CN102307673B - 涂料穿梭机系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于向喷涂设备(34)递送涂料的涂料递送系统(10)。所述涂料递送系统(10)包括通过流线路(52)与到达站(44)相连的发动站(42)以及一个或更多穿梭机。将涂料和所述一个或更多穿梭机从发动站(42)传送至到达站(44)，并且将涂料从到达站(44)递送到喷涂设备(34)。在将涂料递送到喷涂设备(34)之后，将所述一个或更多穿梭机经过流线路(52)返回发动站(42)。在一个或更多实施例中，在从发动站(42)传送的涂料之后或之前是布置在两个穿梭机之间的一定数量的溶剂。
Description
技术领域
本发明总体上涉及涂敷系统，更具体来说涉及使用穿梭机的涂料系统。
背景技术
用于向诸如交通工具之类的对象施加敷料的涂敷系统常常利用供给系统，所述供给系统利用穿梭机或者“清管器(pig)”。穿梭机或清管器是指其尺寸和形状被设定成紧贴布置在管道或管线内，从而可以通过施加加压流体(比如空气或液体溶剂)在其中移动所述穿梭机或清管器。穿梭机常常仅被用来从管线内部去除或清除敷料。在授予Akeel的美国专利号5,221,047和授予Kahmann等人的美国专利号6,037,010中公开了这样的供给系统的实例。
在Akeel的系统中，经过涂料线路将来自多个涂料供给阀门当中的一个的涂料供给到喷嘴，其中所述涂料线路连接在一对间隔开的第一和第二穿梭机站之间。第一和第二穿梭机站还经过返回线路连接在一起。在将来自其中一个涂料供给阀门的涂料提供到所述喷嘴之后，从第一穿梭机站发动第一穿梭机、其后是一定数量的溶剂、再后是第二穿梭机，并且首先通过加压空气随后通过来自其中第二个涂料供给阀门的涂料将其移动经过所述涂料线路。在第一和第二穿梭机到达第二穿梭机站之后，经过所述返回线路将其移回第一穿梭机站。
在Kahmann等人的系统中，经过涂料线路将来自涂料开关设备的涂料供给到喷嘴，所述涂料线路具有安装在其中的一对间隔开的穿梭机站。穿梭机被布置在所述涂料线路中并且可以在所述两个穿梭机站之间移动。所述涂料开关设备中的泵浦在不使用所述穿梭机的情况下将涂料供给到所述喷嘴。在将涂料供给到喷嘴的同时，所述穿梭机保持停驻在其中一个穿梭机站内，并且涂料绕过穿梭机流到喷嘴。当不再向喷嘴供给涂料时，通过加压空气将穿梭机移动经过涂料线路，以便从所述涂料线路去除涂料。
在其他供给系统中，使用穿梭机将测定数量的敷料供给到喷涂设备。在授予Klein等人的美国专利号6,582,774中公开了这样的供给系统的一个实例。在Klein等人的系统中，将一对间隔开的穿梭机站安装在主涂料线路中。通过分支线路将多个喷涂设备(喷雾器)连接到所述主涂料线路。穿梭机被布置在主涂料线路内并且可以在所述两个穿梭机站之间移动，以便经过所述主涂料线路将测定数量的涂料从涂料供给单元推送到各喷涂设备。如果所述分支线路很长，则也可以在分支线路内使用穿梭机和穿梭机站，以便将涂料从主涂料线路移动到各喷涂设备。
虽然前面描述的现有技术供给系统给出了若干好处，但是仍然希望提供一种具有更少涂料损失并且需要更少清洁溶剂的供给系统。本发明正是针对这样一种供给系统。
发明内容
根据本发明，提供一种涂料递送系统，其具有发动站、到达站、将发动站与到达站相连的流线路以及被布置成经过所述流线路在发动站与到达站之间移动的穿梭机。所述发动站适于将涂料和穿梭机经过流线路传送至到达站，所述到达站则适于将穿梭机经过流线路传送回发动站。
此外还提供一种根据本发明的使用穿梭机线路向喷涂设备递送涂料的方法，所述穿梭机线路包括穿梭机以及通过流线路与到达站相连的发动站。所述方法包括：将穿梭机布置在发动站中；以及将穿梭机移出发动站并且经过所述流线路移动至到达站。在将穿梭机移出发动站之后，从所述发动站将涂料注入流线路。将涂料从到达站引导至所述喷涂设备，并且将穿梭机经过流线路移回发动站。
附图说明
参照下面的说明书、所附权利要求书以及附图，可以更好地理解本发明的各个特征、方面和优点，其中：
图1示出了具有根据本发明具体实现的穿梭机系统的涂料系统的示意图；
图2示出了所述穿梭机系统中的发动站的主体的末端透视图；
图3示出了其中布置了四个穿梭机的发动站的纵向截面图，其中准备好发动各穿梭机；
图4示出了发动站的横截面图；
图5示出了其中布置了四个穿梭机的所述穿梭机系统中的到达站的纵向截面图，其中已从发动站接收到各穿梭机；
图6示出了到达站的横截面图；
图7示出了用在所述穿梭机系统中的穿梭机的侧面立视图；
图8示出了本发明的另一个实施例的第二发动站的纵向截面图；
图9示出了第二发动站的横截面图；
图10示出了本发明的另一个实施例的第二到达站的纵向截面图；以及
