CN101277768B - 涂料供给设备及系统 - Google Patents

Abstract

一种用于高电压涂料供给装置的绝缘盖，所述装置包括导接头，所述导接头设置成接收填充有供给施用器或喷枪的涂料的至少一个供给圆筒体。导接头设置成基本由绝缘盖围绕，并且由此绝缘盖的外表面由导电层或非绝缘层(3)部分地覆盖。还描述了一种包括具有该绝缘盖的涂料供给装置的系统。

Description

涂料供给设备及系统 

技术领域

本发明涉及一种用于喷涂装置的设备，其适于将导电性流体材料供给到喷枪/施用器。特别地，本发明涉及一种用于喷枪/施用器的部件的绝缘盖，和/或一种包括此种绝缘盖的喷涂系统，在喷枪/施用器中为了静电雾化导电性流体材料而施加高电压。 

背景技术

本发明涉及一种在程控喷涂设备中所使用的涂料供给设备。涂料供给设备为施用器或喷枪提供定剂量的涂料供应，具体地说，在施用器设置有用于电雾化所供应的导电性涂料的高电压电极的情况下，涂料供给设备为施用器或喷枪提供定剂量的涂料供应。另外，涂料供给设备也必须很好地被绝缘、必须能够防爆且可靠，其实施不过度困难或昂贵。施用直接带电的导电性或水溶性涂料，需要在带高压电的喷枪/施用器和位于零电势或地电势的装置——具体是涂料供给设备和/或向供给设备供应的涂料线路——之间具有有效绝缘或电流阻断。 

名称为Paint dosage device for program controlled spray painting system的美国专利5,630,552(Anfindsen)描述了一种特别适用于施用静电雾化涂料的喷涂设备。该设备的供给装置包括供给圆筒体。各供给圆筒体各自具有调节活塞、以及用于控制活塞和调节活塞在供给圆筒体内的位移速度的调节构件。供给圆筒体还具有受控的阀组件、以及用于将圆筒体交替地连接到喷枪和在圆筒体与喷枪断开之后用于将圆筒体连接到用于清洁和重新填充涂料的装置的连接装置。所述供给设备可紧邻机器人臂上的喷枪安装，并且它提供对流体材料(涂料)的精确供给，并且它与涂料供应管线绝缘。 

转让给ABB的国际专利申请WO IB2004/003104(Anfindsen等人)描述了一种具有供给设备的改进喷涂系统，在此其全部内容通过引用方式并入本文。特别地，它描述了一种在接触高电压的供给流体和供应管线或涂料室等内的处于正常地电势的流体之间实现电流阻断或电压阻断。在该说明书中，描述了一种包括一个或多个供给圆筒体的供给装置， 所述圆筒体可在涂料供应地点被填充，可远离该供应点并朝喷头连接点移动，该喷头连接点连接到一个或多个喷头。该说明书描述了一种绝缘盖，其围绕位于用于喷头的阀组和供给圆筒体之间的连接点区域内的导接头设置。该盖以如下方式设置，即当供给设备向前移入壳体内时，在供给设备的阀接触导接头的阀之前，由带电天线形成电流触点，所述带电天线可以是单一电极、电耙或电刷。 

发明内容

本发明的实施方式提供一种在高电压下维持的涂料供给设备，所述涂料供给设备包括围绕涂料供给设备的高电压部件的绝缘盖。本发明的另一实施方式提供对由绝缘材料所制成的盖形式的绝缘盖的改进，所述绝缘材料涂敷在具有导电层的外表面的至少一部分上。 

本发明的另一实施方式提供一种在高电压下维持的涂料供给设备，所述涂料供给设备包括围绕涂料供给设备的高电压部件并且外部至少部分地涂敷有导电层或非绝缘层的绝缘盖。 

依据本发明的另一实施方式，改进之处在于提供一种用于涂料供给设备的改进绝缘盖，其中所述绝缘盖的外表面由连接到大地或接地端子的导电涂层或非绝缘层部分地覆盖。本发明的另一实施方式提供一种改进，其中所述绝缘盖的外表面由导电层或非绝缘层部分地覆盖，所述导电层或非绝缘层包括连接到大地或接地端子的金属层、或导电性涂料、或导电性复合材料。 

依据另一实施方式，提供一种改进，由此导电层或非绝缘层施用到绝缘盖的内表面，并位于连接装置或配合线附近的区域内，在该区域内导接头的一部分配合在绝缘盖的孔中。 

依据再一实施方式，提供一种改进，绝缘盖在设置成与导接头配合的孔附近的内表面被部分地覆盖。在另一实施方式中，绝缘盖包绕导接头和连接挠性高电压软管的一个端部的连接装置，并且挠性高电压软管的另一端部连接到施用器。在又一实施方式中，绝缘盖包绕冲洗装置。绝缘盖包绕设置成能够连接导接头的冲洗流体贮存器。 

