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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zum Positionieren von
Robotern in einer Kraftfahrzeug-Lackierstraße. Im Spezielleren betrifft
sie ein Verfahren und eine Anordnung zum Positionieren von Robotern,
das bzw. die eine Halbierung der Gesamtlänge einer Kraftfahrzeugstraße, insbesondere
in einer Dichtungsstraße und
einer Lackierstraße
zum Aufbringen eines Rostschutzmaterials auf die Kraftfahrzeugkarosserie,
ermöglicht.
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Bei einer herkömmlichen Kraftfahrzeug-Fertigungsstraße ist eine
Anzahl von Robotern, wie z. B. Punktschweißroboter, Dichtungsroboter
und Lackierroboter, in Reihe angeordnet, und zwar unterteilt in
Stufen in Abhängigkeit
von der von diesen auszuführenden
Arbeit. Das Unterteilen der Roboter in Arbeitsstufen sowie das Anordnen
derselben in Reihe in dieser Weise hat den Vorteil, dass es nicht
notwendig ist, die Wirkungen zu berücksichtigen, die die Arbeit
jedes Roboters auf die anderen Stufen hat, und ferner vereinfacht
es auf solche Aufgaben, wie das Arbeitsmanagement, das Stufenmanagement
und die Robotersteuerung.
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Die Positionierung von Robotern innerhalb einer
Lackierstraße
zum Aufbringen eines Rostschutzmaterials und eines Schlagschutzes
auf die verdeckte, rückwärtige untere
Oberfläche
des Bodens einer Kraftfahrzeugkarosserie B zusammen mit der Positionierung
in einer Dichtungsstraße
für eine wasserdichte
Ausführung
der Verbindungen der Kraftfahrzeugkarosserie B, was nach einer Galvanisier-Lackierstraße erfolgt,
die nach dem vorstehend genannten Ausbildungskonzept aufgebaut ist,
ist in den 7 bis 15 dargestellt. In diesen
Figuren bezeichnet P einen Lackierroboter, S bezeichnet einen Dichtungsroboter,
F bezeichnet einen Hauben-Betätigungsroboter,
und G bezeichnet einen Kof ferraum-Betätigungsroboter (einen Roboter
zum Öffnen und
Schließen
des Kofferraums eines Kraftfahrzeugs).
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Wenn Roboter jedoch in der vorstehend
beschriebenen Anordnung zur Bildung einer Fertigungsstraße angeordnet
werden, ist die Länge
dieser Straße
unweigerlich lang, woraus sich folgende Probleme ergeben:
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- 1. Es ist eine große Fläche vor Ort für das Fabrikgebäude erforderlich,
in dem die Roboter angeordnet werden.
- 2. Die Fördereinrichtungen
werden ebenfalls länger,
wodurch es notwendig wird, die Fördererlänge sowie
die Anzahl der Aufhängeeinrichtungen und
der Verfahreinrichtungen entsprechend zu erhöhen.
- 3. Die Installationskosten sowie die laufenden Kosten für die Klimatisierung
(einschließlich
Temperatur-, Feuchtigkeits- und Reinheits-Steuerung) steigen ebenfalls.
- 4. Es ist schwierig, nicht anhaftende Lackmaterialien (bei denen
es sich um Umweltverschmutzungen handelt) zu recyceln, und aus diesem
Grund wird eine große
Menge von Schlammaufbereitungswasser verbraucht.
- 5. Die Gesamtzeit, die für
Aufgaben (Arbeitsaufgaben) für
jedes Kraftfahrzeug erforderlich ist, erhöht sich.
- 6. Da die meisten der Probleme mit Kraftfahrzeug-Fertigungsstraßen in Verbindung
mit den Fördereinrichtungen
stehen, führt
eine Verlängerung
der Fertigungsstraße
zu einer Erhöhung
der Wahrscheinlichkeit, dass die Fertigungsstraße durch Probleme bei den Fördereinrichtungen
gestoppt wird.
- 7. Wenn eine Fertigungsstraße
gestoppt worden ist, wird die Qualität der Lackschichten in der
Fertigungsstraße
schlechter. Eine Verlängerung
der Fertigungsstraße
erhöht
die Nachteile derart, dass eine Verschlechterung in der Lackqualität einer
großen
Anzahl von Kraftfahrzeugen auftritt.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass ein
früherer Vorschlag
in Verbindung mit der Positionierung von Robotern für eine Kraftfahrzeug-Fertigungsstraße in der
japanischen Patent-Offenlegungsschrift JP-A-6-654 offenbart ist.
