專利名稱：用于物體的表面處理的處理單元和設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于物體、尤其是車身件的表面處理、尤其是涂裝的處理單元，具有a)至少一個處理艙，所述處理艙預給定一個處理空間；b)輸送裝置，物體可借助于所述輸送裝置被輸送到所述處理空間中以及再從所述處理空間輸送出來，其中，c)所述輸送裝置包括轉動元件，所述轉動元件具有第一和第二面，這樣設置所述 第一和第二面，使得所述第一或第二面根據所述轉動元件的位置至少區域地限定所述處理空間的邊界。此外，本發明涉及一種用于物體、尤其是車身件的表面處理、尤其是涂裝的設備。
背景技術：
上述類型呈涂裝單元形式的處理單元已在由申請人以文件登記號DElO 2009 060649. I向德國專利與商標局遞交的德國專利申請中描述。在那里，在轉動元件的面上設置有用于待涂裝的物體的靜止的保持器，其中，可移動的多軸的涂覆機器人設置在處理空間中，所述涂覆機器人相對于不可運動的物體弓I導涂覆裝置。但可能存在這樣的情況僅當待處理的物體與處理裝置之間的多個相對位置在處理期間可被經過時，才可達到特別良好的處理結果。例如在物體由靜止的保持器承載時，處于物體的背對涂覆機器人的側上的區域可能情況下對于涂覆機器人而言可很差地通達。良好地夠到物體的全部表面區域尤其是在用于清洗物體的裝置中也重要。
發明內容
因此，本發明的目的在于，提供開頭所述類型的處理單元和設備，在所述處理單元和設備中，待處理的物體在處理空間中關于處理裝置可占據盡可能多的相對位置。所述目的在開頭所述類型的處理單元中這樣來實現d)轉動元件在一個面上承載輸送機器人、尤其是多軸的輸送機器人，至少一個物體可借助于所述輸送機器人被接收和輸出。由此，根據本發明，可運動的機器人臂作為用于物體的保持器來使用，由此，所述物體在處理空間內部的位置和定向可柔性變化。在構造上有利的是，轉動元件是配置給處理空間的轉動壁，所述轉動壁具有第一壁面和與所述第一壁面對置的第二壁面。如果轉動元件的轉動軸線豎直延伸，則在轉動時產生的力可很好地操作。關于用于表面處理的設備，上述目的通過至少一個根據權利要求I至3之一的這種處理單元來實現。如果所述設備包括多個這種處理單元，則有利的是，設置有傳送機構，物體可通過所述傳送機構輸送到輸送機器人的工作空間中或從輸送機器人的工作空間輸送出來。因此，物體可從一個處理單元轉移給下一個處理單元。作為輸送機器人的工作空間，應理解為涉及輸送機器人位置并且包圍所述輸送機器人的可被輸送機器人通達的空間體積。在此特別有利的是，傳送機構包括至少一個用于物體的移位機器人，所述移位機器人與至少一個設置在輸送機器人的工作空間中的支承結構共同工作。物體可暫時支承在這種支承結構上并且從那里由移位機器人接收和轉移。如果移位機器人可移動，則實現高的傳送柔性。
下面借助于附圖詳細描述本發明的實施例。附圖表示圖I用于車身件的表面處理的設備的入口區域的立體視圖，所述設備具有多個處 理單元，所述處理單元分別包括具有轉動壁的處理艙，所述轉動壁承載輸送機器人；圖2從上方觀察圖I的涂裝艙的視圖，其中，處理艙被水平剖切，由此可看到呈噴嘴裝置形式的處理裝置，并且轉動壁占據第一工作位置；圖3涂裝艙的與圖2相應的視圖，其中，轉動壁占據相對于第一工作位置扭轉的中間位置；圖4涂裝艙的與圖2和圖3相應的視圖，其中，轉動壁占據第二工作位置；圖5變型的涂裝單元的與圖3相應的視圖，所述涂裝單元作為處理裝置取代噴嘴裝置而包括涂覆機器人。
