CN1750890A - 用于形成保护层的涂覆系统 - Google Patents

Abstract

一种用于形成保护层的涂覆系统(10)包括辊子机构(34)，该辊子机构设置在机械手(16a)的臂(46)的端部，作为末端执行件。辊子机构(34)具有辊子(48)、用于支承该辊子(48)的支架(86)以及管(112)。支架(86)可拆卸地安装在辊子(48)上。管(112)以可自由旋转的方式支承辊子(48)，并将保护层形成材料输送给该辊子(48)。

Description

用于形成保护层的涂覆系统

技术领域

本发明涉及一种涂覆系统，该涂覆系统在喷漆后将保护层形成材料主要施加在车辆外表面的已喷漆区域上，特别涉及一种使用辊子来施加液体保护层形成材料的涂覆系统，该辊子与所述外表面紧密接触。

背景技术

车辆(例如小汽车)通常在制造后交付给顾客之前储存在存车场中，并通过火车和轮船等类似物输送。在这段时间中，车辆暴露于灰尘、金属粉末、盐、油、酸中和直接暴露于阳光中，且如果它们储存或输送的时间较长，则车辆的多层漆中的最外层的质量可能变差。为了防止发生这种情况，已知一种在运送车辆之前在已喷漆区域上形成可剥离保护层的方法(例如，日本特开专利公开No.2001-89697)。通过施加液体覆盖层或保护层形成材料(也称为可剥去涂料)并使所施加的材料干燥而形成可剥离保护层，从而保护喷漆区域。而且，该可剥离保护层能够在除去时很容易被剥离，而在正常储存过程中不会自然脱落。

在将可剥离保护层干燥之前施加保护层形成材料的处理过程这样进行，即将保护层形成材料粘附在辊子上，且然后使辊子沿所述表面滚动，从而施加保护层形成材料。

为了使该操作自动化且使得施加质量均匀，已经提出了一种方法，其中，在将保护层形成材料倾注至车体上之后进行吹风，以使保护层形成材料扩散(例如见日本公开专利文献No.08-173882)。通过使用该方法，很多涂覆处理操作是自动的，从而降低了工作人员的负担，并改善了周期时间，这是优选的。

但是，当使用日本特开专利公开No.08-173882中所公开的方法时，保护层形成材料的扩散并不必然均匀，且为了防止保护层形成材料发生喷溅损失，因此并不在车顶边缘上施加该材料。

而且，近来的车体变得越来越复杂，具有凹入和凸出区域，这些凹入和凸出区域因具有细部曲线而非常复杂。使用空气喷嘴来使保护层形成材料扩散至这些凹入区域和弯曲表面上是很困难的。而且，对于涂层质量非常重要的区域，保护层形成材料需要施加得特别厚，但是当利用空气喷嘴来使保护层形成材料扩散时很难控制涂层的厚度。

因此，在利用空气喷嘴使保护层形成材料扩散之后，需要多个操作人员来通过用辊子将保护层形成材料施加在车顶边缘上和凹入区域的细部区域等类似区域中而完成该层。因此，保护层形成材料的施加处理过程部分依赖于操作人员，因此成为操作人员的负担，并使得涂层质量可能根据操作人员的技能而不同。

为了降低操作人员所需的工作量以及使作业质量更均匀，已经研究了工业机械手的利用，该工业机械手使用通常由操作人员使用的辊子。这时，优选使用泵来自动地向辊子供给保护层形成材料。

不过，供给到辊子内部的保护层形成材料并不必然均匀地渗透至辊子的表面，且材料很难运动至辊子的端部，且有时变干。因此，施加在车辆上的保护层形成材料并不均匀，且有时并不一致。

另一方面，本申请的申请人以前考虑到提高施加质量的均匀性和工作自动化的需要，提出了如日本专利申请No.2002-381880中所记载的涂覆系统和施加方法。在日本专利申请No.2002-381880中，用于将保护层形成材料施加在车辆外表面上的处理过程通过使用由机械手操作的辊子而进一步自动化，这可以提高施加质量的均匀性，同时提高生产效率和简化工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种涂覆系统，该涂覆系统能够在向物体表面施加保护层形成材料时准确地施加保护层形成材料，同时改进对与待涂覆物体的外表面紧密接触的辊子的操纵。

此外，本发明的另一目的是提供一种用于形成保护层的涂覆系统，它能够准确且有利地施加保护层形成材料。

根据本发明的用于形成保护层的涂覆系统包括涂覆装置，该涂覆装置布置在用于待涂覆物体的输送线附近。涂覆装置根据操作人员的教导而运动。而且，涂覆系统包括：辊子机构，该辊子机构配备有能够自由旋转的辊子；以及供给机构，该供给机构将液体材料(保护层形成材料)供给辊子，以便在干燥后形成可剥离保护层。辊子机构配备有：支架，该支架以使得辊子能够安装和拆卸的方式支承辊子；以及空心管，该空心管连接在支架上，并以自由旋转的方式支承辊子，同时将液体材料供给辊子。

通过以能够利用辊子机构来安装和拆卸的方式构成辊子，能够改进辊子的操纵。因此，可以有效地对辊子进行维护。另外，利用所述管来支承辊子以及将保护层形成材料直接供给辊子，从而使得辊子机构的结构简化。

在这种情况下，如果涂覆装置是机械手，且待涂覆的物体是车辆，则机械手能够沿着车辆的复杂形状运动，这是优选的。

支架包括：支架主体，该支架主体平行于辊子；以及固定支架和活动支架，该固定支架和活动支架从支架主体的端部伸出，该端部支承管的端部，且活动支架应该以能够旋转的方式由支架主体支承。因此，可以提高辊子的操纵能力。所以可以更有效地对辊子进行维护。

活动支架能够通过弹性体而在用于支承辊子的支承位置或者从支承位置旋转的脱开位置操作。当活动支架处于支承位置时，能够可靠地支承辊子或管。而且，当活动支架处于脱开位置时，辊子的安装和拆卸很容易。

另外，辊子应当具有：施加器，用于在与待涂覆物体的外表面紧密接触的同时施加保护层形成材料；以及端盖，该端盖液体密封地安装在辊子的两端且一管插入通过该端盖，该端盖以使辊子可自由旋转的方式支承该辊子。因此，辊子的结构能够简化，同时可靠地施加保护层形成材料。

