entsprechende Beschichtungseinrichtung

Die Erfindung betrifft ein Beschichtungsverfahren zur Be- schichtung von Bauteilen mit einem Düsenapplikator mit mehre- ren Düsen, insbesondere zur Lackierung von Kraftfahrzeugka ^¬ rosseriebauteilen.

Zur Serienlackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen werden bisher als Applikationsgerät üblicherweise Rotations- Zerstäuber eingesetzt, die jedoch den Nachteil eines be ^¬ schränkten Auftragswirkungsgrades haben, d.h. nur ein Teil des applizierten Lacks lagert sich auf den zu beschichtenden Bauteilen ab, während der Rest des applizierten Lacks als so ^¬ genannter Overspray entsorgt werden muss.

Eine neuere Entwicklungslinie sieht dagegen als Applikations ^¬ gerät sogenannte Druckköpfe vor, wie sie beispielsweise aus DE 10 2013 002 412 AI, US 9,108,424 B2 und DE 10 2010 019 612 AI bekannt sind. Derartige Druckköpfe geben im Gegensatz zu den bekannten Rotationszerstäubern keinen Sprühnebel des zu applizierenden Lacks ab, sondern einen räumlich eng begrenzten Lackstrahl, der sich nahezu vollständig auf dem zu lackierenden Bauteil niederschlägt, so dass nahezu kein Over ^¬ spray entsteht.

Derartige Druckköpfe sind jedoch für die Flächenbeschichtung bisher nicht hinreichend gut geeignet, da bei der Serien ^¬ lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen hohe Flächen- beschichtungsleistungen und Genauigkeiten erforderlich sind. Ein weiterer Nachteil der bekannten Druckköpfe besteht darin, dass nicht alle derzeit bekannten Lackeffekte realisiert wer ^¬ den können.

Weiterhin besteht das Problem, dass Umgriffe um Bauteilkanten und komplexe Oberflächengeometrien auf der Außenhaut oder im Innenbereich der Kraftfahrzeugkarosseriebauteile nicht be ^¬ friedigend lackiert werden können.

Zum technischen Hintergrund der Erfindung ist auch hinzuweisen auf EP 3 002 128 A2, US 2001/0019340 AI und EP 2 196 267 A2. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Mög ^¬ lichkeit zu schaffen, derartige Düsenapplikatoren (z.B.

Druckköpfe) für die Serienlackierung von Kraftfahrzeugkaros ^¬ seriebauteilen geeignet zu machen. Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Betriebsver ^¬ fahren bzw. eine erfindungsgemäße Beschichtungseinrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.

Die Erfindung umfasst die allgemeine technische Lehre, den Düsenapplikator (z.B. Druckkopf) bei der Beschichtung flexibel anzusteuern, beispielsweise durch eine flexible fluid- technische bzw. ventiltechnische Ansteuerung oder durch eine flexible mechanische Führung des Düsenapplikators . Der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff eines Düsenapplikators ist allgemein zu verstehen und dient zunächst nur zur Abgrenzung gegenüber herkömmlichen Zerstäubern (z.B. Rotationszerstäuber, Ultraschallzerstäuber, Airmix-Zerstäuber, Airless-Zerstäuber, etc.), die keinen eng begrenzten Be- schichtungsmittelstrahl abgeben, sondern einen Sprühnebel des zu applizierenden Beschichtungsmittels . Der Begriff eines Dü- senapplikators impliziert dagegen, dass aus mindestens einer Düse ein Beschichtungsmittelstrahl abgegeben wird, der räum- lieh relativ eng begrenzt ist. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Düsenapplikator jedoch um einen Druckkopf, wie er an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist und beispielsweise in DE 10 2013 002 412 AI, US 9,108,424 B2 und DE 10 2010 019 612 AI beschrieben ist.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Düsenapplikator zur Applikation eines Lacks (z.B. Basislack, Klarlack, Wasserlack, lösemittelbasierter Lack, etc.) ausgelegt. Der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff ei- nes Beschichtungsmittels ist jedoch nicht auf Lacke be ^¬ schränkt, sondern kann auch andere Beschichtungsmittel umfas ^¬ sen, wie beispielsweise Klebstoffe, Dämmstoffe, Dichtstoffe, Primer, etc., um nur einige Beispiele zu nennen. Das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren sieht vor, dass der Düsenapplikator über die Oberfläche des zu beschichtenden Bauteils geführt wird, was vorzugsweise mittels eines mehr ^¬ achsigen Beschichtungsroboters mit einer seriellen Roboterkinematik und mindestens sechs oder sieben beweglichen Roboter- achsen geschieht.

