CN113522582A - 喷涂器支撑件、包括该支撑件的喷涂装置及制造该支撑件的方法 - Google Patents

喷涂器支撑件、包括该支撑件的喷涂装置及制造该支撑件的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开喷涂器支撑件、包括该支撑件的喷涂装置及制造该支撑件的方法。该喷涂器支撑件(2)包括：用于高压单元或插头的壳体(8)；用于至少一个涂层产品软管(11)的引导构件(12)；用于空气软管(13)的保持构件(16)；用于紧固到机器人(3)的第一紧固构件(5)；以及用于紧固到喷涂器(4)的第二紧固构件(6)。根据本发明，壳体(8)、引导构件(12)、保持构件(16)、第一紧固构件(5)和第二紧固构件(6)由单个部件形成。

Description

喷涂器支撑件、包括该支撑件的喷涂装置及制造该支撑件的 方法
【技术领域】
本发明涉及一种喷涂器支撑件，以及包括这种支撑件的喷涂装置和制造这种支撑件的方法。
【背景技术】
已知在喷涂系统内使用支撑件将喷涂器紧固到机器人。该支撑件通常由机加工部件的组件形成。这些部件中的每一个具有不同的功能。支撑件必须使得可以连结喷涂器和机器人。另外，它必须使得能够引导流体软管、引导并固定空气软管，并且支撑高压单元。
不同部件的制造和接合需要相当高的成本以及相对较长的复杂组装过程。
本发明打算通过提出一种便宜且易于组装的喷涂器支撑件来补救该缺点。
【发明内容】
为此，本发明涉及一种喷涂器支撑件，该喷涂器支撑件包括：用于高压单元或高压插头的壳体；用于至少一个涂层产品软管的引导构件；用于空气软管的保持构件；用于紧固到机器人的第一紧固构件；以及用于紧固到喷涂器的第二紧固构件。根据本发明，壳体、引导构件、保持构件、第一紧固构件和第二紧固构件由单个部件形成。
由于本发明，由单个部件制造支撑件使得可以降低制造成本并且便于该部件与机器人和喷涂器的组装。
根据本发明的有利但非强制性的特征，这种支撑件可以包括以下特征中的一个或多个，这些特征以任何技术上可能的组合来采用：
-支撑件使用增材制造方法来制作。
-支撑件由合成材料制造，优选聚酰胺12、聚甲醛、聚醚醚酮或聚对苯二甲酸乙二醇酯。
-支撑件还包括用于低压单元的壳体，该壳体也由与支撑件的其余部分相同的部件形成。
-第一紧固构件、保持构件和第二紧固构件沿着支撑件的轴线以所描述的顺序对齐。
-用于高压单元或插头的壳体是与支撑件的轴线对齐的圆柱体。
-用于高压单元或插头的壳体位于第一紧固构件与第二紧固构件之间，引导构件以支撑件的轴线为中心，引导构件具有内半径，该内半径的值大于用于高压单元或插头的壳体的外半径的值，并且优选地，引导构件的内半径的值与用于高压单元的壳体的外半径的值之间的差在0.1mm至2mm之间，优选地在0.5mm的量级上。
-支撑件包括用于识别空气软管的标记。
根据另一方面，本发明还涉及一种喷涂装置，该喷涂装置包括喷涂器、机器人和喷涂器支撑件，该喷涂器通过喷涂器支撑件连接到机器人。根据本发明，喷涂器支撑件如上所述。
该装置产生与关于支撑件所述的优点相同的优点。
根据本发明的有利但非强制性的特征，这种装置可包括由保持构件保持在适当位置的空气软管和由引导构件引导的至少一个涂层产品软管。
根据又一方面，本发明还涉及一种用于制造如上所述的支撑件的方法，该方法的特征在于，该方法是多射流熔融增材制造方法。
【附图说明】
在阅读了符合本发明原理的喷涂器支撑件和喷涂装置的一个实施例的以下描述之后，本发明将被更好地理解，并且其其它优点将变得更清楚明显，该实施例仅作为示例给出并且参照附图，附图中：
