清洁工件架的方法和具有用于实施该方法的装置的生产线

文档序号:58089 发布日期:2021-10-01 浏览:34次 >En<

阅读说明:本技术 清洁工件架的方法和具有用于实施该方法的装置的生产线 (Method for cleaning workpiece holders and production line with a device for carrying out the method ) 是由 J.卢克 T.古茨曼 于 2021-03-29 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种用于清除工件架上的至少一处附着在该工件架上的污物的方法,其中,为了清除该污物,加热(10)工件架和/或污物,并且在紧接着加热(10)的方法步骤中借助于冷却喷抛过程(11)处理该工件架和/或污物。本发明还涉及一种生产线,其具有用于实施所述方法的装置。(The invention relates to a method for removing at least one contamination on a workpiece holder, said contamination adhering to the workpiece holder, wherein the workpiece holder and/or the contamination is heated (10) in order to remove the contamination, and the workpiece holder and/or the contamination is treated by means of a cooling blasting process (11) in a method step following the heating (10). The invention also relates to a production line having a device for carrying out the method.)

清洁工件架的方法和具有用于实施该方法的装置的生产线

技术领域

本发明涉及一种用于清除工件架上的至少一处附着在该工件架上的污物的方法。本发明还涉及一种具有用于实施该方法的装置的生产线。

背景技术

电机、例如电动机和在此尤其电机的具有电绕组的定子通常借助于绝缘树脂浸渍或者浇注。这提供各种优点,从改善的电绝缘性、提高的对损坏绕组的化学侵蚀、例如油、蒸气或湿气的耐抗性到改善的散热性。这有利地有助于提高电动机的性能和可靠性。

为了浸渍或浇注或者也为了封装电机,这些或具有绕组的定子借助于工件架沿着生产线输送并且借助于绝缘树脂封装。但在这种情况下,工件架通常被绝缘树脂弄脏,这使得有必要清洁工件架。

由于为了封装通常使用热固性环氧树脂基绝缘树脂,其作为热固性塑料不能以简单的方式重新熔化,因此对工件架的清洁是一项挑战。例如存在对在工件架上的固化绝缘树脂采用化学侵蚀的方法。另外存在通过加热和机械作用将绝缘树脂从工件架清除的方法,机械作用例如通过诸如喷砂之类的磨蚀过程进行。但在此一方面,工件架可能被损坏,这由于必要的维护而导致停止运转。另一方面,为了清洁工件必须从生产线移出并送去清洁。因此需要不利地储存大量的工件架。另外,待清洁的工件架的运输和贮存的成本较高。

此外,关于清除载体或载体材料上的污物可以引用另外的现有技术。

从该类的专利文献DE 20 2019 100 333U1可获悉一种生产线,该生产线除了PVD和/或CVD涂层设施外还具有衬底载体调节装置。其中,该衬底载体调节装置用于清洁衬底载体,在涂层时,衬底载体用于固持和运输多个衬底、在此尤其太阳能电池并且在此相应地同样被涂层。在此,在衬底载体调节装置中设置用于衬底载体的预处理、清洁和/或后处理的模块。其中,预处理可以包括用胶粘剂层、不粘层或牺牲层涂覆衬底载体。为了清洁,除了化学蚀刻过程之外还可以设置借助于加热和/或冷却装置来加热和/或冷却衬底载体的步骤,通过这些步骤可以对要清除的层施加热冲击。加热还可以借助于激光辐射进行。关于衬底载体的后处理应当规定,清除在先前的清洁步骤中留下的痕迹,这可以包括例如清除残留在水浴中的蚀刻液。

此外,从专利文献US 6,468,356 B1可获悉一种用于清除诸如集成电路的散热器或触针之类的金属构件上的塑料残留物的方法,其中,这些塑料残留物在通过对集成电路注塑包覆的封装过程中产生。塑料残留物在此通过用波长在红外和绿色光谱范围内的激光照射清除。

从专利文献WO 2011/033309 A2还可获悉一种为了回收纸清除残留在用树脂分离涂层的纸上的树脂残留物的方法,其中,树脂已基本上被除去。树脂残留物在红外辐射的作用下被清除,红外辐射例如由加热元件或激光提供。在此,还可以在抽吸、重力、气压、机械刮擦、使用吸收体或电荷的情况下将由于红外辐射而粘度降低的树脂残留物从纸上清除。

发明内容

在此背景下,本发明所要解决的技术问题是,如此实施开头提到的类型的方法,使得能够在不影响工件架的情况下清除污物。此外要提供一种生产线,在该生产线中避免为了清洁工件架而将其移出。

该技术问题通过一种用于清除工件架上的至少一处附着在该工件架上的污物的方法解决,其中,为了清除该污物,在方法步骤中加热工件架和/或污物,并且在紧接着加热之后的方法步骤中借助于冷却喷抛过程处理该工件架和/或污物。本发明还涉及所述方法的特别适宜的扩展设计。