管的第一端与涂覆材料导管连接，该涂覆材料导管供给保护层形成材料，管的外圆周有沿管的轴向方向形成的多个孔，且靠近管的第二相对端的孔可以大于靠近第一端的孔。

这样，当保护层形成材料从涂覆材料导管供给所述管时，保护层形成材料通过设置在管中的多个孔被输送到辊子内部。因此，可以自动且连续地将保护层形成材料供给辊子，从而易于提高涂覆操作的效率。

这时，因为管的第一端与涂覆材料导管连接，所以保护层形成材料容易流过第一端中的孔。因此，如果靠近第二端的孔制成为直径比靠近管的第一端的孔更大，则可以沿管的轴线通过各孔使保护层形成材料以单位面积近似均匀的方式流出。因此，可以沿轴向方向在辊子的整个长度上均匀供给保护层形成材料，能够通过简单结构提高涂覆质量的均匀性，从而进行高精度的涂覆操作。

还可以使得在靠近第二端的孔之间的间隔小于靠近管的第一端的孔之间的间隔。

因此，可以形成通过所有孔的每单位面积均匀的保护层形成材料流动，这可以将保护层形成材料沿轴向方向均匀地供给到辊子的整个长度上。因此，可以通过简单结构提高涂覆质量的均匀性，从而进行高精度的涂覆操作。

另外优选地，辊子优选配备有：柱形刷基座，保护层形成材料供给到该刷基座内部；以及刷，该刷在刷基座的外表面上，用于使刷基座的多个孔在轴向方向上沿刷基座的外圆周以螺旋或栅格结构开口，其中已经供给到刷内部的保护层形成材料通过这些孔。

这样，多个孔沿刷基座的外圆周的轴向方向以螺旋或栅格结构开口。因此，当辊子旋转以施加保护层形成材料时，保护层形成材料能够可靠和均匀地供给施加到表面上。因此，能够通过简单结构实现有效且高质量的保护层形成材料施加操作。

此外，刷基座可以由浸润有塑性材料的纸构成，这使得刷基座轻便且经济，同时能够有效增加刷基座自身的强度。

还可以在管和辊子之间设置柱形套环构件，该套环构件配备有开口，以便将从管中的孔供给到套环构件中的保护层形成材料供给到辊子内。

当保护层形成材料供给到管中时，保护层形成材料通过形成于管中的多个孔供给到套环构件中。因此，可以使保护层形成材料通过设置在套环构件中的开口而快速充满辊子的内部，从而保持保护层形成材料的迅速响应和高效的涂覆操作。

在这种情况下，套环构件设置有沿径向方向分开的多个部分，并可以形成沿辊子的轴向方向延伸的狭缝形槽作为在各部分之间的开口。因此，保护层形成材料能够沿辊子的整个轴线被均匀地供给，从而能够利用简单结构进行施加质量一致的高精度涂覆操作。

如果套环构件由沿径向方向分开的两部分构成，就可以容易地清洁套环构件和组件的内表面。

另外，套环构件可以具有多个引导孔，这些引导孔作为开口而沿径向方向穿透，且从管中的孔供给引导孔的保护层形成材料通过引导孔而从套环构件的外圆周排放到辊子中。这样，保护层形成材料被可靠且均匀地供给到辊子中，从而易于进行良好的涂覆操作。

此外，可以提供安装在辊子两端的端盖，所述端盖以通过使管直接穿过端盖而允许辊子相对于管自由旋转的方式，与辊子构造为单件。因此，在管和辊子端盖之间并不需要轴承等类似物，从而能够减轻辊子机构的重量，并使它更小。而且，因为这减少了所需构件的数目，因此能够经济地制造辊子机构。

辊子在外表面上配备有柱形施加器，且至少一个引导孔可以形成为从内表面朝着外表面沿轴向方向靠近端部而倾斜或弯曲。

这样，因为引导孔设置在套环构件中，该构件从内表面穿过至外表面，且引导孔形成为沿靠近端部的方向倾斜或弯曲，因此保护层形成材料能够被可靠地供给到端部区域。因此，施加在车辆上的保护层形成材料的膜是均匀的，因此能够可靠且令人满意地施加保护层形成材料。

在这种情况下，如果至少一个引导孔与套环构件的外表面端部连接，则可以更可靠地将保护层形成材料供给至端部。

支架可以有穿透孔或凹入区域。

在支架中形成穿透孔或凹入区域可以减轻支架的重量。因此由于能够通过减轻辊子机构的重量而减小由于辊子机构的运动操作产生的惯性矩，所以能够更容易且更平滑地控制辊子机构的枢转操作。

此外，支架由平行于辊子的支架主体以及支承管的端部并从支架主体各端伸出的固定支架和活动支架而组成，且在固定支架和活动支架的端部中与待涂覆物体的表面相对应的位置处将支架切除一部分，以避免在施加保护层形成材料时与表面干涉。因此，当施加保护层形成材料的辊子机构设置为指定角度时，能够避免车辆和支承构件之间的接触，同时，支承构件能够通过切除支承构件的一部分而减轻重量。