Dabei wird der Düsenapplikator erfindungsgemäß flexibel ange ^¬ steuert. Beispielsweise kann der Düsenapplikator dabei ven ^¬ tiltechnisch flexibel angesteuert werden, indem beispielswei- se Steuerventile in dem Düsenapplikator die Düsen freigeben bzw. versperren, um die Beschichtungsmittelabgabe zu steuern. Eine andere Möglichkeit der flexiblen Ansteuerung besteht da ^¬ rin, dass die zugeführte und applizierte Beschichtungsmittel- menge flexibel angepasst wird. Ferner besteht die Möglich- keit, dass der Düsenapplikator mechanisch flexibel angesteuert wird, indem der Düsenapplikator beispielsweise während der Beschichtung gedreht, gekippt oder sonst wie flexibel po ^¬ sitioniert bzw. ausgerichtet wird, z.B. im Wesentlichen or- thogonal zur Beschichtungsflache ausgerichtet wird.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Düsenapplikator wahlweise betrieben mit einer großen Flä- chenbeschichtungsleistung oder mit einer kleinen Flächenbe- schichtungsleistung.

Die große Flächenbeschichtungsleistung wird dann gewählt, um große Bauteiloberflächen zu beschichten, beispielsweise Außenflächen von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen.

Die kleine Flächenbeschichtungsleistung des Düsenapplikators wird dagegen gewählt, wenn Details zu beschichten sind, ins ^¬ besondere im Innenraum oder an Kanten oder Designlinien der zu lackierenden Kraftfahrzeugkarosseriebauteile.

Die Umschaltung zwischen der großen Flächenbeschichtungsleis ^¬ tung und der kleinen Flächenbeschichtungsleistung kann automatisch und programmgesteuert erfolgen in Abhängigkeit von der Art des jeweiligen Farbauftreffpunkts .

Falls der Farbauftreffpunkt beispielsweise auf einer großflä ^¬ chigen Dachfläche eines zu lackierenden Kraftfahrzeugkarosse ^¬ riebauteils liegt, so sollte der Düsenapplikator das Be- schichtungsmittel mit einer großen Flächenbeschichtungsleis- tung beschichten.

Falls der Farbauftreffpunkt dagegen im Innenraum oder an einer Kante oder einer Designlinie des zu lackierenden Kraft ^¬ fahrzeugkarosseriebauteils liegt, so sollte der Düsenapplika- tor vorzugsweise mit der kleinen Flächenbeschichtungsleistung betrieben werden.

In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass die Erfindung nicht beschränkt ist auf eine bestimmte große Flächenbe ^¬ schichtungsleistung und eine bestimmte kleine Flächenbe ^¬ schichtungsleistung, d.h. auf zwei verschiedene Flächenbe- schichtungsleistungen . Es ist vielmehr im Rahmen der Erfindung auch möglich, dass die Flächenbeschichtungsleistung kon- tinuierlich angepasst wird.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Düsen in dem Düsenapplikator in einer Düsenreihe nebeneinander angeordnet, wobei auch mehrere parallele Düsenreihen mit jeweils mehreren Düsen möglich sind. Der Düsenapplikator wird hierbei entlang einer vorgegebenen, programmierten („ge- teachten") Bewegungsbahn über die Oberfläche des zu beschichtenden Bauteils (z.B. Kraftfahrzeugkarosseriebauteil) bewegt, was - wie bereits vorstehend kurz erwähnt wurde - mittels ei- nes mehrachsigen Beschichtungsroboters mit einer seriellen

Roboterkinematik und mindestens sechs oder sieben beweglichen Roboterachsen geschehen kann.

