ES2271641T3 - Rodillo de recubrimiento de alimentacion por presion, un dispositivo de recubrimiento con rodillo, y un aparato de recubrimiento automatico que usa este dispositivo. - Google Patents
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Abstract
Un aparato de recubrimiento automático (70) del tipo de rodillo incluyendo: un robot de movimiento tridimensional (71) que se puede mover en direcciones tridimensionales, estando uni- do un dispositivo de recubrimiento con rodillo que puede operar en una superficie curvada (72) a la punta de los brazos de dicho robot; una unidad de control de robot (742) para controlar dicho robot de movimiento tridimensional; una unidad de control de bomba (731) para controlar un caudal de un material de recubrimiento a alimentar a presión a dicho dispositivo de recubrimiento con rodillo que puede operar en una superficie curvada (72), donde dicho dispositivo de recubrimiento con rodillo que puede operar en una superficie curvada (72) incluye: un rodillo de recubrimiento de alimentación por pre- sión (10); tubos de alimentación a presión de material de recu- brimiento (24) para alimentar a presión el interior de dicho rodillo de recubrimiento de alimentación por pre- sión (10) desde ambos extremos de dichorodillo de recu- brimiento de alimentación por presión; una parte de brazo (31) para soportar dicho rodillo de recubrimiento de alimentación por presión (10) en am- bos extremos de dicho rodillo de recubrimiento de alimen- tación por presión; un mecanismo de soporte giratorio (40) para soportar dicha parte de brazo (31) de modo que dicho brazo puede girar en un plano paralelo a una superficie vertical in- cluyendo el eje de dicho rodillo de recubrimiento de ali- mentación por presión; y un mecanismo de soporte verticalmente móvil (50) pa- ra soportar dicha parte de brazo (31) de modo que dicha parte de brazo sea verticalmente móvil.
Description
Rodillo de recubrimiento de alimentación por
presión, un dispositivo de recubrimiento con rodillo, y un aparato
de recubrimiento automático que usa este dispositivo.
La presente invención se refiere a un rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión, un dispositivo de
recubrimiento con rodillo, un dispositivo de recubrimiento con
rodillo que puede operar en una superficie curvada, y un aparato de
recubrimiento automático que usa dichos dispositivos y un método de
recubrimiento. Más en particular, la invención se refiere a
recubrimiento con rodillo bien adaptable a la alimentación de un
material de recubrimiento o análogos a un cepillo de rodillo usando
una bomba o análogos.
El dispositivo de recubrimiento con rodillo se
ha usado en varios campos. El dispositivo de recubrimiento con
rodillo se usa en una factoría de fabricación de automóviles, por
ejemplo. En la factoría, el dispositivo de recubrimiento con
rodillo se usa para formar una película protectora sobre una
superficie de una película de recubrimiento del automóvil con el
fin de proteger la película de recubrimiento contra la lluvia,
gránulos de hierro, polen, excrementos de pájaros y análogos y de
evitar por lo tanto el deterioro de la calidad del
recubrimiento.
En el dispositivo de recubrimiento con rodillo
conocido, el rodillo se gira manualmente en un recipiente de
material de recubrimiento conteniendo un material de recubrimiento,
y el material de recubrimiento se infiltra en el rodillo. Con este
método es difícil aplicar uniformemente el material de recubrimiento
sobre todo el rodillo, dando lugar a un recubrimiento no uniforme
del material de recubrimiento en el rodillo. Se repite el proceso
en el que el material de recubrimiento se aplica al rodillo varias
veces y entonces el material de recubrimiento se infiltra de nuevo
en el rodillo. Este proceso implica muchos problemas: necesita gran
número de horas-hombre, grandes costos de mano de
obra y muchas horas de trabajo, y la extensión de la cabina de
recubrimiento.
En esta situación, se desarrolló un aparato que
alimenta automáticamente a presión el material de recubrimiento del
recipiente de material de recubrimiento al rodillo mediante la
utilización de una bomba. También se desarrolló un aparato
automático de alimentación de material de recubrimiento que puede
manejar un material de recubrimiento de alta viscosidad. Además,
este aparato de alimentación es de dimensiones reducidas. Uno de los
últimos modelos de este tipo del dispositivo de recubrimiento con
rodillo es "Dispositivo de recubrimiento del tipo de rodillo",
presentada por el solicitante de la presente solicitud de patente en
forma de una solicitud conjunta (documento de patente 1).
[Documento de patente 1]
JP-A-9-192584
[Documento de patente 2]
JP-A-57-75170
[Documento de patente 3]
JP-A-07-80399
[Documento de patente 4]
JP-A-200-1121068
Las figuras 29 y 30 son diagramas para explicar
el dispositivo de recubrimiento del tipo de rodillo, y la figura 29
es una vista en perspectiva que representa un dispositivo de
recubrimiento del tipo de rodillo, y la figura 30 es una vista en
perspectiva despiezada que representa el dispositivo de
recubrimiento del tipo de rodillo. En las figuras 29 y 30, el
número de referencia 80 es un dispositivo de recubrimiento del tipo
de rodillo. El dispositivo de recubrimiento del tipo de rodillo está
formado en general por un cepillo de rodillo 82, un soporte de
rodillo 85, y un mango 88.
El cepillo de rodillo 82 rueda sobre una
superficie de película de recubrimiento de un automóvil, que ha de
ser una superficie de recubrimiento, y aplica un material sobre la
superficie de película de recubrimiento. Un soporte de rodillo 85
soporta rotativamente el cepillo de rodillo 82, y un mango 88
soporta y alimenta un material de recubrimiento al cepillo de
rodillo 82.
El mango 88 incluye una parte de empuñadura 88a
agarrada por un operario y una palanca operativa 88b. Un cuerpo de
bastidor 86, en forma de manivela, está acoplado al extremo
delantero de la parte de empuñadura 88a.
El cuerpo de bastidor 86 es un conductor de
material de recubrimiento hecho de un material metálico rígido, tal
como acero inoxidable. Un tubo de alimentación de material de
recubrimiento está acoplado al extremo trasero de la parte de
empuñadura 88a del mango 88. El tubo de alimentación de material de
recubrimiento es flexible de modo que el operario agarre la parte
de empuñadura 88a y continúe la operación de recubrimiento mientras
se mueve. La palanca operativa 88b permite e interrumpe la
alimentación de un material de recubrimiento alimentado a presión
desde el tubo de alimentación de material de recubrimiento hacia el
cuerpo de bastidor 86.
Un difusor 83 está montado rotativamente en el
soporte de rodillo 85.
\newpage
El difusor 83, como se representa en la figura
30, incluye una pluralidad de unidades difusoras 831 a 836. Las
unidades difusoras 831 a 836 forman un puntal poligonal que tiene
una sección transversal en forma de cruz, que incluye una parte
hueca que tiene una sección transversal en forma de cruz que se
expande radialmente del centro a los vértices respectivos, y un
rebaje en el centro de cada una de las zonas periféricas entre los
vértices. Las unidades difusoras 831 a 836 se disponen sucesivamente
de modo que el extremo superior de la parte ahuecada de cada unidad
difusora 831 a 836 comunique con las partes rebajadas de las
unidades difusoras 831 a 836 adyacentes a la primera, y las partes
periféricas de las unidades difusoras 831 a 836 y la superficie
periférica interior del cepillo de rodillo 82 definen cámaras de
reserva de material de recubrimiento. El cepillo de rodillo 82
cubre el difusor 83. El cepillo de rodillo 82 incluye un rodillo
cilíndrico 82a cuyos dos extremos (como se ve en la dirección
axial) están abiertos, y un elemento de cepillo cilíndrico 82b
aplicado a la periferia exterior de este rodillo. Se han formado
orificios de expulsión en el rodillo 82a, dispuestos por toda la
periferia del rodillo, comunicando cada orificio el lado interior y
el lado exterior del rodillo 82a en toda la periferia.
El dispositivo de recubrimiento del tipo de
rodillo 80 así construido se usa de la forma siguiente. El operario
agarra la parte de empuñadura 88a del mango 88 con la mano, y pone
el cepillo de rodillo 82 en contacto con la superficie de
recubrimiento, y opera la palanca operativa 88b. Un material de
recubrimiento es alimentado a presión a los depósitos de material
de recubrimiento en el difusor 83 por medio de una ruta de la parte
de empuñadura 88a, el cuerpo de bastidor 86, el soporte de rodillo
85, y los agujeros de alimentación de material de recubrimiento de
un eje de rodillo 81. El material de recubrimiento se introduce de
forma dispersa en las cámaras de reserva de material de
recubrimiento definidas por las partes periféricas de las unidades
difusoras 831 a 836 y la superficie periférica interior del cepillo
de rodillo 82 por agujeros entre los extremos superiores de la
parte ahuecada de cada unidad difusora 831 a 836 y la parte rebajada
de cada unidad difusora 831 a 836. El material de recubrimiento que
se introduce de forma dispersa en las cámaras de reserva de material
de recubrimiento es expulsado a la periferia exterior del rodillo
82a a través de los orificios de expulsión, se infiltra en el
elemento de cepillo 82b. En un estado en el que el material de
recubrimiento se ha infiltrado suficientemente en el elemento de
cepillo 82b del cepillo de rodillo 82, el operario presiona el
cepillo de rodillo 82 contra la superficie de película de
recubrimiento, y rueda el cepillo de rodillo 82 sobre la superficie
de película de recubrimiento, de modo que el material de
recubrimiento que ha penetrado en el elemento de cepillo 82b se
aplica a la superficie de película de recubrimiento.
El dispositivo de recubrimiento del tipo de
rodillo 80 tiene las ventajas siguientes. En la operación de
recubrimiento, el cepillo de rodillo 82 rueda suavemente sobre la
superficie de recubrimiento, mientras que no desliza, aunque su
construcción sea simple y la viscosidad del material de
recubrimiento sea alta. Además, el cepillo de rodillo 82 gira sin
interrupción. El material de recubrimiento puede ser recubierto
uniformemente. No hay escape del material de recubrimiento de entre
la parte de montaje y la parte deslizante. No hay posibilidad de que
el material de recubrimiento caiga del dispositivo de recubrimiento
del tipo de rodillo 80 ni, por consiguiente, de que se adhiera
suciedad a la carrocería de automóvil, ni de que se deteriore el
entorno de trabajo. Se evita la disminución del rendimiento del
material de recubrimiento.
El (los) inventor(es) halló (hallaron)
que el dispositivo de recubrimiento del tipo de rodillo antes
mencionado todavía implicaba los problemas siguientes.
1) Para aplicar uniformemente un material de
recubrimiento en la superficie de película de recubrimiento,
siempre hay que infiltrar una cantidad suficiente de un material de
recubrimiento a la parte hueca en forma de estrella y las cámaras
de reserva de material de recubrimiento. Consiguientemente, después
de finalizar la operación de recubrimiento, queda una cantidad
considerable de material de recubrimiento en el difusor 83. El
material de recubrimiento se desperdicia, y el material de
recubrimiento sale de él ensuciando posiblemente el entorno. Para
quitar la suciedad, se necesita mucha mano de obra.
2) En el dispositivo de recubrimiento del tipo
de rodillo, el eje de rodillo 81 se pasa a través del centro axial
del tambor. Consiguientemente, el número de piezas es grande, y se
necesita mucha mano de obra para lavar el eje de rodillo 81.
3) Además, en el dispositivo de recubrimiento
del tipo de rodillo, se alimenta material de recubrimiento al
rodillo solamente desde un extremo del mismo, y por lo tanto el
material de recubrimiento suficientemente presurizado no llega a su
extremo delantero. Consiguientemente, es difícil aplicar
uniformemente el material de recubrimiento a todo el rodillo.
4) Y en el dispositivo de recubrimiento del tipo
de rodillo, solamente un extremo del rodillo se soporta a modo de
voladizo. Para aplicar uniformemente una fuerza sobre todo el
rodillo, se precisa destreza. Consiguientemente, el dispositivo de
recubrimiento del tipo de rodillo no es fácil de manejar por una
persona no profesional.
En el caso de una película de recubrimiento
formada mediante el uso del dispositivo de recubrimiento del tipo
de rodillo, la diferencia de grosor de la película es grande entre
ambos extremos de la parte de rodillo. Por lo tanto, no se puede
asegurar un grosor de película suficiente. Por esta razón, hay que
aplicar un nuevo recubrimiento a la superficie recubierta que tiene
un grosor insuficiente. Sin embargo, es difícil asegurar un
recubrimiento uniforme mediante el nuevo recubrimiento.
\newpage
El dispositivo de recubrimiento del tipo de
rodillo en el que un material de recubrimiento es alimentado a
presión al rodillo desde ambos extremos del rodillo y el rodillo se
soporta en ambos extremos, es conocido y se describe en el
documento de patente 2.
