CN1253248C - 涂覆液体的喷涂装置 - Google Patents

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Abstract

喷涂装置，带有至少一个涂覆液体-喷枪(2)，喷枪包括流量控制阀装置(40)，它根据液流输出阀(4)的位置打开或者关闭压缩气体-流量控制阀路(42)。通过压缩气体的流量，可以自动测定液流输出阀(4)是否处于完全关闭位置或者完全打开位置还是它们之间的任意中间位置。

Description

涂覆液体的喷涂装置
技术领域
本发明涉及用于涂覆液体的喷涂装置。
因此，本发明涉及涂覆液体喷涂装置，包括涂覆液体喷枪，喷枪包括液体输出阀，该阀具有液流阀座和液流阀体，液流阀体可在液流阀门关闭位置和液流阀门打开位置之间相对于液流阀座运动。
喷涂装置至少由具有本发明特征的喷枪组成。然而本发明还涉及一种喷涂装置，它与喷枪附加还具有连接在喷枪上的控制装置或者至少一个连接在喷枪上的传感器。
背景技术
这种类型的涂覆液体的喷枪从EP 1 048 359 A2有所公开。此外从实践中公知，喷枪具有电磁传感器，它确定液流输出阀的液流阀体是处于阀门关闭位置还是阀门打开位置。电磁传感器的缺点是，它们通过电缆与喷枪连接并通过电插头电连接在喷枪上。因此缺点是，例如电插头包括易于弯曲的小心轴，插头容易出现故障，而且电缆增加了喷枪的重量并影响了喷枪的移动自由性。
喷枪可以是手动把持的手动喷枪或者由载体保持的自动喷枪，并可相对于目标可移动或者定位设置。载体可以是升降台或者机器人。
喷枪一般具有至少一个电极，用于可连接在直流高压电上对涂覆液体静电充电。
涂覆液体的可比较类型的喷枪从DE 22 09 896 C2中也有所公开。
上述文献中还公开了作为对涂覆液体的雾化产生积极作用的喷雾空气向喷枪输送压缩空气，和/或者作为对准由喷雾嘴喷射的液体输送的喷嘴空气，以便使射束成型，例如将横截面为圆形的射束变为扁平的射束和/或者防止从雾化的射束中出现液体颗粒。为输出和喷雾涂覆液体打开液流输出阀前，必须先接通雾化压缩空气和喷嘴压缩空气，从而使涂覆液体从一开始起就具有所要涂覆的物体达到最佳涂覆所要求的喷射质量和喷射形状，否则会出现很差的涂覆质量。在物体的自动涂覆时，将物体自动输送经过喷枪。在物体之间的中断处将喷枪断开。为使物体从始至终保证涂覆质量，必须对雾化空气和/或者喷嘴空气适时准确地相互确定接通和断开(打开和关闭)涂覆液体和压缩空气。为此，在现有技术中通过电磁传感器来确定液流阀体相对于液体输出阀液流阀座的位置。
发明内容
依据本发明这一目的得以实现，即喷涂装置构成为使其在相对于控制涂覆液体的输出控制至少一种压缩空气方面较少出现故障并更为准确地工作。
为实现本发明的这一目的，提供一种涂覆液体的喷涂装置，包括涂覆液体喷枪，喷枪包括液体输出阀，该阀具有液流阀座和液流阀体，液流阀体可在液流阀门关闭位置和液流阀门打开位置之间相对于液流阀座运动，其特征在于，喷枪包括流量控制阀装置，设置在压缩气体-流量控制阀路内，并与液流阀体连接共同进行轴向运动，以便由液流阀体操作，其中，流量控制阀装置构成为使它根据液流阀体的位置，每当液流输出阀处于其完全关闭位置和其完全打开位置时，流量控制阀装置保持在关闭压缩气体-流量控制阀路的关闭位置上，而每当液流阀体处于液流阀完全打开位置和液流阀完全关闭位置之间的任意中间位置时，流量控制阀装置保持在打开流量控制阀路的打开位置上，从而取决于压缩气体是否流过流量控制阀装置，自动测定液流阀体是否处于液流阀体打开位置或者液流阀体关闭位置这两个位置中的一个，还是处于它们之间的任意中间位置。
