CN102458688A - 改进的机器人喷漆系统和方法 - Google Patents

Abstract

机器人喷漆系统700包括喷涂器708，与喷涂器708流体连通的第一漆计量装置728，与漆喷涂器708流体连通的第二漆计量装置734和与每个漆计量装置728，734流体连通以为漆计量装置728，734的至少一个灌装希望的漆量的漆供给702，其中每个漆计量装置728，734与漆供给702静电隔离，并且其中颜色变换时间和漆浪费最小化并且系统的清洁操作被优化。

Description

改进的机器人喷漆系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年4月8日提交的美国临时专利申请系列号61/167,614的权益，其通过引用全文并入本文。

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机器人喷漆系统，特别是涉及导电涂层的静电应用的改进。

背景技术

现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现有技术的喷漆室包括封闭的房间和多个的漆喷涂器。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。现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。现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洁，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洁费用。

由于水性漆的导电性，需要使接地的大量漆供给系统与带电的局部分配罐和喷涂系统电气绝缘。在现有技术中，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，通过隔离线路，流入到罐内。当罐的初始容积通过喷涂器的触发通道被加满时，将空气通过喷涂器压出系统直到该漆到达触发通道中节流。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，可以感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尖端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感测灌装速率。第二，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。

接地的大量漆的供给源必须与带电的系统部件绝缘以便阻止电压泄漏和静电腐蚀。使大量漆供给系统与带电的漆分配罐绝缘的一种方法是清洁和干燥在供给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。在清洁罐的内部时，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洁在活塞和罐底之间的区域。在用溶剂和空气混合物清洁该罐的同时，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。在清洁该罐之后，该系统准备好用不同颜色的漆进行灌装。

这种清洁机器人的方法有多个缺点，包括：1）清洁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、到喷涂器的供给管线、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。

随着环境友好的水性涂层变得更常见，使用者要求减小与准备静电喷漆的自动系统相关联的时间和材料浪费。漆流体输送系统是水性涂层喷涂中的关键部件。需要直接带电水性流体输送系统来完成下列目的：清洁喷涂系统并且使其准备好施加下一涂层材料；从大量供给系统（漆循环系统）施加希望的涂层材料；使所施加的漆量与接地的大量供给系统电隔离；并且精确地控制从输送系统到涂层喷涂器的流率（按计量分配）。

例如，当喷漆时，汽车表面组件喷漆店中的车体通常频换变换颜色。车体喷漆的典型颜色批次规格是一组1-5车。颜色变换时间范围在6-15秒之间或每辆车可用循环的10-25%。在颜色变换过程中每个机器人浪费的漆量通常在12-5 ml之间或具体机器人使用的漆的5-10%。快的颜色变换和低的再灌注浪费是汽车表面颜色变换系统的重要设计因素。再灌注和颜色变换时间也是重要的。

作为进一步的例子，当为塑料添加部分（例如饰带、车体侧镀层）或汽车部件喷漆管线中的仪器面板喷漆时，批次规格较大并且颜色变换较不频繁；然而，每部分的循环时间也较小。部分以10到200部分的批次被喷漆并且希望的是部分连续喷漆并在部分之间没有停歇时间。在这种类型的喷漆系统中，通常在部分的批次之间留下间隙以用于颜色变换。

对于系统的可靠性来说设计的简单性是重要的。例如，直接填料涂层系统的关键流体输送设计元件包括：

1. 再灌装相同颜色的循环时间；

2. 在再灌装相同颜色时的漆和清洁溶剂浪费；

3. 变换到新颜色的循环时间；

4. 在变换到新颜色时的漆和清洁溶剂浪费；

5. 漆循环系统上的流率要求；

6. 设备成本；以及

7. 系统复杂性和可靠性；

本行业现在缺少具有成本效益且可靠的直接填料流体输送系统，该系统能够提供汽车车体和部件喷漆系统所需的快速颜色变换和快速再灌装的益处。

现今的电压阻挡系统主要是单罐系统。具有单电压阻挡的单罐系统是简单的、可靠的和浪费较少漆的，但是颜色变换和再灌装时间是过长的。单罐必须快速灌装，这还对漆循环系统提出了高要求。当希望0-4秒时颜色变换和再灌装能够在8至15秒内执行。

用于溶剂基漆的平行流体回路（也称作双净化系统）在过去已经用于减小颜色变换时间。平行系统通常具有多流动控制和冲刷系统。当一侧被喷漆时另一侧准备下一颜色。平行回路被希望用于具有显著较低导电性和不能用于水性喷涂的溶剂基漆。喷漆侧被充电并且由此需要下一颜色施加侧与喷漆侧绝缘。

大部分现有技术系统极为复杂。具有与漆接触的很大阀和电压阻挡装置和运动部分，这些系统难以维护和操作。

将希望提供一种机器人喷漆系统和操作该喷漆系统的方法，其中颜色变换时间和漆浪费最小化并且系统的清洁操作被优化。

发明内容

依据本发明并与本发明一致的，令人惊讶地发现了一种机器人喷漆系统和操作该喷漆系统的方法，其中颜色变换时间和漆浪费最小化并且系统的清洁操作被优化。

在一个实施例中，喷漆系统包括：可在喷漆室内运动的外臂；至少两根轴线的肘节，其一端附接到所述外臂；漆喷涂器，其附接到所述肘节的另一端；第一漆计量装置，其安装在所述机器人上并且包括入口和出口，其中所述出口经由第一漆管线与所述漆喷涂器流体连通；第二漆计量装置，其安装在所述机器人上并且包括入口和出口，其中所述出口经由第二漆管线与所述漆喷涂器流体连通；颜色变换器，其安装在所述机器人上并且与所述漆计量装置的入口的每个流体连通，从而以希望的漆量灌装所述漆计量装置的至少一个，其中所述漆计量装置的每个与所述颜色变换器静电隔离，并且其中真空被施加到所述漆喷涂器，所述第一漆计量装置，所述第二漆计量装置，所述颜色变换器和相关流体连接的内部通道的至少一个，从而在使漆流经其中之前除去空气量。

在另一实施例中，喷漆系统包括：可在喷漆室内运动的机器人臂；漆喷涂器，其连接到所述机器人臂并且包括与所述漆喷涂器的雾化装置流体连通的第一注射器路径和第二注射器路径，其中每个注射器路径是独立的且相互绝缘，并且每个注射器路径能够相互电隔离；漆计量装置，其安装在所述机器人臂上并且包括入口和出口，其中所述出口与所述漆喷涂器的注射器路径的至少一个流体连通，并且所述入口与漆供给流体连通。

