CN101821017A - 改进的喷漆机器人设备和方法 - Google Patents

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Abstract

机器人喷漆系统包括产生真空的装置和设置在绝缘管线和罐之间连接上游的排放管线,其中采用产生真空的装置和排放管线用于灌装和清洗机器人喷漆系统。

Description

改进的喷漆机器人设备和方法
相关申请的互相参考
这个申请是2007年10月15日提交的共同待审的美国专利申请系列号11/872,372的部分继续申请,它又是2003年10月23日提交的共同待审的美国专利申请系列号10/691,939的继续申请,现已在2008年7月15日已颁发为美国专利第7,399,363号。
本申请要求2007年8月10日提交的美国临时专利申请系列号60/955,170的权益。
技术领域
本发明涉及将导电的漆喷涂到汽车车体外表面的一种机器人喷漆系统,特别是涉及一种机器人喷漆系统和灌装及清洗该系统的方法。
背景技术
先有技术的喷漆室是众所周知的。在连续的传送和制动站系统中对车辆车体外表面喷漆的普通的先有技术的喷漆室包括封闭的房间和许多的漆喷涂器。在一种构造中,将喷涂器安装在倒U形的支持结构上,该结构包括两个垂直支持,在车辆车体运行路径的每一侧上有一个,并用水平的支持结构连接在其上面。该支持结构有利于车辆车体上表面的喷漆,而且可将水平梁固定或者使其有附加的自由度能沿着要喷漆的车辆车体的上表面移动。在同一个喷漆区中使用另一种喷漆装置对车辆车体的侧面喷漆,但通常不能沿着车辆车体的长度侧向移动。这种类型的喷漆装置的缺点是缺乏在车辆车体表面和喷涂器之间提供最优投射距离的灵活性,和使用规定的喷漆循环时间的效率低下。适合对车辆的上表面喷漆的喷漆装置的漆喷涂器是安装在公用梁上。因此,在每个漆的喷涂器和要喷漆表面之间的距离是随着车辆车体的外形而变化。适合对车辆侧面喷漆的喷漆装置的漆喷涂器包括在车辆车体路径的横向不会移动的喷涂器。因此,漆的喷涂器仅可对在该喷涂器前面的车辆车体的一部分喷漆,留下现有的循环时间的很大一部分没有使用。
最近的支持结构的一种替代方案是沿着喷漆室的侧边设置地面上安装的机器人。机器人包括安装在其上面的喷枪或旋转的喷涂器(旋杯机)将雾化的漆喷向车辆车体。尽管旋转的喷涂器胜过喷枪,但仍有某些连带的缺点。先有技术地面上安装的机器人,特别是有旋转喷涂器的机器人,造价很高而且对喷漆室仍有有限的可视工作范围。由于取向能力的限制对相同的产量旋杯机需要更多的旋杯。由于在漆的颜色变换操作中每个旋杯还产生浪费,所以附加的旋杯使每辆车使用更多的漆。先有技术地面安装的机器人当安装在现有的喷漆室中时还需要对该室进行很大的修改,从而增加了安装时间和成本,并要求在喷漆室内有更多的地面空间。地面安装的机器人轨道轴线要求在喷漆室的两端开门。地面安装的机器人的机身中部轴线要求在喷漆室两端辅助的安全区,和地面安装的机器人的轨道操纵台侵入到走道的空间。地面安装的机器人还需要经常的清洗,因为漆的喷溅向下流的漆引起在机器人的臂和底座上漆的堆积,从而造成更高的维修和清洗费用。
由于水性漆的导电性,需要使接地的大容量漆供应系统与带电的局部分配罐和喷涂系统电气绝缘。在先有技术中,如在美国专利5,293,911号和美国专利5,367,944号中所示,将旋杯喷涂器、罐、罐的驱动器、静电格栅、和连接界面全都集成在安装在机器人肘节上的一个单元中。这样的喷涂机有如下的缺点:1)该喷涂器很重、很贵、并可能与喷漆室中物体碰撞而受损;2)喷涂器与连接站的连接必须在喷涂室内固定的位置进行,这限制了工艺的灵活性;3)连接过程因为机器人必须运行到连接站和从那里离开而采取循环的时间,从而使罐直到喷涂器到达连接站才能灌装;和4)连接硬件对水性漆系统很贵且是独特的。
