Title:
Vorrichtung zum selbsttätigen Auftragen von Klebstoff
Kind Code:
B4


Abstract:

Vorrichtung zum Auftragen von Klebstoff auf ein Bauteil (15) mit:
– einer Fördereinrichtung (25) zum Transportieren zumindest eines Bauteils (15) entlang einer Förderrichtung (F), wobei mit der Fördereinrichtung (25) das Bauteil (15) an einer vorbestimmten Position ortsfest positionierbar ist,
– einer Sprüheinrichtung (23), zum Besprühen des Bauteils (15) mit Klebstoff,
und
– einer Blendeneinrichtung (16), die in einer Sprührichtung zwischen der Sprüheinrichtung (23) und dem Bauteil (15) angeordnet ist und mit der Bereiche des Bauteils (15), verdeckbar sind, wobei die Blendeneinrichtung (16) eine Mehrzahl von Durchlässen (18) aufweist, durch die aus der Sprüheinrichtung (23) austretender Klebstoff durchleitbar und auf das Bauteil (15) aufsprühbar ist, wobei die Blendeneinrichtung (16) drehbar um eine Drehachse (A) angeordnet ist, wobei die Durchlässe (18) auf einem Kreisbogen um die Drehachse (A) herum angeordnet sind und wobei die Durchlässe (18) Aussparungen mit verschiedenen, geometrischen Konturen bilden.




Inventors:
Hobelsberger, Stefan (84088, Neufahrn, DE)
Melzig, Joachim (84036, Landshut, DE)
Müller, Karl (84180, Loiching, DE)
Stein, Sven (84028, Landshut, DE)
Hellgermann, Christian (85419, Mauern, DE)
Application Number:
DE102010061912A
Publication Date:
05/31/2012
Filing Date:
11/25/2010
Assignee:
Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, 80809 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE10305248B3N/A2004-09-16
DE69619769T2N/A2002-09-05
DE10048749A1N/A2002-04-11
DE10014793A1N/A2001-09-27
DE9000990U1N/A1990-09-13
DE3615741A1N/A1987-11-12
DE3508578A1N/A1986-09-18
DE8210872U1N/A1982-07-22
DE1106384BN/A1961-05-10
DE692922CN/A1940-06-28



Claims:
1. Vorrichtung zum Auftragen von Klebstoff auf ein Bauteil (15) mit:
– einer Fördereinrichtung (25) zum Transportieren zumindest eines Bauteils (15) entlang einer Förderrichtung (F), wobei mit der Fördereinrichtung (25) das Bauteil (15) an einer vorbestimmten Position ortsfest positionierbar ist,
– einer Sprüheinrichtung (23), zum Besprühen des Bauteils (15) mit Klebstoff,
und
– einer Blendeneinrichtung (16), die in einer Sprührichtung zwischen der Sprüheinrichtung (23) und dem Bauteil (15) angeordnet ist und mit der Bereiche des Bauteils (15), verdeckbar sind, wobei die Blendeneinrichtung (16) eine Mehrzahl von Durchlässen (18) aufweist, durch die aus der Sprüheinrichtung (23) austretender Klebstoff durchleitbar und auf das Bauteil (15) aufsprühbar ist, wobei die Blendeneinrichtung (16) drehbar um eine Drehachse (A) angeordnet ist, wobei die Durchlässe (18) auf einem Kreisbogen um die Drehachse (A) herum angeordnet sind und wobei die Durchlässe (18) Aussparungen mit verschiedenen, geometrischen Konturen bilden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendeneinrichtung (16) eine Mehrzahl von Durchlässen (18) aufweist, die in Form von Mustern ausgebildet sind, und einzeln zwischen der Sprüheinrichtung und das Bauteil (15) positionierbar sind, um die vorbestimmten Bereiche des Bauteils (15) zu überdecken.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendeneinrichtung (16) entlang der Drehachse (A) verfahrbar ist, wobei ein Abstand der Blendeneinrichtung (16) zu dem Bauteil (15) vergrößer- und/oder verkleinerbar ist, so dass die Blendeneinrichtung (16) mit ihrer dem Bauteil (15) zugewandten Oberfläche mit dem Bauteil (15) in Kontakt bringbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdeckeinrichtung (17) vorgesehen ist, zum Abdecken von Bereichen des Bauteils (15), die nicht durch die Blendeneinrichtung (16) abdeckbar sind, wobei solche Bereiche auf einer der Blendeneinrichtung (16) abgewandten Seite des Bauteils (15) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckeinrichtung (17) als pneumatisches Luftkissen, ausgebildet ist, dessen äußere Gestalt mittels Druckluft aus einer ersten Form in eine zweite Form überführbar ist, wobei in der zweiten Form vorbestimmte Bereiche des Bauteils (15) abdeckbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehende Ansprüche, mit:
– einer Detektionseinrichtung (19), zur Bestimmung eines Typs des Bauteils (15), und
– einer Steuereinrichtung (20), wobei
die Detektionseinrichtung (19) den Typ des Bauteils (15) bestimmt und ein typspezifisches, vorbestimmtes Signal (SE) an die Steuereinheit (20) ausgibt, wobei
die Steuereinheit (20) basierend auf dem Signal (SE) ein erstes Steuersignal (S1) an die Fördereinrichtung (25) ausgibt, zum Positionieren des Bauteils (15) in einer vorbestimmten Position und ein zweites Steuersignal (S2) an ein Stellelement (21) der Blendeneinrichtung (15) ausgibt, zum Positionieren eines vorbestimmten Durchlasses (18) zwischen die Sprüheinrichtung (23) und das Bauteil (15).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (20) ein drittes Steuersignal (S3) an einen Aktuator ausgibt, zum Überführen der Abdeckeinrichtung (17) in die zweite Form und/oder ein viertes Signal (S4) an die Sprüheinrichtung (23) ausgibt zum selbsttätigen Auftragen des Klebstoffs auf das Bauteil (15).