优选地，喷枪具有压缩气体口，用于将压缩气体输出到涂覆液体的流路内，压缩气体-流量控制阀路从该压缩气体口分流。
优选地，流量控制阀装置具有流量控制阀体，它在阀室内可在一室端区上的压缩气体-进入阀门口和在另一室端区上的压缩气体-排放阀门口之间由液流阀体直线移动，以便有选择地将这两个口的一个或者另一个关闭或者打开；压缩气体-进入阀门口和压缩气体-排放阀门口通过压缩气体路径相互连接，它可以由流量控制阀体有选择地通过关闭压缩气体-进入阀门口或者通过关闭压缩气体-排放阀门口来关闭，其中，每当一个阀门口关闭，另一个阀门口就打开，相反亦然。
优选地，流量控制阀体设置在阀室内，并与阀室壁有侧面距离，其中，压缩气体-进入阀门口和压缩气体-排放阀门口之间的压缩气体路径在可由流量控制阀体关闭的开口侧上，由流量控制阀体和室壁之间的距离构成。
优选地，压缩气体-进入阀门口和压缩气体-排放阀门口之间的压缩气体路径由通向阀室的旁路构成，阀室内流量控制阀体可在压缩气体-进入阀门口和压缩气体-排放阀门口之间直线移动。
优选地，流量控制阀装置具有流量控制阀体，它可在阀室内由液流阀体直线移动；流量控制阀体是一阀塞，压缩空气密封紧贴在室侧壁上；在室侧壁内，构成压缩气体-进入阀门口和压缩气体-排放阀门口，它们根据液流阀体的轴向位置，可与流量控制阀体有选择地相互连接或者彼此分开，其中，每当液流阀体处于液流阀门完全关闭位置或者液流阀门完全打开位置时，两个口根据液流彼此分开，而每当液流阀体处于所述的液流阀位置之间的任意中间位置时，两个口依据液流相互连接。
优选地，具有传感器，它根据压缩气体是否流经流量控制阀装置产生信号。
优选地，流量控制阀装置液流下行侧上的传感器连接在压缩气体-流量控制阀路上。
优选地，传感器位置与喷枪分开设置，并通过压缩气体管线与压缩气体-流量控制阀路连接或者可以连接。
优选地，传感器连接在控制装置上，用于根据所要涂覆的物体相对于喷枪的位置，相对于液流阀座操作液流阀体。
优选地，传感器为压力传感器，它根据流量控制阀装置压缩气体的压力动作。
优选地，传感器为声波传感器，它对流量控制阀装置压缩气体流路中的声学噪声产生反应。
液体输出阀的液流阀体最好是阀针。
通过本发明形成探测系统，通过该系统可以分别非常准确地和运行可靠地测定液体输出阀液流阀体的实际起始位置和实际终端位置。这意味着可以掌握何时打开或者关闭喷枪液体输出阀的精确数值。由此自动识别喷涂系统的所有运行时间和延迟，在对物体涂覆进行涂覆参数编程时不再需要考虑。
本发明的测量原理涉及声波测量或者气压测量。喷枪内的特殊机构控制空气脉冲，脉冲持续到直至液流阀体从其起始位置(阀座打开位置或者阀座关闭位置)移动到其终端位置(阀座关闭位置或者阀座打开位置)。该空气脉冲可以通过阀体位置传感器经空气压力测量或者声波测量进行测量。阀体位置传感器可以安装在喷枪上或者最好与喷枪分开，通过软管与喷枪连接。在阀体位置传感器内，通过声波测量或者压力测量测定空气脉冲，为控制目的和/或者为信号目的使用，最好转换为电信号。然后将电信号电子放大，最好通过滤波器对环境空气压力不灵敏。依据本发明的一特殊特征，将电信号数字化，从而在阀体位置传感器的输出端上产生模拟空气脉冲周期的电脉冲。这意味着，对于液流阀体的移动时间来说，在阀体位置传感器的输出端上可以测量到电数字信号，然后可以直接通过控制系统或者计算机对该信号进行分析用于喷涂操作。这种装置和这种方法的优点是，传感器不需要必须与喷枪连接的电线和触点。由此达到很高的操作可靠性并消除了污染和爆炸危险。将阀体位置传感器与喷枪连接的压缩空气软管可以捆为一束，该束还包括为雾化压缩空气和/或者喷嘴压缩空气和/或者涂覆液体向喷枪输送压缩空气的软管。