La figura 31 es una vista en planta que
representa el dispositivo de recubrimiento del tipo de rodillo (el
rodillo se ilustra por una línea de transparencia). En la figura, el
número de referencia 101 es un tubo de alimentación de material de
recubrimiento; 102 es un cuerpo de rodillo; 103 es un núcleo de
rodillo; 104 es un orificio de descarga de material de
recubrimiento; 105 es una junta hueca del tipo en L; 106 es un tubo
de conexión; 107 es una bola; 108 es un mango/tubo de alimentación
de material de recubrimiento; y 109 es una chapa divisoria.
El material de recubrimiento que entra a través
del mango/tubo de alimentación de material de recubrimiento 108 se
bifurca a tubos de conexión derecho e izquierdo 1006. El material de
recubrimiento entra en el tubo de alimentación de material de
recubrimiento 101 por medio de la junta hueca del tipo en L 105, y
sale por el orificio de descarga de material de recubrimiento 104 y
fluye a través del núcleo de rodillo 103 al cuerpo de rodillo 102.
Y se aplica uniformemente a un objeto a recubrir.
El dispositivo de recubrimiento del tipo de
rodillo es especialmente efectivo cuando se usa para un caso donde,
al recubrir una pared vertical o análogos, el cuerpo de rodillo 102
se sube verticalmente y rueda paralelo al suelo. En este caso, las
bolas 107 cierran la entrada del tubo de conexión inferior 106.
Consiguientemente, el material de recubrimiento fluye al tubo de
alimentación de material de recubrimiento 101 solamente desde el
tubo de conexión inferior 106; llega a la chapa divisoria 109; fluye
de la chapa divisoria 109 y sale al rodillo a través del orificio
superior de descarga de material de recubrimiento 104. No se
suministra material de recubrimiento desde el tubo de conexión 106.
El material de recubrimiento fluye al lado inferior del cuerpo de
rodillo 102 por gravedad. Por lo tanto, aunque el recubrimiento se
lleva a cabo en un estado en el que el cuerpo de rodillo 102 está
subido verticalmente, el material de recubrimiento puede ser
aplicado uniformemente al objeto a recubrir.
El dispositivo de recubrimiento del tipo de
rodillo todavía implica los problemas siguientes a resolver.
1) En el documento, el núcleo de rodillo 103 no
se explica en detalle. Entonces, se considerará que el núcleo de
rodillo incluye un número de pasos conocidos o una estructura a modo
de esponja. Si es así, quedará una cantidad considerable de
material de recubrimiento dentro del rodillo. Consiguientemente, la
técnica que se explica implica el mismo problema que el del
dispositivo de recubrimiento del tipo de rodillo descrito en el
documento de patente 1.
2) En el dispositivo de recubrimiento del tipo
de rodillo, el tubo de alimentación de material de recubrimiento
101 se pasa a través del centro axial del tambor. Consiguientemente,
la técnica que se explica implica el mismo problema que el del
dispositivo de recubrimiento del tipo de rodillo descrito en el
documento de patente 1.
3) En este dispositivo de recubrimiento del tipo
de rodillo, la chapa divisoria 109 está dispuesta en el centro. El
material de recubrimiento es alimentado a presión al rodillo desde
ambos extremos del rodillo. Aunque haya diferencia de presión entre
los materiales de recubrimiento en ambos lados de la chapa divisoria
109, la diferencia de presión no se quita dada la presencia de la
chapa divisoria 109. Como resultado, los grosores de los
recubrimientos resultantes formados por los materiales de
recubrimiento alimentados desde ambos lados de la chapa divisoria
109 son diferentes uno de otro. Además, a causa de la presencia de
la chapa divisoria 109, tiene lugar el mismo fenómeno que en el
caso donde el material de recubrimiento es alimentado solamente
desde un extremo del rodillo. El material de recubrimiento que
tiene una presión suficiente no llega a la chapa divisoria situada
en la parte profunda del tubo de alimentación de material de
recubrimiento 101, y es difícil recubrir uniformemente el objeto a
recubrir.
Así, los problemas antes mencionados no pueden
ser resueltos por el dispositivo de recubrimiento del tipo de
rodillo descrito en el documento de patente 2 en el que el material
de recubrimiento es alimentado al rodillo desde ambos extremos del
rodillo y el rodillo se soporta en sus dos extremos.
Ninguno de los dispositivos de recubrimiento del
tipo de rodillo convencionales incluyendo el dispositivo indicado
en último lugar está automatizado. Aunque la superficie a recubrir
sea plana, la superficie se recubre manualmente usando el rodillo.
Es decir, el proceso de recubrimiento no se automatiza. Cuando se
aplica el dispositivo de recubrimiento del tipo de rodillo al
recubrimiento de un objeto a recubrir cuya superficie a recubrir es
curvada, es difícil aplicar el cepillo de rodillo uniformemente
sobre la superficie curvada. Consiguientemente, se considera que es
más difícil automatizar dicha operación de recubrimiento.
El proceso de recubrimiento por pulverización se
emplea exclusivamente para el recubrimiento automático del material
de recubrimiento.
En el proceso de recubrimiento por
pulverización, el material de recubrimiento pulverizado desde la
boquilla es polvo alrededor de una configuración de material de
recubrimiento. Por lo tanto, el recubrimiento uniforme es
imposible. La película de recubrimiento formada por la parte de
polvo se desprende manualmente, y la operación de desprendimiento
necesita una cantidad considerablemente engorrosa de mano de obra.
Así, el aparato de recubrimiento automático del tipo de
pulverización se ha usado en la práctica, pero su rendimiento
todavía es insatisfactorio.
\newpage
US 2.565.743 describe un rodillo de pintar con
un núcleo hueco del que se extienden múltiples pasos radiales al
exterior del rodillo. Así, se puede suministrar pintura a la
superficie exterior del rodillo a través del núcleo hueco y los
pasos radiales.
JP 62-106863 describe un robot
de pintar que tiene rodillos de pintar montados en un brazo de
robot. Los rodillos de pintar están dispuestos de forma basculante
en un eje de pivote y pueden deslizar paralelos a una superficie a
pintar.
Por las razones antes expuestas, un primer
objeto de la presente invención es reducir el desperdicio de
material de recubrimiento y distribuir uniformemente el material de
recubrimiento al cepillo de rodillo.
La invención proporciona un rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión, y un dispositivo de
recubrimiento con rodillo que es capaz de recubrir el material de
recubrimiento recubriendo uniformemente una superficie recubierta
que tiene una superficie curvada, usando el rodillo de recubrimiento
de alimentación por presión, a saber, un dispositivo de
recubrimiento con rodillo que puede operar efectivamente para el
recubrimiento de una superficie curvada. Además, la invención
proporciona un dispositivo automático de recubrimiento por rodillo
que es capaz de recubrir uniformemente incluso una superficie a
recubrir como una superficie curvada con el material de
recubrimiento usando el dispositivo de recubrimiento con rodillo que
puede operar en una superficie curvada.
Para lograr una calidad de acabado uniforme del
recubrimiento, libre de diferencia individual entre los operarios,
hay que automatizar el proceso de recubrimiento usando el robot de
recubrimiento. El dispositivo de recubrimiento con rodillo
convencional y conocido (rodillos de recubrimiento con alimentación
a presión por uno o ambos extremos) no es adecuado para el proceso
de recubrimiento automático y por lo tanto, no está automatizado.
Incluso en caso de recubrir una superficie plana, el operario
recubre manualmente dicha superficie con el material de
recubrimiento usando el rodillo. Es decir, el proceso de
recubrimiento no se automatiza. Cuando el dispositivo de
recubrimiento con rodillo se aplica al recubrimiento de un objeto a
recubrir, cuya superficie de recubrimiento es una superficie
curvada, es difícil aplicar el cepillo de rodillo uniformemente
sobre la superficie curvada. Consiguientemente, se considera que es
más difícil automatizar dicho proceso de recubrimiento.
Se ha realizado una segunda invención para
resolver el problema anterior, y tiene como segundo objeto eliminar
el desperdicio del material de recubrimiento y proporcionar un
aparato de recubrimiento automático que 1) usa el rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión desde uno o ambos extremos
(denominado "rodillo de recubrimiento de alimentación a
presión") según la primera invención, que es capaz de distribuir
uniformemente el material de recubrimiento al cepillo de rodillo,
2) alimenta el material de recubrimiento desde un tambor de aceite
que almacena el material de recubrimiento a un depósito de material
de recubrimiento, y agitando el material de recubrimiento en el
depósito, quitando materiales polvorientos del material de
recubrimiento, y después 3) alimenta la cantidad más adecuada de
material de recubrimiento al rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión en la cabina de recubrimiento, y 4) hace
que el dispositivo de robot según la primera invención ejecute
automáticamente un proceso de recubrimiento a base de rodillo para
recubrir por ello automáticamente y uniformemente incluso una
superficie curvada recubierta con el material de recubrimiento.
Se recubrieron realmente objetos a recubrir con
el material de recubrimiento usando el dispositivo de recubrimiento
automático según la segunda invención. El resultado es que el
recubrimiento de los componentes curvados del automóvil, tal como
capó, techo, maletero, parachoques, guardabarros, o puerta era
excelente.
Se halló que en el recubrimiento realizado con
el aparato de recubrimiento automático, queda un problema por
resolver. Es decir, cuando se recubre una zona rectangular, la
película de recubrimiento en un borde periférico de la zona
rectangular es más gruesa que en la porción restante.
Para resolver el problema, una tercera invención
se dirige a resolver el problema, y tiene como tercer objeto
proporcionar un método de recubrimiento que es capaz de hacer
uniforme el grosor de una película de recubrimiento en la zona
cuadrada en toda su área usando el dispositivo de recubrimiento
automático.
Para lograr el primer objeto, un rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión incluye: un cuerpo
cilíndrico macizo que es macizo a excepción de un agujero central
axial que pasa a través del centro axial del cuerpo cilíndrico
macizo, y agujeros radiales que se extienden radialmente desde una
pluralidad de posiciones del agujero central axial; y un cepillo de
rodillo aplicado a la periferia exterior del cuerpo cilíndrico
macizo.
Con tal construcción se reduce el volumen
ocupado por un material de recubrimiento en una zona del cuerpo
cilíndrico macizo. No se necesita el eje de rodillo, que es
necesario en el dispositivo de recubrimiento convencional. La
cantidad de material de recubrimiento restante después de finalizar
la operación de recubrimiento es pequeña, el desperdicio de
material de recubrimiento es pequeño, el mantenimiento del
dispositivo de recubrimiento es fácil, y se reduce el número de
partes componentes.
Alternativamente, un rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión incluye: una pluralidad de conjuntos de
cepillo de rodillo divididos formado cada uno con un cuerpo
cilíndrico macizo que es macizo a excepción de un agujero central
axial que pasa a través del centro axial del cuerpo cilíndrico
macizo, y agujeros radiales que se extienden radialmente desde una
pluralidad de posiciones del agujero central axial, y un cepillo de
rodillo aplicado a la periferia exterior del cuerpo cilíndrico
macizo; un elemento elástico por que los conjuntos de cepillo de
rodillo divididos son empujados uno a otro; y un tubo flexible que
pasa a través de los agujeros centrales axiales de todos los
conjuntos de cepillo de rodillo divididos; donde los agujeros
formados en el tubo flexible están alineados con los agujeros
radiales.
Con tal construcción, el volumen ocupado por un
material de recubrimiento en una zona del cuerpo cilíndrico macizo
es reducido. No se necesita el eje de rodillo, que es necesario en
el dispositivo de recubrimiento convencional. La cantidad de
material de recubrimiento restante después de finalizar la operación
de recubrimiento es pequeña, el desperdicio de material de
recubrimiento es pequeño, el mantenimiento del dispositivo de
recubrimiento es fácil, y se reduce el número de partes
componentes. Además, el rodillo de recubrimiento de alimentación
por presión puede operar de forma adaptativa en una superficie
localmente curvada. Consiguientemente, la superficie curvada puede
ser recubierta excelentemente.
En un rodillo de recubrimiento de alimentación
por presión, en una superficie del cuerpo cilíndrico macizo se
forma una ranura que se extiende en la dirección circunferencial y
que está conectada a las salidas de los agujeros radiales.
Con tal característica, el material de
recubrimiento que sale de los agujeros radiales, se extiende
rápidamente en la dirección circunferencial a lo largo de una
ranura circunferencial. Como resultado, el material de recubrimiento
se esparce por toda la superficie del rodillo asegurando por ello
un recubrimiento uniforme.
Un dispositivo de recubrimiento con rodillo
incluye: un rodillo de recubrimiento de alimentación por presión;
tubos de alimentación a presión de material de recubrimiento
conectado a ambos extremos del agujero central axial del cuerpo
cilíndrico macizo del rodillo de recubrimiento de alimentación por
presión; y una parte de brazo para soportar el rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión en ambos extremos del
rodillo de recubrimiento de alimentación por presión.