图11示出了第二到达站的横截面图。
具体实施方式
应当提到的是，在下面的详细描述中，相同的组件具有相同的附图标记，而不管其是否在本发明的不同实施例中示出。还应当提到的是，为了清楚且简洁地公开本发明，附图可能不一定是按比例绘制的，并且本发明的某些特征可能是以略为示意性的方式示出的。
现在参照图1，其中示出了具有根据本发明具体实现的涂料递送系统12的涂料系统10。除了涂料递送系统12之外，涂料系统10通常还包括位于喷涂间16内的一个或更多机器人14以及位于涂料混合室20内的多个涂料储存罐18。
每一个机器人14都是一个多轴机器人，并且通常包括机器人控制器26和安装到基座或底座30上的关节机械臂28。每一个机器人控制器26包括中央处理单元(CPU)、存储器以及存储装置(比如一个或更多硬盘驱动器)。每一个机器人控制器26按照可通信方式连接到其相关联的机器人14。在每一个机器人控制器26中，所述CPU适于执行存储在存储器中的控制软件以便控制机器人14的操作。所述控制软件是用机器人用户编程语言(机器人代码)编写的，比如Karel、KRL或RAPID，所有这些机器人用户编程语言都是基于C编程语言。在本发明的一个实施例中，所述机器人代码是RAPID，其被用在由AuburnHills，Michigan的ABBInc.(提供的机器人系统中。每一个机器人14的机械臂28都携带涂料递送设备34。涂料递送设备34连接到每一个机器人14的机械臂的腕部并且可以是旋转喷雾器，其包括适于旋转喷雾器钟罩的气动马达。
涂料递送系统12将涂料从涂料储存罐18提供到机器人14的涂料递送设备34。涂料递送系统12通常包括多个穿梭机系统36，其中每一个对应于一个机器人14。
每一个穿梭机系统36通常包括一对穿梭机线路38a，b，其中的每一条穿梭机线路包括涂料选择器40、发动站42以及到达站44。为了简明起见，下面将只描述其中一条穿梭机线路38，应当理解的是，其他穿梭机线路38基本上是类似的。涂料选择器40通过各条线路连接到各涂料储存罐18，并且适于选择性地将涂料从不同的储存罐18提供到发动站42。发动站42中的主涂料通道46通过线路48连接到涂料选择器40。流量计50连接到线路48中。发动站42通过流线路52连接至到达站44，所述流线路52由金属(比如不锈钢)或抗溶剂塑料的管材构成，并且具有可以根据所需涂料消耗率处在大约10mm到20mm之间的内直径。发动站42的位置靠近涂料储存罐18，比如处在涂料混合室20内，而到达站44则位于机器人14上，比如位于机器人14的机械臂28上。
每一个机器人14的机械臂28上的两个到达站44通过选择器系统连接到涂料递送设备34。所述选择器系统包括选择器阀门53，其适于选择性地将涂料从穿梭机线路38a或穿梭机线路38b提供到涂料递送设备34。所述选择器系统还可以包括用于测量到涂料递送设备34的涂料流量的流量计54。
现在参照图2-图4，每一个发动站42包括由诸如不锈钢之类的抗溶剂金属构成的主体56。主体56限定多条内部通道，其包括其尺寸被确定成容纳多个穿梭机60的主通道58。在图2-图4所示的实施例中，主通道58的尺寸被确定成容纳四个穿梭机60。主通道58具有延伸穿过主体56的前端或第一端62的前开口或第一开口，以及延伸穿过主体56的后端或第二端64的后开口或第二开口。多条内部供给通道66和多条内部倾泄通道68垂直于主通道58延伸并且与之相交。供给通道66被布置在主通道58的一侧，即上侧，而倾泄通道68则被布置在主通道58的另一侧，即下侧。供给通道66与倾泄通道68对准，也就是说每一条供给通道66与一条倾泄通道68对准。按照这种方式，每一对对准的供给和倾泄通道66、68在沿着主通道58长度的相同位置处与主通道58相交。在图3所示的实施例中有四对对准的供给和倾泄通道66、68，并且分别用附图标记a、b、c、d来进一步标示。此外还分别用附图标记a、b、c、d进一步标示与之相关联的所有所示出的设备。此外，还用附图标记a、b、c、d进一步标示四个穿梭机60。从“a”到“d”的附图标记对应于从发动站42的主体56的前端或第一端62到后端或第二端64的各个位置。
每一条倾泄通道68通过空腔70连接到在与主通道58相同的方向上延伸但是偏离主通道58的主倾泄通道72。在每一个空腔70内布置一个倾泄阀门74，其适于控制从倾泄通道68到主倾泄通道72的流体流。倾泄阀门74可以是由电磁线圈致动的。主倾泄通道72连接到可以从该处回收涂料和/或溶剂的回收罐(未示出)。
