welcher die wenigstens eine Tragvorrichtung, vorzugsweise jedoch eine Vielzahl von Tragvorrichtungen im festen Abstand zueinander befestigt sind. Die Beladestation und die Entladestation sind zweckmäßigerweise räumlich von der Bearbeitungsstation entfernt angeordnet.

Entsprechend einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Transporteinrichtung von einer Kette gebildet, die von mindestens zwei im Abstand zueinander angeordneten Kettenrädern geführt ist, von denen wenigstens ein Kettenrad angetrieben ist und so die Kette beaufschlagt.

An Stelle der Kette kann prinzipiell auch ein Trageseil vorgesehen sein, welches von mindestens zwei im Abstand zueinander angeordneten Seilrollen geführt ist, von denen ebenfalls wenigstens eine angetrieben ist.

Jedoch ist die Variante mit der formschlüssig mit den Zahnrädern im Eingriff befindlichen Kette bevorzugt, da im Unterschied zu der Kette die Übertragung der Antriebskraft auf das Tragseil von der Seilspannung abhängig ist.

Unmittelbar in Förderrichtung vor der Bearbeitungsstation ist eine Sensoreinrichtung zur Bauteilerkennung vorgesehen, welche mit einem Signalgeber zusammenarbeitet, der bei jedem erfaßten Bauteil ein entsprechendes Signal an die Bearbeitungsstation gibt.

Entsprechend einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Tragvorrichtung für die zu bearbeitenden Bauteile von an der Transporteinrichtung befestigten Haken oder Klammern gebildet. Statt dessen kann die Tragvorrichtung für die zu bearbeitenden Bauteile auch von jeweils an der Transporteinrichtung befestigten Rahmen gebildet sein, in welche die zu bearbeitenden Bauteile eingesetzt sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist als Einrichtung zur Erfassung der Umlaufgeschwindigkeit der von der Kette oder einem Tragseil gebildeten Transporteinrichtung ein stationär angeordnetes Meßrad vorgesehen, welches mit der Kette beziehungsweise dem Tragseil unmittelbar zusammenarbeitet, indem es darauf abrollt und dessen Anzahl der Umdrehungen pro Zeiteinheit als Signal von dem Prozessrechner erfaßt und ausgewertet wird.

Die Bearbeitungsvorrichtung besteht bevorzugterweise aus einem computergestützten programmierbar bewegbaren Halte- oder Positionierarm, insbesondere ein Roboter, mit dem daran angeordnetem Werkzeug. Dieser Positionierarm fährt den zur Bearbeitung vorgesehenen Bereich entsprechend dem eingelernten Ablauf ab und führt dabei das Werkzeug in der Position beziehungsweise Stellung mit, zum Beispiel Anstellwinkel, Abstand und Richtung, die es auch beim Einlernvorgang hatte.

Die von dieser Roboter-Werkzeug-Einheit gebildete Bearbeitungsstation arbeitet vorzugsweise mit einem Manipulator zusammen, welcher zur Programmierung des Bewegungsablaufs und der anschließenden Ansteuerung benutzt wird.

Entsprechend dem vorgesehenen Hauptzweck der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Werkzeug ein Sprühkopf, der das zum Besprühen, Bedampfen oder Beschichten vorgesehene Medium auf das zu bearbeitende Bauteil aufträgt.

Vorteilhafterweise ist die Geschwindigkeit der Transporteinrichtung variabel, das heißt zwischen einem oberen und einem unteren Grenzwert, einstellbar.

Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist darüber hinaus vorgesehen, daß die Bearbeitungsvorrichtung, das heißt die Roboter-Werkzeug- Einheit, nach einem Sonderprogramm arbeitet, sobald die Einrichtung zur Erfassung der Umlaufgeschwindigkeit der Transporteinrichtung deren Stillstand erkannt hat. Während also die Vorwärtsbewegung des betreffenden Bauteils unterbleibt, fährt der Roboter mit dem am Haltearm befestigten Werkzeug an dem Bauteil entlang, um es bestimmungsgemäß zu bearbeiten.

Bei diesem Sonderprogramm wird vorzugsweise ein voreingestellter Zeitwert für die Bearbeitungsdauer zugrundegelegt. Durch diese zusätzliche Funktion ist es möglich, die betreffenden Bauteile auch dann zu bearbeiten, wenn selbst die unterste einstellbare Geschwindigkeit der Transporteinrichtung für eine sachgerechte Bearbeitung zu hoch ist.

