CN108025325B - 涂覆系统以及相关的操作方法 - Google Patents

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Abstract

用于涂覆系统、特别是涂刷系统的操作方法，以用于涂覆部件(2)、特别是机动车车身部件(2)，该操作方法具有以下步骤：‑借助于运输装置(3)在运输方向上运输待涂覆部件(2)穿过涂覆车间(1)，‑借助于涂覆装置(17‑19)用涂覆产品涂覆涂覆车间(1)中的部件(2)，所述涂覆装置施加涂覆产品的喷雾喷射，施加的涂覆产品中的一部分沉积在待涂覆部件(2)上，而施加的涂覆产品中的另一部分作为过量雾状涂覆产品(21)漂浮在涂覆车间(1)的内部，和‑通过附加于或替代由过滤顶棚产生的向下定向的气流的方法从车间的内部去除过量雾状涂覆产品(21)。此外，本发明包括相应设计的涂覆系统。

Description

涂覆系统以及相关的操作方法
技术领域
本发明涉及一种用于涂覆系统、特别是用于用来涂刷机动车车身部件的涂覆系统的涂覆方法。本发明还包括相应的涂覆系统。
背景技术
在用于涂刷机动车车身部件的现代涂刷系统中，待涂刷的机动车车身部件通常由运输装置沿着涂刷线运输穿过在其中涂覆各种涂刷层(例如底漆、清漆)的多个连续的涂刷车间。
待涂覆涂料的应用通常通过旋转喷雾器实施，所述旋转喷雾器由多轴涂刷机器人以高度可移动的方式来引导。在通过旋转喷雾器涂覆涂料的过程中，大部分涂覆的涂料沉积在待涂刷的机动车车身部件上，在那里形成所需的涂料层。然而，一部分最初涂覆的涂料作为过量涂层剂雾保留在涂刷车间的车间内部，这种过量涂层剂雾是非期望的。
为了从涂刷车间中去除非期望的过量涂层剂雾，涂刷车间的顶棚通常是所谓的过滤顶棚的形式，所述过滤顶棚在整个车间内部产生尽可能层状的向下定向的流动。在车间内的这种向下定向的气流推动非期望的过量涂层剂雾向下穿过呈格栅形式的车间地板进入洗涤系统，所述洗涤系统可以是干洗系统或湿洗系统，洗掉包含在过量涂层剂雾中的涂层剂。
然而，一个特别的问题是，去除由于机动车车身部件的内表面的内部涂刷而在待涂刷的机动车车身部件的内部形成的非期望的过量涂层剂雾。由过滤顶棚产生的向下定向的气流被机动车车身部件的顶部遮挡，因此尽管有向下定向的气流，过量涂层剂雾仍然可以在待涂刷的机动车车身部件的内部保留相当长时间。当涂刷后的机动车车身部件随后从涂刷车间中运出时，如果不能足够快地去除过量涂层剂雾，那么非期望的过量涂层剂雾就会从机动车车身部件的内部逸出，并干扰下一次涂刷操作。
这个问题尤其存在于当机动车车身部件沿着涂刷线路不是连续地而是在停-走式操作中运输时，因为当机动车车身部件从涂刷车间运出时会发生相当高的加速度。机动车车身部件从涂刷车间运出的这种相当高的加速度会导致空气紊流，使得非期望的过量涂层剂雾在从已经运出的机动车车身部件的内部逃逸之后可以保留在涂刷车间的车间内部相当长时间。
过滤顶棚的另一个缺点是由于向下定向的气流必须经过过滤顶棚中的过滤器，所述过滤器为向下定向的气流提供了流动阻力，从而限制了流动速度。因此，过滤顶棚只允许向下定向的气流的相当低的流动速度，使得非期望的过量涂层剂雾的去除是不令人满意的。
关于上文讨论的涉及具有去除过量涂层剂雾的过滤顶棚的涂刷车间的现有技术，还可以参考DE10209489A1、DE102008053178A1和DE102011122056A1。然而，这些出版物仅仅公开了涂刷车间，其中仅通过从过滤顶棚出现的向下定向的气流来去除过量涂层剂雾，或者经由过滤顶棚通过抽吸来抽取过量涂层剂雾。这与上述缺点相关。
发明内容
因此，本发明的目的是对从涂覆车间去除非期望的过量涂层剂雾进行相应地改善。
本目的通过根据本发明的用于涂覆系统的操作方法以及通过相应的涂覆系统来实现。
本发明基于已经在上文简要提及的技术-物理发现，最初保留在涂覆车间中的、因此必须被去除的非期望的过量涂层剂雾特别是由于两种现象。
首先，这通过用于涂刷机动车车身部件的现代涂刷系统的以下特性来促成：
-与旧的涂刷系统相比，待涂刷的机动车车身部件更快地从涂刷车间运出，因此加速更大，这导致过量涂层剂雾的更为明显的紊流。
-在现代涂刷系统中，涂刷车间的空气下落速度比旧涂刷系统中低。
-在现代涂刷系统中，涂料的涂覆量更大，输出速度更快，这允许更高的表面涂覆效率，但也会导致更多的过量涂层剂雾。
-在现代涂刷系统中，各个涂刷车间比以前更短、更窄，这减少了能量消耗，但也加剧了过量涂层剂雾问题。
-在现代涂刷系统中，在各个涂刷车间中布置了更多的机器人和更多的喷雾器，这同样加剧了过量涂层剂雾问题。
其次，然而，在涂覆车间中的非期望的过量涂层剂雾也通过内部涂刷来促成，由此将涂料涂覆在机动车车身的内部。当机动车车身从涂刷车间中运出时，惯性将过量涂层剂雾从机动车车身通过后窗推出。此外，当机动车车身运出时产生的气流也将非期望的过量涂层剂雾从机动车车身通过后窗推出。
上述两种非期望的现象会导致来自上一个机动车车身涂刷的非期望的过量涂层剂雾可能会沉积在下一个机动车车身上，这会导致质量问题。
因此，本发明提出，涂覆车间中的非期望的过量涂层剂雾不或至少不仅仅通过由传统过滤顶棚产生的已知的向下定向的气流来去除。替代地，本发明提出通过不是由过滤顶棚产生的单独的向下定向的气流来去除涂覆车间中非期望的过量涂层剂雾。
