Sprüheinrichtung zum Versprühen von Fliessfähigen Medien auf Werkstückoberflächen

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf eine Sprüheinrichtung, insbesondere zum Konservieren von Fahrzeugkarosseriehohlräumen, die automatisch in Öffnungen in die Hohlräume eingebracht wird. Um hierbei festzustellen, wenn die Sprüheinrichtung aufgrund von Positionierungsfehlem oder Fertigungsfehlem nicht in die Hohlräume eintaucht, wird zwischen der Sprühpistole 2 und dem Trägerrahmen 4 ein Kraftsensor 5.5' angeordnet. Beim Anstoßen gegen ein Hindernis erfaßt dieser Kraftsensor den auf den Düsenkopf 3 ausgeübten Druck und setzt die Anlage still und verhindert gleichzeitig, daß Konservierungsmittel versprüht wird (Fjg.1).

Beschreibung

[0001] Sprüheinrichtung zum Versprühen von fließfähigen Medien auf Werkstückoberflächen

[0002] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des 1. Anspruchs angegebenen Gattung.

[0003] Eine gattungsgemäße Sprüheinrichtung beschreibt die deutsche Patentanmeldung P 33 34 047.1. Dort wird eine Einrichtung für das Konservieren von Hohlräumen bei Fahrzeugkarosserien aufgezeigt. Diese Einrichtung besteht im wesentlichen aus einer Positionierungsvorrichtung und einem gegenüber dieser relativ in vertikaler Richtung bewegbaren Trägerrahmen. Auf dem Trägerrahmen sind sämtliche Sprühdüsen für die zu konservierenden Hohlräume der Fahrzeugkarosserie angeordnet.

[0004] Um zu verhindern, daß bei Positionierungsfehlern und/oder Fertigungsfehlern die Sprühdüsen, anstatt in die vorgesehenen Karosserieöffnungen einzufahren, gegen die Karosserie stoßen und hierbei beschädigt werden, werden die Sprühdüsen auf dem Trägerrahmen längsverschiebbar gelagert. Sobald nun eine Sprühdüse nicht in die vorgesehene Karosserieöffnung einfährt, wird sie längsverschoben und betätigt hierbei einen Endschalter. Dadurch wird verhindert, daß die Sprühdüse beschädigt wird und daß der Sprühvorgang außerhalb des zu besprühenden Hohlraumes eingeleitet wird. Nachteilig ist hierbei, daß ein relativ großer VerschiebeWeg vorgesehen werden muß, bis der Endschalter betätigt wird. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die gattungsgemäße Sprüheinrichtung dahingehend weiter zu entwickeln, daß bei Positionierungsproblemen sicher vermieden wird, daß die Düse beschädigt wird.

[0005] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst. Durch die Verwendung eines Kraftsensors ist es.möglich, selbst geringe Drücke,die auf die Düse wirken, zu erfassen und dementsprechend ein Fehlersignal oder eine Korrektur der Positionierung der Sprühpistole vorzunehmen. Diese Anordnung eignet sich insbesonders bei automatisch arbeitenden Sprühanlagen, bei welcher entweder eine Mehrzahl von Sprühpistole auf einem Düsenträger vollautomatisch in mehrere Hohlräume eingefahren werden oder die Karosserien bzw. Hohlkörper auf die starr angeordneten Düsen abgesenkt werden oder bei Verwendung eines programmgesteuerten Roboters zum Konservieren von Hohlräumen.

[0006] Die Ansprüche 2 und 3 beschreiben mögliche Kraftsensoren, die sich für den Einsatzfall der Hohlraumkonservierung besonders eignen.

[0007] Um sicherzustellen, daß die Längsverschiebung der Sprühdüse beim Anstoßen an die Werkstückoberfläche verzögerungsarm von dem Kraftsensor erfaßt werden kann, ist eine reibungsarme Lagerung der Sprühpistole erforderlich. Eine geeignet Anordnung beschreibt die Ausbildung nach Anspruch 4.

