本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的、用于輸出防腐蝕蠟的機(jī)器人工具，特別是用于對(duì)用于機(jī)動(dòng)車(chē)的車(chē)身部件進(jìn)行涂層。本發(fā)明還涉及根據(jù)權(quán)利要求6的前序部分的、用于輸出防腐蝕蠟的機(jī)器人，特別是用于對(duì)用于機(jī)動(dòng)車(chē)的車(chē)身部件進(jìn)行涂層；以及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的、向有待保護(hù)的表面的保護(hù)區(qū)域排出防腐蝕蠟的方法。

背景技術(shù)：

用于輸出防腐蝕蠟的機(jī)器人工具已經(jīng)眾所周知。本專(zhuān)利涉及以下的機(jī)器人工具，即該機(jī)器人工具利用由防腐蝕蠟形成的射束對(duì)工件、特別是對(duì)用于機(jī)動(dòng)車(chē)的車(chē)身部件進(jìn)行加載，該防腐蝕蠟在相應(yīng)的表面區(qū)段保留下來(lái)，并在該處在車(chē)輛的壽命期間避免腐蝕。

在這方面，已知兩種不同的技術(shù)。為了獲得以由防腐蝕蠟形成的細(xì)線為形式的排出，通過(guò)機(jī)器人工具的噴嘴通常利用3bar到50bar之間的壓力未霧化地將防腐蝕蠟排出。不進(jìn)行與空氣的混合，從而防腐蝕蠟以相對(duì)較細(xì)的未霧化的射束的形式接觸在工件上。用這種機(jī)器人工具對(duì)較大面積設(shè)置防腐蝕蠟則會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，因?yàn)橛眉?xì)的防腐蝕蠟線來(lái)填充這些面積非常耗時(shí)。

在工件平面上平面地施加防腐蝕蠟通常使用其它的機(jī)器人工具，該機(jī)器人工具在其噴嘴的區(qū)域中構(gòu)造用于防腐蝕蠟的霧化。在這種機(jī)器人工具中，通常設(shè)置了遠(yuǎn)離排出噴嘴的且經(jīng)由導(dǎo)管與該排出噴嘴相連的混合室，防腐蝕蠟和壓縮空氣進(jìn)入該混合室中，從而形成液氣混合物，該液氣混合物再引向排出噴嘴。在該排出噴嘴處產(chǎn)生由霧化的防腐蝕蠟形成的錐狀的噴束，該噴束完成了防腐蝕蠟的快速的平面的施加。

這些到目前為止常用的機(jī)器人工具，分別尤其較好地適用于以下方面，即當(dāng)相應(yīng)的工件僅僅需要以細(xì)線為形式的施加或者僅僅需要以平面為形式的施加時(shí)。如果在相同的工件上設(shè)置線形的施加區(qū)域以及平面的施加區(qū)域，那么到目前為止的機(jī)器人工具對(duì)此就不理想地適用。要么設(shè)置用于未霧化的輸出的機(jī)器人工具必須例如通過(guò)防腐蝕蠟的線形的施加而對(duì)平面區(qū)域進(jìn)行涂抹，要么必須更換機(jī)器人工具。對(duì)于汽車(chē)領(lǐng)域中所希望的節(jié)奏時(shí)間來(lái)說(shuō)，兩種解決方案是不利的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種機(jī)器人以及機(jī)器人工具的方法，該方法實(shí)現(xiàn)了針對(duì)防腐蝕蠟的輸出將少的節(jié)奏時(shí)間和靈活的排出形式結(jié)合起來(lái)。

該任務(wù)由按照權(quán)利要求1的機(jī)器人工具來(lái)解決。

該機(jī)器人工具包括噴嘴單元，該噴嘴單元構(gòu)造用于在排出方向上有選擇地排出以細(xì)的射束為形式的未霧化的防腐蝕蠟和以噴錐為形式的用壓縮空氣霧化的防腐蝕蠟。

噴嘴單元與用于壓縮空氣的供應(yīng)通道及用于防腐蝕蠟的供應(yīng)通道相連。噴嘴單元具有用于產(chǎn)生防腐蝕蠟的射束的內(nèi)噴嘴，其中該內(nèi)噴嘴經(jīng)由用于防腐蝕蠟的供應(yīng)通道來(lái)供應(yīng)。該噴嘴單元還具有用于產(chǎn)生由霧化的防腐蝕蠟形成的噴錐的外噴嘴。霧化室設(shè)置在內(nèi)噴嘴和外噴嘴之間，其中用于壓縮空氣的供應(yīng)通道匯入該霧化室中。