还公开了操作机器人喷漆系统的方法。

一种方法包括以下步骤：提供漆喷涂器，其包括与所述漆喷涂器的雾化装置流体连通的第一注射器路径和第二注射器路径，其中每个注射器路径是独立的且相互绝缘，并且每个注射器路径能够相互电隔离；提供漆计量装置，其包括入口和出口，其中所述出口与所述漆喷涂器的注射器路径的至少一个流体连通，并且所述入口与漆供给流体连通；通过使漆从所述漆供给流到所述漆计量装置而以希望的漆量灌装所述漆计量装置；并且通过将来自所述漆计量装置的漆经过所述注射器路径的一个分配而进行喷漆操作。

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，附图中：

图1是根据本发明实施例的机器人喷漆系统的透视图；

图2是图1的喷漆系统的外臂第一侧的透视图；

图3是图1的喷漆系统的外臂第二侧的透视图；

图4是图3的罐的剖视俯视图；

图5是图3的罐和驱动组件的透视图；

图6是根据本发明另一个实施例的喷漆系统的外臂第一侧的透视图；

图7是根据本发明的喷漆系统的第三实施例的流程示意图；

图8是根据本发明的喷漆系统的第四实施例的流程示意图；

图9-10是显示由图8的喷漆系统执行的多个操作过程的阀配置的阀图表；

图11是根据本发明的喷漆系统的第五实施例的流程示意图；

图12-13显示由图11的喷漆系统执行的多个操作过程的阀配置的阀图表；

图14是根据本发明的喷漆系统的第六实施例的流程示意图；

图15-16显示由图14的喷漆系统执行的多个操作过程的阀配置的阀图表；

图17是根据本发明的喷漆系统的第七实施例的流程示意图；

图18-19显示由图17的喷漆系统执行的多个操作过程的阀配置的阀图表；

图20是根据本发明的喷漆系统的第八实施例的流程示意图；

图21-22显示由图20的喷漆系统执行的多个操作过程的阀配置的阀图表。

具体实施方式

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示出了根据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各自的枢转运动关于底座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（未示出）提供第五根运动轴线26。应能理解任何数量的喷漆系统10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用于围绕肩部轴线16旋转，并包括多个漆管线28。将漆管线28连接在内臂12的第一侧并在大量的漆供给源（未示出）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，该过程控制盒包括适合调节和运动喷漆系统10的气动阀和控制部件（未示出）。

外臂18包括第一侧18a、第二侧18b和肘节22。将外臂18的第一端安装在内臂12的第二端用于围绕肘节轴线20旋转。外臂18由不导电材料形成，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 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，它还提供静电隔离、洁净度、清洁能力、和重量优点。

如在图2中所示，外臂18的第一侧18a包括颜色变换器30、与喷漆系统10的带电部件静电隔离的隔离线路40、排放管线41、和罐歧管42。颜色变换器30包括多个电气接地的颜色阀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。将隔离线路40连接在颜色变换器30的出口和罐歧管42之间和提供两者之间的流体连通。隔离线路40一般是由氟化乙烯丙烯（fluorinated ethylene propylene（FEP））材料形成。排放管线41提供在颜色变换器30的出口43和排放处理系统62之间的流体连通。排放管线41连接到在隔离线路40和颜色阀38上游的颜色变换器30。

图3示出了外臂18的第二侧18b。第二侧18b包括罐44和驱动组件。罐44与罐歧管42流体连通并且是带电的但通过绝缘壳体48与在外臂18第一侧18a上的接地颜色阀38静电隔离。将罐44的第一端设置在肘节22附近。如在图4中所示，罐44的第一端包括与罐歧管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有利于漆从罐的入口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。

驱动组件46包括活塞推杆50，它带有可滑动地设置在罐44内的活塞（未示出）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旋转。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（未示出）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内漆带静电的高电压格栅（未示出）间隔一段距离。

如在图3中所示，将肘节22设置在外臂18的第二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是旋转的旋杯喷涂器。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的纵轴的旋转轴线34旋转。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的枢转。肘节22和喷涂器24通常都由不导电的材料形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，它还提供静电隔离、洁净度、清洁能力、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在隔离线路40中产生真空。打开与罐44和罐歧管42流体连通和入口阀（未示出）。同时关闭与罐44和喷涂器24流体连通的出口阀（未示出）。在打开入口阀和关闭出口阀之后，将推杆50的活塞从罐44的第一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，使漆从大量的漆供给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、通过隔离线路40、通过罐歧管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和隔离线路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、隔离线路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的同时清洁了隔离线路和系统管线，因而使在灌装操作和清洁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感测到活塞上的压力。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，而与漆的粘度和大量供给源的压力无关，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洁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，以便保证灌装和清洁操作按要求进行。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在清洁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。如果感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：清洁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部件的信息；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洁喷漆系统10的罐44，使溶剂和空气的混合物流过罐歧管42进入到罐44内。然后使溶剂的空气混合物从罐44回流，通过隔离线路40，通过排放管线41，并到达排放处理系统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和隔离线路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表示根据本发明另一个实施例的喷漆系统的外臂518的第一侧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数字“5”的相同附图标记。

外臂518包括颜色变换器530、与喷漆系统的带电部件静电隔离的隔离线路540、排放管线541、罐歧管542、和用于产生真空的装置64。颜色变换器530包括多个设置在外臂518第一侧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。隔离线路540连接在颜色变换器530的出口和罐歧管542之间并为它们提供流体连通。隔离线路一般由氟化乙烯丙烯（FEP）形成。排放管线541提供在隔离线路540和排放处理系统562之间的流体连通。排放管线541连接到在外臂518第二侧上设置的罐（未示出）上游的隔离线路540。设置在隔离线路540和排放管线541之间的阀（未示出）有利于流体从隔离线路540和通过排放管线541选择性的流动。在外臂518的第二侧上罐歧管542与该罐流体连通。在图示的实施例中，用于产生真空的装置64是文丘里型真空发生器。但是，用于产生真空的装置64可以是适于产生真空的任何常规的装置。将用于产生真空的装置64连接在外臂518第一侧518a邻近颜色变换器530。用于产生真空的装置与该罐的内部流体连通。能够理解可将用于产生真空的装置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，由用于产生真空的装置64在罐内产生真空。打开与罐和罐歧管542连通的入口阀（未示出）和用于产生真空的装置64。关闭与颜色变换器530和罐歧管542连通的入口阀。还关闭与罐和喷涂器524连通的出口阀。然后使用于产生真空的装置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一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和罐歧管542连通的入口阀，使漆从大量的漆供给源流过漆的管线、流过所需的颜色阀538、流过颜色变换器530、流过隔离线路540、流过罐歧管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一端。感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带静电并如现有技术已知的那样，执行喷漆操作。在喷漆操作之后为了清洁喷漆系统的罐，使溶剂和空气混合物流过罐歧管542并进入到罐内。然后使溶剂和空气的混合物从罐中流出，通过隔离线路540、通过设置在隔离线路540和排放管线541之间的阀、通过排放管线541，并到达排放处理系统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设置在罐和隔离线路540相对于漆供给标准流的上游（即，清洁操作操作期间的下游）。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洁漆的残渣。