Description:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Auftragen von Klebstoff, insbesondere Leim, auf ein Bauteil mit einer Fördereinrichtung zum Transportieren zumindest eines Bauteils entlang einer Förderrichtung, wobei mit der Fördereinrichtung das Bauteil an einer vorbestimmten Position positionierbar ist und einer Sprüheinrichtung zum Besprühen des Bauteils mit Klebstoff.

Zur Veredelung von Bauteilen werden Flockfasern auf deren Oberflächen aufgebracht. Dieses Verfahren ist auch unter dem Begriff ”Beflocken” bekannt. Durch Aufbringen der kurz geschnittenen Fasern, dem sogenannten Flock, auf ein mit Klebstoff beschichtetes Bauteil entstehen gleichmäßige, textile Oberflächen, die sich durch hohe Strapazierfähigkeit und Abriebsbeständigkeit auszeichnen. Je nach verwendeter Faserstärke, Faserart und Faserlänge kann gemäß der gewünschten Funktion, Optik oder Haptik, eine weiche bis harte Oberfläche des Bauteils erzeugt werden.

Vor dem Aufbringen des Flocks auf das Bauteil muss dieses jedoch mit einem Klebstoff beschichtet werden. Bei derzeitigen Verfahren, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, wird die zu beflockende Oberfläche eines Bauteils mit Leim bestrichen. Um nur Teilbereiche der Oberfläche zu beleimen, werden von Hand Masken auf die Oberfläche aufgelegt, die einen Ausschnitt aufweisen, in dem der Leim auf die Oberfläche des Bauteils aufgetragen wird. Nicht zu beleimende Teilbereiche werden durch den Einsatz der Maske verdeckt. Da diese Masken händisch auf die Bauteile aufgebracht werden müssen, ergibt sich durch die hohe Anzahl an Bauteilvarianten der Nachteil, dass mehrere Einzelmasken verwendet werden müssen und sich durch die Pulkfertigung ein hoher Klebstoffverbrauch ergibt.

Aus der DE 1 106 384 A ist eine Einrichtung bekannt zur Kennzeichnung von vorzugsweise mit thermoplastischen Stoffen isolierten elektrischen Leitern durch in Abständen aufgespritzte Farbzeichen, bei der eine Farbflüssigkeit mittels feststehender Spritzdüsen durch sich drehende Schablonenträger auf die Leiterisolierung gespritzt wird, wobei der Schablonenträger die Form einer um seine Achse sich drehenden Trommel hat, an deren Umfang die Schablonenöffnungen angeordnet sind, wobei die Spritzdüsen innerhalb der Trommel angeordnet sind und der zu kennzeichnende isolierte Leiter außerhalb der Trommel und senkrecht zu deren Achse in der durch die Schablonenöffnungen gelegten Ebene vorbeigeführt wird.

