CZ303786B6

CZ303786B6 - Linka pro vícevrstvé lakování soucástí

Info

Publication number: CZ303786B6
Application number: CZ20110634A
Authority: CZ
Inventors: Neuman@Pavel
Original assignee: Magna Exteriors & Interiors (Bohemia) S.R.O.
Priority date: 2011-10-10
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2013-05-02
Also published as: CZ2011634A3

Abstract

Linka pro vícevrstvé lakování soucástí, zejména soucástí se specifickými optickými vlastnostmi jejich lakovaných povrchu, jako jsou napríklad ruzné kovové nebo plastové soucásti karoserií motorových vozidel, sestává z dopravníkového systému (1) pro pohyb jednotlivých skidu s postupne lakovanými díly (15), propojujícího nejméne jedno pracoviste (2) pro cistení povrchu techto dílu (15) se zónou ozehu (3) jejich povrchu, urceného k lakování, zónou nanásení primeru (4) a alespon jednou zónou pro vytekání primeru (5), s dále nejméne jednou prubeznou lakovací kabinou (8) pro nanásení základových vrstev, tvorících tzv. "base coat", s prubeznou vytekací zónou (9), prubeznou susicí zónou (10) a prubeznou ochlazovací zónou (11), jakoz i s následující nejméne jednou prubeznou nanásecí kabinou (12) pro nanesení vrchních lakových vrstev, tvorících tzv. "clear coat", s koncovou vytekací zónou (13), koncovou susicí zónou (14) a koncovou ochlazovací zónou (16). Dopravníkový systém (1) je pred prubeznou nanásecí kabinou (12) clear coatu opatren dopravníkovou smyckou (20) s alespon jednou paralelní lakovací kabinou (21) base coatu, jakoz i paralelní vytekací zónou (23), paralelní susicí zónou (24) a paralelní ochlazovací zónou (25).

Description

Linka pro vícevrstvé lakování součástí

Oblast techniky

Vynález se týká linky pro vícevrstvé lakování součástí, zejména součástí se specifickými optickými vlastnostmi jejich lakovaných povrchů, jako jsou například různé kovové nebo plastové součásti karoserií motorových vozidel.

Dosavadní stav techniky

Vícevrstvé lakování takovýchto součástí se provádí postupným nanášením jednotlivých lakových vrstev na jejich vnější povrch, a to pneumatickým nebo elektrostatickým stříkáním pomocí lakovacích robotů, uspořádaných do lakovacích linek. Lakovací linky jsou samozřejmě opatřeny příslušným dopravníkovým systémem, po němž projíždějí rámy, tzv. skidy, se závěsy a na nich zavěšenými lakovanými součástmi. Pro patřičné předchozí ošetření lakovaného povrchu bývají obvykle do těchto linek vřazeny tlakové, ruční či jiné myčky, ionizační zóny, zóny ožehu, nanášení a vytékání primeru, případně i zóna sušení primeru a zóna chlazení primeru. Vzhledem k tomu, že následující postup lakování spočívá v nanesení obvykle dvou vrstev základové barvy, které tvoří tak zvaný „base coat“, je do těchto linek dále vřazena většinou jedna průběžná lakovací kabina se dvěma za sebou uspořádanými pevnými lakovacími roboty, kterou skidy kolem robotů plynule projíždějí. Po nanesení base coatu tyto skidy projíždějí jeho vytěkací, sušicí a chladicí zónou, uspořádanou za průběžnou lakovací kabinou, a dopravníkovým systémem dále do průběžné nanášecí kabiny pro nanesení vrchní lakové vrstvy, tvořící tak zvaný „clear coat“, chránící lakovaný povrch před povětrnostními vlivy a mechanickým poškozením.