内部溶剂通道78和内部空气通道80连接到每一条供给通道66。溶剂通道78和空气通道80对准并且在沿着供给通道66长度的相同位置或接合部处与供给通道66相交。溶剂通道78通过溶剂空腔(未示出)连接到主溶剂通道84，并且空气通道80通过空气空腔86连接到主空气通道88。主溶剂通道84连接到溶剂源(未示出)，而主空气通道88则连接到压缩空气源(未示出)。溶剂阀门90被布置在所述溶剂空腔内，并且空气阀门92被布置在空气空腔86内。溶剂阀门90适于控制从主溶剂通道84到溶剂通道78的溶剂流，而空气阀门92则适于控制从主空气通道88到空气通道80的空气流。溶剂阀门90和空气阀门92可以分别是电磁线圈致动的。
在溶剂通道78b和空气通道80b与供给通道66b相交的接合部82b处，供给通道66b纵向连接到内部涂料通道96，后者又通过空腔98连接到主涂料通道46。涂料阀门100被布置在空腔98内并且适于控制涂料流入及流出涂料通道96。涂料阀门100可以是电磁线圈致动的并且是三通阀门。涂料阀门100具有第一操作状态和第二操作状态，在第一操作状态下，涂料阀门100将主涂料通道46连接到涂料通道96，在第二操作状态下，涂料阀门100将涂料通道96连接到离开通道102。涂料阀门100还具有闭合状态，在所述闭合状态下，涂料阀门100停止经过涂料阀门100的所有涂料流。主涂料通道46和离开通道102在垂直于涂料通道96和供给通道66的方向上延伸。
第一柱塞设备104被朝向第一端62安装到主体56上，并且包括可以经过阻塞通道延伸到主通道58中的可移动柱塞106，所述阻塞通道垂直于主通道58延伸。柱塞106可以在第一位置与第二位置之间移动，在第一位置处柱塞106的任何部分都不被布置在主通道58中，而在第二位置处，柱塞106的一大部分被布置在主通道58中。当柱塞106在第一位置与第二位置之间行进时，其在垂直于主通道58的方向上移动。第一柱塞设备104可以是电磁线圈致动的。
邻近传感器108被安装在主通道58中或者与之相邻，并且与主通道58的第一开口邻近。取决于穿梭机60的构造，邻近传感器108可以是光学或磁性邻近传感器。举例来说，如果穿梭机60由金属构成或者包含金属嵌件，则邻近传感器108可以是磁性的。如图3中所示，邻近传感器108可以被安装在主体56的第一端62并且位于第一开口上方。或者，邻近传感器108可以被安装在第一柱塞设备104的柱塞106中。
第二柱塞设备110被安装到主体56的第二端64，并且包括具有球状或弯曲形状的柱塞112。柱塞112可以经过第二开口延伸到主通道58中。更具体来说，柱塞112可以在第一位置与第二位置之间移动，在第一位置处，柱塞112的全部或大部分被布置在主通道58中，而在第二位置处，柱塞112的任何部分都不被布置在主通道58中(或者仅有非常小的一部分被布置在主通道58中)。当柱塞112处于第一位置时，柱塞112的外端大约被布置在供给和倾泄通道66d、68d与主通道58相交的接合部的中心处。当柱塞112在第一位置与第二位置之间行进时，其在主通道58的方向上移动。第二柱塞设备110可以是电磁线圈致动的。
现在参照图5和图6，到达站44的构造与发动站42相同，只是有下面描述的差别。主要的差别在于，到达站44是发动站42的镜像。另一个差别在于，在到达站44中不存在主涂料通道46，并且涂料阀门100被涂料阀门114所取代，涂料阀门114是控制涂料从涂料通道96流到离开通道102中的二通阀门。此外，离开通道102通过包括选择器阀门53的选择器系统连接到涂料递送设备34。由于到达站44的构造与发动站42基本上相同，因此下面将不再详细描述到达站44的构造。此外，对于到达站44和发动站42的相应组件将使用相同的附图标记。
现在参照图7，每一个穿梭机60具有腰状或哑铃状椭圆体的形状，其具有连结在相对的球状头部118之间的狭窄腰部116。每一个穿梭机60可以由抗溶剂塑料构成，比如例如高密度聚乙烯(HDPE)或聚乙烯对苯二甲酸酯(PETE)。在每一个头部118中形成圆周沟槽，其紧贴地容纳由抗溶剂橡胶构成的O形环120，比如商业上已知的Viton、Kalrez或Chemrez。穿梭机60的头部118的直径被确定成允许穿梭机60很容易地在流线路52内移动，同时保持O形环120与流线路52的内表面之间的密封。作为一种替换方案，穿梭机60可以由较软的塑料材料制成，其具有与穿梭机头部118一起加工或模制的所述O形环120的形状中的集成密封鳍。
在每一个穿梭机系统36中，各个控制元件(例如倾泄阀门74、溶剂阀门90、空气阀门92)都连接到与该穿梭机系统36相关联的机器人14的机器人控制器26并且由其控制。在每一个穿梭机系统36中，存储在机器人控制器26的存储器中并且由机器人控制器26的CPU执行的软件例程致动各个控制元件，以便执行涂料供给方法。在下面的段落中将对于其中一种穿梭机系统36描述所述涂料供给方法。所述涂料供给方法是为了向涂料递送设备34提供所需数量的涂料，从而使得涂料递送设备34可以执行涂染操作，比如涂染小汽车或卡车的组件。涂料的所需数量通常是从历史数据预先已知的。基于该所需数量，将预定数量的涂料从涂料选择器40提供到发动站42。涂料的所述预定数量等于已知的对于涂染操作所需的涂料数量加上一个较少的附加数量。基于通过流量计54测量的涂染操作中的涂料使用，在所述涂染操作期间可以由机器人控制器26调节涂料的所需数量，从而调节涂料的所述预定数量。
