CN100473466C - 清洗涂料枪的方法 - Google Patents

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Abstract

通过调节清洗溶液(36)的压力、雾化空气(33)的压力以及图案化空气(34)的压力来清洗涂料枪，使得从涂料喷嘴(15)喷射出的清洗溶液(36)被定形，从而清洗涂料喷嘴的前表面。

Description

清洗涂料枪的方法
技术领域
本发明涉及一种清洗涂料枪的方法，所述涂料枪被设计为应用于喷射涂料的枪。
背景技术
在用于喷射涂料以形成涂料层的涂料枪中，通过清洗来清洁喷嘴十分重要。在改变涂料的类型和颜色的特定情况时，被称为“变色(color-changing)”，喷嘴需要被清洗，将之前的涂料(老涂料)去除，以避免老涂料与新涂料的混合。给涂装设备提供一种用于喷嘴的清洗机构，所述涂装设备例如，日本已公开的公开号为第1-262964号的专利申请所公开的设备。
如图7所示，上文所描述的传统涂装设备100包括涂料枪101，通过支架102安装在涂料枪101上的驱动单元103，安装在驱动单元103的驱动轴104上的清洁体105，和通过管子106连接在清洁体105上的溶剂供给器107。
在涂料的喷涂停止之后，通过使用驱动单元103，使所述清洁体105移动，并且使喷嘴108被擦干。喷嘴108可以被溶剂供给器107所供给的溶剂清洁。
然而，由于在清洁体受到污染时清洁能力就会减小，所以清洁体105必须被频繁地清洗或者更换成新的清洁体，因而清洁体105变得不便于使用。
并且，由于支架102和驱动单元103从涂料枪101突出，所以涂装设备100的尺寸也增加了。
通过上文可以看到，需要提供一种清洗技术，在这种清洗技术中，不需要清洁体105，并且涂装设备100也可以被制造得更小巧。
发明内容
按照本发明的一个方面，提供了一种用于清洗下述涂料枪的方法，所述涂料枪为：从涂料喷嘴喷射涂料，使用雾化空气将喷射的涂料雾化，通过使用图案化空气(patterning air)塑造喷射的形状。该方法包括下述步骤：将涂料更换为清洗溶液；调节清洗溶液的喷射压力、雾化空气的压力以及图案化空气的压力，使得从涂料喷嘴喷射出的清洗溶液被定形，以清洗涂料喷嘴的前表面。
因为清洗溶液从喷射喷嘴中喷射出以去除涂料，所以不再需要。用于擦干喷射喷嘴的清洁体。因为涂料枪不再需要具有清洁体或其它类似的装置，因此涂料枪可以被造得更小。
优选地，清洗溶液的喷射压力被设置为与涂装过程中的涂料喷射压力相同，用于清洗溶液的图案化空气的压力被设置为与涂装过程中的图案化空气的压力相同，并且，用于将清洗溶液雾化的空气的压力被设置为涂装过程中涂料的雾化空气压力的1/50至1/20。
只要用于将清洗溶液的雾化的空气的压力为用于喷涂工作中涂料的雾化空气压力的1/50或更高，那么就可以防止清洗溶液回流到雾化空气通道内。
当用于将清洗溶液雾化的空气的压力被设置为涂装过程中雾化空气压力的1/20或更小时，足够量的清洗溶液与涂料喷嘴的前表面相接触。
因而，通过把清洗溶液的雾化空气压力设置为涂装过程中雾化空气压力的1/50至1/20，不仅清洗溶液不会回流到雾化空气管道，而且可以保证有足够量的溶液冲击涂料喷嘴的前表面。
理想地，在涂料颜色改变时，将涂料更换为清洗溶液。
由于在改变涂料颜色时涂料枪也得到清洗，因而停机时间被最小化。涂装生产线(paint line)的利用率得到了提高。
附图说明
下面将参照附图，仅仅通过举例的方式详细地描述一个按照本发明的优选实施例，其中：
图1为安装在喷涂机器人上的涂料枪的侧视图；
图2为涂料喷嘴的截面视图，所述喷嘴是涂料枪的主要部分；
图3为按照图1中箭头3的方向观察所得到的视图；
图4为图示了涂料枪的自清洗效应的视图；
图5A至5F图示了在图案化空气改变时各个喷雾图案的视图；
图6A至6C为比较涂料喷嘴前表面的清洗结果的视图；
图7为传统涂装设备的示意图。
具体实施方式