按照本发明,提供了一种用于清除工件架上的至少一处附着在该工件架上的污物的方法。其中,为了清除该污物,加热工件架和/或污物,并且在紧接着加热的方法步骤中借助于冷却(尤其非磨蚀性或最小磨蚀性的)喷抛过程处理该工件架和/或污物。在此结合了对工件架和/或一处或多处污物的加热和紧接着加热之后的冷却,也就是说借助于冷却喷抛过程(或者说起冷却作用的喷抛过程)、例如冷却压缩空气喷吹过程,由此提供在一定程度上最佳的方法,以便将一处或多处污物从工件架、在此相应地从工件架的表面清除,而在此过程中不损坏工件架、尤其表面。恰好对于牢固附着的污物,在室温下仅借助于冷却喷抛过程通常不足以将污物从工件架清除。在此可以考虑的是,借助于冷却喷抛过程一次性地处理整个工件架,并且因此附着在工件架上的每处污物借助于冷却喷抛过程被处理。为此,在喷抛过程中使用的冷却用的研磨剂(Strahlmittel)可以整面地冲击工件架的一处或多处污物在工件架上所附着的表面和/或污物的表面。但优选地,通过冷却喷抛过程应该仅处理工件架和/或污物的区段,从而工件架和/或污物仅局部地受到通过喷抛过程带来的冷却。在工件架和/或污物的被冷却的区段中,尤其由于在加热的工件架和/或污物与冷却喷抛过程和带来的温度冲击之间的高的温度梯度以及由于极其不同的膨胀系数会在污物中产生裂纹,并且污物的碎屑从工件架脱离、在此尤其突然掉下。加热可以接触式地、例如通过电阻加热进行,或者也可以非接触式地、例如感应式地进行。

在本发明的扩展设计中,污物是固化(尤其固化成不能热软化、优选热固性的塑料)的树脂,在此尤其是合成树脂、优选环氧树脂。可能形成工件架上的一处或多处污物的树脂、诸如环氧树脂恰好用于诸如电动机之类的电机的电绝缘并且在此尤其用于具有绕组的定子的电绝缘。工件架在此用于在电绝缘期间固持和运输电机或电机的定子。形成污物的树脂、在此尤其固化成热固性塑料的环氧树脂与热塑性塑料相比不能以简单的方式通过热作用软化或熔化并且随后清除。通过使用按照本发明的方法使得能够有利地清除工件架的由在进行电绝缘时使用的树脂形成的污物。

此外,本发明的被视为有利的一种实施方式是,对所述工件架和/或污物的加热通过红外辐射的作用进行。通过这种方式可以有利地防止例如在传导加热的情况下必需的与工件架和/或污物的接触。此外,到目标温度的加热被简化,因为由于通过在红外线范围内的热辐射的加热,通过简单地中断借助于红外辐射的传热可以防止由于热源的补充加热而超过目标温度。

此外,本发明的一种大有希望的实施方式的特征在于,将所述工件架和/或污物加热到处于180摄氏度至220摄氏度的范围内的温度、优选200摄氏度。由于工件架和/或污物被加热到处于180摄氏度至220摄氏度的范围内的温度,在紧接着加热的通过喷抛过程实现的冷却过程中存在基本上理想的温度梯度,以便能够确保将污物从工件架最佳地清除。

此外特别有利的是,所述加热从所述工件架的背离所述污物的下侧进行,由此一方面可以实现对工件架和/或污物的基本上均匀的加热。另一方面,由此提供在用于实施所述方法的装置中能够确保最佳的安装空间利用的可能性,因为污物的清除需要相应地从工件架的具有污物的上侧实施。

此外,本发明的被证明是有成功希望的设计方案是,所述冷却喷抛过程是干冰喷射和/或喷雪。通过干冰喷射和/或喷雪可以有利地提供冷却喷抛过程。在此,这些方法还是非磨蚀性的或仅是最小磨蚀性的,由此可以避免对工件架的损坏。此外,由于在干冰喷射和/或喷雪中使用干冰和/或雪作为研磨剂,污物从工件架的清除可以有利地通过如下方式被促进,即,干冰和/或雪在冲击加热的工件架和/或加热的污物时经历升华和其带来的体积增大和/或压力增大,通过该体积和/或压力增大比平均水平更好地将污物或污物的局部清除。

在本发明的另外的有利的实施方式中,此外将在冷却喷抛过程中使用的研磨剂对准在污物和工件架之间的边界区域喷入。这例如与仅对污物直接喷入相比提供了研磨剂的更有利的作用点,从而简化和/或改善了污物的清除。在此,研磨剂应当优选是干冰和/或雪。

本发明的一种扩展设计还有利地设计为,所述研磨剂的喷入相对于所述工件架的表面倾斜地进行,由此(尤其与垂直喷射相比)可以确保更好地接近工件架和污物之间的边界区域以及将污物的清除的局部最佳地运走。

