CN1141012A - 涂漆方法及适用于此法的注漆设备 - Google Patents

Abstract

提出一种注漆设备，在此设备上待涂漆的物件(13)被传送而通过一个由液态漆形成的漆幕(5)。为了能使待涂漆物件(13)获得最佳取向，该物件在通过漆幕(5)时一直固定在一传送装置(12)的夹持件(25)上，这些夹持件在一侧边(16)的范围内经过时横穿漆幕(5)。此外还提出一种用于物件(13)的涂漆方法，本注漆设备适合于实施此方法。

Description

涂漆方法及适用于此法的注漆设备

本发明涉及一种连续涂漆方法，用此法对汽车的由金属制成的可见车体外部构件在其装配于汽车上之前连续地进行涂漆，这里待涂漆的物件的一个表面是依伸展方向隆起的。

轿车的车体构件在装配之后大多是看得见的，为了防腐和光泽的目的，在初次装配之前就得涂漆。现就这样一个可见的车体外部构件以多数车型上都有的安置在B-柱上的隔板为例加以说明，该隔板是用金属制成的，需要尽可能高质量的涂漆。这种隔板通常在依纵向延伸的伸展方向中为适应后来的车体型式至少有轻微的隆起度。

迄今所谓的喷漆法仍然证明是用于这种物件的可靠涂漆方法。尽管被涂漆的物件表面有隆起度，但在这里仍能获得令人满意的涂漆效果。不过，迄今与这种涂漆方法相关联的成本却一直是相当高的。所喷出的漆大部分达不到被涂漆的物件表面，而是流失掉了。考虑到各种费用，流失的漆的回收再利用仍是不能实现的。此外，为此还需要耗资颇大的防护设备和过滤设备，以防止溶剂含量超标的空气进入大气。

因此本发明的基本任何在于提出开头述及的一种涂漆方法，这种方法可以在不影响涂漆质量的前提下实现对物件的经济合算的涂漆。

为了解决这一任务，按照权利要求1中的特征部分提出如下措施：将需要涂漆的物件固定在一传送装置的夹持件上，随即在继续保持在所安置的夹持件上的情况下使之与漆幕平面相垂直地穿过由液态漆形成的下落漆幕，这时务使隆起的物件表面向上，而且隆起部的伸展方向从顶上看与传送方向相重合，在这里最好通过夹持件的有控制的定位未调定待涂漆物件在通过漆幕时的取向。

也可以沿用迄今在汽车工业中广泛使用的所谓注漆方法上的一些已知的措施。但仍要求将待漆涂的物件固定在一传送装置的夹持件上，并在持续保持在这些夹持件上的情况下使之通过漆幕。这样，待涂漆的物件在整个上漆过程中都保持最佳状态，必要时甚至可通过适当调整夹持件的位置来加以找正，以使上漆工序在漆的分布方面和漆的层厚方面都获得最佳的结果。事实证明，采用这一方法可以得到质量上高价值的漆层，这种漆层给人一种类似玻璃的印象，而且无论在光学上还是在防腐意义上都满足了最高的要求。由于不会出现漆的溅散，所以可将漆幕的多余的漆毫无困难地收集起来，并且以经济有效的方式地加以再利用。此外由于几乎没有空气污染，所以对防护措施和过滤措施的耗费是很少的，故这种方法总的说来证明是非常合算的。

这种注漆设备是人们熟悉的。本发明申请者所知道的一种注漆设备配有以下装置：一个注漆头，用于产生一种由向下流出的液态漆形成的漆幕；一个安置在注漆头下方一定距离处收集装置，用于收集未消耗的漆幕的漆；以及一个安置在由下落漆幕所辖的范围之外的传送装置，用于将待涂漆的物件传送到一个与漆幕平面相垂直地而漆幕相交的传送通道上。

