УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ И СООТВЕТСТВУЮЩИЙ СПОСОБ РАБОТЫ

Изобретение относится к установке для нанесения покрытия на конструктивные элементы, в частности для лакирования конструктивных элементов самолета. Кроме того, изобретение относится к соответствующему способу работы.

При нанесении покрытия на конструктивные элементы самолета необходимо наносить покрытие как на большие конструктивные элементы (например, несущие поверхности), так и мелкие конструктивные элементы (например, закрылки, уголки, металлические листы, проушины, держатели, насыпной материал), при этом большие конструктивные элементы, с одной стороны, и мелкие конструктивные элементы, с другой стороны, наносят покрытие пространственно раздельно друг от друга в отдельных кабинах для нанесения покрытия. Таким образом, кабины для нанесения покрытия, предназначенные для нанесения покрытия на несущие поверхности, согласованы с размерами несущих поверхностей, на которые необходимо нанести покрытие, и поэтому имеют чрезвычайно большую длину, в то время как кабины для нанесения покрытия, предназначенные для нанесения покрытия на немалые конструктивные элементы, значительно меньше по размеру.

Недостатком этих известных установок для нанесения покрытия на конструктивные элементы самолета является время простаивания робота для нанесения лакокрасочного покрытия в большой кабине для нанесения покрытия, которая применяется для нанесения покрытия на большие конструктивные элементы. А именно между отдельными процессами нанесения покрытия в большой кабине для нанесения покрытия установленный в ней робот для нанесения лакокрасочного покрытия простаивает в течение относительно длительного промежутка времени. Однако, несмотря на это, этот робот для нанесения лакокрасочного покрытия требует значительных инвестиционных и эксплуатационных расходов.

Из DD 241374 А1 известна мобильная распылительная установка для вязкотекучих растворов (например, битума), в котором устройство для нанесения покрытия может перемещаться между двумя соседними кабинами для нанесения покрытия. Однако при этом перемещение между обеими кабинами для нанесения покрытия требует много времени и осуществляется с помощью нескольких пересекающихся осей перемещения, что требует чрезвычайно много затрат труда. Независимо от этого, эта публикация относится к другой области техники (нанесению битумного покрытия).

Кроме того, относительно уровня техники следует указать DE 102008045553 A1, DE 69005404 Т2, DE 69005577 Т2, DE 19541409 A1, DE 4314615 C1, DE 10321924 A1, DE 9318217 U1, US 2007/0095279 А1, JP 06165959 А1 и DE 102006032804 А1.

Из WO 2010/104972 А2 известна установка для нанесения покрытия согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения. При этом, однако, транспортеры для конструктивных элементов, на которых наносится покрытие, расположены в одну линию друг за другом. С одной стороны, недостаток при этом заключается в том, что ни один из обоих транспортеров не может быть выполнен в качестве проходных транспортеров. С другой стороны, данный вид конструкции приводит к чрезмерно большой общей длине установки для нанесения лакокрасочного покрытия.

Кроме того, к уровню техники относятся документы ЕР 1609532 А1 и US 4768462.

Поэтому в основу изобретения положена задача соответствующего улучшения указанной выше установки для нанесения покрытия.

Эта задача решена с помощью установки для нанесения покрытия, согласно изобретению, и с помощью соответствующего способа работы, согласно независимым пунктам формулы изобретения.

Изобретение содержит общую техническую идею перемещения робота для нанесения покрытия вдоль оси перемещения между различными кабинами для нанесения покрытия, так что робот для нанесения покрытия может выборочно наносить покрытия на конструктивные элементы в одной из кабин для нанесения покрытия. За счет этого значительно уменьшается время простоя перемещаемого робота для нанесения покрытия, поскольку робот для нанесения покрытия можно соответственно использовать в кабине для нанесения покрытия, в которой как раз необходимо наносить покрытие на конструктивные элементы.

Изобретение предлагает также установку для нанесения покрытия, содержащую первую кабину для нанесения покрытия, которая служит, в частности, для нанесения покрытия на конструктивные элементы самолета и, например, на основании ее больших размеров может применяться для нанесения покрытия на несущие поверхности.