Con esta característica, el material de
recubrimiento se suministra al rodillo por ambos extremos del
rodillo, y se soporta en ambos extremos. La presión del líquido es
uniforme sobre el agujero central axial que pasa a través del
centro axial. Una fuerza de presión aplicada al rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión es uniforme, de modo que
el material de recubrimiento se distribuye por todo el rodillo. Un
dispositivo de recubrimiento con rodillo que puede operar en una
superficie curvada incluye: un rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión; tubos de alimentación a presión de
material de recubrimiento para alimentar a presión el interior del
rodillo de recubrimiento de alimentación por presión desde ambos
extremos del rodillo de recubrimiento de alimentación por presión;
una parte de brazo para soportar el rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión en ambos extremos del rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión; un mecanismo de soporte
giratorio para soportar la parte de brazo de modo que el brazo pueda
girar en un plano paralelo a una superficie vertical incluyendo el
eje del rodillo de recubrimiento de alimentación por presión; y un
mecanismo de soporte verticalmente móvil para soportar la parte de
brazo de modo que la parte de brazo sea verticalmente móvil.
Con tal construcción, el soporte desplaza el
cepillo de rodillo de conformidad con una superficie recubierta. El
recubrimiento resultante está libre de manchas. El mecanismo de
soporte verticalmente móvil pone el cepillo de rodillo en contacto
con la superficie recubierta a una presión fija. Por lo tanto, se
asegura un recubrimiento que tiene un grosor uniforme.
En un dispositivo de recubrimiento con rodillo
que puede operar en una superficie curvada, el rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión es uno del rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión definido
anteriormente.
Cuando se usa el dispositivo de recubrimiento
con rodillo que puede operar en una superficie curvada, la parte de
brazo se gira en un plano vertical incluyendo un eje del rodillo y
es verticalmente móvil. Aunque se imparte una limitación especial
por el tipo de rodillo de recubrimiento de alimentación por presión
usado, tal construcción reduce la cantidad de material de
recubrimiento restante, y elimina el desperdicio de material de
recubrimiento. El mantenimiento es fácil, y el material de
recubrimiento se esparce sobre toda la superficie del rodillo. Por
lo tanto, la uniformidad de grosor del recubrimiento se mejora, y se
asegura una facilidad de uso favorable.
Un aparato de recubrimiento automático del tipo
de rodillo incluye: un robot de movimiento tridimensional móvil en
direcciones tridimensionales, estando unido el dispositivo de
recubrimiento con rodillo que puede operar en una superficie
curvada a las puntas de brazo del robot; una unidad de control de
robot para controlar el robot de movimiento tridimensional; una
unidad de control de bomba para controlar un caudal de un material
de recubrimiento a alimentar a presión al dispositivo de
recubrimiento con rodillo que puede operar en una superficie
curvada.
Con tal construcción, la operación del robot (el
número de revoluciones del cepillo de rodillo, fuerza de presión),
la cantidad de material de recubrimiento alimentado, la presión de
alimentación de líquido y análogos se puede establecer
automáticamente teniendo en cuenta la viscosidad del material de
recubrimiento, las condiciones del material de recubrimiento
(temperatura, humedad, etc) y análogos. El recubrimiento uniforme
con rodillo puede ser automatizado.
Para lograr el segundo objeto, se ha previsto un
aparato de recubrimiento automático que tiene un depósito de
material de recubrimiento al que se suministra un material de
recubrimiento desde un bidón de material de recubrimiento, un
dispositivo de recubrimiento para recubrir un material de
recubrimiento sobre un objeto a recubrir, un tubo que va desde el
depósito de material de recubrimiento al dispositivo de
recubrimiento, y una bomba, dispuesta en el tubo, para alimentar el
material de recubrimiento al dispositivo de recubrimiento. En el
aparato de recubrimiento automático, el dispositivo de recubrimiento
incluye: un rodillo de recubrimiento de alimentación por presión
incluyendo un cuerpo cilíndrico que es macizo a excepción de un
agujero central axial que pasa a través del centro axial del cuerpo
cilíndrico macizo, y agujeros radiales que se extienden radialmente
desde una pluralidad de posiciones del agujero central axial, y un
cepillo de rodillo aplicado a la periferia exterior del cuerpo
cilíndrico macizo; un dispositivo de recubrimiento con rodillo que
puede operar en una superficie curvada incluyendo tubos de
alimentación a presión de material de recubrimiento conectados a
ambos extremos del agujero central axial del cuerpo cilíndrico
macizo del rodillo de recubrimiento de alimentación por presión,
una parte de brazo para soportar el rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión en ambos extremos del rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión, un mecanismo de soporte
giratorio para soportar la parte de brazo de modo que el brazo
pueda girar en un plano paralelo a una superficie vertical
incluyendo el eje del rodillo de recubrimiento de alimentación por
presión, y un mecanismo de soporte verticalmente móvil para
soportar la parte de brazo de modo que la parte de brazo sea
verticalmente móvil; un robot de movimiento tridimensional móvil en
direcciones tridimensionales, estando unido el dispositivo de
recubrimiento con rodillo que puede operar en una superficie
curvada a la punta de los brazos del robot; una unidad de control de
robot para controlar el robot de movimiento tridimensional; y una
unidad de control de caudal de material de recubrimiento para
controlar un caudal de un material de recubrimiento a alimentar a
presión al dispositivo de recubrimiento con rodillo que puede
operar en una superficie curvada.
Por convención, es difícil rociar un material de
recubrimiento de alta viscosidad, tal como material de recubrimiento
acuoso para protección de la película de recubrimiento. Esto
obstaculiza la automatización del proceso de recubrimiento usando
tal material de recubrimiento. Por esta razón, el recubrimiento que
usa el material de recubrimiento acuoso se realiza manualmente
usando el rodillo. Para automatizar el proceso de recubrimiento por
el rodillo, es difícil adaptar el rodillo a una superficie curvada.
Esto hace imposible automatizar el proceso de recubrimiento. El
dispositivo de recubrimiento del tipo de rodillo con el rodillo de
alimentación a presión de ambos extremos es capaz de adaptarse a la
superficie curvada. Usando el dispositivo de recubrimiento, el
proceso de recubrimiento realizado con el rodillo de recubrimiento
puede ser automatizado.
Un aparato de recubrimiento automático tiene un
depósito de material de recubrimiento al que se suministra un
material de recubrimiento desde un bidón de material de
recubrimiento, un dispositivo de recubrimiento para recubrir un
material de recubrimiento sobre un objeto a recubrir, un tubo que va
desde el depósito de material de recubrimiento al dispositivo de
recubrimiento, y una bomba, dispuesta en el tubo, para alimentar el
material de recubrimiento al dispositivo de recubrimiento. En el
aparato de recubrimiento automático, el dispositivo de
recubrimiento incluye: un rodillo de recubrimiento de alimentación
por presión incluyendo un cuerpo cilíndrico que es macizo a
excepción de un agujero central axial que pasa a través del centro
axial del cuerpo cilíndrico macizo, y agujeros radiales que se
extienden radialmente desde una pluralidad de posiciones del
agujero central axial, y un cepillo de rodillo aplicado a la
periferia exterior del cuerpo cilíndrico macizo; un dispositivo de
recubrimiento con rodillo que puede operar en una superficie curvada
incluyendo tubos de alimentación a presión de material de
recubrimiento conectados a un extremo del agujero central axial del
cuerpo cilíndrico macizo del rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión, una parte de brazo para soportar el
rodillo de recubrimiento de alimentación por presión en un extremo
del rodillo de recubrimiento de alimentación por presión, un
mecanismo de soporte giratorio para soportar la parte de brazo de
modo que el brazo pueda girar en un plano paralelo a una superficie
vertical incluyendo el eje del rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión, y un mecanismo de soporte verticalmente
móvil para soportar la parte de brazo de modo que la parte de brazo
sea verticalmente móvil; un robot de movimiento tridimensional móvil
en direcciones tridimensionales, estando unido el dispositivo de
recubrimiento con rodillo que puede operar en una superficie
curvada a la punta de los brazos del robot; una unidad de control de
robot para controlar el robot de movimiento tridimensional; y una
unidad de control de caudal de material de recubrimiento para
controlar un caudal de un material de recubrimiento a alimentar a
presión al dispositivo de recubrimiento con rodillo que puede operar
en una superficie curvada.
El dispositivo de recubrimiento del tipo de
rodillo con el rodillo de recubrimiento de alimentación por presión
desde un extremo también se puede adaptar a la superficie curvada.
Consiguientemente, el proceso de recubrimiento que no puede ser
automatizado por la técnica convencional, también puede ser
automatizado. En un aparato de recubrimiento automático, un filtro
de solución para quitar materias extrañas mezcladas con el material
de recubrimiento está dispuesto en el tubo que va desde el depósito
de material de recubrimiento al dispositivo de recubrimiento.
Dado que el filtro filtra materias extrañas, se
asegura un recubrimiento bonito, y se evita los problemas del
dispositivo producidos por las materias extrañas.
En un aparato de recubrimiento automático, en el
tubo que va desde el depósito de material de recubrimiento al
dispositivo de recubrimiento se ha dispuesto un estabilizador de
cantidad de líquido usando un fluidímetro, para controlar un caudal
de material de recubrimiento con el fin de eliminar una variación
del caudal de material de recubrimiento dentro del tubo y mantener
constante la cantidad de material de recubrimiento recubierto por
el dispositivo de recubrimiento.
\newpage
El estabilizador de cantidad de líquido mantiene
a un valor fijo la cantidad de material de recubrimiento recubierto
por el dispositivo de recubrimiento. El recubrimiento resultante es
bonito y no tiene sombra.
En un aparato de recubrimiento automático, en el
tubo que va desde el depósito de material de recubrimiento al
dispositivo de recubrimiento se dispone un termointercambiador para
regular la temperatura del material de recubrimiento en el
dispositivo de recubrimiento a una temperatura óptima y suministrar
la temperatura regulada de material de recubrimiento.
Con tal construcción, el material de
recubrimiento en el dispositivo de recubrimiento se puede ajustar de
manera que tenga una temperatura óptima. Consiguientemente, la
viscosidad del material de recubrimiento se puede mantener
constante durante las cuatro estaciones. En todo momento se puede
llevar a cabo un control predeterminado.
Un aparato de recubrimiento automático incluye
además un tubo de retorno para devolver el material de recubrimiento
restante del material de recubrimiento que ha sido alimentado del
depósito de material de recubrimiento al dispositivo de
recubrimiento, dejándose el material de recubrimiento restante
mientras no se usa para recubrimiento.
El material de recubrimiento restante puede ser
devuelto al depósito de material de recubrimiento.
Consiguientemente, el material de recubrimiento puede circular
independientemente del uso del material de recubrimiento. Se puede
usar una cantidad necesaria de material de recubrimiento siempre que
sea preciso. El control de la cantidad de descarga de material de
recubrimiento es fácil.
En un aparato de recubrimiento automático, el
extremo delantero del tubo de retorno sobresale a un nivel de
líquido dentro del depósito de material de recubrimiento y se curva
en la dirección circunferencial a lo largo de la pared lateral del
depósito de material de recubrimiento. Con tal característica
técnica, el material de recubrimiento en el depósito de material de
recubrimiento se agita con una construcción simple. Un aparato de
recubrimiento automático incluye además una válvula de selección de
color del material de recubrimiento dispuesta en el tubo que va
desde el depósito de material de recubrimiento al dispositivo de
recubrimiento; un tubo para guiar un detergente desde un depósito
de detergente a la válvula de selección de color del material de
recubrimiento; y una bomba, dispuesta en el tubo, para suministrar
un detergente a la válvula de selección de color del material de
recubrimiento.
Con tal característica técnica, el dispositivo
de recubrimiento se puede lavar con una construcción simple.
Para lograr el tercer objeto, se ha previsto un
método de recubrimiento para recubrir un objeto a recubrir de
manera que un rodillo ruede mientras un material de recubrimiento es
alimentado a presión desde el interior del rodillo a su periferia
exterior, en la que una zona larga predeterminada se recubre desde
un extremo al otro extremo por el rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión, el rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión se para en el otro extremo, para recubrir
una zona larga adyacente a la zona larga, el rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión es movido a uno de los
extremos de la zona larga adyacente, y la zona larga se recubre de
nuevo hacia el otro extremo, y las operaciones de recubrimiento se
repiten secuencialmente para recubrir finalmente una zona ancha. En
el método de recubrimiento, como un primer paso, una zona de la
zona ancha, a excepción de una zona correspondiente como máximo a
una anchura del rodillo de recubrimiento de alimentación por
presión, que está situada dentro de ambos extremos de la zona ancha,
se recubre totalmente por el método de recubrimiento, y como un
segundo paso, el rodillo de recubrimiento de alimentación por
presión rueda desde una primera zona larga a una zona larga final
en la zona no recubierta, no descargando material de recubrimiento
o descargando una pequeña cantidad de material de recubrimiento.
Con tal método de recubrimiento se puede
recubrir uniformemente una zona rectangular en toda su extensión
usando el robot de recubrimiento que puede ser automatizado.