具體實施例方式圖I中用10總體上表示用于物體12的表面處理的處理設備，所述物體在當前實施例中示例性地表示為呈用于機動車的保險杠形式的車身件。用處理設備10也可處理不同于車身件的物體，例如也可處理不同物體如白色家電、高爾夫球、收音機飾條、車輪或類似物體。處理設備10包括輸送隧道14，所述輸送隧道在入口閘門16與出口閘門之間延伸，其中，所述出口閘門在處理設備10的在圖I中所示的部分剖面18中不能看到。包圍處理設備10的外部環境通過入口閘門16和出口閘門與隧道環境分開。輸送隧道14區域地通過隧道殼體20限定邊界。僅在圖I中簡示并且透明地示出隧道殼體20和入口閘門16，由此，可看到處于輸送隧道14和入口閘門16中的部件。在輸送隧道14中可以以公知的方式和方法保持惰性氣體環境。待處理的保險杠12借助于輸送系統22輸送通過處理設備10，其中，輸送隧道14預給定相應的輸送路徑。輸送系統22包括輸入輸送器24，待處理的保險杠12借助于所述輸入輸送器輸送到入口閘門16中、穿過所述入口閘門并且在過閘過程結束之后繼續輸送到輸送隧道14中。待處理的保險杠12為此在輸送隧道14外部借助于未特別示出的輸送技術置于輸入輸送器24上。以相應的方式在不能在部分剖面18中看到的輸出閘門的區域中存在輸出輸送器，經處理的保險杠12借助于所述輸出輸送器輸送到出口閘門中、穿過所述出口閘門并且在過閘過程結束之后繼續從輸送隧道14出來輸送到周圍環境中。經處理的保險桿12在處理設備10外部借助于也未特別示出的輸送技術從所述輸出輸送器取下并且輸送到其另外的目的。滑動軌道26在輸送隧道14中延伸。一個或多個本身公知的多軸的移位機器人28在所述滑動軌道上滑動，所述移位機器人可在兩個方向上移動并且保險杠12可借助于所述移位機器人操作。圖I中可看到唯一一個這樣的移位機器人28。輸送隧道14朝一側至少區域地敞開并且在那里在很大程度上在其整個長度上與多個處理單元30連通，通過輸送隧道14可通達所述處理單元。輸送隧道14由此總體來講通過隧道殼體20和現有的處理單元30限定邊界。在處理設備10的可在圖I中看到的部分剖面18中，沿著輸送隧道14設置有用于基本清洗的第一清洗單元32、用于CO2-清洗或火焰清理保險杠12的第二清洗單元34以及用于施加漆、例如用于施加第一底漆的涂裝單元36。處理單元30除了所使用且存在于其內部的處理裝置之外結構相同。如尤其是在 圖I中以第一清洗單元32為例以及在圖2至圖4中以涂裝單元36為例可看到的那樣，每個處理單元30都包括處理艙38和與所述處理艙連通的空氣單元40，對應的處理單元30的空氣預算通過所述空氣單元控制。由此，當處理單元30在功能方面不同時，對應的處理艙38雖然結構相同，但被布置得不同，由此，所述處理艙滿足不同的使用目的。處理艙38確定處理空間42，所述處理空間在三個側由豎直的側壁44、46和相對于所述側壁垂直地并且在所述側壁之間延伸的豎直的艙壁48限定邊界(例如參見圖2)。在艙壁48對面設置有呈轉動壁50形式的轉動元件，所述轉動壁用作輸送元件并且可繞豎直的轉動軸線52扭轉地被支承著。轉動壁50配置有第一和第二工作位置，下面對其還要予以探討。所述轉動壁在其工作位置中在處理艙38的處于艙壁48對面的側上限定處理空間42的邊界并且將處理空間42在空間上與輸送隧道14分開。轉動壁50包括在水平方向上均勻彎曲的壁件54，所述壁件具有彼此相對平行的豎直的邊緣并且具有彼此相對平行的水平的相應彎曲的邊緣。彎曲的壁件54由此相應于圓柱的壁區段并且具有外凸的即向外拱曲的第一壁面56和對置的內凹的即向內拱曲的第二壁面58。壁件54的豎直和水平的邊緣分別承載呈橡膠片形式的柔性的密封裝置，沒有特別示出所述密封裝置。此外，轉動壁50包括水平的轉動底部60，所述轉動底部在壁件54的下端部上安置在其內凹的壁面58上，由此，所述轉動底部在轉動壁50扭轉時一起扭轉。