CN1211165C - 给喷涂器供料的装置和方法以及装有这种装置的喷涂设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种给用来向沿输送机(2)移动的物体(1)上喷涂涂层产品的设备的喷涂器(20-27)供给涂层产品的装置，这种装置包括至少一个主罐(50，50′)—它适于给各自都分配给了一个喷涂器(20-27)的副罐(30-37)提供供给，和用来把上述主罐(50，50′)移动到副罐(30-37)附近的装置(52，52′)。

Description

给喷涂器供料的装置和方法以及装有这种装置的喷涂设备

技术领域

本发明涉及一种用来给喷涂涂层产品(涂料)的设备的喷涂器输送涂层产品的装置和方法。

背景技术

众所周知，通过产品循环导管，也叫做“环流管道”，从大容量的产品罐中，向喷涂涂层产品的设备的喷涂器供料，产品罐的容量可达数千升。这些罐一般位于距离喷涂设备有一定距离的储存室中。考虑到从储存地到喷涂设备之间的通常距离，在运行期间处于环流管道中的产品会达到数百升的数量级，这导致要改变这种环流管道中的产品不具有经济上的可行性，因为由此产生的产品损失是不可接受的。因此，有必要对所用的每种颜色色调提供一个环流管道。

现在，用于喷涂涂层产品的设备中的颜色色调的数量有增加的趋势，这导致了环流管道数量的增加，并因而增加了设备的成本，同时所需空间的问题凸现出来了，特别是在穿过隔间的通道的高度上。

采用安装在多轴机器人的臂上的罐并不一定能够使这个问题得到解决。实际上，在从EP-A-0 274 322已知的系统中，涂层产品的环流管道被提供到了机器人活动的区域。在其它系统中，就像例如在EP-A-0 796 665中所公开的那样，提供了一种用来向装料筒中填充涂层产品的转盘传送机，而用来供给涂层产品的环流管道则位于这个转盘传送机的附近以便填充装料筒。

在所有情况下，对环流管道中涂层产品不停的搅动，会导致它们的物理-化学性能下降，这是因为它们受到机械应力，特别是在方向发生变化、泵或压力调节器的地方存在的剪切力。

另一种已知的来自DE-A-197 04 5 73的解决方法，包括采用预先装填好的装料筒，它们可以是比如一次性使用的，但这导致要对大量的装料筒进行复杂的处理，其经济性不能令人满意，并会导致这种设备的管理系统相当复杂。

FR-A-2 777 482提出，沿着一条有限的路径，把一个用于很少使用的产品的罐，移动到一个产品更换单元，而产品更换单元要为一个由一个机器人携带的独特的罐提供供给。按这种方式使用的设备，在每个机器人的附近必须采用一个转盘传送机分配器，而向每个转盘传送机分配器供给罐是一项烦琐而漫长的工作。

发明内容

本发明的一个特殊的目的在于，通过提出一种新颖的喷涂器供料装置来克服这些问题，这种装置不必建造一个通到设备附近的环流管道，并避免了处理太多数量的装料筒。

为做到这一点，本发明涉及一种给用来向由输送机所移动的物体上喷涂涂层产品的设备的喷涂器供给涂层产品的装置，这种装置包括，至少一个主罐——它适于接连(依次)向各自要用于一个喷涂器的几个副罐(子罐)提供供给，和用来把这个主罐接连移动到上述副罐附近的装置。

主罐或罐，使得可以对设备的副罐进行供给，这是通过(主罐)被移动到上述罐来实现的。主罐可以在使用这种设备的工厂之外进行灌装，特别是在生产涂层产品的制造商处，在这种情况下，主罐对应于一种特殊的封装产品。然后就可以把不同的主罐传送到设备的附近，然后，根据所要喷涂的涂层产品，把一个主罐移动到不同的副罐处，以便为这些副罐供给涂层产品。在主罐或罐中，不存在因剪切力而造成的涂层产品性能下降的问题。副罐保留在设备中，不必处理大量的一次性的或可以重新加注的装料桶。

