EP2095884A1

EP2095884A1 - Anordnung zum Beschichten von Werkstücken

Info

Publication number: EP2095884A1
Application number: EP09001280A
Authority: EP
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. Fröhlich; Gunter Dr.-Ing. Börner; Thomas Dipl.-Ing. Kroll; John Winter
Original assignee: ABB AG Germany
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 2008-02-29
Filing date: 2009-01-30
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2029-01-30
Also published as: DE502009000129D1; US8127710B2; PT2095884E; JP5599979B2; CN101518772B; CA2655768A1; US20090217869A1; MX2009002199A; BRPI0902766B1; DK2095884T3; JP2009208075A; PL2095884T3; CA2655768C; CN101518772A; ES2353836T3; EP2095884B1; BRPI0902766A2; ATE485110T1; DE102008011998A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Beschichten von Werkstücken (92) mit wenigstens einem auf einer Verfahrschiene (14, 34) angeordneten Lackierroboter (12, 32), der auf dieser entlang einer Verfahrrichtung (90) bewegbar ist, Die Verfahrschiene (14, 34) ist ihrerseits relativ zu einem stationären Bezugspunkt parallel zu einer Arbeitsfläche (99) bewegbar. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Lackierkabine zum Beschichten von Werkstücken (92), mit wenigstens einer Lackiervorrichtung (12, 32) und mit zwei einander gegenüberliegenden portalähnlichen Öffnungen (74), zwischen denen ein Arbeitsbereich vorgesehen ist. Die Lackierkabine ist auf wenigstens zwei parallel zueinander angeordneten Fahrgestellen (16, 18, 26, 38) abgestützt und mit diesen gemeinsam bewegbar. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Lackieren mittels einer derartigen Lackierkabine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Beschichten von Werkstücken mit wenigstens einem auf einer Verfahrschiene angeordneten Lackierroboter, der auf dieser entlang einer Verfahrrichtung bewegbar ist. Ferner betrifft die Erfindung auch eine Lackierkabine zum Beschichten von Werkstücken, mit wenigstens einer Lackiervorrichtung, mit zwei einander gegenüberliegenden portalähnlichen Öffnungen, zwischen denen ein Arbeitsbereich vorgesehen ist, sowie ein Verfahren zum Beschichten eines Werkstückes in einer derartigen Lackierkabine, wobei das Werkstück länger ist als der von der Lackierkabine begrenzte Arbeitsbereich.
Es ist allgemein bekannt, dass zum Beschichten von Werkstücken, insbesondere mit Farbe beziehungsweise Lacken, sogenannte Lackiervorrichtungen zur Anwendung kommen. Geeignete Lackiervorrichtungen sind beispielsweise Lackierroboter, welche mit einem Lackzerstäuber versehen sind. Darüber hinaus sind beispielsweise auch mehrere gegeneinander unbeweglich in Form eines Portals angeordnete Lackzerstäuber, durch welches Portal ein zu lackierendes Objekt bewegbar ist, als Lackiervorrichtung anzusehen.
Ein Lackierroboter führt den Lackzerstäuber während des Beschichtungsvorganges programmgemäß entlang eines vorgegebenen Bewegungspfades in einer vorgegebenen Geschwindigkeit um das zu beschichtende Werkstück, wobei dem Lackzerstäuber üblicherweise für die verschiedenen Abschnitte der Bewegungsbahn jeweilige Zerstäuberparameter vorgegeben sind.
Üblicherweise verfügt ein Lackierroboter über sechs Bewegungsfreiheitsgrade und ist in seinem Arbeitsbereich auf etwa einen Bereich von 2m bis 3m um seine Basis eingeschränkt. Mit einem derartigen Roboter sind beispielsweise kleinere Werkstücke wie Stossfänger von Automobilkarosserien ohne eine Relativbewegung von Roboterbasis zu Werkstück lackierbar.