图1是根据本发明的喷涂装置的仰视立体图，该喷涂装置包括同样根据本发明的喷涂器支撑件；
图2是图1的支撑件的后视图；
图3是图1和图2的支撑件的顶视图；以及
图4是根据图1的平面IV的横截面。
【具体实施方式】
图1中部分地绘出了喷涂装置1。该装置1包括支撑件2、机器人3，例如可以是往复式机器人，以及配备有至少一个用于喷涂流体的喷嘴42的喷涂器4。为了清楚起见，仅绘出了机器人3的一部分，即一个操作臂的端部。机器人3和喷涂器4在图1中被绘出为透明的和虚线的，并且在其他附图中未绘出。
支撑件2限定纵向轴线X，机器人3和喷涂器4在该纵向轴线X上对齐。
支撑件2在其被称为远端的一端包括用于紧固到机器人3的紧固构件5。如图2中更可见的，该紧固构件5是马蹄铁形的，以轴线X为中心，包括旨在接收用于紧固到机器人3的螺钉32的钻孔52，X轴绘出为图1中的轴线虚线。在附图的示例中，紧固构件5包括六个钻孔52。紧固构件5还包括旨在将支撑件2定位到机器人3上的搁置表面54。
在其与远端相对的近端，支撑件2包括用于紧固到喷涂器4的紧固构件6。紧固构件6包括四个支脚62，这些支脚中的每一个具有用于允许通过螺钉将喷涂器4紧固到支撑件2上的孔口64。支脚62通过桥68连接到以轴线X为中心的环66，支脚62规则地分布在以轴线X为中心的圆周围并且其直径大于环66的直径。此外，指向支撑件2的底部的两个支脚62通过弧69连接，该弧的功能是准确地定位在附图中未绘出的模板。模板属于装置1，并维持旨在将流体和空气引导到喷涂器4的配件。
支撑件2的构件5和6通过形成支撑件2的基部的框架7连结。框架7包括四个竖板72，各个竖板72从一个支脚62延伸并到达紧固构件5。竖板72基本上是直线的并平行于轴线X。
由此，由于构件5、6和7，支撑件2允许机器人3与喷涂器4之间的连结。
环66通过容纳高压单元(未绘出)的壳体8在紧固构件5的方向上沿着轴线X延伸。该壳体8是中空的圆柱体，在该示例中是具有圆形基部的圆柱体，其一端由环66形成，另一端82位于搁置表面54的平面中。壳体8在图3中更可见。
如图1中可见的，为低压单元(也未绘出)提供壳体10。该壳体10紧固在壳体8下方，并且包括与轴线X正交的空间102以及与轴线X平行的延伸部104。空间102和延伸部104沿与轴线X成径向的方向形成容纳低压单元的单个体积，该体积在从下方观察时为T形。在延伸部104的端部，钻孔106使得电缆能够穿过以将低压单元连接到高压单元。
在操作期间，高压单元被置于壳体8中。该高压单元被供有由低压单元提供的低压电流。高压单元通常由二极管组成，这些二极管使得可以升高由低压单元提供的电流的电压。低压单元还用于将由高压单元和低压单元形成的组件接地。为了连接高压单元和低压单元，通常，高压单元配备有与属于低压单元的连接器的公插头相容的母插头。由低压单元和高压单元形成的该装置使得可以在涂敷静电涂层产品的情况下向喷涂器4供应高压电流，以便使要从喷嘴42喷出的油漆颗粒带电。
借助于喷涂器涂敷的涂层产品由两个软管11—图1中用轴线虚线绘出—引导到喷涂器4中，软管由引导构件12引导。比如，流体可以是诸如油漆的涂层产品。引导构件12描述了以轴线X为中心并部分地围绕壳体8的圆柱形部分。引导构件12在支撑件2的底部开口。在实践中，引导构件12围绕轴线X在20°至90°之间的角度上开口。较佳地，该角度为65°。引导构件12包括被设置为保持软管11的凹部122，这些凹部优选以交错方式布置在引导构件12上。在这种情况下，“交错”意思是两个软管以交替方式沿着引导构件的长度放置在凹部122中。在附图的示例中，引导构件12包括六个凹部122。软管11通过凹部122来引导使得软管彼此电隔离，使得它们不会接触。由于容纳在两个软管内的各自具有其自身的电阻率的两种流体之间的电势差，这种接触可能局部产生电弧。