Aus der DE 100 48 749 A1 ist eine Anordnung bekannt zum Aufbringen von Klebstoff auf ein Werkstück mit einem mit dem viskosen Klebstoff unter Druck beaufschlagbaren, eine Auftragsdüse aufweisenden Düsenkopf, wobei der Düsenkopf und das Werkstück mittels einer Roboteranordnung so relativ zueinander bewegbar sind, dass der vorzugsweise in einem Sprühlstrahl aus der Auftragsdüse austretende Klebstoff in Form eines Klebstoffstreifens entlang einer vorgegebenen Auftragsbahn auf das Werkstück applizierbar ist, wobei mindestens eine, mit ihrem Objektiv auf den Sprühstrahl oder den Klebstoffstreifen gerichtete Kameraeinheit, die ausgangsseitig an eine Bildauswerteeinheit angeschlossen ist, am Düsenkopf oder am zugehörigen Roboterglied angeordnet ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben, mit der die Oberflächen von zu beflockenden Bauteilen selbsttätig mit einem Klebstoff beschichtet werden können.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung vor zum selbsttätigen Auftragen von Klebstoff, insbesondere Leim, auf ein Bauteil mit einer Fördereinrichtung zum Transportieren zumindest eines Bauteils entlang einer Fördervorrichtung, wobei mit der Fördereinrichtung das Bauteil an einer vorbestimmten Position ortsfest positionierbar ist und einer Sprüheinrichtung, zum Besprühen des Bauteils mit Klebstoff. Weiterhin kann eine Blendeneinrichtung, die an einer Sprührichtung zwischen der Sprüheinrichtung und dem Bauteil angeordnet ist, vorgesehen sein, wobei mit der Blendeneinrichtung vorbestimmte Bereiche des Bauteils verdeckbar sind, wobei die Blendeneinrichtung eine Mehrzahl von Durchlässen aufweist, durch die aus der Sprüheinrichtung austretender Klebstoff durchleitbar und auf das Bauteil aufsprühbar ist, wobei die Blendeneinrichtung drehbar um eine Drehachse angeordnet ist, wobei die Durchlässe auf einem Kreisbogen um die Drehachse herum angeordnet sind und wobei die Durchlässe Aussparungen mit verschiedenen, geometrischen Konturen bilden.

Außerdem kann die Blendeneinrichtung eine Mehrzahl von Durchlässen aufweisen, die in Form von Mustern ausgebildet sind und einzeln zwischen die Sprüheinrichtung und das Bauteil positionierbar sind, um die vorbestimmten Bereiche des Bauteils zu überdecken. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass diese Drehscheibe nicht zu beleimende Bereiche des Bauteils maskiert, wobei revolverartig eine Vielzahl von verschiedenen Bauteiltypen mit derselben Drehscheibe beleimt werden können.

Weiterhin kann die Blendeneinrichtung entlang der Drehachse verfahrbar sein, wobei ein Abstand der Blendeneinrichtung zu dem Bauteil vergrößer- und/oder verkleinerbar ist, so dass die Blendeneinrichtung mit ihrer dem Bauteil zugewandten Oberfläche mit dem Bauteil in Kontakt bringbar ist. Dies bietet den Vorteil, dass der zu beleimende Teilbereich des Bauteils exakt abgegrenzt werden kann, indem die Blendeneinrichtung mit dem Bauteil in Kontakt gerät. Andererseits ergibt sich ein Vorteil dahingehend, dass beim Wechsel des Durchlasses die Blendeneinrichtung besonders leicht rotiert werden kann.

Weiterhin kann eine Abdeckeinrichtung vorgesehen sein, zum Abdecken von weiteren Bereichen des Bauteils, die nicht durch die Blendeneinrichtung abdeckbar sind, wobei solche Bereiche, insbesondere auf einer der Blendeneinrichtung abgewandten Seite des Bauteils angeordnet sind. Dies bietet den Vorteil, dass zusätzlich oder alternativ zur Verblendung von Teilbereichen im Bereich der Frontoberfläche auch Teilbereiche der Rückseite bedeckt und somit andere Teilbereiche beleimt werden können.

Die Abdeckeinrichtung kann dabei als pneumatisches Luftkissen ausgebildet sein, dessen äußere Gestalt mittels Druckluft veränderbar und somit aus einer ersten Form in eine zweite Form überführbar ist, wobei in der zweiten Form vorbestimmte Bereiche des Bauteils abdeckbar sind.

Darüber hinaus kann eine Detektionseinrichtung zur Bestimmung des Typs eines Bauteils und eine Steuereinrichtung vorgesehen sein, wobei die Detektionseinrichtung den Typ des Bauteils bestimmt und ein typspezifisches, vorbestimmtes Signal an die Steuereinheit ausgibt, wobei die Steuereinheit basierend auf dem Signal ein erstes Steuersignal an die Fördereinrichtung ausgibt zum Positionieren des Bauteils in einer vorbestimmten Position und ein zweites Steuersignal an ein Stellelement der Blendeneinrichtung ausgibt zum Positionieren eines vorbestimmten Durchlasses zwischen die Sprüheinrichtung und das Bauteil.

