Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abklebewerkzeug zum automatisierten, serienmäßigen Applizieren von Klebeband, insbesondere auf Oberflächenpartien von Fahrzeugkarosserien, sowie ein Verfahren zum automatisierten, serienmäßigen Applizieren von Klebeband mittels eines robotergesteuerten gattungsgemäßen Abklebewerkzeugs gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw. 8, wie beides aus der gattungsbildend zugrundegelegten JP 06211410 A als bekannt hervorgeht.
Aus der JP 06211410 A ist ein Abklebewerkzeug bekannt, das zum automatisierten, serienmäßigen Applizieren von Klebeband, insbesondere auf Oberflächenpartien von Fahrzeug-Karosserien vorgesehen ist. Das Abklebewerkzeug weist eine Halterung für eine Klebebandrolle mit zu applizierendem Klebeband, eine Applizierwalze zum Anbringen von von der Klebebandrolle abgezogenem Klebeband und eine der Applizierwalze vorgeordneten Halteeinrichtung zum Bereithalten von von der Klebebandrolle abgezogenem Klebeband zwischen zwei Appliziervorgängen auf, wobei die Halteeinrichtung darüber hinaus zum Andrücken von bereitgehaltenem Klebeband auf der zu beklebenden Oberfläche zum Einleiten eines Appliziervorganges dient. Des weiteren ist eine Übernahme vorgesehen, mittels der von von der Halteeinrichtung angedrücktem Klebeband nach Vorwärtsbewegen des Abklebewerkzeuges durch die Applizierwalze, die im wesentlichen senkrecht zu der Ebene des angedrückten Klebebands in Richtung (y) des Klebebandes ausfahrbar ist. Mit dem Klebewerkzeug wird von der Klebebandrolle abgezogenes Klebeband mittels der Halteeinrichtung des Abklebewerkzeuges auf eine zu beklebende Oberfläche aufgedrückt und das Halten an der Halteeinrichtung aufgehoben. Das Abklebewerkzeug wird einige Zentimeter in Beklebungsrichtung (x) bewegt, die der Halteeinrichtung nachgeordnete Applizierwalze des Abklebewerkzeuges in Richtung (y) des Klebebandes ausgefahren, bis die Applizierwalze das Klebeband beaufschlägt und an die zu beklebende Oberfläche drückt. Ferner wird das Abklebewerkzeug um die gewünschte Länge der Beklebung bewegt, wobei die Halteeinrichtung einen im Bereich der Halteeinrichtung liegenden Klebebandabschnitt hält. Das Klebeband wird dann zwischen Halteeinrichtung und Applizierwalze durchtrennt und die Applizierwalze (28) wieder eingefahren.
In der Serienfertigung vieler Fahrzeughersteller müssen die Fahrzeuge für den Versand derart präpariert werden, daß sie keinen Schaden nehmen, insbesondere daß die Lackierung durch Transport- und Witterungseinflüsse nicht beeinträchtigt wird. Hierzu werden die Karosserien in ihren witterungs- und ablagerungsgefährdeten, im wesentlichen horizontal liegenden Oberflächenpartien mit selbsthaftenden Folien geschützt. Aus der DE 198 09 515 A1 ist ein automatisiertes, robotergesteuertes Applizieren von selbsthaftender Schutzfolie auf Karosserien für den Schutz von Fahrzeugen bekannt. Im Rahmen des Applizierens der Schutzfolien auf Teile der Fahrzeugkarosserie werden Windangriffskanten der aufgebrachten Folien mit einem schmaleren Sicherungsklebeband abgeklebt. Hierzu ist aus der DE 198 09 515 A1 bekannt, ein (ebenfalls robotergesteuertes) Abklebewerkzeug zu verwenden, das über zwei Halterungen für jeweils eine Rolle mit Folienmaterial und eine Rolle mit Sicherungsklebeband verfügt. Zum definierten Abziehen ist jeder Rolle eine Tänzerwalze zugeordnet. Für jedes Band sind Bandhalter vorgesehen sowie den Bandhaltern nachgeordnete Abschneideeinheiten. Unterhalb der Abschneideeinheiten sind ein Bandgreifer sowie eine Andrückrolle vorgesehen. Zum Applizieren von Klebeband (oder Folienstreifen) wird das jeweils gewünschte Band mit dem Bandgreifer am Bandanfang gegriffen und dann derart um die Andrückrolle geführt, daß die klebende Seite des gegriffenen Bandes nach außen zeigt. Nun kann das Abklebewerkzeug mit der Andrückrolle auf den zu beklebenden Karosserieabschnitt abgesenkt werden, so daß der um die Andrückrolle anliegende Bandanfang mit seiner klebenden Seite an der Karosserie anliegt und anhaftet. Daraufhin läßt der Bandgreifer das Band los und fährt in seine Ruhestellung zurück. Durch leichtes Rückwärtsfahren des Abklebewerkzeugs bzw. der