Die Zielsetzung besteht dort in der Ausführung eines gleichmäßigen zusätzlichen Schweißens für eine gesamte
Kraftfahrzeugkarosserie an einer Schweißstation an dem Anfangsende
einer zusätzlichen
Schweißstraße (Mashiuchi),
um das Auftreten von Schweißverzerrungen
bei der zusätzlichen
Schweißstufe
dieser Kraftfahrzeug-Fertigungslinie zu verhindern. Seitliche Rahmen 110,
von denen jeder eine obere Ebene 111 und eine untere Ebene 112 aufweist,
sind auf jeder Seite einer Schweißstation 100 vorgesehen,
wie dies in 16 gezeigt
ist. Das zusätzliche
Schweißen
erfolgt an Verbindungsbereichen zwischen dem Boden und seitlichen
Tafeln einer Kraftfahrzeugkarosserie B mittels Robotern 120,
die auf den unteren Ebenen 112 angebracht sind und in der
Lage ist, sich in Richtung auf die Seiten der Kraftfahrzeugkarosserie
B zu sowie von diesen weg zu bewegen, während das zusätzliche Schweißen an Verbindungsbereichen
zwischen dem Dach und seitlichen Tafeln der Kraftfahrzeugkarosserie
B mittels Robotern 120 erfolgt, die auf den oberen Ebenen 111 angebracht
sind und in der Lage sind, sich in Richtung auf die Seiten der Kraftfahrzeugkarosserie
B zu sowie von diesen weg zu bewegen. Außerdem sind zwei aufgehängte Roboter 140 vorne und
hinten an einem Deckengestell 130 der Schweißstation 100 derart
angebracht, dass sie sich frei in horizontaler Richtung bewegen
können
und sich auch in vertikaler Richtung bewegen können. Diese Roboter 140 sollen
das zusätzliche
Schweißen
an Verbindungsbereichen für
andere Konstruktionselemente der Kraftfahrzeugkarosserie B, wie
z. B. das Armaturenbrett, ausführen.
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Bei einer derartigen Schweißstraße ist jedoch
ein Abwärtsströmungs-Zirkulationssystem
vorhanden, um zu verhindern, dass sich fliegender Staub und Schmutz
an der Kraftfahrzeugkarosserie B ablagern. Wenn ein sperriger Roboterkörper vertikal über der
Kraftfahrzeugkarosserie B bewegt wird, wird in der Abwärtsströmungs-Zirkulation
eine starke Störung
(Turbulenz) verursacht, und der resultierende Staub und Schmutz
wird in der Luftströmung
mitgeführt
und kann sich an den Lackschichten absetzen, wodurch eine Verschlechterung
der Lackqualität entsteht.
Wenn sich ein solcher sperriger Roboterkörper in der Nähe des Kraftfahrzeugs
in Richtung auf die Kraftfahrzeugkarosserie B bewegt, verursacht
die Bewegung des Roboters eine starke Störung in der Abwärtsströmungs-Zirkulation,
und der resultierende Staub und Schmutz wird in der vorstehenden
Weise in der Zirkulation mitgeführt
und kann sich auf den Lackschichten absetzen, was zu einer Verschlechterung
der Lackqualität
führt.
Aus diesem Grund kann die Roboter-Positionieranordnung, wie diese
von der vorstehend genannten Patent-Offenlegungsschrift vorgeschlagen
wird, nicht so wie sie ist, bei einer Lackierstraße oder
einer Dichtungsstraße
Anwendung finden.
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Die EP-A-0 421 791 offenbart ein
Roboter-Positionierverfahren, bei dem ein erster Roboter ein Dichtungsmaterial
aufbringt und in einer ersten Position angeordnet ist, während ein
zweiter Roboter Lack aufbringt und in einer zweiten Position angeordnet
ist, wobei das Dichtungsmaterial und der Lack an unterschiedlichen
Stellen und zu unterschiedlichen Zeiten auf eine Kraftfahrzeugkarosserie
aufgebracht werden.
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Die JP-60-028 847 offenbart das Positionieren
eines Roboters in einer derartigen Weise, dass der Roboter Lack
auf den unteren Bereich einer Kraftfahrzeugkarosserie aufbringt.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde in
Anbetracht der vorstehend beschriebenen Probleme beim Stand der
Technik entwickelt, und ein Hauptziel derselben besteht in der Schaffung
eines Positionierverfahrens und einer Positionieranordnung, das
bzw. die zum Anordnen von Robotern in effizienter Weise in einer
Kraftfahrzeug-Lackierstraße
und -Dichtungsstraße
verwendet werden kann.
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Erreicht wird dies durch die Merkmale
eines jeden der Ansprüche
1, 2 und 3. In den abhängigen Ansprüchen sind
bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung definiert.
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Ein erster Gesichtspunkt des Roboter-Positionierverfahrens
für eine
Kraftfahrzeug-Lackierstraße gemäß der vorliegenden
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Positionieren von Robotern
auf einer Kraftfahrzeug-Lackierstraße, auf der eine Abwärtsströmungs-Zirkulation
vorhanden ist. Ein Hauptkörper
eines Roboters zum Aufbringen von Dichtungsmaterial befindet sich
in einer Position, an der er keine starke Störung (Turbulenz) in der Abwärtsströmungs-Zirkulation
auf den Seiten einer Kraftfahrzeugkarosserie verursacht, und auch
ein Roboter zum Lackieren eines unteren Oberflächenelements ist unter der
Kraftfahrzeugkarosserie positioniert.
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Ein zweiter Gesichtspunkt des Roboter-Positionierverfahrens
für eine
Kraftfahrzeug-Lackierstraße
gemäß der vorliegenden
Erfindung betrifft in ähnlicher
Weise ein Verfahren zum Positionieren von Robotern auf einer Kraftfahrzeug-Lackierstraße, auf
der ein Abwärtsströmungs-Zirkulationssystem
vorhanden ist. Ein Hauptkörper
eines Roboters zum Lackieren eines oberen Oberflächenelements befindet sich in
einer Position, in der er keine starke Störung in der Abwärtsströmungs-Zirkulation über einer
Kraftfahrzeugkarosserie verursacht, und auch ein Hauptkörper eines
Roboters zum Lackieren eines seitlichen Oberflächenelements befindet sich
in einer Position, in der er keine starke Störung in der Abwärtsströmungs-Zirkulation
auf den Seiten der Kraftfahrzeugkarosserie hervorruft.