En un método de recubrimiento, el rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión rueda no descargando
material de recubrimiento o descargando una pequeña cantidad de
material de recubrimiento, en una zona larga final en la zona
ancha.
Esta construcción elimina la formación de
material de recubrimiento estancado en el extremo de la zona
superior. Se asegura un grosor más fino y uniforme del
recubrimiento en la parte superior de la zona rectangular.
En un método de recubrimiento, a medida que
aumenta la cantidad de material de recubrimiento estancado en el
extremo, se incrementa la anchura de la zona no recubierta.
Con esta característica, un grosor de la
película de recubrimiento se puede hacer uniforme incluso si la
viscosidad del material de recubrimiento varía por el tipo de
material de recubrimiento y la temperatura del recubrimiento.
En un método de recubrimiento, las porciones
planas y curvadas a las que puede llegar el rodillo de recubrimiento
de alimentación por presión, tal como el capó, techo, maletero,
parachoques, guardabarros o puerta de un automóvil, se recubren con
el método de recubrimiento, y las porciones a las que no llega el
rodillo de recubrimiento de alimentación por presión, se recubren
manualmente con un cepillo o un rodillo, o automáticamente por un
robot de recubrimiento incluyendo un pequeño rodillo más pequeño que
el rodillo de recubrimiento de alimentación por presión o una
boquilla hendida.
Esta característica permite recubrir las
porciones a las que puede llegar el rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión. En un método de recubrimiento en uso para
un automóvil que incluye al menos un rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión para recubrir un objeto a recubrir de
manera que un rodillo ruede mientras se alimenta un material de
recubrimiento a presión desde el interior del rodillo a su periferia
exterior, se recubre al menos uno del capó, techo, maletero,
parachoques, guardabarros y puerta con un primer rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión, y al menos uno de los
componentes distintos de los componentes recubiertos por el primer
rodillo de recubri-
miento de alimentación por presión se recubren con un segundo rodillo de recubrimiento de alimentación por presión.
miento de alimentación por presión se recubren con un segundo rodillo de recubrimiento de alimentación por presión.
Con esta característica, el automóvil puede ser
recubierto con un grosor uniforme y eficientemente.
La figura 1 es una vista en perspectiva que
representa conceptualmente un dispositivo de recubrimiento
incluyendo un rodillo de recubrimiento de alimentación por presión,
que es una primera realización de la presente invención.
La figura 2 es una vista en sección longitudinal
que representa un conjunto de cepillo de rodillo representado en la
figura 1 según se ve en la dirección axial.
La figura 3 es una vista en sección transversal
tomada en la línea A-A en la figura 2.
La figura 4 muestra diagramas que representan
estructuras de un cuerpo cilíndrico macizo cada una de las cuales
contiene un número de agujeros radiales que es reducido por la
invención. Las figuras 4(a) a 4(f) muestran las
estructuras del cuerpo cilíndrico macizo conteniendo de 2 a 8
agujeros radiales; y la figura 4(g) representa un diagrama de
un rodillo convencional.
La figura 5 es una vista en perspectiva
despiezada que representa un conjunto de cepillo de rodillo 10
representado en la figura 1.
La figura 6 es un diagrama para explicar la
operación de un mecanismo de soporte giratorio 40 en la figura 5. La
figura 6(a) representa un estado en el que el rodillo rueda
sobre una superficie plana; la figura 6(b) representa un
estado en el que el rodillo rueda sobre una superficie curvada hacia
arriba a la derecha; y la figura 6(c) representa un estado en
el que el rodillo rueda sobre una superficie curvada hacia abajo a
la izquierda.
La figura 7 es un diagrama que representa un
mecanismo de soporte verticalmente móvil 50.
La figura 8 es un diagrama para explicar
operaciones del mecanismo de soporte verticalmente móvil 50 de la
figura 7. La figura 8(a) representa un estado en el que el
rodillo rueda sobre una superficie baja; y la figura 8(b)
representa un estado en el que el rodillo rueda sobre una superficie
alta.
La figura 9 es un diagrama que representa una
modificación del conjunto de cepillo de rodillo de la figura 2. La
figura 9(a) es una vista en sección transversal que
representa el recubrimiento de una superficie plana, y la figura
9(b)
es una vista en sección transversal que representa el recubrimiento de una superficie irregular. La figura 10 es un diagrama que representa un aspecto exterior de un conjunto de cepillo de rodillo incluyendo cinco rodillos divididos: la figura 10(a) es una vista que representa el conjunto de cepillo de rodillo cuando está en un estado normal; la figura 10(b) es una vista que representa el conjunto de cepillo de rodillo cuando los rodillos divididos están separados; y la figura 10(c) es una vista parcialmente ampliada que representa el conjunto de cepillo de rodillo de la figura 6(b).
es una vista en sección transversal que representa el recubrimiento de una superficie irregular. La figura 10 es un diagrama que representa un aspecto exterior de un conjunto de cepillo de rodillo incluyendo cinco rodillos divididos: la figura 10(a) es una vista que representa el conjunto de cepillo de rodillo cuando está en un estado normal; la figura 10(b) es una vista que representa el conjunto de cepillo de rodillo cuando los rodillos divididos están separados; y la figura 10(c) es una vista parcialmente ampliada que representa el conjunto de cepillo de rodillo de la figura 6(b).
La figura 11 es un diagrama que representa un
aparato de recubrimiento automático.
La figura 12 es un diagrama de bloques que
representa una unidad de control central en la figura 11.
La figura 13 es un diagrama que representa una
disposición de un aparato de recubrimiento automático.
La figura 14 es un diagrama para explicar un
depósito de material de recubrimiento usado en la segunda invención:
y la figura 14(a) es una vista en sección longitudinal que
representa el depósito de material de recubrimiento; y la figura
14(b) es una vista en sección transversal que lo
representa.
La figura 15 es una vista en sección
longitudinal que representa una bomba usada en la segunda
invención.
La figura 16 es un diagrama que representa un
sistema de ciclo de material de recubrimiento de ahorro de energía,
que se instala en una cabina de recubrimiento para un automóvil.
La figura 17 es una vista en sección
longitudinal que representa un filtro usado en la segunda
invención.
La figura 18 es un diagrama que representa un
termointercambiador usado en la segunda invención.
La figura 19 es un diagrama de bloques que
representa un aparato de recubrimiento automático usando un
estabilizador de cantidad de líquido.
La figura 20 es un gráfico de tiempo que
representa una variación de un caudal de un material de
recubrimiento acuoso con respecto al tiempo en el estabilizador de
cantidad de líquido de la figura 19, y las operaciones de las
respectivas porciones en el dispositivo.
La figura 21 es un gráfico de tiempo que
representa la operación del estabilizador de cantidad de líquido de
la figura 19 cuando varía un caudal de descarga de material de
recubrimiento.
La figura 22 es un diagrama para explicar una
dirección de recubrimiento de la operación de recubrimiento
realizada por el rodillo de recubrimiento de alimentación por
presión según la primera invención cuando se usa un robot de
recubrimiento: la figura 22(a) representa un proceso de
recubrimiento en dirección a la derecha, que se lleva a cabo por el
rodillo de recubrimiento de alimentación por presión unido a un
brazo de robot; y la figura 22(b) representa un proceso de
recubrimiento en dirección a la izquierda realizado por el
mismo.
La figura 23 es un diagrama para explicar un
recubrimiento de capó de un automóvil por un método de recubrimiento
convencional: la figura 23(a) es una vista en planta para
explicar el orden de las operaciones de recubrimiento; y la figura
23(b) es una vista en sección transversal que representa el
resultado de la operación de recubrimiento.
La figura 24 es un diagrama que representa un
aparato de recubrimiento automático usando un estabilizador de
cantidad de líquido.
La figura 25 es un diagrama conceptual que
representa típicamente cómo un dispositivo de nivelado de rodillo en
la figura 24 es usado por el robot de recubrimiento dentro de una
cabina de recubrimiento.
La figura 26 es un diagrama para explicar un
método de recubrimiento de un capó de un automóvil: la figura
26(a)
es una vista en planta para explicar el orden de las operaciones de recubrimiento; y la figura 26(b) es una vista en sección transversal para explicar el resultado del recubrimiento.
es una vista en planta para explicar el orden de las operaciones de recubrimiento; y la figura 26(b) es una vista en sección transversal para explicar el resultado del recubrimiento.
La figura 27 es una vista en planta que
representa tres ejemplos de porciones de un automóvil al que se
puede aplicar el método de recubrimiento descrito: la figura
27(a) representa un capó; la figura 27(b) representa
un techo; y la figura 27(c) representa un maletero.
La figura 28 es una vista en planta de un
ejemplo de un proceso de recubrimiento eficiente usando robots de
recubrimiento 171 y 172 representados en las figuras 25.
La figura 29 es una vista en perspectiva que
representa un dispositivo de recubrimiento del tipo de rodillo
conocido.
La figura 30 es una vista en perspectiva
despiezada que representa el dispositivo de recubrimiento del tipo
de rodillo de la figura 29.
La figura 31 es una vista en planta que
representa un dispositivo de recubrimiento del tipo de rodillo
conocido en el que un material de recubrimiento es alimentado a
presión al dispositivo desde ambos extremos y el rodillo se soporta
en ambos extremos.
En las figuras, los números de referencia y
nombres indicados por los números de referencia son los
siguientes:
| 10 | Conjunto de cepillo de rodillo | |
| 11 | Cuerpo cilíndrico macizo | |
| 12 | Cepillo de rodillo | |
| 13 | Agujero central axial | |
| 14 | Agujero radial | |
| 15 | Ranura | |
| 16 | Pestaña | |
| 17 | Tornillo hembra 17 | |
| 18 | Tambor | |
| 19 | Agujero | |
| 20, 21 | Junta estanca | |
| 22 | Disco | |
| 23 | Perno | |
| 24 | Tubo de alimentación a presión de material de recubrimiento | |
| 30 | Soporte | |
| 31 | Brazo | |
| 32 | Bastidor inferior | |
| 33 | Bastidor intermedio |
| 33a | Plataforma del bastidor intermedio | |
| 34 | Bastidor superior | |
| 40 | Mecanismo de soporte giratorio | |
| 41 | Chapa | |
| 42 | Pasador | |
| 50 | Mecanismo de soporte verticalmente móvil | |
| 51 | Brazo | |
| 52 | Pasador | |
| 53 | Muelle | |
| 54 | Tornillo de ajuste | |
| 60 | Conjunto de cepillo de rodillo | |
| 61 | Cuerpo cilíndrico macizo dividido | |
| 61a | Rodillo dividido | |
| 61b | Muelle de tensión | |
| 61c | Junta estanca | |
| 62 | Cepillo de rodillo | |
| 63 | Agujero central axial | |
| 64 | Agujero radial | |
| 65 | Tubo de Teflon | |
| 66 | Disco | |
| 66a | Pestaña | |
| 66b | Tornillo hembra 66b | |
| 68 | Tambor | |
| 69 | Perno | |
| 70 | Aparato de recubrimiento automático | |
| 71 | Robot de recubrimiento | |
| 72 | Dispositivo de recubrimiento por rodillo operable por superficie curvada | |
| 73 | Bomba de alimentación a presión de material de recubrimiento | |
| 731 | Unidad de control de bomba | |
| 74 | Cuerpo de robot | |
| 741 | Parte móvil | |
| 742 | Unidad de control de robot | |
| 75 | Unidad de control central | |
| 750 | CPU | |
| 751 | RAM | |
| 752 | ROM | |
| 753 | Dispositivo de visualización | |
| 754 | Teclado | |
| 755 | Interface | |
| 76 | Sensor de temperatura | |
| 77 | Sensor de humedad | |
| 90 | Dispositivo de nivelación de rodillo | |
| 92a, 92b | Rodillo de contacto | |
| 93a, 93b | Eje rotativo | |
| 94a, 94b | Engranaje | |
| 95 | Engranaje de accionamiento | |
| 96 | Motor | |
| 97 | Chapa de montaje | |
| 100 | Cámara de preparación de material de recubrimiento | |
| 110 | Sistema de alimentación de material de recubrimiento | |
| 111 | Bidón de material de recubrimiento | |
| 112 | Bomba | |
| 112a | Motor de accionamiento de bomba | |
| 112B | Parte curvada de cámara de bomba | |
| 112C | Escalón de retención | |
| 112D | Aro inferior | |
| 112E | Rebaje de paso de entrada |
| 112F | Rebaje de paso de descarga | |
| 112G | Pared divisoria | |
| 112H | Aro superior | |
| 112J | Primer rebaje | |
| 112K | Segundo rebaje | |
| 112L | Pared divisoria | |
| 112M | Cubierta de depósito compensador | |
| 112N | Diafragma de compensación | |
| 112N1 | Diafragma de compensación de lado de aspiración | |
| 112N2 | Diafragma de compensación de lado de descarga | |
| 112P | Cámara de bomba | |
| 112Q | Cámara de presión pulsante | |
| 112S | Paso de descarga | |
| 112T | Paso de aspiración | |
| 112U | Válvula de retención de lado de descarga | |
| 112V | Válvula de retención de lado de aspiración | |
| 112W | Pared divisoria | |
| 1122 | Asiento de válvula de aspiración | |
| 1123 | Cuerpo de asiento de válvula | |
| 1124 | Asiento de válvula de descarga | |
| 1125 | Rebaje de recepción de válvula de retención del lado de aspiración | |
| 1127 | Cubierta de bomba | |
| 1128 | Diafragma de bomba | |
| 1129 | Paso de guía de presión pulsante | |
| 113 | Regulador | |
| 113a | Medidor de escala | |
| 114 | Filtro de solución | |
| 115 | Depósito de material de recubrimiento | |
| 115a | Cuerpo de depósito | |
| 115b | Tapa | |
| 115c | Tubo de relleno 115c | |
| 115h | Tubo de alimentación 115h | |
| 115e | Parte inferior | |
| 115f | Malla de tamiz | |
| 115g | Pared lateral | |
| 116 | Bomba | |
| 116A | Motor de accionamiento de bomba | |
| 120 | Regulador | |
| 120A | Medidor de escala | |
| 121 | Filtro de solución | |
| 130 | Termointercambiador | |
| 131a | Depósito de agua fría | |
| 131b | Depósito de agua caliente | |
| 132a | Depósito de agua fría | |
| 132b | Depósito de agua caliente | |
| 133a a | 133f tubo 133f a 133f | |
| 134a | Válvula de tres vías | |
| 136 | Tubo de alimentación | |
| 136 | Parte de intercambio de calor | |
| 136a | Bobina primaria (parte de radiación) | |
| 136b | Bobina secundaria | |
| 136c | Tubo de alimentación | |
| 136d | Tubo de descarga | |
| 140 | Estabilizador de cantidad de líquido | |
| 141 | Válvula de control del tipo de operación neumática | |
| 142 | Fluidímetro | |
| 143 | Contador |
| 144 | Amplificador de barrera | |
| 145 | Unidad de memoria analógica | |
| 146 | Medidor de ajuste | |
| 147 | Convertidor | |
| 151 a 154 | Tubo | |
| 155 | Tubo de retorno | |
| 160 | Sistema de alimentación de detergente | |
| 161 | Tambor de detergente | |
| 162 | Bomba | |
| 162a | Motor de accionamiento de bomba | |
| 163 | Filtro de detergente | |
| 170 | Cabina de recubrimiento | |
| 171, 172 | Robot de recubrimiento | |
| 171a, 172a | Rodillo de alimentación a presión de recubrimiento por ambos extremos | |
| 173, 174 | CCV | |
| 175, 176 | Tubo | |
| 221 | Brazo de robot de recubrimiento | |
| 222 | Rodillo de alimentación a presión de recubrimiento operable por superficie curvada | |
| 223 | Cepillo de rodillo de recubrimiento de alimentación por presión | |
| 224 | Superficie recubierta | |
| 400 | Bomba eyectora | |
| 410 | Orificio de aspiración | |
| 420 | Entrada | |
| 430 | Tubo de entrada | |
| 440 | Salida | |
| 450 | Cámara de bomba | |
| 460 | Superficie interior de embudo | |
| 500 | Filtro de material de recubrimiento | |
| 501, 502 | Junta | |
| 503 | Cartucho de filtro | |
| 504 | Muelle de guía | |
| 505 | Parte de conexión de varios medidores | |
| 511 | Cabeza | |
| 511a | Boquilla de entrada | |
| 512 | Cubierta de chapa inferior | |
| 513 | Campana | |
| 514 | Vástago | |
| 515 | Caja de filtro |
La invención de la presente solicitud de patente
se describirá en detalle con referencia a los dibujos
acompañantes.