內(nèi)噴嘴在排出方向上與外噴嘴中心對(duì)齊地定向，從而當(dāng)沒(méi)有利用壓縮空氣供應(yīng)霧化室時(shí)，通過(guò)內(nèi)噴嘴而噴出的以射束為形式的防腐蝕蠟可以穿過(guò)霧化室和外噴嘴地作為射束而排出。

霧化室構(gòu)造用于，當(dāng)霧化室有壓縮空氣供應(yīng)時(shí)，通過(guò)引入的壓縮空氣來(lái)霧化從內(nèi)噴嘴噴出的射束。

根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器人工具構(gòu)造用于，將防腐蝕蠟未霧化地輸出，以用于獲得防腐蝕蠟的較細(xì)的施加，也能借助壓縮空氣完成防腐蝕蠟的霧化的輸出。

為此設(shè)置了噴嘴單元的所描述的配置。通過(guò)供應(yīng)通道可以向該噴嘴單元引入防腐蝕蠟和壓縮空氣。如果僅僅引入防腐蝕蠟而沒(méi)有壓縮空氣，則進(jìn)行以未霧化的細(xì)的射束為形式的排出。如果額外引入壓縮空氣，就導(dǎo)致霧化，并導(dǎo)致以由壓縮空氣和霧化的防腐蝕蠟形成的噴錐為形式的防腐蝕蠟的輸出。

對(duì)此，該噴嘴單元有兩個(gè)所提到的噴嘴，即內(nèi)噴嘴和外噴嘴。這兩個(gè)噴嘴彼此中心對(duì)齊地定向。如果不向噴嘴單元引入壓縮空氣，內(nèi)噴嘴就會(huì)產(chǎn)生防腐蝕蠟的未霧化的射束，該射束由于中心對(duì)齊的布置而毫無(wú)障礙地穿過(guò)霧化室和外噴嘴而排出。如果引入壓縮空氣，由內(nèi)噴嘴排出的射束就在霧化室中回旋并霧化，并且穿過(guò)外噴嘴以所提到的噴錐為形式被輸出。

在排出的兩個(gè)類(lèi)型之間可以通過(guò)是否引入壓縮空氣來(lái)切換。另外能夠針對(duì)性的是，也將壓力適配用于相應(yīng)的排出類(lèi)型，利用所述壓力來(lái)引入防腐蝕蠟。

根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器人工具由此適用于，在少的節(jié)奏時(shí)間下，分段地線形地和分段地平面地利用防腐蝕蠟來(lái)設(shè)置工件。由此省去了在機(jī)器人工具之間的更換時(shí)間。內(nèi)噴嘴和外噴嘴能夠可變地相對(duì)間隔，其中通過(guò)增大間隔可以增大霧化室的體積。

由于內(nèi)噴嘴和外噴嘴的可變的間隔而可能的是，將該間距相應(yīng)地與運(yùn)行模式相匹配。如果希望線形的排出，內(nèi)噴嘴和外噴嘴就應(yīng)該互相接近，從而通過(guò)內(nèi)噴嘴排出的射束不會(huì)受到外噴嘴的負(fù)面影響。如果進(jìn)行霧化的防腐蝕蠟的平面的排出，該間距的增大就是被希望的，由此也增大了霧化室，并且據(jù)此能夠產(chǎn)生由空氣和防腐蝕蠟形成的均勻混合物。

通過(guò)可變的間隔能夠理想配置用于兩個(gè)運(yùn)行模式的噴嘴單元。

內(nèi)噴嘴和外噴嘴可通過(guò)噴嘴彈簧始終向著彼此方向而力加載。內(nèi)噴嘴和外噴嘴還可通過(guò)壓縮空氣的引入而彼此遠(yuǎn)離地力加載。

盡管作為這樣的構(gòu)造方案的替代方案也可能的是，通過(guò)線性執(zhí)行器或類(lèi)似機(jī)構(gòu)來(lái)引發(fā)內(nèi)噴嘴和外噴嘴的相對(duì)位移。