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Ein erster Gesichtspunkt der Roboter-Positionieranordnung
für eine
Kraftfahrzeug-Lackierstraße gemäß der vorliegenden
Erfindung betrifft eine Anordnung, bei der Roboter auf einer Kraftfahrzeug-Lackierstraße positioniert
sind, in der ein Abwärtsströmungs-Zirkulationssystem
vorhanden ist. Diese Kraftfahrzeug-Lackierstraße ist mit einem Roboter zum
Aufbringen von Dichtungsmaterial versehen, der derart angeordnet
ist, dass ein Roboter-Hauptkörper desselben
sich in einer Position befindet, in der er die Abwärtsströmungs-Zirkulation
auf den Seiten der Kraftfahrzeugkarosserie nicht behindert, wobei
die Kraftfahrzeug-Lackierstraße
ferner mit einem Roboter zum Lackieren eines unteren Oberflächenelements
versehen ist, der unter der Kraftfahrzeugkarosserie positioniert
ist.
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Ein zweiter Gesichtspunkt der Roboter-Positionieranordnung
für eine
Kraftfahrzeug-Lackierstraße
gemäß der vorliegenden
Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung, bei der Roboter auf einer
Kraftfahrzeug-Lackierstraße
positioniert sind, auf der ein Abwärtsströmungs-Zirkulationssystem vorhanden ist.
Diese Kraftfahrzeug-Lackierstraße
weist einen Roboter zum Lackieren eines oberen Oberflächenelements
auf, der derart angeordnet ist, dass ein Roboter-Hauptkörper desselben sich in einer
Position befindet, in der er die Abwärtsströmungs-Zirkulation über einer
Kraftfahrzeugkarosserie nicht behindert, und ferner weist sie einen
Roboter zum Lackieren eines seitlichen Oberflächenelements auf, der derart angeordnet
ist, dass ein Roboter-Hauptkörper
desselben sich in einer Position befindet, in der er die Abwärtsströmungs-Zirkulation
auf den Seiten der Kraftfahrzeugkarosserie nicht behindert.
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Ein dritter Gesichtspunkt der Roboter-Positionieranordnung
für eine
Kraftfahrzeug-Lackierstraße gemäß der vorliegenden
Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung, bei der Roboter auf einer
Kraftfahrzeug-Lackierstraße
positioniert sind, die mehrere Stationen beinhaltet und auf der
ein Abwärtsströmungs-Zirkulationssystem
vorhanden ist. Diese Kraftfahrzeug-Lackierstraße besitzt einen Roboter zum
Abdichten oder Lackieren, der derart angeordnet ist, dass ein Roboter-Hauptkörper desselben
sich in einer Position befindet, in der er die Abwärtsströmungs-Zirkulation über einem
Kraftfahrzeugkarosseriekörper
nicht beeinträchtigt,
sowie einen Lackierroboter, der in einer niedrigeren Position als
der des Dichtungs- oder Lackierroboters angeordnet ist; ferner ist
der Lackierroboter in der Lage, sich entlang einer Verfahrachse
zu bewegen, die sich durch die Mehrzahl von Stationen erstreckt.
In diesem Fall handelt es sich bei dem Dichtungs- oder Lackierroboter, der
in einer oberen Position angeordnet ist, um einen Roboter zum Lackieren
eines oberen Oberflächenelements,
und bei dem Lackierroboter, der in einer unteren Position angeordnet
ist, handelt es sich um einen Roboter zum Lackieren eines seitlichen
Oberflächenelements
oder eines unteren Oberflächenelements.
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Bei der Roboter-Positionieranordnung
für eine
Kraftfahrzeug-Lackierstraße
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es bevorzugt, dass der Arm eines jeden der Dichtungs-
und/oder Lackierroboter eine derartige Form aufweist, dass ei ne
Störung
der Abwärtsströmungs-Zirkulation
durch die Bewegung desselben minimiert wird, wobei dies auch den
mit Schläuchen
durch das hohle Handgelenk ausgestatteten Roboter beinhaltet.
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Da der erste Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
in der vorstehend beschriebenen Weise konfiguriert ist, erfährt das
Abwärtsströmungs-Zirkulationssystem,
das in dieser Lackierstraße
gebildet ist, keine starke Störung
dadurch, und somit kommt es zu keiner Beeinträchtigung der Lackierqualität. Dies
ermöglicht
ein Abdichten der Kraftfahrzeugkarosserie parallel zu dem Lackieren
eines unteren Oberflächenelements,
wie z. B. das Auftragen eines Rostschutzmaterials auf die verdeckte,
rückwärtige untere
Oberfläche
des Bodens, so dass die Länge der
Lackier- und Dichtungsstraße
halbiert werden kann. Auf diese Weise lassen sich die Konstruktions- und
Wartungskosten der Lackier- und Dichtungsstraße dramatisch reduzieren, und
da das Lackieren und Abdichten parallel ausgeführt werden können, kann auch
die für
dieses Lackieren und Abdichten erforderliche Zeit halbiert werden,
wodurch die Produktivität
des Verfahrens verbessert wird.
