CN105163863B - 用于静电喷涂涂覆物的装置以及用于控制为该装置中的高压单元供电的发生器的方法 - Google Patents

用于静电喷涂涂覆物的装置以及用于控制为该装置中的高压单元供电的发生器的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于静电喷涂涂覆物的装置(1)，所述装置包括：喷涂器(1)，喷涂器设置有第一管道(4)和第二管道(5)，涂覆物和空气在第一管道和第二管道中的流动通过至少一个阀(6、7)进行控制。所述喷涂器(1)包括用于对阀的打开/关闭进行控制的构件(15)、高压单元(10)以及用于对高压单元(10)供电的发生器(8)。此外，用于对供应至高压单元的电力进行控制的模块(12)包括在发生器(8)中。喷涂器(1)还包括：至少一个传感器(17)第一传感器适用于检测阀(6、7)的关断件(62、72)相对于座部(64、74)的位置并且适用于输出能够被控制模块(12)使用的信号(S1)以便控制供应至高压单元(10)的电力；以及第二传感器(18)，第二传感器适用于检测定位在喷涂枪(1)上的开关(19)的位置并且适用于输出能够被控制模块(12)使用的信号(S1)以便控制高压单元(10的电源(8)。

Description

用于静电喷涂涂覆物的装置以及用于控制为该装置中的高压 单元供电的发生器的方法
技术领域
本发明涉及一种用于静电喷涂涂覆物的装置以及用于控制为该装置中的高压单元供电的发生器的方法。
背景技术
用于静电喷涂涂覆物的装置使得能够向涂覆物充静电并提供涂覆物到待被覆盖的载体上的良好转移率。
用于静电喷涂涂覆物的装置的一个复发问题为控制静电高压的起动，以及由此引发的对用于向包括在喷涂器中的高压单元供电的发生器进行控制，其中喷涂器包括在该装置中。
在使用静电喷涂器喷涂涂覆物的领域中，公知的是，在喷涂器的喷涂气流管上安装气动开关(更通常称为“流量触头”)，气动开关在检测到足够气流量时闭合电气触头。电触头的闭合使得能够供电至高压单元。这种流量触头具有相对较长的响应时间、相当大的体积和重量、和高顽磁性。该电触头的操作在气流量较低时不是非常可靠。这意味着，高压的触发点具体地由于传感器的响应时间和顽磁性而不太准确。
由US-A-4,441,656还已知的是通过由操作者致动的触发件的一个端部的位置来控制用于对高压单元供电的发生器。该方法使得能够确保仅当触发件被致动时触发高压。该装置没有考虑到使用空气进行喷射的喷涂器的空气供应中的任何缺陷。此外，该装置笨重、沉重且昂贵。
还已知生产出了一种喷涂器，对于该喷涂器，操作触发件的动作使得在喷涂器中发生空气泄漏，这种泄漏通过安装的一个或两个不同的压力传感器被检测到，这使得能够当检测到这种空气泄漏时触发用于向高压单元供电的发生器。通过在喷涂器上使用空气泄漏而产生的问题是导致不必要的压缩空气的损耗，这为经常烦扰操作者的缘由，而且暂时经受超载能力不足的复杂气动回路的建立成为故障和失常的缘由。此外，在该类型的系统，在检测压力传感器的阈值时经常观察到时间漂移现象。这意味着，高压单元不再被可靠地触发，从而造成严重过度的产品损耗以及人员和财产安全的额外风险。
此外，由FR-A-2,578,450已知一种使用由在枪身上在可变位置定位的永磁体致动的第一磁性传感器以及用作开关的第二传感器，用作开关的第二传感器能够有意切断高压单元的高压的产生以有助于对中空体进行涂覆。该类型的装置意味着，传感器必须能够切断强度为至少1A且峰压为大约80至100Volts的从20至35kHz变化的交变电压。事实上，一旦传感器被致动，传感器通过闭合或切断主变压器的电流来直接切断高压单元的电供应。随后，在使用该类型的装置的期间，操作者每分钟按压及释放喷涂器的触发件6至12次。因此第一传感器被严重偏压。这些压力导致使用与插入用于静电喷涂涂覆物的喷枪内实际上不兼容的尺寸的的传感器，以及甚至使用较大型的传感器，由于传感器必须切断较高的电压和电流级别，因此，在这种装置中，其寿命被大大减少。