Falls der Düsenapplikator nun mit der großen Flächenbeschich- tungsleistung betrieben werden soll, so wird der Düsenapplikator um die Strahlachse der Beschichtungsmittelstrahlen so gedreht, dass die Düsenreihe quer (z.B. rechtwinklig) zu der Bewegungsbahn ausgerichtet ist. Der Düsenapplikator überstreicht dadurch pro Zeiteinheit eine relativ große Bauteil- fläche. Die im Rahmen der Erfindung verwendete Formulierung einer Ausrichtung des Düsenreihe quer zu der Bewegungsbahn bedeutet vorzugsweise, dass der Winkel zwischen der Düsenrei ^¬ he und der Bewegungsbahn größer ist als 50°, 60°, 75°, 80° oder 85 ° . Falls der Düsenapplikator dagegen mit der kleinen Flächenbeschichtungsleistung betrieben werden soll, so wird der Düsenapplikator in einer bevorzugten Variante um die Strahlachse so gedreht, dass die Düsenreihe längs (z.B. parallel) zu der Bewegungsbahn ausgerichtet ist. Der Düsenapplikator überstreicht dann pro Zeiteinheit eine relativ geringe Bauteil ^¬ fläche. Die im Rahmen der Erfindung verwendete Formulierung einer Ausrichtung des Düsenreihe längs zu der Bewegungsbahn bedeutet vorzugsweise, dass der Winkel zwischen der Düsenrei ^¬ he und der Bewegungsbahn kleiner ist als 60°, 50°, 40°, 30°, 25°, 20°, 15°, 10° oder 5°.

Hierbei ist auch zu erwähnen, dass der Düsenapplikator wäh- rend der Bewegung gedreht werden kann, d.h. innerhalb einer Beschichtungsbahn . Davon zu unterscheiden ist eine Drehung des Düsenapplikators nur zu Beginn oder am Ende einer Bewe ^¬ gungsbahn oder an den Wendepunkten einer mäanderförmigen Bewegungsbahn .

Es wurde bereits vorstehend kurz erwähnt, dass der Düsen ^¬ applikator mehrere parallele Düsenreihen aufweisen kann, in denen jeweils mehrere Düsen nebeneinander angeordnet sind. Hierbei besteht die Möglichkeit, dass einzelne oder mehrere Düsenreihen des Düsenapplikators in Abhängigkeit von der ge ^¬ wünschten Flächenbeschichtungsleistung aktiviert oder deaktiviert werden.

Falls der Düsenapplikator mit einer kleinen Flächenbeschich- tungsleistung betrieben werden soll, so werden vorzugsweise nicht alle Düsenreihen des Düsenapplikators aktiviert, insbe ^¬ sondere nur eine einzige Düsenreihe oder einzelne Düsen einer Düsenreihe. Dies ist hilfreich, um zum Beispiel den Beschich- tungsabstand in einem idealen Toleranzfenster zu halten oder um das Beschichtungsmittel nahezu orthogonal auf die Bauteil ^¬ fläche auftreffen zu lassen.

Falls der Düsenapplikator dagegen mit einer großen Flächenbe- schichtungsleistung betrieben werden soll, so wird vorzugsweise mehr als eine Düsenreihe des Düsenapplikators akti ^¬ viert, insbesondere alle Düsenreihen.

Hierbei ist zu erwähnen, dass die Anzahl der aktivierten bzw. deaktivierten Düsenreihen des Düsenapplikators nicht zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert umgeschaltet werden muss. Es besteht im Rahmen der Erfindung vielmehr auch die Möglichkeit, dass die Düsenreihen jeweils einzeln zugeschal ^¬ tet bzw. abgeschaltet werden, um die Flächenbeschichtungs- leistung entsprechend zu erhöhen bzw. zu verringern und dadurch eine quasi kontinuierliche Anpassung der Flächenbe- schichtungsleistung zu ermöglichen.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt die fle- xible Anpassung der Ansteuerung des Düsenapplikators dadurch, dass der Düsenapplikator zwischen einem Strahlbetrieb und einem Tropfenbetrieb umgeschaltet wird.

In dem Strahlbetrieb gibt der Düsenapplikator einen Beschich- tungsmittelstrahl ab, der in Längsrichtung des Beschichtungs- mittelstrahls zusammenhängt, im Gegensatz zu einem Tröpfchen ^¬ strahl, der aus Tröpfchen besteht, die in Längsrichtung des Tröpfchenstrahls voneinander getrennt sind. Dazu sollte der Lackierabstand so gewählt werden, dass der Beschichtungsmit- telstrahl nicht einem natürlichen Zerfall unterliegt.

In dem Tropfenbetrieb gibt der Düsenapplikator dagegen einen Tröpfchenstrahl aus, der aus Tröpfchen besteht, die in Längsrichtung des Tröpfchenstrahls voneinander getrennt sind, im Gegensatz zu dem Beschichtungsmittelstrahl , der in Längsrichtung des Beschichtungsmittelstrahls zusammenhängt.