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Da der zweite Gesichtspunkt der vorliegenden
Erfindung in der vorstehend beschriebenen Weise konfiguriert ist,
erfährt
das auf dieser Lackierstraße
gebildete Abwärtsströmungs-Zirkulationssystem keine
starke Störung
durch diese, und Lackfragmente, die sich von den Roboterarmen abschälen, haften nicht
an den Lackschichten an, so dass es zu keiner Verschlechterung der
Lackierqualität
kommt. Somit können
obere Oberflächenelemente,
wie z. B. das Kraftfahrzeugdach, parallel mit unteren Oberflächenelementen,
wie z. B. den Kraftfahrzeugseiten, gleichzeitig lackiert werden,
so dass die Länge
der eigentlichen Lackierstraße
halbiert werden kann. Die Konstruktions- und Wartungskosten für die Lackierstraße lassen
sich somit dramatisch reduzieren, und da das Lackieren von oberen
Oberflächenelementen,
wie dem Dach, der Motorhaube und dem Kofferraum, parallel mit dem
Lackieren von unteren Oberflächenelementen,
wie z. B. den Seiten und den Türen,
ausgeführt
werden kann, läßt sich
die für
das Lackieren erforderliche Zeitdauer halbieren, wodurch die Produktivität des Vorgangs
verbessert wird.
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Da der dritte Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
in der vorstehend beschriebenen Weise konfiguriert ist, kann das
Lackieren durch eine Mehrzahl von Stationen erfolgen, während sich
der Lackierroboter entlang der gemeinsamen Verfahrachse bewegt.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel
der Positionieranordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 eine
Schnittdarstellung entlang der Linie II-II der 1;
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3 eine
Schnittansicht entlang der Linie III-III der 1;
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4 eine
Schnittansicht entlang der Linie IV-IV der 1;
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5 eine
Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel
der Positionieranordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
6 eine
Seitenansicht der Anordnung der 5;
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7 eine
Draufsicht auf eine Positionieranordnung bei einer herkömmlichen
Straße
in einem Zustand, bevor ein Kraftfahrzeug in eine Unterboden-Lackierstraße befördert wird;
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8 eine
Draufsicht auf die Positionieranordnung bei einer herkömmlichen
Unterboden-Lackierstraße
unter Darstellung einer ersten Stufe derselben;
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9 eine
Draufsicht auf die Positionieranordnung bei einer herkömmlichen
Unterboden-Lackierstraße
unter Darstellung einer zweiten Stufe derselben;
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10 eine
Draufsicht auf die Positionieranordnung bei einer herkömmlichen
Unterboden-Lackierstraße
unter Darstellung einer dritten Stufe derselben;
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11 eine
Draufsicht auf die Positionieranordnung bei einer herkömmlichen
Unterboden-Lackierstraße
unter Darstellung einer vierten Stufe derselben;
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12 eine
Draufsicht auf die Positionieranordnung bei einer herkömmlichen
Unterboden-Lackierstraße
unter Darstellung einer fünften
Stufe derselben;
-
13 eine
Seitenansicht der Positionieranordnung bei einer herkömmlichen
Unterboden-Lackierstraße
unter Darstellung einer sechsten Stufe derselben;
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14 eine
Draufsicht auf die Positionieranordnung bei einer herkömmlichen
Dichtungsstraße unter
Darstellung einer ersten Stufe derselben;
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15 eine
Draufsicht auf die Positionieranordnung bei einer herkömmlichen
Dichtungsstraße unter
Darstellung einer zweiten Stufe derselben; und
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16 eine
exemplarische Ansicht einer Roboter-Positionieranordnung, wie diese
in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 6-654 vorgeschlagen
ist.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen
beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die vorliegende Erfindung
nicht als auf die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt zu
verstehen ist.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Ein Ausführungsbeispiel einer Roboter-Positionieranordnung,
bei der das Roboter-Positionierverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
zur Anwendung kommt, ist in den 1 bis 4 dargestellt. Eine Roboter-Positionieranordnung
L dieses ersten Ausführungsbeispiels
ist dazu ausgebildet, eine Anzahl von Lackierrobotern P (die sich
unterhalb einer Kraftfahrzeugkarosserie B befinden, um ein Rostschutzmaterial
und eine Schlagschutzbeschichtung auf diese aufzubringen) sowie
Dichtungsrobotern S (die sich auf beiden Seiten der Kraftfahrzeugkarosserie
B befinden, um Dichtungsmaterial auf Verbindungsbereiche der Kraftfahrzeugkarosserie
B aufzubringen), in eine Lackier- und Dichtungsstraße zu integrieren,
wobei diese wesentliche Konstruktionskomponenten dieser Straße bilden.
Die in den 1 bis 4 dargestellte Roboter-Positionieranordnung
L beinhaltet vier Stationen 1, 2, 3 und 4.
Die nachfolgende Beschreibung ist in vier Teile unterteilt, und zwar
einen für
jeden dieser Stationen 1, 2, 3 und 4 der
Roboter-Positionieranordnung L.
