CN104619427B - 换色器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种换色器(10),其包括:输出通道(12),其具有用于涂料材料的相应出口(14);以及通往输出通道(12)的涂料供应通道(16,18,20),其各自可由相应第一阀器件(22,24,26)开关,其中,至少第一阀器件(22,24,26)可通过加压流体操纵,加压流体传导通过相应压力线路(28,30,32),相应压力线路(28,30,32)各自具有相应入口(34,36,38)。预见有正好一个可开关的压力供应出口(42),其可交替地与压力线路(28,30,32)的入口(34,36,38)中的一个连接,使得可同时开关相应阀器件(22,24,26)中的最多一个。本发明还涉及一种用于确定这种换色器的阀器件的泄漏的相应方法。

Description

换色器
技术领域
本发明涉及换色器,其包括:输出通道,其具有用于涂料材料的相应出口;以及通往输出通道的涂料供应通道,其各自可由相应第一阀器件开关,其中,至少第一阀器件可通过加压流体操纵,加压流体传导通过相应压力线路,相应压力线路各自具有相应入口。本发明还涉及一种用于确定根据本发明的换色器的阀器件的泄漏的方法,其中,涂料供应通道连接到相应涂料供应线路上。
背景技术
已知在工业涂料车间中,例如在汽车工业中,使用大量涂料颜色。这样的涂料车间典型地基于机器人,并且设计成用于许多(例如20至30种)涂料颜色且每个待上漆的对象为例如60秒至90秒的循环时间。通常换色器可安装在相应机器人臂上,并且预见其改变当前涂料颜色。换色器是一个涂料输出(为换色器的输出通道的端部)和许多不同的涂料供应线路之间的可开关的连接,沿着不同的涂料隔间提供涂料供应线路,而且其通往相应换色器的输出通道。换色器的输出通常与雾化器连接,在基于机器人的涂料车间的情况下,雾化器安装在机器人臂的端部处。但除了机器人之外的操纵器当然也适合使雾化器围绕待上漆的对象运动。
在涂料供应线路和相应换色器的输出通道之间中,预见有阀器件,其必须严格地交替开关,使得最多打开从一个涂料供应线路到输出通道的通道。在有不止一个通往输出通道的打开通道的情况下,将发生具有不同颜色的不同涂料材料的混合,而且上漆对象上的涂料结果将是不能用的。即使可预见控制机构防止阀器件同步开关,但在控制机构有故障的情况下,始终无法排除有不止一个涂料供应通道连接到输出通道上。
而且在阀器件之一有泄漏的情况下,将发生不同涂料材料的混合,而且涂料结果将是不能用的。很难检测阀器件的泄漏,在大多数情况下,仅通过检测已经不能用的涂料结果来间接地检测阀器件泄漏。此外,在对象由不同的机器人(相应地,雾化器)的上漆情况下,不能用的涂料结果与某个雾化器的相互关联不是始终可行的。因而需要较多时间来寻找相应的有缺陷的换色器。
发明内容
基于现有技术,本发明的目标是提供一种换色器,其一方面防止阀器件有任何意外的同步开关,并且另一方面允许轻易地检测阀器件的任何泄漏。
此问题由前面提到的那类换色器解决。该换色器的特征在于,预见有正好一个可开关的压力供应出口,其可交替地与压力线路的一个入口连接,使得可同时开关最多一个相应阀器件。
本发明的基本思想在于机械地排除同步开关涂料供应线路的阀器件组内的超过一个阀器件。由于具有仅一个可与压力线路的一个入口交替地连接的压力供应出口,所以最多可促动(相应地,操纵)一个阀器件。阀器件设计成例如通过使用弹簧等的压力来使它们通常处于关闭状态。在相应和连接的压力线路(优选可能填充有空气作为加压流体)内有压力的情况下,施加方向与弹簧的压力相反的力,并且阀器件打开。