同样由JP-A-2004267960已知一种静电喷涂装置，该静电喷涂装置包括用于根据喷涂器的空气阀的固有特定参数，对输送至高压单元的电流进行控制的模块。然而，在这种装置中，控制模块直接切断通过控制模块输送至高压单元的电流和电压，这产生控制模块在寿命和大小方面的问题以及用于对特定参数进行测量的可能的测量装置的问题。
发明内容
本发明更具体地旨在通过提出一种用于静电喷涂涂覆物的装置来解决这些缺点，装置能够在不需要检测诸如空气或涂覆物等流体的损耗的情况下可靠且准确地控制高压单元的电力供应发生器。
为此目的，本发明涉及一种用于静电喷涂涂覆物的装置，所述装置包括：
-喷涂器，喷涂器设置有分别用于涂覆物和空气的流动的第一管道和第二管道，涂覆物和空气在第一管道和第二管道中的流动通过至少一个阀进行控制，所述喷涂器还包括用于对阀的打开/关闭进行控制的构件以及高压单元，
-高压单元的供电发生器，所述发生器包括输送至高压单元的电流的控制模块。
根据本发明，喷涂器包括至少一个第一传感器，所述至少一个第一传感器能够检测阀的关断件相对于座部的位置并且输送能够被控制模块使用的信号以控制对高压单元的电流供应，同时喷涂器包括第二传感器，第二传感器能够检测定位在喷枪上的开关的位置并且输送能够被控制模块使用的信号以控制对高压单元的电源。
由于本发明，由于流通过传感器的电流和电压具有较低级别，因此所使用的传感器具有与插入喷涂枪中兼容的尺寸。实际上，由传感器产生的信号不直接切断高压单元的电力供应，而是对控制模块发送用于输送至高压单元的根据信号的功能切断或自己触发对高压单元的电力供应的信号。这产生了传感器的更安全且更持久运行，并且提高了对高压单元的电力供应的控制。
根据本发明的有利的但是可选的方面，这种用于以静电的方式喷涂涂覆物的装置可以结合一个或更多个以下的考虑的在技术上能够结合的特征。
喷涂器包括第一阀和第二阀，第一阀对涂覆物在第一管道中的流动进行控制，第二阀对空气在第二管道的两个部段与之间的流动进行控制，并且第一传感器能够检测第一阀的关断件的位置。
喷涂器包括第一阀和第二阀，第一阀对涂覆物在第一管道中的流动进行控制，第二阀对空气在第二管道的两个部段与之间的流动进行控制，并且第一传感器能够检测第二阀的关断件的位置。
对涂覆物的流动进行控制的第一阀包括关断件，关断件形成为在喷涂器的筒管中滑动的针，针设计成控制涂覆物的流动并且设计成升压至高压以对涂覆物充电。
喷涂器包括由非磁性材料制成的弹簧，弹簧对阀的关断件施加回复力。
针包括端部，端部的形状适用于在回复力的作用下抵靠第一阀的具有相对应形状的座部。
高压单元定位在喷涂器的筒管中，并且能够响应于高压单元由电源的供电产生直流高压，并且能够将高压施加至针的端部。
开关设计成由操作者操纵以便从喷涂器的第一配置模式转换到第二配置模式，在第一配置模式下，高压施加至针的端部，在第二配置模式下，高压单元不被供电。
对空气的流动进行控制的第二阀包括关断件，关断件的形状适于在回复力的作用下抵靠第二阀的具有相对应形状的座部。
触发件绕与喷涂器的筒管的纵向轴线大体垂直的轴线铰接在所述喷涂器的本体上。
触发件包括延伸部，延伸部抵靠阀的关断件并且能够对关断件施加与回复力相反的力以沿纵向轴线相对于座部轴向地偏移阀的关断件。
第一传感器和第二传感器串联安装在缆线上，缆线将第一传感器和第二传感器连接至控制模块。
第一传感器为磁簧传感器或霍尔效应传感器。
喷涂器包括密封区域，传感器定位在密封区域中。
本发明还涉及一种用于对包括在静电喷涂涂覆物的装置中的高压单元的供电发生器进行控制的方法。根据本发明，方法包括以下步骤：
-a)一方面检测阀的关断件的位置，阀包括在喷涂器中并使用其打开/关闭构件起动，另一方面改变固定在喷枪上的开关的位置；