图7是根据本发明喷漆机器人第三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，可将隔离线路分成两部分，连接颜色变换器630到中间单元666的第一部分640a，和连接中间单元666到与罐644相连的罐歧管642的第二部分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（未示出）上。

图8示出了除了以下所述之外类似于系统10的机器人喷漆系统700的第四实施例的流程示意图。如所示的，喷漆系统700包括颜色变换器702，第一罐歧管704，第二罐歧管706，喷涂器708和用于产生真空的装置710。

颜色变换器702包括多个电气接地的颜色阀（pCOL1–pCOL8）712。将每个颜色阀712设置在多个进入漆管线714相关一个和颜色变换器702的主管线716之间。一对喷漆阀（pPAINT1，pPAINT2）718，719被设置在主管线716和罐歧管704，706的每个之间以控制从颜色变换器702到罐歧管704，706的每个的漆流。应理解的是颜色变换器702能够设置在罐歧管704，706中的各个位置并且离罐歧管704，706各种距离。

作为非限制性例子，每对隔离线路720，721与喷漆阀718，719相关联的一个连接以提供颜色变换器702和罐歧管704，706的每个之间的流体连通。隔离线路706由氟化乙烯丙烯（FEP）形成。然而，也能够使用其他材料。

作为非限制性例子，排放管线722提供隔离线路720，721和排放处理系统724之间的流体连通。在某些实施例中，排放管线722经由排放阀（pDUMP）726连接到颜色变换器702的主管线716以选择性地控制从隔离线路720，721经由主管线716到排放管线722的流体流。

第一罐歧管704与第一罐728流体连通，其中第一罐728能够被充电，而通过隔离线路720与颜色阀712静电隔离。第一罐歧管704包括多个阀，即，控制从隔离线路720进入第一罐728的漆流的第一罐阀（pCAN-1）729，经由第一罐漆管线731控制到喷涂器708的漆流的第一罐喷漆阀（pPAINT1-1）730，控制经过第一罐歧管704到隔离线路720的流体流的第一清洗阀（pWASH1-1）732，和控制经过第一罐歧管704到喷涂器708的流体流的第二清洗阀（pWASH1-2）733。

第二罐歧管706与第二罐734流体连通，其中第二罐734能够被充电，而通过隔离线路721与颜色阀712静电隔离。第二罐歧管706包括多个阀，即，控制从隔离线路721进入第二罐734的漆流的第二罐阀（pCAN-2）735，经由漆管线737控制到喷涂器708的漆流的第二罐喷漆阀（pPAINT2-2）736，控制经过第二罐歧管706到隔离线路720的流体流的第一清洗阀（pWASH2-1）738，和控制经过第二罐歧管706到喷涂器708的流体流的第二清洗阀（pWASH2-2）739。

在图示的实施例中，喷涂器708是旋转旋杯喷涂器，其包括喷涂器歧管740，该喷涂器歧管具有多个控制阀742，743，744，745，746。每个阀（pIW1，pIW2）742，743与罐歧管704，706的第二清洗阀733，739相关联的一个流体连通以允许清洁流体/空气进入喷涂器708。阀（pBW）744选择性地控制清洁流体/空气流入喷涂器708的雾化设备747。阀（pTRIG1，pTRIG2）745，746是与喷漆阀730，736流体连通的触发阀以控制从每个罐歧管704，706到喷涂器708的雾化设备的漆流。如所示的，注射器路径748被放置在雾化设备747和阀745，746的每个之间以促进从罐歧管704，706的每个到雾化设备747的漆流。

在图示的实施例中，用于产生真空的装置710是文丘里型真空发生器。然而，用于产生真空的装置710可以是适于产生真空的任何常规的装置。用于产生真空的装置710与罐728，734的每个的内部流体连通。作为非限制性例子，用于产生真空的装置710经由真空阀（pVAC）749与颜色变换器的主管线流体连通。作为非限制性例子，用于产生真空的装置710被设置在排放处理系统724附近。应理解的是，可将用于产生真空的装置710设置在喷漆系统的另一部分，或者如果需要的话远距离设置。

在图示的实施例中，压缩空气750的供给和隔离溶剂752的供给与喷漆系统700流体连通以执行各种操作过程。特别地，压缩空气750的供给选择路线经过空气入口阀（pAIR）754并且经过多个主清洗阀（pWASH1，pWASH2，pWASH3）755，756，757分配。隔离溶剂752的供给选择路线经过一对主溶剂阀（pSOL，pSOL2）758，759的至少一个。溶剂阀758与主清洗阀755，756，757的每个流体连通以经过喷漆系统700分配溶剂到各个通道。溶剂阀759与主管线716流体连通以推动溶剂经过其中。作为非限制性例子，主清洗阀755，756，757提供压缩空气和清洁溶剂的至少一个的可选择控制到第一罐歧管704，第二罐歧管706和喷涂器708的至少一个。

图9和10示出了使用喷漆系统700执行的各种操作过程的多个阀配置，其中“O”指示相关阀打开。作为非限制性例子，为了在喷漆操作前灌装喷漆系统700的第一罐728，通过用于产生真空的装置710在罐中产生真空，如步骤1-2所示。特别地，真空阀749，第一罐喷漆阀718和第一罐阀730打开。第一罐喷漆阀731与第一罐728连通并且喷涂器708关闭。然后使用于产生真空的装置710在第一罐728中产生真空，由此在可在第一罐728中滑动设置的活塞760被拉向第一罐歧管704时从第一罐728抽吸空气。通过从第一罐728除去空气，希望的一个颜色阀712打开并且使漆从大量漆供给流动经过相关漆管线714，经过希望的颜色阀712，经过颜色变换器702的主管线716，经过隔离线路720，经过第一罐歧管704，并且进入第一罐728。在从其中除去空气之后以漆灌装第一罐728并且不把空气引回到第一罐728中，不再需要适于从喷漆系统700除去空气的流出操作，由此使漆浪费最小化。一旦漆灌入流动路径，第一罐728中的压力增加。随着第一罐728中压力增加，漆在活塞760上施加力并且导致活塞760远离第一罐歧管704运动。活塞760上的压力被感测并且提供反馈，其中反馈代表第一罐728中的漆量。

