Sistema de aplicación.

Sistema de aplicación para la aplicación de un material de revestimiento de elevada viscosidad sobre carroceríasde vehículos automóviles o sus partes con

una máquina de movimiento de varios ejes controlada mediante programa,

particularmente un robot deaplicación,

un aplicador (10) adecuado para el material de revestimiento de elevada viscosidad, el cual está montado en laconstrucción de muñeca (4) de un brazo (2) móvil de la máquina de movimiento y que contiene una disposiciónde toberas (61) con por lo menos una tobera de aplicación para el material de revestimiento, y

un dispositivo de dosificación con una bomba de dosificación (32) que suministra continuamente para ladosificación controlada dependiendo de las necesidades del material de revestimiento que se aplica mediante latobera de aplicación durante la aplicación con un flujo volumétrico que se puede modificar,

caracterizado porque la bomba de dosificación (32) es una bomba de tornillo o helicoidal montada dentro o montadajunto, en o junto al aplicador (10) o en o junto a un brazo (1, 2) móvil de la máquina de movimiento.

Sistema de aplicación.

La invención se refiere a un sistema de aplicación particularmente para la aplicación en serie de un material de revestimiento de elevada viscosidad como por ejemplo material de obturación, material adhesivo, material aislante o similar según el preámbulo de la reivindicación 1. La invención se refiere además a un robot de aplicación correspondiente y a un aplicador correspondiente de este sistema.

Durante el revestimiento de piezas de trabajo, por ejemplo carrocerías de vehículos automóviles o de sus partes, con medios de revestimiento tales como sustancias de obturación, por ejemplo para la estanqueidad de las costuras,

o sustancias adhesivas o medios para la conservación como por ejemplo ceras o medios de laminación o también sustancias aislantes, etc. es necesaria, como es conocido, en muchos casos una dosificación lo más precisa posible del material suministrado al aplicador. La viscosidad de los materiales de revestimiento de este tipo, para los cuales debe ser adecuado el aplicador de un sistema según la invención, es notablemente mayor que, por ejemplo, la viscosidad de la pintura húmeda medida con el mismo método. Cuando, por ejemplo, se mide, con el método de medición normalizado según la serie de normas DIN 53019, la viscosidad de pinturas al agua que, de acuerdo con el comportamiento tixotrópico de las pinturas de este tipo, depende en gran medida de la velocidad de cizallamiento, resultan por ejemplo para una tasa de cizallamiento (desplazamiento volumétrico de la muestra de medición referido a la anchura de una rendija de cizallamiento a cuyo interior fluye el líquido) de 1.000/s típicamente valores comprendidos entre 50 y aproximadamente 200 mPas (a 20 ºC) . Los medios de revestimiento que deben aplicarse según la invención tienen, por el contrario, una viscosidad medida correspondientemente de más de 300 mPas, típicamente de más de 500 mPas. Por ejemplo, el material asimismo tixotrópico, utilizado para sealing (estanqueidad) de carrocerías de vehículos automóviles y los restantes propósitos mencionados, puede tener típicamente una viscosidad, medida según el método mencionado, de 1, 5 Pas hasta 7 Pas (o más del doble de estos valores, cuando la tasa de cizallamiento es por ejemplo de únicamente 100/s en lugar de 1.000/s) . Preferentemente, el aplicador del sistema de aplicación según la invención debe ser adecuado para material de revestimiento cuya viscosidad, mediada con el mismo método, sea por lo menos 5 veces, en especial por lo menos 7 veces, la viscosidad de la pintura húmeda como la que es en particular para las pinturas húmedas para el pintado de vehículos automóviles.

No son adecuados para la aplicación de los medios de revestimiento de elevada viscosidad considerados, en especial para carrocerías de vehículos automóviles, los pulverizadores de pintura usuales como por ejemplo un pulverizador de rotación con bomba de dosificación de rueda dentada montada (DE 10 115 463) . En lugar de esto es adecuado, por ejemplo, para la colocación de costuras de sealing sobre todo el llamado procedimiento de rociado Airless (sin aire) , en el cual el material, al contrario que en la pulverización de rotación o por aire de pintura, es pulverizado únicamente por la presión del material en la tobera de aplicación. Para la invención son adecuados sin embargo también los aplicadores conocidos para aplicación superficial que funcionan con apoyo de aire, como es necesario para la aplicación anticorrosiva de los bajos o durante la pulverización de sustancia aislante. Es común a diferentes aplicadores adecuados según la invención el que funcionen con una presión de material notablemente mayor que los pulverizadores de pintura usuales, pudiendo estar la presión del material en la tobera de aplicación, dependiendo del tipo de tobera y del material, comprendida típicamente entre 15 bar y 230 bar, mientras que la presión de material, inevitable a causa de pérdidas de presión, a la salida del dispositivo de dosificación o de la bomba de dosificación puede estar comprendida, en casos típicos, entre 25 bar y 350 bar y ser así notablemente mayor que en los sistemas de aplicación de pintura. Por regla general debe funcionar por lo tanto el sistema de aplicación según la invención con una presión de material de por lo menos 15 bar en la tobera de aplicación y/o de por lo menos 25 bar a la salida del dispositivo de dosificación o de la bomba de dosificación.