为了准备机器人进行喷漆操作,该罐必须用漆充满。为了用漆灌装该罐,将可滑动地设置在罐的活塞拉离气缸的底部并打开喷涂器的阀,因而将少量的空气引入到该罐中。然后使漆从所选颜色的阀中流出,通过绝缘管线,流入到罐内。当罐的初始容积通过喷涂器的起动通道被加满时,将空气通过喷涂器压出系统直到该漆到达起动通道中节流。由于漆和被漆代替的空气之间的粘度差节流使罐内流体压力增加。压力增加造成由驱动马达所加的力矩增加,可以检测这种增加并用来调节灌装该罐的速率。一旦该罐和喷涂器被充满,排出罐内的空气。为了从罐排除空气,从罐通过喷涂器喷出一定量的空气和漆直到空气被排净,因此浪费了喷出的漆量。另一种罐装操作称为基于压力通过注射器喷嘴灌装该罐的灌装模式,使用力矩反馈来决定什么时候漆将充满该罐。对每种颜色的灌装操作通常使用单一的力矩反馈值。但是,因为各种漆随着颜色的变换其粘度和整体压力有变化,而基于时间的灌装操作可能导致浪费漆(时间太长)或者不合适地灌装该系统(时间太短)。
可以使用活塞使罐的灌装操作时间最优化。首先,如果已知漆进入该罐的灌装速率或者可以自动地测量该速率,就可以调节将罐活塞机构拉离罐底的速率使流入漆的压力降最小,和减小灌装的时间。通过测量或者伺服误差(正或负)或者加到活塞的马达力矩反馈可以检测灌装速率。第2,可以用已知的略低于系统灌装速率的速率将活塞拉离罐底。但是,当漆迅速充满该罐时,空气可能被俘获在罐内并与漆混合。
接地的大容量漆的供应源必须与带电的系统组件绝缘以便阻止电压泄漏和静电腐蚀。使大容量漆供应系统与带电的漆分配罐绝缘的一种方法是清洗和干燥在供应系统和罐之间的漆传送管线。在汽车型喷漆系统(在连续传送型系统上快速的颜色改变)中,一般将排放管线连接到该罐下游的旋杯喷涂器或系统的其他部分并与它们流体连通。在清洗罐的内部时,从罐底拉离活塞。使活塞循环进出该罐从而将溶剂和空气混合物引入到罐内以便有利于有效地清洗在活塞和罐底之间的区域。在用溶剂和空气混合物清洗该罐的同时,回洗从罐到喷涂机的漆管线。当活塞循环和使其可滑动地进入罐内朝向喷涂机时,迫使溶剂和空气流出该罐和通过排放管线。在清洗该罐之后,该系统准备好用不同颜色的漆进行灌装。
这种清洗机器人的方法有许多缺点,包括:1)清洗和干燥管线以及提供高电压绝缘的时间超出了要喷漆的各车辆车体之间规定的停留时间;2)残留在传送管线、排放管线、或该罐内部壁上的漆的残渣可能导致高电压泄漏造成静电腐蚀,这可以在传送管线、分配管线、到喷涂器的供应管线、或废漆收集管线中烧出洞;3)当与其他的绝缘方法比较时留在漆传送管线中废漆的量过大;和4)因为使含有漆残渣的溶剂和空气混合物从混合物入口流过排放管线的下游,所以可能使漆的残渣停留在排放管线和该罐的连接处。
将希望提供一种机器人喷漆系统和灌装及清洗该系统的方法,其中使在灌装操作时喷漆系统中的空气最小化和使该系统的清洗操作最优化。
发明内容
已经令人惊奇地发现了与本发明一致和符合的机器人喷漆系统和灌装及清洗该系统的方法,其中在灌装操作时使在喷漆系统中的空气最少化和该系统的清洗操作最优化。
在一个实施例中,该喷漆系统包括适合喷漆机器人使用的臂,该臂有不导电材料构成的壳体;与漆的供应源流体连通的颜色变换器;设置在该壳体内并有入口和出口的罐;提供在颜色变换器和该罐之间流体连通的绝缘管线;用于在罐中产生真空的机构;与在绝缘管线和该罐之间连接上游的罐流体连通的排放管线。
在另一个实施例中,操作机器人喷漆系统的方法包括如下各步骤:提供与漆供应源流体连通的颜色变换器;提供与喷涂器流体连通的罐;提供提供颜色变换器与罐之间流体连通的绝缘管线;提供与在绝缘管线和该罐之间连接上游的罐流体连通的排放管线;在该罐中产生真空;使漆从颜色变换器流入该罐用所需数量的漆灌装该罐;通过从该罐配送漆执行喷漆操作;通过颜色变换器将溶剂和空气混合物引入到罐内;和通过排放管线从罐排出溶剂和空气混合物来清洗该罐和绝缘管线。
在另一个实施例中,操作机器人喷漆系统的方法包括如下各步骤:提供与漆供应源流体连通的颜色变换器;提供与喷涂器流体连通的罐;提供可滑动地放置在该罐中的活塞;提供提供颜色变换器和罐之间流体连通的绝缘管线;提供与在绝缘管线和该罐之间连接上游的罐流体连通的排放管线;在该罐中产生真空;使漆从颜色变换器流入该罐用所需数量的漆灌装该罐;通过从该罐配送漆执行喷漆操作;通过颜色变换器将溶剂和空气混合物引到罐内;和通过排放管线从罐排出溶剂和空气混合物来清洗该罐和绝缘管线。
附图说明