由于软管11中容纳的产品在喷涂器4的头部附近被带到高电压，并在机器人3附近接地，所以软管11必须足够长以防止任何蠕缓放电。软管11围绕引导构件12的缠绕使得可以增加软管11的长度，同时限制支撑件2的总体形状因数。软管11的长度取决于由这些软管11承载的流体的电阻率和期望的电压。比如，对于电阻率为3Mohm-cm且电压为100kV的流体，软管11必须为850mm。如果电压相等，则所用流体的电阻率越大，软管11需要的长度越短。
另外，软管11围绕引导构件12的缠绕使得可以阻止包含在某些流体中的金属碎片指向由高压单元生成的电场的方向。这避免了生成流体固有的短路。
在实践中，为了使软管11的长度足够以及为了使支撑件2的形状因数优化，引导构件12具有大于壳体8的外径的内径。在实践中，将壳体8和引导构件12分开的距离d1等于引导构件12的内径R12的值与壳体8的外径R8的值之间的差。距离d1在0.1mm至2mm之间。优选地，该距离d1为0.5mm。由此，在引导构件12与壳体8之间形成径向厚度为d1的空间14。该空间14用于将机器人3的空气软管13延伸到喷涂器4。在图1中被绘出为轴线虚线的那些空气软管13用于供应空气包以成形从喷涂器4的喷嘴42出来的涂层产品的射流，用于供应喷涂器4的空气阀，并且潜在地用于供应和/或减慢喷涂器4的涡轮。
为了将空气软管13保持在适当位置，保持构件16布置在壳体8的外部上，位于紧固构件5与引导构件12之间。保持构件16描述了围绕壳体8的圆的一部分。圆的该部分由壳体10界定并且包括用于各个空气软管13的壳体162。在附图的示例中，引导构件包括围绕轴线X分布的十五个壳体162以容纳十五个空气软管，这些壳体中的仅一些在图1至图3中可见。
在实践中，壳体162的数量不必等于十五。比如，引导构件12可包括多达二十五个壳体162，或相反地，少于十个这样的壳体。为了识别空气软管13，在紧固构件5的外部上蚀刻有识别标记18。由此，软管13均被紧固在壳体162中，然后沿着壳体8延伸，同时也易于认出。因此，它们平行于轴线X，并且各个空气软管在一个识别标记18下方穿过紧固构件5。引导构件16的形状使得可以在空气软管连接到喷涂器4之前通过将它们卡合到引导构件16上而快速紧固空气软管。
为了使支撑件2紧凑，它使用增材制造方法来制作。由此，壳体8和10、紧固构件5和6，以及支撑和保持构件12和16由单个部件制成。换言之，支撑件2由相同的材料块制造。
与不同部件的组件不同，增材制造方法，可以是比如多射流熔融(MJF)制造方法，使得可以优化支撑件2的形状因数，特别是通过允许保持构件16放置在引导构件12与紧固构件5之间。多射流熔融制造方法包括对于待产生的部件的各层，将粘合剂和细化剂施加到待与粉末熔融的表面上，粘合剂和细化剂的功能是使表面平滑。接着，沉积液体剂以便熔融期望的颗粒。最后，加热各层材料以形成部件。
另外，识别标记18在其制造期间直接集成到支撑件2上。由此，不需要执行额外的步骤来将它们蚀刻到部件中。这使得可以在制造支撑件2时节省额外的时间，因此具有更低的成本。
为了保持制造成本低，同时具有良好的机械特性，支撑件2由合成材料制成，优选聚酰胺12。这是因为增材制造与聚酰胺12的组合使用使得可以具有轻质且耐涂层产品喷涂设施所用溶剂的支撑件2。
在一个变型中，支撑件2可以由比如聚甲醛、聚醚醚酮或聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。