Кроме того, установка для нанесения покрытия, согласно изобретению, содержит по меньшей мере одну вторую кабину для нанесения покрытия, которая предпочтительно имеет существенно меньшие размеры, чем первая кабина для нанесения покрытия и может служить, например, для нанесения покрытия на мелкие конструктивные элементы (например, закрылки, уголки, металлические листы, проушины, держатели, насыпной материал) для самолетов.

Кроме того, установка для нанесения покрытия, согласно изобретению, содержит многоосный робот для нанесения покрытия, который позиционирует устройство для нанесения покрытия, что само по себе известно из уровня техники. Робот для нанесения покрытия предпочтительно является многоосным роботом для нанесения покрытия с последовательной кинематикой, например с шестью осями робота. Однако изобретение относительно количества осей робота для нанесения покрытия не ограничивается шестью осями робота, а может быть реализовано также с другим количеством осей робота. Например, робот для нанесения покрытия может иметь в рамках изобретения 3, 4, 5, 6, 7 или даже восемь осей робота. Кроме того, в рамках изобретения существует также возможность, что робот для нанесения покрытия вместо последовательной кинематики или дополнительно к ней имеет параллельную кинематику. Применение многоосного робота для нанесения покрытия обеспечивает то преимущество, что струя распыленного покрывающего средства (например, лака), подаваемая устройством для нанесения покрытия (например, ротационным распылителем), даже в случае изогнутых поверхностей конструктивных элементов может быть ориентирована всегда под прямым углом к поверхности конструктивного элемента, соответственно, параллельно нормали к поверхности.

Устройство для нанесения покрытия предпочтительно является, как указывалось выше, ротационным распылителем, что само по себе известно из уровня техники. Однако в рамках изобретения можно использовать также другие типы распылителей в качестве устройства для нанесения покрытия, такие как, например, пневматические распылители, устройства для безвоздушного распыления, устройства для комбинированного распыления или ультразвуковые распылители.

Кроме того, следует отметить, что установка для нанесения покрытия пригодна как для нанесения порошкового лака, так и для нанесения жидкого лака. Кроме того, следует отметить, что с помощью установки для нанесения покрытия можно наносить лаки на основе растворителя или водяные лаки. При этом также существует возможность нанесения однокомпонентных лаков или многокомпонентных лаков, которые могут иметь, например, 2, 3, 4 или даже 5 различных компонентов лака.

Кроме того, установка для нанесения покрытия, согласно изобретению, имеет ось перемещения, вдоль которой может перемещаться робот для нанесения покрытия, при этом такие оси перемещения также известны из уровня техники. Так, ось перемещения является, как правило, системой рельс, по которым может перемещаться робот для нанесения покрытия. При этом следует отметить, что ось перемещения предпочтительно ориентирована линейно, с целью обеспечения возможности линейного движения перемещения робота для нанесения покрытия вдоль оси перемещения. Однако ось перемещения может быть, в принципе, также изогнутой, с целью обеспечения возможности криволинейного движения робота для нанесения покрытия вдоль оси перемещения.

Согласно изобретению предусмотрено, что ось перемещения проходит от первой кабины для нанесения покрытия во вторую кабину для нанесения покрытия, так что робот для нанесения покрытия может выборочно выполнять нанесение покрытия на конструктивные элементы в первой кабине для нанесения покрытия или во второй кабине для нанесения покрытия. Например, робот для нанесения покрытия может быть сначала позиционирован в первой кабине для нанесения покрытия, с целью нанесения там покрытия на большие конструктивные элементы (например, несущие поверхности). В перерыве между нанесениями покрытия на два таких больших конструктивных элемента робот для нанесения покрытия можно перемещать вдоль оси перемещения во вторую кабину для нанесения покрытия, с целью нанесения там покрытия на мелкие конструктивные элементы (например, закрылки, уголки, металлические листы, проушины, держатели, насыпной материал). Таким образом, робот для нанесения покрытия можно использовать также в перерывах между нанесением покрытия на два больших конструктивных элемента, с целью нанесения покрытия в другой кабине для нанесения покрытия на мелкие конструктивные элементы, за счет чего существенно уменьшается время простоя робота для нанесения покрытия. Тем самым в установке для нанесения покрытия, согласно изобретению, коэффициент использования по времени робота для нанесения покрытия также существенно лучше, чем в указанной выше обычной установке для нанесения покрытия.