在灌装操作之后，使第一罐728带静电并如步骤6-9所示的那样，执行喷漆操作。在喷漆操作之后为了清洁喷漆系统700的第一罐728，使溶剂和空气混合物流过第一罐歧管704并进入到第一罐728内。然后使溶剂和空气的混合物从第一罐728中流出，通过隔离线路720、通过喷漆阀718、通过主管线716，通过排放管线722、并到达排放处理系统724。因此，排放管线722不是与带电的第一罐728直接接触。因为排放管线722与带电的罐绝缘，所以排放管线722不必为了阻止由在排放管线722内壁上漆的残渣造成的静电腐蚀而需要彻底清洁漆的残渣。应理解的是到排放处理系统724的排放管线722不是必须绝缘并且能够直接连接到排放处理系统724。

应理解的是，包括第一罐728和第二罐735的喷漆系统700使颜色变换时间和漆浪费最小化。罐728，734和喷涂器708之间的每个漆管线731，737能够被绝缘（即被清洁和干燥），然后罐728，734相关联的一个能够在罐728，734的另一个在配漆时进一步被清洁、干燥和灌装。

图11示出了除了以下所述之外类似于机器人喷漆系统700的根据本发明的喷漆机器人800的第五实施例的流程示意图。喷漆机器人800包括颜色变换器802，罐歧管804，喷涂器806和用于产生真空的装置810。

颜色变换器802包括多个电气接地的颜色阀（pCOL1–pCOL8）812。将每个颜色阀812设置在多个进入漆管线814相关一个和颜色变换器802的主管线816之间。一对喷漆阀（pPAINT1，pPAINT2）818，819被设置在主管线816和罐歧管804之间以控制从颜色变换器802到罐歧管804的漆流。

作为非限制性例子，每对隔离线路820，821与喷漆阀818，819相关联的一个连接以提供颜色变换器802和罐歧管804之间的流体连通。隔离线路820，821通常由氟化乙烯丙烯（FEP）形成。

作为进一步的非限制性例子，排放管线822提供隔离线路820，821和排放处理系统824之间的流体连通。在某些实施例中，排放管线822经由排放阀（pDUMP）826连接到颜色变换器802的主管线816以选择性地控制从隔离线路820，821经由主管线816到排放管线822的流体流。

罐歧管804与第一罐828和第二罐829流体连通，其中罐828，829的每个能够被充电，而通过隔离线路820，821与颜色阀812静电隔离。罐歧管804包括多个阀，即，控制从隔离线路820进入第一罐828的漆流的第一罐阀（pCAN-1）830，经由第一罐漆管线832控制到喷涂器806的漆流的喷漆阀（pPAINT1-1）831，控制经过第一罐歧管804到隔离线路820的流体流的第一清洗阀（pWASH1-1）833，选择性地控制经过第一罐828的流体流的第二清洗阀（pWASH1-2）834，控制经过罐歧管804到喷涂器806的流体流的第三清洗阀（pWASH1-3）835，控制从隔离线路821进入第二罐829的漆流的第二罐阀（pCAN-2）836，经由第二罐漆管线838控制到喷涂器806的漆流的喷漆阀（pPAINT2-2）837，控制经过罐歧管804到隔离线路821的流体流的第四清洗阀（pWASH1-4）839和选择性地控制经过第二罐829的流体流的第五清洗阀（pWASH1-5）840。

在图示的实施例中，喷涂器806是旋转旋杯喷涂器，其包括喷涂器歧管841，该喷涂器歧管具有多个控制阀842，843，844，845。阀（pIW1）842与罐歧管804的第三清洗阀835流体连通以允许清洁流体进入喷涂器806。阀（pBW）843选择性地控制清洁流体流入喷涂器806的雾化设备846。阀（pTRIG1，pTRIG2）844，845是与漆管线832，838流体连通的触发阀以控制从每个漆管线832，838到喷涂器806的雾化设备846的漆流。如所示的，注射器管线847被放置在雾化设备846和触发阀844，845的每个之间以促进从漆管线832，838的每个到雾化设备846的漆流。

在图示的实施例中，用于产生真空的装置810是文丘里型真空发生器。但是，用于产生真空的装置810可以是适于产生真空的任何常规的装置。用于产生真空的装置810与罐828，829的内部流体连通。作为非限制性例子，用于产生真空的装置810经由真空阀（pVAC）848与颜色变换器的主管线流体连通。作为非限制性例子，用于产生真空的装置810被设置在排放处理系统824附近。应理解的是，可将用于产生真空的装置810设置在喷漆系统的另一部分，或者如果需要的话远距离设置。

在图示的实施例中，压缩空气850的供给和隔离溶剂852的供给与喷漆系统800流体连通以执行各种操作过程。特别地，压缩空气850的供给选择路线经过空气入口阀（pAIR）854并且经过多个主清洗阀（pWASH1，pWASH2）855，856分配。隔离溶剂852的供给选择路线经过一对主溶剂阀（pSOL，pSOL2）858，859的至少一个。溶剂阀858与主清洗阀855，856的每个流体连通以经过喷漆系统800分配溶剂到各个通道。溶剂阀859与主管线816流体连通以推动溶剂经过其中。作为非限制性例子，主清洗阀855，856提供压缩空气和清洁溶剂的至少一个的可选择控制到罐歧管804和喷涂器806的至少一个。

图12和13示出了使用喷漆系统800执行的各种操作过程的多个阀配置，其中“O”指示相关阀打开。作为非限制性例子，为了在喷漆操作前灌装喷漆系统800的第一罐828，通过用于产生真空的装置810在罐中产生真空，如步骤1-2所示。特别地，真空阀848，第一罐喷漆阀818和第一罐阀830打开。与第一罐漆管线832连通的喷漆阀831关闭。然后使用于产生真空的装置810在第一罐828中产生真空，由此在可在第一罐828中滑动设置的活塞860被拉向罐歧管804时从第一罐828抽吸空气。通过从第一罐828除去空气，希望的一个颜色阀812打开并且使漆从大量漆供给流动经过相关漆管线814，经过希望的颜色阀812，经过颜色变换器802的主管线816，经过隔离线路820，经过罐歧管804，并且进入第一罐828。

在灌装操作之后，使第一罐828带静电并如步骤6-8所示的那样，执行喷漆操作。在喷漆操作之后为了清洁喷漆系统800的第一罐828，使溶剂和空气混合物流过罐歧管804并进入到第一罐828内。然后使溶剂和空气的混合物从第一罐828中流出，通过隔离线路820、通过喷漆阀818、通过主管线816，通过排放管线822、并进入排放处理系统824。因此，排放管线822不是与带电的第一罐828直接接触。因为排放管线822与带电的罐绝缘，所以排放管线822不必为了阻止由在排放管线822内壁上漆的残渣造成的静电腐蚀而需要彻底清洁漆的残渣。

图14示出了除了以下所述之外类似于喷漆系统700的喷漆机器人900的第六实施例的流程示意图。喷漆机器人900包括颜色变换器902，第一罐歧管904，第二罐歧管906，喷涂器908和用于产生真空的装置910。