在轉動底部60上作為輸送機器人固定有多軸的抓鉗機器人62。所述抓鉗機器人62確定包圍其的工作空間，抓鉗機器人62可在所述工作空間中動作并且所述工作空間通過抓鉗機器人62的作用范圍和所述抓鉗機器人的對應位置來預給定。選擇地，現在，外凸的壁面56或具有抓鉗機器人62的內凹的壁面58可朝向處理空間42，而另外的壁面58或者說56相應地指向輸送隧道14。壁面56、58的這兩個取向確定轉動壁50的上述第一和第二工作位置。在轉動壁50的在圖2中所示的第一工作位置中，抓鉗機器人62由此朝向輸送隧道14并且所述轉動壁的第一壁面56區域地限定處理空間42的邊界。在轉動壁50的在圖4中所示的第二工作位置中，抓鉗機器人62由此處于處理空間42中，所述處理空間于是區域地由第二壁面58限定邊界。
處理空間42在上方具有水平的艙蓋，所述艙蓋構造成空氣輸入空間64的下邊界，這又可借助于圖I看出。處理空間42向下敞開并且通到流動區域66，處理空間42通過所述流動區域與空氣單元40的第一功能區域68連接。這在圖I中在第一清洗單元32處可清楚看出。在那里也可看到，在向上的方向上在第一功能區域68之后是第二功能區域70，艙空氣在流過第一功能區域68之后到達所述第二功能區域中。艙空氣從那里流動到流動通道72中。流動通道72 —方面與處理空間42上方的空氣輸入空間64連接，另一方面具有連接法蘭74，流動通道72以及由此總地來講艙空氣的流動路徑通過所述連接法蘭與處理設備10的也未特別示出的中央空氣設備的未特別示出的排出空氣通道連接。在圖2至圖5中沒有示出連接法蘭74。根據每個處理單元30的功能，在功能區域68和70中可設置有用于處理艙空氣的部件。在涂裝單元36的情況下，在第一功能區域68中例如設置有靜電工作的分離單元。·第二功能區域70作為用于被清洗的艙空氣的調節區域來使用。如上所述，在處理空間42中也根據每個處理單元30的功能設置有不同的處理裝置。在涂裝單元36的情況下，作為處理單元例如在艙壁48上安置有呈用于漆的靜止的噴嘴裝置76形式的涂覆單元，所述涂覆單元包括兩個噴嘴76a、76b，所述噴嘴朝對置的轉動壁50的方向指向。可能情況下，噴嘴76a、76b也可以可運動地被支承著并且其輸出方向可調整。在涂裝單元36中，來自空氣輸入空間64的空氣流動通過處理空間42向下到流動區域66并且在此接收在涂裝期間產生的過噴漆。流動區域66將于是加載了過噴微粒的艙空氣這樣引導到具有上述電動分離器的第一功能區域68，使得所述艙空氣在從下向上的方向上穿流所述第一功能區域。據此脫離掉過噴微粒的艙空氣于是到達空氣單元40的設置在第一功能區域68上方的第二功能區域70中，在那里，所述艙空氣以本身公知的方式和方法又達到適當的溫度和空氣濕度。被清洗的艙空氣從那里又被引導給處理空間42上方的空氣輸入空間64，在那里，所述艙空氣在可能情況下可與未消耗的新鮮空氣混合。為此，空氣輸入空間64通過連接法蘭74與中央空氣設備的新鮮空氣源連接。在涂裝單元36的在圖5中所示的變型中，在處理空間42中作為處理單元取代噴嘴裝置76設置有靜止的多軸的涂覆機器人78，如其本身已經公知的那樣。如圖I中可看到的那樣，在具有移位機器人28的滑動軌道26與處理單元30之間的區域中沿著滑動軌道26設置有支承臺80，在所述支承臺上可分別暫時支承待處理的保險杠12。對于全部處理單元30有代表性的是，第二清洗單元34向右和向左有兩個支承臺80a、80b置于兩側，由此，當轉動壁50占據其第一工作位置時，這兩個支承臺80a、80b任意之一都可被第二清洗單元34的抓鉗機器人62夠到。由此，支承臺80或者說其支承面分別設置在確定的處理單元30的所屬的抓鉗機器人62的上述工作區域中。