Кроме того, установка для нанесения покрытия, согласно изобретению, предпочтительно имеет транспортер для транспортировки подлежащих покрытию конструктивных элементов в соответствующую кабину для нанесения покрытия, соответственно, из нее. При этом можно использовать различные типы транспортеров, такие как, например, подвесные транспортеры, горизонтальные транспортеры, или передаточные станции, которые сами по себе известны из уровня техники и поэтому не требуют подробного описания.

Кроме того, следует отметить, что транспортеры могут быть транспортерами непрерывного действия с непрерывным потоком конструктивных элементов или же транспортерами прерывистого действия, которые обеспечивают возможность работы с остановками.

Кроме того, в рамках изобретения возможно, что по меньшей мере один из транспортеров является однонаправленным транспортером, который транспортирует конструктивные элементы лишь в одном направлении транспортировки через соответствующую кабину для нанесения покрытия, так что конструктивные элементы входят через вход в соответствующую кабину для нанесения покрытия и выходят через противоположный выход из соответствующей кабины для нанесения покрытия.

В качестве альтернативного решения возможно, что по меньшей мере один из транспортеров является двунаправленным транспортером, так что конструктивные элементы входят в одном направлении транспортировки в соответствующую кабину для нанесения покрытия и выходят из соответствующей кабины для нанесения покрытия в противоположном направлении транспортировки.

Существует несколько вариантов геометрического расположения кабин для нанесения покрытия, транспортеров и оси перемещения, краткое описание которых приводится ниже.

Так, первый транспортер ориентирован поперек второго транспортера. При таком расположении предпочтительно также ось перемещения для робота для нанесения покрытия ориентирована также вдоль первого транспортера, в частности параллельно ему. Кроме того, при этом ось перемещения ориентирована предпочтительно поперек второго транспортера, в частности под прямым углом к нему.

При таком ортогональном расположении кабин для нанесения покрытия и соответствующих транспортеров могут пересекаться второй транспортер и ось перемещения для робота для нанесения покрытия. Поэтому ось перемещения для робота для нанесения покрытия проходит предпочтительно над вторым транспортером, так что подлежащие покрытию конструктивные элементы могут транспортироваться вторым транспортером под осью перемещения для робота для нанесения покрытия. Технически это может быть реализовано, например, тем, что ось перемещения расположена в виде приподнятого рельса (Elevated Rail).

В предпочтительном варианте выполнения изобретения первая кабина для нанесения покрытия, предназначенная для нанесения покрытия на большие конструктивные элементы, имеет боковую стенку, причем ось перемещения для робота для нанесения покрытия установлена на боковой стенке кабины для нанесения покрытия. Один из вариантов заключается в том, что боковая стенка кабины для нанесения покрытия сама образует несущую структуру и поэтому на нее может опираться ось перемещения для робота для нанесения покрытия. Другой вариант заключается в том, что на внешней стороне боковой стенки предусмотрена несущая структура для оси перемещения, причем боковая стенка кабины для нанесения покрытия в данном случае образует перегородку, и не служит при этом в качестве опоры.

Выше было упомянуто, что первая кабина для нанесения покрытия предпочтительно служит для нанесения покрытия на большие конструктивные элементы (например, несущие поверхности) самолетов и поэтому относительно своих размеров согласована с такими большими конструктивными элементами. Поэтому у первой кабины для нанесения покрытия длина кабины предпочтительно существенно больше, чем ширина кабины, при этом длина кабины предпочтительно больше 10 м, 12 м или даже 15 м. Кроме того, следует отметить, что первая кабина для нанесения покрытия предпочтительно существенно больше второй кабины для нанесения покрытия, поскольку первая кабина для нанесения покрытия предпочтительно служит для нанесения покрытия на большие конструктивные элементы, в то время как во второй кабине для нанесения покрытия осуществляется нанесение покрытия на предпочтительно мелкие конструктивные элементы (например, закрылки, уголки, металлические листы, проушины, держатели, насыпной материал). Кроме того, первая кабина для нанесения покрытия предпочтительно существенно выше, чем вторая кабина для нанесения покрытия. Так, например, первая кабина для нанесения покрытия может иметь высоту, которая больше чем 5 м, 6 м или даже 7 м, в то время как вторая кабина для нанесения покрытия может иметь высоту, которая меньше чем 6 м, 5 м или даже меньше 4 м.