颜色变换器902包括多个电气接地的颜色阀（pCOL1–pCOL8）912。将每个颜色阀912设置在多个进入漆管线914相关一个和颜色变换器902的主管线916之间。一对喷漆阀（pPAINT1，pPAINT2）918，919被设置在主管线916和罐歧管904，906的每个之间以控制从颜色变换器902到罐歧管904，906的每个的漆流。

作为非限制性例子，每对隔离线路920，921与喷漆阀918，919相关联的一个连接以提供颜色变换器902和罐歧管904，906的每个之间的流体连通。隔离线路906通常由氟化乙烯丙烯（FEP）形成。然而，也能够使用其他材料。

作为进一步的非限制性例子，排放管线922提供隔离线路920，921和排放处理系统924之间的流体连通。在某些实施例中，排放管线922经由排放阀（pDUMP）926连接到颜色变换器902的主管线916以选择性地控制从隔离线路920，921经由主管线916到排放管线922的流体流。

第一罐歧管904与第一罐928流体连通，其中第一罐928能够被充电，而通过隔离线路920与颜色阀912静电隔离。第一罐歧管904包括多个阀，即，控制从隔离线路920进入第一罐928的漆流的第一罐阀（pCAN-1）929和控制经过第一罐歧管904到隔离线路920的流体流的第一清洗阀（pWASH1-1）930。第一罐歧管904还包括与第一罐928和喷涂器908流体连通的漆管线931。

第二罐歧管906与第二罐932流体连通，其中第二罐932能够被充电，而通过隔离线路921与颜色阀912静电隔离。第二罐歧管906包括多个阀，即，控制从隔离线路921进入第二罐932的漆流的第二罐阀（pCAN-2）933和控制经过第二罐歧管906到隔离线路920的流体流的第一清洗阀（pWASH2-1）934。第一罐歧管904还包括与第二罐932和喷涂器908流体连通的漆管线935。应理解的是漆管线931，935任一个能够为了与漆管线931，935的另一个静电隔离而被清洁和干燥。

在图示的实施例中，喷涂器908是旋转旋杯喷涂器，其包括第一注射器路径936和第二注射器路径938，注射器路径936，938的每个与漆喷涂器908的雾化装置939流体连通。在某些实施例中，注射器路径936，938的每个是独立的并相互绝缘，并且注射器路径936，938的每个相互电隔离。作为非限制性例子，注射器路径936，938具有适合的长度和绝缘特性，使得当注射器路径936，938所选的一个被清洁和干燥时，注射器路径936，938所选的一个提供为上游流体输送系统提供电隔离。应理解的是注射器路径936，938为了同时清洁和灌装功能提供两条路径，由此减小颜色变换时间。

喷涂器908进一步包括喷涂器歧管940，其具有多个控制阀941，942，943，944，945，946。每个阀（pIW1，pIW2）941，942允许清洁流体（或空气）进入喷涂器908。阀（pPE1）943选择性地控制从漆管线931到阀941和阀945之间的流体通道的漆流。阀（pPE2）944选择性地控制从漆管线935到阀942和阀946之间的流体通道的漆流。阀（pTRIG1，pTRIG2）945，946是与注射器路径936，938流体连通的触发阀以控制从漆管线931，935的每个到喷涂器908的雾化装置939的漆流。

在图示的实施例中，用于产生真空的装置910是文丘里型真空发生器。但是，用于产生真空的装置910可以是适于产生真空的任何常规的装置。用于产生真空的装置910与罐928，934每个的内部流体连通。作为非限制性例子，用于产生真空的装置910经由真空阀（pVAC）948与颜色变换器的主管线流体连通。作为非限制性例子，用于产生真空的装置910被设置在排放处理系统924附近。应理解的是，可将用于产生真空的装置910设置在喷漆系统的另一部分，或者如果需要的话远距离设置。

在图示的实施例中，压缩空气950的供给和隔离溶剂952的供给与喷漆系统900流体连通以执行各种操作过程。特别地，压缩空气950的供给选择路线经过空气入口阀（pAIR）954并且经过多个主清洗阀（pWASH1，pWASH2，pWASH3）955，956，957分配。隔离溶剂952的供给选择路线经过一对主溶剂阀（pSOL，pSOL2）958，959的至少一个。溶剂阀958与主清洗阀955，956，957的每个流体连通以经过喷漆系统900分配溶剂到各个通道。溶剂阀959与主管线916流体连通以推动溶剂经过其中。作为非限制性例子，主清洗阀955，956，957提供压缩空气和清洁溶剂的至少一个的可选择控制到第一罐歧管904，第二罐歧管906和喷涂器908的至少一个。

图15和16示出了使用喷漆系统900执行的各种操作过程的多个阀配置，其中“O”指示相关阀打开。作为非限制性例子，为了在喷漆操作前灌装喷漆系统900的第一罐928，通过用于产生真空的装置910在罐中产生真空，如步骤1-2所示。特别地，真空阀948，第一罐喷漆阀918，第一罐阀930和阀943打开。触发阀945关闭。然后使用于产生真空的装置910在第一罐928中产生真空，由此在可在第一罐928中滑动设置的活塞960被拉向第一罐歧管904时从第一罐928抽吸空气。通过从第一罐928除去空气，希望的一个颜色阀912打开并且使漆从大量漆供给流动经过相关漆管线914，经过希望的颜色阀912，经过颜色变换器902的主管线916，经过隔离线路920，经过第一罐歧管904，并且进入第一罐928。在从其中除去空气之后以漆灌装第一罐928并且不把空气引回到第一罐928中，不再需要适于从喷漆系统900除去空气的流出操作，由此使漆浪费最小化。

在灌装操作之后，使第一罐928带静电并如步骤6-9所示的那样，执行喷漆操作。在喷漆操作完成之后为了清洁第一注射器路径936，使溶剂和空气混合物流过其中，如步骤10-11所示。在喷漆操作之后为了清洁喷漆系统900的第一罐928，使溶剂和空气混合物流过第一罐歧管904并且进入第一罐928，如步骤12-13所示。特别地，使溶剂和空气混合物从第一罐904流过隔离线路920，经过主管线916，经过排放管线922，并且进入排放处理系统924。因此，排放管线922不是与带电的第一罐928直接接触。

包括第一注射器路径936和第二注射器路径938的喷漆系统900在喷涂器908中提供用于尖端绝缘的装置。特别地，注射器路径936，938的一个灌有导电涂层并且注射器路径936，938的另一个被清洁和干燥或灌有不导电溶剂或绝缘材料。高电压能够施加到喷涂器908，由此为灌装液体侧充电，而相对侧形成电压阻挡。该电压阻挡允许罐928，932的一个（即与注射器路径936，938绝缘的一个流体连通的）能够重新灌装相同颜色或以新颜色清洁和灌装。应理解的是漆管线931，935能够保持灌装有漆由此减小重新灌装的时间和漆浪费。还应理解的是喷漆系统900使颜色变换时间最小化。