阀体位置传感器可以这样构成，使它将电信号通过光耦器件进行电流分离。
附图说明
下面借助附图以优选实施方式为例对本发明进行说明。其中：
图1示出本发明喷涂装置的轴向截面示意图，其中，液体输出阀的液流阀体处于液流阀门完全打开位置和液流阀门完全关闭位置之间的中间位置；
图2示出图1的喷涂装置以阀门纵轴线为中心的相对部分，其中，图的下半部分示出液流阀门完全关闭位置，图的上半部分示出液流阀门完全打开位置；
图3示出本发明涂覆液体喷涂装置另一实施方式的纵向截面示意图；
图4示出本发明涂覆液体喷涂装置又一实施方式的纵向截面示意图。
具体实施方式
图1和2示出本发明涂覆液体喷涂装置，包括涂覆液体喷枪2，喷枪包括液体输出阀4，该阀具有液流阀座6和带锥形针尖10阀针状的液流阀体8。液流阀体8可在图2下半部分所示的液流阀门完全关闭位置和图2上半部分所示的液流阀门完全打开位置之间相对于液流阀座6直线运动。图1示出的阀体8处于图2的液流阀门打开位置和液流阀门关闭位置之间任意的中间位置。
液流阀体8的操作在关闭位置通过压簧12进行，在打开方向逆压簧12的力通过控制压缩空气室14内的控制压缩空气顶向控制活塞16，控制活塞与液流阀体8连接共同进行直线运动。
液流阀座6在喷雾嘴20喷嘴口18的背面构成，每当液流输出阀4打开时，喷雾嘴在其背面通过液流管22输送的涂覆液体在喷雾嘴前面喷雾。
通过喷嘴20向前凸起的喇叭口24可以具有喷嘴压缩气体的喷嘴排放口26，它使喷嘴口18喷射的喷雾涂覆液体成型并例如通过压缩气体口30输送。
对喷嘴排放口26附加或者取代它，可以在喷枪2的前端，例如在喷雾嘴20内和/或者在喇叭口24内具有一个或者多个喷雾气体排放口34，通过它们可以排出喷雾压缩气体并帮助涂覆液体喷雾。喷雾压缩气体可以像喷嘴压缩气体那样通过相同的压缩气体口30输送，或者依据喷枪2的其他实施例通过与其分离的压缩气体口26输送。
在涂覆液体的流路内或者旁边，最好是在喷嘴口18下行流动方向上设置一个或者多个高压电极38，用于涂覆液体充电。
依据本发明，喷枪2包括流量控制阀装置40，设置在压缩气体-流量控制阀路42内，并与液流阀体8连接共同进行轴向运动，以便由液流阀体操作。也可以由其他运动方向取代所示的轴向运动。
由此，根据液流阀体8的位置，每当液流输出阀4处于图2所示的两个完全关闭位置和完全打开位置时，流量控制阀装置40保持在关闭压缩气体-流量控制阀路42的关闭位置上。而每当液流阀体8处于图1所示的液流阀完全打开位置和液流阀完全关闭位置之间任意的中间位置时，流量控制阀装置40由液流阀体8保持在打开流量控制阀路42的打开位置上。由此取决于压缩气体是否流过流量控制阀装置40，自动测定液流阀体8是否处于图2所示的液流阀体完全打开位置或者液流阀体完全关闭位置这两个位置中的一个，还是处于图1所示的它们之间的任意中间位置。
作为压缩气体-流量控制阀路42压缩气体的压缩气体源有各种可行性。一种可行性是，压缩气体通过分离的管线输送到喷枪。然而与材料费用、重量和操作可靠性相关的优点在于，压缩气体-流量控制阀路42的压缩气体从压缩气体口30或者36的一个分流，它们包括喷雾压缩气体或者喷嘴压缩气体或者用于两者目的的压缩气体。依据图2，压缩气体-流量控制阀路42的压缩气体从压缩气体口30分流，其压缩气体或者是雾化压缩气体、喷嘴压缩气体，或者是两者。