Кроме того, следует отметить, что обе кабины для нанесения покрытия установки для нанесения покрытия, согласно изобретению, могут непосредственно граничить друг с другом. Однако в качестве альтернативного решения существует также возможность, что обе кабины для нанесения покрытия пространственно отделены друг от друга, при этом расстояние между обеими кабинами для нанесения покрытия перекрывается общей осью перемещения.

При непосредственно примыкающем друг к другу расположении различных кабин для нанесения покрытия, между кабинами для нанесения покрытия предпочтительно предусмотрено разделение, однако существует также возможность открытого перехода от одной кабины для нанесения покрытия в примыкающую другую кабину для нанесения покрытия. Указанное выше разделение соседних кабин для нанесения покрытия может осуществляться, например, с помощью ворот (например, жалюзийных ворот, раздвижных ворот и подобного), которые приводятся в действие по выбору пневматически, гидравлически или электрически. Кроме того, существует возможность, что примыкающие друг к другу кабины для нанесения покрытия отделены друг от друга с помощью воздушного шлюза.

Применяемое в рамках изобретения понятие кабины для нанесения покрытия предпочтительно относится по существу к закрытой кабине для нанесения покрытия, которая закрыта, за исключением входа, или соответственно, выхода. Однако применяемое в рамках изобретения понятие кабина для нанесения покрытия следует понимать широко, включая также станции обработки, которые по меньшей мере частично открыты.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения установка для нанесения покрытия имеет вентиляцию кабин, которая является общей для различных кабин для нанесения покрытия и выполняет подачу в них воздуха, соответственно, отвод из них воздуха. В рамках изобретения существуют различные варианты подачи, соответственно, отвода воздуха в кабины для нанесения покрытия, такие как, например, так называемая горизонтальная вентиляционная камера или обычная потолочная фильтр-камера, которая может быть разделена на сегменты. Вместо так называемой горизонтальной вентиляционной камеры можно использовать также так называемую вертикальную вентиляционную камеру или же можно использовать так называемые разбрызгивающие сопла.

Кроме того, установка для нанесения покрытия, согласно изобретению, имеет в предпочтительном примере выполнения снабжение краской, которое снабжает совместно различные кабины для нанесения покрытия покрывным материалом (например, лаком определенного цвета).

Кроме того, предпочтительно предусмотрено центральное отводное устройство для отвода избыточного покрывного средства (Overspray) из различных кабин для нанесения покрытия. Существуют различные варианты технической реализации отводного устройства в рамках изобретения существуют различные варианты. Так, например, можно использовать сухие сменные фильтры, сухие металлокерамические фильтры (Dry Scrubber) или же можно использовать Вентури-устройства, а также можно использовать так называемую жидкостную ванну.

Кроме того, установка для нанесения покрытия, согласно изобретению, может иметь дополнительную станцию сушки, при этом существуют различные варианты технической реализации такой станции сушки. Например, можно использовать сушку с конвекцией воздуха, инфракрасную сушку, смешанную инфракрасную и конвективную сушку или другую сушку.

Существуют различные варианты пространственного расположения отводного устройства в рамках изобретения также существуют различные возможности. Например, отводное устройство может быть расположено в дне кабины для нанесения покрытия, при этом отводное устройство может по выбору проходить лишь по части дна кабины или же по всему дну кабины. В качестве альтернативного решения возможно, что отводное устройство расположено в боковой стенке кабины для нанесения покрытия, при этом отводное устройство может снова по выбору проходить по части боковой стенки или по всей боковой стенке.

Наряду с установкой для нанесения покрытия, согласно изобретению, описание которой приведено выше, изобретение содержит также соответствующий способ работы, в котором робот для нанесения покрытия перемещают между различными кабинами для нанесения покрытия, с целью последовательного нанесения покрытия на конструктивные элементы в различных кабинах для нанесения покрытия.

Кроме того, следует отметить, что изобретение не ограничивается нанесением покрытия на самолетные конструктивные элементы. Концепция изобретения пригодна также для нанесения покрытия на другие конструктивные элементы, такие как, например, конструктивные элементы кузова транспортных средств, конструктивные элементы ветроэнергетических установок (например, роторные лопасти) и т.д.