Zur Lackierung größerer Werkstücke, wie beispielsweise Automobilkarosserien, ist es üblich, einen derartigen Roboter mit einem siebenten Freiheitsgrad der Bewegung zu versehen, indem dieser auf einer ihm zugeordneten Verfahrschiene befestigt wird, wobei zumeist alle sieben Bewegungsfreiheitsgrade komplett bei der Steuerung des Roboters berücksichtigt werden. Ein derartiger Roboter ist nun entlang seiner Verfahrschiene, welche im automobilen Bereich typischerweise eine Länge von 4m bis 10m aufweist, längs des zu lackierenden Objektes verfahrbar.
Insbesondere bei langgestreckten Werkstücken resultiert eine entsprechende Länge einer Verfahrschiene eines Roboters beziehungsweise einer Lackiervorrichtung.
Bei der Beschichtung langgestreckter Werkstücke, wie beispielsweise Rotorblättern von Windkraftanlagen, ist die Verfahrbewegung des sehr langen Werkstückes während des Beschichtungsvorganges möglichst zu vermeiden, um ansonsten auftretende Lackierfehler sicher zu vermeiden. Beim Fertigungsprozess ist das Rotorblatt nämlich zumeist in waagerechter Position einseitig am Rotorflansch befestigt, so dass jegliche Verfahrbewegung des Rotorblattes dieses in Schwingungen versetzen, beispielsweise mit einer Amplitude von mehr als +/- 250mm an dessen freiem nichteingespannten Ende, was einen Beschichtungsprozess nahezu unmöglich macht.
Nachteilig an einer großen Länge einer Verfahrschiene einer Lackiervorrichtung von beispielsweise 40m sind sowohl der hohe technische Aufwand zur Errichtung einer entsprechend langen Lackierkabine mit Verfahrschiene als auch der aus der Länge der Kabine resultierende Aufwand für ihre Belüftung. Bei einer allgemein üblichen Luftsinkgeschwindigkeit von 0,3m/s und einem Lackierkabinengrundriss von 50m x 6m ergibt sich beispielsweise ein Bedarf von ca. 320000m³ Luft pro Stunde, die zudem auch gefiltert und konditioniert werden muss.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung der eingangsgenannten Art anzugeben, die die Beschichtung auch langgestreckter Werkstücke ohne Qualitätseinbuße auf möglichst einfache Weise gestattet.
Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, hierfür eine Lackierkabine und ein entsprechendes Beschichtungsverfahren anzugeben.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Demgemäß ist eine Anordnung zum Beschichten von Werkstücken mit wenigstens einem auf einer Verfahrschiene angeordneten Lackierroboter, der auf dieser entlang einer Verfahrrichtung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrschiene ihrerseits relativ zu einem stationären Bezugspunkt parallel zu einer Arbeitsfläche bewegbar ist.
Somit ist eine Länge der bewegbaren Verfahrschiene von 5m bis 10m auch bei sehr langen zu lackierenden Werkstücken mit beispielsweise 20m bis über 70m Länge völlig ausreichend. Gleichzeitig weist der Lackierroboter entlang der Verfahrschiene eine sehr gute Erreichbarkeit eines parallel zur Verfahrschiene befindlichen Werkstückes auf, so dass dieses komplett beschichtbar ist.
Infolge der erfindungsgemäß vorgesehenen Bewegbarkeit der Verfahrschiene ihrerseits kann diese gemeinsam mit der Lackiervorrichtung verschiedene Arbeitspositionen in bezug auf das zu beschichtende Werkstück einnehmen, so dass Werkstücke mit einer beliebigen Länge, die beispielsweise deutlich größer als die Länge der Verfahrschiene ist, beschichtbar sind.
In vorteilhafter Weise wird somit der hohe Fertigungsaufwand, der seither bei der Beschichtung mit stationärer Verfahrschiene anfiel, drastisch verringert und gleichzeitig die Fertigungsqualität erheblich verbessert ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung ist die Verfahrschiene mit wenigstens einem Fahrgestell verbunden, welches eine gleichmäßige Verfahrbewegung der Verfahrschiene ermöglicht. Durch diesen modularen Aufbau der Anordnung ist der konstruktive Aufwand zur Umsetzung der Bewegbarkeit der Verfahrschiene in günstiger Weise wesentlich verringert.