根据本发明的有利方面，这种装置具有下列特性中的一项和多项：

-这个或每个主罐适于容纳一定量的涂层产品，足以向这个设备的喷涂器所要用的副罐提供为完整地涂覆一个物体或物体的一侧所需的供给。以这种方式，一个主罐可以以适量的涂料没有浪费地向例如所有位于这种设备一侧的喷涂器提供供给。在一种变型中，主罐中产品的量与对一个物体进行完整的喷涂所需的量相对应。

-前述的移动装置包括至少一个输送机，它适于平行于一个用于移动所述物体的输送机的前进方向移动主罐。

-用来移动主罐的装置是由移动所要涂覆的物体的输送机构成的。

根据本发明的第一种有利的实施例，主罐可以连接到至少一个由一个机器人来承载并与一个喷涂器相连的副罐上。

根据本发明的另一个实施例，这种装置包括至少一个用于临时存储至少一个副罐的站台，和一个用来把一个主罐与至少一个位于这个站台中的副罐临时连接起来的装置。在这种情况下，副罐可以在掩蔽的时间内在此临时存储站台中被加注。

本发明还涉及一种可以由上述装置来实施的方法，更具体地说，涉及一种包括以下步骤的方法：

-把至少一个装有涂层产品的主罐接连运送到喷涂器的各自的副罐的

附近；

-把涂层产品从上述主罐向上述各自的副罐输送，和

-向至少一个喷涂器供给来自其副罐的涂层产品。

根据本发明的第一种有利的实施例，本方法更特别包括以下步骤：

-把上述主罐运送到一个机器人的活动区域，该机器人用于安置上述

喷涂器和要用于上述喷涂器的一个副罐；

-在把上述产品从上述主罐向上述副罐输送之前，利用上述机器人把

上述副罐移动到紧邻上述主罐的地方，和

-在输送之后，把上述副罐向一个上述喷涂器能够涂覆上述物体的位

置移动。

根据本发明的另一个有利的实施例，这种方法包括以下步骤：

-把上述主罐运送到一个用来临时存储至少一个副罐的站台的附近；

-把产品从上述主罐向位于上述站台中的至少一个副罐输送，和

-把至少一个由上述主罐加注过的副罐安装在一个喷涂机器人上。

在这种情况下，每个副罐可以配置成与一个要使用它的喷涂器形成一个子组件，在上述临时存储单元中的上述副罐被加注之后，这样一个子组件要被安装在上述机器人上。

无论审视的是什么具体实施例，这种方法都方便地包括，把足量的，用来通过不同的喷涂器来喷涂同一的物体或同一物体的一侧的产品，加注到主罐中，和通过副罐来供给这些喷涂器，副罐是由主罐的输入来加注的。

最后，本发明涉及一种用来喷涂涂层产品的设备，它包括以上所述的一种装置，可能采用了以上所述的方法。这样一种设备的成本价格大大低于已知的必须由环流管道来供给的设备的价格，而在使用上，比起只为每个喷涂器配一个装料桶来供给的设备要简单得多。

附图说明

通过阅读以下只是作为例子并参照附图给出的根据本发明基本原理的两个实施例的说明，可以更加清楚地理解本发明，其中：

在图1示意性地展示了根据本发明的第一实施例的设备的俯视图，喷涂器都处于工作期间。

图2是沿着图1中的II-II线，按照一种放大了的比例的一个局部剖视图，处于对一个机器人上的一个罐的清洗/加注期间。

图3是根据本发明的第二实施例的设备的类似于图1的视图，且

图4是图3中沿IV-IV线的一个剖视图。

具体实施方式

现在参照附图，图1中所示的设备是采用液态涂料(漆料)来喷涂汽车车体，上述车体是由输送机2基本沿着直线X-X’方向移动。每个车体1都是由一个被输送机2驱动的车架或撬架(toboggan)3来承载。