La dosificación tiene lugar, dependiendo de las necesidades, es decir que durante el revestimiento debe poder modificarse el flujo volumétrico (caudal por unidad de tiempo) del material de revestimiento suministrado al aplicador dependiendo de las zonas parciales correspondientes de la pieza de trabajo, con gran precisión y con tiempos de reacción cortos, estando los valores nominales correspondientes almacenados en el control de la instalación de rango superior y siendo predeterminados por él. La precisión de dosificación debe ser, en muchos casos, de por lo menos ± 1% del valor nominal, y ello con una gran precisión de repetición para las oscilaciones de la temperatura, la viscosidad y la presión. A causa de la necesaria precisión se exige preferentemente una regulación continua del volumen. En especial en las aplicaciones Sealing es importante evitar una pulsación de la aplicación. Las partes integrantes del sistema de dosificación deben estar lo más libres posibles de espacios muertos, entre otras cosas para evitar endurecimientos. Resultan unas exigencias especiales en el caso de la dosificación de sustancias de revestimiento especiales como, por ejemplo, materiales NAD (dispersiones de polímeros no acuosas) para las cuales son necesarios, entre otras cosas, dispositivos de medición especiales, o en el caso de materiales en cuya aplicación se alcanza una presión de dosificación elevada, por ejemplo En el caso del poliuretano de hasta 400 bar. Resultan condiciones diferentes en cuanto al flujo volumétrico, es decir el caudal, que en los casos típicos puede estar comprendido por ejemplo entre 2 y 50 ccm/seg. Otras exigencias se refieren los tiempos de respuesta y de reacción admisibles del sistema (<40 ms hasta alcanzarse ± 5% del valor nominal) , ajustabilidad programable libremente de la presión previa con un tiempo de reacción breve (<100 ms) y adaptación dinámica automática de la presión previa en vaso de variaciones de la viscosidad del material de revestimiento, la posibilidad de la calibración automática en caso de variaciones del material así como tiempos de retardo pequeños al inicio del funcionamiento. En general no tiene que ser pequeña únicamente la complejidad de las instalaciones y del mantenimiento sino, en especial, con vistas al montaje dentro de o junto a robots de aplicación, también los más pequeños posible el peso y las dimensiones de las partes integrantes del sistema.

Cuando, por ejemplo, con un robot de aplicación debe obturarse una costura de soldadura o de rebordeado de la pieza de trabajo hay que controlar la aplicación de tal manera que no solo se dosifique con precisión la cantidad de material que se necesita en cada caso sino también que se respeten, de manera precisa, los puntos de inicio y final predeterminados de la costura de material. A causa de los movimientos de aplicación, en la práctica relativamente rápidos, de un robot es necesario por ello un control muy preciso de los tiempos de conexión y desconexión de la aplicación.

En el campo del revestimiento de carrocerías son usuales en la práctica, para la dosificación de medios de revestimiento altamente viscosos hasta ahora usuales, al contrario que las instalaciones de pintado, dispositivos de dosificación discontinuos o también los llamados reguladores de presión, los cuales son relativamente ligeros y por ello se pueden montar en los robots de aplicación, Las instalaciones de este tipo funcionan, sin embargo, con una precisión de dosificación pequeña y al mismo tiempo con una dinámica de dosificación o velocidad de respuesta pequeñas. Además, no están en disposición de aumentar, por lo menos brevemente, la presión que se necesita en la toberas de aplicación de tal manera independientemente del suministro de material, como puede ser necesario en algunos casos, o disminuir la presión al inicio de la aplicación, como puede asimismo ser necesario. Los sistemas de dosificación discontinuos tienen, además, otras desventajas de principio como las pérdidas de tiempo de relleno, tiempos de ciclo largos o una zona de dosificación pequeña.