Gemäß einer weiteren Variante der erfindungsgemäßen Anordnung weist das Fahrgestell wenigstens zwei parallel zueinander angeordnete Achsen auf, welche jeweils wenigstens mit einem in oder auf Schienen geführten Rad versehen sind. Durch die Verwendung von Rädern ist eine besonders reibungsarme Bewegbarkeit des Fahrgestells gegeben. Die Führung der Räder des Fahrgestells mittels einer Schiene gibt den Verfahrweg der Verfahrschiene ihrerseits vor, welcher vorzugsweise parallel zu dem Bewegungspfad des Lackierroboters auf der Verfahrschiene selbst verläuft.
Auf diese Weise ist die Einschränkung der Bewegungsfreiheit des Lackierroboters aufgrund einer verkürzten Verfahrschiene durch eine einfache Bewegung der Verfahrschiene selbst in derselben Richtung vorteilhaft kompensierbar.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestättungsform der Anordnung sind Verfahrschienen parallel zueinander angeordnet und in festem Abstand zueinander starr miteinander gekoppelt.
Vorzugsweise erfolgt die starre Kopplung der Verfahrschienen derart, dass die Kopplungsmittel, beispielsweise ein Querträger, beim Wechsel einer Arbeitsposition der Vorrichtung nicht mit einer eventuellen Lagerung des Werkstückes kollidieren, beispielsweise einer Stütze, welche die Last des Werkstückes nach unten abträgt.
Eine starre Kopplung der Verfahrschienen verringert darüber hinaus den Aufwand, die Anordnung in eine andere Arbeitsposition zu verbringen.
Bei paralleler Anordnung zweier, vorzugsweise gegenüberliegender Verfahrschienen, auf welchen jeweils Lackiervorrichtungen bewegbar angeordnet sind, ist eine beidseitige Lackierung eines Werkstückes ermöglicht.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist ein die Verfahrschiene tragendes Fahrgestell mittels eines Antriebs bewegbar. Ein Wechsel der Arbeitsposition einer erfindungsgemäßen Anordnung wird dadurch weiter vereinfacht.
Die weitere Aufgabe hinsichtlich einer Lackierkabine zum Beschichten von Werkstücken, mit wenigstens einer Lackiervorrichtung und mit zwei einander gegenüberliegenden portalähnlichen Öffnungen, zwischen denen ein Arbeitsbereich vorgesehen ist, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Lackierkabine auf wenigstens zwei parallel zueinander angeordneten Fahrgestellen abgestützt und mit diesen gemeinsam bewegbar ist.
Eine erfindungsgemäße Lackierkabine ist im Allgemeinen mit einer Schutzwand und gegebenenfalls mit einer Abdeckung versehen, welche die Lackiervorrichtung und deren Arbeitsbereich vollständig umschließt.
Diese Schutzwand ist vorzugsweise an ihren beiden Stirnflächen mit je einer portalähnlichen Öffnung versehen, welche gestattet, ein Werkstück in den von der Lackierkabine begrenzten Arbeitsraum einzubringen beziehungsweise langgestreckte Bauteile, deren Baulänge die Länge der Lackierkabine überschreitet, segmentweise im Arbeitsraum zu bearbeiten.
Somit ist mittels der erfindungsgemäßen Lackierkabine ein Verfahren ermöglicht, das die Beschichtung eines vorzugsweise für die Dauer der Bearbeitung unbewegbaren zu lackierenden Werkstücks gestattet, wobei der Querschnitt der Portalöffnung die maximale Größe des erfindungsgemäß bearbeitbaren Werkstückes vorgibt.
Weiterhin ist die Lackierkabine an ihrer Unterseite unterhalb des Arbeitsbereiches vorzugsweise offen, das heißt, sie weist keinen mit der Lackierkabine verbundenen Boden auf, um so im Bedarfsfall die Abstützung des Werkstücks von unten zu ermöglichen.