多轴机器人分布在输送机2和撬架3的两侧，且每个都配有一个喷涂器20-27和与之相连的罐30-37。罐30-37被永久地安装在每个机器人的手腕附近。罐30-37的容量足以允许按照需要在车体1上喷涂涂层产品。

机器人10至13可以被配置成用来在一个车体的内部喷涂一个第一涂层，而机器人14至17可以被配置成用来在这个车体的内部喷涂一个第二涂层。根据本发明的一个变型(没有画出)，这种设备可以包括其它的分别用来把一个第一涂层和一个第二涂层涂覆在车体外部的机器人，在设备的喷涂间的下游部分可以配备一个手动修饰站台(工作台)。

在一个车体被喷涂之后，每个罐30至37必须被清洗，并用一种新鲜的涂层产品来加注，多数与先前所用过的涂层产品不同，因为汽车是按照客户订单的要求来喷涂的。

为此，用来清洗罐的站台40至47被配置在每个机器人10至17的附近。站台40经一个导管40A被通入空气并经一个导管40S被通入溶剂，而一个排污导管40P允许对由清洗过程产生的涂料和溶剂残渣进行收集。其它的站台被以同样的方式与其环境相连。

在罐30中所装有的产品被用完后，机器人10使罐30和喷涂器20向站台40接近，如图2中箭头F₁所示。然后站台40上的一个盘板40f就作用在喷涂器20上，这个盘板上配有连接装置40e，它适于与位于喷涂器20上的对应的连接装置20e相匹配。在机器人10的内部配有连接喷涂器20和罐30的导管(没有画出)，这使得可以经装置20e向罐30中通入空气和溶剂并收集其中的残渣。

以这种方式，站台40使得可以在重新使用喷涂器20和罐30之前对它们进行清洗。

同样的方法也可以用于站台41至47，以及其它的喷涂器和罐。

为了对罐30、32、34和36加注，配置了在输送机52上循环的主罐50，它从一个装载区53出发，到达卸载区54。输送机52包括基本平行于方向X-X’的一个分支52a和一个分支52b，循环在沿着分支52a上的前进方向以及分支52b上的相反方向上进行。

每个主罐50的容量等于罐30、32、34和36的容量之和，并配有连接装置50a，用来与安置在罐30上或罐30附近的连接装置30a相结合。

类似地，罐32、34和36也配有这样的连接装置32a、34a和36a。

其机能如下：根据进入设备的一个车体所要的颜色色调，一个罐50由一个操纵机器人(没有画出)选中并安装在装载区，从这里它被输送机52传输到机器人10。在喷涂完前面一个车体后，机器人10转动并停靠在前面所述的清洗站台40上。在这种情况下，罐50的位置使得机器人的运动F₁会导致装置30a和50a联结，这使得可以从罐50取出要存储在罐30中并要由喷涂器20喷涂在上述车体上的所需量产品。

考虑到前面所述，清洗喷涂器20和罐30以及加注罐30，都是借助于机器人10的一个单一运动来进行的。换句话说，喷涂器和罐的清洗位置与罐的加注位置相同。

由于在从罐50向罐30中加注的期间，机器人10是停靠在站台40上的，使得可以从站台40通过机器人10为罐50供给空气来加压。以这种方法，把产品从罐50输入到罐30中可以在压力下进行，这样就缩短了周期时间。

由站台40供给的空气40A还可以用来启动罐50中所配有的搅拌装置，以便在产品被输往罐30之前使其均质。

在这种清洗和加注期间，相关的车体1沿着机器人10的方向前进，且在罐30的加注过程结束时，喷涂器20的工作就可以开始了。

然后，输送机52沿着机器人12的方向移动主罐50，在机器人12处罐32象罐30那样的被清洗并加注，以便把同样的产品喷涂到同一车体上。

然后，罐50继续沿着机器人14和16的方向运动，以便接连清洗和加注罐34和36。

经过最后一个机器人之后，罐50由输送机52的返回分支52b向卸载区54传送。

在车体1的相对一侧同样如此，在那里输送机52’设置在一个装载区53’和一个卸载区54’之间，用于把主罐50’传递到机器人11、13、15和17处，从而加注罐31、33、35和37。