La figura 1 es una vista en perspectiva que
representa conceptualmente un dispositivo de recubrimiento
incluyendo un rodillo de recubrimiento de alimentación por presión.
En la figura 1, el rodillo de recubrimiento de alimentación por
presión es una parte de un conjunto de cepillo de rodillo 10.
La figura 2 es una vista en sección longitudinal
que representa el conjunto de cepillo de rodillo según se ve en la
dirección axial.
La figura 3 es una vista en sección transversal
tomada en la línea A-A en la figura 2.
El conjunto de cepillo de rodillo 10, como se
representa en las figuras 2 y 3, incluye un cuerpo cilíndrico macizo
11 y un cepillo de rodillo 12 aplicado a la periferia exterior del
cuerpo cilíndrico macizo 11 en modo de encaje.
El cuerpo cilíndrico macizo 11 se hace de resina
sintética, metal o análogos, y es macizo. Tiene una estructura
maciza en la que un paso de alimentación de material de
recubrimiento está formado solamente con un agujero central axial 13
que pasa a través del centro axial del cuerpo cilíndrico macizo, y
agujeros radiales 14 que se extienden radialmente desde una
pluralidad de posiciones del agujero central axial 13. Como se
representa en la figura 3, se forma un total de cuatro agujeros
radiales 14 que se extienden radialmente desde el agujero central
axial 13 al mismo tiempo que están angularmente espaciados uno de
otro 90°. Sin embargo, naturalmente, el número de agujeros radiales
no se limita de hecho a cuatro. El hecho de que el número de
agujeros radiales 14 no sea grande es una de las características de
la invención. La razón de ello es la siguiente. Si el número de
agujeros radiales es grande, queda gran cantidad de material de
recubrimiento en los agujeros radiales. Consiguientemente, el
rodillo de la invención no se distingue del rodillo convencional en
el que queda gran cantidad de material de recubrimiento, en las
operaciones y efectos beneficiosos.
Específicamente, aproximadamente 2 a 8 agujeros
radiales son preferibles como se representa en las figuras
4(a) a 4(f). Si el número de agujeros radiales se
incrementa por encima de los números recién indicados, la operación
y efectos beneficiosos producidos por el rodillo resultante se
asemejan a los del rodillo convencional como se representa en la
figura 4(g). Eso se deberá evitar.
El diámetro de cada agujero radial se determina
dependiendo de una viscosidad de un material de recubrimiento
usado.
Además, se forman ranuras 15 (véase la figura 5)
en las salidas de los agujeros radiales 14, extendiéndose cada
ranura alrededor del cuerpo cilíndrico macizo. Mediante la provisión
de las ranuras, el material de recubrimiento que fluye de los
agujeros radiales se esparce fácilmente en la dirección
circunferencial al mismo tiempo que es guiado por las ranuras que se
extienden circunferencialmente. Consiguientemente, el material de
recubrimiento se esparce rápida y uniformemente por toda la
superficie del rodillo para contribuir por ello a la formación de
un recubrimiento uniforme.
Se forma una pestaña 16 en un extremo del cuerpo
cilíndrico macizo 11, y se ha formado un tornillo hembra 17 en el
centro de su otro extremo.
El cepillo de rodillo 12 incluye un tambor 18
hecho de un material rígido, tal como resina sintética o metal. Las
fibras hechas de resina sintética se unen o plantan en el tambor 18.
Un número de agujeros 19, que están situados en las ranuras 15, se
forma en el tambor 18, atravesándolo.
El conjunto de cepillo de rodillo 10 se monta de
la siguiente manera. El cepillo de rodillo 12 se encaja en el cuerpo
cilíndrico macizo 11 desde su otro extremo en un estado en el que
una junta estanca 20 está unida a la pestaña 16 del cuerpo
cilíndrico macizo 11. Posteriormente, se engancha un disco 22 con el
otro extremo del cuerpo cilíndrico macizo 11 con una junta estanca
21 interpuesta entremedio. Se enrosca un perno 23 en un tornillo
hembra 17 del cuerpo cilíndrico macizo 11.
La figura 5 es una vista en perspectiva
despiezada que representa el conjunto de cepillo de rodillo 10
representado en la figura 1. El conjunto de cepillo de rodillo 10
incluye el cuerpo cilíndrico macizo 11 y el cepillo de rodillo
12.
Se monta de modo que el disco 22 se enganche con
el extremo del cepillo de rodillo 12, y el perno 23 se enrosca en el
cuerpo cilíndrico macizo 11 (el proceso de montaje se describirá más
adelante). Como se ilustra, los agujeros radiales 14 se extienden
radialmente desde el agujero central axial 13, y las ranuras 15 se
extienden desde las salidas de los agujeros radiales 14 en la
dirección circunferencial rodeando el cuerpo cilíndrico macizo.
Como se describe en conexión con la figura 29,
en el dispositivo de recubrimiento convencional con rodillo, el
material de recubrimiento es alimentado al rodillo desde un extremo
del rodillo, y el rodillo se soporta a modo de voladizo.
Consiguientemente, el dispositivo de recubrimiento convencional con
rodillo experimenta las desventajas antes mencionadas. Los tubos de
alimentación a presión de material de recubrimiento 24 (véase la
figura 1) están conectados a ambos extremos del agujero central
axial 13 del cuerpo cilíndrico macizo 11. El rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión se soporta rotativamente
en ambos extremos por brazos 31, y los brazos 31 están acoplados por
un bastidor inferior 32, por lo que se forma un soporte 30.
Los tubos de alimentación a presión de material
de recubrimiento 24 están acoplados a ambos extremos del cuerpo
cilíndrico macizo 11, y los extremos de los tubos de alimentación a
presión de material de recubrimiento 24 están conectados a una bomba
(véase el número de referencia 73 en la figura 11). El conjunto de
cepillo de rodillo 10 así construido recibe el material de
recubrimiento de ambos extremos del agujero central axial. El
material de recubrimiento suministrado al agujero central axial 13
es alimentado a las ranuras anulares 15 por medio de los agujeros
radiales 14, y se distribuye a través de las ranuras a los agujeros
radiales 14.
Se puede usar una estructura conocida para tal
estructura de modo que el conjunto de cepillo de rodillo 10 se
soporte rotativamente por los brazos 31, y el tubo de alimentación a
presión de material de recubrimiento 24 está conectado al agujero
central axial 13 del cuerpo cilíndrico macizo 11.
Así, el material de recubrimiento se suministra
a ambos extremos del rodillo de recubrimiento de alimentación por
presión, y el rodillo de recubrimiento de alimentación por presión
se soporta en sus dos extremos. Por lo tanto, la presión de líquido
es uniforme sobre el agujero central axial que pasa a través del
centro axial del rodillo. Además, una fuerza de presión aplicada al
rodillo de recubrimiento de alimentación por presión es uniforme.
Como resultado, el material de recubrimiento se distribuye
uniformemente a todo el rodillo.
Un dispositivo de recubrimiento representado en
la figura 1 incluye un mecanismo de soporte giratorio 40 para girar
el soporte 30 que soporta el conjunto de cepillo de rodillo 10 en
una dirección de una flecha A, y un mecanismo de soporte
verticalmente móvil 50 para moverlo verticalmente en una dirección
de una flecha B.
El soporte 30 incluye los dos brazos 31 y el
bastidor inferior 32 puenteado entre los brazos. Los dos brazos 31
soportan rotativamente el conjunto de cepillo de rodillo 10
entremedio. El soporte 30 está montado en el mecanismo de soporte
giratorio 40, y el mecanismo de soporte giratorio 40 está montado en
el mecanismo de soporte verticalmente móvil 50. El mecanismo de
soporte giratorio 40 se construye de manera que una chapa 41 se
extienda en la superficie superior del bastidor inferior 32 en
paralelo con el eje del conjunto de cepillo de rodillo 10. La chapa
está acoplada rotativamente al bastidor intermedio 33 por medio de
un pasador 42.
La figura 6 es un diagrama para explicar la
operación de un mecanismo de soporte giratorio 40 en la figura 5: la
figura 5(a) representa un estado en el que el rodillo rueda
sobre una superficie plana; la figura 6(b) representa un
estado en el que el rodillo rueda sobre una superficie curvada hacia
arriba a la derecha; y la figura 6(c) representa un estado en
el que el rodillo rueda sobre una superficie curvada hacia abajo a
la izquierda.
En la figura 6(a), el conjunto de cepillo
de rodillo 10 rueda sobre una superficie plana, y por lo tanto, el
bastidor intermedio 33 toma una posición horizontal alrededor del
pasador 42.
En la figura 6(b), cuando el conjunto de
cepillo de rodillo 10 se mueve a una superficie curvada hacia arriba
a la derecha, el bastidor intermedio 33 se gira alrededor del
pasador 42. Consiguientemente, mientras que el bastidor intermedio
33 mantiene la posición horizontal, el conjunto de cepillo de
rodillo 10 situado debajo puede rodar sobre y a lo largo de la
superficie curvada hacia arriba a la derecha. En la figura
6(c), cuando el conjunto de cepillo de rodillo 10 se mueve a
la superficie curvada hacia arriba a la izquierda, el bastidor
intermedio 33 se gira alrededor del pasador 42 en la dirección
contraria a la dirección en la figura 6(b).