-b)借助适于所使用的传感器的类型的连接元件将与阀的位置和开关的位置对应的信号发送至发生器的控制模块；
-c)基于所接收的信号并使用控制模块对发生器的关闭或启动进行控制。
附图说明
鉴于以下仅作为示例被提供并参照附图所作出的对用于静电喷涂涂覆物的装置以及对根据其原理的控制方法的一个实施方式的描述，将更好地理解本发明，并且本发明的其他优点将更清楚显而易见，在附图中，图1图示性地示出根据本发明的装置，其中喷涂器以横截面示出。
具体实施方式
图1所示的装置I能够对物体(未示出)进行静电涂覆。装置I包括用于静电涂覆的喷涂器或喷枪1，喷涂器或喷枪1从涂覆物存贮器30经由管道31被供应液体涂覆物。
喷枪1还通过管道41连接至增压空气源40。来自空气源40的空气用于通过将涂覆物从喷枪1朝待被涂覆的物体驱送来喷涂涂覆物。
附图标记2表示位于喷枪1的筒管11中的容置部，针62在容置部2中滑动。针设计成控制涂覆物的流动并设计成升压至高压以对涂覆物充电。
附图标记4表示用于使涂覆物在喷枪1内流动的管道。用于涂覆物的流动的管道4借助连接器32连接至软管31，连接器32位于喷涂器1的手柄16的基部。管道4在出口S附近露出，以便在针62的形成为三角形末端的一个端63处喷涂涂覆物。在图1中，端部63抵靠具有对应的形状的座部64并塞住管道4。因此，由针62和座部64形成的组件相当于用于对涂覆物的流动进行控制的阀6。
附图标记5表示用于使空气在喷枪1内流动的管道。管道5包括两个部段5a、5b，在两个部段5a、5b之间存在有用于对空气的流动进行控制的阀7。管道5的第二部段5b在出口S处露出以便喷涂涂覆物。
气流管道5借助连接器42连接至软管41，连接器42位于喷枪1的本体21后方。
用于对空气的流动进行控制的阀7包括关断件72，关断件72的形状适于在弹簧22施加的回复力R的作用下抵靠具有对应形状的座部74，弹簧22由对弹簧22形成了固定支承点的止动件23保持就位。类似的，针62的端部63的形状适于在回复力R的作用下抵靠具有对应形状的座部64。
喷枪1还通过电缆9连接至发生器8，电缆9使得能够对定位在喷枪1的筒管11中的高压单元10供电。发生器8自己使用缆线82从电力网供电。
附图标记12表示用于对由发生器8输送至高压单元10的电力供应进行控制的模块。该控制模块12包括在发生器8中。当高压单元10通过发生器8供电时，高压单元10产生施加至针62的端部63的直流高压，该直流高压在出口S处通过电离对喷涂的涂覆物进行充电。因此，高压单元能够响应于其通过发生器8(也称为电源8)的供电产生直流高压并将高压施加至针62的端部63。
有利地，高压单元能够响应于被发生器8供电而产生直流高压并将高压施加至靠近端部63定位在出口S处的充电电极(未示出)。因此，涂覆物被充电。
触发件15绕大体垂直于筒管的纵向轴线Y2的轴线X2铰接在喷枪1的本体21上并且使得能够打开及关闭空气阀以及使针62能够沿平行于轴线Y2的方向移动。更具体地，触发件15包括抵靠关断件72的延伸部152，延伸部152能够对关断件72施加与回复力R相反的力以沿着轴线Y2相对于座部74轴向地平移关断件72。因此，延伸部152能够在关断件72上施加与回复力R相反的力，以沿着纵向轴线Y2相对于座部74轴向平移关断件72。同样，针62附接至延伸部152，延伸部152能够对针62施加与回复力R相反的力以沿着轴线Y2轴向平移针62，更具体地相对于针62的座部64平移针62的端部63。因此，延伸部152能够在针62上施加与回复力R相反的力以沿着纵向轴线Y2相对于座部64轴向平移针62。当释放手柄15时，弹簧22朝向图1所示的阻断管道4和5的位置推回针62和关断件72。因此，触发件15使得能够控制涂覆物和加压空气在管道4、5中的流动。
