DE10323536A1 - Adhesive applicator for use in interconnecting together sheet metal parts of motor vehicle body, has pair of nozzle bodies both rotatable about axis corresponding to adhesive flow direction - Google Patents

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Abstract

A pair of nozzle bodies (20), each comprising of a discharge nozzle (14,15), is mounted preferably at the end of a robot arm (10). The nozzle bodies are rotatable about a common axis (21) corresponding to the adhesive flow direction, making the discharge direction of the nozzles adjustable.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Kunststoffstranges auf eine Unterlage, mit einem mit einem vertestigten flüssigen oder pastösen Kunststoff unter Druck beaufschlagten Düsenkopf mit mindestens einer Austragsdüse, über die der Kunststoff austragbar ist, wobei der Düsenkörper mittels einer Roboteranordnung entlang einer vorgegebenen Bahn führbar ist.The The invention relates to a device for applying a strand of plastic on a surface with a liquid or pasty plastic nozzle head pressurized with at least one discharge nozzle through which the Plastic can be discharged, the nozzle body using a robot arrangement can be guided along a predetermined path.

Werden, wie beispielsweise im Automobilbau Metallbleche montiert, treten konstruktionsbedingt häufig Stoßstellen oder Überlappungen auf. Metallbleche lassen sich u. a. durch Schweißen, Nieten oder Kleben miteinander verbinden. Insbesondere im Automobilbau wird häufig ein Punktschweißverfahren eingesetzt. Aber nicht nur an den Rändern von punktgeschweißten oder auch genieteten Blechen, sondern auch im Bereich von Bördelfalzen besteht eine Korrosionsgefährdung, der nach dem Stand der Technik dadurch entgegengewirkt werden kann, dass die betreffenden Überlappungsbereiche oder Bördelfalzen durch eine Schutzschicht abgedeckt werden. Geeignete Kunststoffe werden hierzu in Form einer Raupe auf die zu schützende Oberfläche aufgespritzt oder aufextrudiert, wozu eine dauerelastische aushärtbare Kunststoffmasse mittels einer handgeführten Pistole oder mittels eines Düsenkopfes, der am freien Ende eines Roboterarmes angeordnet ist, auf die gewünschten Metallteile aufgetragen wird.Become, such as mounting metal sheets in automotive construction often due to the design joints or overlaps on. Metal sheets can u. a. by welding, riveting or gluing together connect. Spot welding is often used, particularly in automotive engineering used. But not just on the edges of spot welded or also riveted sheets, but also in the area of seam folds there is a risk of corrosion, which can be counteracted according to the prior art, that the relevant overlap areas or flared folds be covered by a protective layer. Suitable plastics are sprayed onto the surface to be protected in the form of a bead or extruded, for which purpose a permanently elastic hardenable plastic compound a hand-held Gun or by means of a nozzle head, which is arranged at the free end of a robot arm, to the desired Metal parts is applied.

Insbesondere im Karosseriebau von Kraftfahrzeugen sind jedoch die Führungsbahnen, entlang denen der Kunststoff aufgetragen werden muss, selten geradlinig. Häufig muss der Düsenkopf entlang komplizierter Bahnen geführt werden, wobei idealer Weise der Abstand des Düsenkopfes zum Werkstück stets gleich bleibend gehalten wird, um unregelmäßig breite und/oder unregelmäßig dicke Aufträge zu vermeiden.In particular in car body construction, however, the guideways are along which the plastic must be applied, rarely straight. Frequently the nozzle head led along complicated tracks be, the ideal distance between the nozzle head and the workpiece always is kept constant to irregularly wide and / or irregularly thick assignments to avoid.

Ein weiteres Problem beim Auftrag solcher Kunststoffstränge ergibt sich daraus, dass, z. B. bei PKW-Karosserieteilen, die zu behandelnden Oberflächen teils schwer zugänglich sind und teils auch Hinterschneidungen aufweisen, die mit großvolumigen Düsenköpfen erst gar nicht erreichbar sind.On further problem arises when applying such plastic strands from the fact that, e.g. B. in car body parts, those to be treated surfaces sometimes difficult to access are and sometimes also have undercuts that only with large-volume nozzle heads are not available at all.

Auch die prinzipiell denkbare und teilweise schon technisch realisierte Anordnung von mehreren Düsen an einem Kopf schafft keine jeder Bearbeitungssituation adäquate Lösung.Also the in principle conceivable and partly already technically realized Arrangement of several nozzles on a head, no solution can be found that is adequate for every machining situation.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, welche konstruktiv einfach gebaut ist, leicht gehandhabt werden kann und die in Bezug auf die jeweiligen unterschiedlichen Bearbeitungsfälle eine optimale Ausrichtung zulässt.It is therefore an object of the present invention to a device create which is structurally simple, easy to use can be a and in relation to the different processing cases allows optimal alignment.

Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, dass der Düsenkopf zur Ausrichtung der gewählten Austragsdüse in Bezug auf die Unterlage, auf die der Kunststoffstrang aufgetragen werden soll, um eine Achse drehbar ist. Anstelle einer Vielzahl von Düsen, die einen Austrag von Kunststoffmassen in entsprechenden Richtungen ermöglicht, ist im vorliegenden Fall der Düsenkopf selbst drehbar angelenkt, so dass die Austragsrichtung durch Verstellung des Düsenkopfes in wesentlich einfacher Weise eingestellt werden kann.This Object is achieved by the device according to claim 1, the according to the invention is marked that the nozzle head to align the selected discharge nozzle in relation to the base to which the plastic strand is applied should be rotatable about an axis. Instead of a multitude of nozzles, the discharge of plastic masses in appropriate directions allows is the nozzle head in the present case itself rotatably articulated so that the discharge direction by adjustment of the nozzle head can be set in a substantially simple manner.

Die Drehbarkeit des Düsenkopfes um eine Achse kann nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auch mit der Maßnahme kombiniert werden, in dem Düsenkopf zwei unterschiedliche Austragsdüsen mit verschiedenen Ausströmcharakteristiken zu verwenden, beispielsweise eine Düse, die zum Austrag eines sogenannten Breitenstrahles mit einem Austragsabstand von 20 mm bis 60 mm oder eines sogenannten Dünnstrahles mit einem Austragsabstand von 40 mm bis 200 mm geeignet ist.The Rotation of the nozzle head according to a further embodiment of the invention also with the measure can be combined in the nozzle head two different discharge nozzles with different outflow characteristics to use, for example, a nozzle that is used to discharge a so-called Beam with a discharge distance of 20 mm to 60 mm or one so-called thin beam with a discharge distance of 40 mm to 200 mm is suitable.

Soweit mit Materialdruckreglern gearbeitet wird, kann der Abströmwinkel durch entsprechende Druckvariation gesteuert werden.So far If working with material pressure regulators, the outflow angle can be controlled by appropriate pressure variation.

Prinzipiell ist es möglich, die beiden vorgenannten Typen von Austragsdüsen parallel nebeneinander am Düsenkopf oder auf gegenüberliegenden Seiten des Düsenkopfes oder um einen Winkel bis zu 180° gegeneinander geneigt anzuordnen. Die Anordnung der Düsen zueinander ist auf dem Düsenkopfdurchmesser frei wählbar und kann von der jeweiligen Anwendung abhängig gemacht werden. Gegebenenfalls kann die Rotationsachse so gelegt werden, dass ohne weitere Linearverschiebung des Düsenkopfes von einer Austrittsöffnung auf die andere Austrittsöffnung umgeschaltet werden kann, die dann nach entsprechender Drehung des Düsenkopfes dieselbe Materialoberfläche mit einer anderen Düse bearbeiten lässt.in principle Is it possible, the two aforementioned types of discharge nozzles in parallel next to each other on the nozzle head or on opposite sides of the nozzle head or at an angle of up to 180 ° to each other to arrange inclined. The arrangement of the nozzles to each other is on the Nozzle head diameter freely selectable and can be made dependent on the respective application. Possibly the axis of rotation can be set in such a way that without further linear displacement of the nozzle head from an outlet opening to the other outlet can be switched, which then after appropriate rotation of the nozzle head same material surface with a different nozzle can be edited.

Vorzugsweise wird ein Servo- oder Schrittmotor zur Drehung des Düsenkopfes verwendet, der unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines Getriebes oder sonstiger drehmomentübertragender Elemente mit dem Motor verbunden ist.Preferably becomes a servo or stepper motor for rotating the nozzle head used directly or with the interposition of a gearbox or other torque transmitting elements is connected to the engine.

Selbstverständlich lässt sich diese Anordnung auch in der Weise realisieren, dass der genannte Düsenkopf endseitig eines Roboterarms angeordnet ist, der Bewegungen in mehreren Freiheitsgraden durchführen kann.Of course you can realize this arrangement in such a way that the said nozzle head is arranged at the end of a robot arm, the movements in several Perform degrees of freedom can.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sowie weitere Vorteile werden im Folgenden anhand der Zeichnungen anläutert.embodiments The present invention and further advantages are explained below of the drawings.