当借助附图考虑下面优选实施例的详细描述时本发明所属技术领域的普通技术人员将会很清楚本发明上面的,以及其他的各项优点,附图有:
图1是按照本发明实施例的喷漆机器人的透视图;
图2是图1机器人的外臂第1侧的透视图;
图3是图1机器人的外臂第2侧的透视图;
图4是图3的罐的剖视俯视图;
图5是图3的罐和驱动装置的透视图;
图6是按照本发明另一个实施例的喷漆机器人外臂第1侧的透视图;和
图7是按照本发明的喷漆机器人第3实施例的流程示意图。
具体实施方式
将在2007年10月15日提交的美国专利申请系列号11/872,372,现在是在2008年7月15日颁发的美国专利号7,399,363,2003年10月23日提交的美国专利申请系列号10/691,939,和2007年8月10日提交的美国临时专利申请系列号60/955,170都包含在这里作为参考。
下面详细的叙述和附图描述和说明本发明各个示范的实施例。叙述和附图用于使本发明所属技术领域的普通技术人员能制造和使用本发明,而不是打算用任何方式限制本发明。关于公开的各种方法,说明的各步骤性质上是示范性的,因此各步骤的顺序并不是必需的或者是关键性的。
图1说明按照本发明实施例的机器人喷漆系统10。喷漆系统10包括内臂12和外臂18。喷漆系统10为内臂12、外臂18、肘节22、和喷涂器24各自的转动相对底座14提供4根运动轴线16、20、34、36。将机器人底座14安装到机架系统可以纵向沿着机架系统轴线(未表示)提供第5根运动轴线26。应能理解喷漆系统10的任何部件都可与机架系统配合或安装在机架系统上以便有利于车辆的最佳喷涂。
将内臂12安装在机器人底座14用于围绕肩轴16转动,并包括许多漆管线28。将漆管线28连接在内臂12的第1侧并在大容量的漆供应源(未表示)和外臂18的颜色变换器30之间提供流体连通。机器人底座14包括过程控制盒32,该盒包括适合调节和运动喷漆系统10的气动阀和控制组件(未表示)。
外臂18包括第1侧18a、第2侧18b、和肘节22。将外臂18的第1端安装在内臂12的第2端用于围绕肘节轴线20转动。外臂18由不导电材料构成,该材料有合适的结构强度并不受在喷漆过程中所用溶剂的腐蚀特性的影响。这种材料的一个实例是Lauramid A材料。而“Lauramid”是德国Biberach的Albert Handtmann ELTEKAVerwaltungs-GmbH公司的注册商标。Lauramid A材料是可浇铸的聚酰胺尼龙12G材料,它还提供静电绝缘、洁净度、清洗能力、和重量优点。
如在图2中所示,外臂18的第1侧18a包括颜色变换器30、与喷漆系统10的带电组件静电绝缘的绝缘管线40、排放管线41、和罐的总导管42。颜色变换器30包括许多电气接地的颜色阀38。将每个颜色阀38设置在图1中所示的漆管线28中所需的一根和颜色变换器30之间。将绝缘管线40连接在颜色变换器30的出口和罐的总导管42之间和提供两者之间的流体连通。绝缘管线40一般是由氟化乙烯丙烯(fluorinated ethylene propylene(FEP))材料构成。排放管线41提供在颜色变换器30的出口43和废弃物系统62之间的流体连通。排放管线41连接到在绝缘管线40和颜色阀38上游的颜色变换器30。
图3说明外臂18的第2侧18b。第2侧18b包括罐44和驱动装置。罐44与罐的总导管42流体连通和是带电的但通过绝缘壳体48与在外臂18第1侧18a上的接地颜色阀38静电绝缘。将罐44的第1端设置在肘节22附近。如在图4中所示罐44的第1端包括与罐总导管42流体连通的入口45、与喷涂器24流体连通的出口47、和与罐44的入口45及出口47流体连通并在它们之间形成的通道49。通道49有利于漆从罐的入45流到罐44的出口47并进入到喷涂器24而无需拉出活塞50也不会引入空气到罐44内。
驱动装置46包括活塞推杆50,它带有可滑动地设置在罐44内的活塞(未表示)并可操作地连接到驱动支架52。如在图5中所示,驱动马达54通过减速器56和连接器58使活塞推杆50转动。活塞推杆50是滚珠丝杠型驱动,使用它在车辆喷漆操作时将漆分配给喷涂器24。活塞推杆50的活塞(未表示)在罐44内纵向运动。因为罐驱动马达54和减速器56被设置在连接外臂18和内臂12的肋节60内,所以驱动马达54与适合使罐44内漆带上静电的高电压格栅(未表示)间隔一段距离。