在本发明的一个优选实施例中，这种单独的气流在空间上是受限制的，并且不在整个车间内部延伸，这区分了这种单独的气流与由过滤顶棚产生的已知气流。
这种单独的气流优选不是从上到下精确地竖直定向，而是在运输方向上倾斜，例如与竖直方向成5°-60°、10°-55°或15°-45°的角度。这种向下定向气流的倾斜是有利的，因为一部分非期望的过量涂层剂雾也可以向着车间出口的方向去除，使得车间内部靠近车间入口的区域被更快地清洁。
在本发明的范围内，在由过滤顶棚产生向下的气流的情况下，气流在运输方向上相对于竖直线的这种倾斜角度也是可能的。因此，本发明还包括本发明的一个变型，在变型中来自过滤顶棚的向下定向的气流在运输方向上倾斜，而没有额外的气流来去除所产生的非期望的过量涂层剂雾。然而，向下定向的气流优选通过绕开过滤顶棚来产生，使得最大可达到的流速不被过滤顶棚中过滤器的流动阻力限制。
可选地或附加地，向下定向的气流通过附加的流动装置、例如通过可移动的操作器产生。
在本发明的一个优选实施例中，通过具有多个运动轴的可移动的操作器来产生用于去除过量涂层剂雾的单独的气流，所述可移动的操作器可移动地布置在车间内部。这种用于去除非期望的过量涂层剂雾的操作器优选是具有串联或并联机器人运动机构的多轴机器人。
在另一个优选实施例中，可移动的操作器具有单个运动轴。
在本发明的一个优选的变型中，这种操作器通过将空气吹入车间内部来从车间内部去除非期望的过量涂层剂雾，吹入的空气击打过量涂层剂雾并从车间内部去除它，或者至少加速过量涂层剂雾的去除。
另一方面，在同样可能的本发明的另一个变型中，操作器通过抽吸抽出过量涂层剂雾来从车间内部去除非期望的过量涂层剂雾。
在本发明的范围内，用于去除非期望的过量涂层剂雾的操作器可以固定地布置在涂覆车间内。
然而，作为替代方案，用于去除过量涂层剂雾的操作器也可沿着移动轨道在运输方向上移动。这有利地提供了这样的可能性，即，当部件从涂覆车间运出时，用于去除非期望的过量涂层剂雾的操作器跟随运出的部件，以便当部件运出时尽可能快地去除从部件内部逸出的过量涂层剂雾。
关于用于去除过量涂层剂雾的操作器的安装，在本发明的范围内存在多种可能性。
例如，操作器可以悬挂在涂覆车间的顶棚上，然后可以将用于去除非期望的过量涂层剂雾的气流向下传送到涂覆车间中。因为由于在顶棚附近几乎不存在或只有低密度的非期望的过量涂层剂雾，从而操作器本身不易受污染，所以操作器悬挂安装在涂覆车间的顶棚上也是有利的。
替代地，用于去除过量涂层剂雾的操作器可以侧向地安装在涂覆车间中，站立在车间地板上或者悬挂在侧壁上。
关于去除涂层剂的操作器的类型也有多种可能性。
在本发明的一个优选实施例中，操作器是具有串联机器人运动机构和多个非平行枢转轴的铰接式机器人，这种铰接式机器人在现有技术中是充分公知的，并且还被例如作为施加机器人或操作机器人(例如开盖器、开门器)用在传统的涂刷系统中。
然而，作为替代方案，用于去除过量涂层剂雾的操作器也可以是所谓的SCARA机器人(SCARA：Selective Compliance Assembly Robot Arm，选择顺应性装配机器人臂)，这种SCARA机器人从现有技术中已知并且例如在涂刷机动车车身部件的涂刷系统中用作开门器。这种SCARA机器人的特征在于多种机器人元件的枢转轴彼此平行地定向并且通常竖直地延伸。
理论上，在本发明的范围内，用于去除非期望的涂层剂的操作器是具有平行运动机构的机器人当然也是可能的。
然而，在本发明的一个实施例中，用于去除非期望的涂层剂的操作器是多轴涂覆机器人，所述多轴涂覆机器人也引导涂覆器(例如旋转喷雾器)用于涂覆涂层剂。施加机器人因此具有多个功能。一方面，施加机器人在待涂覆部件的表面上方引导施加器(例如旋转喷雾器)以施加涂层剂。然而，另一方面，施加机器人还用于从涂覆车间的车间内部去除非期望的过量涂层剂雾。
例如，为此目的，施加器可吹出成形空气，所述成形空气通常用于成形喷雾喷射，然后有目的地用于从涂覆车间中去除非期望的过量涂层剂雾。因此，在正常的施加操作中，成形空气被用于成形喷雾喷射。然而，成形空气也可以额外地用于吹走并由此去除非期望的过量涂层剂雾，在这种操作方式中自然不会施加涂层剂。
替代地，施加机器人除了成形空气喷嘴之外或者替代地，它们还可以具有单独的只用于去除非期望的过量涂层剂雾的空气喷嘴。
在本发明范围内的进一步可能的是，用于去除过量涂层剂雾的操作器是例如开门器或者开盖器的操作机器人，所述操作机器人用在涂刷机动车车身部件的涂刷系统中，用于打开车门或发动机罩或行李箱盖以进行随后的内部涂刷。
最后，当然也有可能操作器仅提供用于去除非期望的过量涂层剂雾，并且既不用于施加涂层剂也不用于操作待涂覆部件，这允许为去除过量涂层剂雾的目的而优化操作器的设计。
上文已经提到，可以通过操作器将空气吹入，从而可以去除车间内部非期望的过量涂层剂雾，为此，操作器(例如施加机器人、操作机器人或分离机器人)可以引导空气喷嘴。在本发明的一个优选实施例中，操作器具有近端机器人臂和可相对于其枢转的远端机器人臂，其中用于去除过量涂层剂雾的空气喷嘴可安装在近端机器人臂上和/或远端机器人臂上。然而，用于去除过量涂层剂雾的空气喷嘴优选位于远端机器人臂上。