但是本身引入壓縮空氣的構(gòu)造方案的優(yōu)勢(shì)在于，在靜止?fàn)顟B(tài)中在內(nèi)噴嘴和外噴嘴之間的較小的間隔得到升高。在此通過(guò)噴嘴彈簧持續(xù)引發(fā)在內(nèi)噴嘴和外噴嘴靠近的方向上的彈簧力。壓縮空氣將內(nèi)噴嘴和外噴嘴相對(duì)地推移，從而由此導(dǎo)致所希望的增大的霧化室。不再引入壓縮空氣時(shí)，噴嘴彈簧再次起作用并且減小霧化室的大小，從而由防腐蝕蠟形成的未霧化的射束又可以再次毫無(wú)障礙地噴射出來(lái)。

噴嘴單元能夠具有兩個(gè)相對(duì)可移動(dòng)的結(jié)構(gòu)組件，即內(nèi)噴嘴結(jié)構(gòu)組件和外噴嘴結(jié)構(gòu)組件。在此，內(nèi)噴嘴結(jié)構(gòu)組件可以包括至少一個(gè)引向內(nèi)噴嘴的、用于防腐蝕蠟的供應(yīng)通道的通道區(qū)段以及內(nèi)噴嘴。外噴嘴結(jié)構(gòu)組件可以包括至少一個(gè)包圍霧化室的外壁和外噴嘴。內(nèi)噴嘴和外噴嘴結(jié)構(gòu)組件可以在排出方向上可以移動(dòng)地彼此支承。

這種結(jié)構(gòu)形式已被證實(shí)為非常可靠和結(jié)構(gòu)方面簡(jiǎn)單。包含內(nèi)噴嘴的結(jié)構(gòu)組件在此由包含外噴嘴的結(jié)構(gòu)組件包圍，所述包含外噴嘴的結(jié)構(gòu)組件還提供了外壁，該外壁包圍著霧化室。所提到的噴嘴彈簧在兩個(gè)結(jié)構(gòu)組件之間起作用并且將這些結(jié)構(gòu)組件彼此擠壓。

用于壓縮空氣的供應(yīng)通道和用于防腐蝕蠟的供應(yīng)通道能夠至少以區(qū)段的方式構(gòu)造為關(guān)于橫截面同軸布置的供應(yīng)通道。在此，用于防腐蝕蠟的供應(yīng)通道可以布置在內(nèi)部，用于壓縮空氣的供應(yīng)通道可以布置在外部。這些供應(yīng)通道可以直接過(guò)渡到所提到的帶有內(nèi)噴嘴結(jié)構(gòu)組件和外噴嘴結(jié)構(gòu)組件的噴嘴單元。在這里，如果內(nèi)噴嘴結(jié)構(gòu)組件地點(diǎn)固定地設(shè)置到供應(yīng)通道的壁部，則特別有好處，所述供應(yīng)通道能夠尤其由兩根同軸的管組成。

該任務(wù)也由按照權(quán)利要求6所述的機(jī)器人來(lái)完成，該機(jī)器人用于輸出防腐蝕蠟，特別是用于對(duì)用于機(jī)動(dòng)車(chē)的車(chē)身部件進(jìn)行涂層。

該機(jī)器人擁有機(jī)器人手臂和安裝于其上的、所描述類(lèi)型的機(jī)器人工具。

該機(jī)器人由控制機(jī)構(gòu)控制，該機(jī)構(gòu)除了控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)過(guò)程外還控制壓縮空氣的引入。由此控制了相應(yīng)所希望的噴涂模式，即未霧化的防腐蝕蠟的排出和霧化的防腐蝕蠟的排出。也可以通過(guò)控制機(jī)構(gòu)調(diào)整壓力（利用該壓力來(lái)引入防腐蝕蠟），以便實(shí)現(xiàn)用于兩個(gè)運(yùn)行模式的相應(yīng)理想的壓力。

該任務(wù)也由按照權(quán)利要求7所述的、將防腐蝕蠟排出在有待保護(hù)的表面的保護(hù)區(qū)域上的方法來(lái)完成。

該方法中，所述排出由所描述類(lèi)型的機(jī)器人工具來(lái)完成。

進(jìn)行所述排出是用于以由防腐蝕蠟形成的未霧化的射束的形式對(duì)至少第一保護(hù)區(qū)域進(jìn)行涂層，并且用于以借助于壓縮空氣所霧化的防腐蝕蠟的形式對(duì)至少第二保護(hù)區(qū)域進(jìn)行涂層。對(duì)此使用所描述的工具的兩個(gè)運(yùn)行模式。