在另一变型中，连接到喷涂器的紧固构件5包括不同数量的钻孔52，诸如三个或十个。
在一个变型中，喷涂装置包括将涂层产品带到喷涂器4的不同数量的软管11，诸如一个或三个。通常，软管11的数量在1至4之间变化。各个软管11也可以用于运送冲洗产品或溶剂。
在一个变型中，支脚62的数量和竖板72的数量可以变化。比如，支撑件可包括五个支脚62和五个竖板72，或者三个支脚62和六个竖板72。
在一个变型中，高压单元由直接供有高压电流的高压插头代替。在这种情况下，代替低压单元，连接器使得可以将高压单元接地。
在一个变型中，引导构件12可包括不同数量的凹部，例如四个或八个。
上述实施例和变型可以彼此组合以生成本发明的新实施例。

Claims (12)

1.一种喷涂器支撑件(2)，包括：用于高压单元或插头的壳体(8)；用于至少一个涂层产品软管(11)的引导构件(12)；用于空气软管(13)的保持构件(16)；用于紧固到机器人(3)的第一紧固构件(5)；以及用于紧固到喷涂器(4)的第二紧固构件(6)，其特征在于，所述壳体(8)、所述引导构件(12)、所述保持构件(16)、所述第一紧固构件(5)和所述第二紧固构件(6)由单个部件形成。
2.根据权利要求1所述的支撑件(2)，其特征在于，该支撑件由合成材料制造，优选聚酰胺12、聚甲醛、聚醚醚酮或聚对苯二甲酸乙二醇酯。
3.根据权利要求1所述的支撑件(2)，其特征在于，该支撑件还包括用于低压单元的壳体(10)，该壳体也由与所述支撑件的其余部分相同的部件形成。
4.根据权利要求1所述的支撑件(2)，其特征在于，所述第一紧固构件(5)、所述保持构件(16)和所述第二紧固构件(6)沿着所述支撑件的轴线(X)以所描述的顺序对齐。
5.根据权利要求1所述的支撑件(2)，其特征在于，用于高压单元或插头的壳体(8)是与所述支撑件的所述轴线(X)对齐的圆柱体。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的支撑件(2)，其特征在于，用于高压单元或插头的所述壳体(8)位于所述第一紧固构件(5)与所述第二紧固构件(6)之间，所述引导构件(12)以所述支撑件的所述轴线(X)为中心，并且所述引导构件具有内半径(R12)，该内半径的值大于用于高压单元或插头的所述壳体(8)的外半径(R8)的值。
7.根据权利要求6所述的支撑件(2)，其特征在于，所述引导构件的所述内半径的值与用于高压单元的所述壳体的所述外半径的值之间的差(d1)在0.1mm至2mm之间。
8.根据权利要求7所述的支撑件(2)，其特征在于，所述引导构件的所述内半径的值与用于高压单元的所述壳体的所述外半径的值之间的差(d1)在0.5mm的量级上。
9.根据权利要求1至5中任意一项所述的支撑件(2)，其特征在于，该支撑件包括用于识别所述空气软管(13)的标记(18)。
10.一种喷涂装置(1)，该喷涂装置包括喷涂器(4)、机器人(3)和喷涂器支撑件(2)，所述喷涂器通过所述喷涂器支撑件连接到所述机器人，其特征在于，所述喷涂器支撑件(2)根据前述权利要求中任意一项所述。
11.根据权利要求8所述的喷涂装置(1)，其特征在于，该喷涂装置包括由所述保持构件(16)保持在适当位置的空气软管(13)和由所述引导构件(12)引导的至少一个涂层产品软管(11)。
12.一种用于制造根据权利要求1至9中任意一项所述的支撑件(2)的方法，其特征在于，该方法是多射流熔融增材制造方法。
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