用于施加粘性材料的设备的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于将粘性材料施加到工件上的设备。

背景技术：

1、在车辆制造中，这种设备尤其用于将粘性材料施加到工件上。作为粘性材料可以考虑采用例如粘合剂、密封剂、绝缘材料或导热膏。前面提及类型的施加设备为此目的多数安装在工业机器人的臂部上，并由所述臂部沿施加轨道与工件隔开间距地引导经过工件表面。然后使所述材料以沿所述施加轨道延伸的、连续的或具有中断部的材料条带施加到工件上，所述材料条带通常局部是直线的并且局部是弯曲的。为了加宽所述材料条带，例如使用了所谓的螺旋式施加设备。这种根据权利要求1的前序部分所述的设备例如由ep0852160b1已知。所述设备的施加喷嘴具有施加管，所述施加管在其具有喷嘴口的端部的附近支承在偏心轮中，在施加过程期间，所述偏心轮被置于绕其纵向中轴线的旋转，并迫使偏心支承的施加管在喷嘴口上进行圆周运动。这种以每分钟几千转进行的圆周运动使离心力作用于所述粘性的材料上，所述离心力导致材料射流进行螺旋运动。这实现了圆形的材料施加并使得已施加的材料条带的加宽，从而所述材料条带明显比喷嘴口的直径更宽。但这种设备的缺点是，在已涂覆的工件与另一个工件压紧时，在所施加的材料的彼此重叠的圆之间出现被困空气（lufteinschluss），所述被困空气使得难以将粘性材料压成面。如果将材料以之字形的条带施加到工件上，使得在两个构件压紧时空气可以向左和向右从之字形的条带中逸出，则避免出现这种被困空气。为了实现之字形的条带，曾试图借助于马达式的驱动器使柔性的材料管道横向于其纵向延伸沿彼此相反的方向交替地偏转。但当材料管道中的材料压力高时，材料管道是硬的，从而使其偏转需要高马达功率。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的是，改进前面所述类型的设备，使得可以以更简单的方式实现覆盖更大面积的材料施加。

2、根据本发明，所述目的通过具有权利要求1的特征的设备来实现。本发明有利的改进方案是从属权利要求的主题。

3、本发明基于这样的构思，即，使材料沿第一方向进入材料管道，并且在材料管道中使所述材料转向，从而所述材料可以沿第二方向再次排出。在第一方向上延伸的入口部段这里用作空心轴，施加喷嘴绕所述空心轴的纵向中轴线往复摆动，以便通过这种运动使喷嘴口往复运动。以这样的方式，材料可以按之字形的条带施加到工件上，而此时无需使承载施加设备的机械臂实施复杂的运动。此外，通过施加喷嘴绕摆动轴线的摆动，还可以引导材料条带绕过位于施加轨道上的障碍物，而无需使机器人偏离所述施加轨道。这里，与材料在高压下在其中流动的柔性材料管道的偏转相比，空心轴绕纵向中轴线的偏转需要明显更少的功率。

4、所述入口部段和出口部段适宜地刚性地连接在一起。材料管道的这种刚性的构成使得通过绕摆动轴线的摆动实现的偏转更容易。此外，优选的是，所述第二方向垂直于第一方向延伸，从而这两个方向成直角。这个措施使得能够基本上避免出现不平衡，特别是当根据本发明的一个有利的改进方案施加喷嘴具有横向于入口部段延伸的、关于所述摆动轴线与出口部段相对置的平衡部分时。所述平衡部分适宜地在反向于第二方向延伸，并且所述平衡部分的质量优选大致相对于出口部段的质量，这里，所述平衡部分的质量尤其是与出口部段的质量相差最多20%，并且优选最多10%。在施加喷嘴绕摆动轴线往复摆动时，所述平衡部分形成平衡块，以避免出现不平衡。

5、适宜地设有用于使施加喷嘴绕摆动轴线摆动的马达、尤其是电动机，所述电动机例如构造成步进电机或电磁驱动器。马达适宜地与喷嘴支架固定连接，以便能够使施加喷嘴关于摆动轴线摆动。为此目的，施加喷嘴适宜地具有从背向入口部分的侧面上突出的突起部，摆动轴线延伸穿过所述突起部。这里，所述摆动轴线适宜地与突起部的纵向中轴线重合。为了使施加喷嘴摆动而在所述突起部上施加作用，并且所述突起部尤其是可以与马达的驱动轴连接。此外，所述突起部还用于实现施加喷嘴在喷嘴支架上更好的安装，这里，所述入口部段和突起部优选分别在旋转轴承中支承在喷嘴支架上。施加喷嘴在出口部段两侧的支承以及必要时在平衡部分两侧的支承在喷嘴支架中稳定了施加喷嘴并进一步减少不平衡。这里，所述旋转轴承中的第一轴承有利地是球轴承，优选是双列沟槽球轴承或径向推力球轴承。此外，所述旋转轴承中的第二旋转轴承可以是塑料制成的结构体，突起部或入口部段容纳在所述结构体中。这个塑料结构体可以由降低摩擦的塑料制成，从而在施加喷嘴摆动时使摩擦力最小化。此外，所述结构体在其朝向突起部或入口部段的面上还具有凹部，以便使得与施加喷嘴的接触面最小化。