圖2至圖5中沒有示出支承臺80b，而可看到配置給涂裝單元36的另一個支承臺80c，該支承臺本身在圖I中沒有示出。因為第一清洗單元32的抓鉗機器人62已經與輸入輸送器24共同工作，所以給所述第一清洗單元僅配置支承臺80a。給沿著輸送路徑設置的最后的、通常為干燥單元的處理單元30也以相應方式僅配置一個支承臺80，因為所述最后的處理單元30也與上述輸出輸送器共同工作。處理單元30 —方面可固定地安裝。另一方面，處理單元30可分別構造成模塊式單元，本身關于輸送隧道14或者說通過所述輸送隧道預給定的輸送路徑可運動地并且可拆卸地設置和固定在其在圖I中所示的運行位置中。為此，各個處理單元30例如可以可移動地設置在在輸送隧道14旁邊并且相對于所述輸送隧道垂直地延伸的軌道上。在模塊式處理單元30的情況下，所述模塊式處理單元包括標準化的連接單元，所述連接單元具有無缺陷地運行處理單元30所需的全部連接器如電連接器、一個或多個用于輸入空氣的連接器、一個或多個用于輸入漆的連接器、一個或多個用于輸入清洗劑的連接器等。各個且在功能上不同的處理單元30的數量和布置于是在供使用的軌道的范圍內可自由匹配于處理確定的處理物品所需的彼此相繼的處理步驟。可能情況下，處理單元30還通過蒸發單元來補充，已處理的物體、在此保險杠12為了蒸發可短暫地暫時支承在所述蒸發單元中。這種蒸發單元也可固定安裝或以相應方向構造成模塊式單元。·如果然后處理單元30或這種蒸發單元的布置必須變化或現有處理單元30應被功能上不同的處理單元替換，例如清洗單元應被涂裝單元替換，則將待撤換的單元拆卸并且在所屬的軌道上從輸送隧道14移走。作為替換方案，也可存在這樣的傳送技術，借助于所述傳送技術可將待替換的處理單元30或蒸發單元從所屬的軌道抬起并且傳送走，并且將替換單元置于目標軌道上。現在以圖2至圖4中所示的涂裝單元36為例描述處理單元30的工作方式。在處理設備10內部進行的整個處理過程期間，保險杠12放置在未特別示出的物品承載件上，所述保險杠可由抓鉗機器人62和移位機器人28操作。作為涂裝單元36的初始狀況應假定，轉動壁50占據其在圖2中所示的第一工作位置，在所述第一工作位置中抓鉗機器人62指向輸送隧道14。抓鉗機器人62已經從配置給涂裝單元36和第二清洗單元34的支承臺80b接收了事先在清洗單元32和34中清洗的保險杠12。如上所述，所述支承臺80b在圖2至圖4中沒有示出。轉動壁50現在借助于未特別示出的驅動單元繞其轉動軸線52轉動180°并且到達其第二工作位置中，由此，所述轉動壁的內凹的壁面58和轉動底部60以及抓鉗機器人62指向處理空間42，如在圖4中可看到的那樣。在轉動運動中，轉動壁50經過圖3中所示的中間位置。在轉動過程中，轉動壁50的壁件54的邊緣上的柔性的橡膠片可沿著處理艙42的壁區域摩擦，而不產生所述壁區域受損的危險。在圖3中，通過轉動壁50的外輪廓在所述轉動壁扭轉時形成的包絡線用H標記。現在涂裝由抓鉗機器人62承載的保險杠12，其方式是將噴嘴裝置76激活并且使保險杠12通過抓鉗機器人62的相應的運動序列在噴嘴76a、76b之前運動。在涂裝時產生的過噴如上所述由流過處理空間42的艙空氣接收并且在進一步的過程中分離和收集。在涂裝過程期間，滑動軌道26上的移位機器人28接收已經被涂裝的放置在存在于涂裝單元36下游的支承臺80c上的保險杠12，由此，所述支承臺80c變得自由。當保險杠12在涂裝單元36的處理空間42中被完全涂裝時，轉動壁50重新繞其轉動軸線52扭轉180°，由此，所述轉動壁現在又占據其第一工作位置。抓鉗機器人62將現在涂裝好的保險杠12放在支承臺80c上，從那里，所述保險杠可由移位機器人28接收并且輸入給圖中未示出的下一個處理單元30。