另外，通过在固定支架和活动支架的至少一个中形成穿孔或槽，可以减轻支承构件的重量，并更容易且更平滑地控制辊子机构的枢转运动。

将丙烯酸共聚物材料用作保护层形成材料的原材料。因此，能够可靠地保护车辆的已喷漆区域，而且，该保护层形成材料在去除时能很容易剥离。

通过下面结合附图的说明将更清楚本发明的上述和其它目的、特征和优点，附图中，通过说明性实例表示了本发明的优选实施例。

附图说明

图1是根据本发明实施例的涂覆系统的立体图；

图2是涂覆系统的正面立体图；

图3是涂覆系统中机械手和设置在该机械手中的辊子机构的立体图；

图4是辊子机构的放大立体图；

图5是辊子机构的一部分的正面剖视图；

图6是辊子机构的侧视图；

图7是表示辊子机构特征的分解立体图；

图8是关于当各孔尺寸相同时和当孔具有不同尺寸时之间的流量差异的曲线图；

图9是涂覆系统的液压和气压系统的复合示意图；

图10是表示在车辆表面和用于处理过程的机械手之间的位置关系的侧视图，在该处理过程中机械手沿向右方向运动；

图11是表示在车辆表面和用于处理过程的机械手之间的位置关系的侧视图，在该处理过程中机械手沿向左方向运动；

图12是根据本发明第一可选实施例的辊子机构的分解立体图；

图13是根据本发明第二可选实施例的辊子机构的一部分的正面剖视图；

图14是根据第二可选实施例的辊子机构的特征的分解立体图；

图15是根据本发明第三可选实施例的辊子机构特征的分解立体图；

图16是根据本发明第四可选实施例的辊子机构的一部分的正面剖视图；

图17是根据本发明第四可选实施例的辊子机构的特征的分解立体图；

图18是根据第四可选实施例的辊子机构的特征的说明性剖视图；

图19是根据本发明第五可选实施例的辊子机构的一部分的正面剖视图；

图20是根据本发明第五可选实施例的辊子机构的特征的分解立体图；

图21是根据第五可选实施例的辊子机构的特征的剖视图；

图22是表示套环构件的示意剖视图，该套环构件具有靠近其端部的穿透倾斜引导孔；

图23是表示套环构件的中心对称图的示意剖视图，其中所有的引导孔都是倾斜的；

图24是表示具有倾斜引导孔的套环构件的示意剖视图；

图25是表示套环构件的示意立体图，该套环构件具有沿轴向方向扭曲的引导孔；

图26是根据本发明第六可选实施例的、用于在辊子机构中形成保护层的涂覆系统的辊子机构结构的特征的剖视图；

图27是根据本发明第七可选实施例的辊子机构的立体图；

图28是根据第七可选实施例的辊子机构的一部分的正面剖视图；

图29是根据第七可选实施例的辊子机构的侧视图；

图30是表示当根据本发明采用其中支架连接件在倾斜状态下操作的处理过程时，在机械手和车辆表面之间的位置关系的侧视图。

具体实施方式

下面将参考附图介绍本发明用于形成保护层的涂覆系统的实施例。

如图1和图2所示，根据本发明实施例的涂覆系统10建造在车辆输送线12上，并向已喷漆的车辆14施加保护层形成材料。涂覆系统10包括：三个工业机械手16a、16b、16c；控制器18，该控制器18控制整个系统；储罐20，保护层形成材料储存在该储罐20中；导管22，该导管22从储罐20连接至各机械手16a、16b、16c；以及水管26，该水管从供水源24向机械手16a、16b、16c供水。机械手16a、16b、16c分别由机械手控制器28a、28b、28c控制，这些机械手控制器28a、28b、28c与控制器18连接。

机械手16a和16c相对于运动方向设置在车辆14的输送线12的左侧，且机械手16b相对于运动方向位于输送线的右侧。此外，机械手16a相对于运动方向设置在前部，机械手16b相对于运动方向处于中间，而机械手16c相对于运动方向处于后部。机械手16a、16b、16c能够沿平行于输送线12的滑动导轨30运动。

泵32沿导管22布置，并从储罐20向机械手16a、16b、16c供给保护层形成材料。另外，保护层形成材料的温度通过图中未示出的温度计和加热器来控制。辊子机构34设置在各机械手16a、16b、16c的端部，并从导管22供给有保护层形成材料。

保护层形成材料的原材料主要是丙烯酸共聚物，优选由具有不同玻璃化转变温度的两种丙烯酸共聚物组成。作为具体实例，可以使用在日本特开专利公开No.2001-89697中所示的保护层形成材料。另外，保护层形成材料的粘性可以通过改变混合的水的温度和比例来调节，且当保护层形成材料干燥时，它粘附在车辆14上，并能够在物理上和化学上保护车辆14的已喷漆区域免受灰尘、金属粉末、盐、油、酸和直接光照或类似物的损害。而且，当车辆14销售给顾客时，保护层在去除时能够很容易地剥离。

如图3所示，例如机械手16a、16b、16c是多关节工业机械手，它包括基座40以及从该基座40依次开始的第一臂42、第二臂44和第三臂46，且辊子机构34设置在第三臂46的端部。辊子机构34能够自由地安装在第三臂46上和从该第三臂46上拆卸，或者换句话说，能够作为末端执行件。第一臂42能够利用轴线J1和J2而相对于基座40沿水平方向和垂直方向旋转。第二臂44由于轴线J3而可旋转地与第一臂42连接。第二臂44由于轴线J4而可以以扭转方式旋转。第三臂46由于轴线J5而可旋转地与第二臂44连接。第三臂46由于轴线J6而可以以扭转方式旋转。

通过具有这种六轴线运动的机械手16a、16b、16c，可以使安装在机械手端部上的辊子机构34运动至靠近车辆14的任意位置以及沿任意方向运动。换句话说，辊子机构34能够以6个自由度来运动。机械手16a、16b、16c可以具有能伸出和缩回，或者平行连接的活动构件。

如图4至图6所示，辊子机构34安装在机械手16a(或16b、16c)的第三臂46的端部，并包括：辊子48，该辊子48配备有施加器48a，该施加器48a为柱形形状，并能够吸收和储存保护层形成材料；以及推力转子69，该推力转子69是第三臂46的连接件。推力转子69包括：连接构件70；推力旋转构件74，该推力旋转构件74以通过轴承72而能够自由旋转的方式相对于连接构件70被支承；以及基座76，该基座76安装在推力旋转构件74的底部。

另外，辊子机构34包括：气缸78和80，它们设置在基座76的两端上；以及枢轴构件84，该枢轴构件84以能够自由枢转的方式在基座76的底端附近由枢轴82支承；以及连接件88，该连接件88连接枢轴构件84和支承辊子48的支架86。枢轴构件84包括：两个上延伸部分84a，其沿向上方向延伸；并且在靠近上延伸部分84a的顶端处，设置有平行于枢轴82的销90。销90以能够自由运动的方式插入长孔91内，该长孔91形成于在第一枢轴82上方的下延伸部分76a中。

另外，辊子机构34从气缸78和80的杆78a和杆80a接收力，并具有绕枢轴82旋转的销按压构件92和94。当杆78a缩回时，销按压构件92的按压表面92a推动销90的左侧表面，如图6中所示，且当杆80a缩回时，销按压构件94的按压表面94a推动销90的右侧表面，如图6中所示。