Der Strahlbetrieb wird dann vorzugsweise programmgesteuert gewählt, wenn eine Flächenbeschichtung mit einer hohen Flächenleistung gewünscht wird, beispielsweise zur Lackierung von großen Außenflächen eines Kraftfahrzeugkarosseriebau ^¬ teils. Der Tropfenbetrieb wird dagegen vorzugsweise programmgesteu ^¬ ert verwendet, wenn im Überlappungsbereich von Beschichtungs- mittelbahnen oder am Bahnanfang oder am Bahnende beschichtet werden soll. Darüber hinaus kann der Tropfenbetrieb vorteilhaft verwendet werden, wenn eine Detaillackierung erfolgen soll oder wenn Grafiken auf die Bauteiloberfläche aufgebracht werden sollen.

Allgemein besteht auch die Möglichkeit, dass bei der Be- Schichtung einer Bauteilfläche die Innenflächen der Bauteilfläche mit dem Strahlbetrieb beschichtet werden, während die Ränder der Bauteilfläche mit dem Tropfenbetrieb beschichtet werden . Hierbei ist auch zu erwähnen, dass der Tröpfchenstrahl und der zusammenhängende Beschichtungsmittelstrahl gleichzeitig mit demselben Düsenapplikator abgegeben werden kann. Dies bedeutet, dass aus mindestens einer Düse ein Tröpfchenstrahl abgegeben wird, während gleichzeitig aus mindestens einer an- deren Düse desselben Düsenapplikators ein zusammenhängender Beschichtungsmittelstrahl abgegeben wird.

Alternativ besteht die Möglichkeit, dass der Tröpfchenstrahl und der zusammenhängende Beschichtungsmittelstrahl abwech- selnd mit demselben Düsenapplikator abgegeben werden. Dies bedeutet, dass der Düsenapplikator umgeschaltet wird zwischen dem Tropfenbetrieb und dem Strahlbetrieb und dann jeweils entweder nur im Tropfenbetrieb arbeitet oder im Strahlbe- trieb.

Alternativ hierzu kann in einem Applikator mit mehreren Düsenplatten eine Düsenplatte im Strahlbetrieb und eine andere im Tropfenbetrieb betrieben werden.

Ferner besteht alternativ auch die Möglichkeit, dass mehrere Düsenapplikatoren eingesetzt werden, wobei ein erster Düsenapplikator im Tropfenbetrieb arbeitet, während ein zweiter Düsenapplikator im Strahlbetrieb arbeitet.

Im Rahmen der Erfindung besteht auch die Möglichkeit, dass zwei Düsenapplikatoren von jeweils einem Beschichtungsroboter über die Bauteiloberfläche des zu beschichtenden Bauteils ge ^¬ führt werden und die Bauteiloberfläche dann gemeinsam be- schichten. Voraussetzung für eine solche Kooperation zwischen zwei Beschichtungsrobotern und den von diesen beiden Be- schichtungsrobotern geführten Düsenapplikatoren ist jedoch eine sehr genaue Relativpositionierung der beiden Düsenapplikatoren. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn die beiden Düsenapplikatoren Beschichtungsmittelbahnen aufbringen, die aneinander anstoßen, da Fehlpositionierungen dann leicht sichtbar sind. So führt eine ungewünschte Überlappung der Be ^¬ schichtungsmittelbahnen dann zu einer Überbeschichtung, d.h. zu einer zu großen Dicke der Beschichtung im Überlappungsbe- reich. Bei einem zu großen Abstand zwischen den Düsenapplikatoren können dagegen zwischen den aneinander angrenzenden Beschichtungsmittelbahnen Lücken auftreten, was ebenfalls störend sichtbar ist. Die beiden Düsenapplikatoren werden deshalb von den beiden Beschichtungsrobotern mit einer großen relativen Positionierungsgenauigkeit mit einer sehr geringen Positionierungstoleranz über die Bauteiloberfläche des zu be ^¬ schichtenden Bauteils geführt. Diese relative Positionie ^¬ rungstoleranz ist vorzugsweise kleiner als 2mm, 1mm, 500ym, 200ym, lOOym oder sogar 50ym.

Diese geringere Positionierungstoleranz lässt sich jedoch in Lackieranlagen zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen in der Regel nicht ohne weiteres realisieren. Zum ei- nen haben die üblichen mehrachsigen Lackierroboter eine bestimmte bauartbedingte Positionierungstoleranz. Zum anderen werden die zu lackierenden Kraftfahrzeugkarosseriebauteile aber auch von einem Förderer durch die Lackieranlage gefördert, wobei auch der Förderer eine relativ große Positionie- rungstoleranz hat.