为了在去除非期望的过量涂层剂雾时实现尽可能好的清洁作用，优选地提供了大量空气喷嘴，这些空气喷嘴可以以喷嘴条的形式一个接一个地排列成一行。这个喷嘴条优选地布置在远端机器人臂上，并在远端机器人臂的纵向方向上延伸。然而，作为替代方案，喷嘴条也可以布置在操作器的端部，并且总是与运输方向成直角地并水平地定向。
在开始时已经提到，当涂覆部件从涂覆车间运出时，过量涂层剂雾可能从涂覆部件的内部逸出，这可能导致下面的涂覆操作受到损害。于是，这种非期望的过量涂层剂雾最初位于涂覆车间内的涂覆位置的区域中，也就是说在前面部件被涂覆的区域中。另一方面，在车间入口处，几乎没有非期望的过量涂层剂雾，使得即使车间内部的最终涂覆位置的区域内仍然受到非期望的过量涂层剂雾污染，仍可以在靠近车间入口的区域中涂覆下一个部件。
因此，在本发明的一个变型中提出，当待涂覆部件被运输到涂覆车间中时，它们不会被立即运输到其最终的涂覆位置，而是首先被运输到在运输方向上位于最终涂覆位置的上游的初始位置。例如，待涂刷的机动车车身部件可以在初始位置中以其前部区域伸到涂刷车间中，使得前部区域(例如发动机罩、前翼)可以在初始位置被涂刷，而在涂刷车间内最终涂覆位置的非期望的过量涂层剂雾仍在去除。当在最终涂覆位置的区域中的过量涂层剂雾已经被去除并且在初始位置中的部件的前部区域已经被涂覆时，然后部件从初始位置被运输到最终涂覆位置。然后，在最终涂覆位置中，前部区域之外的剩余表面区域(例如行李箱盖、车顶、门、后翼)也被涂覆。
上文已经提到，当部件从涂刷车间运出时，过量涂层剂雾可能从部件中逸出或者在部件运出时被部件搅起，这使得从涂刷车间内部去除过量涂层剂雾变得更困难。因此，在本发明的范围内提供的过量涂层剂雾的去除优选在空间上集中在清洁区域中，清洁区域不包括整个车间内部，而是仅限于运出部件的区域，在那里非期望的过量涂层剂雾从部件中逸出并且产生非期望的紊流。例如，清洁区域也可以仅限于车间内部的相对于运输方向位于部件稍后的区域，因为当部件运出时，非期望的过量涂层剂雾从部件向后逸出，使得过量涂层剂雾也必须从该区域去除。有可能的是，随着部件的运出，清洁区域与运出的部件同步地移动，以便优化去除逸出的过量涂层剂雾。因此，根据本发明的涂覆系统优选具有使运输装置和清洁区域的运动彼此同步的控制装置。控制装置因此优选地还控制用于去除非期望的过量涂层剂雾的操作器的运动。
当待涂覆部件在停-走式操作中被运输穿过涂覆车间时，本发明是特别有利的，因为当部件运输到涂覆车间和从涂覆车间运出时，部件会被加速和制动，从而产生紊流，这阻碍了通过来自传统过滤顶棚的向下定向的气流去除过量涂层剂雾。本发明结合相应的快速运输技术，允许运输时间少于13秒、11秒或少于9秒，在停-走式操作情况下的运输时间是从一个部件的一次停止到同一部件的下一次停止的时间段。
此外，有利的是，当待涂覆部件从涂覆车间运出时，首先以相对较低的加速度加速，这通过制动时的较大的减速来补偿。在运出期间的相对较低的加速度是有利的，因为产生较少的非期望的紊流，所述紊流会使非期望的过量涂层剂雾在车间内部持续较长时间。此外，在从涂覆车间运出期间相对较缓慢的加速也是有利的，因为位于相应部件内部的过量涂层剂雾不会从部件逸出或不完全从部件逸出到外部。
应该进一步指出的是，本发明不仅要求保护根据本发明的用于涂覆系统的操作方法。当然地，本发明还要求保护相应设计的涂覆系统，操作方法和涂覆系统的细节从前面的描述中显而易见。
还应该指出的是，本发明的待涂覆部件不限于机动车车身部件。当然地，所述待涂覆部件可以是任何期望的部件、例如风力发电场的转子叶片或其部件(例如转子叶片半壳)或飞行器部件(例如机翼、尾部单元部件、机身部件等等)。
此外，本发明的涂覆涂层剂不限于涂料(例如底涂层、透明涂层)或特定涂料类型(例如湿涂料、粉末涂料)。当然地，所述涂层剂可以是任何所需的涂层剂，其涂覆产生非期望的过量涂层剂雾。
上文已经提到，通过向下定向的气流从涂覆车间的车间内部去除非期望的过量涂层剂雾。这种向下定向的气流也可以例如通过吹气喷嘴装置产生，所述吹气喷嘴装置通过至少一个吹气喷嘴向下传送气流，以便向下吹走非期望的过量涂层剂雾。这种吹气喷嘴装置优选地布置在运输装置之上并且也布置在待涂覆部件之上，例如在车间顶棚上或者在跨越运输路径的门架上。所述吹气喷嘴装置优选地横向于运输方向延伸穿过涂覆车间，并且优选地可在运输方向上移动。这意味着所述吹气喷嘴装置可以在运输方向上前后移动。例如，可移动的吹气喷嘴装置可以由缆线驱动器驱动。
在本发明的一个变型中，这种吹气喷嘴装置可以围绕横向于运输方向的旋转轴线枢转。由此，吹气喷嘴优选与旋转轴线相距一定距离，使得当吹气喷嘴装置执行枢转运动时，吹气喷嘴在平行于运输方向的竖直平面内执行曲线运动。吹气喷嘴装置优选地确保在其执行枢转运动时吹气喷嘴相对于竖直方向保持恒定的角度取向。吹气喷嘴因此优选保持竖直向下定向，使得气流竖直向下传送。例如，吹气喷嘴装置可以具有可绕上述旋转轴线枢转的可枢转框架。旋转轴线优选延伸穿过框架的一个边缘，而吹气喷嘴安装在框架的相反边缘上。
然而，作为替代方案，也有可能的是，吹气喷嘴装置具有平行于运输方向延伸的线性移动轴线，使得吹气喷嘴可以在运输方向上移动。这里也可以提供缆线驱动器用于驱动吹气喷嘴装置。
因此，吹气喷嘴可以执行枢转运动或线性运动。然而，在本发明的范围内，吹风喷嘴也可以执行由枢转运动和叠加的线性运动组成的组合运动。