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Wie in den 1 und 2 gezeigt
ist, besitzt die erste Station 1 eine Verfahrachse 12,
die in Längsrichtung
der Kraftfahrzeugkarosserie B auf einer Basis K der Lackier- und
Dichtungsstraße
angeordnet ist; Roboterbasen 11 und 13; Lackierroboter
P, die jeweils an der Verfahrachse 12 und den Roboterbasen 11 und 13 vorgesehen
sind; Arbeitsstufen 14 und 15, die in einer vorbestimmten
Beabstandung von der Kraftfahrzeugkarosserie B auf Trägern (die
in der Zeichnung aus Gründen
der Klarheit nicht dargestellt sind) vorgesehen sind, die sich auf
einer geeigneten Höhe über der
Basis K auf beiden Seiten einer Lackier- und Dichtungskammer T befinden; Verfahrachsen 16 und 17,
die an Stellen angeordnet sind, wo sie keine große Störung in dem Abwärtsströmungs-Zirkulationssystem
verursachen, und zwar unabhängig
von der Bewegung der Roboter an den Arbeitsstufen 14 und 15 (mit
anderen Worten, wo sie keinerlei Probleme verursachen, die einen
nachteiligen Einfluss auf die Lackschicht haben); Dichtungsroboter
S, die sich entlang der Verfahrachsen 16 und 17 bewegen;
sowie Hintertür-Betätigungsroboter
D, die sich an den Arbeitsstufen 14 und 15 befinden, um
hintere Türen der
Kraftfahrzeugkarosserie B zu öffnen
und zu schließen.
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In dem vorliegenden Fall ist jeder
der Lackierroboter P, Dichtungsroboter S und Tür-Betätigungsroboter D in Form eines
gelenkigen Roboterarms konfiguriert, der im Stand der Technik allgemein bekannt
ist. Mit anderen Worten besitzt jeder der Lackierroboter P einen
Roboter-Hauptkörper,
der auf einer Roboterbasis oder einer Verfahrachse derart positioniert
ist, dass er sich diese entlang bewegen kann, einen an diesem Roboter-Hauptkörper angebrachten
Arm sowie eine an einem freien Ende dieses Arms angebrachte Spritzpistole.
Jeder der Dichtungsroboter S besitzt einen Roboter-Hauptkörper, der
sich entlang einer nach Bedarf angeordneten Verfahrachse bewegt,
einen an diesem Roboter-Hauptkörper
angebrachten Arm sowie eine an einem freien Ende dieses Arms angebrachte
Dichtungspistole. Es ist darauf hinzuweisen, dass eine bevorzugte
Konfiguration möglicherweise
keine Verfahrachsen aufweist, und somit ist es nicht absolut notwendig,
diese vorzusehen. Jeder der Tür-Betätigungsroboter
D ist in ähnlicher
Weise gebildet aus einem Roboter-Hauptkörper, einem an diesem Roboter-Hauptkörper angebrachten
Arm sowie einer an einem freien Ende dieses Arms angebrachten Saugfläche zum Öffnen und
Schließen
der Tür.
Jeder Roboterarm ist ausreichend lang, damit der Arm seine vorbestimmte
Arbeit, wie Lackieren oder Abdichten, ausgehend von der Position
ausführen
kann, in der sich der Hauptkörper
dieses Roboters befindet. Da auf dieser Straße eine Abwärtsströmungs-Zirkulationssystem vorhanden
ist, wie dies vorstehend beschrieben worden ist, ist die Formgebung
jedes Roboters vorzugsweise so schmal wie möglich und auch stromlinienförmig ausgebildet,
um dadurch sicherzustellen, dass der Roboter keine starke Störung dieser
Abwärtsströmungs-Zirkulation
verursacht, wobei dies den mit Schläuchen durch das hohle Handgelenk
versehenen Roboter beinhaltet.
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Wie in den 1 und 3 zu
sehen ist, besitzt die zweite Station 2 eine Verfahrachse 22,
die in Längsrichtung
der Kraftfahrzeugkarosserie B auf der Basis K der Lackier- und Dichtungsstraße angeordnet
ist; Roboterbasen 21 und 23; Lackierroboter P, die
jeweils auf der Verfahrachse 22 und den Roboterbasen 21 und 23 vorgesehen
sind; Arbeitsstufen 24 und 25, die in einer vorbestimmten
Be abstandung von der Kraftfahrzeugkarosserie B auf Träger (die aus
Gründen
der Klarheit in der Zeichnung nicht dargestellt sind) vorgesehen
sind, die sich in einer geeigneten Höhe über der Basis K auf beiden
Seiten der Lackier- und Dichtungskammer T befinden; eine Verfahrachse 26,
die an einer der Arbeitsstufen 24 und 25 positioniert
ist (z. B. der auf der rechten Seite der Kraftfahrzeugkarosserie
B); einen Dichtungsroboter S, der sich entlang der Verfahrachse 26 bewegt
und die rechte Seite eines vorderen Bodens abdichtet; einen Vordertür-Betätigungsroboter
D zum Öffnen
und Schließen
einer rechten Vordertür
für diesen
Dichtungsroboter S, der die rechte Seite des vorderen Bodens abdichtet;
einen Hauben-Betätigungroboter
F (siehe 4) zum Öffnen und
Schließen
der Motorhaube des Kraftfahrzeugs und einen Kofferraum-Betätigungsroboter
G (siehe 1) zum Öffnen und Schließen des
Kofferraums, wobei diese Roboter an der jeweils anderen der Arbeitsstufen 24 und 25 positioniert
sind (beispielsweise der auf der linken Seite der Kraftfahrzeugkarosserie
B); sowie Dichtungsroboter S, die jeweils an den Arbeitsstufen 24 und 25 positioniert
sind, und zwar jeweils einen auf jeder Seite zum Abdichten des Kofferraums
sowie einen auf jeder Seite zum Abdichten des Motorraums.