从基座76伸出的两个下延伸部分76a位于两个上延伸部分84a之间，且按压表面92a和94a位于两个下延伸部分76a之间。

旋转调节器96设置在推力旋转构件74的顶部，且从连接构件70的底部伸出的较小凸起98位于旋转调节器96的上表面的凹入区域96a中。该较小凸起98的宽度稍微小于凹入区域96a的宽度，且在该间隙范围内，推力旋转构件74能够沿推力方向自由旋转。这里所述的推力方向是与辊子48的轴线垂直的方向，是利用第三臂46的轴线C作为中心轴线的旋转方向。将连接构件70连接到第三臂46上的螺栓100也可以用作较小凸起98。

两个夹具102和104设置为在连接件88中相对的上部件和下部件，且因为铝管106由夹具102和104支承，因此支架86和枢轴构件84连接。环形槽106a设置在铝管106的表面上。

如图4和图5所示，支架86配备有支架主体86e，该支架主体86e的一端连接在通过螺栓86b而固定的固定支架86a上，且另一端以可自由旋转的方式穿过轴构件86d而连接在活动支架86c上。连接器110b通过螺母110a而固定在固定支架86a上，且导管22与在连接器110b的一端处的开口连接。

支架主体86e比辊子48稍长，并为平行的扁平构件，且设置在两端上的固定支架86a和活动支架86c以能够通过空心管112而自由旋转的方式支承辊子48。

另一方面，管112的第一端112a与连接器110b另一端处的开口连接。保护层形成材料通过管112而从导管22供给到辊子48。管112支承辊子48使得辊子48可自由旋转。第一端112a具有多个(例如两个)圆锥形槽(图中未示出)，且管112通过与从连接器110b侧进入槽中的嵌入螺栓等类似物(图中未示出)，以接合的方式牢固地固定在连接器110b上。管112的第二端112b封闭。

管112有多个孔，这些孔形成为用于向辊子48供应已经供给的保护层形成材料。孔114可以形成为喷嘴形状。另外，优选是管112由不锈钢形成，且例如更优选是由SUS304材料形成(根据日本工业标准JIS分类为奥氏体类的钢管)。

活动支架86c的末端侧形成有环形槽86f。活动支架86c能够通过弹簧(弹性材料)施力(图5中箭头A的参考方向)而旋转。换句话说，活动支架86c利用弹簧116的弹力而运动至保持位置，这使得管112的第二端112b与环形槽86f连接。另外，当安装和拆卸辊子48时，当用手使活动支架86c沿箭头A1方向运动指定角度时，弹簧116的弹性力将沿相反方向作用。这样，活动支架86c将运动至脱开位置，由图5中的双点划线所示。

这样，活动支架86c能够很容易地通过弹簧116的作用而运动至支承位置或脱开位置，且当在支承位置时，管112能够可靠地被支承。而且，当处于脱开位置时，与支承位置相比，活动支架86c设置在能够充分旋转的位置，且没有意外的枢转，因此安装和拆卸辊子48很容易。

优选地，活动支架86c的旋转角度设置为大于90度，更优选地设置为在100度和180度之间。

如图5和图7所示，辊子48由能够吸收和储存保护层形成材料的材料形成，并配备有：空心施加器48a，该空心施加器48a通过与车辆14的表面紧密接触而施加保护层形成材料；以及端盖50，该端盖50通过O形环120而使得在施加器48a的两端中的开口48b液体密封。在端盖50的中心有孔，该孔在图中未示出，且因为管112通过这些孔插入整个辊子48以能够自由旋转的方式被支承。对管112和孔的配合水平进行调节，以将保护层形成材料保持在施加器48a内部。

管112形成有多个孔114a至114e，以便将已经提供的保护层形成材料供给辊子48。孔114a至114e从第一端112a至第二端112b沿箭头B1的方向等间距制成。靠近第二端112b的孔114e形成为直径大于靠近第一端112a的孔114a。更具体地说，孔114a至114e的直径D1至D5例如设置成关系D1＝D2＜D3＝D4＜D5。

另外，对于辊子48，管112的第一端112a与导管22连接，且由导管22供给的保护层形成材料通过在管112中的孔114a至114e而排出至辊子48中。在这种情况下，因为孔114a至114e的直径设置为例如D1＝D2＜D3＝D4＜D5，因此保护层形成材料能够沿轴向方向均匀地供给到辊子48的整个长度上。

如图8所示，当孔114a至114e的直径D1至D5相等时，流过靠近第一端112a(该第一端112a与导管22连接)的孔114a的保护层形成材料的量将大于流过靠近第二端112b的孔114e的保护层形成材料的量。因此，当靠近第二端112b的孔114e的直径D5形成为具有比靠近第一端112a的孔114a的直径D1更大的直径时，近似均匀量的保护层形成材料将从孔114a、114e中流出(参考图8中的实线)。

因此，每单位面积的量近似均匀的保护层形成材料能够沿管112轴向方向从孔114a至114e流出，且保护层形成材料能够在轴向方向上沿辊子48的整个长度均匀供给。因此，能够利用简单结构获得均匀的施加质量和高精度的涂覆操作。

另外，通过这样构成的辊子48和支架86，辊子48能够很容易地安装和拆卸，且能够提高辊子48的操作能力。因此，即使当需要频繁维护(例如清洁或更换辊子48)时，该维护操作也可以有效地完成。

此外，通过这样构成辊子48，通过管112输送的保护层形成材料由施加器48a接收和储存，并通过该施加器48a而可靠地施加在车辆14的表面上。

而且，因为在施加器48a和管112之间的空间内不存在任何东西，所以辊子48将更轻。还有，在准备涂覆操作时，特定量的保护层形成材料能够预先置于该空间中，以便防止在涂覆操作过程中不充分地供给保护层形成材料。

如图9所示，将保护层形成材料供给辊子48的气压和液压复合系统(供给机构)150包括：压缩机152；空气储罐154，该空气储罐154与压缩机152的排出口连接；人工气动开关阀156，该人工气动开关阀156转换以供给或切断气动空气(pneumatic air)；调节器操作阀160，该调节器操作阀160利用由控制器18供给的电信号来降低辅助管线压力；以及调节器158，该调节器158利用来自调节器操作阀160的辅助管线压力作为引导而降低导管22中的压力。