如果在机器人16和17的下游配有其它机器人，则罐50和50’的容量就要增加。在任何情况下，罐50和50’传送的涂料的量都足以完整地喷涂一个车体1的一侧。在实践中，可以设想，以略多于理论所需的量来加注罐50和50’，以便获得一定的保留，例如用于一种手工喷涂。

在设有一个手工喷涂站台的情况下，罐50和50’要被输送到这个站台。喷涂工的喷枪要配有相应的罐，这些罐可以由主罐来加注。根据一种有利的变型，手工喷枪不带有相应的罐，喷枪是直接由主罐50和50’经软管来供给的。在这种情况下，可以配备一种用于向主罐内的空间中加压的装置。

架子55和55’被配置在装载区53和53’的附近，以便根据为车体1选择的颜色色调，向输送机52和52’供给主罐50和50’。这些架子可以在涂料喷涂车间之外被准备好，根据设备预计的使用，预定在不同的罐50和50’中的颜色色调分布。

在涂层产品由两种组分构成时，这种产品的基本组分可以由主罐50和50’来传递，而催化剂——无论采用什么基本组分都是同样的，在站台40处经过导管40K被输入，如图2所示。以这种方式，当罐30被从罐50注入了基本组分时，催化剂可以从站台40来注入。

在一种变型中，供给催化剂的导管40K可以设置在每个机器人的机器臂上，如图2中机器人10上的虚线所示。

在任何情况下，基本组分和催化剂的混合，都要刚好在罐30中所容纳的产品被使用之前来进行。

在图2和图3所示的本发明的第二实施例中，与第一个具体实施例中相似的零件，采用同样的标号加上100。在这个实施例中，车体101是由103来携带的，而撬架103由输送机102来移动。机器人110至117被安装在这个输送机的两侧，并配有子组件160至167，而每个子组件包括一个喷涂器120至127和一个罐130至137，每个子组件可拆卸地安装在一个机器人的机器臂的末端。象前面一样，主罐150和150’是由输送机152和152’沿着输送机102来传递的。

在机器人110和112之间，安装着一个用来临时存储子组件160和其等同装置的站台140，这个站台140是用来准备要被安装在机器人110和112上的子组件的。

如图4中可以更加特别清楚地看到，站台140确定了四个支座(座槽)140a、140b、140c和140d，用于容纳子组件160和162。更具体地说，支座140a和140b是用来容纳将要被安装在机器人110上的子组件，而支座140c和140d是用来容纳将要被安装在机器人112上的子组件。支座140a有效地容纳着一个子组件160’，而支座140b已准备好来接纳安装在机器人110端部的子组件160。以同样的方式，支座140c中容纳着一个将要安装在机器人112上的一个子组件162’，而支座140d是空的，并准备接纳安装在机器人112上的子组件162。与子组件160和162类似，子组件160’和162’分别包括有喷涂器120’和122’以及罐130’和132’。

站台140配有一个空气供给导管140A，一个溶剂供给导管140S和一个排污导管140P。

考虑到前面所述，就会明白，机器人110和112交替地拿起可以在站台140上准备的一个子组件160或162，一个子组件可以被加注而同时另一个子组件正被机器人中的一个所使用。

这种加注是通过罐150来完成的，罐150被输送机152传递到站台140上，罐150上配有一个装置150a，用来与一个盘板140f上的连接装置140e快速对接，而盘板140f可以在一个作动筒140g的控制下，进行图4中F₂所示的平移运动，作动筒140g可以是液压的、气动的或电动的。

