CN103619492A - 用于对物体尤其是车身进行涂装尤其是上漆的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于涂装物体（4）的设备，其以公知的方式具有涂装室（1）、输送系统（5）以及至少一个喷涂单元（8，9），其中，所述输送系统将待涂装的物体（4）引导经过涂装室（2），所述喷涂单元由操纵装置（6，7）支承和引导。中央供给单元（14）包括用于存储液态或固态形式的CO₂的容器（14b）以及输送装置，所述输送装置能够从容器（14b）提取CO₂并以恰当的压力将其供给到收集管线（13）。该收集管线（13）与至少一个清洁装置（10，11）连接，所述清洁装置本身具有至少一个用于排出以适于清洁目的的形式的CO₂的喷嘴。在程序控制下执行喷嘴和喷涂单元（8，9）之间的相对运动，使得CO₂能够到达喷涂单元（8，9）的所有待清洁的表面。以这种方式可以实现喷涂单元（8，9）的外表面以及必要时操纵装置（6，7）的相邻区域的完全自动化的清洁。

Description

用于对物体尤其是车身进行涂装尤其是上漆的设备

技术领域

本发明涉及一种用于对物体尤其是车身进行涂装尤其是上漆的设备，具有：

a）涂装室；

b）输送系统，其将待涂装的物体引导经过所述涂装室；

c）至少一个用于涂装介质的喷涂单元/施加单元；

d）至少一个支承和引导所述喷涂单元的操纵装置，尤其是机械臂。

背景技术

在对物体自动涂装、尤其是在对车身上漆时，不是所有从喷涂单元排出的涂装介质都到达待涂装的物体上。而是产生所谓的“过喷物”，其大部分借助于空气流从涂装室排出并且少部分沉积在涂装室的内表面上，但优选沉积在喷涂单元的外表面上和操纵装置的相邻区域上。必须定期从这些外表面清除沉积物。

为了使该清除变得容易，在之前的实践中经常为喷涂单元的从雾化区域直至其在操纵装置上的固定位置（即在机械臂的情况下例如直至腕关节）的外表面设置由例如凡士林制成的保护膜。然后，必须不时地手动去除该保护膜并且清除所沉积的漆。

在其它技术领域已知的是借助于CO₂清洁表面，其优点是使得清洁过的表面不必被额外地干燥，因为用于清洁的CO₂通过升华直接转化为气体形式。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种开头所述类型的设备，其中，能够以较低的材料成本和较少的人工劳动尽可能自动化地进行喷涂单元和相邻区域的清洁。

按照本发明，该技术问题如此解决，即，该设备包括：

e）至少一个清洁装置，所述清洁装置具有至少一个喷嘴，能够从所述至少一个喷嘴排出以适合于清洁目的的形式的、尤其是以CO₂雪或颗粒形式的CO₂，所述CO₂能够被施加到所述喷涂单元的待清洁的表面上以及可能地所述操纵装置的相邻区域上；

f）用于存储液态或固态CO₂的容器；

g）中央供给单元，其本身具有输送装置，所述输送装置能够从所述容器提取CO₂并且以适于继续输送的压力提供该CO₂；

h）收集管线，其与所述供给单元连接并且附接到所述至少一个清洁装置上；

其中

i）能够在程序控制下执行所述喷嘴和所述喷涂单元之间的相对运动，使得从所述喷嘴排出的CO₂能够到达所述喷涂单元的所有待清洁的表面。

如已可以使用溶剂清洁喷涂装置的内部流动路径那样，通过本发明可以以类似的方式全自动地清洁喷涂单元的外表面。因此，可以在不使用工人的情况下以非常短的时间进行涂装室内的喷涂单元的总体清洁；通常不再需要进入涂装室。在此，喷涂单元和/或喷嘴所需的运动通过中央设备控制装置和必要时与操纵装置和/或清洁装置相关联的单独的控制装置之间的交互实现。