6、适宜地设有相对于喷嘴支架位置固定的用于材料的供应管道，所述供应管道具有通入所述入口部段的末端部段。所述末端部段适宜地具有纵向中轴线，这个纵向中轴线是入口部段的纵向中轴线的延长部，从而这两个纵向中轴线重合。此时，当施加喷嘴在喷嘴支架中绕其摆动轴线摆动时，所述入口部段作为供应管道的延长部起作用并且围绕共同的纵向中轴线相对于供应管道旋转。为了避免粘性材料附着在入口部段上，有利地在所述入口部段和末端部段之间设置环绕的密封环，所述密封环优选由聚四氟乙烯（ptfe）制成。这里优选的是，所述密封环松动地贴靠在入口部段朝向末端部段的端面上并且贴靠在末端部段朝向入口部段的端面上。为了阻拦由于在末端部段和入口部段之间的连接部位处可能的不密封性而排出材料，适宜地围绕入口部段设置相对于喷嘴支架位置固定地设置的密封环，该密封环优选由超高分子量高密度聚乙烯（hdpe）（pe-uhmw）制成。

7、适宜地设有设置喷嘴支架上的、用于限制施加喷嘴绕摆动轴线相对于喷嘴支架能摆动的摆动角度的机构。所述用于限制摆动角度的机构是可调的，以便改变最大的摆动角度。以这种方式，可以使施加喷嘴能相对于喷嘴支架摆动的最大摆动角度专门适配于存在于相应应用领域中的要求。

技术特征：

1.用于将粘性材料施加到工件上的设备，所述设备具有喷嘴支架（12）和设置在喷嘴支架（12）上的施加喷嘴（14），所述施加喷嘴具有材料管道（16），所述材料管道从用于导入粘性材料的材料入口（18）一直延伸到用于排出粘性材料的喷嘴口（20），其特征在于，所述材料管道（16）具有从材料入口（18）沿第一方向（22）延伸的入口部段（24）和沿横向于第一方向（22）延伸的第二方向（26）延伸到喷嘴口（20）的出口部段（28），并且所述施加喷嘴（14）能绕形成入口部段（24）的纵向中轴线的摆动轴线（30）摆动地支承在喷嘴支架（12）上。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述入口部段（24）和出口部段（28）刚性地连接在一起。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述第二方向（26）垂直于所述第一方向（22）延伸。

4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述施加喷嘴（14）具有横向于入口部段（24）延伸的关于摆动轴线（30）与出口部段（28）相对置的平衡部分（44）。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述平衡部分（44）反向于第二方向（26）延伸。

6.根据权利要求4或5所述的设备，其特征在于，所述平衡部分（44）的质量大致相当于出口部段（28）的质量。

7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备具有用于使施加喷嘴（14）绕摆动轴线（30）摆动的马达（40）。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述马达（40）固定地与喷嘴支架（12）连接。

9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备具有相对于喷嘴支架（12）位置固定的用于所述材料的供应管道（48），所述供应管道具有通入所述入口部段（24）的末端部段（54）。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述末端部段（54）具有纵向中轴线，这个纵向中轴线是入口部段（24）的纵向中轴线的延长部。

11.根据权利要求9或10所述的设备，其特征在于，在所述末端部段（54）和入口部段（24）之间设置优选由聚四氟乙烯（ptfe）制成的环绕的第一密封环（58）。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述第一密封环（58）松动地贴靠在入口部段（24）朝向所述末端部段（54）的端面（60）上并且贴靠在所述末端部段（54）朝向所述入口部段（24）的端面（62）上。

13.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，围绕所述入口部段（24）设置相对于喷嘴支架（12）位置固定地设置的第二密封环（64），所述第二密封环优选由超高分子量的hdpe（pe-uhmw）制成。

14.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述施加喷嘴（14）具有从背向入口部分（24）的侧面上突出的突起部（34），摆动轴线（30）延伸穿过所述突起部。

15.根据权利要求14所述的以及根据权利要求7或8中任一项所述的设备，其特征在于，所述突起部（34）与所述马达（40）的驱动轴（42）连接。

16.根据权利要求14或15所述的设备，其特征在于，所述入口部段（24）和突起部（34）分别支承在喷嘴支架（12）上的旋转轴承（36、38）中。

17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述旋转轴承中的第一旋转轴承（36）是球轴承，优选是双列沟槽球轴承或径向推力球轴承。

18.根据权利要求16或17所述的设备，其特征在于，所述旋转轴承中的第二旋转轴承（38）是由塑料制成的结构体，所述突起部（34）或所述入口部段（24）容纳在所述结构体中。

19.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备具有设置在喷嘴支架（12）上的用于限制施加喷嘴（14）能绕摆动轴线（30）相对于喷嘴支架（12）摆动的摆动角度（α）的机构（32）。

20.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，用于限制摆动角度（α）的所述机构（32）是可调的，以用于改变最大的摆动角度。

21.用于使用根据前述权利要求中任一项所述的设备（10）将粘性材料施加到工件上的方法，其中，借助于机器人使所述设备（10）以所述喷嘴口（20）与工件的表面隔开距离地在施加轨道上相对于所述工件运动，并且根据所述设备（10）相对于工件的速度来操控所述马达（40），以便使所述施加喷嘴（14）绕摆动轴线（30）相对于所述喷嘴支架（12）摆动。

技术总结本发明涉及一种将粘性材料施加到工件上的设备（10），所述设备具有喷嘴支架（12）和设置在喷嘴支架（12）上的施加喷嘴（14），所述施加喷嘴具有材料管道（16），所述材料管道从用于导入粘性材料的材料入口（18）一直延伸到用于排出粘性材料的喷嘴口（20）。根据本发明设定，所述材料管道（16）具有从材料入口（18）沿第一方向（22）延伸的入口部段（24）和沿横向于第一方向（22）延伸的第二方向（26）延伸到喷嘴口（20）的出口部段（28），并且所述施加喷嘴（14）能绕形成入口部段（24）的纵向中轴线的摆动轴线（30）摆动地支承在喷嘴支架（12）上。技术研发人员：T·豪斯纳,G·恩德勒,D·杰格尔受保护的技术使用者：阿特拉斯柯普科工业技术(德国)有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18