[0008] Um den Aufwand der eradführung und der Schneidenlagerung einzusparen bzw. wenn je nach Einsatzgebiet keine vollständige Kapselung der Gradführung der Schneidenlagerung und damit kein vollständiger Schutz gegen Verschmutzung möglich ist, wird die Weiterbildung nach Anspruch 5 vorgeschlagen.

[0009] Im folgenden wird Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 eine schematisierte Ansicht einer Sprüheinrichtung; Fig. 2 eine Alternativausbildung zu Fig. 1 des Kraftsensors.

[0010] In Fig. 1 ist rein schematisch eine Sprüheinrichtung 1 dargestellt. Diese besteht aus der Sprühpistole 2 mit angesetztem Düsenkopf 3. Die Sprüheinrichtung dient in diesem Beispiel dazu, Hohlräume von Fahrzeugkarosserien zu versiegeln. Die hierzu erforderlichen Anschlüsse wie Konservierungsmittelzufuhr, Reinigungsmittelzufuhr, Steuerungsanschlüsse sind nicht dargestellt, da derartige Sprühpistolen allgemein üblich und nicht Gegenstand dieser Erfindung sind.

[0011] Die Sprühpistole 2 wird - je nach Erfordernissen - von einem Trägerrahmen 4 gehalten. In diesem Fall sind üblicherweise mehrere Sprühpistolen 2 auf den Trägerrahmen 4 montiert. Der Trägerrahmen ist in geeigneterweise mit der Fahrzeugkarosserie gekoppelt und gestattet das gleichzeitige Einfahren der Sprühpistolen in die zu konservierenden Hohlräume der Fahrzeugkarosserie.

[0012] Auch ist es denkbar, daß anstelle des Trägerrahmens 4 die Aufnahmeeinrichtung eines Roboters verwendet wird. Dies kommt immer dann in Betracht, wenn Hohlräume zu konservieren sind, die kein gradliniges Hereinfahren von außerhalb der Karosserie erlauben, oder wenn nur vom Inneren des Fahrzeugs zugängliche Hohlräume zu konservieren sind.

[0013] Um Beschädigungen des Düsenkopfes 3 bei Nichteintauchen in den zu konservierenden Hohlraum zu vermeiden und um sicherzustellen, daß nur an Konservierungsmittel versprüht wird, wenn der Düsenkopf in den zu konservieren den Hohlraum eingetaucht ist, ist zwischen der Sprühpistole 2 und dem Trägerrahmen 4 ein Kraftsensor 5 angeordent.

[0014] Der Kraftsensor 5 nach Fig. 1 weist einen Träger 6 auf, welcher s-förmig ausgebildet ist, damit in Düsenkopflängsachse eine federnde Nachgiebigkeit erreicht wird. In dem mittleren Schenkel 7 ist ein Dehnmeßstreifen oder ein piezoelektrischer Druckaufnehmer angeordnet.

[0015] Wird nun die Sprüheinrichtung 1 in Richtung auf einen zu konservierenden Hohlraum über den Trägerrahmen 4 verschoben, so erfaßt der Kraftsensor 5 eine auf den Düsenkopf 3 wirkende Kraft, wenn dieser nicht in den zu konservierenden Hohlraum eindringen kann, sondern gegen Karosseriebleche stößt. Dies ist immer dann der Fall, wenn Positionierungsfehler zwischen der Karosserie und dem Trägerrahmen 4 vorliegen oder wenn aufgrund von Fertigungsfehlern eine geforderte Öffnung nicht hergestellt wurde. Sobald der Kraftsensor 5 ein Signal liefert, wird die Antriebseinrichtung des Trägerarmes 4 stillgesetzt bzw. fährt der die Sprüheinrichtung 1 tragende Roboter wieder in seine Ausgangslage zurück und kann nun von neuem versuchen, die Sprüheinrichtung 1 in den Hohlraum einzufahren oder ein Fehlersignal abgeben, so daß das Bedienungspersonal die Fehlerursache feststellen kann. Gleichzeitig wird bei einem Signal des Kraftsensors 5 verhindert, daß der Sprühvorgang eingeleitet wird. Dadurch wird sicher verhindert, daß Konservierungsmittel auf nicht hierfür bestimmte Blechteile aufgesprüht wird.