在此，防腐蝕蠟的排出在在優(yōu)選具有3bar到50bar之間的未霧化的排出中進(jìn)行。但是壓力也可以到120bar。為了霧化的輸出，優(yōu)選在80bar和120bar之間的防腐蝕蠟從內(nèi)噴嘴噴出。

所述方法特別用于機(jī)動(dòng)車(chē)的車(chē)身部件，例如車(chē)門(mén)處。通過(guò)使用所述的機(jī)器人工具，可以實(shí)現(xiàn)少的節(jié)奏時(shí)間以及在霧化和未霧化的形式中的排出的理想匹配的形式。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的其它優(yōu)勢(shì)和方面從權(quán)利要求和本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例的下文的說(shuō)明中得出，下文借助附圖來(lái)解釋所述實(shí)施例。其中：

圖1示出帶有用于輸出防腐蝕蠟的機(jī)器人工具的機(jī)器人。

圖2在單獨(dú)的展示中示出根據(jù)圖1的機(jī)器人的機(jī)器人工具的。

圖3作為爆炸展示示出圖2的機(jī)器人工具的噴嘴單元。

圖4a和4b示出兩個(gè)運(yùn)行模式中的機(jī)器人工具的噴嘴單元。

圖5示出噴嘴單元的替代的構(gòu)造方案。

具體實(shí)施方式

圖1示出了使用中的根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器人工具。該機(jī)器人工具20設(shè)置在機(jī)器人10的機(jī)器人手臂12上，并以圖1中未顯示的方式經(jīng)由導(dǎo)管與防腐蝕蠟和壓縮空氣相連。目的是利用防腐蝕蠟對(duì)工件、在當(dāng)前是汽車(chē)門(mén)14進(jìn)行設(shè)置。

示例地，在汽車(chē)門(mén)14上虛線地展示了不同的區(qū)域，所述區(qū)域應(yīng)設(shè)有防腐蝕蠟。這些區(qū)域包括直徑為幾個(gè)厘米的平面區(qū)域16以及線形區(qū)域18，在所述線性區(qū)域中僅應(yīng)以相對(duì)較細(xì)的線的形式排出防腐蝕蠟。

在這樣的需求下針對(duì)性的是，在區(qū)域16的情況下由壓縮空氣霧化地排出防腐蝕蠟，以便能夠以較高的速度用防腐蝕蠟設(shè)置平面區(qū)域，而細(xì)的線形區(qū)域18優(yōu)選設(shè)有未霧化的防腐蝕蠟。

機(jī)器人工具20構(gòu)造用于，在沒(méi)有更長(zhǎng)的更換時(shí)間的情況下，能夠用防腐蝕蠟來(lái)設(shè)置平面區(qū)域16以及線形區(qū)域18。

圖2在詳細(xì)視圖中示出機(jī)器人工具20，其中再一次單獨(dú)增大地顯示噴嘴單元50。

機(jī)器人工具20擁有基體22，該基體設(shè)有用于耦合到機(jī)器人手臂12的耦合機(jī)構(gòu)。以未詳細(xì)展示的方式，在基體22的區(qū)域中也設(shè)置了用于利用壓縮空氣和防腐蝕蠟來(lái)供應(yīng)機(jī)器人工具20的接頭。

機(jī)器人工具20擁有帶有排出開(kāi)口34的、已經(jīng)提到的噴嘴單元50，該排出開(kāi)口同時(shí)是還要另外描述的外噴嘴53的排出側(cè)。噴嘴單元50與基體22通過(guò)兩個(gè)同軸管30、32相連，其中在圖2中為清楚理解起見(jiàn)，位于外部的管32有部分被隱藏。內(nèi)管30提供了用于防腐蝕蠟的位于內(nèi)部的供應(yīng)通道72。內(nèi)管30和外管32之間的環(huán)形空間還提供了用于壓縮空氣的供應(yīng)通道70。以這種方式就可以用防腐蝕蠟和壓縮空氣來(lái)供應(yīng)噴嘴單元50。

噴嘴單元50包括兩個(gè)相對(duì)可移動(dòng)的結(jié)構(gòu)組件，即內(nèi)噴嘴組件和外噴嘴組件，它們滑動(dòng)地彼此靠置地導(dǎo)引。參照?qǐng)D2，僅能通過(guò)連接件64來(lái)識(shí)別內(nèi)噴嘴結(jié)構(gòu)組件。外噴嘴部件52、霧化室壁54和連接在其上的套管部件56是外噴嘴結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)組件的一部分。