连接装置140e可以通过软管(没有画出)连接到位于支座140a至140d中的子组件160和162上。

当子组件160和162位于站台140上时，在机器人110和112拿起这些子组件以便把涂层产品喷涂到车体101上之前，可以对子组件160和162上的罐130和132进行加注。

当盘板140f与罐150相接触时，可以通过站台140上的导管140A向罐中通入空气以便加压或启动一个搅拌器，在这种情况下，配置了适当的连接装置。

另一个站台141，与站台140相类似，被配置在机器人114和116之间，以便准备子组件164和166，具体的说是为了清洗喷涂器124和126以及清洗/加注罐134和136。在罐150与站台140的连接完成之后，被向站台141传递。

在输送机102的对面一侧，配置了两个站台140’和141’，用来临时存储和清洗/加注子组件161、163、165和167。主罐150’由输送机152’传递到站台140’和141’附近，以便加注罐131、133、135和137。

象前面一样，配置了装载区153和153’以及为输送机152和152’卸载的卸载区154和154’。架子155和155’允许在区域153、153’、154和154’附近临时存储满的或空的罐150和150’。

在架子和转载/卸载区之间操纵主罐50、50’、150和150’，可以通过一个操纵机器人或由一个操作工来进行。

本发明的第二实施例带来了一个特别的好处就是，副罐130至137的加注是在相对于喷涂的掩蔽的(masked)时间中来完成的，这导致了周期时间的缩短。

根据本发明的一个有利的方面，站台140、140’、141和141’被配置在一个喷涂间之内，而输送机152和152’被安置在这个喷涂间的外面，例如处于不同的高度。在这种情况下，罐130至137是经一个穿过这个喷涂间的隔间(隔板)的通道来加注的。根据一种变型，站台140、140’、141和141’可以安置在喷涂间的外面，在那里它们被输入涂层产品，这些站台至少部分地是可移动的，以便通过穿过一个隔间来把子组件120至127传递到喷涂间之内，从而使得机器人110至117可以达到支座140a至140d和其等同装置。

根据本发明的一种变型(没有画出)，一个用来临时存储罐的站台可以与每个机器人110至117相连接，每个站台包括两个支座，用来容纳交替地安装在每个机器人上的两个子组件。这个实施例表示了把两个机器人的站台组合起来的情况，它带有四个用来容纳子组件的位置，可以节省空间，并且在费用价格上也更有吸引力。无论采用哪种实施例，都可以配置用来监控主罐中产品温度的装置，这种装置可以一直处于工作状态，也可以就在向副罐中输入前启动。类似的，搅拌装置可以一直处于工作状态，也可以就在向副罐中输入前启动。

根据本发明的一种变型(没有画出)，适用于所述的两个实施例，用来移动主罐的输送机可以由输送机2或102构成，在主罐可以由撬架3或103来支承的情况下，机器人的连接部分或临时存储站台上部件的运动也当然地要与之相匹配。

已对本发明结合喷涂液态涂层产品的一种设备做了描述。它适合于喷涂含有溶剂的、水溶性的或由两种组分构成的所有类型的液态产品，以及喷涂粉状的涂层产品。

已对本发明结合用来喷涂汽车车体的一种设备的情况做了描述。然而，它可以喷涂所有类型的物体，特别是备用零件，利用所有类型的喷涂器，静电的或非静电的，转动的或气动的。

已对本发明结合多轴机器人做了描述。它可以与适于把至少一个喷涂器移动到所要喷涂的物体的对面的任何类型的机器人相结合，特别是与“往复机构”类型的机器或从EP 0 720 515中得知的类型的机器相结合。本发明也可以以一种包括一系列手动喷涂站台的设备的形式实施。

在一个已经包括了环流管道的一种已有设备的情况下，或者在一种用来喷涂所谓的“流行”产品和不常使用的所谓“稀有”产品的设备的情况下，环流管道可以用来向喷涂器供给最常用的产品，而带有主罐的装置可以用于最不常使用的产品。