本发明优选还提供控制单元，所述控制单元控制向下定向的气流，由此特别是可以控制流速、质量流量(例如体积流量)和/或流动方向。
例如，控制单元可以在涂刷操作期间关闭或至少减少气流。在涂刷中断期间，控制单元可以打开或增加气流。
由此也可以区分来自过滤顶棚(气室)的向下定向的气流和此外附加地产生的向下定向的气流。于是，在涂刷操作期间来自过滤顶棚的向下定向的气流还可以保持打开，而可以关闭或者至少减少附加的气流。在涂刷中断期间，来自过滤顶棚的向下定向的气流和附加的气流都可以在不减小的情况下打开。
此外，应该优选地确保，在涂刷车间中不会由于向下定向的气流而出现不希望的气流，并且不会有太多的空气被引入到涂刷车间。应该考虑到，为了从涂刷车间中去除非期望的过量涂层剂雾而向下定向的气流通常在涂刷中断时产生。在涂刷操作期间，这种气流通常是关闭的。替代地，空气于是经由过滤顶棚以及经由通过喷雾器传送的雾化空气(例如驱动空气，制动空气，成形空气和轴承空气)被引入到涂刷车间中。因此，在涂刷中断期间，向下定向的气流优选由控制单元来控制，使得在涂刷中断期间与涂刷操作期间等量的空气被引入到涂刷车间中。
应该进一步指出的是，可以将不同的气流引入到涂刷车间，即一方面来自传统过滤顶棚的气流，另一方面来自附加的喷嘴装置的气流。来自附加的喷嘴装置的气流优选是可控制的，并且优选仅在涂刷中断时打开。附加的喷嘴装置优选地从过滤顶棚的空气供应分支。这样做的结果是，压缩空气从附加的喷嘴装置的传送导致压缩空气从过滤顶棚的传送的相应减少。结果是，整体的空气平衡因此不变，也就是说引入到涂刷车间的空气量保持至少大致相同，从而减少或完全避免涂刷车间中不希望的空气流动。
此外，本发明优选地提出，下落空气总量(即，向下定向的空气流量)的至少70％应当在两个相继的车身之间(即，在先前车身的后部与随后车身的前部之间)被引入到涂刷车间中。这样做是有利的，以便随后车身不会受到先前车身的剩余的过量涂层剂雾的污染。
附图说明
本发明的其它有利的进一步发展参考附图在下面与本发明的优选实施例的描述一起被更详细地解释，其中：
图1是具有用于去除非期望的过量涂层剂雾的附加机器人的涂刷系统的简化透视图，
图2A是根据本发明的涂刷车间的另一个实施例的简化透视图，所述涂刷车间具有用于去除非期望的过量涂层剂雾的改进的操作机器人，
图2B是改进的操作机器人的放大透视图，
图3是根据本发明的涂刷车间的另一实施例的简化透视图，所述涂刷车间具有用于去除非期望的过量涂层剂雾的SCARA机器人，
图4是根据本发明的涂刷车间的简化透视图，其中传统的施加机器人施加成形空气以便去除非期望的过量涂层剂雾，
图5是用来说明根据本发明的操作方法的变型的流程图，
图6A-6C示出了根据图5的操作方法中的机动车车身部件的输入或运出的不同阶段，
图7是示出在运输到涂刷车间或从涂刷车间运出期间的不同加速度的图，
图8A-8C示出了机动车车身从涂刷车间运出的不同阶段，
图9是具有过滤器顶棚的涂刷车间的示意图，所述过滤器顶棚将向下的气流运输到涂刷车间中，其中气流在运输方向上倾斜，
图10A和10B示出了具有可枢转框架的吹气喷嘴装置的两个透视图，其中吹气喷嘴装置在涂刷车间中向下运输空气流以去除过量涂层剂雾，和
图11A和11B是根据图10A和10B的吹气喷嘴装置的变型的透视图，其中吹气喷嘴装置可线性移位。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的用于涂刷机动车车身部件2的涂刷系统中的涂刷车间1的实施方式，机动车车身部件2在滑架4上通过传统的运输装置3被运输穿过涂刷车间1。
机动车车身部件2在涂刷车间1中的涂刷通过多轴施加机器人执行，所述多轴施加机器人可以是常规设计并且为了简单起见未示出。
应该进一步指出的是，涂刷车间1具有常规的过滤顶棚，所述过滤顶棚在涂刷车间1的车间内部产生大体层状的、向下定向的气流，用于在涂刷车间中向下推动过量涂层剂雾，然后使其通过车间地板(呈格栅形式)提供给清洗系统，由此过滤顶棚和清洗系统可以具有常规设计，因此同样未示出。
所述运输装置3在停-走式操作中将机动车车身部件2运输通过喷涂车间1。这意味着机动车车身部件2停止在图中所示的涂刷位置，因此当它们被送达时被制动，并且当它们被运出时被加速。机动车车身部件2从涂刷车间1运出时的加速在两个方面是有问题的。
首先，对机动车车身部件2的涂刷也在其内部产生过量涂层剂雾，特别是当机动车车身部件2的内表面被涂刷时。机动车车身部件2的内部的这种过量涂层剂雾，被机动车车身部件2的顶部与通过过滤顶棚产生的向下定向的气流隔断，因此，在机动车车身部件2的内部的停留时间相当长。当机动车车身部件2从涂刷车间运出时，过量涂层剂雾于是主要以向后的方向通过尾门从机动车车身部件2逸出到涂刷车间的内部，这可能导致下一次涂刷操作受损。
其次，当机动车车身部件2从涂刷车间运出时，机动车车身部件2的相对突然的加速会在车间内部产生空气紊流，结果过量涂层剂雾可能会在车间内停留更长时间。
为了从涂刷车间1的车间内部去除过量涂层剂雾，因此在本实施例中额外地提供有操作器5，所述操作器5可以在涂刷车间顶棚上平行于运输方向3在移动轨道6上移动，也就是在由双箭头表示的X方向上移动。
