用于熱塑性配件的等離子體表面預處理的自動化設備的制作方法
【專利摘要】一種用于熱塑性配件(4)的等離子體表面預處理的自動化設備(1)包括一方面用于一個熱塑性配件的第一支撐裝置(2)以及另一方面用于一個等離子體噴槍(5)的第二支撐裝置(6)，該等離子體噴槍具有一個旋轉的圓柱形端部(8)，該第一支撐裝置和/或第二支撐裝置(2，6)是可移動的，使得該噴槍(5)和該配件(4)具有相對移動從而使得該噴槍(5)能夠行進經(jīng)過該配件(4)的一個處理區(qū)域。該設備(1)在該等離子體噴槍(5)上包括用于控制該噴槍(5)的端部(8)與該配件(4)之間距離的裝置。該控制裝置包括一個測量桿，該桿被軸向地定位在該等離子體噴槍(5)的端部(8)上。該設備包括在該噴槍(5)的軸線方向上可以移動的一個滑架，該滑架被置于該可移動噴槍(5)與該第二支撐裝置(6)之間。該可移動滑架包括用于反作用于圍繞一個平衡或停止位置的位移的裝置。
【專利說明】用于熱塑性配件的等離子體表面預處理的自動化設備
[0001]本發(fā)明涉及一種用于以等離子體預處理熱塑性配件表面的機器人設備，尤其是在用于汽車工業(yè)的熱塑性配件的涂覆有黏合劑的區(qū)域的表面預處理的情況。
[0002]在熱塑性件(涂覆區(qū)域)的機器人等離子體表面預處理中，推薦的是精確地控制等離子體噴槍與有待處理的配件的表面之間的距離以便確保良好的表面張力，這是將底層涂料和黏合劑良好地粘接到這種類型材料上所不可缺少的前提。然而，在一種要點是將有待處理的配件加載到搬運機器人并且使該配件在等離子體噴槍之下高速通過的自動化解決方案的背景下，以這種類型的機器人過程運行的離散風險是高的。
[0003]本發(fā)明的目標是解決這個問題并且當離散公差非常嚴格并且該過程不能夠考慮這些公差和/或有待處理的材料時要求動態(tài)地實施控制/測量解決方案。
[0004]本發(fā)明實現(xiàn)其目標是通過一種用于以等離子體預處理熱塑性配件表面的機器人設備，這種設備包括一方面用于支持一個熱塑性配件的第一裝置以及另一方面用于支持一個等離子體噴槍的第二裝置，該等離子體噴槍具有一個旋轉的圓柱形末端裝配件，該第一支持裝置和/或第二支持裝置是可移動的，使得該噴槍和該配件具有相對移動從而允許該噴槍行進經(jīng)過該配件的一個處理區(qū)域，該設備在該等離子體噴槍上包括用于控制該噴槍的末端裝配件與該配件之間距離的裝置，其特征在于，該控制裝置包括一個桿，該桿被軸向地設置在該等離子體噴槍的末端裝配件上，由此允許獲得一種簡單的機械解決方案，該桿有利地與以下提及的用于產(chǎn)生反作用的裝置相關聯(lián)以便保證該桿抵靠該配件，該設備包括在該噴槍的軸線方向上可移動的一個滑架，該滑架被置于該可移動噴槍與該第二支持裝置(尤其是一個腳手架)之間，并且該可移動滑架包括用于產(chǎn)生圍繞一個平衡或貼合位置的移動的反作用的裝置，以便使該滑架、并且該噴槍返回到這個平衡或貼合位置。
[0005]借助于這些裝置，有可能動態(tài)地控制該工具與該配件之間的距離和/或在線控制100%的配件以便保證高的預處理質(zhì)量，使得開發(fā)更容易并且防止和校正生產(chǎn)中可能的漂移。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的其他特征，這些特征可以被單獨或組合地應用:
[0007]-該第一支持裝置(或該第二支持裝置)由一個搬運機器人構成，尤其是帶有一個鉸接臂；
[0008]-該第二支持裝置(或第一支持裝置)由一個固定腳手架構成；