另外，复合系统150包括：MCV(材料控制阀)162，该MCV 162与调节器158的辅助导管以及水管26连接；以及启动阀164，该启动阀164位于辊子48和MCV 162的辅助侧之间。连接或断开导管22和水管26的转换阀162a、162b在MCV 162内，且转换阀162a、162b的辅助侧相连。注释：图9中的虚线表示气动管线。

MCV 162、启动阀164和调节器操作阀160并不局限于气动导阀，也可以由电磁铁等类似物驱动。

复合系统150还包括：MCV转换电磁阀166，该MCV转换电磁阀166利用引导方法来操作转换阀162a、162b，该转换阀162a、162b从气动开关阀156被供给气压；以及启动转换电磁阀168，该启动转换电磁阀168引导操作启动阀164。MCV转换电磁阀166基于由控制器18供给的电信号而打开转换阀162a、162b中的一个并关闭另一个，且转换从而向启动阀164供给水和保护层形成材料。启动转换电磁阀168基于由控制器18供给的电信号而打开和关闭启动阀164，并向辊子48供给水或保护层形成材料。

手动止动阀170、172分别沿导管22和水管26布置。通常，止动阀170和172保持打开。消声器174设置在复合系统150中的空气排出开口处，以减小排气噪音。在压缩机152、泵32和供水源24上布置安全阀(图中未示出)，以便防止压力升高至过高水平。

应当注意，在复合系统150中，压缩机152、空气储罐154、供水源24和泵32对于机械手16a、16b、16c是共用的，而其它设备对于各机械手16a、16b、16c是分别提供的。

下面将介绍利用这样构成的用于形成保护层的涂覆系统向车辆施加保护层形成材料的操作。

首先，预先教导各机械手16a、16b、16c的运动。机械手16a、16b、16c分别分配给车辆14的发动机罩14e、车顶中部14b和车顶后端14c，并被教导向指定区域施加保护层形成材料，且用于教导的教导数据记录和保持在位于控制器18中的存储器内(参考图1)。应当注意，如果车辆14是小轿车，机械手16c分配给车尾行李箱区域。

换句话说，如图10所示，这样进行教导，即机械手16a的第三臂46保持在离车辆14表面足够的距离处，且枢轴构件84的倾斜角为固定角θ。枢轴构件84的倾斜角基本保持为角度θ，但是可以忽略较浅凹入区域200和较短凸出区域202，且枢轴构件84的角度稍微变化。通过这样忽略较浅凹入区域200和较短凸出区域202，机械手16a的动作教导变得容易。

然后，如图10所示，当机械手16a在将保护层形成材料施加给车辆14时向右运动时，空气被供给到右侧气缸80，从而沿杆80a缩回的方向产生相对较低的力Fa。而且，空气被供给到左侧气缸78，因此杆78a将伸出。因此，右侧销按压构件94的按压表面94a以相对较弱的力压在销90的右侧表面上，且左侧销按压构件92的按压表面92a与销90分开。因此，枢轴构件84和辊子48接收环绕枢轴82沿逆时针方向的力，且辊子48以适当的压力压向车辆14表面。

力Fa将根据运动方法和施加区域来调节。通过由控制器18运行调节器176的压力调节功能或者通过使用指定转盘等类似物而能够很容易地进行上述调节。

另一方面，如图11中所示，当机械手16a在将保护层形成材料施加给车辆14时向左运动时，空气被供给到左侧气缸78，从而沿杆78a缩回的方向产生相对较低的力Fa。而且，空气被供给到右侧气缸80，因此杆80a将伸出。因此，左侧销按压构件92的按压表面92a以相对较弱的力压在销90的左侧表面上，且右侧销按压构件94的按压表面94a与销90分开。因此，枢轴构件84和辊子48接收环绕枢轴82沿顺时针方向的力，且辊子48以适当的压力压向车辆14表面。

这样，通过根据机械手16a运动方向控制被供给到气缸78和80的气流方向和空气压力，能够正确地将辊子48压向车辆14表面。换句话说，由于有效地利用辊子48的重量作为压力，不由该重量提供的所需力能够通过气缸78和气缸80的压力来补偿。

因此，当经过凹入区域200或凸出区域202时，辊子48将不会自由旋转，且不会跳跃。而且，保护层形成材料将很容易从辊子48中渗出。这时，辊子48能够绕枢轴82转动，并能够可靠地保持与凹入区域200和凸出区域202紧密接触，从而能够施加保护层形成材料。换句话说，当辊子48经过凹入区域200和凸出区域202时，杆78a或杆80a根据凹入区域200的深度或凸出区域202的高度而伸出或缩回。气缸78和80使用可高度压缩的空气作为驱动介质，因此能够进行柔性运动，且易于吸收外部压力变化。换句话说，第一气缸78和第二气缸80具有按压效果和缓冲效果。

与气缸78的杆78a连接的销按压构件92和与气缸80的杆80a连接的销按压构件94沿相反方向在枢转构件84上施加压力，所以不管枢轴构件84是沿顺时针方向还是沿逆时针方向成一定角度，都可以进行正确的运动。因此，可以在向左或向右运动时施加保护层形成材料。

然后，具有由机械手16a、16b、16c施加的保护层形成材料的车辆14通过输送线12被输送以进行下一处理。而且，机械手16a、16b、16c保持在不与车辆14干涉的备用位置，并一直等候直到引入下一辆车辆14。这时，启动阀164关闭，并停止供给保护层形成材料。

已经施加的保护层形成材料可以自然干燥，或者通过强迫通风而干燥，从而形成保护车辆的已喷漆区域的可剥离保护层。

如上所述，通过本实施例的涂覆系统10，能够通过安装和拆卸由辊子机构34支承的辊子48而改进辊子48的操纵。因此，能够有效地进行辊子48的维护。而且，辊子48通过管112而被支承和供给有保护层形成材料，因此辊子机构34的结构简单。而且，尽管辊子机构34的结构已经简化，仍然能够可靠地施加保护层形成材料。