Es zeigen:It demonstrate:

1 und 2 jeweils Prinzipsskizzen der erfindungsgemäßen Vorrichtung. 1 and 2 principle sketches of the device according to the invention.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung ist an dem freien Ende eines Roboterarmes 10 angeflanscht und besteht aus einem auskragenden Arm mit Anschlüssen für eine Materialzufuhr, die schematisch durch Pfeile 11 und 12 in 1 und 2 wiedergegeben sind. Im Roboterarm-nahen Teil 13 der Vorrichtung befinden sich eine Drehübergabe für die Förderung des Materials zu den Düsen 14 und 15, die alternativ ansteuerbar sind, so dass wahlweise das zugeführte Material aus der Düse 14 oder der Düse 15 ausgetragen werden kann. Mit dem vorgenannten Teil 13 ist gemäß 1 ein abgewinkelter Halter 28 verbunden, auf dem eine Einheit mit einem Drehgeber 29, einem Motor 16, einem hieran angeflanschten Getriebe 17 mit Lager 18 angeordnet ist. Über ein Winkelgetriebe 19 kann der die Düsen 14 und 15 tragende Drehkopf 20 um die Rotationsachse 21 verschwenkt werden, so dass durch entsprechende Verschwenkung des Drehkopfes auch solche Flächen mit einem Kunststoffauftrag überzogen werden können, die stumpfwinklig, rechtwinklig oder auch spitzwinklig aneinander stoßen. Durch die Drehbarkeit des Düsenkopfes 20 wird somit in einfacher Weise das Abfahren einer Führungsbahn ermöglicht, die ansonsten mittels des Roboterarms nicht oder nur unter hohem technischen Aufwand beschritten werden könnte. Bei der in 1 dargestellten Anordnung liegt die Drehachse 21 parallel zum zu behandelnden Werkstück und senkrecht zu der abzufahrenden Führungsbahn.The device shown in the drawing is at the free end of a robot arm 10 flanged and consists of a cantilevered arm with connections for a material feed, which is shown schematically by arrows 11 and 12 in 1 and 2 are reproduced. In the part near the robot arm 13 the device is a rotary transfer for conveying the material to the nozzles 14 and 15 , which are alternatively controllable, so that optionally the material supplied from the nozzle 14 or the nozzle 15 can be carried out. With the aforementioned part 13 is according to 1 an angled holder 28 connected on which a unit with an encoder 29 , an engine 16 , a gearbox flanged to it 17 with stock 18 is arranged. Via an angular gear 19 can the nozzles 14 and 15 load bearing turret 20 around the axis of rotation 21 be pivoted, so that by swiveling the rotary head appropriately, those surfaces can also be coated with a plastic coating that meet at an obtuse angle, at right angles or also at an acute angle. Due to the rotatability of the nozzle head 20 it is thus possible in a simple manner to travel along a guideway which otherwise could not be walked on by means of the robot arm, or which could only be undertaken with great technical effort. At the in 1 arrangement shown lies the axis of rotation 21 parallel to the workpiece to be treated and perpendicular to the guideway to be traversed.

Im Unterschied dazu ist bei der Anordnung nach 2, in der gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in 1 gewählt versehen sind, der Halter 22 als nicht abgewinkelter, geradliniger Arm ausgebildet. Unterhalb des Armes ist eine aus dem Drehgeber 29, dem Motor 16, dem Getriebe 17 sowie einem Lager 18 bestehende Funktionseinheit befestigt, deren vorderer Teil 23 um 45° abgewinkelt ist. Der endseitig befestigte Drehkopf 24 besitzt zwei unterschiedliche Düsen 14 und 15, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Die Drehachse 25, um die der Düsenkopf 24 schwenkbar ist, ist im vorliegenden Fall schrägwinklig, z. B. um 45° geneigt, angeordnet, so dass bei einer Drehung des Düsenkopfes über die Düse 14 oder 15 eine sich aus der Winkelneigung bestimmte Raumkurve gegenüber dem Werkstück abgefahren werden kann.The difference is in the arrangement according to 2 , in the same parts with the same reference numerals as in 1 are chosen, the holder 22 designed as a non-angled, straight arm. Below the arm is one from the encoder 29 , the engine 16 , the transmission 17 as well as a warehouse 18 existing functional unit attached, the front part 23 is angled at 45 °. The turret attached at the end 24 has two different nozzles 14 and 15 , which are arranged at right angles to each other. The axis of rotation 25 around which the nozzle head 24 is pivotable, is oblique in the present case, for. B. inclined by 45 °, so that when the nozzle head rotates over the nozzle 14 or 15 a space curve determined from the angular inclination can be traversed relative to the workpiece.