在所述涂料供给方法的开头，致动选择器阀门53以便选择其中一条穿梭机线路38a，b为涂料递送设备36提供涂料。出于描述的目的，下面将假设穿梭机线路38a被选择，除非明确另行声明，否则下面的描述涉及穿梭机线路38a。发动站42包含所有的穿梭机60。在发动站42和到达站44中，第一柱塞设备104的柱塞106都处于第一位置，并且第二柱塞设备110的柱塞112都处于第一位置。如图2中所示，穿梭机60a、b、c、d在主通道58中被首尾相连地布置。由于穿梭机60的头部118是弯曲的，因此每一对相邻穿梭机60的邻接头部118协作限定各头部118之间的间隙124a、b、c。类似地，弯曲柱塞112与穿梭机60d的弯曲头部118协作形成间隙124d。间隙124a、b、c、d分别与供给通道66a、b、c、d对准。
在第一步骤中，打开到达站44中的倾泄阀门74d。接下来，将用于供给通道66a的溶剂阀门90打开第一预定时间量，从而允许溶剂从主溶剂通道84流入供给通道66a，从而流入形成在穿梭机60a与穿梭机60b之间的间隙124a。溶剂进入间隙124a会把穿梭机60a推出发动站42并且推送到流线路52中。所述溶剂和穿梭机60a经过流线路52移动至到达站52。在经过第一预定时间量之后，溶剂阀门90闭合。其间溶剂阀门90打开的第一预定时间量被选择成在穿梭机60a与穿梭机60b之间引入预定数量的溶剂(通常大约是100到200毫升)。
与用于供给线路66a的溶剂阀门90的闭合同时或者基本上同时将涂料阀门100移动到第一操作状态，以便把涂料从主涂料通道46导入涂料通道96。(在用于供给线路60a的溶剂阀门90闭合之后需要尽早将涂料阀门100移动到第一操作状态，以便保持流线路52中的压力。)涂料经过涂料通道96和供给通道66b流入形成在穿梭机60b与60c之间的间隙124b。所述涂料将穿梭机60b推出发动站42并且推送到流线路52中。所述涂料和穿梭机60b经过流线路52行进至到达站44。
在涂料流入涂料通道96的同时，穿梭机60a抵达到达站44。在穿梭机60a经过第一开口进入到达站44的主通道58时，邻近传感器108检测到其存在。所述方法中的计数器例程确定穿梭机60a是其中“第一个”穿梭机60。响应于检测到“第一个”穿梭机60a，(在微小的预定延迟之后)到达站44中的倾泄阀门74d闭合并且到达站44中的倾泄阀门74c打开。当穿梭机60a抵达到达站44中的第二柱塞设备100的柱塞112时，溶剂穿过倾泄通道68c和打开的倾泄阀门74c并且经过主倾泄通道72离开到达站44。
当穿梭机60b抵达到达站44时，邻近传感器108在穿梭机60b经过第一开口进入到达站44的主通道58时检测到其存在。所述计数器例程确定穿梭机60b是其中“第二个”穿梭机60。响应于检测到“第二个”穿梭机60b，(在微小的预定延迟之后)倾泄阀门74c闭合并且涂料阀门114准备好打开以便为涂料递送设备34提供涂料从而用于涂染操作。
在(通过流量计50测量的)预定数量的涂料从涂料选择器40流到发动站42之后，涂料阀门100被移动到闭合状态。应当认识到，取决于涂染操作，可以在“第二个”穿梭机60b抵达到达站44之前、期间或之后实现流过所述预定数量的涂料。因此，可以在将任何涂料实际提供到涂料递送设备34之前实现流过所述预定数量的涂料。如前所述，涂料的所述预定数量大于将由涂料递送设备34预计用于涂染操作的涂料数量。因此，在由涂料递送设备34完成涂染操作之后将有一些涂料留在到达站44和/或流线路52中。
当涂料递送设备34被致动时，到达站44的涂料阀门114打开。穿梭机60b后方的涂料流经供给通道66b、涂料通道96、涂料阀门114和离开通道102并且离开到达站44。所述涂料随后经过选择器阀门53流到执行涂染操作的涂料递送设备34。
与涂料阀门100移动到闭合状态同时或基本上同时，用于供给线路66c的溶剂阀门90打开第二预定时间量，从而允许溶剂从主溶剂通道84流入供给通道66c，从而流入形成在穿梭机60c与穿梭机60d之间的间隙124c。(同样地，在涂料阀门100移动到闭合状态之后，溶剂阀门90需要尽早打开，以便保持流线路52内的压力。)溶剂进入间隙124c会把穿梭机60c推出发动站42并且推送到流线路52中。所述溶剂和穿梭机60c经过流线路52移动至到达站44。在经过第二预定时间量之后，溶剂阀门90闭合。其间溶剂阀门90打开的第二预定时间量被选择成在穿梭机60c与穿梭机60d之间引入预定数量的溶剂(通常大约是100到200毫升)。