下面将参考图12至图30介绍辊子机构34的第一至第七可选实施例。应当知道，在下面的说明中，与前述辊子机构34中或其它可选实施例中相同的组成元件将以相同的附图标记表示，并将省略对它们的说明。

如图12所示，根据第一可选实施例的用于形成保护层的涂覆系统的辊子机构34a与辊子机构34类似，其中管112(参考图7)由管182代替。

辊子机构34a配备有空心管182，该管182形成有多个孔184a至184e，以便向辊子48供给保护层形成材料。孔184a至184e有相同的开口直径，并沿从第一端112a至第二端112b的箭头B1方向以间隔H1至H4布置。在靠近第二端112b的孔184e和184d之间的间隔H4小于在靠近第一端112a的孔184a和184b之间的间隔H1。在孔184a至184e之间的间隔H1至H4例如设置成使得H1＝H2＞H3＞H4。

通过这样构成的辊子机构34a，在靠近第二端112b的孔184e和184d之间的间隔H4小于在靠近第一端112a的孔184a和184b之间的间隔H1，这样，保护层形成材料能够沿管182的轴向方向从孔184a至184e每单位面积均匀施加。这样，可以在轴向方向上沿辊子48的整个长度均匀供给保护层形成材料，从而获得与辊子机构34相同的效果。

另外，在配备有管112的辊子机构34中，具有设定直径D1至D5的孔114a至114e能够具有设置成与辊子机构34a相同的间隔H1至H4。

下面将参考图13和图14介绍根据辊子机构34的第二可选实施例的辊子机构34b。辊子机构34b与辊子机构34类似，其中辊子48由辊子148代替。

如图13和图14所示，辊子148由辊子机构34b支承，从而该辊子能够自由旋转并配备有：柱形刷基座118a，保护层形成材料供给至该柱形刷基座118a中；以及刷(施加器)118b，器设置在刷基座118a的外圆周上并与车辆14的表面紧密接触，从而施加保护层形成材料。

刷基座118a由重量轻的材料制成，例如浸润有塑性材料(例如苯酚)的纸。为了将供给到刷基座118a中的保护层形成材料输送至刷118b，沿轴向方向(箭头B的方向)在刷基座的外圆周中形成多个螺旋孔119。各孔119具有例如为1.8mm的直径D，以及20mm的间距P。

通过辊子机构34b，当辊子148旋转以施加保护层形成材料时，保护层形成材料能够沿轴向方向和径向方向均匀地供给到旋转辊子148的刷118b。因此，保护层形成材料能够均匀且可靠地供给到施加表面，因此能够以简单结构实现有效且高质量的保护层形成材料的涂覆操作。

此外，刷基座118由浸润有塑性材料的纸制成，因此，刷基座118a是轻便且经济的，且刷基座118a自身的强度能够有效地增大。

下面将参考图15描述根据辊子机构34的第三可选实施例的辊子机构34c。辊子机构34c与辊子机构34类似，其中辊子48由辊子212代替。

辊子机构34c以使得辊子212能够自由旋转的方式支承该辊子212，且作为辊子212的一部分的刷基座118a具有多个孔214，这些孔214用于将所供给的保护层形成材料输送至刷基座118a中。孔214在刷基座118a的轴向方向上沿外圆周形成为栅格结构。各孔214具有例如为1.8mm的直径D，以及在彼此相邻的孔214之间具有20mm的节距P。

通过这样构成的辊子机构34c，当辊子212旋转以便施加保护层形成材料时，旋转辊子212的刷区域118b能够沿轴向和周向方向均匀施加保护层形成材料。因此，与辊子34b的效果类似，保护层形成材料能够被均匀且可靠地供给到施加表面上，因此能够通过简单结构实现有效且高质量的保护层形成材料的涂覆操作。

下面将参考图16至图18描述根据辊子机构34的第四可选实施例的辊子机构34d。辊子机构34d具有套环构件124，该套环构件124添加到辊子机构34的辊子48上。

如图16至18所示，套环构件124布置在管112和辊子48之间。为了使套环构件124更轻，例如套环构件124由塑料制成并具有沿径向方向划分的多个(例如两个)部分126a、126b。沿辊子48的轴向方向(沿图17中箭头B的方向)延伸的狭缝形槽128a、128b形成于部分126a、126b之间。槽128a、128b形成固定的宽度间隙S(参考图18)。

在辊子机构34d中，管112的第一端112a与导管22连接，由导管22供给的保护层形成材料通过在管112中的孔114而流入到套环构件124中。

保护层形成材料沿径向和轴向方向从槽128a、128b被传送到辊子48中，使得保护层形成材料能够沿整个辊子48的轴向方向被均匀供给。因此，能够通过简单结构实现有效且高质量的保护层形成材料涂覆操作。

而且，因为套环构件124装入辊子48中，因此，在辊子48中需要的保护层形成材料的所需量被快速补充。这是因为在辊子48内部的空闲空间大大减小。因此，与不使用套环构件124的结构相比，能够有效地进行用于保护层形成材料的高度响应涂覆操作。

此外，因为在分开的部分126a、126b之间形成有槽128a、128b，所以套环构件124的结构简化，从而使得套环构件124能够被更经济地制造。

此外，例如并不需要在管112和端盖122之间布置轴承，因此整个辊子机构34能够制造得更小且更轻。而且，构件的数目减少，因此辊子机构34能够被经济地制造。

因为套环构件124能够分成两个部分126a和126b，因此内部表面能够被清洁且易于装配。换句话说，当装配部分126a和126b时，管112简单地置于部分126a和126b之间。

下面将参考图19至图21描述根据辊子机构34的第五可选实施例的辊子机构34e。辊子机构34e与辊子机构34d类似，其中在套环构件124中设置有引导孔188、188a、190、190a。

如图19至图21中所示，沿径向方向从套环构件124的中心穿透的多个引导孔(开口)188、190形成于辊子机构34e的部分126a、126b中。引导孔188、190沿部分126a、126b的外壁交错，并沿轴向方向均匀地分布。

在多个引导孔188中，在部分126a两端的引导孔188a沿轴向方向从内表面向外表面朝着端部189倾斜，并在端部189处具有开口。同样，在多个引导孔190中，在部分126b两端的引导孔190a沿轴向方向从内表面向外表面朝着端部191倾斜，并在端部191处具有开口。