Die alternative Ansteuerung der Düsen 14 oder 15 besorgen steuerbare Auslassventile 27 und 26, die in den Zuführleitungen für die Düsen 14 und 15 angeordnet sind. Die Düsen 14 und 15 besitzen vorzugsweise unterschiedliche Materialaustragscharakteristiken, so dass beispielsweise die Düse 14 zum „Flat-Stream-Materialaustrag" und die Düse 15 zu einem „Airless-Austrag" geeignet ist.The alternative control of the nozzles 14 or 15 provide controllable exhaust valves 27 and 26 that are in the supply lines for the nozzles 14 and 15 are arranged. The nozzles 14 and 15 preferably have different material discharge characteristics, so that, for example, the nozzle 14 to the "flat stream material discharge" and the nozzle 15 is suitable for an "airless discharge".

Durch die erfindungsgemäße Schwenkbarkeit des Düsenkopfes um dessen Längsachse, die gleichzeitig Rotationsachse ist, kann jede der Düsen 14 und 15 Kreisbahnen mit kleinstmöglichem Durchmesser überfahren, die sich in Verbindung mit Line arbewegungen des Halters 28 oder 22 und zusätzlich möglichen Schwenkbewegungen des Roboterarmes kombinieren lassen. In Sonderfällen ist es auch möglich, durch entsprechende Verschwenkung des Düsenkopfes um die Drehachse 21 oder 25 den Düsenkopf und damit die zum Austrag aktuell benutzte Düse 14 oder 15 so auszurichten, dass auch hinterschnittene Bereiche bearbeitet werden können.Due to the inventive pivotability of the nozzle head about its longitudinal axis, which is also the axis of rotation, each of the nozzles 14 and 15 Cross circular orbits with the smallest possible diameter, which are connected with linear movements of the holder 28 or 22 and additionally combine possible swiveling movements of the robot arm. In special cases, it is also possible to pivot the nozzle head about the axis of rotation 21 or 25 the nozzle head and thus the nozzle currently used for the discharge 14 or 15 Aligned so that undercut areas can also be processed.

Claims (5)

Vorrichtung zum Aufbringen eines Kunststoffstranges auf eine Unterlage, mit einem mit einem verfestigten flüssigen oder pastösen Kunststoff unter Druck beaufschlagten Düsenkopf (20, 24) mit mindestens einer Austragsdüse (14, 15), über die der Kunststoff austragbar ist, wobei der Düsenkopf (20, 24) mittels einer Roboteranordnung entlang einer vorgegebenen Bahn führbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkopf (20, 24) zur Ausrichtung der Austragsdüse (14, 15) in Bezug auf die Unterlage, auf die der Kunststoffstrang aufgetragen werden soll, um eine Achse (21, 25) drehbar ist.Device for applying a strand of plastic to a base, with a nozzle head pressurized with a solidified liquid or pasty plastic ( 20 . 24 ) with at least one discharge nozzle ( 14 . 15 ), through which the plastic can be discharged, the nozzle head ( 20 . 24 ) can be guided along a predetermined path by means of a robot arrangement, characterized in that the nozzle head ( 20 . 24 ) to align the discharge nozzle ( 14 . 15 ) with respect to the base on which the plastic strand is to be applied, about an axis ( 21 . 25 ) is rotatable. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkopf (20, 24) mindestens zwei unterschiedliche Austragsdüsen (14, 15) mit verschiedenen Ausströmcharakteristiken aufweist, wovon vorzugsweise eine Austragsdüse (14, 15) zum Austrag des Kunststoffes mit und die andere ohne Luft (Airless) ausgebildet ist.Device according to claim 1, characterized in that the nozzle head ( 20 . 24 ) at least two different discharge nozzles ( 14 . 15 ) with different discharge characteristics, of which preferably a discharge nozzle ( 14 . 15 ) to discharge the plastic with and the other without air (airless). Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Austragsdüsen (14, 15) parallel nebeneinander, auf gegenüberliegenden Seiten des Düsenkopfes (20, 24) oder um einen Winkel bis zu 90° gegeneinander geneigt angeordnet sind.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the discharge nozzles ( 14 . 15 ) parallel next to each other, on opposite sides of the nozzle head ( 20 . 24 ) or at an angle of up to 90 ° to each other. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Servo- oder Schrittmotor zur Drehung des Düsenkopfes (20, 24), der unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines Getriebes (17) oder sonstiger Drehmoment übertragender Elemente mit dem Motor verbunden ist.Device according to one of claims 1 to 3, characterized by a servo or stepper motor for rotating the nozzle head ( 20 . 24 ) which is directly or with the interposition of a gearbox ( 17 ) or other torque-transmitting elements is connected to the motor. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkopf (20, 24) oder der Halter (28, 22) für den Düsenkopf endseitig eines Roboterarmes (10) angeordnet ist.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the nozzle head ( 20 . 24 ) or the holder ( 28 . 22 ) for the nozzle head at the end of a robot arm ( 10 ) is arranged.
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