对于上述已知的这种设备，首先要指出的一个缺点是：采用这种设备时，其待漆漆的表面不平直特别是隆起的物件只能很困难地进行涂漆，而且涂漆结果的质量满足不了特别是汽车制造中现有的要求。这一点对小尺寸的物件而言尤其如此。究其原因首先在于：被涂漆的物件在通过漆幕时不能得到准确的引导，这是因为它们必须横越一个中间间隙，而该中间间隙正好处于两个构成传送装置的传送带之间，并让漆幕通往收集装置。

因此，本发明的另一个目的是提供一种前述类型的注漆设备，这种设备即使对隆起的物件表面和对较小尺寸的物件都能实现节省时间的、成本上合算的、高质量的涂漆。

为了达到上述目的，采取如下措施：在传送装置上设置许多夹持件，这些夹持件可使待涂漆的物件能够松开地分别固定，待涂漆的物件在通过漆幕时一直保持在夹持件上；夹持件从侧面对准着与漆幕平面相交的传送通路，这样，夹持件在至少一个侧边的区域内通过时横穿漆幕。

按照这种方式，在通过漆幕时在传送装置的两个组成部分之间不会有物件位移现象，待涂漆的物件总是恒稳地固定在同一个夹持件上。这样，即使在待涂漆的物件表面移动困难的情况下，仍能对待涂漆的物件进行必要的找正以获得最佳的涂漆结果。由于传送装置远在被下落的漆幕所占的范围之外，所以它是受到保护的，不会被漆污染。只是夹持件通过漆幕，但这也算不了什么缺点，因为夹持件其时只短时间地处于下落的漆幕之下，此外还可毫无问题地加以清洁处理。这样，人们可以在连续维持的漆幕旁工作，而漆幕也总是具有最佳的情况。由于待涂漆的物件也可以连续传送，所以注漆设备很适合于大批同类物件的连续涂漆处理，即使对较小尺寸的物件特别是汽车工业中常用的物件，亦是如此。

本发明提出的方法和本发明提出的设备所包含的一些有利的改进，都在从属权利要求书中做了叙述。

下面根据附图中所示关于本发明提出的注漆设备的实施例，对本发明进行说明。各图分别表示：

图1本发明提出的注漆设备的一个优选的结构形式的粗略示意图；

图2按照图1所示注漆设备的一个横截面，位于通过切线II-II表示的在注漆区前面的截面中，

图3用来固定待涂漆的物件的夹持件的另一种结构变体，

图4注漆设备的一种优选的工作方式示意图；

图1和2所示的注漆设备配有一个第一注漆站10，该注漆站具有一个已知类型的注漆头1，该注漆头有着狭长形结构，在其下侧有一个用虚线表示的纵缝2。可用泵3向注漆头1供给液态漆，液态漆是从一存储容器4出来的。关于“漆”的概念应理解为现有的任何涂漆材料或涂层材料。

当注漆设备运行时，液态漆从注漆头1经纵缝2向下流出，形成一种连续不断地悬垂的膜，现称之为漆幕5。这种连续下落的漆幕落入一个碗状的收集装置6中，该收集装置被安置在注漆头1的下方，与之保持一定距离，而且很垂直方向与纵缝2相对。与收集装置6相连接的返回通路7将所收集的漆引回到存储容器4中，被引回的漆再从这里重新输往注漆头1。在收集装置6和注漆头1之间所设置的管道接头上可以配接一个图上未示的处理装置，借以控制恒稳的漆质。

在设备运行中由下落的漆幕5所占据的范围姑且称为注漆区8。在此注漆区8的外面设置了一个传送装置12，用来将任何种类的待涂漆物件13传送穿过漆幕5，传送方向与包含漆幕5的幕面14(图4)相横截特别是与之成直角。这时物件13所经过的运送路径15见图1和4中虚线所示。该路径最好以直角与幕面14相交。