传感器17在本体21中定位在针62附近并且当致动触发件15时检测针62的移动。传感器17可以为适合其功能的任意类型，具体地，为磁簧传感器。替代性地，传感器17为电容传感器或感应传感器或者霍尔效应传感器或者磁场检测器。当操作者致动触发件15并施加由箭头F15表示的力时，针62的端部63从座部64脱开并且通过管道4产生涂覆物流。同时，空气阀7的关断件72从座部74脱开并且通过气流管道5产生气流。因此，产生朝向出口S的空气和涂覆物的流动。
传感器17借助缆线13连接至控制模块12。
此外，第二传感器18定位成靠近定位在喷枪1的本体21上的开关19。操作者可以手动地改变开关19的位置，应明了的是传感器18能够检测开关19的位置。传感器18可以为与传感器17相同的类型或为另一类型。
缆线13包括第一部段13a、第二部段13b和第三部段13c，第一部段13a在控制模块12与传感器17之间延伸，第二部段13b在传感器17与18之间延伸，第三部段13c在传感器18与控制模块12之间延伸。因此，传感器17和18通过缆线13串联地连接至控制模块12。传感器17和18例如安装在未示出的印刷电路上并且包覆模制在电绝缘树脂中。
开关19设计成通过操作者操纵成从喷枪的第一“静电”配置模式到第二“纯气动”配置模式，在第一静电配置模式，高压施加至针62的端部63，在第二纯气动配置模式，单元10不再被供电。第二配置模式有益于涂覆某些中空物体或具有复杂形状的物体。
此外，弹簧22由非磁性材料制成。因此，在传感器17、18为磁簧传感器，更普遍地为磁性式传感器的情况下，弹簧22不破坏由传感器18、17完成的移动检测。
传感器17、传感器18与控制模块12之间的串联连接使得能够将代表针62的移动和开关19的位置的信号S1发送到控制模块12。控制模块12根据接收的信号S1的值控制高压单元10的电力供应。
传感器17和18定位在本体21的被密封的区域A中使得无杂质破坏其运行。在喷枪1的图1所示的使用配置模式，区域A在阀7和针62的上方，位于本体21的上部中，这有助于接近开关19。
为了控制高压单元10，静电喷涂装置检测针62的移动并考虑开关19的位置的任何变化。
在传感器17和18为磁簧传感器的情况下，传感器17和18定位在本体21的部分A中，以便在针62从座部64偏移且开关19处于对应于喷枪1的“静电”位置的第一开位置时闭合。因此，当操作者在开关19处于其第一位置的同时致动触发件15时，缆线13形成未中断的电环路，该电环路可以被控制模块12检测到，控制模块12在该缆线上加进信号并以信号S1的形式恢复该信号。在该情况下，控制模块12操纵发生器8以供应单元10。在传感器17、18中的一者断开的情况下，即，如果针62(更具体地其端部63)支承在座部64上或者如果开关19处在对应于喷枪的“纯气动”配置模式的第二关位置中，则由缆线13形成的环路被中断且已恢复信号S1无效。在该情况下，控制模块12操作发生器8不供应单元10。
可以考虑将信号S1传输到控制模块12的其它方式，具体地，根据传感器17和18的类型。
在所有情况下，对应于涂覆物阀6(更具体地为对应于针62)的移动和开关19的位置的信号S1经由适于所使用传感器的类型的缆线13被发送至控制模块12。控制模块12根据接收的信号S1触发或切断高压单元10的电力供应。
当开关19处在关位置时，由传感器18发送到控制模块12的信号S1触发对高压单元10由发生器8的电力供应的切断。直到开关19为开位置为止，这种切断被一直维持，例如使操作者能够在避免反发射或法拉第笼现象的同时更容易涂覆中空体。
当开关19处在开位置时，切断或触发高压单元10由发生器8的供应取决于涂覆物阀6的针62的位置。如果检测到的对应于超过参考值的行程，则由传感器17发送到控制模块12的信号S1引起对高压单元的供应的触发，否则，由传感器17发送的信号S1引起对高压单元的供应的切断或不触发。
替代性地，传感器17检测空气阀7的关断件72的移动而不检测阀6的针62的移动。该操作与之前所描述的操作相同。