所述操作器5在其下端带有喷嘴条7，所述喷嘴条7水平地并与运输装置3成直角地定向。喷嘴条7具有沿其长度分布的大量空气喷嘴，这些空气喷嘴传送空气喷射8，以用于尽可能快地从涂刷车间1的车间内部去除过量涂层剂雾。
所述操作器5允许喷嘴条7在竖直方向上升高或降低，也就是在由双头箭头表示的Z方向上升高或降低。
应该进一步指出的是，空气喷射8的出口方向在运输装置3的运输方向上相对于竖直方向倾斜角度α＝15°-45°。因此，空气喷射8将从运出的机动车车身部件2的尾门上逸出的过量涂层剂雾倾斜地向前和向下吹走，使得可以加速从涂刷车间1的车间内部去除过量涂层剂雾。
当机动车车身部件2从涂刷车间1运出时，带有喷嘴条7的操作器5在车间顶棚上沿着移动轴线6移动，使得使喷嘴条7与运出的机动车车身部件2的尾门之间的距离在运出期间保持基本恒定。因此操作器5具有在运输方向上位于操作器5的前方的特定的清洁区域，并且其中特别有效地去除过量涂层剂雾。当机动车车身部件2运出时，操作器5的运动与机动车车身部件2的运动同步，使得操作器5的清洁区域总是正好位于运出的机动车车身组件2的尾门后方，这有助于有效清洁。
图2A和图2B示出了根据图1的实施例的改进，从而为了避免重复，参考前面的描述，相同的附图标记用于相应的细节。
本实施例的一个特别的特征在于，用于从涂刷车间1的内部去除非期望的过量涂层剂雾的操作器5是操作机器人，用于操作器5移动的移动轨道6靠近运输装置3侧向地布置在车间地板上。
操作器5在此处为多轴铰接式机器人的形式，并且具有机器人基座9、可旋转机器人元件10、近端机器人臂11、远端机器人臂12、机器人手轴13和操作工具14。作为操作机器人的操作器5的构造本身是现有技术已知的，因此不需要更详细地描述。然而，操作器5在此由安装在远端机器人臂12上并在远端机器人臂12的纵向方向上延伸的喷嘴条15进行改进。喷嘴条15具有多个沿着喷嘴条15的长度等距分布的空气喷嘴16。各个空气喷嘴16可以分别传送空气喷射8，空气喷射8为了说明的目的以箭头示出。在去除非期望的涂层剂期间，具有喷嘴条15的远端机器人臂12基本水平地定向并且与运输方向3成直角，并且布置在待运出的机动车车身部件2的尾门的后方。于是，各个空气喷嘴16倾斜地向前且向下传送空气喷射8，使得从待运出的机动车车身部件2逸出的过量涂层剂雾被向下推动，这有助于从涂刷车间1的车间内部快速去除过量涂层剂雾。
当机动车车身部件2从涂刷车间1的车间内部运出时，操作器5在移动轨道6上与机动车车身部件2同步地移动，这有助于良好的清洁作用。
图3示出了根据图2A和2B的实施例的改进，从而为了避免重复，参考前面的描述，相同的附图标记用于相应的细节。
本实施例的一个特别的特征在于，操作器5是SCARA机器人(SCARA：SelectiveCompliance Assembly Robot Arm，选择顺应性装配机器人臂)的形式。
图4示出了根据图2A和2B的实施例的改进，从而为了避免重复，参考前面的描述，相同的附图标记用于相应的细节。
本实施例的一个特别的特征在于，用于去除非期望的过量涂层剂雾的操作器5是施加机器人，所述施加机器人引导具有成形空气环的旋转喷雾器17作为施加器。
在施加涂料期间，旋转喷雾器17传送待施加涂料的喷雾射流，成形空气环传送用于成形涂层剂的喷雾射流的成形空气。
为了去除非期望的过量涂层剂雾，涂料的喷雾射流被切断，并且旋转喷雾器17仅经由它的成形空气喷嘴传送成形空气，以便推动非期望的过量涂层剂雾。
图5示出了根据本发明的操作方法的变型的流程图，图6A至6C示出了操作方法期间的不同阶段。
在图6A-6C中，涂层剂的喷雾射流通过实线表示，而用于去除非期望的过量涂层剂雾的空气喷射以虚线表示。
图6A首先示出了机动车车身部件2在涂刷车间1中的起始状态，在此它借助于多个旋转喷雾器17-19涂覆上涂料。旋转喷雾器17-19由多轴施加机器人以常规方式引导，为了简单起见未示出施加机器人。机动车车身部件2在此处于最终的涂覆位置，其中机动车车身部件2可以被完全涂覆。下一个随后待涂刷的机动车车身部件2已经在涂刷车间1之前等待。
然后，在步骤S1中，如图6B所示，机动车车身部件2从涂刷车间1运出，直到机动车车身部件2在运输方向上位于涂刷车间1之后。
在步骤S2中，下一个机动车车身部件20被运输进入涂刷车间1。然而，机动车车身部件2最初不是被运输到涂刷车间1的中间的最终涂覆位置，而是仅被运输到图6B中所示的初始位置。
在机动车车身部件20的初始位置中，在步骤S3中首先使用旋转喷雾器17对机动车车身部件20的前部区域(例如发动机罩、前翼)进行涂刷。
另外两个旋转喷雾器18、19不施加涂料，而是仅经由成形空气喷嘴传送压缩空气，以便在步骤S4中从涂刷车间1去除非期望的过量涂层剂雾21。
在已经去除了非期望的过量涂层剂雾21之后，然后在步骤S5中将机动车车身部件20从根据图6B的初始位置运输到根据图6C的最终涂刷位置。
在这个最终涂刷位置中，在步骤S6中，可以使用所有的旋转喷雾器17-19对机动车车身部件20的在剩余表面区域(例如行李箱盖、车顶、门、后翼)中的部件表面进行涂刷。
图7示出了用于说明机动车车身部件2从涂刷车间1到紧接着的涂刷车间22的加速度的示图。在涂刷车间1的停止点23和涂刷车间22中的下一个停止点24之间，机动车车身部件2首先以加速度a1沿加速斜坡25加速，然后以减速度a2沿减速斜坡26减速。