图17示出了除了以下所述之外类似于喷漆系统900的喷漆系统1000的第七实施例的流程示意图。如所示的，喷漆系统1000包括颜色变换器1002，第一罐歧管1004，第二罐歧管1006，喷涂器1008和用于产生真空的装置1010。

颜色变换器1002包括多个电气接地的颜色阀（pCOL1–pCOL8）1012。将每个颜色阀1012设置在多个进入漆管线1014相关一个和颜色变换器1002的主管线1016之间。一对喷漆阀（pPAINT1，pPAINT2）1018，1019被设置在主管线1016和罐歧管1004，1006的每个之间以控制从颜色变换器1002到罐歧管1004，1006的每个的漆流。

作为非限制性例子，每对隔离线路1020，1021与喷漆阀1018，1019相关联的一个连接以提供颜色变换器1002和罐歧管1004，1006的每个之间的流体连通。隔离线路1006通常由氟化乙烯丙烯（FEP）形成。然而，也能够使用其他材料。

作为进一步的非限制性例子，排放管线1022提供隔离线路1020，1021和排放处理系统1024之间的流体连通。在某些实施例中，排放管线1022经由排放阀（pDUMP）1026连接到颜色变换器1002的主管线1016以选择性地控制从隔离线路1020，1021经由主管线1016到排放管线1022的流体流。

第一罐歧管1004与第一罐1028流体连通，其中第一罐1028能够被充电，而通过隔离线路1020与颜色阀1012静电隔离。第一罐歧管1004包括多个阀，即，控制从隔离线路1020进入第一罐1028的漆流的第一罐阀（pCAN-1）1029，经由漆管线1031控制到喷涂器1008的漆流的第一罐喷漆阀（pPAINT1-1）1030，控制经过第一罐歧管1004到隔离线路1020的流体流的第一清洗阀（pWASH1-1）1032，和控制经过第一罐歧管1004到喷涂器1008的流体流的第二清洗阀（pWASH1-2）1033。

第二罐歧管1006与第二罐1034流体连通，其中第二罐1034能够被充电，而通过隔离线路1021与颜色阀1012静电隔离。第二罐歧管1006包括多个阀，即，控制从隔离线路1021进入第二罐1034的漆流的第二罐阀（pCAN-2）1035，经由漆管线1037控制到喷涂器1008的漆流的第二罐喷漆阀（pPAINT2-2）1036，控制经过第二罐歧管1006到隔离线路1020的流体流的第一清洗阀（pWASH2-1）1038，和控制经过第二罐歧管1006到喷涂器1008的流体流的第二清洗阀（pWASH2-2）1039。

在图示的实施例中，喷涂器1008是旋转旋杯喷涂器，其包括第一注射器路径1040和第二注射器路径1041，该第一注射器路径1040和第二注射器路径1041与漆喷涂器1008的雾化装置1042流体连通。注射器路径1040，1041的每个是独立的并相互绝缘，并且注射器路径1040，1041的每个相互电隔离。作为非限制性例子，注射器路径1040，1041具有适合的长度和绝缘特性，使得当注射器路径1040，1041所选的一个被清洁和干燥时，注射器路径1040，1041所选的一个提供为上游流体输送系统提供电隔离。应理解的是注射器路径1040，1041为了同时清洁和灌装功能提供两条路径，由此减小颜色变换时间。

喷涂器1008进一步包括喷涂器歧管1043，其具有多个控制阀1044，1045，1046，1047，1048。每个阀（pIW1，pIW2）1044，1045允许清洁流体进入喷涂器1008。阀（pBW）1046选择性地控制到喷涂器1002的雾化设备的清洁流体。阀（pTRIG1，pTRIG2）1047，1048是与注射器路径1036，1038流体连通的触发阀以控制从漆管线1031，1035的每个到喷涂器1008的雾化装置1042的漆流。作为非限制性例子，漆管线1031与阀1041和阀1044之间的流体通道流体连通。作为进一步的非限制性例子，漆管线1035与阀1042和阀1046之间的流体通道流体连通。

在图示的实施例中，用于产生真空的装置1010是文丘里型真空发生器。但是，用于产生真空的装置1010可以是适于产生真空的任何常规的装置。用于产生真空的装置1010与罐1028，1034每个的内部流体连通。作为非限制性例子，用于产生真空的装置1010经由真空阀（pVAC）1049与颜色变换器的主管线流体连通。作为非限制性例子，用于产生真空的装置1010被设置在排放处理系统1024附近。应理解的是，可将用于产生真空的装置1010设置在喷漆系统的另一部分，或者如果需要的话远距离设置。

在图示的实施例中，压缩空气1050的供给和隔离溶剂1052的供给与喷漆系统1000流体连通以执行各种操作过程。特别地，压缩空气1050的供给选择路线经过空气入口阀（pAIR）1054并且经过多个主清洗阀（pWASH1，pWASH2，pWASH3）1055，1056，1057分配。隔离溶剂1052的供给选择路线经过一对主溶剂阀（pSOL，pSOL2）1058，1059的至少一个。溶剂阀1058与主清洗阀1055，1056，1057的每个流体连通以经过喷漆系统1000分配溶剂到各个通道。溶剂阀1059与主管线1016流体连通以推动溶剂经过其中。作为非限制性例子，主清洗阀1055，1056，1057提供压缩空气和清洁溶剂的至少一个的可选择控制到第一罐歧管1004，第二罐歧管1006和喷涂器1008的至少一个。

图18和19示出了使用喷漆系统1000执行的各种操作过程的多个阀配置，其中“O”指示相关阀打开。作为非限制性例子，为了在喷漆操作前灌装喷漆系统1000的第一罐1028，通过用于产生真空的装置1010在罐中产生真空，如步骤1-2所示。特别地，真空阀1048，第一罐喷漆阀1018，第一罐阀1030和喷漆阀1030打开。触发阀1047关闭。然后使用于产生真空的装置1010在第一罐1028中产生真空，由此在可在第一罐1028中滑动设置的活塞1060被拉向第一罐歧管1004时从第一罐1028抽吸空气。通过从第一罐1028除去空气，希望的一个颜色阀1012打开并且使漆从大量漆供给流动经过相关漆管线1014，经过希望的颜色阀1012，经过颜色变换器1002的主管线1016，经过隔离线路1020，经过第一罐歧管1004，并且进入第一罐1028。