与采用保护膜相比，通过本发明减少了化学品的使用，由此同时降低了处理成本。省去了使用保护膜一方面消除了由此导致的生产停止，另一方面使所分配的工人不再暴露在涂装室内的气氛中。借助于CO₂雪还可以在否则所应用的清洁剂不能被使用的敏感位置进行清洁。

用于清洁的CO₂可以来自与供给设备连接的传统来源，例如来自压力罐；或者，中央供给单元的容器也可以直接与CO₂回收设备或供给设备连接。

根据施加到待清洁的表面上的CO₂的形式，所述容器可以构造成存储液态或固态CO₂。固态CO₂可以以颗粒的形式存在于容器中，其可以借助于适当的空气流经由收集管线被输送。

或者，固态的CO₂也可以以块的形式存在，并且设置有粉碎装置，该粉碎装置能够从所述块切削出小部分。在该设计中，CO₂由于升华造成的损失比在以颗粒形式供给时少。

如果使用液态CO₂，则所述收集管线优选包括用于液态CO₂的管线和用于雾化的压缩空气的管线，并且与至少一个用于产生CO₂雪的双组分喷嘴连接。因此，仅在从相应喷嘴排出时才产生CO₂雪。

清洁装置的喷嘴可以被可枢转地固定在保持件上，为此通常设置相应的机动/电动或气动的驱动装置。以这种方式可以通过喷嘴的运动来部分地实现喷嘴和喷涂单元之间所需的相对运动。

所述清洁装置优选包括多个喷嘴，能够从所述喷嘴以不同的角度对喷涂单元施加作用。使用多个喷嘴减少了喷嘴和喷涂单元之间为清洁所有表面区域所需的相对运动的程度。

还有利的是，收集管线与至少一个可附接手动清洁装置的排放位置连接。因此，在通过清洁装置自动清洁喷涂单元不够充分或者为了清洁涂装室内部的、已形成沉积物的其它表面的例外情况下，使用该手动清洁装置。

在本发明的一种有利的实施形式中，所述清洁装置具有外壳，该外壳具有至少一个开口，可以经由该开口将喷涂单元引入到壳体的内部中。以这种方式，能够基本上将清洁过程与涂装室的其它区域屏蔽开。

最后有利的是，所述清洁装置具有封闭的空间，能够经由一开口将喷涂单元的输送端引入该空间中，以使用溶剂冲洗内部流动路径。以这种方式可以基本上在清洁喷涂单元的内部流动路径的同时清洁外表面，这意味着能够进一步减少设备的停机时间。

附图说明

以下将参照附图详细说明本发明的示例性实施例。在附图中示出：

图1是上漆室的布置结构的局部示意图；

图2至图5是可用在图1所示的上漆室中的清洁站的竖直或水平示意图。

具体实施方式

首先参照图1。该图可以看作是上漆室的一部分的示意性布置图或者在上漆室盖下方穿过上漆室的水平截面图。总体用附图标记1表示的上漆室包括两个平行的侧壁2，所述侧壁在未示出的区域通过端壁封闭，所述端壁以公知的方式具有用于待上漆的物体4的栅门或闸门。上漆室1的底部基本上由格栅3形成，而上漆室在上方如传统的方式那样基本上通过空气室封闭，经由该空气室可以将受控的空气引入上漆室1的内腔内。

在附图中示意性地示出为矩形并且尤其可以是车身或车身部件的待上漆物体4被借助于输送系统5以连续或间歇的运动引导经过上漆室1的内腔，例如在图1中从左向右引导。输送系统5的类型在本文中无关紧要。

在物体4在输送系统5上的运动路径的两侧上设置有喷漆机械臂/机器人6、7。在此，也可以采用不同的设计。仅举例总共设置四个可弯曲机械臂6以及两个工业机械臂7，其中在物体4的运动路径的一侧上各设置两个可弯曲机械臂6，在运动路径的一侧上各设置一个工业机械臂7。两种机械臂类型的共同点是它们均具有可动的机械臂6a或7a，所述机械臂的端部处分别支承有喷涂单元8或9。每个喷涂单元8、9包括自身的喷涂器，尤其可以是喷枪和/或高速旋转雾化器。