借助于圖3的爆炸展示可見(jiàn)部件的整體。外管30和內(nèi)管32連接在所提到的連接件64上。這里地點(diǎn)固定地設(shè)置通道部件62。該通道部件又通過(guò)中間部件57與內(nèi)噴嘴部件58固定地連接，該內(nèi)噴嘴部件就其本身而言具有內(nèi)噴嘴59。外噴嘴結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)組件包括末尾端的外噴嘴部件52，該外噴嘴部件帶有設(shè)置在其里面的外噴嘴53。所述外噴嘴部件在組裝好的狀態(tài)下與霧化室壁54和套管部件56固定連接。

正如在圖4a和4b中同樣說(shuō)明的那樣，噴嘴彈簧60一側(cè)支撐在霧化室壁54的擋塊上，另一側(cè)支撐在中間部件57上，并且由此引起結(jié)構(gòu)組件的始終的力加載。

圖4a和4b示出的是運(yùn)行中的噴嘴單元，其中圖4a示出了運(yùn)行模式，在該運(yùn)行模式中沒(méi)有壓縮空氣引入，并且防腐蝕蠟以細(xì)的未霧化的射束90的形式輸出。圖4b示出的是第二運(yùn)行模式，在該運(yùn)行模式中，額外于防腐蝕蠟也將壓縮空氣引入，該壓縮空氣霧化所述防腐蝕蠟并產(chǎn)生由霧化的防腐蝕蠟形成的噴錐92。

在圖4a中所展示的第一運(yùn)行模式中，以已經(jīng)描述的方式和方法只有防腐蝕蠟通過(guò)供應(yīng)通道72而引入，該供應(yīng)通道設(shè)置在內(nèi)管32和管區(qū)段62內(nèi)部。這樣，防腐蝕蠟就到達(dá)內(nèi)噴嘴部件58和那里的內(nèi)噴嘴59。防腐蝕蠟以射束的形式輸出，該射束穿過(guò)外噴嘴53，而外噴嘴53對(duì)排出特性沒(méi)有影響。在該運(yùn)行模式中，防腐蝕蠟?zāi)軌蛞跃?xì)的線的形式噴涂到工件上，也就是關(guān)于圖1中的汽車(chē)門(mén)在區(qū)域18中。

圖4b中所展示的第二運(yùn)行模式在將防腐蝕蠟通過(guò)供應(yīng)通道72引入的方面相同。但是以射束為形式的、通過(guò)內(nèi)噴嘴59輸出的保護(hù)蠟首先到達(dá)霧化室74中。該霧化室74在第二運(yùn)行模式中比在第一運(yùn)行模式中明顯更大。這是通過(guò)引入在2bar到6bar的壓力下的壓縮空氣而實(shí)現(xiàn)的。該壓縮空氣克服噴嘴彈簧60的力，擠壓外部結(jié)構(gòu)組件并且隨著該外部結(jié)構(gòu)組件擠壓外噴嘴53朝向關(guān)于視圖的右側(cè)。如此明顯增大的霧化室74允許完全的霧化，該霧化導(dǎo)致非常均勻的氣液混合物，該氣液混合物作為錐狀的霧化的噴束92而被輸出。只要不進(jìn)行通過(guò)供應(yīng)通道70的壓縮空氣的引入，噴嘴單元50就再次過(guò)渡到根據(jù)圖4a的其第一運(yùn)行模式中。

圖5展示的是噴嘴單元50的替代的構(gòu)造方案。功能原理在這里在以下范圍內(nèi)相同，即在該構(gòu)造方案中也設(shè)置了內(nèi)噴嘴59和外噴嘴53，其中在不引入壓縮空氣時(shí)而引入防腐蝕蠟的情況中，由內(nèi)噴嘴59排出的未霧化的噴束不受影響地也能夠通過(guò)外噴嘴53而輸出。如果額外通過(guò)供應(yīng)通道70引入壓縮空氣，在霧化室74的區(qū)域中就又會(huì)導(dǎo)致霧化和因此導(dǎo)致以由壓縮空氣所霧化的形式的防腐蝕蠟的排出。

圖5的設(shè)計(jì)方案與根據(jù)圖2到4b的設(shè)計(jì)方案之間的區(qū)別因而主要在于，霧化室74根據(jù)圖5具有不可變的體積。根據(jù)圖5的結(jié)構(gòu)形式盡管視為不利，但構(gòu)造方面更簡(jiǎn)單，且因此具有其存在價(jià)值。