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Jeder von dem Hauben-Betätigungsroboter F,
dem Kofferraum-Betätigungsroboter
G und den Tür-Betätigungsrobotern
D ist in Form eines gelenkigen Roboterarms ausgebildet, der allgemein
bekannt ist. Somit besitzt der Hauben-Betätigungsroboter
F einen Roboter-Hauptkörper,
einen an diesem Roboter-Hauptkörper angebrachten
Arm sowie eine an einem freien Ende dieses Arms angebrachte Saugfläche zum Öffnen und
Schließen
der Motorhaube. In ähnlicher
Weise besitzt der Kofferraum-Betätigungsroboter
G einen Roboter-Hauptkörper, einen
an diesem Roboter-Hauptkörper
angebrachten Arm sowie eine an einem freien Ende dieses Arms angebrachte Saugfläche zum Öffnen und
Schließen
des Kofferraumdeckels. Die Arme des Hauben-Betätigungsroboters F und des Kofferraum-Betätigungsroboters
G sind vorzugsweise so schmal wie möglich sowie stromlinienförmig ausgebildet,
und zwar in derselben Weise, wie dies vorstehend beschrieben wurde.
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Wie in den 1 und 4 zu
sehen ist, besitzt die dritte Station 3 zwei Roboterbasen 31 und 32,
die in der vierten Station 4 auf der Basis K der Lackier- und Dichtungsstraße angeordnet
sind; Lackierroboter P, die auf diesen Roboterbasen 31 und 32 angeordnet
sind; Arbeitsstufen 33 und 34, die in einer vorbestimmten
Beabstandung von der Kraftfahrzeugkarosserie B auf Trägern (die
aus Gründen
der Klarheit in der Zeichnung nicht dargestellt sind) vorgesehen sind,
die sich auf einer geeigneten Höhe über der
Basis K auf beiden Seiten der Lackier- und Dichtungskammer T befinden;
eine Verfahrachse 35, die an einer der Arbeitsstufen 33 und 34 angeordnet
ist (beispielsweise der auf der linken Seite der Kraftfahrzeugkarosserie
B); einen Dichtungsroboter S, der sich entlang der Verfahrachse 35 bewegt
und die linke Seite eines vorderen Bodens abdichtet; einen Vordertür-Betätigungsroboter
D zum Öffnen
und Schließen
einer linken Vordertür
für diesen
Dichtungsroboter S, der die linke Seite des vorderen Bodens abdichtet;
einen Hauben-Betätigungsroboter
F zum Öffnen
und Schließen
der Motorhaube des Kraftfahrzeugs sowie einen Kofferraum-Betätigungsroboter
G zum Öffnen
und Schließen
des Kofferraums, wobei diese Roboter auf der anderen Seite der Arbeitsstufen 33 und 34 angeordnet
sind (beispielsweise auf der rechten Seite der Kraftfahrzeugkarosserie
B); sowie Dichtungsroboter S, die an jeder der Arbeitsstufen 33 und 34 positioniert
sind, und zwar einer auf jeder Seite zum Abdichten des Kofferraums
und einer auf jeder Seite zum Abdichten des Motorraums.
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Wie in 1 gezeigt
ist, besitzt die vierte Station 4 Arbeitsstufen 41 und 42,
die in einer vorbestimmten Beabstandung von der Kraftfahrzeugkarosserie
B auf Trägern
(die in der Zeichnung aus Gründen
der Klarheit nicht dargestellt sind) angeordnet sind, die sich auf
einer geeigneten Höhe über der
Basis K auf jeder Seite der Lackier- und Dichtungskammer T befinden;
Verfahrachsen 43 und 44, die auf beiden Seiten
der Arbeitsstufen 41 und 42 vorgesehen sind; Dichtungsroboter
S, die sich entlang der Verfahrachsen 43 und 44 bewegen,
um einen hinteren Boden abzudichten; Hintertür-Betätigungsroboter D zum Öffnen und
Schließen
der hinteren Türen
für diese
Dichtungsroboter S, die den hinteren Boden abdichten; einen Hauben-Betätigungsroboter
F zum Öffnen
und Schließen
der Haube des Kraftfahrzeugs, der an einer der Arbeitsstufen 41 und 42 positioniert ist
(beispielsweise der auf der rechten Seite der Kraftfahrzeugkarosserie
B); sowie Dichtungsroboter S, die an jeder der Arbeitsstufen 41 und 42 zum
Abdichten des Motorrums positioniert sind.
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Bei der Positionieranordnung dieses
ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion
findet Folgendes statt: Das Abdichten eines Teils des hinteren Bodens
erfolgt parallel mit dem Lackieren eines unteren Oberflächenelements
(der Basis der Kraftfahrzeugkarosserie) mit einem Material, wie
z. B. einem Rostschutzmaterial, in der ersten Station; das Abdichten
eines Teils des hinteren Bodens, eines Teils des Kofferraums sowie
eines Teils des Motorraums erfolgt parallel mit dem Lackieren der
unteren Oberfläche
des Bodens mit Rostschutzmaterial in der zweiten Station; das Abdichten
des Rests des hinteren Bodens, des Rests des Kofferraums und eines Teils
des Motorraums erfolgt parallel mit dem Lackieren der verdeckten,
rückwärtigen unteren
Oberfläche des
Bodens mit Rostschutzmaterial in der dritten Station; und das Abdichten
des Rests des hinteren Bodens und des Rests des Motorraums erfolgt
parallel an der vierten Station. In diesem Fall erfordert die an jeder
Station ausgeführte
Abdichtung, dass die Förderbewegung
des Kraftfahrzeugs gestoppt wird, jedoch kann das Lackieren der
unteren Oberfläche
des Bodens mit dem Rostschutzmaterial entweder ausgeführt werden,
während
das Kraftfahrzeug gestoppt wird, oder aber während dieses weiterbefördert wird.