Nevýhodou těchto stávajících lakovacích linek jsou problémy při požadavku na více než dvouvrstvý base coat, který by umožnil jednak zlepšení kvality nanášených lakových vrstev a jednak zvýšení výsledného estetického dojmu docílením konečného luminiscenčního nebo perleťového efektu. Důvodem těchto problémů je skutečnost, že nanášení třetí a dalších vrstev base coatu nelze nanést bezprostředně po nanesení prvních dvou vrstev, ale až po jejich vytékání a následném sušení a ochlazení, přičemž pro nanesení dalších vrstev base coatu musí lakovaný díl na těchto stávajících lakovacích linkách nejprve projít do již zmíněné průběžné nanášecí kabiny pro nanesení vrchní lakové vrstvy. Zde v této fázi nanesená vrstva však neslouží jako clear coat, ale pouze jako ochranná krycí vrstva, neboť lakovaný díl se pro nanášení třetí a čtvrté vrstvy base coatu vrací u stávajících lakovacích linek opět na jejich začátek, kde znovu prochází myčkou, a mohlo by tak dojít k poškození prvních dvou nanesených vrstev base coatu. Při nanášení například šesti vrstev base coatu tak lakovaný díl musí projít v podstatě celou lakovací linkou celkem třikrát, což značně snižuje produktivitu práce a zvyšuje výrobní náklady. Ochranné krycí vrstvy, sloužící k ochraně již nanesených vrstev base coatu před jejich poškozením, například částečným omytím v mycí lince, vytvářejí zároveň jinak zbytečné mezivrstvy mezi základovými vrstvami base coatu, což i zvyšuje hmotnost lakového povrchu resp. celého lakovaného produktu.

Podstata vynálezu

Tyto nevýhody dosavadního stavu techniky jsou do značné míry odstraněny linkou pro vícevrstvé lakování součástí, zejména součástí se specifickými optickými vlastnostmi jejich lakovaných povrchů, jako jsou například různé kovové nebo plastové součástí karoserií motorových vozidel, podle předkládaného vynálezu. Linka sestává z dopravníkového systému pro pohyb jednotlivých skidů s postupně lakovanými díly, propojujícího nejméně jedno pracoviště pro čištění povrchu těchto dílů, se zónou ožehu jejich povrchu, určeného k lakování, zónou nanášení prime- 1 CZ 303786 B6 ru a alespoň jednou zónou pro vytékání primerů, s dále nejméně jednou průběžnou lakovací kabinou pro nanášení základových vrstev, tvořících tzv. „base coat“, s průběžnou vytěkací zónou, průběžnou sušicí zónou a průběžnou ochlazovací zónou, jakož i s následující nejméně jednou průběžnou nanášecí kabinou pro nanesení vrchních lakových vrstev, tvořících tzv. „clear coat“, s koncovou vytěkací zónou, koncovou sušicí zónou a koncovou ochlazovací zónou. Podstata vynálezu přitom spočívá v tom, že dopravníkový systém je před průběžnou nanášecí kabinou clear coatu opatřen dopravníkovou smyčkou s alespoň jednou paralelní lakovací kabinou base coatu, jakož i paralelní vytěkací zónou, paralelní sušicí zónou a paralelní ochlazovací zónou.

Podstata vynálezu spočívá dále v tom, že paralelní lakovací kabina base coatu je s výhodou opatřena jedním lakovacím robotem, umístěným pohyblivě ve směru podél vnějších povrchů lakovaných dílů, projíždějících paralelní lakovací kabinou po dopravníkové smyčce taktovacím způsobem.

Na rozdíl od průběžné lakovací kabiny pro nanášení base coatu najede skid s lakovanými díly do paralelní lakovací kabiny, v níž se před lakovacím robotem zastaví a pohybem lakovacího robota 2x z jeho výchozí do koncové polohy dojde k nanesení dvou vrstev base coatu. Poté se skid s lakovanými díly opět rozjede a pokračuje ve stejném směru ven z paralelní lakovací kabiny, přičemž v případě potřeby lze v této chvíli provést v lakovacím robotu výměnu barvy. V téže chvíli najíždí dopravníkovou smyčkou další skid až na pozici před lakovacího robota, kde se opět zastaví, aby mohl lakovací proces pokračovat, a to případně i vjiném barevném odstínu. Vzhledem k tomu, že předešlý lakovaný díl paralelní lakovací kabinu již opustil, nehrozí znehodnocení tohoto lakovaného dílu tzv. owersprayem z jiné barvy, kterou se aktuálně začalo lakovat.

Výhodou řešení dle vynálezu je, že v případě potřeby nanášení více než dvou vrstev base coatu umožňuje dopravníková smyčka před závěrečným nanesením clear coatu v průběžné nanášecí kabině předchozí i několikanásobné projetí lakovaných součástí jak paralelní lakovací kabinou base coatu, tak i jeho paralelní vytěkací, sušicí zónou a ochlazovací zónou, aniž je nutno jako dosud pro nanášení třetí a dalších vrstev base coatu vracet lakované součásti zpět na začátek linky a zajišťovat ochranu již nanesených vrstev base coatu jakým i kol i ochrannými mezivrstvami.