沿着上漆室1的侧壁2设置有多个清洁站10、11，所述清洁站示意性地示出为矩形。清洁站10、11的共同点是，它们均包括至少一个喷嘴，可以从该喷嘴喷出形式为固态颗粒或雪的CO₂。这种清洁站10、11的可能的结构方式的细节将参照附图2至5在下文进一步描述。

在上漆室1的在图1中位于上方的侧壁2上除了设置有清洁站10、11之外还设置有用于附接手动的清洁装置的排放位置12，所述手动的清洁装置即这样的清洁装置，其喷嘴与由机械臂按特定的程序自动引导的清洁站10、11的喷嘴不同，而是由手引导。

所有的排放站10、11、12通过分支管线与收集管线13连接，为了清晰起见，所述分支管线没有用附图标记表示。该收集管线通向中央供给单元14，该中央供给单元在图1的实施例中从外面连接在该下侧壁2上。中央供给单元14具有区域14a，在该区域中容纳有所有用于输送颗粒或液态形式的CO₂所需的组件、泵和阀以及相关控制装置。还在中央供给单元14的区域14a中提供如为输送尤其是颗粒形式的CO₂或为了产生CO₂雪所需的辅助介质，例如压缩空气和输送空气。

所述中央供给单元还包括容器14b，用于清洁的CO₂以颗粒形式或液体形式被保存在该容器中。替代颗粒，也可以采用大的固体CO₂块，然后从该CO₂块按需切削下尺寸适于通过导管输送的、较小的固体粒子。

容器14b通过管线15与外部的CO₂源连通。该源可以是传统的压力罐或者任何其它的CO₂源。

当提供气态CO₂时，当然也必须在中央供给单元14中存在用于液化或固化所需的组件和装置。

清洁站10、11具有壳体16，该壳体具有开口，使得喷涂单元8、9能够由相关的机械臂6、7伸入相应的清洁装置10、11的内腔中。这通常意味着朝上并且必要时也在至少一侧的开口。该示例在下面进一步说明。

上述的上漆室1如下地工作：

通常的上漆过程以传统的方式进行：借助于输送系统5将相应准备好的待上漆的物体4从图1中的左侧输送到达由机械臂6、7引导的喷涂装置8或9的区域内。在系统控制装置和单独的机械臂控制装置的指令下，按照预定的运动程序，通过喷涂单元8，9给物体4喷漆。当物体离开上漆室1到达图1中的右侧时，物体被完全上漆或者完成至少一个上漆阶段。

在上漆过程中产生的过喷物基本上由从上述的空气室出发从上向下流过上漆室1的空气流夹带走，并且流过形成上漆室1的底部的格栅3。然而，一部分过喷物沉积在机械臂6a、7a和喷涂单元8、9的外表面上。因此，必须根据污染程度以特定的时间间隔再将这部分过喷物从所述外表面去除。这以如下方式实现：

假定中央供给单元14的容器14b通过管线15填充有液态CO₂。中央供给单元14的区域14a已使收集管线13填充有所需的液态CO₂和雾化的压缩空气。在这种情况下，收集管线13包括分开的单个管线，这些管线通至各自的排放位置10、11、12。则在这些排放站10、11、12处可获得液态CO₂或雾化的压缩空气。为了清洁的目的，喷涂单元8、9和机械臂6a、7a的与该喷涂单元相邻的区域仍在程序控制下被引导穿过上述的开口进入清洁站10、11的壳体内。

现在，此处的阀被打开，使得液态CO₂和雾化的压缩空气能够流入相应的双构件喷嘴内并在此形成CO₂雪。该雪被施加在喷涂单元8、9的表面区域以及机械臂6a、7a的相邻区域（如果它们是脏污的）。如在下文详细描述的，在该过程中，所述喷嘴也可以在程序控制下由马达枢转，以便到达所有待清洁的表面。由此释放污物，如本身已知的CO₂清洁方法那样。