Die Erfindung sieht deshalb vorzugsweise ein optisches Ver ^¬ messungssystem vor, um die räumliche Position des Beschich- tungsobjekts und/oder der beiden Düsenapplikatoren zu ermit- teln. Dadurch besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, toleranzbedingte Positionierungsfehler nachzusteuern, so dass die gewünschte hohe relative Positionierungsgenauig ^¬ keit erreicht wird. Beispielsweise kann ein solches optisches Vermessungssystem kamerabasiert sein und Marker an den Beschichtungsrobotern und/oder an den Düsenapplikatoren optisch erfassen.

Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die Be- schichtungsroboter Sensoren aufweisen, beispielsweise an den Roboterhandachsen oder an den Düsenapplikatoren selbst, um dadurch die Relativpositionierung der beiden Düsenapplikatoren zu erfassen, was wiederum eine entsprechende Nachsteue ^¬ rung ermöglicht, damit die gewünschte hohe Positionierungs- genauigkeit erreicht wird.

Ein weiteres Problem besteht bei der Beschichtung stark gewölbter Bauteiloberflächen, wie beispielsweise bei Kraftfahr- zeugkarosseriebauteilen . Dabei ändert sich nämlich der Applikationsabstand zwischen den Düsen des Düsenapplikators und der Bauteiloberfläche laufend. Darüber hinaus ist der Appli ^¬ kationsabstand der Düsen innerhalb des Düsenapplikators auch nicht einheitlich, so dass eine einheitliche Ansteuerung des Düsenapplikators aufgrund des unterschiedlichen Applikations ^¬ abstandes der einzelnen Düsen zu Problemen führen kann.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist deshalb vorgesehen, dass bei der Beschichtung stark gewölbter Bauteiloberflächen nur ein erster Teil der Düsen aktiviert wird und zwar vorzugsweise ein relativ kleiner, zusammenhängender Teil der Düsen, damit innerhalb des aktivierten Teils der Düsen ein mög ^¬ lichst einheitlicher Applikationsabstand bei möglichst ortho ^¬ gonaler Ausrichtung der Beschichtungsmittelstrahlen herrscht.

Bei der Beschichtung von wenig gewölbten Bauteiloberflächen und insbesondere bei der Beschichtung von ebenen Bauteiloberflächen wird dagegen vorzugsweise ein größerer zweiter Teil der Düsen aktiviert, um eine möglichst große Flächenbeschich- tungsleistung zu erreichen.

Neben dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Be- schichtungsverfahren umfasst die Erfindung auch eine entsprechende Beschichtungseinrichtung (z.B. Lackieranlage), wobei sich der Aufbau und die Funktionsweise dieser Beschichtungs ^¬ einrichtung bereits aus der vorstehenden Beschreibung ergeben, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird. Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1A eine schematische Darstellung zur Erläuterung der

Lackierung von stark gewölbten Bauteiloberflächen gemäß dem Stand der Technik, Figur 1B eine erfindungsgemäße Abwandlung zur Lackierung von stark gewölbten Bauteiloberflächen, wobei ein Teil der Düsen des Düsenapplikators deaktiviert ist, Figur 2A eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung der Lackierung mit einer kleinen Flächenbeschich- tungsleistung, wobei der Düsenapplikator in

Längsrichtung der Bewegungsbahn ausgerichtet ist, Figur 2B eine schematische Darstellung zur Lackierung mit einer großen Flächenbeschichtungsleistung, wobei der Düsenapplikator quer zu der Bewegungsbahn ausgerichtet ist, Figur 3A eine schematische Darstellung eines Düsenapplika ^¬ tors, der zusammenhängende Beschichtungsmittel- strahlen abgibt,

Figur 3B eine schematische Darstellung eines Düsenapplika ^¬ tors, der Tröpfchenstrahlen abgibt,

Figur 4 eine schematische Darstellung zur Flächenbe- schichtung entlang einer mäanderförmigen Bewegungsbahn, wobei teilweise eine Tröpfchenapplika- tion und teilweise eine Strahlapplikation erfolgt,

Figur 5 schematische Darstellung einer erfindungsge mäßen Lackiereinrichtung mit einem kamerabasierten Vermessungssystem,

Figur 6 eine Abwandlung von Figur 5 mit Sensoren an den einzelnen Lackierrobotern zur Verbesserung der

Relativpositionierung, sowie

Figuren 7-9 Abwandlungen von Figur 4.