Dementsprechend dient das Sonderprogramm dazu, die Bearbeitung des Bauteils auch dann vorzunehmen, wenn die Geschwindigkeit der Transporteinrichtung zu hoch ist und daher die Transporteinrichtung angehalten wird.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Anhand eines in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sowie besondere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer schematisch dargestellten Vorrichtung 10 gemäß der Erfindung gezeigt, die eine Transporteinrichtung 12 aufweist, welche von zwei endseitig gegenüberliegend angeordneten Förderrädern 14, 16, insbesondere von zwei Kettenrädern, und von einer beide Förderräder 14, 16 umschlingenden Förderlinie 18 gebildet ist. Die Förderlinie 18 ist vorzugsweise eine Förderkette, die formschlüssig mit den hierzu kompatibel ausgebildeten Kettenrädern 14, 16 im Eingriff ist, von denen wenigstens ein Kettenrad 16 angetrieben ist. An Stelle der Kette kann die Förderlinie aber auch als Seilzug ausgebildet sein.

Im gezeigten Beispiel der Transporteinrichtung 12 sind zwei Tragvorrichtungen 22 im Abstand zueinander an der Förderlinie 18 befestigt. An diesen Bauteil- oder Werkstückhaltern 22 ist jeweils ein zu bearbeitendes Bauteil 24 angehängt. Außerdem ist an einer beliebigen Stelle der Förderlinie 18 ein Geschwindigkeitssensor 20 angeordnet, der hier als Meßrad ausgebildet ist und infolge seiner unmittelbaren Anlage an der Förderkette 18 von dieser beaufschlagt und hierdurch in Drehung versetzt ist. Die Zahl der Umdrehungen pro Zeiteinheit wird von einem nicht näher gezeigten Prozessrechner erfaßt und zur Ermittlung der aktuellen Geschwindigkeit der Förderlinie 18 ausgewertet.

In Fig. 2 ist die Anordnung gemäß Fig. 1 in Draufsicht dargestellt. Anhand dieser Ansicht ist erkennbar, daß die zu bearbeitenden Bauteile 24 an dem in der Darstellung oben eingezeichneten Abschnitt der im Uhrzeigersinn sich bewegenden Förderlinie 18 rechteckförmige Flachteile sind, die an den Tragvorrichtungen 22 angehängt sind.

Die Bauteile werden kontinuierlich mit der Transporteinrichtung 12 von einer als Kreis schematisch dargestellten Beladestation 26 zu einer ebenfalls schematisch dargestellten, vorzugsweise mit einem als Sprühkopf ausgebildeten Werkzeug ausgestatteten Bearbeitungsstation 30 gefördert, wo die vorgesehene Bearbeitung, zum Beispiel Beschichtung oder Bedampfung oder Besprühung, der an der sich stetig bewegenden Förderlinie 18 hängenden Bauteile 24 erfolgt, das heißt, ohne daß die Bauteile 24 abgehängt werden müssen.

Anschließend gelangen die fertig bearbeiteten, hier vorzugsweise mit einer Schutzschicht versehenen Bauteile 24 mittels der Transporteinrichtung 12 zu einer Entladestation 28, die im gezeigten Beispiel der Beladestation 26 benachbart ist.

Unmittelbar vor der Bearbeitungsstation 30 ist ein Bauteilsensor 32 angeordnet, der dazu dient, zu bearbeitende, mit der Förderlinie 18 zugeführte Bauteile 24 zu erfassen und der Bearbeitungsstation 30 zu melden.

Einhergehend mit dieser Meldung wird ein Timer eingeschaltet, das Werkzeug in der Bearbeitungsstation 30 aktiviert, das heißt, in seine Startposition gebracht und die Bearbeitung gestartet.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung entspricht im wesentlichen dem Funktionsprinzip einer Königswelle, wobei diese als virtuell anzusehen ist in Form des dem gesamten Ablauf zugrundeliegenden Zeitsignals.

Dem eigentlichen Bearbeitungsablauf geht zunächst ein Einlernvorgang voraus, bei welchem sowohl der zeitliche Ablauf der Transporteinrichtung als auch der eigentliche Ablauf der Bearbeitung, zum Beispiel der Sprühbewegung zeitlich exakt erfaßt wird.

Hierzu wird der Antrieb 16 der Förderlinie 18 mit einer wählbaren, zum Beispiel mittleren Geschwindigkeit in Bewegung gesetzt.

Sobald am Sensor 32 ein Werkstück 24 erkannt wird, wird der bereits erwähnte, nicht näher dargestellte interne Timer gestartet, der für die gesamte Bearbeitung die Zeitbasis liefert.

Nun wird vom Benutzer die zur Bearbeitung, Sprühen beziehungsweise Beschichten oder Bedampfen, erforderliche Bewegung des Werkzeugs manuell ausgeführt. Faktisch heißt dies, daß die Beschichtungspistole eingeschaltet wird, daß der mit dem Werkzeug verbundene, hier ebenfalls nicht gezeigte Roboterarm manuell oder über eine Slave-Steuerung mit einem Manipulator entlang eines später ebenfalls einzuhaltenden Bearbeitungsweges verfahren wird.