[0009]-該可移動滑架包括用于在其軸線方向上移動該噴槍的機動裝置，由此在某些實施例中允許實時校正通過測量該噴槍與該配件之間的距離而檢測到的可能漂移；
[0010]-該控制裝置包括一個桿，該桿被軸向地設置在該等離子體噴槍的末端裝配件上；并且
[0011]-該桿在其末端處包括一個籠球，以免在該桿所行進經(jīng)過的并且該噴槍的末端裝配件在其上永久旋轉的配件上留痕跡，這樣的桿可以被可拆卸地螺旋緊固或卡扣緊固到該噴槍的末端裝配件上，從而允許隨意地選擇和改變桿的合適的長度。
[0012]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將從以下一個示例性實施例的說明中變得清楚。將參見以下附圖，在這些附圖中:[0013]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個設備的示意圖；
[0014]圖2是圖1中的細節(jié)A的放大視圖；
[0015]圖3是本發(fā)明的設備的等離子體噴槍的詳細視圖，該噴槍裝備有該距離控制系統(tǒng)的第一實施例；
[0016]圖4是安裝在該等離子體噴槍的末端上的距離控制系統(tǒng)的詳細視圖；并且
[0017]圖5是本發(fā)明的設備的等離子體噴槍的詳細視圖，該噴槍裝備有該距離控制系統(tǒng)的根據(jù)兩個變體B和C的第二實施例，這兩個變體對應地在圖6和圖7中被更詳細地示出。
[0018]圖1和圖2示出了機器人表面處理設備I，該設備包括:
[0019]-一方面，一個搬運機器人2，該搬運機器人的一個鉸接臂3的末端支承一個工作件4、例如由模制熱塑性件制成的一個機動車輛配件，在本案例示出的應用中是一個熱塑性尾門；以及
[0020]-另一方面，一個豎直等離子體噴槍5，該等離子體噴槍通過一個滑架而被支承在一個腳手架6的一端上，該滑架能夠沿等離子體噴槍5的軸線(在此豎直地)滑動并且被定中心在一個平衡位置上(腳手架6例如被固定到地面上)。
[0021]噴槍5的末端裝配件8將一股等離子體射流引導至配件4上，該射流通過這個搬運機器人2的移動而沿限定在配件4上的一個軌跡9侵蝕該配件(自然，可以使用相反的安排，具有一個靜止的配件和由該搬運機器人支承的一個噴槍)。在示出的應用中，這個軌跡9對應于后擋風玻璃在熱塑性尾門4上所附接到的區(qū)域。噴槍5的末端裝配件8是圓柱形的并且圍繞其豎直軸線旋轉。
[0022]本發(fā)明旨在提供這種帶有用于控制噴槍5的末端裝配件8與配件4之間距離的裝置的機器人設備，并且是在整個高速動態(tài)工作過程中如此。
[0023]根據(jù)圖4和圖5中示出的一個第一解決方案，在末端裝配件8的下部末端處提供了一個優(yōu)選是可移除的桿10，所述桿10與末端裝配件8是同軸的:桿10可以例如可螺旋緊固到末端裝配件8的末端上。這個桿10使得有可能與配件4之間維持距離H并且因此排除離散問題，因為該桿與該配件接觸，該桿將通過可移動滑架7吸收路徑離散，如果必要的話一個反作用可以被加到該滑架上以確保配件4在噴槍5之下行進時維持與連接到噴槍5上的桿10相接觸(在摩擦作用下振動)。桿10如果需要的話可以裝備有一個籠球10’以便防止由于噴槍5的旋轉以及配件4在該桿之下平移而劃傷該配件4 (參見圖4)。由于桿10是可移除的，就高度而言或者對于磨損，該桿是可互換的并且是柔性的，并且該桿的尺寸可以被確定以維持任何要求的工作高度H。