如图1所示，涂料枪10包括，安装在例如机械手11末端上的固定器12上的阀单元13，安装在阀单元13上的枪主体14，以及安装在枪主体14末端上的涂料喷嘴15。
阀单元13是容纳了阀的单元，所述阀被用于改变供给到涂料喷嘴15的涂料类型以及将涂料改变成清洗溶液。
图2提供了对涂料喷嘴15的详细的描述，涂料喷嘴是涂料枪10的主要部分。
如图2所示，包括涂料喷嘴15的喷嘴单元(nozzle block)16具有：设置于中心并被用于喷射涂料的喷射喷嘴17，设置于喷射喷嘴17两侧并被用于喷射雾化空气的多个雾化喷嘴18和18，设置于雾化喷嘴18和18的外侧并被用于喷射空气以形成各种图案的图案调节喷嘴19和19，向喷射喷嘴17供给涂料的涂料通道21，向雾化喷嘴18供给空气的雾化空气通道22，向图案调节喷嘴19和19供给空气的图案化空气通道23。所述图案调节喷嘴19和19被设置在伸展部分24和24上，所述伸展部分从喷嘴单元16向下伸展。在图中，D为围绕伸展部分24和24的外围表面的圆周直径，θn和θn为由斜面所形成的孔径角，所述斜面是沿着伸展部分24和24的外围表面的斜面，d为喷射喷嘴17的直径。这些变量的优选值为：D为31mm，d为1mm，θn为24°。此时，雾化喷嘴18的直径被设为0.8mm，图案调节喷嘴19的直径被设为1.5至1.8mm。
如图3所示，四个雾化喷嘴18被设置在喷射喷嘴17外侧的左右，在雾化喷嘴18外侧的图案调节喷嘴19和19被水平地设置在由左至右的一条线上。
下面将结合图4至6描述上文中所述的涂料喷嘴15的效果。
如图4所示，涂料喷嘴15的前表面32被清洗。也就是说，雾化空气33被供给到雾化空气通道22，如箭头27所示，并且，雾化空气33从雾化喷嘴18中喷射而出。同时，图案化空气34被供给到图案化空气通道23，如箭头28所示，并且，图案化空气34从图案调节喷嘴19和19中喷射而出。同时，起到清稀溶液作用的稀释剂(thinner)35被供给到涂料通道21，如箭头29所示，并且所述稀释剂35从喷射喷嘴17喷射而出。
更明确的，空气以0.1kg/cm2的压力被供给到雾化空气通道22，清洗溶液以4kg/cm2的压力被供给到涂料通道21，具有不同压力的空气被供给到图案化空气通道23。(由于图案化空气压力的不同)所导致的喷射图案的变化将在下文中描述。
如图5A所示，雾化空气的压力为0.1kg/cm2，清洗溶液的压力为4kg/cm2，图案化空气的压力为4kg/cm2。此时，从涂料喷嘴15喷射出的清洗溶液36沿着大致垂直的方向向上漂浮，如箭头41和42所示。
图5B为图5A旋转90°之后的视图，图中的清洗溶液36以一个相对于水平面呈θb的角度向上漂浮，如箭头43和44所示。所述θb为30°。
如图5C所示，雾化空气的压力为0.1kg/cm2，清洗溶液的压力为4kg/cm2，图案化空气的压力为3kg/cm2。此时，从涂料喷嘴15喷射出的清洗溶液36倾斜地上浮，如箭头45和46所示。
图5D为图5C旋转90°之后的视图。图中的清洗溶液36以一个相对与水平面呈θd的角度向上漂浮，如箭头47和48所示。所示θd为25°。
如图5E所示，雾化空气的压力为0.1kg/cm2，清洗溶液的压力为4kg/cm2，图案化空气的压力为1.5kg/cm2。此时，从涂料喷嘴15喷射出的清洗溶液36向下下落，没有任何向上的运动，如箭头51和52所示。
图5F为图5E旋转90°之后的视图。图中的清洗溶液36向下下落，没有任何向上的运动，如箭头53和54所示。
图6A为图5A的底视图，其中，在图案化空气的压力为4kg/cm2时，沉积在涂料喷嘴的前表面32上的涂料56部分地残留。
图6B为图5C的底视图，其中，在图案化空气的压力为3kg/cm2时，沉积在涂料喷嘴的前表面32上的涂料被完全地去除了。
图6C为图5E的底视图，其中，在图案化空气的压力为1.5kg/cm2时，沉积在涂料喷嘴的前表面32上的涂料56没有被去除。
显然可以从上述描述中看出，能够通过控制图案化空气压力来控制清洗的质量。考虑到上述内容，进行了下述实验。
(试验例)
表1
 
