CN106457276A - 用于处理物品的设备和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对物体(12)、特别是车身部件进行表面处理、特别是涂漆的设备，该设备包括处理舱(14)，该处理舱限定了其中具有舱气氛的处理空间(16)。物体(12)可以通过输送系统(28)输送至处理空间(18)中并再次从中输出。物体(12)在处理空间(16)中的处理可以通过至少一个处理单元(32)进行，所述处理单元需要用于操作的工作气体。工作气体可以通过供应装置(SB)供应至至少一个处理单元(32)，其中工作气体在处理工序期间到达处理空间(16)，并且因此有助于舱气氛。提供分离系统(42)，可以向其提供舱气氛，并且通过该分离系统可以将工作气体与舱气氛分离。此外，公开了相应的方法。

Description

用于处理物品的设备和系统

技术领域

本发明涉及用于对物体、尤其是车身部件进行表面处理、尤其是涂漆的设备，该设备包括：

a)限定处理空间的处理舱，在该处理空间中普遍存在舱气氛；

b)输送系统，物体可借助于该输送系统被输送至处理空间中并再次从中输出；

c)至少一个处理单元，可以在处理空间中借助于该处理单元进行对物体的处理，所述处理单元需要用于该操作的工作气体/过程气体，

d)供应装置，所述工作气体借助于该供应装置供应至至少一个处理单元，其中所述工作气体在处理工序期间到达所述处理空间中并且有助于所述舱气氛。

本发明还涉及用于对物体、尤其是车身部件进行表面处理、尤其是涂漆的工艺/方法，其中：

a)处理舱限定了的处理空间，在该处理空间中普遍存在舱气氛；

b)物体借助于输送系统被输送至处理空间中并再次从中输出；

c)在处理空间中借助于处理单元对物体进行处理，所述处理单元需要用于该操作的工作气体，

d)工作气体借助于供应装置被供应至至少一个处理单元，其中所述工作气体在处理工序期间到达所述处理空间中并且有助于所述舱气氛。

背景技术

具有以高速旋转的旋转钟形件的旋转雾化器被用作对物体进行涂漆的处理单元。旋转的钟形件借助于由工作气体作用的涡轮机驱动。空气通常用作工作气体。同时，在旋转雾化器中，工作气体可以用于形成排出的喷射流，其中，工作气体作为所谓的控制气体——即，在使用空气的情况下所谓的控制空气——被引导至旋转的钟形件，并且可以说包围排出的涂料颗粒。为此，工作气体可以由涡轮机经由旋转雾化器中的内通道或经由与其独立的管线被引导至旋转的钟形件。通常，在操作期间，工作气体到达处理空间，在处理工序期间该处理空间被加载更多成分。在涂漆过程中，例如，舱气氛尤其还包括过喷涂料，即未到达要涂漆的物体的涂料，以及溶剂。

最近已经建立了处理程序，其不再能在空气环境/气氛中进行，而是需要特殊的气氛。例如，在涂漆过程中，使用UV涂料，其可以在UV辐射的作用下硬化。例如，在处理空间中通常建立二氧化碳气氛作为特殊气氛，其中二氧化碳作为舱气体供应至处理空间。

因此这种情况下舱气氛不受污染，作为用于处理单元的工作气体来使用的气体与还作为舱气体被引导至处理空间内的气体是相同的类型。

工作气体基本上是必须预先生产和可能被加工和调节的源。这特别适用于空气以外的工作气体，例如二氧化碳或氮气，也用于空气自身。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种开头所述形式的设备和方法，其在工作气体方面可以以资源友好的方式进行操作。

该目的在开头提到的类型的设备中实现，其中：

e)提供分离系统，舱气氛能被供应至该分离系统，并且工作气体可借助于该分离系统从舱气氛分离。

根据本发明，已经认识到，将工作气体与舱气氛分离是可能的和有用的，使得可以供应工作气体以进一步使用并且可能在设备内再使用。

特别有利的是，供应系统以被分离的工作气体可被供应至处理单元的方式连接至分离系统。因此，工作气体在回路中被引导。为处理单元新鲜供应的工作气体部分由此可以降低，并且，最佳地减少到零。