Consiguientemente, mientras que el bastidor intermedio 33 mantiene
una posición horizontal, el conjunto de cepillo de rodillo 10 debajo
puede rodar sobre y a lo largo de la superficie curvada hacia arriba
a la izquierda.
Una parte del tubo de alimentación a presión de
material de recubrimiento 24 se hace de un material flexible, y su
longitud es suficientemente larga. Por lo tanto, aunque se gire el
conjunto de cepillo de rodillo 10, el tubo de alimentación a presión
de material de recubrimiento puede seguir un movimiento del conjunto
de cepillo de rodillo 10.
El soporte 30 incluye además el mecanismo de
soporte verticalmente móvil 50. La figura 7 representa el mecanismo
de soporte verticalmente móvil 50.
En la figura 7, en el mecanismo de soporte
verticalmente móvil 50, dos brazos 51 que soportan integralmente el
bastidor superior 34 en el extremo libre se soporta en una
plataforma 33a del bastidor intermedio 33 por medio de un pasador
52. Los brazos 51 son empujados hacia arriba por un muelle (un
muelle de compresión retorcido en este ejemplo) 53.
El mecanismo de soporte verticalmente móvil 50
incluye un tornillo de ajuste 54 para ajustar una fuerza de empuje
del muelle 53, y el tornillo apoya en un extremo del muelle 53.
En el mecanismo de soporte verticalmente móvil
50, unos medios de regulación de ángulo ponen un ángulo de abertura
máximo de los brazos 51 dentro de aproximadamente 20° a 60° (no
representado). Nuestro experimento de-
mostró que el rango de ángulos de aproximadamente 20° a 60° permite un movimiento vertical natural del soporte 30.
mostró que el rango de ángulos de aproximadamente 20° a 60° permite un movimiento vertical natural del soporte 30.
Es preferible que los brazos 31 que soportan
rotativamente ambos extremos del conjunto de cepillo de rodillo 10
estén inclinados en un ángulo dentro de un rango de aproximadamente
20° a 60° con respecto al plano horizontal. Este hecho también se
halló en nuestro experimento.
Un peso aplicado al rodillo es preferiblemente
dentro de un rango de 0,6 a 1,5 kgf (5,7 a 14,7N). Si la fuerza de
presión es menor que el valor del rango de fuerzas, se deteriora la
operación de movimiento rotativo del rodillo, se deteriora una
inclinación de una configuración basada en la superficie curvada. A
la inversa, si la fuerza de presión es mayor que cualquier valor del
rango de fuerzas, se deforma la superficie a recubrir (carrocería de
automóvil en el caso del recubrimiento de automóvil), se deteriora
la propiedad de rotación del rodillo, y el grosor de película de la
superficie de recubrimiento se incrementa en ambos extremos del
rodillo.
El peso aplicado al rodillo se puede incrementar
ajustando el tornillo de ajuste 54 para aumentar el ángulo de
abertura.
Es evidente que el mecanismo de soporte
verticalmente móvil 50 puede ser sustituido por cualquier otro
mecanismo adecuado, tal como un mecanismo de pantógrafo.
La figura 8 es un diagrama para explicar las
operaciones del mecanismo de soporte verticalmente móvil 50 de la
figura 7: la figura 8(a) representa un estado en el que el
rodillo rueda sobre una superficie baja; y la figura 8(b)
representa un estado en el que el rodillo rueda sobre una superficie
alta.
En la figura 8(a), el conjunto de cepillo
de rodillo 10 rueda sobre una superficie baja. Consiguientemente, en
el mecanismo de soporte verticalmente móvil 50, el ángulo de
abertura de los brazos 51 se incrementa para permitir que el
conjunto de cepillo de rodillo 10 se desplace hacia abajo a la
superficie baja. En la figura 8(b), el conjunto de cepillo de
rodillo 10 rueda sobre una superficie alta, en el mecanismo de
soporte verticalmente móvil 50, el ángulo de abertura de los brazos
51 disminuye para que el conjunto de cepillo de rodillo 10 pueda
retirarse a la superficie alta.
Así, el mecanismo de soporte giratorio 40 se
incluye para girar el soporte 30 en la dirección de una flecha A en
la figura 1, y el mecanismo de soporte verticalmente móvil 50 para
moverlo verticalmente en la dirección de una flecha B. Por lo tanto,
el conjunto de cepillo de rodillo 10 siempre se presiona contra una
superficie curvada que tiene pendientes inclinadas vertical y
horizontalmente, desde arriba a la derecha.
La figura 9 es un diagrama que representa un
rodillo que funciona efectivamente para el recubrimiento de una
superficie curvada y una modificación del conjunto de cepillo de
rodillo de la figura 2: la figura 9(a) es una vista en
sección transversal que representa el recubrimiento de una
superficie plana, y la figura 9(b) es una vista en sección
transversal que representa el recubrimiento de una superficie
irregular. La figura 10 es un diagrama que representa un aspecto
exterior de un conjunto de cepillo de rodillo incluyendo cinco
rodillos divididos: la figura 10(a) es una vista que
representa el conjunto de cepillo de rodillo cuando está en un
estado normal; la figura 10(b) es una vista que representa el
conjunto de cepillo de rodillo cuando los rodillos divididos están
separados; y la figura 10(c) es una vista parcialmente
ampliada que representa el conjunto de cepillo de rodillo de la
figura 6(b).
Como se representa en la figura 9, el conjunto
de cepillo de rodillo 60 está formado por una pluralidad de rodillos
divididos 60a incluyendo un cuerpo cilíndrico macizo dividido 61 y
un cepillo de rodillo 62 montado en el cuerpo cilíndrico macizo
dividido 61, un muelle de tensión 61b para impartir fuerzas de
empuje a los rodillos divididos adyacentes 60a, y un tubo flexible
que pasa a través de los agujeros centrales axiales de los rodillos
divididos situados adyacentes 60a.
El cuerpo cilíndrico macizo dividido 61 se hace
de resina sintética, metal o análogos, y es macizo. El cuerpo
cilíndrico macizo dividido 61 tiene una estructura maciza que
incluye pasos de alimentación de material de recubrimiento formados
por un agujero central axial 63 que pasa a través de su centro
axial, y agujeros radiales 64 que se extienden radialmente desde una
pluralidad de posiciones del agujero central axial 63. Se han
dispuesto rebajes anulares 61a en ambas superficies laterales. Los
muelles de tensión 61b están unidos a los rebajes anulares 61a, de
modo que los rodillos divididos adyacentes 60a se empujen
mutuamente. Como se ve en la vista ampliada de la figura
10(c), los rodillos divididos 60a se pueden separar uno de
otro aplicándoles fuerza externas.
Los agujeros radiales 64 son un total de cuatro
agujeros que se extienden radialmente del agujero central axial 63
estando al mismo tiempo espaciados angularmente 90°. El número de
los agujeros radiales no se limita a cuatro, y el diámetro de cada
agujero radial se puede seleccionar, según se desee, dependiendo
naturalmente de factores como la viscosidad del material de
recubrimiento. Un solo tubo flexible de Teflon 65 pasa a través de
los agujeros centrales axiales 63 y los muelles de tensión 61b.
Dentro de los agujeros centrales axiales 63, el tubo de Teflon 65 se
pone en los agujeros centrales axiales 63 en contacto estrecho de
modo que los agujeros formados en el tubo de Teflon 65 se coloquen
en los agujeros radiales 64 que se extienden desde los agujeros
centrales axiales 63. Construyéndose así, el material de
recubrimiento es alimentado suavemente a los agujeros radiales 64 de
los rodillos divididos 60a, y los muelles de tensión 61b no se
ensucian con el material de recubrimiento.
Además, se forman ranuras en las salidas de los
agujeros radiales 64, extendiéndose cada ranura alrededor del cuerpo
cilíndrico macizo. Mediante la provisión de las ranuras, el material
de recubrimiento que fluye de los agujeros radiales se esparce
fácilmente en la dirección circunferencial al mismo tiempo que es
guiado por las ranuras que se extienden circunferencialmente.
Consiguientemente, el material de recubrimiento se esparce rápida y
uniformemente por toda la superficie del rodillo para contribuir por
ello a la formación de un recubrimiento uniforme. Una pestaña 66a
está formada en la periferia exterior del cuerpo cilíndrico macizo
dividido exterior 61, y se ha formado un disco 66 que tiene un
tornillo hembra 66b en la periferia interior del cuerpo cilíndrico
macizo dividido 61.
El cepillo de rodillo 62 incluye un tambor 68
hecho de un material rígido, tal como resina sintética o metal.
Fibras hechas de resina sintética se unen o implantan en el tambor
6. Un número de agujeros, que están situados en las ranuras, se
forman en el tambor 6, pasando a su través.
El conjunto de cepillo de rodillo 60 se monta de
la siguiente manera. El cepillo de rodillo 62 se monta en el cuerpo
cilíndrico macizo 61 desde su otro extremo en un estado en el que se
une una junta estanca 61c a la pestaña 66a del cuerpo cilíndrico
macizo dividido 61. Entonces se engancha un disco 66 con el otro
extremo del cuerpo cilíndrico macizo dividido 61, interponiendo
entremedio una junta estanca 61c. Se enrosca un perno 69 en un
tornillo hembra 66b del cuerpo cilíndrico macizo dividido 61. Para
recubrir una superficie plana, como se representa en las figuras 9 y
10(a), los rodillos divididos 60a se giran alineándolos al
mismo tiempo con una línea axial, y el material de recubrimiento se
alimenta al rodillo por sus dos extremos. Este caso es el mismo que
el de la figura 2. Para recubrir la superficie irregular, los
rodillos divididos 60a, como se representa en la figura 9(b),
se desplazan uno con relación a otro a lo largo de una superficie
irregular, resistiendo al mismo tiempo una fuerza de rozamiento
perpendicular a una fuerza de tracción de los muelles de tensión
61b, y por el tubo flexible de Teflon 65. Por lo tanto, el material
de recubrimiento se recubre sobre la superficie irregular.
Si se aplica el conjunto de cepillo de rodillo
60 del tipo dividido, en lugar del conjunto de cepillo de rodillo
10, los efectos beneficiosos resultantes se incrementan más, de
hecho.
La figura 11 es un diagrama que representa un
aparato de recubrimiento automático. La figura 12 es un diagrama de
bloques que representa una unidad de control central en la figura
11.
En la figura 11, el número de referencia 70 es
un aparato de recubrimiento automático; 71 es un robot de
recubrimiento; 72 es un dispositivo de recubrimiento con rodillo
operable en superficie curvada unido a la punta de una parte móvil
del robot de recubrimiento 71; 73 es una bomba de alimentación de
material de recubrimiento a presión; 731 es una unidad de control de
bomba; y 74 es un cuerpo de robot, que es un robot multiarticulado
del tipo de reproducción de lo aprendido. El cuerpo de robot 74
incluye una parte móvil 741 acoplada operativamente, y la operación
de su robot es controlada por una unidad de control de robot 742. La
unidad de control de robot 742 recibe una instrucción de control de
la unidad de control central 75, y controla la operación del robot
del cuerpo de robot 74. El número de referencia 76 es un sensor de
temperatura para detectar la temperatura en un entorno de
recubrimiento, y 77 es un sensor de humedad 77 para detectar la
humedad en un entorno de recubrimiento. El sensor de temperatura 76
y el sensor de humedad 77 envían señales de detección a una unidad
de control central 75.
En la figura 12, la unidad de control central 75
está formada por una CPU 750 para procesar datos de
temperatura/humedad recibidos, decodificar los datos en la RAM, y
controlar un sistema general del aparato de recubrimiento
automático, tal como el control de bomba y el control de robot, una
RAM 751 para almacenar datos acerca de la temperatura medioambiental
y humedad, el tipo y la viscosidad de un material de recubrimiento,
la presión de la bomba de alimentación a presión del recubrimiento,
la presión del material de recubrimiento, y otros, una ROM 752 para
almacenar procedimientos de operación en la CPU 750, un dispositivo
de visualización 753 para presentar el estado operativo corriente,
valores introducidos por el teclado, y otros, un teclado 754 para
introducir y cambiar datos, y una interface 755 para transmitir y
recibir señales a y de dispositivos externos. Ejemplos de
dispositivos externos son el sensor de temperatura 76 para detectar
la temperatura en un entorno de recubrimiento, el sensor de humedad
77 para detectar la humedad en un entorno de recubrimiento, la
unidad de control de bomba 731 y la unidad de control de robot
742.
A continuación se describirán las operaciones
del aparato de recubrimiento automático 70.
Un operador introduce las condiciones de
recubrimiento (por ejemplo, un tipo de un material de recubrimiento
a usar para recubrir un objeto a recubrir y un grosor de una
película de recubrimiento a formar en el objeto) con el teclado. Las
señales de detección derivadas del sensor de temperatura 76 y el
sensor de humedad 77 son enviadas a la unidad de control central 75.