Jede Lackiervorrichtung, welche ihrerseits über einen Arbeitsbereich verfügt, ist geeignet, um in der Lackierkabine verwendet zu werden. Dies ist beispielsweise ein Industrieroboter mit 6 Freiheitsgraden ohne eigene Verfahrschiene aber auch ein eingangs erwähntes Lackierportal, welches entlang einer in der Lackierkabine befindlichen Verfahrschiene bewegbar ist.
Die die Lackierkabine umgebende Schutzwand stellt einen Schutz der Umgebung vor dem beim Beschichtungsprozess zwangsläufig entstehenden Lacknebel dar. Die Anordnung der Lackiervorrichtung zusammen mit der Lackierkabine auf zwei oder auch mehr Fahrgestellen ermöglicht einen einfachen Wechsel einer Arbeitsposition der Lackierkabine.
Ein Werkstück, welches länger ist, als der Arbeitsbereich der Lackiervorrichtung innerhalb der Lackierkabine, ist durch Bewegen der Lackierkabine in Längsrichtung in weiteren Arbeitspositionen beschichtbar, wobei günstigerweise die Länge der Verfahrschiene und damit auch die der Lackierkabine verkürzt ist.
Gleichzeitig verbleibt In ebenso vorteilhafter Weise der beim Beschichten entstehende Lacknebel innerhalb der Lackierkabine.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Lackierkabine wird die Lackiervorrichtung von wenigstens zwei Lackierrobotern gebildet, welche beiderseits des Arbeitsbereichs angeordnet sind. Lackierroboter, vorzugsweise solche mit 6 Bewegungsfreiheitsgraden, weisen eine hohe Flexibilität und einen Arbeitsbereich von ca. 2m bis 3m um deren Basis auf. Auch eine Anordnung einer Lackiervorrichtung über einem zu lackierenden Objekt, beispielsweise auf einem Verbindungsträger zwischen zwei parallel angeordneten Verfahrschienen ist im Sinne der Erfindung.
Eine Verfahrschiene für die Lackierroboter ist in diesem Fall in vorteilhafter Weise nicht zwingend erforderlich, wenn die Reichweite ihrer Arme ausreichend groß ist. Eine beiderseitige Anordnung der Lackierroboter um den Arbeitsbereich ermöglicht eine beidseitige Beschichtung eines Abschnittes des Werkstückes in ein und derselben Position der Lackierkabine.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Lackierkabine sind die wenigstens zwei vorgesehenen Lackierroboter jeweils auf einer beiderseits des Arbeitsbereiches in der Lackierkabine angeordneten Verfahrschiene längsbewegbar, wobei diese auf wenigstens ein Fahrgestell abgestützt sind.
Der Arbeitsbereich der Lackierroboter innerhalb der Lackierkabine ist somit erweitert und die Anzahl von zur Beschichtung eines langen Werkstückes benötigten Positionen der Lackierkabine ist in vorteilhafter Weise reduziert.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Lackierkabine ist mit einer Vorrichtung zur Zu- und/oder Abführung von Luft versehen, in welcher vorzugsweise auch ein Luftfilter angeordnet sein kann.
Der beim Beschichtungsvorgang entstehende Lacknebel ist auf diese Weise aus der Lackierkabine absaugbar und die Qualität des Lackierergebnisses damit steigerbar.
Die Lackierkabine wird vorzugsweise im Unterdruck betrieben, d.h. im Bodenbereich der Lackierkabine wird mehr Luft abgesaugt als durch die Kabinendecke zuströmt. Die fehlende Luftmenge wird durch die gegenüberliegenden portalähnlichen Öffnungen aus der Umgebung eingesaugt. Dadurch wird der Austritt von Lacknebel an die Umgebung in vorteilhafter Weise reduziert.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind mit der Lackierkabine bewegbar Behälter für flüssige Medien, beispielsweise Vorrats- und/oder Sammelbehälter für Lack und/oder Lösemittel, daran angeordnet, so dass aufwendige Zuleitungen für die verschiedenen Flüssigkeiten entbehrlich sind.