喷涂单元8、9然后借助于相关的机械臂6a、7a从清洁站10、11的壳体移出；其余的未被完全清洁的表面可以在需要时借助于手动清洁装置11a、12进行补充清洁。

然后，可以不延迟地再次开始上漆操作，而无需对被进行漆清洁的喷涂单元8、9的表面区域或机械臂6a、7a的相邻区域进行干燥或其它后处理。

图2示出了清洁站10的竖直截面的示意图。其示出了室壁2的部段、壳体16的相对壁的部段、借助于保持件17固定在室壁2上的双组分喷嘴18以及借助于保持件19固定在壳体壁16上的双组分喷嘴20。双组分喷嘴18、20通过与收集管线13连接的供给软管21、22被供应液态CO₂和雾化的压缩空气。双组分喷嘴18、20可以在系统控制装置的作用下围绕水平轴线23、24被机动/电动地或气动地枢转。

在图2中，可弯曲机械臂6的喷涂单元8从上方被插入到壳体壁16和室壁2之间。在清洁喷涂单元8的被插入区域以及必要时相关的机械臂6a的相邻区域的清洁期间，双组分喷嘴18、20产生CO₂雪并且将其施加到待清洁的表面。为了达到所有表面，双组分喷嘴18、20在此围绕上述的轴线23、24枢转。可选地，喷涂单元8也可以附加地围绕竖直的轴线转动。

在清洁工作结束后，借助于相关的机械臂6从清洁站10从上方移出喷涂单元8。

图3同样以竖直的截面示出了图2所示的清洁站10的变型。在此，相应的部件用与图2相同的附图标记表示，但加上100。可以看见室壁102以及壳体壁116。在该示例性实施例中还附加地示出了清洁站110的底壁125，在该底壁中具有出口开口126。在该出口开口126上方设置有清洁盒127，清洁盒127包围基本上封闭的空间并且具有开口128，开口128斜向上指向且指向清洁装置110的内部，并且由密封件129包围。

在图3所示的清洁装置110中，仅在壳体壁116上设置双组分喷嘴120，该双组分喷嘴通过软管122被供应液态CO₂和雾化的空气。

为了清洁的目的，将喷涂单元108的具有自身的雾化区域128a的最前端经由开口128伸入到盒127内。而喷涂单元108的外表面借助于双组分喷嘴120以上面已经描述的方式被清洁，喷涂单元108的内部流动路径通过溶剂清洁，该溶剂经由雾化区域128a被喷入盒127内部，并且最终通过出口开口126排出。以这种方式在清洁喷涂单元108的内部流动路径的同时清洁外表面。

图4以水平截面示出了清洁装置210的另一示例性实施例。与图2中的清洁装置的部件相应的部件用相同的附图标记加200表示。清洁装置210的壳体216被设置在室壁202上。该壳体向上开口并且附加地在一个侧壁中具有开口230。在室壁202以及在壳体216的不具有开口的那些侧壁上分别固定有一个双组分喷嘴218、220、231。喷嘴218、220、231在此分别围成120°的角度。

可弯曲机械臂的喷涂器208从上方和/或经由壳体216中的开口230伸入到清洁装置210的内部中的、如图4所示的、位于双组分喷嘴218、220、231的雾化区域之间的中间位置中。在此，喷涂单元208可以从三个侧面被施加CO₂雪。因此，在有利的情况下，可以以这种方式到达喷涂单元208的所有表面区域，而不必额外转动该喷涂单元。