根据另一个替代性实施方式，喷涂器也可以包括传感器17而不包括传感器18也不包括开关19。在该情况下，高压的触发不能通过操作者手动切断而是仅取决于阀7或阀6的移动。
图1所示的装置具有手动喷涂器。然而，本发明也适用于自动喷涂器，在该情况下，阀受远程控制。
根据另一个替代性实施方式，喷涂的涂覆物是粉状的，在该情况下，仅具有一个涂覆物流动管道就是足够的，粉状的涂覆物通过该涂覆物流动管道被传送。不需要气流管道，并且使用单个阀。
根据一个替代性实施方式，传感器17、18与控制模块12之间的连接为无线连接。传感器17、18可以使用无线电波将信号S1传输到控制模块12。
根据另一个替代性实施方式，发生器8通过自给源供电。
根据另一个替代性实施方式，气流管道5包括两个第二部段，所述两个第二部段沿着针的容置部定位并且在针62的两侧上在出口S处露出。
以上考虑的实施方式和替代性实施方式的技术特征可以与另一个技术特征相结合以组成其它实施方式。

Claims (15)

1.一种装置(I)，所述装置(I)用于静电喷涂涂覆物，所述装置(I)包括：
-喷涂器(1)，所述喷涂器(1)设置有分别用于涂覆物和空气的流动的第一管道(4)和第二管道(5)，涂覆物和空气在所述第一管道和所述第二管道中的流动通过至少一个阀(6、7)进行控制，所述喷涂器还包括高压单元(10)以及用于对所述阀的打开/关闭进行控制的控制构件，
-高压单元(10)的供电发生器(8)，所述供电发生器包括输送至所述高压单元的电流的控制模块(12)，
其特征在于，所述喷涂器(1)包括至少一个第一传感器(17)，所述至少一个第一传感器(17)能够检测所述阀(6、7)的关断件(62、72)相对于座部(64、74)的位置并且输送能够被所述控制模块(12)使用的信号(S1)以控制对所述高压单元(10)的电流供应，并且所述喷涂器包括第二传感器(18)，所述第二传感器(18)能够检测定位在所述喷涂器(1)上的开关(19)的位置并且输送能够被所述控制模块(12)使用的信号(S1)以控制所述高压单元(10)的供电发生器(8)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述喷涂器包括对涂覆物在所述第一管道(4)中的流动进行控制的第一阀(6)和对空气在所述第二管道(5)的两个部段(5a、5b)之间的流动进行控制的第二阀(7)，并且所述第一传感器(17)能够检测所述第一阀(6)的关断件(62)的位置。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述喷涂器包括对涂覆物在所述第一管道(4)中的流动进行控制的第一阀(6)和对空气在所述第二管道(5)的两个部段(5a、5b)之间的流动进行控制的第二阀(7)，并且所述第一传感器(17)能够检测所述第二阀(7)的关断件(72)的位置。
4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，对涂覆物的流动进行控制的所述第一阀(6)包括关断件(62)，所述关断件(62)形成为在所述喷涂器(1)的筒管(11)中滑动的针(62)，所述针(62)设计成控制涂覆物的流动并且设计成升压至高压以对涂覆物充电。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述喷涂器(1)包括由非磁性材料制成的弹簧(22)，所述弹簧(22)对所述阀(6、7)的关断件(62、72)施加回复力(R)。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述喷涂器(1)包括由非磁性材料制成的弹簧(22)，所述弹簧(22)对所述阀(6、7)的关断件(62、72)施加回复力(R)，并且所述针(62)包括端部(63)，所述端部(63)的形状适于在所述回复力(R)的作用下抵靠所述第一阀(6)的具有对应形状的座部(64)。