CN104368483A - 喷涂机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种喷涂机，适于对骨架型对象进行喷涂，包括本体、控制单元、至少两致动器、至少一固定架以及至少一喷枪单元。控制单元设置于本体内或独立于本体之外，而其中一个致动器设置于本体并与所述控制单元电连接，固定架设置于本体并电连接于设置在本体上的致动器，且受设置在本体上的致动器致动而可相对本体沿着第一方向往复移动，喷枪单元设置于固定架并透过设置在固定架上的另一个致动器与控制单元电连接，其中喷枪单元受设置在固定架上的致动器致动而可在固定架上相对本体沿着第二方向往复移动，且第一方向垂直第二方向。本发明的喷涂机可以达到减少喷料的浪费、节省成本的目的。

Description

喷涂机

技术领域

本发明涉及喷涂机，特别是涉及一种喷枪单元具有两个喷涂自由度的喷涂机。

背景技术

传统静电涂装较常使用的设备包含上下式往复机系统、侧喷式往复机系统和手喷枪。而目前较为先进的涂装方式也包含使用多轴工业机器手臂。多轴工业机器手臂因为具有多运动自由度而可以依据待喷涂对象的形状而达成多方向性的涂装，因此相较于传统的涂装方式可以达到较为均匀且完整的涂装效果。但是多轴工业机器手臂价格相对昂贵，且对其进行依不同待涂装对象执行正确运动规划的技术难度很高，并不利于在许多生产在线缺乏高级控制人才的中小企业厂房使用。

承上述，前述的多种涂装方式中，除了手喷枪是由喷涂工人手持以进行手动喷涂作业的人工操作外，其他皆为自动化喷涂作业。以上下式往复机系统来说明，其包括一部上下往复机，且在控制单元的控制之下，可将固定在往复机上的圆盘(disk)系统喷枪作上下运动，该圆盘系统旋转以离心力的方式将带静电的喷料向外喷出，且在圆盘系统喷枪的360度范围内都可以达到喷涂的效果。藉由此种方式，待涂装对象通常会被固定在沿着环绕上下式往复机的外围轨道定速前进，以方便进行涂装。

传统的侧喷式往复机系统使用的往复机，通常包括单一、一对或多对分置左右且高度相同的喷枪固定器，每个喷枪固定器上装设有自动喷枪或旋杯式(bell)喷枪，并可在控制单元的控制之下同步进行垂直上下的往复运动。

由以上可知，用于喷涂对象的传统式往复机具有同步上下的喷枪式或旋杯式喷嘴。喷枪或旋杯式喷嘴的同步上下运动，对悬挂在前方并以定速横向移动的对象而言，将产生一种类似英文字母”W”的喷涂轨迹。如果对大面积对象进行静电喷涂时，此种”W”轨迹喷涂方式可以让喷出的涂料均匀覆盖整个表面，效果还算不错。但对镂空超过80％的骨架型对象进行喷涂时，因传统式往复机仅具备上下移动单一自由度，仅能对移动对象以W轨迹喷涂，无法被控制成仅对骨架部位面积喷涂。因此在其上下往复喷涂过程中，大比例的漆将无可避免地被喷穿过骨架型对象中央的空隙，造成浪费喷料和衍生不利环保的多余废料处理问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种喷涂机，其喷枪单元可在喷涂期间有两个自由度的运动，因此可以根据贴近骨架型对象的形状来进行喷涂，让绝大多数的喷料都可被喷到骨架型对象的表面积上，有效减少喷料的浪费，并降低环境污染源。

为解决上述问题，本发明提供的一种喷涂机适于对骨架型对象进行喷涂，此喷涂机包括本体、控制单元、至少两致动器、至少一固定架以及至少一喷枪单元。控制单元设置于本体内或独立于本体之外，而其中一个致动器设置于本体并与所述控制单元电连接，固定架设置于本体并电连接于设置在本体上的致动器，且受设置在本体上的致动器致动而可相对本体沿着第一方向往复移动，而另一个致动器设置于固定架上。喷枪单元设置于固定架并透过设置在固定架上的致动器与控制单元电连接，其中喷枪单元受设置于固定架上的致动器致动而可在固定架上相对本体沿着第二方向往复移动，且第一方向垂直第二方向。

基于上述，于本发明的喷涂机中，喷枪单元搭配固定架的移动而使喷枪单元在进行喷涂时，于一假想喷涂平面上可以进行同时有2个自由度的运动，因此较可以针对骨架型对象的形状进行集中喷涂，进而达到减少喷料的浪费、节省成本的目的。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1为本发明一种喷涂设备的示意图。