如在图3中所示,将肘节22设置在外臂18的第2端上和它包括从那里侧向朝外伸出的喷涂器24。喷涂器24在与外臂18的纵轴平行的轴线上伸展。在图示的实施例中,喷涂器24是转动的旋杯喷涂器。如在图1中所示,肘节22使喷涂器24围绕基本平行于外臂18的纵轴的转动轴线34转动。肘节22还有利于喷涂器24围绕基本垂直于转轴34的斜置轴36的转动。肘节22和喷涂器24通常都由不导电的材料构成该材料有合适的结构强度和不受喷漆过程中所用溶剂的腐蚀性的影响。这种材料的一个实例是Lauramid A材料。而“Lauramid”是德国Biberach的Albert Handtmann ELTEKA Verwaltungs-GmbH公司的注册商标。Lauramid A材料是可浇铸的聚酰胺尼龙12G材料,它还提供静电绝缘、洁净度、清洗能力、和重量的优点。
在喷漆操作的预先准备中为了灌装喷漆系统10,使用活塞推杆50在绝缘管线40中产生真空。打开与罐44和罐总导管42流体连通和入口阀(未表示)。同时关闭与罐44和喷涂器24流体连通的出口阀(未表示)。在打开入口阀和关闭出口阀之后,将推杆50的活塞从罐44的第1端拉开以便产生真空。然后关闭入口阀和打开出口阀,从而将推杆50的活塞拉向喷涂器24,这样迫使罐44中的空气通过喷涂器24排出。随着空气从罐44排出打开入口,使漆从大容量的漆供应源通过所需的漆管线28、通过所需的颜色阀38、通过颜色变换器30、通过绝缘管线40、通过罐的总导管42,流入到罐44内。由于使漆通过入口45流入到罐44内,漆流动通过通道49并流到出口47同时充满喷涂器24和罐44,没有将空气引入到罐44内。在将空气从罐44排出后用漆灌满罐44,并没有使空气返回到罐44内,这就免除了将空气从喷漆系统10中排出而采用的抽吸空气操作的要求,因而使漆的浪费减至最少。可以使溶剂流过颜色变换器30和绝缘管线40对流入罐44的漆加上压力。控制溶剂的体积流量从而使溶剂不会进入罐44。漆和溶剂混合的程度根据漆的粘度、溶剂的粘度、绝缘管线40和其他系统管线的直径、和漆和溶剂的灌装速度而变化。为了阻碍溶剂和漆的混合,可使溶剂相对漆的粘度达到最大。使用溶剂对漆加上压力的好处是在用漆灌装罐44的同时清洗了绝缘管线和系统管线,因而使在灌装操作和清洗操作之间的时间减至最小。另外,由于增加了溶剂的粘度和减小了混合,使在改变漆的颜色时从系统清除漆的数量减至最小。
当罐44中压力增加时漆对推杆50的活塞加上一种力使活塞运动离开喷涂器24。由于力矩反馈驱动马达54检测到活塞上的压力。一旦达到指示罐44已充满的所需力矩反馈,就关闭入口阀。通过测量罐44内压力的变化可以测定所需的力矩反馈值。当漆进入罐44时,在罐44内逐渐建立起压力。当漆已经充满现有的空间,在系统内压力提高的速率增加。通过观察压力增加的变化速率,操作者可以确定什么时候用所需数量的漆充满该罐44,而与漆的粘度和大容量供应源的压力无关,从而抵消了根据灌装操作时间和给定力矩反馈的限制所造成的不利影响,使由灌装操作时间延长引起的漆的浪费或由灌装操作时间缩短引起的不适当灌装系统等情况减少。
力矩反馈值的测量允许操作者测定在清洗操作时产生的负力矩(真空)和灌装操作时产生的正力矩(压力)两者,以便保证灌装和清洗操作按要求进行。还有,力矩反馈值的测量有利诊断喷漆系统10是否有泄漏。喷漆系统10在灌装操作时正力矩在一段时间内的变化,和喷漆系统10在清洗操作时负力矩在一段时间内的变化,可以指出在喷漆系统10中的泄漏。如果检测到泄漏或者力矩反馈值在所需数值范围之外,喷漆系统10的操作者可以开始下列操作中的一个:清洗操作再加上灌装操作以便获得所需的力矩反馈;诊断试验以便使操作者得到有关系统故障组件的信息;和通过现有技术已知的注射器灌装操作将真空灌装操作转换到压力灌装。