[0024]根據(jù)用于控制噴槍末端裝配件8與配件4之間的距離H的裝置的一個第二實施例，一個激光傳感器11或比長儀被結合在桿10的位置處，該激光傳感器11或比長儀發(fā)射一條射線12至配件4并且測量反射回的射線以便動態(tài)地計算和記錄噴槍5與配件4之間的距離H，取決于是否希望實時校正噴槍5與配件4之間的距離而采用或不采用可移動滑架系統(tǒng)7。如果希望提供實時校正，則滑架7經(jīng)由一個機電接口得以機動和伺服控制以便處理該傳感器的設定點并且由該機動的可移動滑架7校正噴槍5的位置。如果不可能或者不希望實時校正這個距離，則該可移動滑架7是不需要的。在兩種情形下，優(yōu)點在于以下事實，即可以通過動態(tài)地記錄噴槍5相對于配件4的位置來進行遙測并且因此限定一個公差范圍并獲得一種連續(xù)過程控制并且因此界定一個公差范圍。[0025]根據(jù)這個解決方案的一個變體，替代將激光傳感器11同軸地結合在該等離子體噴槍中，提供了與等離子體噴槍5和其軸線偏離的一個激光傳感器11’，這因此更易于實施。激光射線12’是傾斜的，但激光目標點并不位于噴槍5的工作軸線上并且僅僅給出一個路徑離散的指示。因此，在這種構型中通過可移動滑架7來伺服控制噴槍/配件位置的機電校正是不利的，但它仍然可以適合于進行在線位置控制。
[0026]自然有可能并且甚至有利的是混合上述這些解決方案。具體地講，有可能結合以下兩方面:一方面，采用桿10并且保證對噴槍5與配件4之間距離的控制的一種簡單的并且純粹的機械解決方案，該距離的離散將自然通過維持接觸的機械原理來校正；和另一方面，用傳感器11’在線控制等離子體表面預處理過程的解決方案。
【權利要求】
1.一種用于以等離子體預處理熱塑性配件(4)表面的機器人設備(I)，這種設備包括一方面用于支持一個熱塑性配件的第一裝置(2)以及另一方面用于支持一個等離子體噴槍(5)的第二裝置(6)，該等離子體噴槍具有一個旋轉的圓柱形末端裝配件(8)，該第一支持裝置和/或第二支持裝置(2，6)是可移動的，使得該噴槍(5)和該配件(4)具有相對移動從而允許該噴槍(5)行進經(jīng)過該配件(4)的一個處理區(qū)域(9)，該設備在該等離子體噴槍(5)上包括用于控制該噴槍(5)的末端裝配件(8)與該配件(4)之間距離的裝置(10，11，11’)，其特征在于，該控制裝置(10)包括一個桿，該桿被軸向地設置在該等離子體噴槍(5)的末端裝配件(8)上，該設備包括在該噴槍(5)的軸線方向上可移動的一個滑架(7)，該滑架被置于該可移動噴槍(5)與該第二支持裝置(6)之間，并且該可移動滑架(7)包括用于產(chǎn)生圍繞一個平衡或貼合位置的移動的反作用的裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的設備，其特征在于，該第一支持裝置(2)由一個搬運機器人構成。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的設備，其特征在于，該第二支持裝置(6)由一個固定腳手架構成。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的設備，其特征在于，該可移動滑架(7)包括用于在其軸線方向上移動該噴槍(5)的機動裝置。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的設備,其特征在于,該桿在其末端處包括一個籠球(10，)。
【文檔編號】B29C59/14GK104023945SQ201280065913
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2012年11月30日 優(yōu)先權日:2011年12月15日
【發(fā)明者】J·凱爾比蓋, T·波勒特 申請人:雷諾股份公司