Je nach Länge des zu beschichtenden Werkstückes ergibt sich für die Lackierkabine ein Verfahrweg von 50m und mehr. Durch eine Anordnung der Medienbehälter an der Lackierkabine wird eine entsprechend lange Medienleitung, beispielsweise für Lack, von der bewegbaren Lackierkabine zu einer stationären Lackversorgung, beispielsweise mittels einer Lackleitung, vermieden.
Der konstruktive Aufwand der Medienver- und Entsorgung wird hierdurch vorteilhaft reduziert. Zudem ergibt sich aufgrund der deutlich geringeren Schlauchlänge zwischen Lackversorgung und Lackiervorrichtung beispielsweise ein verbessertes Einschaltverhalten des Lackzerstäubers und damit eine höhere Qualität des Lackierergebnisses.
Die Lösung der dritten Aufgabe, nämlich ein Verfahren zum Beschichten eines Werkstückes in einer Lackierkabine mit den zuvor beschriebenen Merkmalen anzugeben, wobei das Werkstück länger ist als der von der Lackierkabine begrenzte Arbeitsbereich, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung des Werkstückes sequentiell erfolgt, wobei das Werkstück in mehrere axial aneinandergrenzende Abschnitte unterteilt wird.
Die Lackierkabine wird hierbei zur Beschichtung eines jeweiligen Abschnittes in eine Position bewegt, in welcher der zur Beschichtung vorgesehene Abschnitt des Werkstücks im Arbeitsbereich angeordnet ist und somit von der Lackierkabine umschlossen und mittels der Lackiervorrichtung beschichtbar.
Mit diesem Verfahren ist auch die Beschichtung von Werkstücken möglich, welche länger sind als der Arbeitsbereich einer Lackiervorrichtung innerhalb der Lackierkabine.
In vorteilhafter Weise sind während des Beschichtungsvorgangs eines Abschnittes die Lackierkabine und das Werkstück gegeneinander fixiert. Ein gegenseitiges Bewegen, beispielsweise aufgrund einer Beschleunigungs- oder Bremsbewegung eines Lackierroboters auf seiner mit der Lackierkabine starr verbundenen Verfahrschiene ist damit ausgeschlossen und das Lackierergebnis wird verbessert.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind beliebig viele zu beschichtende Abschnitte und beliebig viele aneinandergrenzende Positionen der Lackierkabine vorgesehen, wobei die Lackierkabine während des Beschichtungsvorgangs mehrerer Abschnittes nahezu kontinuierlich verfahren wird.
Die momentane Relativposition der Lackierkabine zum Werkstück ist der Bezug für die Bewegung der Lackiervorrichtung. Diese sollte in diesem Fall programmgemäße Verfahrbewegung auf der Verfahrschiene weitestgehend vermeiden, welche dynamische Kräfte auf die Lackierkabine in deren Verfahrrichtung zur Folge haben.
In einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die programmgemäße Verfahrbewegung der Lackierkabine von einer Robotersteuerung vorgegeben.
Bei Verwendung eines Lackierroboters mit Verfahrschiene und insgesamt sieben Freiheitsgraden der Bewegung beispielsweise ist die Verfahrbewegung der Lackierkabine als achter Bewegungsfreiheitsgrad anzusehen, wobei entsprechende Bewegungen in gleicher Weise wie bei den sieben anderen Bewegungsfreiheitsgraden von ein- und derselben Robotersteuerung vorgegeben werden.
Bei Verwendung eines Lackierroboters mit sechs Freiheitsgraden und ohne Verfahrschiene wird die Verfahrbewegung der Lackierkabine steuerungstechnisch wie eine Verfahrbewegung des Lackierroboters auf einer Verfahrschiene behandelt.
In vorteilhafter Weise wird die Steuerung der Verfahrbewegung von einer bereits vorhandenen Robotersteuerung übernommen, welche somit alle Bewegungen von Lackierroboter und Lackierkabine steuert und koordiniert.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird die Verfahrbewegung der Lackierkabine anhand der zu lackierenden Oberfläche des Werkstückes in einem jeweiligen Abschnitt ermittelt. Je geringer die Fläche pro Länge eines zu lackierenden Abschnittes des Werkstückes ist, desto schneller wird eine weitere Arbeitsposition angefahren.