Andrückrolle wird der Bandanfang paßgerecht angedrückt. Anschließend fährt das Abklebewerkzeug vorwärts über die Karosserie und drückt über die Andrückrolle das Band auf die Karosserie auf. Die Andrückrolle ist vorteilhafterweise tänzelnd aufgehängt, um den notwendigen Anpreßdruck zu erzielen, der Karosseriekontur optimal folgen zu können und Karosserietoleranzen auszugleichen. Nach Aufbringen der gewünschten Bandlänge abzüglich eines zu berücksichtigenden Abschneidenachlaufs wird das Band mit der Abschneideeinheit paßgenau abgeschnitten und der Abschneidenachlauf wird durch weiteres Vorwärtsfahren der Andrückrolle angedrückt. Anschließend greift der Bandgreifer den Bandanfang des nächsten erforderlichen Bandes und der Applizierzyklus beginnt von neuem.
Demgegenüber wird erfindungsgemäß ein Abklebewerkzeug zum automatisierten, serienmäßigen Applizieren von Klebeband mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum automatisierten, serienmäßigen Applizieren von Klebeband mit den Merkmalen des Anspruchs 8 vorgeschlagen.
Demnach wird erfindungsgemäß ein Abklebewerkzeug mit einer Halterung für eine Klebebandrolle mit zu applizierendem Klebeband, einer Applizierwalze zum Anbringen von von der Klebebandrolle abgezogenem Klebeband sowie einer der Applizierwalze vorgeordneten Halteeinrichtung zum Bereithalten von von der Klebebandrolle abgezogenen Klebeband zwischen zwei Appliziervorgängen vorgeschlagen, bei dem die Halteeinrichtung darüber hinaus zum Andrücken von bereitgehaltenem Klebeband auf der zu beklebenden Fläche zum Einleiten eines Appliziervorganges dient, wobei eine Übernahme von von der Halteeinrichtung angedrücktem Klebeband nach Vorwärtsbewegen des Abklebewerkzeuges durch die Applizierwalze erfolgt, die im wesentlichen senkrecht zu der Ebene des angedrückten Klebebands in Richtung des Klebebands ausfahrbar ist, wobei die Halteeinrichtung Klebeband mittels Unterdruckbeaufschlagung hält.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Halteeinrichtung eine Anlage- und Andrückfläche auf, an der von der Klebebandrolle abgezogenes Klebeband anliegt und mittels der ein Andrücken des Klebebands auf der zu beklebenden Fläche zum Einleiten eines Appliziervorganges erfolgt.
In besonders vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung weist die Anlage- und Andrückfläche der Halteeinrichtung mehrere Öffnungen zur Unterdruckbeaufschlagung sowie eine Beschichtung aus nachgiebigem, flexiblem Material wie Weichgummi auf.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen Halteeinrichtung und Applizierwalze eine Schneideinrichtung vorgesehen, die im wesentlichen senkrecht zur Ebene des Klebebands in eine das Klebeband beaufschlagende und durchtrennende Position verstellbar ist. Vorzugsweise umfaßt die Schneideinrichtung einen aufheizbaren Draht.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch die folgenden Schritte aus:
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird nach dem Durchtrennen des Klebebands und vor dem Einfahren der Applizierwalze das Ende des applizierten Klebebandabschnitts mit der Applizierwalze festgewalzt.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist die Anpreßkraft, mit der das Klebeband auf den zu beklebenden Karosserieabschnitt angedrückt wird, in ihrer Größe variier- bzw. steuerbar. Die Steuerung der Anpreßkraft erfolgt vorteilhafterweise in Abhängigkeit der jeweiligen Anforderung an die Klebverbindung, d.h. Klebkraft des zu applizierenden Klebebands, Oberflächenbeschaffenheit des zu beklebenden Karosserieabschnitts u. dgl. Die Steuerung der Anpreßkraft erfolgt vorzugsweise über ein Proportionalventil, das über die Robotersteuerung gesteuert wird. Das kraftgesteuerte Andrücken des Klebebands erfolgt erfindungsgemäß mittels der Applizierwalze und/oder der Anlage- und Andrückfläche.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
Die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine stark schematisierte Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Abklebewerkzeugs zur Veranschaulichung dessen Funktionsweise, während Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Abklebewerkzeugs (ohne eingelegte Klebebandrolle) zeigt.