从示图中可以清楚看出，加速斜坡25上的加速度a1显著小于减速斜坡上的减速度a2。相对较小的加速度a1是有利的，因为当机动车车身部件2从涂刷车间1运出时，会发生较少的紊流，从而更快速地沉积或去除非期望的过量涂层剂雾。
图8A-8C示出了从涂刷车间1运出机动车车身部件2期间的不同阶段，清洁区域27由虚线示出。清洁区域27是涂刷车间1内的区域，在该区域中，根据本发明的气流使得非期望的过量涂层剂雾快速去除。从附图中可以清楚地看出，当机动车车身部件2从涂刷车间1中运出时，清洁区域27与运出的机动车车身部件2同步地移动。这是有利的，因为当机动车车身部件2从涂刷车间1运出时，由于过量涂层剂雾能够从机动车车身部件2的后窗逸出，所以紧随机动车车身部件2后面的非期望的过量涂层剂雾特别强烈。
图9示出了根据本发明的涂刷车间1的变型，其与上述实施例部分重合，从而为了避免重复，参考前面的描述，相同的附图标记用于相应的细节。
在本图中，还示出了过滤顶棚28，所述过滤顶棚28可以基本上具有传统的结构，并传送向下定向的气流到涂刷车间1中，以便向下推动非期望的过量涂层剂雾。
过滤顶棚28具有喷嘴元件29，所述喷嘴元件29相对于运输方向布置在涂刷车间1的后部，并且倾斜地向前且向下传送气流。因此离开喷嘴元件29的气流不精确地竖直向下定向，而是在运输方向上倾斜，例如相对于竖直方向倾斜45°角。因此，非期望的过量涂层剂雾不仅被向下推动，而且也被吹离涂刷车间1的入口。这防止了下一个机动车车身部件2被来自前面的机动车车身部件2的非期望的过量涂层剂雾所污染。
此外，在涂刷车间1的入口侧的端部布置有吹气柱30，所述吹气柱30在运输方向上将气流传送到涂刷车间中。因此非期望的过量涂层剂雾同样被吹离涂刷车间1的入口，以便避免污染下一个机动车车身部件2。
吹气柱30具有多个在不同高度的空气喷嘴。随着空气喷嘴的高度增加，空气喷嘴向下倾斜得更加明显，因此传送更加明显向下的气流。因此，吹气柱30的最下面的空气喷嘴几乎完全水平定向，而上面的空气喷嘴向下倾斜得更明显。上面的空气喷嘴的这种倾斜优化了非期望的过量涂层剂雾的去除。
图10A和10B示出了根据本发明的吹气喷嘴装置31的不同的运动状态，所述吹气喷嘴装置31可以在涂刷车间中使用，以将向下定向的气流从上向下地传送到涂刷车间中，以便将非期望的过量涂层剂雾向下吹走。向下定向的气流在附图中由箭头表示。
吹气喷嘴装置31具有可围绕旋转轴线33枢转的可枢转框架32，旋转轴线33延伸穿过框架32的一个框架边缘。
在框架32的相反的框架边缘上安装有狭槽状的吹气喷嘴34，所述狭槽状的吹气喷嘴34传送向下定向的气流。杠杆结构确保了吹气喷嘴34独立于框架32的运动位置始终向下定向。
框架32的枢转运动通过缆线驱动器驱动，缆线驱动器具有四根拉索35-38和四个辊39-42。
如上文已经详细描述的那样，由吹气喷嘴34传送的气流推动涂刷车间中的过量涂层剂雾向下穿过涂刷车间的格栅地板。
图11A和11B示出了根据图10A、10B的吹气喷嘴装置31的变型。根据图11A、11B的这种变型基本上对应于根据图10A、10B的吹气喷嘴装置31，从而为了避免重复，参考前面的描述，相同的附图标记用于相应的细节。
本实施例的一个特别的特征在于，吹气喷嘴34不可枢转但可线性移动，即平行于运输方向移动，吹气喷嘴34的移动方向在图中以双头箭头示出。这里吹气喷嘴34的运动也通过缆线驱动器43驱动。
本发明不限于上述优选实施例。实际上，同样可以利用本发明的构思并因此落在保护范围内的大量变型和修改是可能的。特别地，本发明还独立于它们依赖的权利要求保护主题和从属权利要求的特征，特别是在没有主权利要求或独立的专利权利要求的特征的情况下。
附图表记列表
1 涂刷车间
2 机动车车身部件
3 运输装置
4 滑架
5 操作器
6 操作器的移动轨道
7 操作器的喷嘴条
8 空气喷射
α 空气喷射与竖直方向的角度
9 机器人基座
10 可旋转的机器人元件
11 操作机器人的近端机器人臂
12 操作机器人的远端机器人臂
13 操作机器人的机器人手轴
14 操作工具
15 喷嘴条
16 空气喷嘴
17-19 旋转喷雾器
20 机动车车身部件
21 过量涂层剂雾
22 涂刷车间
23 停止点
24 停止点
25 加速斜坡
26 减速斜坡
27 清洁区域
28 过滤顶棚
29 喷嘴元件
30 吹气柱
31 吹气喷嘴装置
32 框架
33 旋转轴线
34 吹气喷嘴
35-38 拉索
39-42 辊
α 空气喷射与竖直方向之间的角度
a1 从涂刷车间运出的加速度
a2 运输到涂刷车间的减速度
s 沿运输装置的路径
v 运输速度

Claims (39)

1.用于涂覆系统的操作方法，以用于涂覆部件(2)，该操作方法具有以下步骤：
a)借助于运输装置(3)在运输方向上运输待涂覆的部件(2)穿过涂覆车间(1)，
b)借助于施加器(17-19)用涂层剂在涂覆车间(1)中涂覆部件(2)，所述施加器(17-19)施加涂层剂的喷雾喷射，施加的涂层剂中的一部分沉积在待涂覆的部件(2)上，而施加的涂层剂的另一部分最初作为干扰性过量涂层剂雾(21)漂浮在涂覆车间(1)的车间内部，
c)通过由过滤顶棚产生的竖直向下定向的气流从车间内部去除所述干扰性过量涂层剂雾(21)，并且