Die Lackierzeit für ein Werkstück kann damit in vorteilhafter Weise gesenkt werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten sind den weiteren abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausführungsformen sowie weitere Vorteile näher beschrieben und erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1: eine erste beispielhafte Anordnung eines Lackierroboter auf einer beweglicher Verfahrschiene,
Fig. 2: eine Draufsicht auf eine beispielhafte Anordnung von zwei Lackierrobotern auf zwei gekoppelten Verfahrschienen,
Fig. 3: eine erste Frontalsicht auf eine beispielhafte Lackierkabine sowie
Fig. 4: eine zweite Frontalsicht auf eine beispielhafte Lackierkabine mit Stirnwand

Fig. 1 zeigt eine beispielhafte Anordnung 10 eines Lackierroboters 12 auf einer beweglichen Verfahrschiene 14. Diese Anordnung ist als ein Teil einer weiteren Anordnung anzusehen, welche in Fig. 2 gezeigt ist und welche zwei miteinander verbundene parallel angeordnete Verfahrschienen darstellt. Vorzugsweise verfügt der Lackierroboter 12 über sieben Bewegungsfreiheitsgrade inklusive der auch als ,siebte Achse' bezeichneten Verfahrschiene. Ein Pfeil deutet die beiden Verfahrrichtungen 90 an, entlang derer der Lackierroboter 12 auf der Verfahrschiene 14 entsprechend der Vorgabe durch ein Bearbeitungsprogramm bewegbar ist, welches den Bewegungspfad eines mit dem Lackierroboter 12 verbundenen und nicht gezeigten Lackzerstäubers bestimmt. Die Verfahrschiene 14 ist eine Standardverfahrschiene für Lackierroboter, welche zumeist vom selben Hersteller angeboten wird, wie der zugehörige Lackierroboter.
Die Verfahrschiene 14 ist an ihren beiden Enden mit je einem ersten Fahrgestell 16 und einem zweiten Fahrgestell 18 verbunden. Vorzugsweise weisen die Fahrgestelle 16, 18 als Grundstruktur Träger aus einem geeigneten Material auf, beispielsweise Stahl, welche in der Fig. 1 als Balken angedeutet sind. Jedes Fahrgestell weist im gezeigten Beispiel drei Achsen auf, mit welchen jeweils Räder 50 verbunden sind. Im dargestellten Beispiel ist jeweils ein Rad pro Achse sichtbar, welches jeweils auf einer Schiene 20 geführt ist, die einer handelsüblichen Eisenbahnschiene entsprechen kann. Eine Führung der Räder 50 auf der Schiene 20 ist beispielsweise durch geeignete Laufkränze realisierbar, ähnlich wie bei einem Laufrad eines Eisenbahnwaggons. Die Schiene 20 ist mit einer Arbeitsfläche 99 verbunden, beispielsweise einem Hallenboden aus Beton. Für den Fall, dass die in Fig. 1 dargestellte Anordnung nicht - wie zuvor beschrieben - ein Teil der in Fig. 2 gezeigten Anordnung von zwei verbundenen Verfahrschienen wäre, wären aufgrund der erforderlichen Standsicherheit der Vorrichtung anstelle von einem jeweils zwei Räder 50 pro Achse und zwei Schienen 20 vorzusehen.
Die durch die Schiene 20 vorgegebene vor- und rückwärtige Verfahrrichtung der Fahrgestelle entspricht den beiden Verfahrrichtungen 90 des Lackierroboters auf der Verfahrschiene.