V lince podle vynálezu tak lze u lakovaných součástí docílit takového base coatu, který může sestávat v podstatě z libovolného počtu jednotlivých základových vrstev o volitelné tloušťce a barevnosti, nanesených přímo na sebe, a tím dosáhnout i zcela nových efektů. U lakovaných součástí, vyžadujících více než dvouvrstvé lakování, pak absence jakýchkoli mezivrstev ochranných krycích laků mezi nanesenými základovými vrstvami base coatu, znamená i snížení jeho spotřeby o cca 50 % a zároveň snížení finální hmotnosti lakovaného produktu. Linka zároveň dovoluje nanášení jednotlivých lakových vrstev jak na suché povrchy, tak i na mokré povrchy tzv. postupem „wet-on-wet“, což dovoluje požadované výsledné efekty dosahovat na rozdíl od stávajících lakovacích linek v podstatně větším měřítku a značně efektivněji a kvalitněji.

Výhodou linky podle vynálezu je zároveň skutečnost, že u paralelní lakovací kabiny base coatu je použit pouze jeden lakovací robot, což znamená kromě úspory strojního vybavení i snížení ztrát barev při jejich výměně. Společně s již výše uváděnou úsporou ochranných krycích laků tím dochází i k pozitivnímu vlivu na životní prostředí, neboť vzniká výrazně méně nebezpečného odpadu a snižují se problémy sjeho likvidací.

Celkový počet průběžných lakovacích kabin a paralelní lakovacích kabin base coatu, které budou v lince v okamžitém provozu, je dán vedle požadované kapacity výroby a časové náročností této v podstatě hlavní fáze výroby lakovaných součástí tak, aby plynule a bez zbytečných prostojů mohlo probíhat nanášení zbývajících vrchních lakových vrstev, tvořících clear coat. Nanášení základových vrstev se ve všech lakovacích kabinách base coatu může provádět buď vždy stejnou

-2CZ 303786 B6 technologií, tj. pneumaticky nebo elektrostaticky, anebo lze v případě potřeby obě tyto technologie vhodně kombinovat a provádět toto nanášení např. v jedné z těchto kabin pneumaticky a ve druhé elektrostaticky.

Linka dle předkládaného vynálezu tak umožňuje vysoce efektivní a variabilní výrobu lakovaných součástí v nej širší jejich možné a mnohdy i dosud ještě neproveditelné škále, a to ze všech druhů k tomu účelu používaných barev.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn pomocí výkresu konkrétního příkladu provedení linky pro vícevrstvé lakování součástí dle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Linka pro vícevrstvé lakování součástí v zobrazeném příkladném provedení, určeném pro lakování plastových nárazníku motorových vozidel z jejich vnějšího povrchu, sestává z dopravníkového systému i pro pohyb jednotlivých skidů s postupně lakovanými díly 15 od tlakové myčky jako pracoviště 2 pro čištění povrchu těchto lakovaných dílů 15, za nímž je uspořádána zóna ožehu 3 jejich povrchu, určeného k lakování, zóna nanášení primerů 4 a zóna vytékání primerů 5 s odbočkou na zónu sušení primerů 6 a zónu chlazení primerů 7. Linka dále sestává z jedné průběžné lakovací kabiny 8 se dvěma za sebou uspořádanými a již blíže neoznačenými stabilními roboty pro nanášení základových vrstev, tvořících tzv. „base coat“, na níž navazuje průběžná vytěkací zóna 9, průběžná sušicí zóna JO a průběžná ochlazovací zóna JJ_ v této průběžné lakovací kabině 8 naneseného base coatu, jakož i z následující jedné průběžné nanášecí kabiny 12 rovněž se dvěma za sebou uspořádanými a již blíže neoznačenými stabilními roboty pro nanesení vrchních lakových vrstev, tvořících tzv. „clear coat“, na níž pak navazuje koncová vytěkací zóna 13, koncová sušicí zóna 14 a koncová ochlazovací zóna J6.

Dopravníkový systém lje za odbočkou do průběžné lakovací kabiny 8 pro nanášení base coatu a před průběžnou nanášecí kabinou 12 clear coatu opatřen dopravníkovou smyčkou 20 s jednou paralelní lakovací kabinou 21 base coatu, jakož i paralelní vytěkací zónou 23, paralelní sušicí zónou 24 a paralelní ochlazovací zónou 25. Paralelní lakovací kabina 21 base coatu je opatřena jedním lakovacím robotem 22, umístěným pohyblivě ve směru podél vnějších povrchů lakovaných dílů 15, projíždějících paralelní lakovací kabinou 21 po dopravníkové smyčce 20 taktovacím způsobem.