Diese Prozedur wird solange fortgesetzt bis das Werkstück 24 fertig bearbeitet ist, zum Beispiel beschichtet ist. Alle Bewegungen des Werkzeuges einschließlich des Roboterarms werden entlang einer Zeitachse genau aufgezeichnet und in dem erwähnten Prozessrechner gespeichert.

Bei der nun möglichen selbsttätigen Bearbeitung erfolgen alle eingelernten Bearbeitungshandlungen sowie die Bewegungen der Transporteinrichtung 12 wie auch des Werkzeuges vollautomatisch.

Der Antrieb 12 wird mit einer wählbaren Geschwindigkeit in Bewegung gesetzt.

Das System wartet bis am Sensor 32 ein Werkstück 24 erkannt wird.

Der interne Timer wird gestartet und die eingelernte Bahn nach dem sogenannten Prinzip der Königswelle abgearbeitet. Hierbei wird die Königswelle mittels einer variablen Zeitbasis realisiert.

Der aktuelle Zeitbasiswert wird ermittelt und daraufhin die dazu gehörende Position des Sprühkopfes angefahren. Zur Positionierung wird ein konventionelles Positionsregelsystem verwendet, das mit entsprechenden Servo-, Schritt- oder Linearmotoren ausgerüstet ist.

Die aktuelle Position des betreffenden Bauteils 24 wird dabei mit dem gespeicherten Timerwert und der dazugehörenden gespeicherten Kettenposition verglichen. Wenn die aktuelle Kettenposition von der gespeicherten Kettenposition abweicht, wird die Zeitbasis verändert.

Laie Zeitbasis wird in Abhängigkeit von der Kettanposition geregelt, zum Beispiel mittels P-Regler mit Vorsteuerung. Zur Korrektur der Anfangsposition kann ein Kettenoffset eingestellt werden.

Während des automatischen Programmablaufs werden außerdem verschiedene Ausgänge exakt bei dem jeweils programmierten Timerwert eingeschaltet, zum Beispiel Sprühen Ein oder Sprühstärke Ändern oder Kette Stoppen/Starten.

Die beim Einlernen eingelesenen Eingänge werden über eine Zuordnungstabelle an bestimmte Ausgänge übertragen. Dabei erkennt der Prozessrechner, wenn die Kette stillsteht und setzt dann automatisch einen zuvor eingestellten festen Timerwert als Zeitbasis ein. Durch diese zusätzliche Funktion kann der Benutzer auch Teile bearbeiten, bei denen die Kettengeschwindigkeit zur Beschichtung zu schnell ist.

Als besondere Vorteile des Verfahrens sind insbesondere die nachfolgenden Merkmale hervorzuheben.

Die an der Förderlinie 18 hängenden Teile können durch Einlernen in Bewegung beschichtet werden.

Die Dicke der Schicht kann nachträglich verändert werden. Dazu wird einfach die Kettengeschwindigkeit verändert. Die Zuordnung der Bahn zur Kettenposition bleibt erhalten.

Die gesamte Sprühfunktion kann nachträglich in Kettenrichtung positiv und negativ mittels Offseteingabe verändert werden.

Beim Einlernen werden alle dazugehörenden Hilfsfunktionen automatisch mit übernommen und bei der Bearbeitung positionsgenau ausgegeben, auch bei veränderter Kettengeschwindigkeit.

Zur Programmierung der Anlage ist keine numerische Eingabe erforderlich, sondern statt dessen wird zum Einlernen wird das Einrichtungsteil einfach manuell beschichtet. Die Serie wird gleich wie das Musterteil.

Beim Beschichten in einer Kabine kann die Kette kurzzeitig gestoppt werden. Dadurch können auch besonders komplizierte Formen beschichtet werden.

Bezugszeichenliste

10Vorrichtung

12Transporteinrichtung

14Förderrad

16Förderrad (Antrieb)

18Förderlinie (Kette)

20Geschwindigkeitssensor (Meßrad)

22Tragvorrichtung (Werkstückhalter)

24Bauteil (Werkstück)

26Beladestation

28Entladestation

30Bearbeitungsstation (Roboter mit Sprühkopf)