Im Folgenden wird nun zunächst die Zeichnung gemäß Figur 1A beschrieben, welche die herkömmliche Lackierung einer gekrümmten Bauteiloberfläche 1 eines Kraftfahrzeugkarosserie ^¬ bauteils mittels eines Düsenapplikators 2 verdeutlicht.

Der Düsenapplikator weist hierbei zahlreiche Düsen auf, die jeweils einen Beschichtungsmittelstrahl abgeben, wobei der Düsenapplikator 2 einen aktiven Teil 4 aufweist, innerhalb dessen alle Düsen des Düsenapplikators 2 aktiv sind und die Beschichtungsmittelstrahlen 3 abgeben. Der aktive Teil 4 des Düsenapplikators 2 umfasst herkömmlicherweise sämtliche Düsen des Düsenapplikators 2, d.h. alle Düsen des Düsenapplika ^¬ tors 2 geben einen Beschichtungsmittelstrahl 3 ab, was auch bei der Beschichtung von stark gekrümmten Bauteiloberflächen gilt. Dies hat jedoch zur Folge, dass der durch die Doppel ^¬ pfeile angedeutete Applikationsabstand d innerhalb des Düsen- applikators 2 sehr uneinheitlich ist. So ist der Applikati ^¬ onsabstand d bei der in der Zeichnung linken Düse des Düsenapplikators 2 sehr klein, während der Applikationsabstand d bei der in der Zeichnung rechten Düse sehr groß ist. Diese Uneinheitlichkeit des Applikationsabstandes d innerhalb des Düsenapplikators 2 kann jedoch zu einer entsprechenden Inhomogenität der Beschichtung auf der Bauteiloberfläche 1 füh ^¬ ren . Dieses Problem wird durch die erfindungsgemäße Lösung gelöst, die in Figur 1B dargestellt ist. So zeigt die Zeichnung hier ^¬ bei einen Zustand bei der Lackierung eines stark gekrümmten Bereichs der Bauteiloberfläche 1. Der aktive Teil 4 des Dü ^¬ senapplikators 2 umfasst dann nur einen Teil der Düsen, wäh- rend die Düsen in einem inaktiven Teil 5 des Düsenapplika ^¬ tors 2 deaktiviert sind. Innerhalb des aktiven Teils 4 des Düsenapplikators 2 ist der Applikationsabstand d jedoch rela ^¬ tiv einheitlich, wie durch die Doppelpfeile angedeutet ist, die innerhalb des aktiven Teils 4 des Düsenapplikators 2 eine relativ einheitliche Länge haben. Dadurch werden Inhomogenitäten der Beschichtung auf der Bauteiloberfläche 1 vermieden, die durch eine starke Bauteilkrümmung verursacht werden, wie es beim Stand der Technik der Fall ist. Die Figuren 2A und 2B zeigen eine Weiterbildung, die teilweise mit dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel über ^¬ einstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entspre ^¬ chende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.

Hierbei ist zunächst zu erwähnen, dass der Düsenapplikator 2 von einem mehrachsigen Lackierroboter mit einer seriellen Roboterkinematik entlang einer programmierten („geteachten" ) Bewegungsbahn 6 über die Bauteiloberfläche geführt wird, wo- bei die Zeichnung nur einen kleinen Ausschnitt der Bewegungs ^¬ bahn 6 zeigt, um das Prinzip der Erfindung zu verdeutlichen.

Weiterhin ist zu erwähnen, dass der Düsenapplikator mehrere parallele Düsenreihen aufweist mit jeweils mehreren Düsen 7, die wahlweise inaktiv oder aktiv geschaltet werden. Die akti ^¬ ven Düsen sind hierbei als ausgefüllte Kreise dargestellt, während die inaktiven Düsen als Kreisringe gezeichnet sind. Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Düsen 7 hierbei jeweils in einer von drei Düsenreihen 8 nebeneinander angeordnet sind .

Der mehrachsige Lackierroboter dreht den Düsenapplikator 2 nun während der Bewegung entlang der Bewegungsbahn 6 in Abhängigkeit von der gewünschten Flächenbeschichtungsleistung .

Figur 2A zeigt die Drehung des Düsenapplikators 2 zur Lackie ^¬ rung mit einer geringen Flächenbeschichtungsleistung. In die- ser Betriebsart ist der Düsenapplikator 2 mit der Düsenreihe 8 parallel zu der Bewegungsbahn 6 ausgerichtet, wobei von den drei Düsenreihen nur eine einzige Düsenreihe aktiv ist und Beschichtungsmittelstrahlen abgibt. Der Düsenapplikator 2 arbeitet dann zwar mit einer relativ geringen Flächenbeschich- tungsleistung aber randscharf und weitgehend stufenfrei.