在灌装操作之后,罐44带有静电和按现有技术已知的方法执行喷漆操作。在喷漆操作之后为了清洗喷漆系统10的罐44,使溶剂和空气的混合物流过罐的总导管42进入到罐44内。然后使溶剂的空气混合物从罐44回流,通过绝缘管线40,通过排放管线41,并到达废弃物系统62。因此,排放管线41不是与带电的罐44直接接触。还有,将排放管线41设置在罐44和绝缘管线40的下游。因为排放管线41与带电的罐44绝缘,所以由在排放管线41内壁上漆的残渣引起的静电腐蚀不是主要的考虑。
图6表示按照本发明另一个实施例的喷漆系统的外臂518的第1侧518a。图6的实施例除了下面描述的以外类似于图1和2的喷漆系统10和外臂与图1和2重复的相同结构包含前面加5的相同参考数字。
外臂518包括颜色变换器530、与喷漆系统的带电组件静电绝缘的绝缘管线540、排放管线541、罐的总导管542、和产生真空的机构64。颜色变换器530包括许多设置在外臂518第1侧518a的外侧表面上的电气接地的颜色阀538。每个颜色阀538与相应的漆管线流体连通。绝缘管线540连接在颜色变换器530的出口和罐的总导管542之间并为它们提供流体连通。绝缘管线一般由氟化乙烯丙烯(FEP)构成。排放管线541提供在绝缘管线540和废弃物系统562之间的流体连通。排放管线541连接到在外臂518第2侧上设置的罐(未表示)上游的绝缘管线540。设置在绝缘管线540和排放管线541之间的阀(未表示)有利于流体从绝缘管线540和通过排放管线541选择性的流动。在外臂518的第2侧上罐的总导管542与该罐流体连通。在图示的实施例中,产生真空的机构64是文丘里型真空发生器。但是,产生真空的机构64可以是适合产生真空的任何常规的装置。将产生真空的机构64连接在外臂518第1侧518a邻近颜色变换器530。产生真空的机构与该罐的内部流体连通。能够理解可将产生真空的机构64设置在喷漆系统的另一部分,或者如果需要远距离设置。
在喷漆操作的预先准备中为了灌装喷漆系统,由产生真空的机构64在罐内产生真空。打开与罐和罐的总导管542连通的入口阀(未表示)和用于产生真空的机构64。关闭与颜色变换器530和罐的总导管542连通的入口阀。还关闭与罐和喷涂器524连通的出口阀。然后使产生真空的机构64在罐内产生真空,从而当将可滑动地设置在该罐内的活塞拉向它的第1端时从罐内抽出空气。随着从罐内排出空气打开与颜色变换器530和罐的总导管542连通的入口阀,使漆从大容量的漆供应源流过漆的管线、流过所需的颜色阀538、流过颜色变换器530、流过绝缘管线540、流过罐的总导管542、和进入到罐内。在从罐内排出空气之后用漆充满该罐,和没有使空气回流到罐内,免除了为将空气从喷漆系统排出而采用抽吸操作的需要,从而使漆的浪费减至最少。一旦漆充满流动的路径,罐内的压力增加。当罐内的压力增加时,漆对活塞施加力并使活塞运动离开罐的第1端。检测活塞上的压力并提供反馈。一旦所需的反馈指示罐已充满,就关闭入口阀。
在灌装操作之后,使罐44带上静电并如先有技术已知的那样,执行喷漆操作。在喷漆操作之后为了清洗喷漆系统的罐,使溶剂和空气混合物流过罐的总导管542并进入到罐内。然后使溶剂和空气的混合物从罐中流出,通过绝缘管线540、通过设置在绝缘管线540和排放管线541之间的阀、通过排放管线541,并到达废弃物系统562。因此,排放管线541不是与带电的罐直接接触。还有,将排放管线541设置在罐和绝缘管线540的下游。因为排放管线541与带电的罐绝缘,所以排放管线541不必为了阻止由在排放管线541内壁上漆的残渣造成的静电腐蚀而需要彻底清洗漆的残渣。
图7是按照本发明喷漆机器人第3实施例的示意流程图,其中在颜色变换器和罐之间的距离是大于在图1-6中所示实施例中的距离。例如,可将颜色变换器630安装在内臂612上而不是在外臂18和518上。在这种情况下,可将绝缘管线分成两部分,连接颜色变换器630到中间单元666的第1部分640a,和连接中间单元666到与罐644相连的罐的总导管642的第2部分640b。排放管线641通过中间单元666连接在颜色变换器630。如上面关于其他的实施例所解释的那样罐644将漆供给旋转的雾化器喷涂器624。例如可将中间单元666安装在外臂(未表示)上。