在灌装操作之后，使第一罐1028带静电并如步骤6-9所示的那样，执行喷漆操作。在喷漆操作完成之后为了清洁第一注射器路径1040，使溶剂和空气混合物流过其中，如步骤10-11所示。在喷漆操作之后为了清洁喷漆系统1000的第一罐1028，使溶剂和空气混合物流过第一罐歧管1004并且进入第一罐1028，如步骤12-13所示。特别地，使溶剂和空气混合物从第一罐1004流过隔离线路1020，经过主管线1016，经过排放管线1022，并且进入排放处理系统1024。因此，排放管线1022不是与带电的第一罐1028直接接触。

包括第一注射器路径1040和第二注射器路径1041的喷漆系统1000在喷涂器1008中提供用于尖端绝缘的装置。特别地，注射器路径1040，1041的一个灌有导电涂层并且注射器路径1040，1041的另一个被清洁和干燥或灌有不导电溶剂或绝缘材料。高电压能够施加到喷涂器1008，由此为灌装液体侧充电，而相对侧形成电压阻挡。该电压阻挡允许罐1028，1034的一个（即与注射器路径1040，1041绝缘的一个流体连通的）能够重新灌装相同颜色或以新颜色清洁和灌装。应理解的是漆管线1031，1035能够保持灌装有漆由此减小重新灌装的时间和漆浪费。还应理解的是喷漆系统1000使颜色变换时间最小化。

图20示出了除了以下所述之外类似于系统900的喷漆系统1100的第八实施例的流程示意图。如所示的，喷漆系统1100包括颜色变换器1102，第一罐歧管1104，第二罐歧管1106，喷涂器1108和用于产生真空的装置1110。

颜色变换器1102包括多个电气接地的颜色阀（pCOL1–pCOL8）1112。将每个颜色阀1112设置在多个进入漆管线1114相关一个和颜色变换器1102的主管线1116之间。一对喷漆阀（pPAINT1，pPAINT2）1118，1119被设置在主管线1116和罐歧管1104，1106的每个之间以控制从颜色变换器1102到罐歧管1104，1106的每个的漆流。

作为非限制性例子，每对隔离线路1120，1121与喷漆阀1118，1119相关联的一个连接以提供颜色变换器1102和罐歧管1104，1106的每个之间的流体连通。隔离线路1104，1106通常由氟化乙烯丙烯（FEP）形成。然而，也能够使用其他材料。

作为进一步的非限制性例子，每对排放管线1122，1123与罐歧管1104，1106的至少一个流体连通以引导流体排放收集装置1124。

第一罐歧管1104与第一罐1128流体连通，其中第一罐1128能够被充电，而通过隔离线路1120与颜色阀1112静电隔离。第一罐歧管1104包括多个阀，即，控制从隔离线路1120进入第一罐1128的漆流的第一罐阀（pCAN-1）1129，控制从隔离线路1120到排放管线1122的流体流的第一排放阀（pDUMP1-1）1130，和控制从罐1128到排放管线1122的流体流的第二排放阀（pDUMP1-2）1131。

第二罐歧管1106与第二罐1134流体连通，其中第二罐1134能够被充电，而通过隔离线路1121与颜色阀1112静电隔离。第二罐歧管1106包括多个阀，即，控制从隔离线路1121进入第二罐1134的漆流的第二罐阀（pCAN-2）1135，控制从隔离线路1121到排放管线1123的流体流的第一排放阀（pDUMP2-1）1136，和控制从罐1134到排放管线1123的流体流的第二排放阀（pDUMP2-2）1137。第二罐歧管1106还包括与第二罐1134和喷涂器1108流体连通的漆管线1138。应理解的是漆管线1132，1138任一个能够为了与漆管线1132，1138的另一个静电隔离而被清洁和干燥。

在图示的实施例中，喷涂器1108是旋转旋杯喷涂器，其包括第一注射器路径1139和第二注射器路径1140，该第一注射器路径1139和第二注射器路径1140与漆喷涂器1108的雾化装置1141流体连通。注射器路径1139，1140的每个是独立的并相互绝缘，并且注射器路径1139，1140的每个相互电隔离。

喷涂器1108进一步包括喷涂器歧管1142，其具有多个控制阀1143，1144，1145，1146，1147，1148。每个阀（pIW1，pIW2）1143，1144允许清洁流体进入喷涂器1108。阀（pPE1）1145选择性地控制从漆管线1132到阀1143和阀1147之间的流体通道的漆流。阀（pPE1）1146选择性地控制从漆管线1138到阀1144和阀1148之间的流体通道的漆流。阀（pTRIG1，pTRIG2）1147，1148是与注射器路径1139，1140流体连通的触发阀以控制从漆管线1132，1138的每个到喷涂器1108的雾化装置1141的漆流。

在图示的实施例中，用于产生真空的装置1110是文丘里型真空发生器。然而，用于产生真空的装置1110可以是适于产生真空的任何常规的装置。用于产生真空的装置1110与罐1128，1134的每个的内部流体连通。作为非限制性例子，用于产生真空的装置1110经由真空阀（pVAC）1149与颜色变换器的主管线流体连通。

在图示的实施例中，压缩空气1150的供给和隔离溶剂1152的供给与喷漆系统1100流体连通以执行各种操作过程。特别地，压缩空气1150的供给选择路线经过与主管线1116连通的阀（pCC）1154。空气能够经过多个主清洗阀（pWASH1，pWASH2，pWASH3）1155，1156，1157分配。隔离溶剂752的供给选择路线经过一对主溶剂阀（pSOL，pSOL2）1158，1159的至少一个。溶剂阀1158与主清洗阀1155，1156，1157的每个流体连通以经过喷漆系统1100分配溶剂到各个通道。溶剂阀1159与主管线1116流体连通以推动溶剂经过其中。作为非限制性例子，主清洗阀1155，1156，1157提供压缩空气和清洁溶剂的至少一个的可选择控制到第一罐歧管1104，第二罐歧管1106和喷涂器1108的至少一个。

图21和22示出了使用喷漆系统1100执行的各种操作过程的多个阀配置，其中“O”指示相关阀打开。作为非限制性例子，为了在喷漆操作前灌装喷漆系统1100的第一罐1128，通过用于产生真空的装置1110在罐中产生真空，如步骤1-2所示。特别地，真空阀1149，第一罐喷漆阀1118，第一罐阀1129和阀1145打开。触发阀1047和阀1143关闭。然后使用于产生真空的装置1110在第一罐1128中产生真空，由此在可在第一罐1128中滑动设置的活塞1160被拉向第一罐歧管1104时从第一罐1128抽吸空气。通过从第一罐1128除去空气，希望的一个颜色阀1112打开并且使漆从大量漆供给流动经过相关漆管线1114，经过希望的颜色阀1112，经过颜色变换器1102的主管线1116，经过隔离线路1120，经过第一罐歧管1104，并且进入第一罐1128。