在根據圖5的變型的涂裝單元36中，涂裝過程在意義上相應地以唯一的區別來進行涂覆機器人78在處理空間42中可運動并且漆的施加借助于不僅抓鉗機器人62的而且涂覆機器人78的彼此協調的運動來進行。在使用涂覆機器人78時，可能情況下也可比用噴嘴裝置76所可能實現的更有效地對具有被遮擋區域和/或復雜側凹的復雜構造的構件進行涂層。移位機器人28可將保險杠12輸送到分別配置給確定的處理單元30的抓鉗機器人62的工作空間中或從輸送機器人的工作空間輸送出來。可能情況下，保險杠12也可直接由移位機器人28轉交給抓鉗機器人62或反之由抓鉗機器人62轉交給移位機器人28，而 保險杠12無需為此首先暫時支承在支承臺80上。
權利要求
1.一種用于物體、尤其是車身件的表面處理、尤其是涂裝的處理單元，具有 a)至少一個處理艙(38)，所述處理艙預給定一個處理空間(42)； b)輸送裝置(22)，物體(12)能借助于所述輸送裝置被輸送到所述處理空間(42)中以及再從所述處理空間輸送出來， 其中， c)所述輸送裝置(22)包括轉動元件(50)，所述轉動元件具有第一面(56)和第二面(58)，這樣設置所述第一面和第二面，使得根據所述轉動元件(50)的位置，所述第一面(56)或所述第二面(58)至少局部地界定所述處理空間(42)， 其特征在于 d)所述轉動兀件(50)在一個面(58)上承載輸送機器人(62)、尤其是多軸的輸送機器人，至少一個物體(12)能借助于所述輸送機器人被接收和輸出。
2.根據權利要求I的處理單元，其特征在于所述轉動元件(50)是配置給所述處理空間(42)的轉動壁(50)，所述轉動壁具有第一壁面(56)和與所述第一壁面對置的第二壁面(58)。
3.根據權利要求I或2的處理單元，其特征在于所述轉動元件(50)的轉動軸線(52)豎直延伸。
4.一種用于物體、尤其是車身件的表面處理、尤其是涂裝的設備，其特征在于所述設備具有至少一個根據權利要求I至3之一的處理單元(30)。
5.根據權利要求4的設備，其特征在于設有傳送機構(26，28)，物體(12)能通過所述傳送機構輸送到輸送機器人(62)的工作空間中或從輸送機器人(62)的工作空間輸送出來。
6.根據權利要求5的設備，其特征在于所述傳送機構(26，28)包括至少一個用于物體(12)的移位機器人(28)，所述移位機器人與至少一個設置在所述輸送機器人(62)的工作空間中的支承結構(80 )共同工作。
7.根據權利要求6的設備，其特征在于所述移位機器人(28)是能移動的。
全文摘要
本發明涉及一種用于物體、尤其是車身件的表面處理、尤其是涂裝的處理單元(30)，其包括至少一個預給定一個處理空間(42)的處理艙(38)。物體(12)可借助于輸送裝置(22)被輸送到處理空間(42)中以及再從處理空間輸送出來。輸送裝置(22)包括具有第一和第二面(56，58)的轉動元件(50)，這樣設置第一、第二面，使得第一或第二面(56，58)根據轉動元件(50)的位置至少區域地界定所述處理空間(42)。轉動元件(50)在一個面(58)上承載輸送機器人(62)、尤其是多軸的輸送機器人，至少一個物體(12)可借助于輸送機器人被接收和輸出。此外，給出一種用于物體(12)的表面處理的設備(10)，該設備具有至少一個這樣的處理單元(30)。
文檔編號B05B13/02GK102905796SQ201180025269
公開日2013年1月30日 申請日期2011年7月16日 優先權日2010年7月24日
發明者U·施密特, J·費羅諾茲, R·施密特, R·邁爾, J·漢夫 申請人:艾森曼股份公司