上面的讨论公开和描述了本发明仅作为示范的各实施例。本发明所属技术领域的普通技术人员从这样的讨论和附图及权利要求书将能很容易地认识到,可以进行各种改变,修改和变化而不会背离由下面的权利要求书所定义的本发明的宗旨和范畴。

Claims (20)

1.一种喷漆系统,包括:
喷漆机器人使用的臂,所述臂有用不导电材料构成的壳体;
与漆供应源流体连通并附连到所述壳体的颜色变换器;
设置在壳体内并包括入口和出口的罐;
在所述颜色变换器和所述罐之间提供流体连通的绝缘管线;
在所述罐中产生真空的机构;和
与在所述绝缘管线和所述罐之间连接上游的所述罐流体连通的排放管线。
2.按照权利要求1所述的喷漆系统,其特征在于在所述罐的所述入口和所述出口之间形成通道。
3.按照权利要求1所述的喷漆系统,其特征在于用于产生真空的所述机构是与所述罐连接的活塞推杆。
4.按照权利要求1所述的喷漆系统,其特征在于用于产生真空的所述机构是文丘里型真空发生器。
5.按照权利要求1所述的喷漆系统,还包括在所述绝缘管线和所述罐之间提供流体连通的罐的总导管。
6.按照权利要求1所述的喷漆系统,其特征在于所述排放管线是与在所绝缘管线和所述罐之间连接上游的所述颜色变换器流体连通。
7.按照权利要求1所述的喷漆系统,其特征在于所述排放管线是与在所述绝缘管线和所述罐之间连接上游的所述绝缘管线流体连通。
8.一种操作机器人喷漆系统的方法,包括如下步骤:
a.提供与漆供应源流体连通的颜色变换器;
b.提供与喷涂器流体连通的罐;
c.提供在颜色变换器与罐之间流体连通的绝缘管线;
d.提供与在绝缘管线和该罐之间连接上游的罐流体连通的排放管线;
e.在该罐中产生真空;
f.通过使漆从颜色变换器流入该罐用所需数量的漆灌装该罐;
g.通过从该罐配送漆执行喷漆操作;
h.通过颜色变换器将溶剂和空气混合物引入到罐内;和
i.通过排放管线从罐排出溶剂和空气混合物来清洗该罐和绝缘管线。
9.按照权利要求8所述的方法,还包括提供与该罐连接的活塞推杆的步骤。
10.按照权利要求9所述的方法,其特征在于通过操作活塞推杆在罐内产生真空。
11.按照权利要求9所述的方法,还包括在灌装该罐期间由漆在活塞推杆上造成的压力产生力矩反馈的步骤。
12.按照权利要求11所述的方法,还包括监测在活塞推杆上压力变化的速率以确定什么时候用所需数量的漆灌装该罐的步骤。
13.按照权利要求8所述的方法,其特征在于由文丘里型真空发生器在该罐内产生真空。
14.按照权利要求8所述的方法,其特征在于排放管线是与在绝缘管线和罐之间连接上游的颜色变换器流体连通。
15.按照权利要求8所述的方法,其特征在于排放管线是与在绝缘管线和罐之间连接上游的绝缘管线流通连通。
16.按照权利要求8所述的方法,还包括以下步骤:监测来自连接到罐的活塞推杆的力矩反馈一段时间力矩反馈的变化以确定在喷漆系统中是否存在泄漏。
17.按照权利要求8所述的方法,还包括如下步骤:使溶剂流过颜色变换器和绝缘管线以给流入罐的漆施加压力,其中控制溶剂的体积流量以阻碍溶剂进入该罐。
18.一种操作机器人喷漆系统的方法,包括如下步骤:
a.提供与漆供应源流体连通的颜色变换器;
b.提供与喷涂器流体连通的罐;
c.提供连接到该罐的活塞推杆;
d.提供在颜色变换器与罐之间流体连通的绝缘管线;
e.提供与在绝缘管线和该罐之间连接上游的罐流体连通的排放管线;
f.在该罐中产生真空;
g.通过使漆从颜色变换器流入该罐用所需数量的漆灌装该罐;
h.通过从该罐配送漆执行喷漆操作;
i.通过颜色变换器将溶剂和空气混合物引入到罐内;和
j.通过排放管线从罐排出溶剂和空气混合物来清洗该罐和绝缘管线。
19.按照权利要求18所述的方法,其特征在于由活塞推杆和文丘里型真空发生器其中之一在罐内产生真空。
20.按照权利要求18所述的方法,其特征在于排放管线与在绝缘管线和该罐之间连接上游的颜色变换器以及在绝缘管线和该罐之间连接上游的绝缘管线两者之一流体连通。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103604457A (zh) * 2013-09-25 2014-02-26 浙江吉利控股集团有限公司 一种机器人油漆利用率的测定方法