喷枪2在与图1对比的图2中以液流阀体8的纵向轴线为中心相对示出。由此图2示出压缩气体-流量控制阀路42的处于流量控制阀装置40的上行流动段44，而图1示出的是该压缩气体-流量控制阀路42的下行流动段46。
流量控制阀装置40包括阀室50内的流量控制阀体48，阀室在彼此相对的阀室端上具有作为阀座构成的压缩气体-进入口52和压缩气体-排放口54。流量控制阀体48可从液流阀体8直线移动，以便可以有选择地将这两个阀门口52或者54的一个或者另一个关闭或者打开，其中，每当另一个完全关闭时，一个就会完全打开，或者相反。
流量控制阀体48最好具有两个阀门元件，例如阀座密封件56或58，其中可以将56和58分别气密设置在压缩气体-进入阀门口52和压缩气体-排放阀门口54上。流量控制阀装置40因此包括两个相互耦合的阀门52/56和54/58。
压缩气体-进入阀门口52和压缩气体-排放阀门口54在其可由流量控制阀体48关闭的开口侧上通过压缩气体路径60相互连接，该路径可以由流量控制阀体48有选择地通过关闭压缩气体-进入阀门口52或者通过关闭压缩气体-排放阀门口54来关闭。
在图1和2的实施方式中，流量控制阀体48设置在阀室62内并与阀室壁具有距离，从而压缩气体-进入阀门口52和压缩气体-排放阀门口54之间的压缩气体路径60由流量控制阀体48和阀室62阀壁之间的距离构成。阀室62两侧由密封件63或65密封。
依据本发明的一特殊实施方式具有传感器66，它取决于压缩气体是否流经流量控制阀装置40来产生信号。如果压缩气体-流量控制阀路42没有由雾化压缩气体或者喷嘴压缩气体的压缩气体口30或者36供给压缩气体，而是从与此无关的压缩气体源供给，那么压缩气体传感器66可以设置在流动上行段42内或者流动下行段46内，也就是流量控制阀48，50，52的流动上行或者流动下行上。如果相反，如图1和2实施方式所示的那样，压缩气体-流量控制阀路42的压缩气体从雾化压缩气体或者喷嘴压缩气体的压缩气体口30或者36分流，那么传感器66最好根据图1和2所示设置在两个流量控制阀48，50，52的流动下行上。
传感器66可以安装在喷枪2上，或者最好与喷枪分开，与压缩气体-流量控制阀路42的流动下行段46通过压缩空气管线68，最好是软管连接或者可以连接。
传感器66取决于压缩气体是否流经压缩气体-流量控制阀路42产生信号，最好是电信号，它可以用于控制液体输出阀4和/或者出于信号目的用于光学和/或者声学显示液流阀体8的位置。最好传感器66在其输出端侧依据信号与控制装置70连接，用于借助于控制压缩空气室14内的控制压缩空气操作液流阀体8。由此可以将液体输出阀4的自动打开和关闭准确地调整到所要涂覆的物体相对于喷枪2的位置上。
传感器66可以是压力传感器，它根据流经流量控制阀装置40的压缩气体的压力动作。依据另一实施方式，传感器66可以是声波传感器，它根据流经流量控制阀装置40的压缩气体的声学噪声动作。
在图3的实施方式中，压缩气体-进入阀门口152和压缩气体-排放阀门口154之间的压缩气体路径通过通向阀室162的旁路160构成，在阀室内流量控制阀装置140的流量控制阀体148可在压缩气体-进入阀门口152和压缩气体-排放阀门口154之间直线移动。每当液流阀体8完全关闭液流阀座6并因此处于液流阀关闭位置时，流量控制阀体148关闭压缩气体-进入阀门口152。此时压缩气体-排放阀门口154打开。然而，每当液流阀体8相对于液流阀座6处于液流阀打开位置时，流量控制阀体148关闭压缩气体-排放阀门口154。此时压缩气体-进入阀门口152打开。