Weiterhin kann die Steuereinrichtung ein drittes Signal an einen Aktuator ausgeben zum Überführen der Abdeckeinrichtung in die zweite Form und/oder ein viertes Signal an die Sprüheinrichtung ausgeben zum selbsttätigen Auftragen des Klebstoffs auf das Bauteil.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figurenbeschreibung näher erläutert. Die Ansprüche, die Figuren und die Beschreibung enthalten eine Vielzahl von Merkmalen, die im Folgenden im Zusammenhang mit beispielhaft beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert werden. Der Fachmann wird diese Merkmale auch einzeln und in anderen Kombinationen betrachten, um weitere Ausführungsformen zu bilden, die an entsprechende Anwendungen der Erfindung angepasst sind.

Es zeigt in schematischer Darstellung

1 ein Prinzipschaubild der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Im Folgenden soll die vorliegende Erfindung anhand der 1 näher beschrieben werden. Wie in 1 dargestellt weist eine Spritzkabine 10 eine Rückwand 11 und eine Bodenplatte 12 auf. Zur besseren Darstellbarkeit wurden wertere Abdeckungsteile, d. h. Seitenteile und Deckenteil, nicht dargestellt. Die Vorrichtung weist eine Fördereinrichtung 25 auf mit einer Förderschiene 13 und einer Antriebseinrichtung 22. Alternativ kann die Förderschiene 13 auch als Förderband ausgebildet sein, an der Halterungen 14 angeordnet sind. Wesentlich für die Erfindung ist lediglich, dass an Halterungen 14 Bauteile 15 anordenbar sind, die mit Hilfe der Fördervorrichtung 25 in einer Förderrichtung F transportiert werden können.

Ferner weist die Spritzkabine 10 eine Blendeneinrichtung 16 auf, die über eine nicht dargestellte Halterung mit der Spritzkabine 10 verbunden ist. In dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie in 1 dargestellt, ist die Blendeneinrichtung 16 als eine Drehscheibe ausgebildet, die um eine Drehachse A drehbar gelagert ist. Auf der Drehscheibe 16 ist eine Mehrzahl von Durchlässen 18 angeordnet. Die Durchlässe 18 bilden Aussparungen in der Drehscheibe 16 mit verschiedenen, geometrischen Konturen. Die Durchlässe 18 stellen somit Muster dar, die einer Form eines Teilbereichs entsprechen, der auf dem Bauteil 15 beleimt werden soll. Über ein Stellelement 21 bzw. eine Antriebseinrichtung kann die Blendeneinrichtung 16 in einer Drehrichtung A, d. h. wie in 1 dargestellt, im Uhrzeigersinn oder auch im Gegenuhrzeigersinn rotiert werden. Die Blendeneinrichtung 16 stellt somit eine Drehscheibe mit Schablonen dar und weist eine erste Oberfläche 16a auf, die dem Bauteil 15 zugewandt ist, und eine zweite Oberfläche 16b, die dem Bauteil 15 abgewandt ist.

Auf der dem Bauteil 15 abgewandten Seite der Blendeneinrichtung 16 ist eine Sprüheinrichtung 23 vorgesehen. Bei dieser Sprüheinrichtung 23 handelt es sich um eine Sprühlanze oder eine Düse, mit der Klebstoff, insbesondere Leim ausgesprüht werden kann. Wie in 1 dargestellt, ist die Sprühlanze 23 an einem Roboter 24 angeordnet. Mit der Sprüheinrichtung 23 kann Klebstoff im Wesentlichen in Längsrichtung der Drehachse A gesprüht werden, wobei der Klebstoff durch einen vorbestimmten Durchlass 18 hindurch gesprüht wird und auf vorbestimmte Bereiche der Oberfläche des Bauteils 15 auftritt. In Bereichen, die von der Blendeneinrichtung 16 abgedeckt werden, trifft der Klebstoff auf die dem Bauteil 15 abgewandte zweite Oberfläche 16b der Blendeneinrichtung 16 und haftet daran.