Das erfindungsgemäße Abklebewerkzeug 10 umfaßt eine Halterung 12 für eine Klebebandrolle 14 sowie eine Anpreßrolle 16, die bei eingelegter Klebebandrolle 14 diese an deren Mantelfläche (bei parallelen Mittelachsen) beaufschlägt und zum definierten Abziehen von Klebeband von der Klebebandrolle 14 dient. Von der Klebebandrolle 14 abgezogenes Klebeband 15 wird derart um die Anpreßrolle 16 und um eine stromabwärts angeordnete Führungs- und Umlenkrolle 18 gelenkt, daß die klebende Seite des Klebebands 15 nach außen, d.h. vom Abklebewerkzeug 10 weg weist.
Mit der Führungs- und Umlenkrolle 18 wird das Klebeband 15 umgelenkt und vor eine Halteeinrichtung 20 geführt, bei der es sich um eine Unterdruck- bzw. Vakuumeinheit handelt. Die zum Klebeband 15 weisende Seite der Halteeinrichtung 20 ist als Anlage- und Andrückfläche 22 ausgebildet, die eine Beschichtung aus nachgiebigem, flexiblem Material (wie beispielsweise Weichgummi) aufweist und in der mehrere Öffnungen vorgesehen sind, durch welche eine Unterdruckbeaufschlagung des vor der Anlage- und Andrückfläche 22 geführten Klebebands 15 erfolgt.
Des weiteren ist eine der Halteeinrichtung 20 (in Abziehrichtung des Klebebands) nachgeordnete Applizierwalze 28 vorgesehen. Die Applizierwalze 28 dient zum Aufwalzen des Klebebands auf eine zu beklebende Oberfläche, insbesondere eine Oberflächenpartie einer Kraftfahrzeugkarosserie.
Zwischen der Halteeinrichtung 20 und der Applizierwalze 28 ist weiterhin eine Schneideinrichtung 24 vorgesehen, die an ihrem zum Klebeband 15 weisenden Ende einen aufheizbaren Draht 26 umfaßt.
Sowohl die Applizierwalze 28 als auch die Schneideinrichtung 24 sind in der y-Richtung des Roboterkoordinatensystems (vgl. Fig. 1), d.h. in der Richtung senkrecht zur Ebene des an der Halteeinrichtung 20 bereitgehaltenen Klebebands, frei beweglich verstellbar. Vorzugsweise ist auch die Halteeinrichtung 20 in dieser Richtung verstellbar ausgeführt.
Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Abklebewerkzeugs ist wie folgt:
Vor einem Appliziervorgang ist von der Klebebandrolle 14 abgezogenes Klebeband 15 um die Anpreßrolle 16 und die Führungsund Umlenkrolle 18 vor der Halteeinrichtung 20 vorbei bis zu der in der Fig. 1 mit dem Pfeil P gekennzeichneten Stelle unterhalb der Schneideinrichtung 24 geführt und wird von der Halteeinrichtung 20 mittels Unterdruck- bzw. Vakuumbeaufschlagung an der Anlage- und Andrückfläche 22 gehalten.
Zum Einleiten des Appliziervorgangs setzt der Roboterarm das Abklebewerkzeug 10 in y-Richtung derart auf der zu beklebenden Oberfläche auf, daß das Klebeband 15 unterhalb der Anlage- und Andrückfläche 22 auf die zu beklebende Oberfläche aufgesetzt wird und dort anklebt. Aufgrund der Beschichtung der Anlageund Andrückfläche mit einem nachgiebigem, flexiblem Material kann seitens des Roboters ein leichter Druck ausgeübt werden, ohne daß eine Beschädigung der zu beklebenden Oberfläche erfolgt. Außerdem können auf diese Weise Oberflächentoleranzen in der zu beklebenden Oberfläche ausgeglichen werden.