特别是，如果从舱气氛分离的工作气体的量大于例如在空闲时间操作处理单元所需的量，那么有利的是，如果分离系统包括气体贮存器，则被分离的工作气体可被导入气体贮存器中。

根据工作气体的类型，如果分离系统包括多级分离装置，则是有利的。

此处可以进行一种有效的分离，其中分离系统包括压缩机，其中舱气氛可在该压缩机中被压缩。

为了分离在舱气氛中从工作气体吸收的流体、例如溶剂，有利的是，分离装置包括压缩气体制冷干燥器，压缩的舱气氛可以供应至该压缩气体制冷干燥器，并且其中由舱气氛夹带的流体可以冷凝出来。

适于该处理类型的处理空间中的气氛可以通过舱气体系统产生，其中舱气体可以通过该舱气体系统供应至处理空间。

如上所述，舱气体优选为惰性气体，特别是二氧化碳。

舱气体和工作气体优选为相同的类型，其中工作气体也优选为惰性气体，特别是二氧化碳。

上述目的在开头提到的类型的方法中实现，其中

e)舱气氛被供应至分离系统，借助于该分离系统工作气体与舱气氛分离。

该措施的优点，和下面说明的创造性的措施，对应于与所述设备有关的上述优势。

因此，分离的工作气体被供应至处理单元也是有利的。

分离的工作气体优选被引导至气体贮存器内。

有利的是，在多个阶段中进行分离，其中舱气氛优选在压缩机中被压缩并且压缩的舱气氛被供应至压缩气体制冷干燥器，由舱气氛夹带的流体在该压缩气体制冷干燥器中被冷凝出来。

舱气体优选供应至处理空间，其中，惰性气体、特别是二氧化碳，优选用作舱气体。

有利地，能使用相同类型的气体作为舱气体和工作气体。

惰性气体、特别是二氧化碳优选地用作工作气体。

附图说明

下面参照单个附图更详细地解释本发明的示例性实施例。

具体实施方式

在此，10表示用于对物体12进行表面处理的设备整体，其包括限定处理空间16的处理舱14。本示例性实施例中的物体12仅以高度示意性的形式示出。在处理空间16中占主导/普遍存在的舱气氛具有一组成，该组成可在该设备的操作过程中改变，特别是基于处理工序导致的释放至处理空间16中的成分而改变。

作为这种用于表面处理的设备10的例子，示出了涂漆舱18，物体12在该涂漆舱中被涂漆。待涂漆的物体12例如是车身，或者特别是车身部件或车身的附接部件，例如保险杠。待涂漆的物体12例如在位于涂漆设备18的上游的预处理站(未具体示出)中被清洁和去油脂。

表面处理设备10包括作为处理舱14的涂漆舱20，该涂漆舱20限定了作为处理空间16的涂料通道22。处理舱14包括舱顶部14a和舱底部14b以及侧壁，未向所述侧壁提供具体附图标记。

舱气体能以本身已知的方式借助于仅以高度示意性形式示出的舱气体系统24被供应至处理空间16，即此处的涂漆通道22。通过除了空气之外的舱气体，可以产生和保持特殊气氛。特殊气氛应当理解为意味着与围绕处理空间16的外部气氛不同的任何气氛。特殊气氛尤其可以是惰性气体气氛，但也可以包括清洁的室内气氛或其它工作气氛。

在未具体示出的变型中，除其它外，舱气体系统24包括舱顶部14a，该舱顶部以常规方式构造成具有过滤器盖的空气供应空间的下部界限。经调节的空气从空气供应空间作为舱气体到达涂料通道22，并且从顶部流到底部，在此期间空气吸收在涂漆工序中产生的过喷物。然后，载有过喷物的空气到达涂料通道22下方的区域中，对于该区域，舱底部14b被构造成——例如由于是格栅——是可透过的。可以在该下部区域中设置分离装置，空气可通过该分离装置被去除过喷物。该工序从现有技术中已知。在这种情况下，舱气氛因此由含溶剂和载有过喷物的通道空气形成。

存在本身已知的输送系统26，并且待涂漆的物体12通过该输送系统从具有涂料通道22的进口区28的输入侧输送至具有涂料通道22的出口区30的输出侧，其中的一者或两者可以形成为闸门。如果在邻近设备10的进口区28或出口区30的区域中普遍存在的舱气氛与处理空间16中的相同，则可以通过闸门来分配。在附图中，通过顶部运送系统的例子示出了输送系统26。然而，基于底部的输送系统或其它类型的输送系统也是可能的。