图2为应用于图1之喷涂设备中的喷涂机的示意图。

图3为喷涂机的电路方块示意图。

图4A～图4C是喷枪单元的可能移动方式的示意图。

图4D及图4E为喷枪单元依序移动的示意图。

图5为喷枪单元对应移动的骨架型对象的喷涂轨迹及喷涂范围的示意图。

图6为本发明第二实施例的喷涂机的示意图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。

本说明书揭露一种适于对骨架型对象进行喷涂的喷涂机以及喷涂设备。在机械的领域中，不同形状、结构的组件可经由单独使用或是组合使用而达成在应用层面上同等的效果，因此本领域的普通技术人员可以知道以下所揭露的喷涂机及喷涂设备所使用的组件仅是举例说明之用，并不用以限定本发明所欲保护的范围，且在不悖离本发明精神的前提之下，组件的增加、删减或更换使用并不会脱离本发明所欲保护的范围。

[第一实施例]

图1为本发明一种喷涂设备的示意图、图2为应用于喷涂设备中的喷涂机的示意图，而图3为喷涂机的电路方块示意图。请同时参考图1、图2及图3，喷涂设备100包括喷涂室110、适于输送骨架型对象的输送单元120以及适于对由输送单元120输送之骨架型对象200进行喷涂的喷涂机130。进一步说明，骨架型对象200可以包括铁铝门窗等形状对称的对象或是不对称的自行车的架体或椅子等。而喷涂室110则可以依照需求决定是由水泥砌成或是由其他替代物以简便地围绕出喷涂时所需的空间。输送单元120包括输送带122以及多个挂钩124，其中挂钩124间隔地设置于输送带122上，且每一个挂钩124适于吊挂一个骨架型物件200，而输送带122穿过喷涂室110以将待喷涂的骨架型物件200送入喷涂室110喷涂后再将喷涂后的骨架型物件200送出喷涂室110外。

承上述，适于对骨架型对象200进行喷涂的喷涂机130包括本体131、控制单元132、至少两致动器133a、133b、固定架134以及一对喷枪单元136、137。同时参考图1、图2及图3以对喷涂机130的各组件之间的电性连接有更进一步的说明。控制单元132可以是设置于本体131内或是独立于本体131之外，其中独立于本体131之外的方式可以是设置在喷涂室110之内或之外但是并非设置在本体131内或上，然后利用电性连接(如有线遥控或是无线遥控)的方式控制与其电性连接的组件(将详述于后)进行操作。致动器133a设置于本体131，并与控制单元132电连接。固定架134设置于本体131并电连接于致动器133a，且更透过致动器133a电连接至控制单元132，此固定架134受到致动器133a的驱动而可以相对本体131沿着第一方向D1往复移动。喷枪单元136及喷枪单元137设置于固定架134的两侧，且喷枪单元136与喷枪单元137皆透过致动器133b与控制单元132电连接，其中此致动器133b设置在固定架134上，而控制单元132控制致动器133b带动喷枪136、137相对本体131沿着第二方向D2往复移动，且第一方向D1垂直第二方向D2。本实施例中的喷枪单元136、137的设置数量为一对，但可依照实际需求来改变设置的数量。此外，致动器133a可内藏于本体131内，而致动器133b亦可以示内藏于固定架134内，依照需求设置。

请继续参考图1、图2及图3，本实施例中的喷枪单元136及喷枪单元137的设置方式为对称设置，其中每一个喷枪单元136、137包括喷枪138以及喷料输送管139。喷枪138对应设置在固定架134上，而喷料输送管139与喷枪138对应连接。此外，喷涂机130可更包括至少一储料槽140，此储料槽140可以依照需求而设置在本体131内或是以独立于本体131之外的方式设置，以储存喷料，而喷料输送管139与储料槽140相连通以将储存在储料槽140中的喷料输送到喷枪138。喷料输送管139的长度则依照实际需求来决定。

另外，喷涂机130可更包括设置于本体131的底部的至少一移动组件141，此移动组件141可为滚轮、皮带、轨道或其组合(本实施例的图2中以滚轮为例绘示)，以方便移动喷涂机130。喷涂室110中也可以设置有轨道112，以让喷涂机130的移动组件141与喷涂室110的轨道112相配合，控制喷涂机130的移动轨迹。

请继续同时参考图1、图2及图3，当使用本实施例的喷涂设备100进行喷涂作业时，先在喷涂室110外将骨架型对象200吊挂在挂钩124上，然后输送带122开始移动使骨架型对象200进入喷涂室110内。附带一提的是，本实施例的输送带122可以是如图1示的以直线的方式进入喷涂室110并经过喷涂机130，其中在骨架型对象200经过喷涂机130的前方时，喷枪138会对骨架型对象200进行喷涂作业。喷枪138对骨架型对象200进行喷涂作业可以是经由人为的操作而开始、经由电路的设计控制而开始、或者也可以是在喷涂机130上设置传感器以感测待喷涂对象(骨架型对象200)是否进入喷涂的范围而开始。