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Auf diese Weise platziert die Positionieranordnung
gemäß diesem
ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung Dichtungsroboter in einer Rostschutzmittel-Lackierstraße, was
mit Dichtungsrobotern beim Stand der Technik nicht möglich war, da
eine Störung
des Abwärtsströmungs-Zirkulationssystems
zu befürchten
war. Somit kann das Abdichten parallel mit dem Lackieren eines unteren
Oberflächenelements
eines Kraftfahrzeugs mit einem Material, wie z. B. einem Rostschutzmaterial,
ausgeführt werden,
und somit kann diese Anordnung die Gesamtlänge einer Lackier- und Dichtungsstraße im Wesentlichen
halbieren.
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Obwohl sich die Beschreibung des
ersten Ausführungsbeispiels
auf separate Roboterbasen und Verfahrachsen an den Teilen der Basis
der Straße
entsprechend der ersten, zweiten und dritten Station bezogen hat,
ist darauf hinzuweisen, dass die an den einzelnen Stationen vorgesehenen
Verfahrachsen auch zu einer gemeinsamen (sogenannten) Wanderwelle
integriert werden könnten
und dass auch die gleichen Roboter zum Lackieren von der ersten
Station bis zu der dritten Station verwendet werden könnten. In
Abhängigkeit
von der verwendeten Konfiguration könnte es effizienter sein, das
Lackieren auszuführen,
während
das Kraftfahrzeug weiterbefördert
wird. Mit anderen Worten kann die Konfiguration derart sein, dass
das Lackieren durch einen einzigen Lackierroboter in einer Mehrzahl
von Stationen erfolgt, und zwar einschließlich der Bewegungsräume zwischen
feststehenden Stationen.
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Ferner handelt es sich bei der anhand
des ersten Ausführungsbeispiels
beschriebenen Positionieranordnung um eine in Ebenen bzw. Schichten ausgebildete
Anordnung, bei der Dichtungsroboter und Lackierroboter auf unterschiedlichen
Höhen kombiniert
sind, jedoch kann die vorliegende Erfindung ebenso gut bei anderen
Formen von in Schichten vorliegenden Positionieranordnungen Verwendung
finden, wie z. B. einer, bei der Dichtungsroboter mit Robotern zum
Anbringen einer Maske oder mit Robotern zum Entfernen einer Maske
kombiniert sind.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Wesentliche Komponenten eines weiteren Ausführungsbeispiels
einer Roboter-Positionieranordnung, die das Roboter-Positionierverfahren
gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet, sind in den 5 und 6 dargestellt. Die konstruktionsmäßigen Hauptkomponenten
der Roboter-Positionieranordnung L dieses zweiten Ausführungsbeispiels
sind obere Oberflächen
lackierende Roboter P1 sowie seitliche Oberfläche lackierende
Roboter P2. Die obere Oberflächen lackierenden
Roboter P1 sind von Wänden über beiden Seiten der Kraftfahrzeugkarosserie
B oder über
einer Seite derselben aufgehängt positioniert,
um Elemente zu lackieren, die obere Oberflächen der Kraftfahrzeugkarosserie
B bilden, wie z. B. das Dach, die Motorhaube und den Kofferraum
(das Gepäckfach).
Die seitliche Oberflächen
lackierenden Roboter P2 sind neben der Kraftfahrzeugkarosserie
B sowie unterhalb der obere Oberflächen lackierenden Roboter P1 positioniert, um seitliche Oberflächenelemente
der KraftFahrzeugka rosserie B, wie z. B. die Türen, zu lackieren. Diese Anordnung ist
zur Schaffung einer kürzeren
Straße
ausgebildet, die ausschließlich
Lackierstufen aufweist.
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In diesem Fall ist der Roboter-Hauptkörper jedes
der obere Oberflächen
lackierenden Roboter P1 und der seitliche
Oberflächen
lackierenden Roboter P2 in einer vorbestimmten
Beabstandung von der Kraftfahrzeugkarosserie B angeordnet, und zwar
derart, dass es zu keiner starken Störung des Abwärtsströmungs-Zirkulationssystems
kommt, das um die Kraftfahrzeugkarosserie herum gebildet ist. Genauer gesagt
ist jeder der obere Oberflächen
lackierenden Roboter P1 durch geeignete
Einrichtungen an einem Träger
H angebracht, der in einer vorbestimmten Höhe über der Basis K an einer oder
beiden Wänden der
Lackierkammer T positioniert ist. Jeder der seitliche Oberflächen lackierenden
Roboter P2 erstreckt sich entlang einer
von mehreren gemeinsamen Verfahrachsen 51 (von denen in 6 nur zwei gezeigt sind),
die in Längsrichtung
der Kraftfahrzeugkarosserie B durch geeignete Einrichtungen an einem
Träger H
(in 5 aus Gründen der
Klarheit nicht dargestellt) angebracht sind, der niedriger angeordnet
ist als der Träger
H, an dem die obere Oberflächen
lackierenden Roboter P1 angeordnet sind.