CN109821707A (zh) * 2019-01-14 2019-05-31 佛山市南海区广工大数控装备协同创新研究院 一种喷涂机器人的自动补喷方法及其喷涂机器人
CN116116623A (zh) * 2023-04-13 2023-05-16 晋江市兰欣新材料科技有限公司 一种防腐涂料的喷涂设备及喷涂工艺

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013080012A (ja) * 2011-09-30 2013-05-02 Hoya Corp 眼鏡レンズ用塗布液塗布装置
JP2013080013A (ja) * 2011-09-30 2013-05-02 Hoya Corp 眼鏡レンズ用塗布液塗布装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5536315A (en) * 1994-07-01 1996-07-16 Fanuc Robotics North America, Inc. Method and system for spraying material in a spray pattern having a variable form and collecting excess material
JPH11267560A (ja) * 1998-03-20 1999-10-05 Tokico Ltd 塗装用ロボット
US20010013315A1 (en) * 2000-02-12 2001-08-16 Udo Klein Process and apparatus for coating
WO2004037430A1 (en) * 2002-10-23 2004-05-06 Fanuc Robotics America, Inc. Modular painting apparatus

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1132472B (de) * 1955-11-26 1962-06-28 Daimler Benz Ag Einrichtung zum elektrostatischen Auftragen von Lacken od. dgl. Fluessigkeiten auf grosse Gegenstaende
JPS6036820B2 (ja) * 1975-03-03 1985-08-22 チヤンピオン,スパーク,プラグ,カンパニー 塗装用粉末の色を変える方法および装置
US4712739A (en) * 1986-10-03 1987-12-15 Champion Spark Plug Company Spray gun nozzle assembly retainer clip and spray gun nozzle assembly
JPH03232561A (ja) * 1990-02-06 1991-10-16 Taikisha Ltd 塗装装置
JPH0585455U (ja) * 1992-04-17 1993-11-19 サンデン株式会社 液体噴霧装置
US5320283A (en) * 1993-01-28 1994-06-14 Nordson Corporation Robot mounted twin headed adjustable powder coating system with spray pattern direction control
JP2587177Y2 (ja) * 1993-01-29 1998-12-14 トリニティ工業株式会社 導電性塗料の静電塗装装置
JPH06285402A (ja) * 1993-04-01 1994-10-11 Fanuc Ltd シーリングロボットにおけるシール剤の流量制御方法
JP3117109B2 (ja) * 1994-02-09 2000-12-11 トリニティ工業株式会社 多色塗装装置
JP2745296B2 (ja) * 1995-12-07 1998-04-28 東メンシステム株式会社 多色塗料の定量送出ユニット