Der Düsenapplikator muss aber nicht zwangsläufig parallel zur Bewegungsbahn ausgerichtet sein. Vielmehr kann er in einer bevorzugten Variante jeden beliebigen Winkel insbesondere <60°, <45° oder <20° zur Bewegungsbahn gedreht sein.

Figur 2B zeigt dagegen die Drehung des Düsenapplikators 2 zur Erreichung einer großen Flächenbeschichtungsleistung. Der mehrachsige Lackierroboter dreht den Düsenapplikator 2 dann mit den Düsenreihen 8 mit einem Winkel >60°, >75° oder rechtwinklig ( =90°) zu der Bewegungsbahn 6. Dies hat zur Folge, dass der Düsenapplikator 2 pro Zeiteinheit eine rela ^¬ tiv große Bauteiloberfläche überstreicht. In dieser Betriebs ^¬ art sind dann auch alle Düsenreihen 8 des Düsenapplikators 2 aktiv, d.h. sämtliche Düsen 7 in allen drei Düsenreihen 8 geben jeweils einen Beschichtungsmittelstrahl ab, um eine ausreichende Beschichtungsdicke und eine hohe Flächenbeschich- tungsleistung zu erreichen. Diese Betriebsart kann beispiels- weise gewählt werden, um große Außenflächen von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen zu lackieren.

Figur 3A zeigt eine weitere Abwandlung, die wieder teilweise mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen über- einstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entspre ^¬ chende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.

Hierbei gibt der Düsenapplikator 2 zusammenhängende Beschich- tungsmittelstrahlen 3a ab, die in Längsrichtung des Beschich- tungsmittelstrahls 3a zusammenhängen. Diese Betriebsart kann beispielsweise sinnvoll sein, um große Außenflächen mit einer hohen Flächenbeschichtungsleistung zu lackieren. Figur 3B zeigt dagegen eine andere mögliche Betriebsart, in der die einzelnen Düsen des Düsenapplikators 2 jeweils einen Tröpfchenstrahl 3b abgeben, der aus zahlreichen Tröpfchen besteht, die in Längsrichtung des Tröpfchenstrahls 3d vonein ^¬ ander beabstandet sind. Diese Betriebsart kann beispielsweise im Überlappungsbereich von angrenzenden Beschichtungsmittel- bahnen oder am Bahnanfang oder am Bahnende einer Beschich- tungsmittelbahn sinnvoll sein oder zur Detaillackierung, um nur einige Beispiele zu nennen. Hierbei ist zu erwähnen, dass der Düsenapplikator 2 von der Betriebsart gemäß Figur 3A (zusammenhängender Beschichtungs ^¬ mittelstrahl 3a) und der Betriebsart gemäß Figur 3B (Tröpf ^¬ chenstrahl 3b) umschaltbar ist. Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung einer mäanderför- migen Bewegungsbahn 9, wobei der Düsenapplikator von einem mehrachsigen Lackierroboterprogramm gesteuert entlang der mä- anderförmigen Bewegungsbahn 9 über die Bauteiloberfläche ge- führt wird.

Hierbei kann es sinnvoll sein, wenn der Düsenapplikator 2 im Bereich der Wendepunkte jeweils die Tröpfchenstrahlen 3b appliziert, wohingegen der Düsenapplikator 2 zwischen den Wen- depunkten jeweils die zusammenhängenden Beschichtungsmittel- strahlen 3a appliziert.

Dabei kann sich die Ziehgeschwindigkeit des Düsenapplikators 2 bei der Applikation der Tröpfchenstrahlen 3b von der Ge- schwindigkeit bei der Applikation von zusammenhängenden Be- schichtungsmittelstrahlen 3a unterscheiden, insbesondere geringer sein.