Zwischen dem Bauteil 15 und der Rückwand 11 der Spritzkabine 10 ist eine Abdeckeinrichtung 17 angeordnet. Diese Abdeckeinrichtung 17 ist nur optional vorgesehen, so dass erfindungsgemäß eine Vorrichtung auch ohne eine solche Einrichtung auskommt. Die Abdeckeinrichtung 17 ist als Luftkissen ausgebildet und kann durch Beaufschlagung mit Druckluft befüllt werden. Folglich lässt sich die Gestalt des Luftkissens 17 aus einer ersten äußeren Form in eine zweite äußere Form überführen. In dieser zweiten äußeren Form ist das Luftkissen aufgepumpt und liegt an einer Rückseite des Bauteils 15, d. h. an einer Seite des Bauteils 15, die der Rückwand 11 gegenüberliegt, an. Dieser Bereich ist somit gegen Beschichtung mit Leim gesichert. Durch Entlüften des Luftkissens kann dieses in die erste äußere Form überführt werden, die im Wesentlichen unbestimmt ist und damit den Zugang zu einer Rückseite des Bauteils 15 zulässt.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung, die nicht dargestellt ist, ist die Blendeneinrichtung 16 nicht als drehbar angeordnete Drehscheibe ausgebildet, sondern weist eine im Wesentlichen rechteckige Form auf, wobei die Aussparungen linear nebeneinander angeordnet sind. Durch Verschiebung in Längsrichtung der Anordnungen kann jeweils eine Aussparung 18 zur Überlappung mit dem Gegenstand 15 gebracht werden.

Nachfolgend soll die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand 1 beschrieben werden. Die Funktionsweise gilt analog auch für die nicht in der Figur dargestellten alternativen Ausführungsformen. Ein Bauteil 15 wird mit einer Halterung 14 verbunden und an der Fördereinrichtung 25 befestigt. Mit Hilfe eines Detektors 19 wird der Typ des Bauteils 15 erfasst. Dabei ermittelt der Detektor 19 vorbestimmte Daten des Typs beispielsweise durch Ermittlung der Form oder Scannen einer an dem Bauteil angeordneten Codierung. Der Detektor 19 sendet ein Signal SE an eine Steuereinheit 20. Die Steuereinheit 20 ermittelt basierend auf dem Signal SE, welche Aussparung 18 dem detektierten Bauteil 15 zugeordnet werden muss. Hierzu kann beispielsweise in einer Datenbank hinterlegt sein, welche vorbestimmten Bereiche des ermittelten Typs des Bauteils 15 beleimt werden müssen und welche Teilbereiche abzudecken sind. Basierend auf diesen Informationen wird mittels der Steuereinrichtung 20 eine Aussparung 18 ermittelt, die zwischen der Sprüheinrichtung 23 und dem Bauteil 15 angeordnet werden muss.

Die Steuereinheit 20 gibt ein Signal S1 aus an die Antriebseinrichtung 22 der Fördereinrichtung 25 aus, um das Bauteil 15 an eine vorbestimmte Position in der Spritzkabine 10 zu transportieren. An dieser vorbestimmten Position hält die Fördereinrichtung 25 die Bewegung an, so dass das Bauteil 15 ortsfest fixiert ist. Anschließend oder zeitgleich gibt die Steuereinheit 20 ein zweites Steuersignal S2 an ein Stellelement bzw. eine Antriebseinrichtung 21 der Blendeneinrichtung 16 aus. Dies bewirkt, dass die Antriebseinrichtung 21 eine Drehbewegung der Blendeneinrichtung 16 erzeugt, bis ein gewünschter Durchlass 18 eine vorbestimmte Position erreicht. In dieser Position ist der vorbestimmte Durchlass 18 in Sprührichtung fluchtend mit einem zu beleimenden Bereich der Oberfläche des Bauteils 15 angeordnet. Optional kann die Drehscheibe in Richtung ihrer Drehachse zum Bauteil hin verschoben werden, bis ihre dem Bauteil 15 zugewandte erste Oberfläche 16a auf einem der Oberfläche des Bauteils 15 aufliegt.

Optional kann die Steuereinrichtung 20 ein drittes Steuersignal S3 an die Abdeckeinrichtung bzw. einen Aktuator der Abdeckeinrichtung 17 ausgeben, um diese in ihre zweite vorbestimmte Form zu überführen. Mit anderen Worten, die Steuereinrichtung 13 aktiviert über das Signal S3 ein Druckluftgebläse, das das Luftkissen 17 aufbläht, wodurch dessen Oberfläche mit einer Rückseite des Bauteils 15 in Berührung kommt. Anschließend gibt die Steuereinheit 20 ein Signal S4 an die Sprüheinrichtung 23 aus, um den Ausstoß von Klebstoff zu starten. In diesem Zustand wird das Bauteil 15 in Teilbereichen seiner Oberfläche, die durch die Blendeneinrichtung 16 nicht abdeckt sind, mit Leim beschichtet.

Nachdem eine ausreichende Leimschicht aufgebracht wurde, kann das Bauteil 15 aus der Spritzkabine enffernt werden und in einem nachfolgenden Schritt mit Flockfasern beflockt werden.