d)除了通过由过滤顶棚产生的向下定向的气流去除所述干扰性过量涂层剂雾(21)之外，通过附加措施从车间内部去除所述干扰性过量涂层剂雾(21)，其中，该附加措施设置为借助于吹气喷嘴装置(31)产生气流，
其特征在于，
e)所述吹气喷嘴装置(31)通过至少一个吹气喷嘴(34)向下传送气流，以便将所述干扰性过量涂层剂雾从车间内部向下吹出，并且
f)所述吹气喷嘴装置(31)能够在运输方向上移动。
2.根据权利要求1所述的操作方法，其特征在于，
a)所述吹气喷嘴装置(31)布置在运输装置之上，和/或
b)所述吹气喷嘴装置(31)横向于运输方向延伸穿过涂覆车间，和/或
c)提供缆线驱动器(35-42；43)，以用于移动所述吹气喷嘴装置(31)。
3.根据权利要求2所述的操作方法，
其特征在于：
a)所述吹气喷嘴装置(31)围绕横向于运输方向的旋转轴线(33)枢转，
b)所述吹气喷嘴(34)与所述旋转轴线(33)相距一距离，使得所述吹气喷嘴(34)在所述吹气喷嘴装置(31)进行枢转运动时执行曲线运动，
c)所述吹气喷嘴装置(31)在枢转运动期间将所述吹气喷嘴(34)相对于竖直方向保持恒定角度取向，使得所述吹气喷嘴(34)竖直向下传送气流，
d)所述吹气喷嘴装置(31)具有围绕旋转轴线(33)枢转的可枢转框架(32)，所述旋转轴线(33)延伸穿过一个框架边缘，而所述吹气喷嘴(34)安装在相反的框架边缘上。
4.根据权利要求2所述的操作方法，其特征在于，所述吹气喷嘴装置(31)具有平行于所述运输方向延伸的线性移动轴线，使得所述吹气喷嘴(34)能够在所述运输方向上移动。
5.根据前述权利要求1至4中任一项所述的操作方法，其特征在于：
a)当待涂覆的部件(20)被运输到涂覆车间(1)时，它们首先被运输到在运输方向上位于涂覆车间(1)中的最终涂覆位置上游的初始位置，
b)在下一个部件(20)处于初始位置的同时，在最终涂覆位置的区域中去除来自先前的涂覆操作的过量涂层剂雾(21)，
c)待涂覆的部件(20)在初始位置中仅被涂覆前部区域，
d)当过量涂层剂雾(21)在最终涂覆位置的区域中已经被去除并且位于初始位置中的部件(20)的前部区域已经被涂覆时，部件(20)被从初始位置运输到最终涂覆位置，
e)部件(20)在最终涂覆位置中在前部区域之外也被涂覆。
6.根据前述权利要求1至4中任一项所述的操作方法，其特征在于：
a)当一个部件(2)从涂覆车间(1)中运出时，过量涂层剂雾(21)从部件(2)逸出和/或被运出的部件(2)搅起，且
b)过量涂层剂雾(21)的去除在空间上集中在清洁区域(27)中，所述清洁区域(27)不包括整个车间内部，
c)所述清洁区域(27)包括运出的部件(2)的至少一部分，
d)当部件(2)从涂覆车间(1)运出时，所述清洁区域(27)在运输方向上移动。
7.根据前述权利要求1至4中任一项所述的操作方法，其特征在于：
a)待涂覆的部件(2)在停-走式操作中被运输穿过涂覆车间(1)，
b)当待涂覆的部件(2)从涂覆车间(1)中运出时，它们首先以加速度(a1)加速，然后再以减速度(a2)制动，
c)在从涂覆车间(1)运出的期间，所述加速度(a1)低于随后的减速度(a2)。
8.根据权利要求1所述的操作方法，其特征在于：所述涂覆系统是涂刷系统。
9.根据权利要求1所述的操作方法，其特征在于：所述部件(2)是机动车车身部件(2)。
10.根据权利要求2所述的操作方法，其特征在于，
所述吹气喷嘴装置(31)布置在涂覆车间的顶棚上或在门架上。
11.根据权利要求3所述的操作方法，
其特征在于：
所述吹气喷嘴装置(31)在枢转运动期间将所述吹气喷嘴(34)保持竖直向下。
12.根据权利要求5所述的操作方法，其特征在于：
所述前部区域是发动机罩或前翼。
13.根据权利要求6所述的操作方法，其特征在于，
所述清洁区域(27)包括运出的部件(2)的相对于运输方向的后部部分。
14.根据权利要求6所述的操作方法，其特征在于：
所述清洁区域(27)与所述部件(2)同步地移动。
15.根据权利要求7所述的操作方法，其特征在于：
待涂覆的部件(2)以小于13s的运输时间被运输穿过涂覆车间(1)。
16.根据权利要求7所述的操作方法，其特征在于：
所述加速度(a1)低于随后的减速度(a2)是为了在加速期间减少搅起的过量涂层剂雾(21)。
17.根据权利要求15所述的操作方法，其特征在于：
所述运输时间小于11s。
18.根据权利要求15所述的操作方法，其特征在于：
所述运输时间小于9s。
19.用于涂覆部件(2)的涂覆系统，具有：
a)涂覆车间(1)，
b)用于运输部件(2)穿过所述涂覆车间(1)的运输装置(3)，
c)在涂覆车间(1)内的至少一个施加器(17-19)，用于将涂层剂的喷雾喷射施加到待涂覆的部件(2)上，施加的涂层剂中的一部分沉积在待涂覆的部件(2)上，而施加的涂层剂(2)的另一部分作为干扰性过量涂层剂雾(21)漂浮在车间内部，
d)清洁装置(5)，用于通过由过滤顶棚产生的竖直向下定向的气流从车间内部去除所述涂层剂雾(21)，
e)所述清洁装置除了过滤顶棚之外还具有吹气喷嘴装置(31)，
其特征在于，
f)所述吹气喷嘴装置(31)通过至少一个吹气喷嘴(34)向下传送气流，以便将所述干扰性过量涂层剂雾从车间内部向下吹出，
g)所述吹气喷嘴装置(31)能够在运输方向上移动。
20.根据权利要求19所述的涂覆系统，其特征在于：