通过这样形成的辊子机构34e，由导管22供给的保护层形成材料从管112中的孔114流向套环构件124。这时，沿辊子48的轴向方向延伸的狭缝槽128a、128b形成于部分126a、126b(该部分126a、126b形成套环构件124)之间，且部分126a、126b具有沿径向方向穿透的多个引导孔188、190。

因此，保护层形成材料沿槽128a、128b输送到辊子48中，并由于套环构件124旋转引起的离心力而通过多个引导孔188流入到辊子48内。因此，保护层形成材料能够被可靠且均匀地沿辊子48的整个长度在轴向方向上供给，因此，与辊子机构34d的效果类似，能够通过简单结构实现有效且高质量的保护层形成材料的涂覆操作。

另外，形成套环构件124的两个部分126a和126b配备有与外表面端部189和191连接的引导孔188a和190a，因此，从孔114流出的保护层形成材料流过引导孔188a和190a，被可靠地供给到套环构件124的两端(也就是部分126a、126b的端部189、191)，然后浸透至施加器48a的两端。因此，能够防止施加器48a的两端变干燥。

因此，保护层形成材料将以均匀方式渗透至施加器48a，从而在车辆14上形成一致的保护层形成材料的涂层。而且，不会产生不均匀施加。

此外，与引导孔188a类似，如图22所示，在比端部189稍微更靠近中心的区域中开口的引导孔190也从内表面向外表面沿轴向方向朝着端部189倾斜。同样，与引导孔190a类似，在比端部191稍微更靠近中心的区域中开口的引导孔190b也可以倾斜。因此，能够更确实地防止靠近套环构件124的端部189、191的区域变干燥。

如图23所示，所有引导孔188c、190c都能够相对于中心区域对称地倾斜，这样，如果所有引导孔188c具有相同形状，则切割和形成引导孔188c的加工过程将变得容易。

此外，如图24所示，引导孔188d和190d可以从内表面向外表面以弯曲方式沿轴向方向朝着端部189形成。如图25所示，引导孔188e可以有螺旋形状，沿轴向方向扭曲。

下面将参考图26描述根据辊子机构34的第六可选实施例的辊子机构34f。辊子机构34f具有弯曲引导孔198和199，以代替辊子机构34e中的引导孔188、190。

如图26所示，沿径向方向从套环构件124的中心穿透的多个弯曲引导孔(开口)198、199设置在辊子机构34f的部分126a、126b中。弯曲引导孔198、199在部分126a、126b的外部区域交错，并沿轴向方向均匀分布。

通过这样构成的辊子机构34f，多个弯曲引导孔198、199设置在辊子机构34f的部分126a、126b中。因此，保护层形成材料施加的量可以变化，且能够对特定的施加表面进行有利的涂覆操作。因此，通过有选择地使用辊子机构34e的引导孔188、190和辊子机构34f的弯曲引导孔198、199，能够有效进行用于各种施加表面的所需求的涂覆操作。应当知道，对于辊子机构34e、34f，并不必须提供任何槽128a、128b。

下面将参考图27至30描述根据辊子机构34的第七可选实施例的辊子机构34g。

辊子机构34g的支架主体86e具有多个第一穿透孔87a，这些第一穿透孔87a从安装在顶部的夹具104侧穿透至辊子48侧，且每个第一穿透孔87a形成为具有特定间隔。应当注意，第一穿透孔87a的尺寸和数目可以根据支架主体86e的形状来设置。

另一方面，近似矩形的第二穿透孔87b形成于固定支架86a和活动支架86c的中心附近。第一和第二孔87a、87b例如可通过冲孔加工而形成。

而且，形成于支架主体86e、固定支架86a和活动支架86c中的第一穿透孔87a和第二穿透孔87b并不局限于穿透孔，也可以是具有合适尺寸和深度的带有底部的凹入区域。

一对斜面(切口)89a以固定的倾斜角度形成于支承管112的固定支架86a的末端侧，因此宽度朝着末端变窄(参考图27)。

一对斜面(切口)89b以固定倾斜角度形成于支承管112的活动支架86c的末端侧，因此宽度朝着末端变窄(参考图29)。斜面89a、89b的倾斜角度切割成这样的角度，即当在支架连接器88中的辊子48与车辆14的表面接触以便施加保护层形成材料时，支架86的末端不会与车辆14的表面接触。应当注意，在固定支架86a上的斜面89a和在活动支架86c上的斜面89b形成为使它们近似为相同的角度。应当注意，斜面89a、89b起到防止干涉的作用，以便防止与车辆14发生干涉。

另外，作为将固定支架86a和活动支架86c上的斜面89a、89b切割成三角形的代替方法，固定支架86a和活动支架86c的末端可以形成为圆锥形。因此，与斜面89a、89b的情况相同，能够防止支架86与车辆14的表面接触。

通过在支架86的支架主体86e中形成多个第一穿透孔87a或带有底部的凹入区域以及在固定支架86a和活动支架86c中形成第二穿透孔87b或带有底部的凹入区域，能够减轻辊子机构34g的支架86的重量。因此，由于支架86的重量减小，由支架连接器88以枢轴82作为支点的枢转产生的惯性矩能够减小。因此，支架连接器88能够更容易且更平滑地进行枢转，且辊子机构的枢转的控制变得容易。

应当注意，可以使得支架主体86e、固定支架86a和活动支架86c更薄以减小重量，不过，这大大降低了截面的二阶矩，从而使强度变得不够。另一方面，通过形成第一穿透孔87a、第二穿透孔87b或有底的凹入区域，能够抑制截面的二阶矩(惯性矩)的减小，从而在减轻重量的同时保持强度。

此外，通过在支架86的活动支架86c和固定支架86a的末端切割以固定角度倾斜的斜面89a、89b，当支架连接器88利用枢轴82作为支点只枢转过一指定角度时，能够防止支架连接器88的支架86与车辆14的表面接触。换句话说，在通过斜面89a、89b而减轻支架86重量的同时，当辊子48用于施加保护层形成材料时能够防止支架86与车辆14接触。