当涂料递送设备34完成涂染操作时，到达站44的涂料阀门114闭合并且倾泄阀门74b打开。如前所述，一些残留涂料将保留在到达站44和/或流线路52中。通过穿梭机60c去除该残留涂料，该穿梭机60c推送所述残留涂料经过到达站44的通道68b和打开的倾泄阀门74b。所述残留涂料随后经过主倾泄通道72离开到达站44。
与用于供给线路66c的溶剂阀门90的闭合同时或基本上同时，用于供给线路66d的空气阀门92打开，从而允许压缩空气从主空气通道88流入供给通道66d，从而流入形成在穿梭机60d与柱塞112之间的间隙124d。溶剂进入间隙124d会将穿梭机60d推出发动站42并且推送到流线路52中。穿梭机60d在来自所述压缩空气的压力下经过流线路52移动至到达站52。
当穿梭机60c抵达到达站44时，邻近传感器108在穿梭机60c经过第一开口进入到达站44的主通道58时检测到其存在。所述计数器例程确定穿梭机60c是其中“第三个”穿梭机60。响应于检测到“第三个”穿梭机60c，(在微小的预定延迟之后)倾泄阀门74b闭合并且倾泄阀门74a打开。当穿梭机60c的前方抵达到达站44的主通道58内的穿梭机60b时，溶剂穿过倾泄通道68a和打开的倾泄阀门74a并且经过主倾泄通道72离开到达站44。
当穿梭机60d抵达到达站44时，邻近传感器108在穿梭机60d经过第一开口进入到达站44的主通道58时检测到其存在。所述计数器例程确定穿梭机60d是其中“第四个”穿梭机60。响应于检测到“第四个”穿梭机60d，(在微小的预定延迟之后)发起针对穿梭机线路38a的清洁序列，并且致动选择器阀门53以便选择穿梭机线路38b为涂料递送设备36提供下一次涂料供给。可以在穿梭机线路38a上执行所述清洁序列期间执行经过穿梭机线路38b的所述下一次涂料供给。按照与前面针对穿梭机线路38a所描述的相同方式执行经过穿梭机线路38b的所述下一次涂料供给。
应当认识到，在前面描述的涂料供给方法中，将预定数量(或段塞(slug))的溶剂、其后是预定数量的涂料、随后是另一预定数量(或段塞)的溶剂从发动站42输送至到达站44。包夹涂料的所述溶剂段塞利用减少量的溶剂清洁流线路52。
根据所述清洁序列，首先致动到达站44的第一柱塞设备104，以便将柱塞106移动到第二位置，从而防止任何穿梭机60在所述清洁序列期间脱离到达站44。接下来，倾泄阀门74b、c、d打开(倾泄阀门74a已经是打开的)，并且所有溶剂阀门90和所有空气阀门92都打开。溶剂与空气的湍流混合物流经供给通道66a、b、c、d并且与穿梭机60a、b、c、d接触，从而清洁所述穿梭机。所述溶剂与空气的混合物经过打开的倾泄阀门74a、b、c、d离开到达站44。
所述清洁序列的至少一部分可以是针对清洁穿梭机60的腰部116。为此，致动到达站44的第二柱塞设备110以便将柱塞112移动到第二位置。将柱塞112定位在第二位置允许穿梭机60朝向到达站44的主体56的第二端64移动。该移动使得腰部116移动成与供给通道66对准，从而允许所述溶剂/空气混合物接触并清洁腰部116。
在预定时间段内，在穿梭机60上喷涂所述溶剂/空气混合物。在该预定时间段过去之后，溶剂阀门90和空气阀门92首先闭合，随后倾泄阀门74a、b、c、d闭合，随后致动第一和第二柱塞设备104、110以便将柱塞106、112移回其第一位置。当这些动作完成时，穿梭机60a、b、c、d被从到达站44送回并且由发动站42接收，其方式与最初由发动站42发送并且由到达站44接收的方式基本上相同，不同之处在于穿梭机60a、b、c、d按照相反的顺序被发送及接收，也就是说穿梭机60d被首先发送及接收。此外，在离开到达站44的第二个和第三个穿梭机60(即穿梭机60c和穿梭机60b)之间布置预定数量的溶剂(并且没有涂料)。与此相关，到达站44中的用于供给线路66b的溶剂阀门90打开预定时间量，以便在穿梭机60c和60b之间注入预定数量的溶剂。按照这种方式，在其回到发动站42的行程上在各穿梭机60之间输送三个段塞的溶剂(并且没有涂料)。
当穿梭机60a、b、c、d都被接收回到发动站42中时，可以在发动站42中执行另一个清洁序列，其与前面所描述的在到达站44中执行的清洁序列基本上相同。此外还在涂料选择器40上执行清洁序列。此时，穿梭机线路38a准备好从其中另一个涂料储存罐18供给不同颜色的涂料。