依据再一实施方式，提供一种改进，绝缘盖形成为不仅覆盖导接头和连接到导接头的供给圆筒体，而且绝缘盖也沿远离供给圆筒体的方向延伸 至导接头的后方。 

依据本发明另一方面，提供一种用于将涂料或其它流体材料施用到基材的系统，其包括至少一个机器人，所述机器人配备有部分维持在高电压下的涂料供给设备，所述涂料供给设备包括一种改进绝缘盖，所述绝缘盖包括绝缘盖的由导电涂层或非绝缘层部分地覆盖的外表面，所述导电涂层或非绝缘层进一步连接到大地或接地端子。 

依据本发明的一个实施方式，涂料供给设备设置成连接到机器人或其它涂料喷射装置。依据本发明的另一实施方式，涂料供给设备设置成安装在多轴型机器人上。依据本发明的再一实施方式，涂料供给设备设置成安装在往复机类型的涂料喷射装置上。 

依据本发明的再一实施方式，至少一个部分地维持在高电压下的涂料供给设备设置在往复机上用于沿单轴涂敷，或设置成沿双轴运动。依据本发明的又一实施方式，至少一个部分地维持在高电压下的涂料供给设备设置在直角坐标型机器人上，用于沿单轴或双轴涂敷和运动。 

依据本发明另一实施方式，提供一种用于将涂料或其它流体材料施用到基材的改进系统，其中提供改进的绝缘盖，所述系统包括能够连接到导接头的冲洗装置或贮存器。 

依据本发明的另一方面，提供了一种用于上述涂料供给系统的用途，其用于施用下列任何非导电性或导电性流体材料：底漆、底漆腻子、电涂层、面涂层、清漆涂层、保护性涂层、胶水、粘合剂、密封剂。 

本发明可概要地描述为包括用于涂料供给设备的绝缘盖并且涂料装置为维持在高电压下的类型。利用维持在高达120kv或更高的高电压下的涂敷设备来进行施用和喷射导电性材料，例如水溶性涂料以及其它导电性流体。涂料供给设备包括导接头，该导接头设置成接收至少一个填充有用于供给到施用器或喷枪的涂料的容器。本发明的绝缘盖将直接带高电压的涂敷系统中的涂料供给设备与保持在零电势或接地电势的周围物体绝缘。特别地，绝缘盖由绝缘材料制成，以在供给圆筒体连接到导接头时，将涂料供给设备的导接头和供给圆筒体与处于地电势或零电势的周围物体或装置绝缘。供给圆筒体各自均首先在是充满的圆筒体时连接到导接头，并且随后在放空时与导接头断开以重新填充。在高 电压下涂敷或施用期间，静电荷随着时间过去而堆积在绝缘盖的外表面上。为了消除静电荷，盖表面的外表面覆盖有导电性材料，其接地至处于零电势或地电势的地点。 

原理上，该改进绝缘盖的优点是保护涂料供给设备以防止在绕导接头和供给圆筒体的盖上堆积静电荷和/或静电荷放电。这就容许供给圆筒体自由运动到用于连接到施用器的主阀组的导接头连接点并从该连接点向回自由运动，以能够连续供应所供给的涂料或其它流体，同时维持导接头和周围物体之间的充足的电压阻断。 

改进的绝缘盖的另一优点是，它保护连接到其它主涂料处理系统或涂料室的邻近涂料管线不受在高电压下操作的部件——主要是施用器——的电压泄漏的潜在影响。这就提供一种用于涂敷和涂覆的耐用装置和系统，其也可以以完全的自由度并以灵活的方式操作，以有效地包括涂料变化、颜料变化和/或冲洗顺序，并经常不中断涂料或涂层生成。 

依据本发明实施方式的改进绝缘盖的另一优点是，可以高效和经济的方式进行绝缘盖的生产和制造。绝缘盖可制造为由合适绝缘塑料材料所模制成的单一形状。与施用到外表面上的导电涂层相似的导电涂层亦可同时或多或少地施用到内表面的一部分上，尤其是在导接头配合进绝缘盖之处的孔周围。施用导电涂层避免了在绝缘盖的材料和通常由金属制成的导接头或阀组之间的接合处的区域内的边缘或点处堆积静电荷。 