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述高压单元(10)定位在所述喷涂器(1)的筒管(11)中，并且所述高压单元(10)能够响应于由所述供电发生器(8)的供电产生直流高压，并且能够将所述高压施加至所述针(62)的端部(63)。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述开关(19)设计成由操作者操纵以便从所述喷涂器(1)的第一配置模式转换到第二配置模式，在所述第一配置模式下，所述高压施加至所述针(62)的端部(63)，在所述第二配置模式下，所述高压单元(10)不被供电。
9.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述喷涂器(1)包括由非磁性材料制成的弹簧(22)，所述弹簧(22)对所述阀(6、7)的关断件(62、72)施加回复力(R)，并且对空气的流动进行控制的所述第二阀(7)包括关断件(72)，所述关断件(72)的形状适于在所述回复力(R)的作用下抵靠所述第二阀(7)的具有对应形状的座部(74)。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述控制构件包括触发件(15)，所述触发件(15)绕与所述喷涂器(1)的筒管(11)的纵向轴线(Y2)大体垂直的轴线(X2)铰接在所述喷涂器的本体(21)上。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述喷涂器(1)包括由非磁性材料制成的弹簧(22)，所述弹簧(22)对所述阀(6、7)的关断件(62、72)施加回复力(R)，并且所述触发件(15)包括延伸部(152)，所述延伸部(152)抵靠所述阀(6、7)的关断件(62、72)并且能够对所述关断件(62、72)施加与所述回复力(R)相反的力以沿所述纵向轴线(Y2)相对于所述座部(64、74)轴向地偏移所述阀的关断件(62、72)。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一传感器和所述第二传感器(17、18)串联安装在缆线(13)上，所述缆线(13)将所述第一传感器和所述第二传感器连接至所述控制模块(12)。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一传感器(17)为磁簧传感器或霍尔效应传感器。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述喷涂器包括密封区域(A)，所述传感器(17、18)定位在所述密封区域(A)中。
15.一种用于对包括在静电喷涂涂覆物的装置(I)中的高压单元(10)的供电发生器(8)进行控制的方法，其中所述装置包括喷涂器(1)，所述喷涂器(1)设置有分别用于涂覆物和空气的流动的第一管道(4)和第二管道(5)，涂覆物和空气在所述第一管道和所述第二管道中的流动通过至少一个阀(6、7)进行控制，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
-a)一方面检测所述阀(6、7)的关断件(62、72)的位置，所述阀(6、7)使用用于对所述阀(6、7)的打开/关闭进行控制的控制构件起动，另一方面检测固定在所述喷涂器上的开关(19)的位置的改变；
-b)借助适于所使用的传感器的类型的连接元件(2)将与所述阀(6、7)的位置和所述开关(19)的位置对应的信号(S1)发送至所述供电发生器(8)的控制模块(12)；
-c)基于所接收的信号(S1)并使用所述控制模块(12)对所述供电发生器(8)的关闭或启动进行控制。
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