通常，待涂漆的物体12可以由输送系统26穿过进口区28被带入涂料通道22，并穿过出口区30再次离开涂料通道，在此期间维持处理空间16中的舱气氛。

一个或多个处理单元32位于处理空间18的内部，在附图中仅示出了一个处理单元32。处理单元32可以由多轴型机器人、特别是多关节型机器人引导。这种类型的机器人本身也是已知的，因此不需要进一步解释。

在本示例性实施例中，涂装设备18设计用于施加UV涂料/漆，特别是鉴于在施用之后出现的由于UV辐射而快速硬化，该施加UV涂料必须在惰性气体气氛中进行。使用UV涂料的涂覆过程通常在二氧化碳气氛中进行。因此，通过系统24在涂料通道22中产生二氧化碳气氛。在其它应用中也可能提供二氧化碳以外、例如氮气的特殊气氛。

在本示例中，处理单元32是旋转雾化器34。处理单元32还可以设计用于除应用目的之外的目的。例如，处理单元30也可以由能够在处理空间16中移动和处理物体12的夹具单元形成。

处理单元32需要工作气体用于其操作。在使用旋转雾化器34的情况下，这种类型的工作气体用于借助于由工作气体作用的涡轮机驱动旋转钟形件。同时，工作气体可以在旋转雾化器中使用以形成排出的喷射流，工作气体在其中作为所谓的控制空气被引导至旋转的钟形件，并包围排放的涂料颗粒。为此，工作气体可以通过涡轮机经由旋转雾化器中的内部通道或经由与其独立的管线传导至旋转的钟形件。

为了操作处理单元32，设备10因此包括具有工作气体源38的供应装置36，可经由供应管线40从工作气体源38向处理单元32供应工作气体。在使用旋转雾化器34的情况下，经由另一管线41向其供应涂料，然后该涂料被施用至物体12。

在操作期间，即在使用旋转雾化器34的涂漆工序期间的本示例中，用于处理单元32的工作气体总是到达处理空间16，并因此有助于其中的舱气氛。涂料过喷物和溶剂进一步进入舱气氛。因此，舱气氛始终是不同成分的混合物，其还包括来自系统24的相关舱气体。

由系统24提供的舱气体和用于处理单元32的工作气体可以是相同类型的气体。在使用上述惰性气体气氛的情况下，所使用的惰性气体也用作处理单元32的工作气体。这确保了惰性气体气氛不被外来气体污染，该外来气体可能被另外地污染。

如果二氧化碳用作惰性气体，处理单元32、即本示例中的旋转雾化器34因此通过供应装置36被供应二氧化碳作为工作气体。

现在，为了使工作气体的消耗尽可能低，处理设备10包括分离系统42，可向该分离系统42供应舱气氛，并且借助于该分离系统工作气体能从舱气氛分离。这产生了进一步使用或重复使用分离的工作气体的可能性。

为此，分离系统42包括输出管线44，输出管线通过输出连接部46连接至处理空间16并通向分离装置48。在本示例性实施例中，分离装置48设计成从舱气氛分离二氧化碳作为工作气体，在这种情况下，下面说明的分离原理也可施用于其它适合于此的工作气体。

分离装置48具有多阶段式结构。在本示例性实施例中，分离装置是两阶段的，包括作为第一分离阶段50的压缩机52和作为第二分离阶段54的压缩气体制冷干燥器56，它们通过连接管线58相互连接，使得压缩的舱气氛可被供应至压缩气体制冷干燥器56。

压缩机和制冷干燥器两者都自身已知，并且因此不需要进一步说明。可能的压缩机52是例如尤其是螺杆式压缩机；制冷干燥器56可以构造成例如翅片式换热器或板式换热器。

出口管线60从压缩气体制冷干燥器56通向收集导管62，排放管线64从压缩气体制冷干燥器56通向气体贮存器66。

现在已经在设备10的操作期间夹带了来自处理单元32的工作气体并且还含有涂料过喷物和溶剂的舱气氛，经由输出管线44运送至压缩机52并在那被压缩。压缩的舱气氛然后经由连接管线58到达压缩气体制冷干燥器56，其中由舱气氛夹带的溶剂被冷凝出来并通过出口管线60引导至收集导管62。通过溶剂，涂料过喷物和其它杂质也从舱气氛去除，使得在流经压缩气体制冷干燥器56之后，纯的惰性气体流入气体贮存器66。一般来说，由舱气氛夹带的流体在压缩气体制冷干燥器56中冷凝。