A partir del documento WO 2004/041444 se conoce un sistema de dosificación,... [Seguir leyendo]

1. Sistema de aplicación para la aplicación de un material de revestimiento de elevada viscosidad sobre carrocerías de vehículos automóviles o sus partes con

una máquina de movimiento de varios ejes controlada mediante programa, particularmente un robot de aplicación,

un aplicador (10) adecuado para el material de revestimiento de elevada viscosidad, el cual está montado en la construcción de muñeca (4) de un brazo (2) móvil de la máquina de movimiento y que contiene una disposición de toberas (61) con por lo menos una tobera de aplicación para el material de revestimiento, y

un dispositivo de dosificación con una bomba de dosificación (32) que suministra continuamente para la dosificación controlada dependiendo de las necesidades del material de revestimiento que se aplica mediante la tobera de aplicación durante la aplicación con un flujo volumétrico que se puede modificar,

caracterizado porque la bomba de dosificación (32) es una bomba de tornillo o helicoidal montada dentro o montada junto, en o junto al aplicador (10) o en o junto a un brazo (1, 2) móvil de la máquina de movimiento.

2. Sistema de aplicación según la reivindicación 1, caracterizado porque el sentido de giro o de suministro de la bomba de dosificación (32) se puede invertir.

3. Sistema de aplicación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la bomba de dosificación (32) está conectada directamente con la tobera de aplicación sin intercalación de una válvula controlable mediante señales de control externas para la conexión y desconexión de la aplicación.

4. Sistema de aplicación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la bomba de dosificación (32) , dispuesta dentro o sobre un brazo (1, 2) de la máquina de movimiento, está conectada con el aplicador (10) mediante una manguera, que discurre hasta las proximidades de una muñeca (4) que porta el aplicador (10) en el brazo (1) contiguo a la muñeca y está introducida a través de la muñeca o se hace pasar junto a ella.

5. Sistema de aplicación según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la bomba de dosificación

(32) está montada o integrada en una parte de lanza (60) del aplicador (10) , en cuyo extremo exterior se encuentra la disposición de toberas (61) .

6. Sistema de aplicación según la reivindicación 5, caracterizado porque la disposición de toberas (61) está montada sin conexión de manguera directamente a la salida de la bomba de dosificación (32) .

7. Sistema de aplicación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque un motor de accionamiento, controlable automáticamente de la bomba de dosificación (32) está montado junto o en el brazo de la máquina de movimiento o está montado junto al o en el aplicador (10) .

8. Sistema de aplicación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el árbol de accionamiento (63) de la bomba de dosificación (32) es guiado a través de un brazo (2) de la máquina de movimiento y/o a través de la muñeca de la máquina de movimiento que porta el aplicador (10)

9. Sistema de aplicación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el control mediante programa del accionamiento de la bomba de dosificación está integrado en el control mediante programa de la máquina de movimiento.

10. Sistema de aplicación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque presenta un sistema de dosificación de dos etapas que presenta

- un primer dispositivo de dosificación (20) regulado, que se ajusta la presión o el caudal volumétrico del material de revestimiento que debe ser aplicado por el aplicador (10) dependiendo de valores nominales, que le son proporcionados por un control automático de instalación,

- un generador de valores de medición (23, 37) para la generación de un valor de medición, que corresponde a la presión o al caudal volumétrico del material de revestimiento que fluye hacia el aplicador (10) ,

- un dispositivo de regulación (40) para el control del primer dispositivo de dosificación (20) dependiendo de los valores nominales predeterminados y del valor de medición del generador de valores de medición (23, 37) , y

- un segundo dispositivo de dosificación (30) , conectado a la salida del primer dispositivo de dosificación (20) , para el material de revestimiento que fluye hacia el aplicador (10) que, para la dosificación fina de material de revestimiento que debe aplicarse, controla su presión o caudal volumétrico dependiendo de los valores nominales predeterminados.

11. Sistema de aplicación según la reivindicación 10, caracterizado porque el primer dispositivo de dosificación (20)

y/o el segundo dispositivo de dosificación (30) , que sirve para la dosificación fina, son regulados respectivamente por un circuito de regulación propio, que compara un valor de medición, correspondiente a la presión o al caudal volumétrico del material de revestimiento que fluye hacia el aplicador (10) , con los valores nominales predeterminados.

12. Sistema de aplicación según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque el primer dispositivo de dosificación

(20) es controlado por un circuito de regulación cerrado, el cual contiene un elemento de ajuste (22) para el ajuste de la presión o del caudal volumétrico del material de revestimiento que fluye hacia el segundo dispositivo de dosificación (30) , dependiendo de los valores nominales comparados con el valor real.

13. Máquina de movimiento del sistema de aplicación según una de las reivindicaciones 1 a 12, siendo la máquina de movimiento un robot de aplicación.

14. Aplicador del sistema según una de las reivindicaciones anteriores con bomba de dosificación (32) montada o integrada.