Fig. 2 zeigt wiederum eine Draufsicht auf eine beispielhafte Anordnung 100 von zwei Lackierrobotern 12, 32 auf zwei gekoppelten Verfahrschienen 14, 34. Die erste Verfahrschiene 14 ist wie bereits in Fig. 1 aus einer anderen Perspektive dargestellt mit einem ersten Fahrgestell 16 und einem zweiten Fahrgestell 18 verbunden, und mit in dieser Darstellung nicht gezeigten Rädern auf einer Schiene 20 geführt, welche auch die Last der Anordnung auf die Schiene 20 abtragen. Parallel hierzu ist in analogem Aufbau die Verfahrschiene 34 mit einem dritten Fahrgestell 36 und einem vierten Fahrgestell 38 verbunden, welche ihrerseits auf nicht gezeigten Rädern 50 auf einer parallel zur Schiene 20 verlaufenden Schiene 40 geführt sind. Die beiden Verfahrschienen 14, 34 sind in parallelem Abstand in einer Distanz zueinander angeordnet, welche es ermöglicht, ein zu lackierendes Werkstück 92 zwischen ihnen anzuordnen. Die auf den Verfahrschienen befindlichen Lackierroboter stehen sich gegenüber, weisen also einen Arbeitsbereich in Richtung des zu lackierenden Werkstückes 92 auf.
Das erste Fahrgestell 16 und das dritte 36 Fahrgestell sind über ein erstes Verbindungselement 60 starr miteinander gekoppelt. Das zweite 18 und das vierte 38 Fahrgestell sind in analoger Weise über ein zweites Verbindungselement 61 starr miteinander gekoppelt. Geeignete Verbindungselemente 60, 61 sind beispielsweise Stahlträger in Form eines Portals. Die portalähnliche Form vermeidet eine Kollision der Verbindungselemente 60, 61 mit dem Werkstück 92. Diese Anordnung ist als Grundstruktur der in Fig. 3 gezeigten Lackierkabine anzusehen.
Fig. 3 zeigt eine Frontalansicht der in Fig. 2 dargestellten Anordnung, wobei zusätzlich an dem ersten Verbindungselement 60 an dessen unteren Außenbereich beidseitig je eine waagerechte Standfläche 62 dargestellt ist. Diese verläuft vorzugsweise über die gesamte Länge der Lackierkabine und dient als Arbeits- und Abstellfläche. Ein erster 64, zweiter 66, dritter 68 und vierter Behälter 70 sind stehend auf den beiden Standflächen 62 dargestellt. Diese Behälter dienen beispielsweise der Versorgung mit Lack und/oder Lösemittel aber auch zur Entsorgung von programmgemäß zu Reinigungszwecken benutztem Lösemittel.
Das zu beschichtende Werkstück 92 ist auf einer Halterung 94 befindlich dargestellt. Die portalähnliche Form des ersten Verbindungselementes 60 vermeidet Kollisionen mit dem Werkstück 92 und dessen Halterung 94.
Weiterhin dargestellt sind auch wie in Fig. 2 die Lackierroboter 12 und 32, welche auf den Verfahrschienen 14 und 34 angeordnet sind, welche ihrerseits auf Fahrgestellen befindlich sind, von denen in dieser Darstellung das erste Fahrgestell 16 und das dritte Fahrgestell 36 sichtbar sind. Bei den Rädern 50, welche mittels der Schienen 20 beziehungsweise 40 geführt sind, ist eine Lauffläche, welche mit der Oberkante der jeweiligen Schiene 20, 40 in Kontakt ist sowie ein Laufkranz für die Führung dargestellt.
Fig. 4 zeigt dieselbe Frontalansicht auf eine beispielhafte Lackierkabine wie Fig. 3, wobei die Stirnseite jetzt aber mit einer Kabinenwand 72, welche eine portalähnliche Öffnung 74 aufweist, dargestellt ist.