应当认识到，可以对穿梭机系统36及其控制做出许多修改。举例来说，在本发明的第二实施例中，每一条穿梭机线路38a、b被构造及操作成仅使用三个穿梭机60，而不是前面描述的四个穿梭机60。在第二实施例中，每一条穿梭机线路38a、b中的发动站42和到达站44较短，并且只能容纳三个穿梭机。更具体来说，只能容纳穿梭机60b、c、d。在发动站42中不存在供给通道66a、倾泄通道68a以及与之相关联的所有控制元件(例如倾泄阀门74a)，并且主通道58在供给通道66b前方被缩短，从而使得穿梭机66b被布置成与第一柱塞设备104的柱塞106邻近。在到达站44中不存在供给通道66d、倾泄通道68d以及与之相关联的所有控制元件(例如倾泄阀门74d)，并且主通道58在供给通道66c后方被缩短，从而使得供给通道66c和倾泄通道68c位于供给通道66d和倾泄通道68d之前所处的位置。第二实施例的操作与前面描述的第一实施例中基本上相同，其不同之处在于发动站42不在所述预定数量的涂料前方将第一溶剂段塞注入到流线路52中。穿梭机60b现在是第一个将被发动的穿梭机60。与第一实施例中一样，当把涂料引入到间隙124b中时发动穿梭机60b。因此，在第二实施例中，只由发动站42将所述预定数量的涂料(具有前导穿梭机60b)和之后的溶剂段塞引入到流线路52中。此外，到达站44仅仅在返回行程上将两个溶剂段塞注入到流线路52中，而不是像第一实施例中那样注入三个段塞。
在本发明的第三实施例中，每一条穿梭机线路38a、b被构造及操作成仅使用两个穿梭机60，而不是前面描述的三个或四个穿梭机60。在第三实施例中，每一条穿梭机线路38a、b中的发动站42和到达站44更短，并且只能容纳两个穿梭机。更具体来说，只能容纳穿梭机60c、d。在发动站42中不存在供给通道66a、倾泄通道68a以及与之相关联的所有控制元件(例如倾泄阀门74a)，并且主通道58在供给通道66b前方被缩短，从而使得穿梭机66c被布置成与第一柱塞设备104的柱塞106邻近。在到达站44中不存在供给通道66c、66d、倾泄通道68c、68d以及与之相关联的所有控制元件(例如倾泄阀门74c、74d)，并且主通道58在供给通道66d后方被缩短，从而使得供给通道66b和倾泄通道68b位于供给通道66d和倾泄通道68d之前所处的位置。第三实施例的操作与前面描述的第一实施例中基本上相同，其不同之处在于发动站42不在所述预定数量的涂料前方将第一溶剂段塞(或者就这方面而言的任何穿梭机60)注入到流线路52中。所述涂料是将被注入到流线路52中的第一项。在注入了所述预定数量的涂料之后，通过将溶剂引入到间隙124c中而发动穿梭机60c。因此，在第三实施例中，只由发动站42将所述预定数量的涂料(没有前导穿梭机60b)和之后的溶剂段塞引入到流线路52中。此外，到达站44仅仅在返回行程上将单个溶剂段塞注入到流线路52中，而不是像第一实施例中那样注入三个段塞。
在本发明的第四实施例中，每一条穿梭机线路38a、b利用如图8和图9中所示的发动站150以及如图10和图11中所示的到达站152。发动站150和到达站152被构造及操作成使用仅仅一个穿梭机60。
每一个发动站150包括由诸如不锈钢之类的抗溶剂金属构成的主体154。主体154限定多条内部通道，其中包括与主通道158毗连的主镗孔156。主通道158具有延伸穿过主体154的前端160的前开口，而主镗孔156则具有延伸穿过主体154的后端162的后开口。限定主镗孔156的主体154的内表面靠近后端162的后开口带有螺纹。内部供给通道166a和内部倾泄通道168a垂直于主通道158延伸并且与之相交，内部供给通道166b和内部倾泄通道168b则垂直于主镗孔156延伸并且与之相交。供给通道166a、b分别与倾泄通道168a、b对准。倾泄通道168a、b分别通过电磁线圈致动的倾泄阀门74a、b连接到主倾泄通道170。
内部溶剂通道176a和内部空气通道178a在接合部180a处连接到供给通道166a，内部溶剂通道176b和内部空气通道178b在接合部180b处连接到供给通道166b。溶剂通道176a、b分别通过电磁线圈致动的溶剂阀门90a、b连接到主溶剂通道182。空气通道178a、b分别通过电磁线圈致动的空气阀门92a、b连接到主空气通道184。主溶剂通道182连接到溶剂源(未示出)，主空气通道184则连接到压缩空气源(未示出)。
内部涂料通道186在接合部190处连接到供给通道166a，接合部190位于接合部180a与主通道158之间。涂料通道186又通过电磁线圈致动的涂料阀门194连接到内部主涂料通道192。主涂料通道192通过线路48连接到涂料选择器40。涂料阀门194适于控制从主涂料通道192到涂料通道186的涂料流。