Другие предпочтительные усовершенствованные варианты осуществления изобретения раскрываются в зависимых пунктах формулы изобретения или же поясняются подробно в приведенном ниже описании предпочтительных вариантов выполнения изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:

фиг. 1А - схематичное изображение установки для нанесения покрытия, согласно изобретению, для нанесения покрытия на конструктивные элементы самолета;

фиг. 1В - схематичное изображение установки для нанесения покрытия из фиг. 1А с отводом избыточного покрывного средства, вентиляцией кабин и снабжением краской;

фиг. 2 - блок-схема способа работы, согласно изобретению.

На фиг. 1А и 1В показана установка 1 для нанесения лакокрасочного покрытия, согласно изобретению, для нанесения покрытия на конструктивные элементы самолета, содержащая первую кабину 2 для нанесения лакокрасочного покрытия для нанесения покрытия на большие конструктивные элементы 3 (например, несущих поверхностей) и вторую кабину 4 для нанесения лакокрасочного покрытия для нанесения покрытия на мелкие конструктивные элементы 5 (например, закрылки, уголки, металлические листы, проушины, держатели, насыпной материал).

Кабина 2 для нанесения лакокрасочного покрытия по своим размерам согласована с большими конструктивными элементами 3, на которые наносят покрытие, и имеет поэтому относительно большую длину кабины примерно 15 м и высоту кабины 7 м при ширине кабины 5 м.

В противоположность этому, другая кабина 4 для нанесения лакокрасочного покрытия по своим размерам существенно меньше по размеру в соответствии с размерами мелких конструктивных элементов 5, на которые наносят покрытие.

Кроме того, установка 1 для нанесения лакокрасочного покрытия, согласно изобретению, имеет транспортер 6 для транспортировки больших конструктивных элементов 3 в кабину 2 для нанесения покрытия и после процесса нанесения покрытия транспортировки - из кабины 2 для нанесения покрытия.

Кроме того, установка 1 для нанесения лакокрасочного покрытия имеет робот 7 для нанесения лакокрасочного покрытия, который установлен с возможностью перемещения вдоль оси 8 перемещения между обеими кабинами для нанесения покрытия, так что робот 7 для нанесения лакокрасочного покрытия может по выбору лакировать большие конструктивные элементы 3 в кабине 2 для нанесения лакокрасочного покрытия или мелкие конструктивные элементы 5 в кабине 4 для нанесения лакокрасочного покрытия. Поэтому для нанесения покрытия на мелкие конструктивные элементы 5 в кабине 4 для нанесения лакокрасочного покрытия робот 7 для нанесения лакокрасочного покрытия перемещается вдоль оси 8 перемещения в изображенное штриховыми линиями положение 7', которое лежит в кабине 4 для нанесения покрытия.

Ось 8 перемещения для робота 7 для нанесения лакокрасочного покрытия размещена на боковой стороне 9 кабины 2 для нанесения покрытия и проходит из первой кабины 2 для нанесения покрытия во вторую кабину 4 для нанесения лакокрасочного покрытия, с целью обеспечения возможности нанесения покрытия в ней мелкие конструктивные элементы 5 с помощью робота 7 для нанесения лакокрасочного покрытия

Через кабину 4 для нанесения покрытия проходит транспортер 10, который транспортирует мелкие конструктивные элементы 5 через вход 11 в кабину 4 для нанесения покрытия и транспортирует мелкие конструктивные элементы 5 через выход 12 снова из кабины 4 для нанесения покрытия.

Ось 8 перемещения для робота 7 для нанесения покрытия проходит в кабине 4 для нанесения покрытия под прямым углом к транспортеру 10, так что ось 8 перемещения и транспортер 10 пересекаются в кабине 4 для нанесения покрытия. Поэтому ось 8 перемещения смещена вверх относительно транспортера 10, так что мелкие конструктивные элементы 5 можно транспортировать на транспортере 10 под осью 8 перемещения.

Между обеими кабинами 2, 4 для нанесения покрытия находится разделение 13, которое может состоять, например, из жалюзийных ворот, раздвижных ворот или воздушного шлюза, что само по себе известно из уровня техники и поэтому не требует более подробного описания.