所例举的传送装置12位于注漆区8的旁侧，并从其旁延伸而过。该传送装置与下落的漆幕5的一个侧边16相邻近(亦可参照图2)。

传送装置12最好只包含一个在图上示意出来的和仅仅局部描绘的传送带17。该传送带可设计成无头环形结构，而且是自身闭合的。可用在图上未详示出的驱动电动机来驱动该传送带，使之依箭头18所示运行方向实现其传送运动。在所举出的实施例中，传送运动是一种循环运动。所例举的传送带17是一种链带23，是用一条链子做成的，例如它至少由两个在图上未示出的相隔一定距离的轮子导引。

在传送带17上依运行方向18配置着多个彼此相分开的夹持件25。这些夹持件横盘运行方向延伸，而且也和与漆幕5相交的传送路径15相垂直。如从图2中可以明显看出的，这些夹持件在横向中从传送带17上像悬臂似地突出来。这样，夹持件可从一侧与传送路径15对准，在传送路径的范围内夹持件至少要配装一个固定件26，该固定件可将待涂漆件13中的一个可以松卸地固定着。这种固定件26是根据需要加以设计制做的，在现时情况下用的是一种恒磁性的磁体件，这种磁体件例如对于由铁磁性金属制成的物件13能实现最佳的固定。作为其它设计的例子，值得一提的大概有可溶性粘接剂、钩件、夹持件或吸附件。最后一种特别适用于那些用铝或其它非铁磁性材料制做的物件。

按照设定，待涂漆物件13在传送路径15上穿过漆幕5的过程中要持续固定地保持在所安置的夹持件25上。这种物件在通过漆幕5之前就得固定在夹持件25上，然后由夹持件在朝漆幕5的方向中将它们传送而通过漆幕。在图1中，待涂漆物件之一13′处于漆幕5之前，另一个(13″)则已经通过了漆幕5，再另一个(13)差不多刚好一半通过漆幕5。为了简明起见，其余有的夹持件25未在图1中示出。

在通过漆幕5时待涂漆物件13的持续的和无位移的固定方式具有如下优点：物件13可以毫无问题地按一定方式加以找正，从而确保待涂漆的物件表面27获得最佳的涂漆处理。对于那些其待涂漆表面27是不平直的如实施例中所示、而是至少在一个伸展方向(如双箭头28表示)中隆起的物件来说，上述优点尤其明显。在通过漆幕5时，每个待涂漆物件13应加以如此找正，使得隆起的物件表面27的朝着进给方向的节段较高于对着传送方向而递隆的后继的表面节段。其时的最佳位置先凭经验求得，然后将夹持件25和/或固定件26如此加以安置或者定位，使得物件13占据着所希望的物件基位。这时如果夹持件25和/或固定件26能依照传送带17进行调节的话，则是甚为有利的。

由于传送装置12位于注漆区8的外面，所以它不会被向下流的漆污染，或者说即使有点污染也是微不足道的。这一点便保证了长时间的无故障作业。只有夹持件25在通过漆幕5时有很短时间进入注漆区8中。这些夹持件在所述及的侧边16的范围内横穿漆幕5。由于能毫无问题地将夹持件25设计得相当狭窄，所以漆的损失和污染都可保持在很低的限度上。此外，由于表面积很小，必须时进行一次清洁处理也是简而易行的。出于这一缘故，将所例举的夹持件25设计做成具有杆状结构的夹持臂。

在实施例中只在注漆区8的一侧安置夹持件25。如有必要，也可在相对的一侧同样地设置相应的夹持件25(在图2中以25′表示之)，但它们以安置在另一条传送带上为宜。这些按相对方向安置的夹持件在传送物件时于是以相应方式通过其所属的漆幕5的另一侧边16′。这样便能更好地利用漆幕5的宽度，因为可以同时地将两排平行安置的待涂漆物件送过漆幕5，在此情况下可使用彼此独立的驱动。此外，还有一个可能性，即是总可从两侧同时夹持各个待涂漆物件，如果为了稳定地固定待涂漆物件13而显得有必要这样做的话。