穿梭机卡盒200被可移除地安装到发动站150的主体154，并且延伸到主镗孔156中。穿梭机卡盒200包括与安装台204连结的头部202，后者又与中空的圆柱形主干206连结。头部202具有适于由诸如扳钳之类的工具抓握的圆周表面。举例来说，头部202具有六边形圆周表面。安装台204的圆周表面带有螺纹，其适于与限定主镗孔150的主体154的内表面上的螺纹进行螺纹配合。对于前面描述的构造，可以利用诸如扳钳之类的工具将穿梭机卡盒190通过螺纹方式固定到主体154。头部202、安装台204和主干206由诸如不锈钢之类的抗腐蚀金属构成。
当穿梭机卡盒200被安装到发动站150的主体154时，主干206具有与主通道158连结的开口端。在主干206的侧壁上形成相对的开口208，当穿梭机卡盒200被安装到主体154时，所述相对的开口208分别与供给通道166b和倾泄通道168b对准。在主干206中形成多道圆周沟槽。一对沟槽包夹开口198，另一道沟槽位于所述开口端处。O形环210被布置在所述沟槽中，并且当穿梭机卡盒200被安装到主体154时围绕开口208并且在所述开口端处与主镗孔156的内表面形成密封。O形环210可以由抗溶剂橡胶构成，比如商业上已知的Viton、Kalrez或Chemrez。弓形突起212被固定到安装台204的内端并且延伸到主干206中。主干206的尺寸被确定成容纳单个穿梭机60。当穿梭机60被布置在主干206中时，弯曲突起212与穿梭机60的弯曲头部118协作以形成间隙214。
现在参照图10和图11，除了下面描述的差别之外，到达站152具有与发动站150相同的构造。主要的差别在于，到达站152是发动站150的镜像。此外，内部涂料通道186连接到供给通道166b而不是供给通道166a。另一个差别在于，在到达站152中，主涂料通道192连接到涂料递送设备34(通过选择器系统)而不是涂料选择器40。与此相关，涂料阀门194适于控制从涂料通道186到主涂料通道192的涂料流。由于到达站152的构造与发动站150基本上相同，因此下面将不再详细描述到达站152的构造。此外，对于到达站152和发动站150的相应组件将使用相同的附图标记。
再一次，由机器人控制器26运行来控制具有发动站150和到达站152的穿梭机系统36的涂料供给方法开始于选择器阀门53被致动来选择其中一条穿梭机线路38a、b(例如穿梭机线路38a)，以便为涂料递送设备36提供涂料。到达站152中的倾泄阀门74b首先打开。随后发动站150中的涂料阀门194打开，以便允许涂料从主涂料通道192流入涂料通道186，从而流入供给通道166a、主通道158和流线路52。在一个预定时间段之后，流线路52被视为充有涂料，并且到达站152中的倾泄阀门74d闭合。当注入了预定数量的涂料时，发动站150中的涂料阀门194闭合，并且从发动站150发动穿梭机60，这是通过打开空气阀门92b(以及可选地短暂打开溶剂阀门90b)以便将压缩空气(以及可选地还有少量溶剂)引入间隙214而实现的。当涂料递送设备34被致动时，到达站152中的涂料阀门194打开以便为涂料递送设备34提供涂料。在完成向涂料递送设备34递送涂料之后，到达站152中的涂料阀门194闭合，到达站152中的涂料倾泄阀门74b打开，并且通过穿梭机60到达突起212处而将残留涂料推送到主倾泄通道170中。随后在一个清洁序列中清洁穿梭机60，所述清洁序列开始于打开发动站150中的倾泄阀门74b。在到达站152中，倾泄阀门74a打开，随后溶剂阀门90a和空气阀门92a打开并且在一段时间之后闭合。其后，到达站152中的溶剂阀门90b和空气阀门92b打开并且在一段时间之后闭合，从而将穿梭机66推送回发动站150。一旦穿梭机60回到发动站150，就遵循相同的过程，从而将穿梭机60推送至到达站152。这一来回过程被执行预定次数，随后将穿梭机66返回发动站150，并且发动站和到达站150、152中的倾泄阀门74a、b闭合。
发动站150和到达站152的具有可移除穿梭机卡盒200的构造可以允许很容易地移除及替换穿梭机(比如穿梭机60)。相应地，在第四实施例的穿梭机系统36中可以使用可丢弃型穿梭机，其中在每一次涂染操作或者每两次、三次等等涂染操作之后替换穿梭机。
应当理解的是，前面对于(多个)示例性实施例的描述仅仅意图说明而非穷举本发明。在不背离由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员将能够对于所公开的主题内容的(多个)实施例做出特定添加、删除和/或修改。
Claims (10)
1.一种涂料递送系统，包括：
第一发动站，包括第一主体，所述第一主体限定尺寸被确定成容纳至少一对穿梭机的第一穿梭机发动通道、至少一个与所述第一穿梭机发动通道相交的供给通道以及至少一个与所述第一穿梭机发动通道相交的倾泄通道；