La unidad de control central 75 recibe las condiciones de
recubrimiento y las señales de detección de los sensores, y calcula,
para cumplir las condiciones del recubrimiento, una cantidad óptima
de material de recubrimiento descargada de la bomba, y la presión
óptima y la velocidad de movimiento del rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión según ellas, y envía consiguientemente
órdenes de control a la unidad de control de bomba 731 y la parte
móvil 741. Según las órdenes de control, la unidad de control de
bomba 731 controla la bomba de alimentación de material de
recubrimiento a presión 73 para regular una cantidad de material de
recubrimiento a alimentar a presión, y la parte móvil 741 controla
el cuerpo de robot 74 para regular la fuerza de presión y la
velocidad de movimiento del rodillo.
El material de recubrimiento suministrado a una
superficie del rodillo de recubrimiento de alimentación por presión
se desplaza hacia abajo a una parte inferior del rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión por gravedad, cuando un
valor de viscosidad del material de recubrimiento cae dentro de un
rango de algunos valores de viscosidad. Para hacer frente a esto, es
preferible mover alternativamente, varias veces, el rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión sobre otra superficie de
contacto antes de que comience el proceso de recubrimiento, para
distribuir por ello uniformemente el material de recubrimiento
recogido en la parte inferior del rodillo a toda la superficie del
rodillo.
Haciéndolo así, la parte móvil 741 del cuerpo de
robot 74 se mueve, y por lo tanto también se mueve el dispositivo de
recubrimiento con rodillo que puede operar en una superficie curvada
72, unido a la punta de la parte móvil. Entonces, aunque la
superficie de recubrimiento sea irregular, el dispositivo de
recubrimiento con rodillo que puede operar en una superficie curvada
72 de la invención sigue, en movimiento, una variación de la
superficie irregular, formando por ello una película de
recubrimiento de un grosor uniforme.
Como se ha descrito anteriormente, se puede
producir una película de recubrimiento de grosor mucho más uniforme
que con el dispositivo de recubrimiento automático convencional del
tipo de pulverización.
Solamente se recubre una porción de la
superficie del objeto recubierto sobre la que rueda el rodillo. Por
lo tanto, no hay posibilidad de que se acumule polvo como en el
dispositivo de recubrimiento convencional del tipo de
pulverización.
Además, no es necesario que el cuerpo de robot
74 compruebe una irregularidad en la superficie recubierta cada vez
que se lleve a cabo el recubrimiento, y mueve la parte móvil 741
verticalmente a lo largo de una variación superficial irregular de
la superficie irregular. Basta que el rodillo se mueva simplemente
en la dirección horizontal. Consiguientemente, el control se
simplifica considerablemente. ésta es una característica
ventajosa.
Lo mismo es verdadero para el caso donde una
superficie a recubrir tiene una inclinación en direcciones
horizontales. Consiguientemente, basta mover el rodillo en la
dirección horizontal, y por lo tanto, el control se simplifica
considerablemente. Como se ha descrito anteriormente, según la
presente invención, no se necesita trabajo manual de recubrimiento
si se usa el rodillo. Consiguientemente, el material de
recubrimiento se aplica uniformemente a todo el rodillo, y por lo
tanto, no se produce no uniformidad del grosor de la película de
recubrimiento. No hay que repetir varias veces el proceso en el que
el material de recubrimiento se aplica al rodillo, y entonces el
material de recubrimiento se infiltra de nuevo al rodillo. Esto da
lugar ventajosamente a que se reduzca el costo de la mano de obra,
las horas de trabajo y la cabina de recubrimiento.
Además, el aparato de recubrimiento automático
del tipo de rodillo según la presente invención se puede aplicar a
los objetos recubiertos que han sido recubiertos utilizando el
rodillo, sin ninguna limitación. Ejemplos específicos de los objetos
son objetos relativos a vehículos y construcción, barcos,
mobiliario, y objetos relativos a carreteras. En un caso donde el
objeto relacionado con un vehículo es la carrocería de un automóvil,
la invención se puede aplicar no solamente al capó, techo y
maletero, sino también a componentes instalados verticalmente, tal
como parachoques, guardabarros, y puertas, usando material de
protección o material antirrayado.
El material de recubrimiento usado por la
invención no se limita al material de recubrimiento usado
convencionalmente por el proceso conocido de recubrimiento con
rodillo, sino que puede ser un material de recubrimiento acuoso, un
material de recubrimiento de disolventes orgánicos y análogos.
Las preetapas de formación de una película
protectora para proteger una película de recubrimiento de un
automóvil son las siguientes: 1) limpiar un automóvil lavándolo con
agua; 2) drenar el agua de lavado; 3) enmascarar la carrocería de
automóvil a excepción de la porción en la que se ha de formar una
película protectora; 4) recubrir una película protectora; 5)
realizar un recubrimiento de corrección y acabado si es necesario; y
6) secar el automóvil recubierto. Si una superficie del automóvil no
está manchada, se pueden omitir las etapas 1) a 3).
1) Un automóvil W en el que se forma una
película protectora, se somete a una etapa de lavado. En la etapa,
la carrocería de automóvil se lava totalmente con equipo de lavado
de automóvil del tipo de ducha que usa un cepillo rotativo, para
quitar por ello agua de lluvia, polvo y análogos adheridos a la
superficie de la película de recubrimiento. En la estación fría, se
congelan gotas de agua unidas a la superficie de película de
recubrimiento dañando posiblemente la superficie de película de
recubrimiento. Para evitarlo, se usa agua caliente a 30 a 50°C para
el lavado.
2) En la etapa de drenaje del agua de lavado
después de la etapa de lavado, el agua de lavado que queda en la
superficie de la película de recubrimiento del automóvil W, que se
ha lavado en la etapa de lavado, se quita impulsando aire caliente a
aproximadamente 30 a 70°C sobre la superficie de película de
recubrimiento. El agua caliente usada en la etapa de lavado y el
aire caliente usado en la etapa de drenaje del agua de lavado hacen
bueno el recubrimiento de un material de recubrimiento acuoso, que
se lleva a cabo en una etapa de recubrimiento como una etapa
posterior. Por lo tanto, la temperatura de la superficie del
automóvil se mantiene apropiadamente. La temperatura de la
superficie del automóvil es 15°C o más, preferiblemente 20 a 30°C en
consideración de la formabilidad de película del material de
recubrimiento.
3) En la etapa de enmascarado siguiente, para
marcar el límite entre una zona de recubrimiento a recubrir con un
material de recubrimiento acuoso y una zona sin recubrimiento, se
aplica cinta de enmascarar a la superficie del automóvil W del que
se ha drenado el agua de lavado y que se ha secado en la etapa de
drenaje del agua de lavado. El conducto de entrada abierto en el
capó del motor, y las partes que no se han de recubrir, por ejemplo,
partes de resina, situadas dentro de la zona de recubrimiento, se
cubren con una cubierta o análogos.
4) En la etapa de recubrimiento, la zona de
recubrimiento definida por la cinta de enmascarar en la etapa de
enmascarado se recubre con un material de recubrimiento acuoso
conteniendo principalmente emulsión de acrilato (por ejemplo,
"Wrap Guard L", fabricado por Kansai Paint Corporation) usando
el dispositivo de recubrimiento con cepillo de rodillo según la
segunda invención.
5) En la etapa siguiente de recubrimiento de
acabado, que se puede llevar a cabo si es necesario, se quita la
cinta de enmascarar aplicada en la etapa de enmascarado así como la
cubierta. En un recubrimiento de acabado, pequeñas porciones no
recubiertas en la zona de recubrimiento se recubren manualmente con
un material de recubrimiento acuoso usando un cepillo o un cepillo
de rodillo pequeño. La etapa de enmascarado, la etapa de
recubrimiento, y la etapa de recubrimiento de acabado se realizan
dentro de la cabina de recubrimiento.
6) En la etapa de secado posterior, se pone el
automóvil recubierto en un horno de secado IR, e irradia con rayos
infrarrojos durante aproximadamente 30 a 90 segundos, mejorando por
ello el secado del material de recubrimiento acuoso recubierto
incluyendo su interior. Posteriormente, el material de recubrimiento
acuoso se seca calentando uniformemente toda la carrocería de
automóvil recubierta usando un horno de secado por aire caliente o
usando solamente el horno de secado de aire caliente, formando por
ello una película protectora. Donde se usa el horno de secado de
aire caliente, es preferible secar el material de recubrimiento
durante aproximadamente 210 minutos en unas condiciones en las que
la temperatura de secado es de 50 a 100°C y la velocidad del aire
caliente es 0,5 a 8 m/segundo, asegurando una formabilidad de
película satisfactoria del material de recubrimiento acuoso y
protegiendo los componentes unidos como varios tipos de componentes
eléctricos.
Dichas etapas pueden ser sustituidas por etapas
en línea. En este caso, después de terminar la etapa de
recubrimiento (recubrimiento intermedio y de acabado) del automóvil
así como una etapa de inspección, la carrocería de automóvil se
recubre con el material de recubrimiento protector, y se seca, y a
continuación se unen al automóvil componentes tales como medidores,
por lo que se obtiene un automóvil acabado.
El "material de recubrimiento" usado aquí
es un material de recubrimiento para formar una película de
recubrimiento para proteger el recubrimiento de la carrocería de
automóvil. La viscosidad del material de recubrimiento es más alta
que la de material de recubrimiento en color normal.
Consiguientemente, es difícil realizar tal recubrimiento para la
formación de la película protectora por uso de un tipo convencional
de aparato automático de recubrimiento por pulverización. Por esta
razón, el recubrimiento se realiza efectuando trabajo manual con el
rodillo de recubrimiento.
El rodillo de recubrimiento automático según la
primera invención permite automatizar las etapas de formar una
película protectora de alta viscosidad.
La figura 13 es un diagrama que representa una
disposición de un aparato de recubrimiento automático.
La plena automatización de la etapa de
recubrimiento 4) de dichas etapas 1) a 6) se ilustra en la figura
13. En la figura 13, una cámara de preparación de material de
recubrimiento 100 contiene un sistema de alimentación de material de
recubrimiento 110 para suministrar un material de recubrimiento al
rodillo de recubrimiento y un sistema de alimentación de detergente
160 para alimentar un detergente al rodillo de recubrimiento para
limpiar el rodillo de recubrimiento. En primer lugar se describirá
el sistema de alimentación de material de recubrimiento 110. El
término "material de recubrimiento" usado aquí es un material
de recubrimiento de alta viscosidad para protección de la película
de recubrimiento.
El número de referencia 111 es un bidón de
material de recubrimiento; 112 es una bomba; 112a es un motor de
accionamiento de bomba; 113 es un regulador; 113a es un medidor de
escala; 114 es un filtro de solución para quitar materias extrañas
mezcladas con el material de recubrimiento; 115 es un depósito de
material de recubrimiento; 116 es una bomba; y 116a es un motor de
accionamiento de bomba. Un material de recubrimiento acuoso para
formación de película contenido en el bidón de material de
recubrimiento 111 es aspirado por la bomba 112; sale del bidón de
material de recubrimiento 111; su presión es controlada por el
regulador 113; y las impurezas que contiene son filtradas por el
filtro de solución 114; y entra en el depósito de material de
recubrimiento 115.
El regulador 120, el medidor de escala 120a, el
filtro de solución 121 para filtrar materias extrañas mezcladas con
el material de recubrimiento, un termointercambiador 130 para
regular la temperatura del material de recubrimiento transportado, y
un estabilizador de cantidad de líquido 140 están situados fuera de
la cámara de preparación de material de recubrimiento 100. El
material de recubrimiento que sale del estabilizador de cantidad de
líquido 140 se bifurca a dos tubos 151 y 152 para alimentar el
material de recubrimiento a un segundo aparato de recubrimiento
automático en una cabina de recubrimiento. Después de que el
material de recubrimiento pasa a través de los dos aparatos de
recubrimiento automáticos, el material de recubrimiento restante
pasa a través de un tubo de retorno 155 y vuelve al depósito de
material de recubrimiento 115.
Ahora se describirá el sistema de alimentación
de detergente 160.
El número de referencia 161 es un tambor de
detergente; 162 es una bomba; 162a es un motor de accionamiento de
bomba; y un filtro de detergente 163 es un filtro de detergente. Un
detergente que sale del filtro de detergente 163 se bifurca a dos
tubos 153 y 154, y es alimentado a los dos aparatos de recubrimiento
automáticos dentro de la cabina de recubrimiento.
El número de referencia 170 es una cabina de
recubrimiento.
Dos robots de recubrimiento 171 y 172 están
dispuestos en la cabina de recubrimiento 170. Los números de
referencia 171a y 172a indican rodillos de alimentación a presión de
recubrimiento por ambos extremos, y operables efectivamente para
recubrir una superficie curvada. Los rodillos están unidos a las
puntas de los brazos de los robots de recubrimiento 171 y 172. Las
salidas de CCVs (válvulas de cambio de color) 173 y 174, dispuestas
en la entrada de la cabina de recubrimiento están conectadas a tubos
175 y 176. Las CCVs 173 y 174, a diferencia de una válvula de
aguja, permiten y prohíben el suministro de un tipo de material de
recubrimiento y seleccionan uno de múltiples líquidos de
recubrimiento por conmutación de aire y descargan el seleccionado.