压缩气体-进入阀门口152只在其打开的阀门状态下才通过流经阀室162的气流与压缩气体入口153连接，该入口连接在图1和2的压缩气体-流量控制阀路42的流动上行段42上。压缩气体-排放阀门口154只在其打开的状态下才通过流经阀室162的气流与压缩气体入口155连接，该入口连接在图1和2的压缩气体-流量控制阀路42的流动下行段46上。在图3中，液流阀体8(阀针)具有可气动操作的活塞16和根据图1和2的压簧12。依据另一实施方式，流量控制阀体内有一个或者多个孔，通过它们压缩气体入口153与进入阀门口152连接和/或者通过它们压缩气体排放口155与排放阀门口154连接，而不是通过阀室162连接。此外，连接也可以部分通过孔，部分通过阀室构成。
只要这里参照图3没有表述上的差别，图3的喷枪就具有与图1和2的喷枪2同样的特征。
图4示出喷枪202，带有流量控制阀体248，它可在流量控制阀装置240的阀室262内从为进行共同移动而连接的液流阀体8直线移动。流量控制阀体248是一阀塞，空气密封紧贴在室侧壁上。在室侧壁内，彼此相邻，例如彼此相对构成压缩气体-进入阀门口252和压缩气体-排放阀门口254，它们根据流量控制阀体248的轴向位置，可与流量控制阀体248有选择地相互连接或者通过关闭彼此分开。每当液流阀体8处于液流阀门完全关闭位置或者液流阀门完全打开位置时，两个口252和254根据液流彼此分开。然而，每当液流阀体248处于所述的液流阀-终端位置之间的中间位置时，在两个密封阀室262并以轴向距离彼此设置的阀塞活塞256和258之间，两个口252和254依据液流通过阀室262相互连接。流量控制阀体248在口252和254之间构成通过阀室262的通道。依据另一实施方式，也可以通过流量控制阀体248内的一个或者多个孔而不是通过阀室连接。此外，连接也可以部分通过孔，部分通过阀室构成。
图4的液流阀体8与图1和2的相应，通过控制活塞16气动和通过压簧12操作，如参照图1和2所介绍的那样。
图4流量控制阀装置240与喷枪202的连接与图1和2实施例的方式相同，不同之处在于这里参照图4所述的差别。
压缩气体可以是空气或者是其他气体。

Claims (12)

1.一种用于涂覆液体的喷涂装置，包括涂覆液体喷枪(2；102；202)，喷枪包括液体输出阀(4)，该阀具有液流阀座(6)和液流阀体(8)，液流阀体可在液流阀门关闭位置和液流阀门打开位置之间相对于液流阀座运动，其特征在于，喷枪(2；102；202)包括流量控制阀装置(40；140；240)，它设置在压缩气体-流量控制阀路(42)内，并与液流阀体(8)连接进行共同运动，以便由该阀体进行操作，其中，流量控制阀装置(40；140；240)构成为根据液流阀体(8)的位置，每当液流输出阀(4)处于其完全关闭位置时和其完全打开位置时，流量控制阀装置保持在关闭压缩气体-流量控制阀路(42)的关闭位置上，而每当液流阀体(8)处于其液流阀体完全打开位置和其液流阀体完全关闭位置之间任意的中间位置时，流量控制阀装置保持在打开流量控制阀路(42)的打开位置上，从而取决于压缩气体是否流过流量控制阀装置(40)，自动测定液流阀体(8)是否处于液流阀体打开位置或者液流阀体关闭位置这两个位置中的一个，还是处于它们之间的任意中间位置。