第一到达站，包括第二主体，所述第二主体限定尺寸被确定成容纳至少一对穿梭机的第二穿梭机发动通道、至少一个与所述第二穿梭机发动通道相交的供给通道以及至少一个与所述第二穿梭机发动通道相交的倾泄通道；
将所述第一穿梭机发动通道与所述第二穿梭机发动通道相连的流线路；
被布置成经过所述流线路在所述第一发动站与所述第一到达站之间移动的至少一对穿梭机；
其中所述第一发动站适于将涂料以及随后的布置在所述穿梭机之间的一定数量的溶剂经过流线路传送至所述第一到达站；并且
其中所述第一到达站适于将所述穿梭机经过流线路传送回所述第一发动站。
2.根据权利要求1的涂料递送系统，其中所述穿梭机是第三和第四穿梭机并且所述一定数量的溶剂是第二数量的溶剂，并且所述涂料递送系统还包括被布置成经过流线路在所述第一发动站与所述第一到达站之间移动的第一和第二穿梭机，并且其中所述第一发动站适于将第一、第二、第三和第四穿梭机经过流线路传送至所述第一到达站，第一数量的溶剂被布置在第一穿梭机与第二穿梭机之间，涂料被布置在第二穿梭机与第三穿梭机之间，并且所述第二数量的溶剂被布置在第三穿梭机与第四穿梭机之间。
3.根据权利要求1的涂料递送系统，其中所述第一发动站、所述第一到达站、穿梭机和流线路帮助形成第一穿梭机线路，并且其中所述涂料递送系统还包括第二穿梭机线路，所述第二穿梭机线路包括：
第二发动站，包括第三主体，所述第三主体限定尺寸被确定成容纳至少一对穿梭机的第三穿梭机发动通道、至少一个与所述第三穿梭机发动通道相交的供给通道以及至少一个与所述第三穿梭机发动通道相交的倾泄通道；
第二到达站，包括第四主体，所述第四主体限定尺寸被确定成容纳至少一对穿梭机的第四穿梭机发动通道、至少一个与所述第四穿梭机发动通道相交的供给通道以及至少一个与所述第四穿梭机发动通道相交的倾泄通道；
将所述第三穿梭机发动通道与所述第四穿梭机发动通道相连的第二流线路；
被布置成经过第二流线路在所述第二发动站与所述第二到达站之间移动的至少一对穿梭机；
其中第二发动站适于将涂料以及随后的布置在所述穿梭机之间的一定数量的溶剂经过第二流线路传送至第二到达站；并且
其中第二到达站适于将所述穿梭机经过第二流线路传送回第二发动站。
4.根据权利要求3的涂料递送系统，还包括连接到第一和第二穿梭机线路的选择系统，所述选择系统适于从第一和第二穿梭机线路当中所选的一条穿梭机线路向喷涂设备提供涂料。
5.根据权利要求1的涂料递送系统，其中所述第一发动站包括：
流体递送系统，适于选择性地将涂料和一种或更多种流体注入到所述第一穿梭机发动通道中；以及
适于控制所述流体递送系统执行一种涂料递送方法的控制器，所述方法包括：
利用所述第一发动站的所述第一穿梭机发动通道中的所述穿梭机，经过所述第一穿梭机发动通道将涂料注入到流线路中；以及
在将涂料注入到流线路中之后，在所述穿梭机之间将所述数量的溶剂注入到所述第一穿梭机发动通道中，以便将其中一个穿梭机移动到流线路中。
6.根据权利要求5的涂料递送系统，其中所述第一到达站被安装到多轴机器人的机械臂，并且所述控制器是机器人控制器，其还适于控制所述机器人的移动。
7.一种使用穿梭机线路向喷涂设备递送涂料的方法，所述穿梭机线路包括一对穿梭机以及发动站，所述发动站具有第一穿梭机发动通道，至少一个与所述第一穿梭机发动通道相交的供给通道以及至少一个与所述第一穿梭机发动通道相交的倾泄通道，所述第一穿梭机发动通道通过流线路与到达站的第二穿梭机发动通道、至少一个与所述第二穿梭机发动通道相交的供给通道以及至少一个与所述第二穿梭机发动通道相交的倾泄通道相连，所述方法包括：
将所述穿梭机布置在发动站中；
打开所述到达站中的至少一个倾泄通道；
从所述发动站将涂料注入所述流线路；
在将涂料注入流线路之后，从所述发动站在所述穿梭机之间注入一定数量的溶剂，从而将其中一个穿梭机移出发动站并且移动到流线路中；
将所述穿梭机经过所述流线路移动至到达站；
将涂料从到达站引导至所述喷涂设备；
打开所述发动站中的至少一个倾泄通道；以及
将所述穿梭机经过所述流线路移回发动站。
8.根据权利要求7的方法，其中所述穿梭机是第三和第四穿梭机，所述一定数量的溶剂是第二数量的溶剂，所述穿梭机线路还包括第二穿梭机，以及其中所述方法还包括：
将第二穿梭机布置在发动站中；以及
其中通过注入涂料将第二穿梭机移出发动站。
9.根据权利要求8的方法，其中所述穿梭机线路还包括第一穿梭机，并且所述方法还包括：在第一与第二穿梭机之间将第一数量的溶剂注入到所述第一穿梭机发动通道中，从而将第一穿梭机移出发动站。
10.根据权利要求9的方法，还包括：在第四穿梭机之后将加压空气注入到所述第一穿梭机发动通道中，从而将第四穿梭机移出发动站。
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