试验编号 清洗溶液的喷射压力Ps 雾化空气的压力Pm 图案化空气的压力Pp 评价
1 4kg/cm<sup>2</sup> 4kg/cm<sup>2</sup> 4kg/cm<sup>2</sup> X
2 4kg/cm<sup>2</sup> 4kg/cm<sup>2</sup> 1kg/cm<sup>2</sup> X
3 4kg/cm<sup>2</sup> 1kg/cm<sup>2</sup> 3kg/cm<sup>2</sup> X
表中符号X表示差的结果。
上表中自左至右分别为试验编号、清洗溶液的喷射压力、雾化空气的压力、图案化空气的压力以及评价。上述压力被表示为表压(gauge pressure)。
上述试验中使用的涂料枪为典型喷涂工作中的涂料枪，在典型的喷涂工作中，喷涂压力为3至4kg/cm2，雾化空气压力为4kg/cm2，图案化空气压力为4kg/cm2。
在试验1中，应用了典型喷涂工作中使用的参数设置，没有改变，清洗溶液的喷射压力Ps为4kg/cm2，雾化空气压力Pm为4kg/cm2，图案化空气的压力Pp为4kg/cm2。因为大量的清洗溶液从喷嘴向前喷出，而多数的溶液没有冲击到涂料喷嘴的前表面，所以这种配置的评价为差。
在试验2中，图案化空气的压力被相当大地减少。更明确地，清洗溶液的喷射压力Ps为4kg/cm2，雾化空气压力Pm为4kg/cm2，图案化空气的压力为1kg/cm2。因为虽然清洗溶液的喷射图案接近于圆锥，但是多数的溶液没有撞击到涂料喷嘴的前表面，所以这种配置的评价为差。显然从试验2可以看出，调节图案化空气的压力对清洗没有什么帮助。
考虑到上述试验结果，在试验3中，图案化空气的压力被恢复到之前的水平，同时将雾化空气的压力减小。更明确地，清洗溶液的喷射压力Ps为4kg/cm2，雾化空气的压力Pm为1kg/cm2，图案化空气压力Pp为3kg/cm2。这种配置的评价也是差，因为虽然清洗溶液到达了涂料喷嘴前表面的一部分，但是清洗的效果却不充分。
试验3指示了这样的可能性：通过调节雾化空气的压力，也就是减小雾化空气的压力，涂料喷嘴的前表面能够具有自清洁。因此，下面进行的试验就是将雾化空气的压力作为参数进行的。
表2
 