Figur 5 zeigt eine schematische, stark vereinfachte Darstel- lung einer erfindungsgemäßen Lackieranlage zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen 10, die von einem Förderer 11 entlang einer Lackierstraße rechtwinklig zur Zeichenebene gefördert werden. Die Lackierung erfolgt hierbei durch zwei Lackierroboter 12, 13 mit einer seriellen Roboterkinematik und mehr als sechs beweglichen Roboterhandachsen, wobei die Lackierroboter 12, 13 hier nur schematisch dargestellt sind. Die Lackierroboter 12, 13 führen jeweils einen Düsenapplikator 14, 15, wobei die Düsenapplikatoren 14, 15 bei der Lackierung zusammenwirken, was eine sehr große relative Positionierungsgenauigkeit bei der Positionierung der Düsenappli ^¬ katoren 14, 15 erfordert. Die erforderliche relative Positio- nierungsgenauigkeit kann jedoch nicht ohne weiteres erreicht werden, da sowohl die Lackierroboter 12, 13 als auch der Förderer 11 jeweils relativ grobe Positionierungstoleranzen haben .

In diesem Ausführungsbeispiel ist deshalb ein kamerabasiertes Vermessungssystem vorgesehen, um die tatsächliche Relativpositionierung der Düsenapplikatoren 14, 15 und/oder des Kraftfahrzeugkarosseriebauteils 10 zu messen und dadurch die Posi- tionierung nachsteuern zu können, damit die erforderlichen

Positionierungstoleranzen von weniger als ±200ym eingehalten werden .

Das kamerabasierte Vermessungssystem weist eine Kamera 16 auf, welche ein Bild der Düsenapplikatoren 14, 15 und der

Bauteiloberfläche aufnimmt und an eine Bildauswertungseinheit 17 weiterleitet.

Die Bildauswertungseinheit 17 ermittelt dann durch eine Bild- auswertung die Relativpositionierung der beiden Düsenapplikatoren 14, 15 und steuert ggf. eine Steuereinrichtung 18 so an, dass die Lackierroboter 12, 13 nachgesteuert werden, damit die gewünschte Relativpositionierung der Düsenapplikato ^¬ ren 14, 15 mit der erforderlichen großen Positionierungs- genauigkeit erreicht wird. Hierbei kann auch die absolute Po ^¬ sition der Kraftfahrzeugkarosseriebauteile 10 ermittelt wer ^¬ den .

Figur 6 zeigt eine Abwandlung von Figur 5, so dass zur Ver- meidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten diesel ^¬ ben Bezugszeichen verwendet werden.

Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 kein kamerabasiertes optisches Vermessungssystem vorgesehen ist. Vielmehr sind an den Roboterhandachsen der beiden

Lackierroboter 12, 13 Sensoren 19, 20 angebracht, welche die Relativpositionierung der beiden Düsenapplikatoren 14, 15 erfassen und an die Bildauswertungseinheit 17 weiter leiten.

Die Figuren 7-9 zeigen eine Abwandlungen von Figur 4, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Be- Schreibung zu Figur 4 verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.

Eine Besonderheit des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 4 be ^¬ steht darin, dass die Beschichtungsmittelstrahlen 3b außer- halb der zu beschichtenden Bauteiloberfläche an Wendepunkten 21 kurz abgeschaltet werden, d.h. nicht auf der zu beschichtenden Bauteiloberfläche.

Innerhalb der zu beschichtenden Bauteiloberfläche wird hier- bei mit den zusammenhängenden Beschichtungsmittelstrahlen 3a lackiert, wohingegen an den Rändern der zu beschichtenden Bauteiloberfläche mit dem Tröpfchenstrahl 3a lackiert wird.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8 unterscheidet sich da- von dadurch, dass durchgehend mit dem zusammenhängenden Be- schichtungsmittelstrahl 3a lackiert wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 9 wird dagegen durch ^¬ gehend mit dem Tröpfchenstrahl 3a lackiert.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen be ^¬ vorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem erfindungsgemäßen Gedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den jeweils in Bezug genommenen Ansprüchen und insbesondere auch ohne die Merkmale des Hauptanspruchs. Die Erfindung umfasst also verschiedene As ^¬ pekte, die unabhängig voneinander Schutz genießen.

Bezugs zeichenliste

1 Bauteiloberfläche

2 Düsenapplikator

3 Beschichtungsmittelstrahl

3a Beschichtungsmittelstrahl

3b Tröpfchenstrahl

4 Aktiver Teil des Düsenapplikators

5 Inaktiver Teil des Düsenapplikators

6 Programmierte Bewegungsbahn

7 Düsen

8 Düsenreihen

9 Mäanderförmige Bewegungsbahn

10 Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen

11 Förderer

12 Lackierroboter

13 Lackierroboter

14 Düsenapplikator

15 Düsenapplikator

16 Kamera

17 Bildauswertungseinheit

18 Steuereinrichtung

19 Sensor

20 Sensor

21 Wendepunkt

d Applikationsabstand