a)所述吹气喷嘴装置(31)布置在运输装置之上，和
b)所述吹气喷嘴装置(31)横向于运输方向延伸穿过涂覆车间，和
c)提供用于移动所述吹气喷嘴装置(31)的缆线驱动器(35-42；43)。
21.根据权利要求20所述的涂覆系统，
其特征在于：
a)所述吹气喷嘴装置(31)能够围绕横向于运输方向的旋转轴线(33)枢转，和
b)吹气喷嘴(34)与旋转轴线(33)相距一距离，使得吹气喷嘴(34)在所述吹气喷嘴装置(31)进行枢转运动时执行曲线运动，和
c)所述吹气喷嘴装置(31)在枢转运动期间将吹气喷嘴(34)相对于竖直方向保持恒定角度取向，使得吹气喷嘴(34)竖直向下传送气流，和
d)所述吹气喷嘴装置(31)具有能够围绕所述旋转轴线(33)枢转的可枢转框架(32)，所述旋转轴线(33)延伸穿过一个框架边缘，而吹气喷嘴(34)安装在相反的框架边缘上。
22.根据权利要求20所述的涂覆系统，其特征在于，所述吹气喷嘴装置(31)具有平行于运输方向延伸的线性移动轴线，使得吹气喷嘴(34)能够在运输方向上移动。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的涂覆系统，其特征在于：
a)当待涂覆的部件(20)被运输到涂覆车间(1)中时，它们首先被运输到涂覆车间(1)中在运输方向上位于涂覆车间(1)中的最终涂覆位置上游的初始位置，
b)在下一个部件(20)处于初始位置的同时，在最终涂覆位置的区域中去除来自先前涂覆操作的过量涂层剂雾(21)，
c)待涂覆的部件(20)在初始位置中仅被涂覆前部区域，和
d)当过量涂层剂雾(21)在最终涂覆位置的区域中已经被去除并且位于初始位置中的部件(20)的前部区域已经被涂覆时，部件(20)被从初始位置运输到最终涂覆位置，和
e)部件(20)在最终涂覆位置中在前部区域之外也被涂覆。
24.根据权利要求19至22中任一项所述的涂覆系统，其特征在于：
a)当一个部件(2)从涂覆车间(1)中运出时，过量涂层剂雾(21)从部件(2)逸出和/或被运出的部件(2)搅起，且
b)过量涂层剂雾(21)的去除在空间上集中在清洁区域(27)中，所述清洁区域(27)不包括整个车间内部，
c)所述清洁区域(27)包括运出的部件(2)的至少一部分，
d)当部件(2)从涂覆车间(1)运出时，所述清洁区域(27)在运输方向上移动。
25.根据权利要求19至22中任一项所述的涂覆系统，其特征在于：
a)待涂覆的部件(2)在停-走式操作中被运输穿过涂覆车间(1)，和
b)当待涂覆的部件(2)从涂覆车间(1)中运出时，它们首先以加速度(a1)加速，然后再以减速度(a2)制动，和
c)在从涂覆车间(1)运出的期间，所述加速度(a1)低于随后的减速度(a2)。
26.根据权利要求19至22中任一项所述的涂覆系统，其特征在于：
a)所述涂覆系统具有控制向下定向的气流的控制单元，
b)所述控制单元在涂刷中断时打开或增加向下定向的气流，并在涂刷操作期间关闭或减小向下定向的气流，
c)所述控制单元确定在涂刷操作期间引入到涂覆车间的空气的量，
d)所述控制单元在涂刷中断期间控制向下定向的气流，使得与涂刷操作期间相比，在涂刷中断期间基本上等量的空气经由向下定向的气流引入到涂覆车间中。
27.根据权利要求19所述的涂覆系统，其特征在于：所述涂覆系统是涂刷系统。
28.根据权利要求19所述的涂覆系统，其特征在于：所述部件(2)是机动车车身部件。
29.根据权利要求20所述的涂覆系统，其特征在于：
所述吹气喷嘴装置(31)布置在涂覆车间的顶棚上或在门架上。
30.根据权利要求21所述的涂覆系统，
其特征在于：
所述吹气喷嘴装置(31)在枢转运动期间将吹气喷嘴(34)保持竖直向下。
31.根据权利要求23所述的涂覆系统，其特征在于：
所述前部区域是发动机罩或前翼。
32.根据权利要求24所述的涂覆系统，其特征在于：
所述清洁区域(27)包括运出的部件(2)的相对于运输方向的后部部分。
33.根据权利要求25所述的涂覆系统，其特征在于：
待涂覆的部件(2)以小于13s的运输时间被运输穿过涂覆车间(1)。
34.根据权利要求25所述的涂覆系统，其特征在于：所述加速度(a1)低于随后的减速度(a2)是为了在加速期间减少搅起的过量涂层剂雾(21)。
35.根据权利要求26所述的涂覆系统，其特征在于：
空气包括以下中的至少一个：
成形空气，其用于成形喷雾喷射，
驱动空气，其用于驱动旋转喷雾器的压缩空气涡轮机，
制动空气，其用于制动旋转喷雾器的压缩空气涡轮机，
轴承空气，其用于供送旋转喷雾器的空气轴承。
36.根据权利要求26所述的涂覆系统，其特征在于：
在涂刷中断期间经由向下定向的气流引入到涂覆车间中的空气与涂刷操作期间相比相差小于±50％。
37.根据权利要求25所述的涂覆系统，其特征在于：
待涂覆的部件(2)以小于11s的运输时间被运输穿过涂覆车间(1)。
38.根据权利要求25所述的涂覆系统，其特征在于：
待涂覆的部件(2)以小于9s的运输时间被运输穿过涂覆车间(1)。
39.根据权利要求19至22中任一项所述的涂覆系统，其特征在于：所述涂覆车间(1)是涂刷车间。
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