试验编号 雾化空气的压力Pm Pm/P1 与涂料枪前表面接触的量 评价
4 0.5 1/8 少量 △
5 0.2 1/20 充分 ○
6 0.1 1/40 充分 ⊙
7 0.08 1/50 充分 ○
8 0.05 1/80 回流 X
上表中X表示差的结果，△表示不理想，○表示理想，⊙表示非常理想。
在试验4到8中，清洗溶液的喷射压力Ps为4kg/cm2，图案化空气的压力Pp为3kg/cm2，雾化空气的压力Pm有所不同。在上表中，P1为在涂装过程(标准)中雾化空气的压力，也是与清洗溶液的喷射压力Ps相同的压力，也就是，4kg/cm2。
在试验4中，雾化空气的压力Pm为0.5kg/cm2。此时，Pm/P1为1/8。在本试验例中，少量的清洗溶液到达涂料喷嘴的前表面。这一配置的评价为不理想。
在试验5中，雾化空气的压力为0.2kg/cm2。此时，Pm/P1为1/20。在本试验例中，有足够量的清洗溶液到达涂料喷嘴的前表面。这一配置的评价为理想。
在试验6中，雾化空气的压力为0.1kg/cm2。此时，Pm/P1为1/40。在本试验例中，有更多有利的量的清洗溶液到达涂料喷嘴的前表面。这一配置的评价为非常理想。
在试验7中，雾化空气的压力为0.08kg/cm2。此时，Pm/P1为1/50。在本试验例中，有足够量的清洗溶液到达涂料喷嘴的前表面。这一配置的评价为理想。
在试验8中，雾化空气的压力为0.05kg/cm2。此时，Pm/P1为1/80。在本试验例中，有足够量的清洗溶液到达涂料喷嘴的前表面，但是由于雾化空气的压力非常低，所以在清洗溶液回流到雾化空气通道时会产生问题。这一配置的评价为差。
通过上述试验例可以确定，在清洗溶液的喷射压力被设置为与喷涂中使用的喷射压力相同，用于清洗溶液的图案化空气的压力也被设置为与喷涂中使用的图案化空气的压力相同时，用于将清洗溶液雾化的空气的压力可以设置为喷涂中使用的雾化空气压力的1/50至1/20。
下文中将描述清洗的时间。
在按照本发明的涂料枪的清洗方法中，涂料喷嘴的前表面可以在很短的时间内被清洗，也就是，每循环20秒。这段时间不超过清洗涂装生产线所需的时间，也就是，在更换颜色时必须随之进行的清洗管道内侧的时间。
参照上文，优选地在更换涂料颜色时清洗涂料枪。由于在更换涂料颜色时涂料枪也被清洗，因而清洗作所造成的停机时间被最小化。涂装生产线的利用率得到了提高。
工业应用性
如上文所述，本发明是一种非常有效地清洗涂料枪的方法，应用于喷射涂料的涂料枪，在所述涂料枪中涂料由涂料喷嘴喷射而出，喷射出的涂料被雾化空气所雾化，同时被图案化空气所定形。

Claims (3)

1.一种清洗涂料枪的方法，所述涂料枪由涂料喷嘴喷射涂料，使用雾化空气将上述喷射的涂料雾化，同时使用图案化空气调整喷射物的形状，所述方法包括下述步骤：
将涂料更换为清洗溶液，
调节清洗溶液的喷射压力、雾化空气的压力以及图案化空气的压力，使得由涂料喷嘴喷射而出的清洗溶液被定形，从而清洗涂料喷嘴的前表面。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述清洗溶液的喷射压力被设定为与涂装过程中涂料的压力相同，所述清洗溶液的图案化空气的压力被设置为与涂装过程中涂料的图案化空气的压力相同，并且，所述用于将清洗溶液雾化的空气的压力被设置为涂装过程中涂料的雾化空气的压力的1/50至1/20。
3.如权利要求1所述的方法，其中，在改变涂料颜色时，将涂料更换为清洗溶液。
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