就实施例中接受涂漆处理的物件13而言，涉及到具有较小尺寸的金属板件，这些板件在汽车上用作看得见的车体外部部件。在特定情况下还涉及到金属隔板，它们被安置在汽车的前后侧面挡风玻璃片之间的B-柱上。形成可见面的物件表面27在纵向中稍微隆起，可与纵向相垂直地特别是呈直线地延伸，或者同样可具有轻微的隆起度。物件13先进行去脂处理、磷化处理，必要时可能还要打底漆，特别是采用静电法上底漆，然后用本发明提供的注漆设备可以毫无困难地首先喷注一层底漆，随即喷注一层清漆。必要时也可以只喷注清漆。所谓清漆，指的是一种无色漆，它可以是UV-硬化的(可紫外线硬化的)。事实证明，所涉及的有关部件在经过涂漆处理之后即具有高质量的玻璃状表面，根据没有喷漆法所特有的那种“桔皮”痕迹。

待涂漆物件13最好这样固定在夹持件25上，使得待涂漆的物件表面27朝上，也就是说它具有一个朝上方向的分量，这时还须进行找正，使隆起部的伸展方向28(从上面垂直看的顶视图中)与沿传送路径15的物件13的传送方向相重合。当然，平的物件表面也可以涂漆。

实施例中待涂漆的物件13除了有一个已经述及的第一物件表面27之外，还有一个待涂漆的第二物件表面27′，它与第一表面成一定角度地延伸。现时的待涂漆物件13都是薄的金属部件，它们沿一纵边加以倒角，从而得出两个基本上彼此成直角延伸的第一和第二物件表面27、27′。实施例中提出的注漆设备配有第一控制件32，借此可将夹持件25移置到两个从图2中可以看到的夹持位置33、33′之间，在这两个位置上所安置的物件13占据着两个不同的物件基位34、34′，而在这两个基位上物件表面27、27′二者之一则占据着对注漆涂敷最佳的和先已述及的取向。

实施例中提到的注漆设备配有一个第二注漆站10′，其构造与第一注漆站(10)的构造相当，因此在图1中只用虚线将它表示出来。第二注漆站沿物件13的传送方向隔一段距离安置在第一注漆站10的后面。根据实施例做了如下规定，各个待涂漆物件13依次地通过两个注漆站10、10′的漆幕5，更确切地说，就是第一注漆站10处于一个物件基位34上，跟随其后的第二注漆站10′处于另一个物件基站34′上。图2示明第一注漆站10中的第一物件基站34，在这里以虚线表示第二注漆站10′中所占有的第二物件基位34′，而且加入了所属的第二夹持位置33′，以便表明不同的取向。

根据图1和2所示实施例，夹持件25是固定地安置在传送带17上，第一控制件32作用于传送带17。作用区最好在分别靠近注漆站10、10′的注漆区8的范围内。第一控制件32如图所示可以用轨状导引件做成，传送带17在这些导引件上运行，而且导引件在两个注漆站10、10′上有不同的取向，这样一来，传送带17以及固定在其上的夹持件25在通过时被迫使进入不同的位置。按照实施例，其横截面有点呈U形的导引件为了让位于两个夹持位置33、33′而绕运动方向18避让或者说扭转90°。为了能在相继进行的注漆过程中实现夹持件25的不同取向，可以的做法是：在各个注漆站10、10′中分别规定传送带17相对于漆幕5的通行高度，如在图1和2中示明的那样。根据实施例是通过下述措施来达到这一目的的：在两个注漆站10、10′的范围内，传送带17在不同的高度上运行，或者(在传送带17以不变高度水平运行的情况下)对所属的注漆区8的高度分别进行调整。

在这种情况下，若夹持件25具有如图所示的弯折延伸段，则是很有利的。这样就能保证每个物件13在两个夹持位置33、33′的任一个上占有一个位置，在这个位置上该物件沿着其所属的传送路径15移动而通过漆幕5。根据示例，每一个夹持件都有一个与传送带17相连接的第一节段46和一个与之成一定角度的端段47，固定件26就在此端段上。在第一物件基位34上，夹持件25在通过漆幕5时它的第一节段46与传送路径15相垂直地突起，并特别水平地突入到漆幕5中，而其端段47则向上突出。在第二物件基位34′上，第一节段46特别垂直地向下突出，只有端段47经过中间空隙42侵入漆幕5。