Als nächstes wird die Unterdruck- bzw. Vakuumbeaufschlagung der Halteeinrichtung 20 ausgeschaltet, so daß das Klebeband 15 an der Anlage- und Andrückfläche nicht mehr gehalten wird. Zur Verbesserung des "Loslaß-Effekts" kann eine Druckumkehr beispielsweise in Form von leichter Überdruckbeaufschlagung oder eines Abblasens erfolgen.
Dann bewegt der Roboter das Abklebewerkzeug 10 in Beklebungsrichtung, d.h. im wesentlichen in x-Richtung, entlang der zu beklebenden Oberfläche. Diese Bewegung erfolgt lediglich um einige Zentimeter, und zwar so lange, bis sich die Applizierwalze 28 oberhalb des aufgeklebten Klebebands befindet. Dann wird die der Halteeinrichtung 20 nachgeordnete Applizierwalze 28 in Richtung des Klebebandes ausgefahren, bis sie das Klebeband 15 beaufschlägt und an die zu beklebende Oberfläche drückt. Die Bewegbarkeit der Applizierwalze 28 ist in der Fig. 1 durch den eingezeichneten Doppelpfeil veranschaulicht. Das Ausfahren der Applizierwalze 28 ist derart eingestellt, daß die Applizierwalze 28 in ihrer Endstellung weiter herausragt als die Anlage- und Andrückfläche 22 der Halteeinrichtung 20. Dies wird entweder dadurch erzielt, daß die Applizierwalze 28 um eine entsprechende Strecke ausgefahren wird, oder dadurch, daß die Halteeinrichtung 20 etwas zurückgefahren wird, falls sie - wie vorstehend beschrieben - verstellbar ausgeführt ist.
Als nächstes wird das Abklebewerkzeug 10 um die gewünschte Länge der Beklebung in Beklebungsrichtung bewegt, wobei die Applizierwalze 28, die vorteilhafterweise eine weiche Beschichtung aufweist, das Klebeband 15 auf die zu beklebende Oberfläche aufdrückt.
Sobald die gewünschte Klebelänge erreicht ist (abzüglich einer Überfahrt), neigt der Roboter das Abklebewerkzeug vorzugsweise derart, daß die Führungs- und Umlenkrolle 18 gegenüber der Applizierwalze 28 angehoben wird, und die Haltefunktion der Halteeinrichtung 20 wird durch Einschalten der Unterdruckbeaufschlagung wieder aktiviert. Dann verfährt die Schneideinrichtung 24 in y-Richtung (vgl. eingezeichneten Doppelpfeil), d.h. im wesentlichen senkrecht zur Ebene des Klebebands, in eine das Klebeband 15 beaufschlagende und durchtrennende Position, wobei das Durchtrennen durch ein Aufheizen des Drahtes 26 erzielt wird, und fährt dann wieder zurück.
Als letzter Schritt des Appliziervorgangs wird das Ende des applizierten Klebebandabschnitts mit der Applizierwalze 28 festgewalzt und die Applizierwalze 28 wird wieder eingefahren.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Abklebewerkzeugs gestattet einen vereinfachten Aufbau, da das Halten und Andrücken des Klebebands mit einer einzigen Halteeinrichtung mit Kombinationsfunktion erfolgt. Insbesondere sind keine separaten Mittel zum Halten, Greifen und Zuführen des freien Klebebandendes an eine Applizierwalze notwendig. Der vereinfachte Aufbau des erfindungsgemäßen Abklebewerkzeugs führt auch zu einer Vereinfachung des Appliziervorgangs, bei dem insbesondere die Zeiten zwischen zwei Appliziervorgängen verkürzt werden können, da das freie Klebebandende sich bereits an der Andrückfläche befindet, mit der es auf die zu beklebende Oberfläche aufgedrückt wird. Das erfindungsgemäße Abklebewerkzeug ermöglicht somit ein zeitoptimiertes, prozeßsicheres automatisiertes Applizieren von Bändern, insbesondere Klebebändern, auch auf empfindlichen Flächen.