[0016] In Fig. 2 ist eine alternative Ausführung des Kraftsensors 5 dargestellt. Der Kraftsensor 5' besteht aus einem Gehäuse 8, welches direkt mit dem Trägerrahmen 4 verschraubt ist. Aus dem Gehäuse 8 ragen zwei Säulen 9 hinaus, auf denen die Sprühpistole 2 befestigt ist. Die Säulen 9 sind im Gehäuse 8 in einer Längsführung gehalten. Die Längsführung ist möglichst reibungsfrei ausgeführt. Denkbar sind beispielsweise hierfür Kugellager.

[0017] Im Gehäuse 8 sind die beiden Säulen 9 mit einem Joch 11 verbunden. Das Joch 11 weist einen Lagerkopf 12 auf, der mit einer Schneide 13 zusammenwirkt. Die Schneide 13 ist an dem freien Ende einer Druckmeßdose 14 angeordnet, welche mit ihrem anderen Ende fest mit dem Gehäuse 8 verbunden ist.

[0018] Wird bei dieser Anordnung eine Kraft auf den Düsenkopf 3 ausgeübt, so wird über eine Längsverschiebung der Säulen 9 und über die Schneidenlagerung 12,13 die Druckmeßdose 14 verbogen. Die hieraus resultierende Druckänderung wird erfaßt und wie weiter oben beschrieben verarbeitet.

[0019] Aufgrund der GÜadführung 10 sowie der Schneidenlagerung 12,13 arbeitet die Anordnung nach Fig. 2 reibungsarm. Die Haltekraft für die Sprühpistole 2 mit dem Düsenkopf 3 wird von der Druckmeßdose 14 aufgebracht. Je nach der Größe der zu haltenden Gewichte sowie der zu erwartenden Kräfte kann in axialer Verlängerung der Schneide 13 zwischen Druckmeßdose 14 dem Gehäuse 8 noch ein Kraftspeicher 15, wie er in Fig. 2 schematisch dargestellt ist, vorgesehen werden. Auch kann anstelle der Druckmeßdose 14 ein einfacher Tragbalken verwendet werden, an dem ein dem Dehnmeßstreifen zum Erfassen seiner Auslenkungen angeordnet ist.

[0020] Zum Schutz gegen Verunreinigungen ist es sinnvoll, den Kraftsensor 5,5' durch eine elastische Abdeckung, beispielsweise einen Faltenbalg aus leicht verformbaren Material, abzudecken.

Ansprüche

1. Sprüheinrichtung zum Versprühen von fließfähigen Medien auf Werkstückoberflächen, insbesondere auf Innenseiten von Hohlräumen, bestehend im wesentlichen aus mindestens einer an einem Düsenträger befestigten Sprühpistole mit Düsenkopf, wobei die Sprühpistole in Längsrichtung nachgiebig gelagert ist und eine den Druck auf die Sprühpistole erfassende Einrichtung vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die druckerfassende Einrichtung ein Kraftsensor (5,5') ist, der zwischen Düsenträger (Trägerrahmen 4) und Sprühpistole (2) angeordnet ist.

2. Sprüheinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftsensor (5,5') eine Druckmeßdose (14) ist.

3. Sprüheinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftsensor (5,5') ein Dehnungsmeßstreifen ist, der auf einer quer zur Sprühpistolenlängsachse angeordneten Zunge befestigt ist, deren freies Ende die Sprühdüse trägt.

4. Sprüheinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnte, daß die Sprühpistole (2) auf einem Trägerrahmen (4) angeordnet ist, der in einer Geradführung (10) längsverschiebbar gelagert ist und mit der Zunge bzw. der Druckmeßdose (14) über eine Schneidenlagerung (12,13) verbunden ist.

5. Sprüheinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühpistole (2) auf einem s-förmig angeordneten Träger (6) befestigt ist, in dessen mittlerem Schenkel (7) der Kraftsensor (5) angeordnet ist.

Zeichnung