根据图1和2所示明的实施例，可以说第一控制件32作用于传送装置12的承载着夹持件25的组成部件(传送带17)，而图3所示的则是一种变型，据此在这里未示出的第一控制件作用于臂状夹持件25的一个活动节段36，但不影响传送带17的位置。活动的节段36在这里最好是一个回转节段，它借助第一控制件32可依照双箭头37在两个可能的位置之间上下摆动。第一控制件在这里例如可以按照一条控制曲线或者说控制线加以设计，夹持件25的活动节段36即是沿着这条线运动的。另外，也可以这样做，代替一个活动的节段使整个的夹持件活动地悬置在传送带17上。

当然也可做这样的设想，即设计出注漆设备，使得各个漆幕可以让待涂漆的物件以不同的取向多次通过它。

为了保证膜状漆幕5具有最佳的构形，根据实施例的注漆设备在注漆区8的两侧配有一个限定着漆幕5所属的侧边16、16′的边缘限止器38、39。该限止器从注漆头1垂直向下伸出，在这里至少属于所述侧边16的那个边缘限止器38有一定距离地止于收集装置6的上方。这样，就为夹持着待涂漆物件13的夹持件25保留着一个通行间隙42。这些夹持件在通过漆幕5时从下面与所属的边缘限止器38相啮合，于是经过通行间隙42。这时，待涂漆物件13应这样固定在各自的夹持件25上，使得其时待涂漆的物件表面27、27′被确保进入其两侧由边缘限止器38、39所限定的漆幕5的范围内。这样，涂漆处理就在漆幕5的最佳构形范围内进行。

图4所示是涂漆设备的另一种可行的结构。依此结构设置了第二控制件43，这些控制件使得夹持件25有可能在所属的待涂漆物件13通过漆幕5的时间内调整其位置。这样就能够考虑到待涂漆物件表面27的特定轮廓的形成，同时在顾及所规定的最佳值的前提下不断校正待涂漆的物件表面在通过漆幕5时的取向。为此目的，第二控制件43例如可配置适合的伺服电动机，为操纵这些电动机又配有传感器44，以便于借此了解处于涂漆过程中的物件13其时的有关位置。图4示范地表明，以实线表示的来到的物件13首先是怎样找正的，从而使得待涂漆的隆起的物件表面27朝着进给方向的前部表面范围与漆幕平面成直角地移动而过。在进一步通过漆幕5的过程中，上述的前部表面范围借助夹持件25的偏转而下降(以点线虚线表示)，这样，处于漆幕5影响下的物件表面27的后续表面范围总是具有一个与漆幕平面14略成直角的取向。

Claims (16)

1.一种连续涂漆方法，用此法对汽车的由金属制成的可见车体外部部件在其装配于汽车上之前成批地进行涂漆，这里待涂漆的物体的一个表面是依伸展方向隆起的，本方法的特征在于：把待涂漆的物件(13)固定在一个传送装置(12)的夹持件(25)上，随后让物件持续保留在所属的夹持件(25)上而通过一个由液态漆形成的下落的漆幕(5)，通过时与漆幕的平面(14)相垂直，使得隆起的物件表面(27)朝上，隆起部的伸展方向(28)从顶上看与传送方向相重合，这时人们最好通过对夹持件(25)有控制的定位来影响待涂漆物件(13)的在通过漆幕(5)时所具有的取向。

2.按照权利要求1中所述的方法，其特征在于：人们至少从漆幕(5)的两个侧边当中的一个侧边(16)使待涂漆的物件(13)在通过漆幕(5)时进入漆幕之中。

3.按照权利要求1或2中所述的方法，其特征在于：为了对一个物件(13)的两个物件表面(27，27′)实现依次的涂漆处理，使待涂漆的物件(13)不改变位置地保持在其时所属的夹持件(25)上，并且通过夹持件(25)的至少一个节段(36)的位置改变来获得所要求的不同物件基位(34，34′)。