JP2000037650A (ja) * 1998-07-23 2000-02-08 Tokico Ltd 塗装制御装置
JP2000354804A (ja) * 1999-06-15 2000-12-26 Honda Motor Co Ltd 塗装装置
JP2001104846A (ja) * 1999-10-13 2001-04-17 Tomen System Kk 塗装方法と塗装装置
AU2002365392A1 (en) * 2001-11-21 2003-06-10 Fanuc Robotics North America, Inc. Apparatus and method for filling a painting robot canister
EP1554056B1 (en) * 2002-10-23 2008-06-11 Fanuc Robotics America, Inc. Robotic apparatus for painting
US8051796B2 (en) * 2003-10-23 2011-11-08 Fanuc Robotics America, Inc. Robotic apparatus and method for painting
JP5058789B2 (ja) * 2004-06-03 2012-10-24 ノードソン コーポレーション 粉体コーティング材料塗布システムの色切り替え
JP4645375B2 (ja) * 2005-09-08 2011-03-09 トヨタ自動車株式会社 静電塗装装置
JP5607723B2 (ja) * 2009-04-08 2014-10-15 ファナック ロボティクス アメリカ コーポレイション 改良されたロボット塗装装置及びその操作方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5536315A (en) * 1994-07-01 1996-07-16 Fanuc Robotics North America, Inc. Method and system for spraying material in a spray pattern having a variable form and collecting excess material
JPH11267560A (ja) * 1998-03-20 1999-10-05 Tokico Ltd 塗装用ロボット
US20010013315A1 (en) * 2000-02-12 2001-08-16 Udo Klein Process and apparatus for coating
WO2004037430A1 (en) * 2002-10-23 2004-05-06 Fanuc Robotics America, Inc. Modular painting apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103604457A (zh) * 2013-09-25 2014-02-26 浙江吉利控股集团有限公司 一种机器人油漆利用率的测定方法
CN103604457B (zh) * 2013-09-25 2015-11-04 浙江吉利控股集团有限公司 一种机器人油漆利用率的测定方法
CN109821707A (zh) * 2019-01-14 2019-05-31 佛山市南海区广工大数控装备协同创新研究院 一种喷涂机器人的自动补喷方法及其喷涂机器人
CN116116623A (zh) * 2023-04-13 2023-05-16 晋江市兰欣新材料科技有限公司 一种防腐涂料的喷涂设备及喷涂工艺

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WO2009023522A1 (en) 2009-02-19
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