压力供应输出和所选择的压力线路的相应入口的连接包括一方面使压力供应输出运动,使得压力供应输出与所选择的压力线路的入口面对面。优选地,预见有沿轴向方向执行额外的对接运动的器件,使得在这种对接运动之后,在压力供应输出和压力线路之间中获得密封连接。可选地,可预见有一些密封环。
压力供应输出本身是可开关的,使得它可按要求接通和断开。通常在涂料隔间中可获得加压空气供应,使得这可用作压力供应输出的源。
例如可用金属块来建造这种换色器,其中,输出通道可为例如直径6 mm的膛孔,涂料供应线路的另外的膛孔通往该输出通道。当然这种块有模块化结构也是可行的。
因而提供一种安全换色器,其在物理上排除同步开关超过一个阀器件。
根据本发明的另一个实施例,压力线路的至少一组入口沿着圆形路径布置,并且压力供应出口可沿着对应的圆形路径枢转,使得可通过对压力供应出口执行相应旋转运动来选择与压力供应出口连接的压力线路的相应入口。圆形布置也提供紧凑且轻型设计的换色器,以及提供短运动距离,以便快速选择压力线路的输入。旋转运动需要一个运动自由度,使得一个驱动器就足以使压力供应出口进行相应运动。驱动器可由例如加压空气提供功率。加压空气还适合使阀器件枢转。用作压力线路的柔性连接软管适合补偿固定压力供应和可动压力供应出口之间的任何运动。
根据本发明的另一个实施例,压力线路的至少一组入口沿着线性路径布置,并且压力供应出口可沿着对应的线性路径运动,使得可通过压力供应出口的相应线性运动来选择与压力供应出口连接的压力线路的相应入口。对于线性运动,有利地也仅需要一个驱动。当然压力供应出口有不止一个运动自由度的变型是可行的,例如具有两个运动自由度的某种x-y矩阵。这也是非常紧凑的布置。
根据本发明的另一个实施例,预见在输出通道的出口处有第二阀器件。因而密闭地关闭通往和来自输出通道的所有管道是可行的。这使得能够例如轻易地改变输出通道内的颜色,但通往雾化器的连接是关闭的。因而在换色期间产生的混合颜色不可流到连接到输出通道的输出上的雾化器。
根据本发明的另一个实施例,溶剂供应通道通往输出通道,溶剂供应通道可由相应第三阀器件开关。这使得能够在出口通道内轻易地换色。在关闭当前的涂料材料的阀器件之后,以及打开后面的涂料材料的阀器件之前,通过使溶液流过输出通道来清洁它。溶剂通过输出通道的出口的打开输出或某个卸料线路(优选也与输出通道可开关地连接)从输出通道中流出。
根据本发明的另一个实施例,预见有压力传感器用于确定输出通道内的压力。这种压力传感器使得能够确定输出通道内的可能压力漂移,而且可用作关于一个阀器件的可能泄漏的指示器。为了确定这种漂移,必须关闭通往输出通道的所有通道。
在用于确定根据本发明的换色器的阀器件的泄漏的方法内预见以下步骤,其中,涂料供应通道连接到至多以第一压力运行的相应涂料供应线路上,其中,溶剂供应通道连接到至少以第二压力运行的相应溶剂供应线路上,其中,第二压力高于第一压力:
因此在输出通道内施加一定压力的溶剂,该压力高于涂料供应线路的压力。然后关闭阀器件,使得输出通道密闭地密封。在任何阀器件有泄漏的情况下,输出通道内的压力不是恒定的,而是将有越来越小的漂移。这个漂移指示任何阀器件有泄漏。
根据本发明的另一个实施例,预见柱塞在经填充的且关闭的输出通道中施加某个压力,其中,柱塞的位置是可确定的。这种柱塞可用作关于一个阀器件可能有泄漏的指示器。
在用于确定根据本发明的换色器的阀器件的泄漏的相应方法内预见以下步骤,其中,涂料供应通道连接到相应涂料供应线路上:
与前面提到的方法相比,在关闭的输出通道内施加压力,该压力不同于涂料供应线路的压力。在任何阀器件有泄漏的情况下,输出通道内的压力将仍然是恒定的,因为柱塞的压力恒定,但柱塞将在有任何泄漏的情况下移动。这种移动是关于任何阀器件正在泄漏的指示器。
对于这两种方法,可能需要评估单元,诸如计算装置,其观察可能压力的漂移,相应地,柱塞的移动,并且在例如检测到泄漏的情况下产生警告信号。