4.按照权利要求3中所述的方法，其特征在于：通过对传送装置(12)的承载着夹持件(25)的组成部件(17)的位置调变，来实现两个物件基位(34，34′)之间的转换。

5.按照权利要求1至4中的一项所述的方法，其特征在于：给待涂漆的物件表面(27)喷上一层清漆，最好在此之前喷上一层底漆。

6.注漆装置，配有一个注漆头用于产生一个由向下流的液态漆形成的漆幕(5)；还配有一个有一定距离地安置在注漆头下方的收集装置用于收集未耗费过的漆幕的漆；还配有一个安置在由下落的漆幕所辖的范围之外的传送装置，用于在一条与漆幕平面相垂直地与漆幕相交的传送路径(15)上传送待涂漆的物件(13)，本涂漆设备特别适合于实施按照权利要求1至5的一项中所述的方法，其特征在于：在传送装置(12)上设置有夹持件(25)，这种夹持件可以使待涂漆的物件(13)可松卸地固定在其上，这时待涂漆的物件(13)在通过漆幕(5)时保持在夹持件(25)上。夹持件(25)从侧面对准与漆幕平面(14)相交的传送路径(15)，使得夹持件在至少一个侧边(16)的范围内通过时横穿漆幕(5)。

7.按照权利要求6中所述的设备，其特征在于：传送装置(12)沿着在运行中被漆幕(5)占据的注漆区(8)的旁边经过。

8.按照权利要求6或7中所述的设备，其特征在于：传送装置(12)至少有一个循环的传送带(17)，该传送带最好设置成链带(23)，而且在此传送带上彼此相隔一定距离地安置着若干个夹持件(25)。

9.按照权利要求6至8中的一项所述的设备，其特征在于：漆幕(5)总是保持在各涂漆处理过程之间维持不变状态。

10.按照权利要求6至9中的一项所述的设备，其特征在于：夹持件(25)设计成具有特殊杆形结构的夹持臂。

11.按照权利要求6至10中的一项所述的设备，其特征在于：配置在夹持件(25)上的固定件(26)用于固定待涂漆的物件(13)，它们作为磁体件或夹件设计的。

12.按照权利要求6至11中的一项所述的设备，其特征在于：配置了控制件(32)，用于调整夹持件(25)的位置，或者至少是调整夹持件的一个节段(36)的位置，以便为固定在其上的待涂漆物件(13)在至少两个相继的涂漆处理过程中以及尤其在相继通过多个依次布置的漆幕(5)时，规定不同的取向。

13.按照权利要求6至12中的一项所述的设备，其特征在于：配置了控制件(43)用于调整夹持件(25)的位置或者至少是夹持件的一个节段的位置，以便影响固定在其上的待涂漆物件(13)在通过一漆幕(5)时的取向。

14.按照权利要求12或13中所述的设备，其特征在于：控制件(32，43)均作用于传送装置(12)的承载着夹持件(25)的组成部件，该组成部件最好由一传送带(17)构成，而且夹持件(25)以固定地安置在该传送带上为宜。

15.按照权利要求12至14中的一项所述的设备，其特征在于：控制件(32，43)作用于夹持件(25)的一个活动的节段(36)，其时传送装置(12)的承载着夹持件(25)的组成部件(17)的位置不受影响。

16.按照权利要求6至15中的一项所述的设备，其特征在于：配有侧面的边缘限止器(38，39)用于限制漆幕(5)，这些限止器从注漆头(1)出来向下延伸，此时夹持件(25)是如此安置的，使得它们(夹持件)在经过注漆区(8)时从下面与所属的在收集装置(6)上方一定距离处终止的边缘限止器(38)相啮合，并且将固定在其上的待涂漆物件(13)这样夹持着，使得该物件以此刻待涂漆的物件表面(27)伸入到其两侧由边缘限止器(38，39)所限定的漆幕(5)的范围中。

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