应当注意，利用辊子机构34至34f的一部分功能的组合当然也是可以的。

由保护层形成材料形成的可剥离保护层能够在车辆14运送后保护已喷漆区域，同样能够在工厂内保护已喷漆区域，还可作为防刮盖的替代物。因此，可以省去用于各种车辆类型的、具有不同形状的多个防刮盖。

此外，虽然车辆14的一些减振器带有颜色且因此不需要喷漆，但是保护层形成材料也可以施加在没有喷漆的部分上，例如减振器。

尽管已经描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员应当知道，在不脱离本发明的精神或本质的情况下可以进行变化和改变。本发明的范围由附加权利要求限定。

Claims (18)

1.一种用于形成保护层的涂覆系统，其包括：

涂覆装置(16a)，该涂覆装置根据操作人员教导的信息而运动，并布置在待涂覆物体(14)的输送线附近；

辊子机构(34)，该辊子机构具有与所述涂覆装置(16a)连接的辊子(48)；

供给机构(150)，该供给机构将液体材料供给到所述辊子(48)，以在所述液体材料干燥后在所述物体(14)上形成可剥离保护层；

支架(86)，该支架可拆卸地安装到所述辊子机构(34)上，以支承所述辊子(48)；以及

管(112)，该管(112)与所述支架(86)连接，该管将所述液体材料传送给所述辊子(48)，并且还以可自由旋转地方式支承所述辊子(48)。

2.根据权利要求1所述的涂覆系统，其特征在于，所述涂覆装置(16a)是机械手，而待涂覆的所述物体(14)是车辆。

3.根据权利要求1所述的涂覆系统，其特征在于，所述支架包括：

支架主体(86e)，该支架主体平行于所述辊子(48)；以及

固定支架(86a)和活动支架(86b)，该固定支架和活动支架从所述支架主体(86e)的端部沿相应方向伸出并支承所述管(112)的端部，其中

所述活动支架(86c)以可旋转的方式支承在所述支架主体(86e)中。

4.根据权利要求3所述的涂覆系统，其特征在于，所述活动支架(86c)利用弹性体(116)能够放置于支承所述辊子(48)的支承位置，或者相对于所述支承位置旋转至安装和拆卸位置。

5.根据权利要求1所述的涂覆系统，其特征在于，所述辊子(48)配备有：

刷(48a)，该刷与待涂覆的所述物体(14)的外表面接触并施加所述液体材料；以及

端盖(50)，其位于所述辊子(48)的端部，该端盖是液体密封的且通过使所述管(112)穿过其中而以可自由旋转的方式支承所述辊子(48)。

6.根据权利要求1所述的涂覆系统，其特征在于，

所述管(112)具有与供给液体材料的导管(22)连接的第一端；和

所述管(112)的外部具有多个孔(114)，这些孔(114)沿所述管(112)的轴向方向形成，且靠近所述管(112)的第二端的孔(114)形成为其直径大于靠近所述第一端的孔(114)的直径。

7.根据权利要求6所述的涂覆系统，其特征在于，在靠近所述管(112)的所述第二端的孔(114)之间的间隔小于在靠近所述管(112)的所述第一端的孔(114)之间的间隔。

8.根据权利要求1所述的涂覆系统，其特征在于，

所述辊子(48)配备有：柱形刷基座(118a)，所述液体材料供给到该刷基座中；以及刷(118b)，该刷(118b)设置在所述刷基座(118a)的外表面上；以及

所述刷基座(118a)具有用于将所供给的液体材料输送至所述刷(118b)的多个孔(119)，这些孔(119)沿轴向方向以螺旋或栅格方式开口于刷基座(118a)的外壁中。

9.根据权利要求8所述的涂覆系统，其特征在于，所述刷基座(118a)由浸渍有塑料的纸制成。

10.根据权利要求1所述的涂覆系统，其特征在于，

在所述辊子(48)和所述管(112)之间设置有柱形套环构件(124)；且

所述套环构件(124)具有开口，该开口将从限定于所述管(112)中的孔(114)供给到所述套环构件(124)的所述液体材料供给到所述辊子(48)中。

11.根据权利要求10所述的涂覆系统，其特征在于，

所述套环构件(124)配备有沿径向方向划分的多个部分(126a、126b)；以及

狭缝形槽(128a、128b)形成为在各所述部分(126a、126b)上沿所述辊子(48)的轴向方向延伸的所述开口。

12.根据权利要求11所述的涂覆系统，其特征在于，

所述套环构件(124)具有多个引导孔(188、190)，这些引导孔形成为沿径向方向穿透的所述开口；以及

所述液体材料从所述管(112)中的所述孔(114)供给到所述引导孔(188、190)，其通过所述引导孔(188、190)而从所述套环构件(124)的外部排放至所述辊子(48)中。

13.根据权利要求12所述的涂覆系统，其特征在于，

所述辊子(48)在它的外部配备有柱形刷(48a)；以及

所述引导孔(188、190)中的至少一个引导孔(188a、190a)以倾斜或者弯曲的方式从所述套环构件(124)的内表面向外表面沿轴向方向朝着所述套环构件(124)的端部而形成。

14.根据权利要求12所述的涂覆系统，其特征在于，

所述引导孔(188、190)中的至少一个引导孔(188a、190a)穿透所述套环构件(124)的外圆周的端部(189、191)。

15.根据权利要求10所述的涂覆系统，其特征在于，所述套环构件(124)包括沿径向方向划分的多个部分(126a、126b)。

16.根据权利要求1所述的涂覆系统，其特征在于，所述支架(86)具有穿透孔(87a、87b)或带底的凹入区域。

17.根据权利要求1所述的涂覆系统，其特征在于，所述支架(86)包括：

支架主体(86e)，该支架主体平行于所述辊子(48)；以及

固定支架(86a)和活动支架(86c)，它们从所述支架主体(86e)的两侧伸出并支承所述管(112)的端部；

其中，所述固定支架(86a)的端部和所述活动支架(86c)的端部在与待涂覆所述液体材料的物体(14)的表面相对应的位置处进行切割，以形成切面(89a)，从而防止与所述表面发生干涉。

18.根据权利要求1所述的涂覆系统，其特征在于，所述液体材料是丙烯酸共聚物材料。

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