附图说明
现在将借助于示例性实施例和参照附图来进一步说明本发明,其中:
图1显示示例性换色器。
具体实施方式
图1在示意图中显示示例性换色器10。涂料供应通道16、18、20通往输出通道12。涂料供应通道16、18、20中的各个可由相应阀器件22、24、26开关,相应阀器件在它们的正常状态中是关闭的,并且可通过在相应压力线路28、30、32上施加压力(例如空气压力)来操纵相应阀器件。
在阀器件22、24、26中的一个被操纵且打开的情况下,来自未显示的涂料供应系统的涂料材料流到输出通道12中,并且从那里通过第二阀器件52,通过输出14到达未显示的涂料雾化器。第二阀器件52使得能够关闭输出14,使得涂料不可在第二阀器件52处于关闭状态时流到雾化器,如例如在换色或清洁过程期间要求的那样。应当在将新颜色填充到输出通道12中之前完全这种清洁过程,以防止待上漆的对象有任何颜色失配。
在这个示例中,在输出通道12的后侧处,预见溶剂供应通道54可由第三阀器件56开关。在换色的情况下,至少所有的第一阀器件22、24、26被关闭,并且之后溶剂从溶剂供应通道54流到输出通道12中,并且从那里通过输出14。在清洁输出通道12之后,第一阀器件22、24、26可打开,使得新涂料颜色流到输出通道12中。
压力线路28、30、32可与压力供应44(例如加压空气供应)交替地连接。压力线路28、30、32的入口34、36、38沿着圆形路径40布置。通过使对接元件46沿圆形方向枢转,如用箭头50指示的那样,可开关的压力供应出口42可定位成与入口34、36、38中的正好一个面对面。在这个示例中可由对接缸体48执行的在轴向方向上的额外对接运动使得压力供应出口42能够与至多一个入口34、36、38安全地连接。因而排除了同时操纵超过一个第一阀器件22、24、26。
溶剂供应通道54及其相应第三阀器件56构建成与涂料供应通道16、18、20(相应地第一阀器件22、24、26)相当。第三阀器件56由单独的压力线路58操纵,压力线路58可在其入口60上与可开关的压力供应出口42连接。因而排除了可同时打开第一阀器件22、24、26中的任一个和第三阀器件56。
在输出通道12的后侧处,预见压力传感器14。在输出通道12内施加某个压力且关闭通往输出通道12的所有阀器件22、24、26、52、56的情况下,输出通道内的压力在理论上应当是恒定的。压力漂移是关于阀器件22、24、26、52、56中的任一个有泄漏的指示器。
优选作为压力传感器62的备选解决办法,也在输出通道的后侧处预见柱塞64,柱塞64在经填充的且关闭的输出通道12中施加某个压力66。输出通道12内的压力将是恒定的,因为施加的压力是恒定的。总之在柱塞64移动的情况下,可假设阀器件22、24、26、52、56中的一个有泄漏。可用确定器件68(例如可基于光学)来检测移动。
评估单元74与压力传感器62和/或柱塞64连接70、72,并且观察压力漂移和/或柱塞64的移动。由于观察还需要阀器件22,24,26,52,56的实际状态,所以可预见通往整体控制系统的连接或者(在基于机器人的涂料车间的情况下)机器人控制器。
参考标号列表
10示例性换色器
12输出通道
14涂料材料的输出
16第一涂料供应通道
18第二涂料供应通道
20第三涂料供应通道
22第一第一阀器件
24第二第一阀器件
26第三第一阀器件
28第一压力线路
30第二压力线路
32第三压力线路
34第一压力线路的入口
36第二压力线路的入口
38第三压力线路的入口
40圆形路径
42可开关的压力供应出口
44压力供应
46可枢转的对接元件
48对接缸体
50枢转方向
52第二阀器件
54溶剂供应通道
56第三阀器件