无论采用哪种变型，安装在一个机器人或一个机器上的一个或多个喷涂器都可以从同样的副罐来供给。

根据本发明的一种变型(没有画出)，用来装载/卸载主罐的区域53和54可以配置在喷涂间的相对的两端，这可以摆脱对环形输送机52的倚赖。这也可以用于第二实施例。

Claims (12)

1.一种给用来喷涂涂层产品的设备的喷涂器供给涂层产品的装置，该设备用于向由输送机所移动的物体上喷涂涂层产品，该装置的特征在于，它包括至少一个主罐(50，50’；150，150’)——它用于依次向要用于各自喷涂器(20-27；120-127)的几个副罐(30-37；130-137)提供供给，和用于把上述主罐依次移动到上述副罐附近的装置(52，52’；152，152’)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，上述主罐(50，50’；150，150’)用于容纳足量的涂层产品，以便向要用于设备上的喷涂器(20-27；120-127)的副罐(30-37；130-137)提供供给，用以完整地涂覆一个物体(1；101)或一个物体的一侧。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，上述移动装置包括至少一个输送机(52，52’；152，152’)，它用于沿平行于用于移动上述物体(1；101)的输送机(2；102)的前进方向(X-X’)移动上述主罐(50，50’；150，150’)。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，上述用来移动主罐的装置，是由用来移动要喷涂的上述物体(1；101)的输送机(2；102)构成的。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，上述主罐(50，50’)可连接到至少一个由一个机器人(10-17)承载并与一个喷涂器(20-27)相连的副罐(30-37)上。

6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，它包括至少一个用来临时存储至少一个副罐(130-137)的站台(140，140’，141，141’)，以及用来临时把主罐(150，150’)与至少一个位于上述站台中的副罐连接起来的装置(140e-140g)。

7.一种给用来喷涂涂层产品的设备的几个喷涂器供给涂层产品的方法，该设备带有要用于各自喷涂器的副罐，该方法的特征在于，它包括以下步骤：

-把至少一个装有涂层产品的主罐(50，50’；150，150’)依次运送到喷涂器(20-27；120-127)的各自的副罐(30-37；130-137)的附近；

-把涂层产品从上述主罐向上述各自的副罐输送，和

-向至少一个上述喷涂器供给来自其副罐的涂层产品。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，它包括以下步骤：

-把上述主罐(50，50’)运送到一个机器人(10-17)的活动区域，该机器人用于安置上述喷涂器(20-27)和要用于上述喷涂器的一个副罐(30-37)；

-在把上述产品从上述主罐向上述副罐输送之前，利用上述机器人把上述副罐移动到紧邻上述主罐的地方，和

-在输送之后，把上述副罐向一个上述喷涂器能够涂覆上述物体(1)的位置移动。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，它包括以下步骤：

-把上述主罐(150，150’)运送到一个用来临时存储至少一个副罐(130-137)的站台(140，140’；141，141’)的附近；

-把产品从上述主罐向位于上述站台中的至少一个副罐输送，和

-把至少一个由上述主罐加注过的副罐安装在一个喷涂机器人(110-117)上。

10.据权利要求9所述的方法，其特征在于，每个副罐(130-137)与一个要使用它的喷涂器(120-127)形成一个子组件(160-167)，在上述临时存储站台(140，140’；141，141’)中的上述副罐被加注之后，这样一个子组件被安装在上述机器人(110-117)上。

11.根据权利要求7至10中任何一项所述的方法，其特征在于，它包括，在上述主罐(50，50’；150，150’)中注入足量的产品，用以通过不同的喷涂器(20-27；120-127)来喷涂同一物体或同一物体(1；101)的一侧，以及利用由上述主罐加注过的副罐(30-37；130-137)向上述喷涂器进行供给。

12.一种包括有根据权利要求1至6中任何一项所述装置的用来喷涂涂层产品的设备。

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