在灌装操作之后，使第一罐1128带静电并如步骤6-9所示的那样，执行喷漆操作。在喷漆操作完成之后为了清洁第一注射器路径1140，使溶剂和空气混合物流过其中，如步骤10-11所示。在喷漆操作之后为了清洁喷漆系统1100的第一罐1128，使溶剂和空气混合物流过第一罐歧管1104并且进入第一罐1128，如步骤12-13所示。特别地，使溶剂和空气混合物从主管线1116流过隔离线路1120，经过第一罐1128，经过第二排放阀1020，经过排放管线1122，并且进入排放收集装置1124。

包括第一注射器路径1139和第二注射器路径1140的喷漆系统1100在喷涂器1108中提供用于尖端绝缘的装置。特别地，注射器路径1139，1140的一个灌有导电涂层并且注射器路径1139，1140的另一个被清洁和干燥或灌有不导电溶剂或绝缘材料。高电压能够施加到喷涂器1108，由此为灌装液体侧充电，而相对侧形成电压阻挡。该电压阻挡允许罐1128，1134的一个（即与注射器路径1139，1140绝缘的一个流体连通的）能够重新灌装相同颜色或以新颜色清洁和灌装。应理解的是漆管线漆管线1132，1138能够保持灌装有漆由此减小重新灌装的时间和漆浪费。还应理解的是喷漆系统1100使颜色变换时间最小化。

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：

可在喷漆室内运动的外臂；

至少两根轴线的肘节，其一端附接到所述外臂；

漆喷涂器，其附接到所述肘节的另一端；

第一漆计量装置，其安装在所述机器人上并且包括入口和出口，其中所述出口经由第一漆管线与所述漆喷涂器流体连通；

第二漆计量装置，其安装在所述机器人上并且包括入口和出口，其中所述出口经由第二漆管线与所述漆喷涂器流体连通；以及

颜色变换器，其安装在所述机器人上并且与所述漆计量装置的入口的每个流体连通，从而以希望的漆量灌装所述漆计量装置的至少一个，其中所述漆计量装置的每个与所述颜色变换器静电隔离，并且其中真空被施加到所述漆喷涂器，所述第一漆计量装置，所述第二漆计量装置，所述颜色变换器和相关流体连接的内部通道的至少一个，从而在使漆流经其中之前除去空气量。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述喷涂器包括与所述漆喷涂器的雾化装置流体连通的第一注射器路径和第二注射器路径，其中每个注射器路径是独立的且相互绝缘，并且每个注射器路径能够相互电隔离。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述漆计量装置的至少一个是伺服马达控制的漆罐。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，清洁溶剂和压缩空气被供给到所述漆计量装置的至少一个的出口下游的点，并且其中排放阀位于所述漆计量装置的至少一个的入口上游，使得所述漆计量装置的至少一个和所述颜色变换器之间的流体连接为了静电隔离的目的而在与到所述漆计量装置的至少一个的漆供给流相反的方向上能够被清洁和干燥。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，清洁溶剂和压缩空气被供给到所述漆计量装置的至少一个和所述颜色变换器之间的流体连接中的点，并且其中所述颜色变换器具有排放阀，所述排放阀配置成使得所述流体连接为了静电隔离的目的而在与到所述漆计量装置的至少一个的漆供给流相反的方向上能够被清洁和干燥。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，溶剂用于在漆供给的方向上将来自所述颜色变换器的漆推到漆计量装置入口的至少一个。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述漆计量装置的至少一个的入口和出口之间形成通道，使得在罐活塞被完全向前推动时形成流体路径。

8.如权利要求3所述的系统，其特征在于，来自驱动活塞的伺服马达的电反馈用于关于时间绘出所述活塞上的正力或负力，其中反馈响应的斜率用于确定何时漆到达注射器尖端，由此指示在灌装顺序中在运动到下一步骤之前所述系统已完全准备好。

9.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述漆管线的每个能够被隔离以允许所述漆计量装置的相关一个在所述漆计量装置的另一个分配漆时被清洁、干燥和灌装的至少一者。

10.一种喷漆系统，包括：

可在喷漆室内运动的机器人臂；

漆喷涂器，其连接到所述机器人臂并且包括与所述漆喷涂器的雾化装置流体连通的第一注射器路径和第二注射器路径，其中每个注射器路径是独立的且相互绝缘，并且每个注射器路径能够相互电隔离；以及

漆计量装置，其安装在所述机器人臂上并且包括入口和出口，其中所述出口与所述漆喷涂器的注射器路径的至少一个流体连通，并且所述入口与漆供给流体连通。

11.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述机器人臂包括至少两根轴线的肘节，其一端附接到所述外臂；以及漆喷涂器，其附接到所述肘节的相对端。

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，真空被施加到所述漆喷涂器，所述漆计量装置和相关流体连接的内部通道的至少一个，从而在使漆流经其中之前除去空气量。

13.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述漆计量装置是伺服马达控制的漆罐。

14.如权利要求11所述的系统，其特征在于，清洁溶剂和压缩空气被供给到所述漆计量装置的出口下游的点，并且其中排放阀位于所述漆计量装置上游，使得所述漆计量装置和所述漆供给之间的流体连接为了静电隔离的目的而在与到所述漆计量装置的漆供给流相反的方向上能够被清洁和干燥。

15.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述注射器路径的一个灌有漆，并且所述注射器路径的另一个被绝缘以在所述喷涂器中产生电压阻挡。

16.一种操作机器人喷漆系统的方法，包括以下步骤：

提供漆喷涂器，其包括与所述漆喷涂器的雾化装置流体连通的第一注射器路径和第二注射器路径，其中每个注射器路径是独立的且相互绝缘，并且每个注射器路径能够相互电隔离；

提供漆计量装置，其包括入口和出口，其中所述出口与所述漆喷涂器的注射器路径的至少一个流体连通，并且所述入口与漆供给流体连通；

通过使漆从所述漆供给流到所述漆计量装置而以希望的漆量灌装所述漆计量装置；并且

通过将来自所述漆计量装置的漆经过所述注射器路径的一个分配而进行喷漆操作。

17.如权利要求17所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：提供隔离线路，所述隔离线路设置在所述漆供给和所述漆计量装置之间并且与所述漆供给和所述漆计量装置流体连通。

18.如权利要求18所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：在所述漆计量装置，所述第一注射器路径，所述第二注射器路径和所述隔离线路的至少一个中产生真空，从而在使漆流经其中之前除去空气量。

19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：以漆灌装所述注射器路径的一个，其中所述注射器路径的另一个被绝缘以在所述喷涂器中产生电压阻挡。

20.如权利要求17所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：将清洁溶剂和压缩空气供给到所述漆计量装置的出口下游的点，并且其中排放阀位于所述漆计量装置的入口上游，使得所述漆计量装置和所述漆供给之间的流体连接为了静电隔离的目的而在与到所述漆计量装置的漆供给流相反的方向上能够被清洁和干燥。

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