Průběžná lakovací kabina 8 je přednostně určena pro nanášení base coatu maximálně ve dvou vrstvách, paralelní lakovací kabina 21 je pak přednostně určena pro cyklické nanášení base coatu ve více než dvou vrstvách, např. ve čtyřech vrstvách při dvojnásobném projetí skidů s lakovanými díly 15 dopravníkovou smyčkou 20 nebo v šesti vrstvách při trojnásobném projetí skidů s lakovanými díly 15 dopravníkovou smyčkou 20.

Tato linka umožňuje mj. vysoce efektivní lakování plastových nárazníků motorových vozidel, které jsou na svém předupraveném plastovém vnějším povrchu opatřeny např. šestivrstvým základovým nástřikem, tvořícím base coat a vrchní lakovou vrstvou, tvořící clear coat. První základová vrstva base coatu má příkladně tloušťku 13 pm a barvu bílou, na ní nanesená druhá základová vrstva tloušťku 13 pm a barvu bílou, třetí základová vrstva tloušťku 25 pm a barvu efektní luminiscenční žlutou, čtvrtá základová vrstva tloušťku 25 pm a barvu efektní luminiscenční žlutou, pátá základová vrstva tloušťku 25 pm a barvu efektní luminiscenční žlutou a poslední šestá základová vrstva tloušťku 25 pm a barvu efektní luminiscenční žlutou.

-3 CZ 303786 B6

Všechny tyto základové vrstvy jsou naneseny v paralelní lakovací kabině 21 přímo na sebe, přičemž vždy po nanesení dvou vrstev následuje jejich vytékání, sušení a ochlazení, načež po nanesení vrchní lakové vrstvy, tvořící clear coat, v jeho průběžné nanášecí kabině 12 bylo u lakovaného dílu J_5 docíleno tzv. luminiscenčního efektu. Vzhledem k absenci jakýchkoli mezivrstev ochranných krycích laků mezi základovými vrstvami je docíleno snížení hmotnosti lakovaného dílu 15 o 200 až 250 g.

Linka v tomto příkladném provedení vynálezu pracuje s časovým cyklem 72 sec. respektive 50 skid/h a kapacitou 2,9 m²/skid respektive 145 m²/h, přičemž pri nanášení base coatu 2/3 její kapacity prochází průběžnou lakovací kabinou 8 a 1/3 její kapacity paralelní lakovací kabinou 21.

Průmyslová využitelnost

Vynález lze široce využít pro výrobu jak nejrůznějších plastových či kovových komponent karoserií motorových vozidel, jako jsou kromě již zmíněných nárazníků i blatníky, dveřní moduly, kapoty a jiné případné exteriérové díly, tak pro lakování nejrůznějších výrobků a jejich dílů obecně.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Linka pro vícevrstvé lakování součástí, zejména součástí se specifickými optickými vlastnostmi jejich lakovaných povrchů, například takových jako různé kovové nebo plastové součásti karoserií motorových vozidel, sestávající z dopravníkového systému (1) pro pohyb jednotlivých skidů s postupně lakovanými díly (15), propojujícího nejméně jedno pracoviště (2) pro čištění povrchu těchto dílů (15) se zónou ožehu (3) jejich povrchu, určeného k lakování, zónou nanášení primerů (4) a alespoň jednou zónou pro vytékání primerů (5), s dále nejméně jednou průběžnou lakovací kabinou (8) pro nanášení základových vrstev, tvořících takzvaný base coat, s průběžnou vytěkací zónou (9), průběžnou sušicí zónou (10) a průběžnou ochlazovací zónou (11), jakož i s následující nejméně jednou průběžnou nanášecí kabinou (12) pro nanesení vrchních lakových vrstev, tvořících takzvaný clear coat, s koncovou vytěkací zónou (13), koncovou sušicí zónou (14) a koncovou ochlazovací zónou (16), v y z n a č u j í c í se t í m , že dopravníkový systém (1) je před průběžnou nanášecí kabinou (12) clear coatu opatřen dopravníkovou smyčkou (20) s alespoň jednou paralelní lakovací kabinou (21) base coatu, jakož i paralelní vytěkací zónou (23), paralelní sušicí zónou (24) a paralelní ochlazovací zónou (25).
2. Linka pro vícevrstvé lakování součástí podle nároku 1, vyznačující se tím, že paralelní lakovací kabina (21) base coatu je opatřena jedním lakovacím robotem (22), umístěným pohyblivě ve směru podél vnějších povrchů postupně lakovaných dílů (15), projíždějících paralelní lakovací kabinou (21) po dopravníkové smyčce (20) taktovacím způsobem.