依据本发明实施方式的改进绝缘盖的另一优点是，通过在绝缘盖的内部设置冲洗流体贮存器，便利了冲洗操作。将冲洗流体贮存器设置在绝缘盖内部，便利了将喷射涂料或其它涂层施用到需要具有大量涂料的涂层和/或彼此接近设置的物体上，而不需要中断涂覆工艺以进行清洁工艺。 

附图说明

现参照附图并通过示例性实施方式对本发明进行进一步解释，其中： 

图1示出具有依据本发明实施方式的改进绝缘盖的喷涂装置的示意性视图； 

图2示出设置在机器人臂上并包括依据本发明实施方式的绝缘盖的喷涂装置的视图； 

图3a-c示出从一侧所视的依据本发明实施方式的绝缘盖的示意性视图、依据本发明实施方式的盖的内部视图、以及从依据本发明实施方式的绝缘盖的顶部所视的视图； 

图4示出从包括依据本发明另一实施方式的冲洗装置的绝缘盖的顶部所视的示意性视图； 

图5示出包括绝缘盖并包括依据本发明实施方式的冲洗装置的供给装置的3维视图； 

图6示出包括依据本发明另一实施方式的绝缘盖的供给装置的3维视图。 

具体实施方式

依据本发明实施方式的绝缘盖用于将涂料供应装置的部件与直接带高压电的涂敷系统绝缘。可在系统部件处于150kv或更高的高电压涂敷系统中应用和喷射诸如水性涂料及其它导电性流体之类的导电性材料。 

在图1中以横截面图的形式示意性地示出依据本发明实施方式的改进绝缘盖。该图示出由诸如合适塑料之类的非导电性材料所制成的盖1。绝缘盖由导电层3部分地覆盖，导电层3由具有点图案的横剖面标示。导电层3连接到零电势或大地4。 

该图示出从导接头5沿箭头A延伸穿过绝缘盖的敞开端部的软管2。软管是挠性的并对高压电绝缘。它一端连接到导接头5，并且另一端连接到喷枪或施用器。软管2和导接头5以横剖面的形式绘出，并且标记有表示流体的短线图案。 

图1也示出两个供给圆筒体的位置，以标号11a标示出的一个或两个圆筒体位于绝缘盖内部的位置并连接到导接头。 

在高电压下操作期间，静电聚集在绝缘盖1的表面上，并且静电荷趋于累积。依据本发明的实施方式，通过将盖表面的部件接地来消除这 种静电荷。这可通过设置具有导电层或涂层3的绝缘盖来实现，其中导电层或涂层3电连接到大地4来接地。外部导电层或非绝缘涂层可包括金属层。其它的诸如导电漆、导电性或半导电性金属或塑料或复合材料之类的非绝缘材料可替代金属层。此种层可包括聚合材料，例如聚烯烃、交联聚合物、或橡胶、或其它的带有导电性形式碳颗粒以获得半导电性或接近导电性层的合适塑料材料。 

图2示出设置在机器人臂9上的包括依据本发明另一实施方式的绝缘盖的涂料供给设备的示意性简化图。可看到机器人腕部10安装在机器人臂9的前端部上。在机器人腕部上安装一个或多个喷枪/施用器使涂敷或喷涂工艺具有较大的灵活性。该图也示出一个第一供给圆筒体11a，而第二供给圆筒体11b标示为虚线示出的矩形以图示供给圆筒体11b设置在绝缘盖1内侧时所占的位置。在该视图中，供给圆筒体11b和导接头或前部阀组都位于绝缘盖的内侧。 

图3a示出依据本发明实施方式的绝缘盖1的侧视图，绝缘盖1在该图的右侧面处设置有较大开口。涂层3在外表面的部分上由交叉阴影线标示。图3b示出当从盖的开口看进去时所视的绝缘盖1的视图。在盖的封闭端部处形成孔40，在孔40内设置有导接头，所述导接头具有用于两个供给圆筒体(在该视图中未示出)的连接点。在绝缘盖的接近用于接收导接头的孔的内表面上，该内表面覆盖有导电涂层55，如交叉阴影线所标示的。图3c示出从上部俯视绝缘盖并且局部以横截面图示出的视图。该图示出盖1，并且在图3c中以横截面示出作为容纳涂料量的空间的导接头5。供给圆筒体在连接到导接头时在绝缘盖内部所占的位置由以点划线示出的矩形11b、11a标示。 