当进行喷涂作业时，控制单元132控制致动器133a驱动固定架134相对本体131沿着第一方向D1移动，而控制单元132控制喷枪单元136与喷枪单元137对骨架型对象200进行喷涂。此处所指的线性移动可为线性往复移动。基于骨架型对象200的形状，在对一个骨架型对象200进行喷涂的作业中，除了固定架134沿着第一方向D1移动之外，控制单元132可经由致动器133b更控制喷枪单元136、137沿着第二方向D2移动，以达到对此骨架型对象200良好且完善的喷涂效果。详细而言，在进行喷涂作业的时候，可以是先使固定架134沿着第一方向D1相对本体131上下移动以对骨架型对象200进行喷涂的同时，再使喷枪单元136、137沿着第二方向D2相对本体131左右移动以对骨架型对象200进行喷涂；或者是先使喷枪单元136、137沿着第二方向D2相对本体131左右移动再使固定架134沿着第一方向D1相对本体131上下移动；或者也可以是固定架134与喷枪单元136、137同时做动，依照实际需求决定。

图4A～图4C是喷枪单元136、137的可能移动方式的示意图。附带一提，为使图式简洁，因此图4A～图4C未绘出致动器133b及致动器133b与喷枪136、137的实体连接方式。当控制单元132控制致动器133b带动喷枪单元136、137移动时，可如图4A所示，是两个喷枪单元136、137以朝向彼此靠近而移动；或如图4B示，为以彼此远离的方式移动；或如图4C示，是以相同的方向移动。而如上述图4A～图4C的移动方式来说，又可以是喷枪单元136、137同时移动或是依序移动。以图4C的朝向同一方向移动为例说明，可如图4D是使喷枪单元137先朝向喷枪单元136移动，在喷枪单元137移动一段距离之后再如图4E，喷枪单元136再移动。同样的，图4D～图4E也未绘出致动器133b。在本实施例中，致动器133b的设置数量可以依照需求而选用。当使用一个致动器133b时，此一致动器133b可同时驱动喷枪单元136、137，其中致动器133b例如为马达，而马达藉由螺杆、炼条、皮带、滑轨及滑块等组件与喷枪单元136、137实体连接以进而带动喷枪单元136、137在固定架134上同步移动；而当对应喷枪单元136、137的设置数量而为两个(或更多时)，个别的致动器133b会个别驱动相对应实体连接的喷枪单元136或喷枪单元137。换言之，可以是一个致动器133b对应两个以上的喷枪单元136、137设置(一对多的形式)；也可以是一个致动器133b对应一个喷枪单元136或137设置(一对一的形式)。而有关于致动器133b与喷枪136、137实体连接的方式(或所需使用的组件)依照实际需求而选用。

利用固定架134是相对本体131而沿着第一方向D1上下移动且喷枪单元136、137沿着第二方向D2左右移动的方式，喷枪单元136、137在实施喷涂作业中可以同时有两个自由度的移动。此处所指之喷枪单元136、137具有两个自由度是指喷枪单元136、137在由第一方向D1及第二方向D2所构成的一个假想平面上，不仅可以有沿着第一方向D1的移动(由固定架134的移动所引起)还同时可以有沿着第二方向D2的移动，因此在假想平面上可以有相对于第一方向D1(或第二方向D2)夹一角度的倾斜移动，上述的喷枪单元136、137对应移动的骨架型对象200的喷涂轨迹及范围可如图5所示。其中左侧粗黑色骨架可为自行车架，以一定速度往右侧移动。横轴由约0.2m到0.74m和纵轴由0.0m到0.88m围成的中黑色矩形代表一支喷枪单元136、137的二自由度最大移动空间。该矩形空间内的小型黑色(和反白)椭圆代表固定架134上一个喷枪单元136、137上喷枪138对准移动中自行车架进行喷涂的实际位置。以此喷洒路径进行喷涂可让喷枪单元136、137上的喷枪138全程正面对准自行车骨架喷涂，效果杰出，不会浪费涂料。

相较于习知的喷枪只有一个移动自由度(由固定架所带动)来说，本实施例的喷涂机130的喷枪138的喷洒路径可更对应骨架型对象200的形状集中对准，因此可进而以较小的喷洒范围进行喷涂，所以可以使用喷洒口较小的喷枪138，且更进一步有效地节省喷料的使用量，更可以防止喷料大范围飘散而回收不易进而影响环境的问题。

附带一提的是，虽然本实施例是以一个致动器133b为例子说明，但是本领域人员也可以依照实际需求而使致动器133b的数量与喷枪单元136、137的数量相对应。

此外，可藉由设置在喷涂机130的本体131的底部的移动组件141，或者更同时与设置在喷涂室110内的轨道112互相配合，让喷涂机130更为靠近待喷涂的骨架型对象200以进行喷涂。