In diesem Fall ist der Träger
oder sind die Träger
H, an denen die obere Oberflächen
lackierenden Roboter P1 angebracht sind,
ausreichend stark ausgebildet, dass keine unerwünschte Vibration bei den obere
Oberfläche
lackierenden Robotern P1 erzeugt wird, wenn sich
die seitliche Oberflächen
lackierenden Roboter P2 bewegen.
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In der gleichen Weise, wie bei einem
Dichtungsvorgang, könnte
dieses Ausführungsbeispiel derart
ausgeführt
werden, dass sichergestellt ist, dass das Innere der Kraftfahrzeugkarosserie
B von den obere Oberflächen
lackierenden Robotern P1 und den seitliche
Oberflächen
lackierenden Roboter P2 ausgehend von den
gleichen Positionen und ohne weitere Modifikation auch lackiert
werden kann. Dies ließe
sich ermöglichen
durch die Bereitstellung von Tür-Betätigungsrobotern
oder Kofferraum-Betätigungsrobotern,
wobei es sich um Mechanismus zum Öffnen und Schließen von
Teilen der Kraftfahrzeugkarosserie B handelt, wie z. B. der Türen, der
Motorhaube und des Kofferraums derselben.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass es
sich bei jedem dieser obere Oberflächen lackierenden Roboter P1 und seitliche Oberflächen lackierenden Robotern
P2 auch um einen gelenkigen Roboterarm handeln
könnte, ähnlich wie
dies bei den Lackierrobotern P des ersten Ausführungsbeispiels der Fall ist.
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In ähnlicher Weise wie bei dem
ersten Ausführungsbeispiel
werden bei der Positionieranordnung gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung Roboter zum Lackieren der oberen Oberflächen einer
Kraftfahrzeugkarosserie B, wie z. B. des Dachs, der Motorhaube und
des Kofferraums derselben, in einer Stufe mit den Einrichtungen
zum Lackieren der seitlichen Oberflächen der Kraftfahrzeugkarosserie
B angeordnet, wobei dies mit derartigen Robotern beim Stand der
Technik nicht möglich
war, da zu befürchten
war, dass das Abwärtsströmungs-Zirkulationssystem
gestört
wird und die Lackschichten mit Lackfragmenten kontaminiert werden.
Da das Lackieren der oberen Oberflächenelemente der Kraftfahrzeugkarosserie
B parallel mit dem Lackieren der seitlichen Oberflächenelemente
derselben erfolgen kann, kann diese Ausführung somit die Länge der
Straße
in einer Lackierstufe im Wesentlichen halbieren.
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Wie vorstehend beschrieben worden
ist, verwendet der erste Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
eine in Schichten angeordnete Ausführung, bei der Dichtungsroboter
in Bereichen seitlich von einem Kraftfahrzeug auf der Lackierstraße angeordnet sind,
während
Lackierroboter unter dem Kraftfahrzeug angeordnet sind, was bisher
nicht möglich
war, da zu befürchten
war, dass das in dieser Straße
etablierte Abwärtsströmungs-Zirkulationssystem
gestört wird.
Dies hat den Effekt, dass nun eine Halbierung der Gesamtlänge der
Lackier- und Dichtungsstraße möglich ist.
Eine Halbierung der Länge
der Lackier- und Dichtungsstraße
hat den Effekt einer dramatischen Reduzierung der Konstruktionskosten
und der laufenden Kosten der Lackier- und Dichtungsstraße. Da das
Lackieren und Abdichten parallel stattfinden, kann somit die für diese
Lackier- und Abdichtvorgänge
erforderliche Gesamtzeit halbiert werden, was wiederum den Effekt
einer verbesserten Produktivität hat.
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Der zweite Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
verwendet eine in Schichten angeordnete Ausführung, bei der seitliche Oberflächen lackierende
Roboter in Bereichen seitlich von einem Kraftfahrzeug auf der Lackierstraße angeordnet
sind, während
obere Oberflächen
lackierende Roboter über dem
Kraftfahrzeug angeordnet sind, wobei dies früher nicht möglich war, da zu befürchten war,
dass das in dieser Straße
etablierte Abwärtsströmungs-Zirkulationssystem
gestört
wird. Dies hat den Effekt, dass eine Halbierung der Länge der
gesamten Lackierstraße
möglich
ist. Eine Halbierung der Länge
der Lackierstraße
hat den Effekt einer dramatischen Reduzierung der Konstruktionskosten
und der laufenden Kosten der Lackierstraße. Da ferner das Lackieren parallel
ausgeführt
wird, läßt sich
die für
diese Lackiervorgänge
erforderliche Gesamtzeit halbieren, wodurch sich wiederum der Effekt
einer verbesserten Produktivität
ergibt.
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Der dritte Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
ermöglicht,
dass ein einziger Lackierroboter in einer Mehrzahl von Stationen
lackiert, einschließlich
der Transferräume
zwischen den feststehenden Stationen, wobei dies den Effekt hat,
dass sich die Installationskosten hierfür stark vermindern.