在其它应用中，水可以以这种方式从舱气氛中冷凝出来，并且舱气氛可以因此被清洁和除湿。

如果用于操作处理单元32的工作气体与来自系统24的舱气体不同，则分离装置46可以包括一个或多个另外的分离阶段从而也分离这些成分。必要的分离阶段则取决于混合物的组成。

供应系统36现在以这样的方式连接至分离系统42，使得分离的工作气体可以供应给处理单元32。为此，在本示例性实施例中，气体贮存器66经由管线68和阀70连接至供应管线40。通过阀70，可以指定处理单元32是被供应来自工作气体源38的工作气体，或是被供应来自气体贮存器66的工作气体，或是被供应来自工作气体源38以及气体贮存器66的工作气体的混合物。

由于分离装置48的原因，总地形成了工作气体的回路，使得在操作期间，处理单元32基本上能以资源友好的方式使用从气体贮存器66回收的工作气体来操作。但是，工作气体源38可能需要向处理单元32供应工作气体，特别是当启动设备10和分离系统42时。

Claims (20)

1.一种用于对物体(12)、尤其是车身部件进行表面处理、尤其是涂漆的设备，该设备包括

a)限定处理空间(16)的处理舱(14)，在该处理空间中普遍存在舱气氛；

b)输送系统(26)，所述物体(12)能借助于该输送系统被输送至处理空间(16)中并且又从该处理空间输出；

c)至少一个处理单元(32)，在处理空间(16)中能借助于所述至少一个处理单元对物体(12)进行处理，所述至少一个处理单元需要用于操作的工作气体，

d)供应装置(36)，工作气体借助于该供应装置供应至所述至少一个处理单元(32)，其中工作气体在处理工序期间到达处理空间(16)中并且因此有助于舱气氛，

其特征在于

e)提供分离系统(42)，舱气氛能够被供应至所述分离系统，并且借助于该分离系统工作气体能从舱气氛分离。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，供应系统(36)以这样的方式连接至分离系统(42)：使得分离的工作气体能被供应至处理单元(32)。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，分离系统(42)包括气体贮存器(66)，分离的工作气体能被引导至该气体贮存器内。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，分离系统(42)包括多阶段式分离装置(48)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，分离系统(42)包括压缩机(52)，舱气氛能在该压缩机中被压缩。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，分离装置(48)包括压缩气体制冷干燥器(56)，压缩的舱气氛能被供应至该压缩气体制冷干燥器，由舱气氛夹带的流体能在该压缩气体制冷干燥器中冷凝出来。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其特征在于，存在舱气体系统(24)，借助于该舱气体系统舱气体能被供应至处理空间(16)。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，舱气体是惰性气体、尤其是二氧化碳。

9.根据权利要求7或8所述的设备，其特征在于，舱气体和工作气体是相同的类型。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的设备，其特征在于，所述工作气体是惰性气体、尤其是二氧化碳。

11.一种用于对物体(12)、尤其是车身部件进行表面处理、尤其是涂漆的方法，其中

a)处理舱(14)限定处理空间(16)，在该处理空间中普遍存在舱气氛；

b)所述物体(12)借助于输送系统(26)被输送至处理空间(16)中并且又从该处理空间输出；

c)在处理空间(16)中借助于至少一个处理单元(32)对物体(12)进行处理，所述至少一个处理单元需要用于操作的工作气体，

d)工作气体能借助于供应装置(36)供应至所述至少一个处理单元(32)，其中工作气体在处理工序期间到达处理空间(16)并因此有助于舱气氛，其特征在于

e)将舱气氛供应给分离系统(42)，借助于该分离系统工作气体能从舱气氛分离。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，分离的工作气体被供应至处理单元(32)。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，分离的工作气体被引导至气体贮存器(66)中。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其特征在于，所述分离在多个阶段(50，54)中进行。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其特征在于，舱气氛在压缩机(52)中被压缩。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，将压缩的舱气氛供应给压缩气体制冷干燥器(56)，由舱气氛夹带的流体在该压缩气体制冷干燥器中被冷凝出来。

17.根据权利要求11至16中任一项所述的方法，其特征在于，舱气体被供应至处理空间(16)。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，惰性气体、特别是二氧化碳被用作舱气体。

19.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，使用相同类型的气体作为舱气体和工作气体。

20.根据权利要求11至19中任一项所述的方法，其特征在于，惰性气体、特别是二氧化碳被用作工作气体。