[第二实施例]

本实施例与上述实施例大致相同，其不同之处仅在于除了固定架134之外，还包括同样也是设置在本体131的固定架135，此固定架135的轴向与固定架134的轴向平行，如图6示。固定架135同样也可以电连接于致动器133a(绘示于图1中)，而受到控制单元132(绘示于图1中)的控制而能够相对本体131沿着第一方向D1移动。固定架134、135可以是与同一个致动器133a电连接以受到此致动器133a控制而同步移动(多个固定架134、135对应电连接至一个致动器133a)，或者也可以是两个固定架134、135分别对应电连接至不同的致动器133a(固定架134(或135)与致动器133a为一对一的电连接方式)以个别被驱动。

简单来说，虽然上述第一实施例是以一个固定架134为例说明，而第二实施例是以两个固定架134、135为例说明，但本领域人员应可在不违反本发明的精神之下依照实际需求改变固定架的使用数量，以增加喷枪单元的设置数量，进而让喷涂机130的喷枪单元的喷洒路径更为贴近且符合骨架型对象200的形状，进一步节省喷料的使用量。

由以上两个实施例可以知道，本发明的喷涂机中并不限定致动器、固定架及喷枪单元的设置数量，致动器、固定架及喷枪单元的设置数量都是可以依照实际需求而改变。

综上所述，本发明的喷涂机的固定架可沿着第一方向移动，而喷枪单元可沿着垂直于第一方向的第二方向移动，固定架的移动搭配喷枪单元的移动而达到喷涂时的双重自由度，所以相较于传统的喷涂机来说，不但可以让喷枪单元针对骨架型对象的形状进行集中式的喷涂作业，还可以应用喷洒口较小的喷枪，进而有效地减少喷料的浪费，进而节省成本。此外，将此喷涂机应用在喷涂设备中，可达到有效控制喷料的飘散范围，增加回收率，以达到环保的目的。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种喷涂机，适于对骨架型对象进行喷涂，其特征在于，所述喷涂机包括：

本体；

控制单元，设置于所述本体内或独立于所述本体之外；

至少两致动器，所述致动器的其中之一设置于所述本体，并与所述控制单元电连接；

至少一固定架，设置于所述本体上，并与设置在所述本体上的所述致动器电连接，且受设置在所述本体上的所述致动器致动而可相对所述本体沿着第一方向往复移动，而所述致动器的其中另一设置于所述固定架上；以及

至少一喷枪单元，设置于所述固定架，并透过设置于所述固定架上的所述致动器与所述控制单元电连接，以受设置于所述固定架上的所述致动器致动而可在固定架上相对所述本体沿着第二方向往复移动，且所述第一方向垂直所述第二方向。

2.根据权利要求1所述的喷涂机，其特征在于，所述至少一喷枪单元包括：

喷枪，对应设置于所述固定架上；以及

喷料输送管，与所述喷枪对应连接。

3.根据权利要求2所述的喷涂机，其特征在于，所述喷涂机更包括至少一储料槽，设置于所述本体内或独立于所述本体之外，用以储存喷料，而所述喷料输送管连接于所述喷枪与所述储料槽之间。

4.根据权利要求1所述的喷涂机，其特征在于，所述往复移动为线性往复移动。

5.根据权利要求1所述的喷涂机，其特征在于，所述喷涂机更包括至少一移动组件，设置于所述本体的底部。

6.根据权利要求5所述的喷涂机，其特征在于，所述移动组件为滚轮、皮带、轨道或其组合。

7.根据权利要求1所述的喷涂机，其特征在于，所述至少一喷枪单元为一对喷枪单元，且设置在所述固定架的两侧，且每一所述喷枪单元沿着所述第二方向的移动的方式为保持固定距离同向移动、相对靠近或相对远离。

8.根据权利要求7所述的喷涂机，其特征在于，所述一对喷枪单元与所述至少一致动器电连接，且被所述至少一致动器同步驱动而一起沿着所述第二方向移动。

9.根据权利要求7所述的喷涂机，其特征在于，设置于所述固定架上的所述致动器为一对致动器，且设置于所述固定架上的每一所述致动器与所述喷枪单元的其中之一电连接，以使所述喷枪单元被对应电连接的所述致动器个别驱动而依序沿着所述第二方向移动。

10.根据权利要求1所述的喷涂机，其特征在于，所述至少一喷枪单元为多个喷枪单元，且所述固定架也为多个，而所述多个喷枪单元对应设置于所述多个固定架的两侧，而设置在所述本体上的所述致动器为多个且与所述固定架电连接。