32Bauteilsensor


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Bearbeiten von Bauteilen, insbesondere zum Besprühen, Beschichten oder Bedampfen von Bauteilen, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
    1. 1. Die zu bearbeitenden Bauteile (24) werden innerhalb einer Beladestation (26) an einer Tragvorrichtung (22) kraft- und/oder formschlüssig befestigt;
    2. 2. die an der Tragvorrichtung (22) befestigten Bauteile (24) werden von einer Transporteinrichtung (12) zu einer Bearbeitungsvorrichtung (30) gefördert;
    3. 3. dabei wird die Transportgeschwindigkeit der Transporteinrichtung (12) eingestellt und kontrolliert,
    4. 4. das unmittelbar zur Bearbeitung anstehende, jeweils vor der Bearbeitungsvorrichtung (30) befindliche Bauteil (24) wird von einer Bauteilerkennung (32) erfaßt und per Signal an die Bearbeitungsstation (30) gemeldet;
    5. 5. daraufhin wird die Bearbeitungsvorrichtung (30) gestartet und die Bearbeitung des in der Bearbeitungsstation (30) befindlichen Bauteils (24) jeweils zeitgesteuert selbsttätig durchgeführt;
    6. 6. nach Ablauf der eingestellten Bearbeitungsdauer wird die Bearbeitungsvorrichtung (30) angehalten, und
    7. 7. das bearbeitete Bauteil (24) wird mittels der Transporteinrichtung (12) zu einer Entladestation (28) gefördert, wo es von der Tragvorrichtung (22) abgenommen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablauf der Bearbeitung einschließlich der Ansteuerung der Be- und Entladestation (26, 28) sowie der Transporteinrichtung (12) mit Rechnerunterstützung erfolgt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bearbeitung der zu bearbeitenden Bauteile (24) ein computergestütztes Werkzeug (30), insbesondere ein Roboter, eingesetzt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmierung des computergestützten Werkzeugs (30) mittels eines Manipulators erfolgt, der von Hand geführt wird und dessen Bewegungsablauf im zugeordneten Computer gespeichert wird.
  5. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche mit einer Transporteinrichtung (12) mit wenigstens einer Tragvorrichtung (22), mit je einer Be- und Entladestation (26, 28) und mit einer Bearbeitungsstation (30) mit einer Bearbeitungsvorrichtung für zugeführte Bauteile, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (12) von einer als Förderlinie (18) ausgebildeten Umlaufbahn gebildet ist, an welcher Tragvorrichtungen (22) im festen Abstand befestigt sind, daß die Beladestation (26) und die Entladestation (28) räumlich von der Bearbeitungsstation (30) entfernt angeordnet sind und daß die Bearbeitungsvorrichtung von einem computergestützten Werkzeug, insbesondere von einem Roboter, gebildet ist, der mit einem Manipulator zusammenarbeitet, welcher zur Programmierung des Bewegungsablaufs des Werkzeugs dient.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (12) von einer Kette (18) gebildet ist, die von mindestens zwei im Abstand zueinander angeordneten Kettenrädern (14, 16) geführt ist, und daß wenigstens ein Kettenrad (16) angetrieben ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (12) von einem Tragseil gebildet ist, das von mindestens zwei im Abstand zueinander angeordneten Seilrollen geführt ist, und daß wenigstens eine der Seilrollen angetrieben ist.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bauteilsensor zur Bauteilerkennung vorgesehen ist, welcher unmittelbar neben der Bearbeitungsstation (30) angeordnet ist und mit einem Signalgeber zusammenarbeitet, der ein erfaßtes Bauteil (24) an die Bearbeitungsstation (30) meldet.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragvorrichtung (22) für die zu bearbeitenden Bauteile (24) von an der Transporteinrichtung (12, 18) befestigten Haken oder Klammern gebildet ist.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragvorrichtung (22) für die zu bearbeitenden Bauteile (24) von an der Transporteinrichtung (12, 18) befestigten Rahmen gebildet ist, in welche die zu bearbeitenden Bauteile (24) eingesetzt sind.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Einrichtung zur Erfassung der Umlaufgeschwindigkeit der Transporteinrichtung (12, 18) ein Meßrad (20) vorgesehen ist, welches mit der Transporteinrichtung (12, 18) unmittelbar zusammenarbeitet.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug an einem Positionierarm angeordnet ist, welcher den zur Bearbeitung vorgesehenen Bereich entsprechend dem eingelernten Ablauf abfährt und dabei das Werkzeug mitführt.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug ein Sprühkopf ist, der das zum Besprühen, Bedampfen oder Beschichten vorgesehene Medium auf das zu bearbeitende Bauteil aufträgt.
  14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Transporteinrichtung (12, 18) einstellbar ist.
  15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß, sobald die Einrichtung zur Erfassung der Umlaufgeschwindigkeit der Transporteinrichtung (12) deren Stillstand erkannt hat, das Werkzeug nach einem Sonderprogramm arbeitet, bei welchem ein voreingestellter Zeitwert für die Bearbeitungsdauer zugrundegelegt ist.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonderprogramm dazu dient, die Bearbeitung des Bauteils vorzunehmen, wenn die Geschwindigkeit der Transporteinrichtung (12, 18) zu hoch ist und daher die Transporteinrichtung (12, 18) angehalten wird.






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