2.按权利要求1所述的喷涂装置，其特征在于，喷枪(2；102；202)具有压缩气体口(30)，用于将压缩气体输出到涂覆液体的流路内，压缩气体-流量控制阀路(42)从该压缩气体口(30)分流。
3.按权利要求1所述的喷涂装置，其特征在于，流量控制阀装置(40)具有流量控制阀体(48；148)，它在阀室(62)内可在一室端区上的压缩气体-进入阀门口(52；152)和在另一室端区上的压缩气体-排放阀门口(54；154)之间由液流阀体(8)直线移动，以便有选择地将这两个口(52，54；152，154)的一个或者另一个关闭或者打开；压缩气体-进入阀门(52；152)和压缩气体-排放阀门口(54；154)通过压缩气体路径(60)相互连接，它可以由流量控制阀体(48)有选择地通过关闭压缩气体-进入阀门口(52)或者通过关闭压缩气体-排放阀门口(54)来关闭，其中，每当一个阀门口关闭，另一个阀门口就打开，相反亦然。
4.按权利要求3所述的喷涂装置，其特征在于，流量控制阀体(48)设置在阀室(62)内，并与阀室壁有侧面距离，其中，压缩气体-进入阀门口(52)和压缩气体-排放阀门口(54)之间的压缩气体路径(60)在可由流量控制阀体(48)关闭的开口侧上，由流量控制阀体(48)和室壁之间的距离构成。
5.按权利要求3所述的喷涂装置，其特征在于，压缩气体-进入阀门口(152)和压缩气体-排放阀门口(154)之间的压缩气体路径(148)由通向阀室(162)的旁路构成，阀室内流量控制阀体(148)可在压缩气体-进入阀门口(152)和压缩气体-排放阀门口(154)之间直线移动。
6.按权利要求1所述的喷涂装置，其特征在于，流量控制阀装置(240)具有流量控制阀体(248)，它可在阀室(262)内由液流阀体(8)直线移动；流量控制阀体(248)是一阀塞，压缩空气密封紧贴在室侧壁上；在室侧壁内，构成压缩气体-进入阀门口(252)和压缩气体-排放阀门口(254)，它们根据液流阀体(8)的轴向位置，可与流量控制阀体(248)有选择地相互连接或者彼此分开，其中，每当液流阀体(8)处于液流阀门完全关闭位置或者液流阀门完全打开位置时，两个口(252，254)根据液流彼此分开，而每当液流阀体(8)处于所述的液流阀位置之间的任意中间位置时，两个口(252，254)依据液流相互连接。
7.按前述权利要求至少之一所述的喷涂装置，其特征在于，具有传感器(66)，它根据压缩气体是否流经流量控制阀装置(40；140；240)产生信号。
8.按权利要求7所述的喷涂装置，其特征在于，流量控制阀装置(40；140；240)液流下行侧上的传感器(66)连接在压缩气体-流量控制阀路(42)上。
9.按权利要求8所述的喷涂装置，其特征在于，传感器(66)位置与喷枪(2；102；202)分开设置，并通过压缩气体管线(68)与压缩气体-流量控制阀路(42)连接或者可以连接。
10.按权利要求7所述的喷涂装置，其特征在于，传感器(66)连接在控制装置(70)上，用于根据所要涂覆的物体相对于喷枪(2；102；202)的位置，相对于液流阀座(6)操作液流阀体(8)。
11.按权利要求7所述的喷涂装置，其特征在于，传感器(66)为压力传感器，它根据流量控制阀装置(40；140；240)压缩气体的压力动作。
12.按权利要求7所述的喷涂装置，其特征在于，传感器(66)为声波传感器，它对流量控制阀装置(40；140；240)压缩气体流路中的声学噪声产生反应。
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