Кроме того, установка для нанесения покрытия имеет, не обязательно, станцию 14 сушки для сушки мелких конструктивных элементов 5 после нанесения покрытия в кабине 4 для нанесения покрытия, при этом станция 14 сушки может быть выполнена обычным образом.

Кроме того, следует отметить, что установка 1 для нанесения покрытия имеет центральный отвод 15 избыточного лака, который предназначен как для кабины 2 для нанесения покрытия, так и для кабины 4 для нанесения покрытия и отводит избыточное покрывное средство (overspray) из обеих кабин 2, 4 для нанесения покрытия.

Кроме того, установка 1 для нанесения покрытия имеет также центральную вентиляцию 16 кабин, которая предназначена как для кабины 2 для нанесения покрытия, так и для кабины 4 для нанесения покрытия и обеспечивает достаточный подвод и отвод воздуха в кабинах 2, 4 для нанесения покрытия, при этом подвод, соответственно отвод, воздуха может осуществляться обычным образом и поэтому не требует подробного описания.

Наконец, установка 1 для нанесения покрытия имеет также центральное снабжение 17 краской, которое предназначено как для кабины 2 для нанесения покрытия, так и для кабины 4 для нанесения покрытия.

Преимуществом установки 1 для нанесения покрытия является то, что робот 7 для нанесения лакокрасочного покрытия можно использовать как в кабине 2 для нанесения покрытия, так и в кабине 4 для нанесения покрытия, так что уменьшается время простоя робота 7 для нанесения лакокрасочного покрытия в перерывах между нанесением покрытия, что приводит к уменьшению инвестиционных и эксплуатационных расходов.

Ниже приводится описание способа работы, согласно изобретению, установки 1 для нанесения покрытия со ссылками на показанную на фиг. 2 блок-схему способа.

В первом этапе S1 сначала транспортируют большой конструктивный элемент 3 в кабину 2 для нанесения покрытия (стадия S1).

Затем робот 7 для нанесения лакокрасочного покрытия перемещают вдоль оси 8 перемещения в кабине 2 для нанесения покрытия (этап S2).

После этого на большой конструктивный элемент 3 с помощью робота 7 для нанесения лакокрасочного покрытия наносят покрытие в кабине 2 для нанесения покрытия (этап S3).

После нанесения покрытия на большой конструктивный элемент 3 в кабине 2 для нанесения покрытия кабину 2 для нанесения покрытия запирают для немедленного дальнейшего нанесения покрытия, для того чтобы покрытый большой конструктивный элемент 3 мог испарять растворитель или сушиться в кабине 2 для нанесения покрытия. Кроме того, запирание кабины 2 для нанесения покрытия можно осуществлять также для обеспечения возможности переоборудования кабины 2 для нанесения покрытия (этап S4).

Затем робот 7 для нанесения лакокрасочного покрытия перемещают вдоль оси 8 перемещения из кабины 2 для нанесения покрытия в другую кабину 4 для нанесения покрытия (этап S5).

Затем мелкие конструктивные элементы 5 транспортируют с помощью транспортера 10 в кабину 4 для нанесения покрытия (этап S6).

Наконец, покрытие наносят на мелкие конструктивные элементы 5 в кабине 4 для нанесения покрытия с помощью робота 7 для нанесения лакокрасочного покрытия (этап S7).

Изобретение не ограничивается указанными выше предпочтительными примерами выполнения. Возможно множество вариантов выполнения и модификаций, в которых также используется идея изобретения и которые поэтому также входят в объем правовой защиты. Кроме того, изобретение в объем правовой защиты входят признаки зависимых пунктов, независимо от признаков пунктов формулы изобретения, на которые они ссылаются.

Перечень ссылочных позиций

1 Установка для нанесения покрытия

2 Кабина для нанесения покрытия

3 Большой конструктивный элемент

4 Кабина для нанесения покрытия

5 Мелкие конструктивные элементы

6 Транспортер

7 Робот для нанесения лакокрасочного покрытия

7' Альтернативное положение робота для нанесения лакокрасочного покрытия

8 Ось перемещения

9 Боковая стенка

10 Транспортер

11 Вход

12 Выход

13 Разделение

14 Станция сушки

15 Отвод избыточного материала

16 Вентиляция кабин

17 Снабжение краской