在此示出高电压挠性软管2从图1的位置连接到导接头，并从绝缘盖下引出(朝图3c、4的图的右侧)以连接到施用器。 

在涂料供给设备中，供给圆筒体由一些种类的致动器装置13如箭头M所示地可移动到导接头并从导接头返回。导接头通常包括阀组或其它阀装置以按照所需来导引涂料和/或冲洗溶剂到喷头或施用器。此种阀组通常适于方便地改变涂料颜色，并且通常具有用于独立地冲洗从供给圆筒体至导接头连接点的阀装置。阀组通常也具有用于将废弃涂料和/或冲洗液体导引至废料收集装置的各种阀和管道。 

导接头由软管2连接到喷枪或施用器。软管优选地由绝缘材料制成，并且软管2的外表面由连接到大地4的导电层或非绝缘层3部分地覆盖。导电层或非绝缘层3可不在软管的整个长度上延伸，而可替代地在与软管的一个或两个端部相距一段预定距离处终止。软管优选地具有挠性，并且可设置于移动的接合部之上。 

包括依据本发明实施方式的绝缘盖并且部分地维持在高电压下的涂料供给设备在使盖的表面不带电的情况下能够将涂料或流体与周围的大地绝缘。此种涂料供给设备可设置成连接到配备有一个或多个施用器的机器人。一个或多个此种涂料供给设备也可设置成安装到多轴型的机器人上。所述此种绝缘盖也可用于设置成将涂料供应给施用器或喷头的涂料供给设备，所述施用器或喷头设置成装配在更简单的机器上而不是多轴型机器人上，例如直角坐标型机器人、或往复型涂漆机、侧面型或顶部型机器、或仅利用一个或两个自由度操作的其它机器。 

图4示出本发明的另一实施方式，其中冲洗流体贮存器也设置在绝缘盖内部。该图示出盖1和设置在其内部的冲洗流体贮存器14的位置。冲洗流体贮存器优选地为用于保持冲洗流体的大致圆筒形容器装置，其也可由输送管线16连接到包括在导接头内的用于冲洗流体的连接点。在颜料改变或由于其他原因的过程中，此种冲洗流体用于清洁输送管线、阀或施用器。特别地，当供给圆筒体从导接头撤出时，此种冲洗流体可用于清洁用于供给圆筒体的连接阀。设置绝缘盖以容纳冲洗流体贮存器意味着，在颜料改变等之后，能够按需快速地供应相对较大量的冲洗流体以清洁或冲洗连接阀，而不损害冲洗流体与高电压部件的绝缘屏蔽。 

图5示出具有冲洗装置的绝缘盖的实施方式的另一视图。该图示出盖1、供给圆筒体11a和第二供给圆筒体11b、以及冲洗流体贮存器14。从该视图中可以看出，一个供给圆筒体11a撤出并设置成用于在可移动的填充头12处填充。在填充之后，填充头12将挪开，供给圆筒体11a可沿方向M向前(右侧)移动以在第二供给圆筒体11b旁侧的导接头(未示出)处停止。可以部分地看到绝缘盖内部的第二供给圆筒体11b，其位置由虚线标示出。示出冲洗流体贮存器14设置在各供给圆筒体在位于绝缘盖内部时可设置的位置上方的位置。 

图6示出依据本发明另一实施方式的绝缘盖的视图。该图还从图5 视图的相反侧示出3维视图。该图示出位于绝缘盖外侧并由致动器臂13所保持的供给圆筒体11a。在这种实施方式中，如图所示，绝缘盖1’延伸至导接头5’的后方。如箭头56’所示，绝缘盖延伸超出导接头的后侧。 

应该注意，尽管以上描述了本发明的示例性实施方式，但在不脱离所附权利要求限定的本发明的范围的前提下，可以针对所公开的技术方案进行若干改变和修改。 

Claims (26)

1.一种在高电压下维持的涂料供给设备，所述涂料供给设备包括导接头，所述导接头设置成接收填充有用于供给到施用器或喷枪的涂料的至少一个容器，其特征在于，至少一个所述导接头设置有绝缘盖(1)，所述绝缘盖(1)至少部分地围绕所述导接头(5)，并且由此所述绝缘盖的外表面由导电层或非绝缘层(3)部分地覆盖。

2.如权利要求1所述的涂料供给设备，其特征在于，所述绝缘盖的所述外表面由连接到大地或接地端子(4)的所述导电层或非绝缘层部分地覆盖。

3.如权利要求1所述的涂料供给设备，其特征在于，所述绝缘盖位于所述导接头附近的外表面由所述导电层或非绝缘层(3)覆盖。

4.如权利要求3所述的涂料供给设备，其特征在于，所述绝缘盖的内表面由导电层或非绝缘层(55)部分地覆盖。

5.如权利要求4所述的涂料供给设备，其特征在于，所述绝缘盖在设置成与所述导接头配合的孔(40)附近的内表面被部分地覆盖。

6.如权利要求1所述的涂料供给设备，其特征在于，所述绝缘盖包绕导接头和连接挠性高电压软管(2)的一个端部的连接装置，并且所述挠性高电压软管的另一端部连接到施用器。