在此,此外大有希望的是,在冷却喷抛过程中使用的研磨剂是干冰粒度在2.5毫米至3.5毫米的范围内、优选为3毫米的干冰。在工件架处升华时,在2.5毫米至3.5毫米的范围内的干冰粒度提供基本上最佳的压力增大或体积增大,从而结合通过温度冲击的裂纹形成将污物或污物的产生的碎屑几乎理想地从工件架清除。

此外有利的是,在本发明的扩展设计中将分离介质施加到无污染的工件架上。因此,分离介质可以被施加到还未被污染的工件架、例如还在电机、尤其电机的定子的制造过程或电绝缘过程中使用的工件架上或者被施加到清洁过的工件架上。将分离介质施加到一处或多处污物已被清除的工件架上可以例如在工件架每次通过用于电机、尤其电机的定子的制造或电绝缘的生产线之后进行。但也可以考虑,以周期性的间隔、例如在预定义的运行次数之后施加,在该运行次数之后已超出分离介质的损耗标准。例如还可以每周实施两次到三次施加。

此外还可视为有利的是,所述分离介质在施加到所述工件架上之后被活化,由此可以确保分离介质的最佳功能。在此可以考虑,首先将分离介质尤其以液体形式施加并且随后进行活化。该活化可以例如在于另外施加活化剂和活化剂与分离介质的反应或者在于分离介质遭受辐射。在此可以考虑紫外线或红外线辐射。

在此,在本发明的一种实施方式中规定,所述分离介质的活化以热学方式进行。在此可以考虑,分离介质的活化通过分离介质的溶剂组分的蒸发引起。

此外,在本发明的符合实际的设计方案中,分离介质的热学活化由工件架的余热引起。这特别有利地省去了再次将热输入工件架。

该技术问题此外通过一种生产线解决。本发明还涉及所述方法的特别适宜的扩展设计。

因此,按照本发明还提供一种生产线,该生产线具有至少一个用于实施按照本发明的方法的装置。由此,按照本发明的方法可以直接整合到使用工件架进行运输的生产线中。在此,所述装置自身可以具有尤其用于发出红外辐射的加热装置、尤其用于喷射冷却用的研磨剂的喷射装置、优选压缩空气喷吹装置以及用于处理、尤其用于施加和/或活化分离介质的装置。

在本发明的特别有利的设计方案中,所述生产线在此涉及电机和/或电机部件的制造和/或绝缘、尤其涉及电机的定子的电绝缘。恰好在此通常使用可能在工件架上形成一处或多处污物的树脂、诸如环氧树脂,工件架用于在电机和/或电机部件、尤其电机的定子的制造和/或电绝缘期间制造或运输它们。

附图说明

本发明允许大量的实施方式。为了进一步阐明它们的基本原理,其中一种实施方式在附图中示出并且以下加以说明。在附图中:

图1示出所述方法的示意性概览;

图2a、图2b示出有污物的工件架和没有污物的工件架;

图3示出属于按照本发明的生产线的装置的局部。

具体实施方式

图1示出按照本发明的方法的扩展设计的示意性概览,该方法用于清除在图2a中示出的工件架1上的至少一处附着在工件架1上并且也在图2a中示出的污物2。在此,为了清除污物2,在方法步骤10中加热工件架1和/或污物2,并且在紧接着加热10之后的方法步骤中借助于冷却喷抛过程11处理该工件架和/或污物,冷却喷抛过程优选是干冰喷射。对工件架1和/或污物2的加热10优选进行到处于180摄氏度至220摄氏度的范围内的温度,其中,该加热尤其通过红外辐射的作用进行。在该方法的扩展设计中还规定,在清除污物2之后,在方法步骤12中将分离介质施加到因此不再是被污染的工件架1上。此外,在施加12到工件架1上之后,在方法步骤13中活化分离介质,其中,该分离介质的活化13优选以热学方式进行、尤其由于工件架1的余热引起地发生。

从图2a和图2b还可见工件架1,其中,在图2a中示出在通过按照本发明的方法清洁之前的工件架1,并且在图2b中示出在通过按照本发明的方法清洁之后的工件架1。因此,在图2a中示出的工件架1还具有多处污物2,其中,在这些污物2和工件架1之间产生相应的边界区域3,在这些边界区域处规定,将在根据图1的冷却喷抛过程11中使用的研磨剂对准这些边界区域3喷入。在该情况下,污物2是固化成热固性塑料的环氧树脂区域。

图3示出属于按照本发明的生产线的装置20的局部,该装置用于实施用于清除工件架1上的在图2a中示出的污物2的方法。在此,装置20具有布置在机器人臂上的加热装置21,以便进行在图1中示出的对工件架1的加热10,加热装置设计为用于发出红外辐射的红外灯。另外,装置20原则上具有未详细示出的喷射装置。此外,装置20还可以具有用于处理、尤其施加和/或活化分离介质的装置。

附图标记列表

1 工件架

2 污物

3 边界区域

10 加热

11 冷却喷抛过程

12 施加

13 活化

20 装置

21 加热装置

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