在图4中示出了安放在清洁站211上的、用于手动清洁装置（本身未示出）的排放位置211a。

图5最后同样以水平截面示出了清洁站311，该清洁站在很大程度上对应于图4所示的清洁站，并且其部件用再增大100的附图标记表示。室壁302、壳体316及其开口330类似于图4所示实施例中的相应部件，因此无需重新描述。图5和图4所示的实施例之间的主要区别在于：在图5所示的实施例中，三个双组分喷嘴318、320和331均固定在室壁302上。以这种结构方式，通常必须在清洁过程中转动待清洁的喷涂单元308，以使CO₂雪到达所有表面区域。

在清洁装置10、11；110；211；311的各种示例性实施例的以上描述中，假设使用CO₂雪进行清洁。但是，当用CO₂颗粒替代CO₂雪时，清洁过程基本上以相同的方式进行。借助于输送空气经由供给管线13将清洁颗粒引导到各排放位置10、11、12。已知由于颗粒在待清洁的表面上的机械碰撞，它们的清洁效果某种程度上更大，但使用CO₂雪进行清洁更经济。

Claims (12)

1.一种用于对物体尤其是车身进行涂装尤其是上漆的设备，具有：

a）涂装室；

b）输送系统，其将待涂装的物体引导经过所述涂装室；

c）至少一个用于涂装介质的喷涂单元；

d）至少一个支承和引导所述喷涂单元的操纵装置，尤其是机械臂；

其特征在于，所述设备包括：

e）至少一个清洁装置（10，11），所述清洁装置具有至少一个喷嘴（18，20；120；218，220，231；318，320，331），能够从所述至少一个喷嘴排出以适合于清洁目的的形式的、尤其是以CO₂雪或颗粒形式的CO₂，所述CO₂能够被施加到所述喷涂单元（8，9；108；208；308）的待清洁的表面上以及可能地所述操纵装置（6，7）的相邻区域上；

f）用于存储液态或固态CO₂的容器（14b）；

g）中央供给单元（14），其本身具有输送装置，所述输送装置能够从所述容器（14b）提取CO₂并且以适于继续输送的压力提供该CO₂；

h）收集管线（13），其与所述中央供给单元（14）连接并且附接到所述至少一个清洁装置（10，11）上；

其中

i）能够在程序控制下执行所述喷嘴（18，20；120；218，220，231；318，320，331）和所述喷涂单元（8，9；108；208；308）之间的相对运动，使得从所述喷嘴（18，20；120；218，220，231；318，320，331）排出的CO₂能够到达所述喷涂单元（8，9；108；208；308）的所有待清洁的表面。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，能够通过供给管线（15）填充所述中央供给单元（14）的容器（14b），所述供给管线与压力罐或者CO₂回收或供给设备连接。

3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述容器（14b）构造成存储液态CO₂。

4.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述容器（14b）构造成存储固态CO₂。

5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述固态CO₂为颗粒的形式。

6.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述固态CO₂为块的形式，并且设置有能够从所述块切削出小部分的粉碎装置。

7.如权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述收集管线（13）包括用于液态CO₂的管线和用于雾化的压缩空气的管线，并且所述收集管线与至少一个用于产生CO₂雪的双组分喷嘴（18，20；120；218，220，231；318，320，331）连接。

8.如前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述喷嘴（18，20；120；218，220，231；318，320，331）被可枢转地固定在保持件（17，19；119；217，219，232；317，319，332）上。

9.如前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述清洁装置（211，311）具有多个喷嘴（218，220，231；318，320，331），能够从所述喷嘴以不同的角度对所述喷涂单元（208；308）施加作用。

10.如前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述收集管线（13）与至少一个能够附接手动清洁装置（11a，12；211a；311a）的排放位置连接。

11.如前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述清洁装置（10；110；211；311）具有壳体（16；116；216；316），所述壳体具有至少一个开口（230；330），能够经由所述至少一个开口将所述喷涂单元（8，9；108；208；308）引入所述壳体（116；216；316）的内部中。

12.如前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述清洁装置（110）具有封闭的空间（127），能够经由一开口（128）将所述喷涂单元（108）的输送端（128a）引入该空间中，以使用溶剂（128）冲洗内部流动路径。

Images