7.如权利要求1所述的涂料供给设备，其特征在于，所述绝缘盖包绕冲洗装置。

8.如权利要求6所述的涂料供给设备，其特征在于，所述绝缘盖包绕设置成能够连接所述导接头的冲洗流体贮存器(14)。

9.如权利要求1所述的涂料供给设备，其特征在于，所述绝缘盖形成为不仅覆盖所述导接头和连接到所述导接头的供给圆筒体，而且所述绝缘盖也沿远离所述供给圆筒体的方向延伸至所述导接头的后方。

10.如权利要求1所述的涂料供给设备，其特征在于，所述涂料供给设备设置成连接到机器人或其它涂料喷射装置。

11.如权利要求10所述的涂料供给设备，其特征在于，所述涂料供给设备设置成安装在多轴型机器人上。

12.如权利要求10所述的涂料供给设备，其特征在于，所述涂料供给设备设置成安装在往复机类型的涂料喷射装置上。

13.一种涂料供给系统，其包括用于涂料供给设备的绝缘盖，并且此种涂料供给设备维持在高电压下，所述涂料供给设备包括导接头(5)，其特征在于，导接头(5)至少部分地由绝缘盖围绕，其中所述绝缘盖的外表面至少部分包括导电层或非绝缘层(3)。

14.如权利要求13所述的涂料供给系统，其特征在于，所述绝缘盖的由所述导电层或非绝缘层(3)部分地覆盖的外表面连接到大地或接地端子(4)。

15.如权利要求14所述的涂料供给系统，其特征在于，所述绝缘盖的内表面由位于所述导接头附近的导电层或非绝缘层(55)部分地覆盖。

16.如权利要求14所述的涂料供给系统，其特征在于，所述绝缘盖设置成覆盖至少一个挠性高电压软管，所述至少一个挠性高电压软管的一端连接到所述导接头并且另一端连接到施用器。

17.如权利要求16所述的涂料供给系统，其特征在于，所述绝缘盖设置成覆盖一个或多个供给圆筒体、以及将不同供给圆筒体连接到所述导接头的装置。

18.如权利要求17所述的涂料供给系统，其特征在于，所述绝缘盖设置成覆盖位于所述绝缘盖内部的冲洗流体贮存器(14)。

19.如权利要求17所述的涂料供给系统，其特征在于，所述绝缘盖包绕冲洗流体贮存器(14)，所述冲洗流体贮存器(14)设置成能够连接到所述导接头以冲洗供给圆筒体至导接头的连接阀，其中所述连接阀用于以冲洗流体填充所述贮存器。

20.如权利要求17所述的涂料供给系统，其特征在于，所述绝缘盖围绕冲洗流体贮存器(14)，所述冲洗流体贮存器(14)设置成能够连接到所述导接头以用经由所述导接头的冲洗流体填充所述贮存器。

21.如权利要求18所述的涂料供给系统，其特征在于，所述冲洗流体贮存器(14)设置成合适地连接到所述导接头以冲洗下列任何一种：连接阀、从连接阀到施用器的涂料供应管道、以及施用器头部。

22.如权利要求13所述的涂料供给系统，其特征在于，包括至少一个机器人，所述机器人设置成并连接到部分地维持在高电压下的所述涂料供给设备。

23.如权利要求13所述的涂料供给系统，其特征在于，包括至少一个机器人，所述机器人设有部分地维持在高电压下、并安装在机器人臂(9)上的所述涂料供给设备。

24.如权利要求22或23所述的涂料供给系统，其特征在于，至少一个部分地维持在高电压下的涂料供给设备设置在往复机上用于沿单轴涂敷，或设置成沿双轴运动。

25.如权利要求13所述的涂料供给系统，其特征在于，至少一个部分地维持在高电压下的涂料供给设备设置在直角坐标型机器人上，用于沿单轴或双轴涂敷和运动。

26.一种如权利要求13-25中任一项所述涂料供给系统的用途，其用于施用下列任何一种非导电性或导电性流体材料：底漆、底漆腻子、电涂层、面涂层、清漆涂层、保护性涂层、胶水、粘合剂、密封剂。

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