Bezuqszeichenliste

10: Beispielhafte Anordnung Lackierroboter auf beweglicher Verfahrschiene
12: Erster Lackierroboter
14: Erste Verfahrschiene
16: Erstes Fahrgestell
18: Zweites Fahrgestell
20: Erste Schiene
32: Zweiter Lackierroboter
34: Zweite Verfahrschiene
36: Drittes Fahrgestell
38: Viertes Fahrgestell
40: Zweite Schiene
50: Rad
60: Erstes Verbindungselement
61: Zweites Verbindungselement
62: Standfläche
64: Erster Behälter
66: Zweiter Behälter
68: Dritter Behälter
70: Vierter Behälter
72: Kabinenwand mit portalähnlicher Öffnung
74: Portalähnliche Öffnung
90: Verfahrrichtungen
92: Werkstück
94: Halterung
99: Arbeitsfläche
100: Draufsicht auf zwei gekoppelte Verfahrschienen mit Robotern und Fahrgestellen
101: Frontalsicht auf beispielhafte Lackierkabine
102: Frontalsicht auf beispielhafte Lackierkabine mit Stirnwand

Claims

Anordnung zum Beschichten von Werkstücken (92) mit wenigstens einem auf einer Verfahrschiene (14, 34) angeordneten Lackierroboter (12, 32), der auf dieser entlang einer Verfahrrichtung (90) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrschiene (14, 34) ihrerseits relativ zu einem stationären Bezugspunkt parallel zu einer Arbeitsfläche (99) bewegbar ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrschiene (14, 34) mit wenigstens einem Fahrgestell (16, 18, 26, 38) verbunden ist, welches eine Verfahrbewegung der Verfahrschiene (14, 34) ermöglicht.
Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrgestell (16, 18, 26, 38) wenigstens zwei parallel zueinander angeordnete Achsen aufweist, die jeweils an wenigstens einem Ende mit in/auf Schienen (20, 40) geführten Rädern (50) versehen sind.
Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Verfahrschienen (14, 34) parallel zueinander angeordnet und starr miteinander gekoppelt sind.
Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Verfahrschiene (14, 34) tragende Fahrgestell (16, 18, 26, 38) mittels eines Antriebs bewegbar ist.
Lackierkabine zum Beschichten von Werkstücken (92), mit wenigstens einer Lackiervorrichtung, mit zwei einander gegenüberliegenden portalähnlichen Öffnungen (74), zwischen denen ein Arbeitsbereich vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackierkabine auf wenigstens zwei parallel zueinander angeordneten Fahrgestellen (16, 18, 26, 38) abgestützt und mit diesen gemeinsam bewegbar ist.
Lackierkabine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackiervorrichtung von wenigstens zwei Lackierrobotern (12, 32) gebildet ist, die beiderseits des Arbeitsbereichs angeordnet sind.
Lackierkabine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei vorgesehenen Lackierroboter (12, 32) jeweils auf einer beiderseits des Arbeitsbereiches in der Lackierkabine angeordneten Verfahrschiene (14, 34) längsbewegbar sind, wobei diese auf wenigstens ein Fahrgestell (16, 18, 26, 38) abgestützt sind.
Lackierkabine nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackierkabine mit einer Vorrichtung zur Zu- und/oder Abführung und/oder Reinigung von Luft versehen ist.
Lackierkabine nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackierkabine mit Behältern für flüssige Medien (64, 66, 68, 70), beispielsweise Vorrats- und/oder Sammelbehälter für Lack und/oder Lösemittel, versehen ist.
Verfahren zum Beschichten eines Werkstückes in einer Lackierkabine nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei das Werkstück (92) länger ist als der von der Lackierkabine begrenzte Arbeitsbereich, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung des Werkstückes (92) sequentiell erfolgt, wobei das Werkstück (92) in mehrere axial aneinandergrenzende Abschnitte unterteilt wird, und dass die Lackierkabine zur Beschichtung eines jeweiligen Abschnittes in eine Position bewegt wird, in welcher der zur Beschichtung vorgesehene Abschnitt des Werkstücks (02) im Arbeitsbereich angeordnet ist und somit von der Lackierkabine umschlossen und mittels der Lackiervorrichtung (12, 32) beschichtbar ist.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass während des Beschichtungsvorgangs eines Abschnittes die Lackierkabine und das Werkstück (92) gegeneinander fixiert werden.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass beliebig viele Abschnitte und beliebig viele Positionen vorhanden sind und während des Beschichtungsvorgangs mehrerer Abschnitte die Lackierkabine nahezu kontinuierlich verfahren wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrbewegung der Lackierkabine von einer Robotersteuerung vorgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrbewegung der Lackierkabine anhand einer zu lackierenden Oberfläche des Werkstückes in einem zu lackierenden Abschnitt ermittelt wird.