58第四压力线路
60第四压力线路的入口
62压力传感器
64柱塞
66压力
68确定器件
70第一数据线路
72第二数据线路
74评估单元。

Claims (7)

1.一种换色器(10),其包括
输出通道(12),其具有用于涂料材料的相应出口(14),
通往所述输出通道(12)的涂料供应通道(16,18,20),其各自能够由相应第一阀器件(22,24,26)开关,
其中,至少所述第一阀器件(22,24,26)能够通过加压流体操纵,所述加压流体传导通过相应压力线路(28,30,32),所述相应压力线路(28,30,32)各自具有相应入口(34,36,38),其中,设置正好一个能够开关的压力供应出口(42),其能够交替地与所述压力线路(28,30,32)的入口(34,36,38)中的一个连接,使得能够同时开关所述相应第一阀器件(22,24,26)中的最多一个,以及其中,设置在所述输出通道(12)的出口(14)处有第二阀器件(52),
其特征在于,
在经填充的输出通道(12)中设置柱塞(64)以用于施加压力(66),而且所述柱塞(64)的位置是能够确定的。
2.根据权利要求1所述的换色器,其特征在于,所述压力线路(28,30,32)的至少一组入口(34,36,38)沿着圆形路径(40)布置,并且所述压力供应出口(42)能够沿着对应的圆形路径枢转(50),使得能够通过所述压力供应出口(42)的相应旋转运动来选择待与所述压力供应出口(42)连接的压力线路(28,30,32)的相应入口(34,36,38)。
3.根据权利要求1所述的换色器,其特征在于,所述压力线路(28,30,32)的至少一组入口(34,36,38)沿着线性路径布置,并且所述压力供应出口(42)能够沿着对应的线性路径运动,使得能够通过所述压力供应出口(42)的相应线性运动来选择待与所述压力供应出口(42)连接的压力线路(28,30,32)的相应入口(34,36,38)。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的换色器,其特征在于,溶剂供应通道(54)通往所述输出通道(12),并且能够由相应的第三阀器件(56)开关。
5.根据权利要求4所述的换色器,其特征在于,设置压力传感器(62),以用于确定所述输出通道(12)内的压力。
6.一种用于确定根据权利要求1至5中的任一项所述的换色器的阀器件(22,24,26,52,56)的泄漏的方法,其中,所述涂料供应通道(16,18,20)连接到相应涂料供应线路上,
其特征在于以下步骤:
关闭所有的第一阀器件(22,24,26)和第二阀器件(52),使得所述输出通道(12)完全关闭,
借助于所述柱塞(64)在经填充的输出通道中施加恒定压力(66),
观察所述柱塞(64)的位置,并且在所述柱塞(64)的位置有漂移时产生警告信号。
7.一种用于确定根据权利要求5所述的换色器的阀器件(22,24,26,52,56)的泄漏的方法,其中,所述涂料供应通道(16,18,20)连接到最高以第一压力运行的相应涂料供应线路上,其中,所述溶剂供应通道(54)连接到至少以第二压力运行的相应溶剂供应线路上,其中,所述第二压力高于所述第一压力,其特征在于以下步骤:
关闭所有的第一阀器件(22,24,26)和第二阀器件(52),
打开所述第三阀器件(56),使得所述输出通道(12)内的压力对应于所述溶剂供应通道(54)的压力,
关闭所述第三阀器件(56),使得所述输出通道(12)完全关闭,
借助于所述压力传感器(62)来观察所述输出通道(12)内的压力,
在测得压力有漂移时产生警告信号。
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