En este ejemplo, un tubo de material de recubrimiento 151 y un tubo
de detergente 153 están conectados a la entrada de la CCV 173. La
CCV 173 conmuta el tubo de un tubo al otro tubo por una conmutación
de aire cada vez que es necesario. Igualmente, el tubo de material
de recubrimiento 152 y el tubo de detergente 153 están conectados a
la entrada de la CCV 174, y conmuta el tubo de un tubo al otro tubo
por conmutación de aire cada vez que es necesario.
Las CCVs 173 y 174 están dispuestas en la
entrada de la cabina de recubrimiento 170. Si las CCVs se disponen
cerca de los brazos de los robots de recubrimiento 171 y 172, el
rodillo de alimentación de recubrimiento a presión 171a y 172a se
pueden lavar al mismo nivel con menos consumo del detergente.
En la figura 13, W indica un objeto a recubrir,
tal como un automóvil, que es transportado a la cabina de
recubrimiento 170 después de pasar por la línea de etapa de
inspección y la etapa de enmascarado 3). El objeto se recubre con
una película protectora en la cabina de recubrimiento 170, y se
somete a la etapa de recubrimiento de corrección y acabado si es
necesario. P1 y P2 son operarios que realizan manualmente un
pre-recubrimiento precorrección y un recubrimiento
postcorrección (recubrimiento de acabado). Los operarios toman los
cepillos de rodillo R1 y R2 y los bidones de recubrimiento B1 y B2
en la mano, y recubren manualmente porciones que no se pueden
recubrir en el proceso de recubrimiento automático. El automóvil W
se somete a recubrimiento de acabado, si es necesario, y
transportado desde la cabina de recubrimiento 170 a la etapa de
secado siguiente 6).
Los componentes que forman el aparato de
recubrimiento automático se describirán con detalle.
La figura 14 es un diagrama para explicar un
depósito de material de recubrimiento; y la figura 14(a) es
una vista en sección longitudinal que representa el depósito de
material de recubrimiento; y la figura 14(b) es una vista en
sección transversal que lo representa. El depósito de material de
recubrimiento 115 es capaz de almacenar un material de recubrimiento
de alta calidad que no forma costra en la superficie del
recubrimiento líquido, y puede ser de tamaño reducido y construcción
simplificada. El depósito de material de recubrimiento 115 incluye
un cuerpo de depósito 115a que almacena un material de recubrimiento
acuoso, una tapa 115b para sellar herméticamente el cuerpo de
depósito, un tubo de relleno 115c para alimentar un material de
recubrimiento acuoso P a un material de recubrimiento acuoso P
almacenado en el cuerpo de depósito 115a, un tubo de alimentación
115h, y un tubo de retorno 155. El cuerpo de depósito 115a es un
depósito cilíndrico con fondo cuyo lado superior está abierto, y
está recubierto con un material que es buen repelente del agua, por
ejemplo, Teflon. Una malla de tamiz 115f se extiende cerca de la
parte inferior 115e del cuerpo de depósito 115a. La tapa 115b está
fijada al extremo superior de una pared lateral 115g del cuerpo de
depósito 115a y cierra el cuerpo de depósito 115a.
El tubo de relleno 115c y el tubo de retorno 155
pasan a través de la pared lateral 115g a diferentes posiciones de
altura en la altura media de la pared lateral 115g del cuerpo de
depósito 115a. Los extremos delanteros de los tubos se curvan en la
dirección circunferencial dentro del cuerpo de depósito 115a como se
representa en la figura 14(b). Consiguientemente, el material
de recubrimiento acuoso P que fluye de los extremos delanteros del
tubo de relleno 115c y el tubo de retorno 155 al material de
recubrimiento acuoso, forman un remolino para agitar suavemente el
material de recubrimiento acuoso P almacenado en el cuerpo de
depósito 115a sin aspirar aire. El tubo de descarga 115h está
conectado a la parte inferior 115e del cuerpo de depósito 115a. El
material de recubrimiento es suministrado al dispositivo de
recubrimiento en la cabina de recubrimiento 170 por la bomba 116, y
se aplica a la película de recubrimiento en el automóvil por los
robots y los rodillos.
El material de recubrimiento que queda en la
cabina de recubrimiento 170 es devuelto al depósito de material de
recubrimiento 115 por medio del tubo de retorno 155. Cuando se
consume el material de recubrimiento y el nivel de líquido L del
material de recubrimiento acuoso P en el depósito de material de
recubrimiento 115 desciende a un valor inferior límite
predeterminado, la bomba 112 opera y el material de recubrimiento
acuoso P es suministrado del bidón de material de recubrimiento 111
al depósito de material de recubrimiento 115 mediante el tubo de
relleno 115c. Cuando el nivel de líquido L llega a un valor límite
superior predeterminado, se para el suministro del material de
recubrimiento para relleno.
El nivel de líquido L del material de
recubrimiento acuoso P en el depósito de material de recubrimiento
115 se hace variar intermitentemente entre el valor límite superior
y el valor límite inferior. El extremo superior del cuerpo de
depósito 115a se cierra herméticamente con la tapa 115b. Por lo
tanto, nunca sucede que se seque excesivamente el espacio situado
encima del material de recubrimiento acuoso P dentro del depósito de
material de recubrimiento 115. La humedad en el espacio se pone en
una condición humidificada donde la humedad es 100% por la
evaporación de contenido de agua del material de recubrimiento
acuoso P. Consiguientemente, se evita que el material de
recubrimiento izquierdo se adhiera a la superficie interior de la
pared lateral 115g, que está situado por encima del nivel de líquido
L, y que se seque el material de recubrimiento en el nivel de
líquido L. Se evita que el material de recubrimiento acuoso P en la
superficie interior de la pared lateral 115g y en el nivel de
líquido L se medio solidifique, a saber, se evita la formación de
costra.
Durante la operación de recubrimiento, el
material de recubrimiento acuoso P en el depósito de material de
recubrimiento 115 es agitado sin cesar y suavemente por el material
de recubrimiento que fluye desde el extremo delantero del tubo de
retorno 155. Con la agitación se evita que el pigmento contenido en
el material de recubrimiento se pose debajo y coagule, a saber, que
se produzca el fenómeno de formación de costra.
Además, los extremos delanteros del tubo de
relleno 115c y el tubo de retorno 155 sobresalen al material de
recubrimiento acuoso P dentro del cuerpo de depósito 115a. Con esta
característica, no hay posibilidad de arrastrar burbujas del aire al
depósito de material de recubrimiento.
Además, no hay que usar una bomba agitadora
separada, y por lo tanto, el costo de fabricación es bajo y no hay
peligro de arrastrar burbujas del aire a depósito de material de
recubrimiento.
Así, en el depósito de material de recubrimiento
115 así construido, la parte superior del cuerpo de depósito 115a
que almacena el material de recubrimiento acuoso P se cierra
herméticamente con la tapa 115b. El espacio en la parte superior
dentro del cuerpo de depósito 115a se pone en una condición
humidificada por evaporación del contenido de agua en el material de
recubrimiento acuoso P. El material de recubrimiento acuoso P que
fluye del tubo de relleno 115c y el tubo de retorno 155 al depósito
de material de recubrimiento 1, agita el material de recubrimiento
acuoso P dentro del depósito de material de recubrimiento 1 para
evitar por ello la aparición de la torta por la sedimentación del
pigmento. Consiguientemente, el depósito de material de
recubrimiento guarda el material de recubrimiento que está libre de
la formación de la costra y torta. Además, no hay que usar el baño
de rebosamiento ni la bomba de agitación, y por lo tanto, el
depósito es de construcción simplificada y tamaño reducido.
Se expondrá un ejemplo de la bomba 112
usada.
La figura 15 es una vista en sección
longitudinal que representa la bomba 112 usada.
En la figura, el número de referencia 12 designa
una bomba. Una parte curvada de cámara de bomba 112B se curva hacia
abajo de un aro superior 112H de la bomba. Un escalón de retención
112C se ha formado en la parte inferior de la parte curvada de
cámara de bomba 112B. Un rebaje de paso de entrada 112E y un rebaje
de paso de descarga 112F se dirigen hacia un aro inferior 112D de la
bomba 112, al mismo tiempo que están divididos por una pared
divisoria 112G. Se ha formado un asiento de válvula de aspiración
1122 desde el rebaje de paso de entrada 112E al escalón de retención
112C. Una parte situada hacia arriba del asiento de válvula de
aspiración 1122 está abierta al rebaje de paso de entrada 112E, y
su parte situada hacia abajo está abierta al escalón de retención
112C.
El número de referencia 1123 designa un cuerpo
de asiento de válvula fijado sobre el escalón de retención 112C. Un
rebaje de recepción de válvula de retención del lado de aspiración
1125 y un asiento de válvula de descarga 1124, que miran al el
asiento de válvula de aspiración 1122, están separados por una pared
divisoria 112W. Una parte situada hacia arriba de la bomba 112 está
abierta a la parte curvada de cámara de bomba 112B, y su parte
situada hacia abajo está abierta al escalón de retención 112C.
Una válvula de retención de lado de descarga
112U y una válvula de retención de lado de aspiración 112V están
dispuestas fijamente al mismo tiempo que se sujetan firmemente entre
el cuerpo de asiento de válvula 1123 y el escalón de retención 112C
de la bomba 112. La válvula de retención de lado de aspiración 112V
se sujeta firmemente en el extremo derecho, y mira al asiento de
válvula de aspiración 1122. La válvula de retención de lado de
descarga 112U se sujeta firmemente en el extremo izquierdo y mira al
asiento de válvula de descarga 1124.
Una cubierta de bomba 1127 está situada en el
aro superior 112H de la bomba 112, y un diafragma de bomba 1128 se
sujeta firmemente entre el aro superior 112H y la cubierta de bomba
1127.
Como se ha descrito anterior, la superficie
inferior del diafragma de bomba 1128 y la parte curvada de cámara de
bomba 112B definen una cámara de bomba 112P. Una superficie superior
del diafragma de bomba 1128 y una cubierta de bomba 1127 definen una
cámara de presión pulsante 112Q. Un paso de guía de presión pulsante
1129 está abierto a la cámara de presión pulsante 112Q.
Una cubierta de depósito compensador 112M está
situada en un aro inferior 112D de la bomba 112. Para la cubierta de
depósito compensador 112M, un primer rebaje 112J que mira al rebaje
de paso de entrada 112E y un segundo rebaje 112K que mira al rebaje
de paso de descarga 112F están separados por una pared divisoria
112L.
Un diafragma de compensación 112N se sujeta
firmemente entre el aro inferior 112D y la cubierta de depósito
compensador 112M. Un diafragma de compensación de lado de aspiración
112N1 está dispuesto entre el rebaje de paso de entrada 112E y el
primer rebaje 112J. Un diafragma de compensación de lado de descarga
112N2 está dispuesto entre el rebaje de paso de descarga 112F y el
segundo rebaje 112K. Con tal estructura, el diafragma de
compensación de lado de aspiración 112N1 y el primer rebaje 112J
definen un depósito compensador de lado de aspiración, y el
diafragma de compensación de lado de descarga 112N2 y el segundo
rebaje 112K definen un depósito compensador de lado de descarga. El
depósito compensador de lado de aspiración y el depósito compensador
de lado de descarga están separados por una pared divisoria 112L. La
pared divisoria 112L incluye un paso de comunicación 112R formado en
ella que interconecta con comunicación el depósito compensador de
lado de aspiración 112J y el depósito compensador de lado de
descarga 112K.
El rebaje de paso de descarga 112F de la bomba
112 se cierra por el diafragma de compensación de lado de descarga
112N2 para formar un paso de descarga 112S. El rebaje de paso de
entrada 112E se cierra por el diafragma de compensación de lado de
aspiración 112N1 para formar un paso de aspiración 112T. El paso de
descarga 112S está conectado al depósito de material de
recubrimiento 115 (figura 13), y el paso de aspiración 112T está
conectado al bidón de material de recubrimiento 111 (figura 13).
Se describirá las operaciones de la bomba
112.
Cuando se introduce presión negativa en la
cámara de presión pulsante 112Q mediante un paso de guía de presión
pulsante 1129 con la ayuda del motor de accionamiento de bomba 112a
(figura 13) o análogos, el diafragma de bomba 1128 desplaza hacia
una cámara de presión pulsante Q para aumentar un volumen de cámara
de la cámara de bomba 112P y para disminuir una presión en el
material de recubrimiento acuoso P. A su vez, la válvula de
retención de lado de descarga 112U cierra el asiento de válvula de
descarga 1124, mientras que la válvula de retención de lado de
aspiración 112V abre el asiento de válvula de aspiración 1122.
Consiguientemente, el material de recubrimiento en el bidón de
material de recubrimiento 111 (figura 13) es aspirado a la cámara
de bomba 112P mediante el asiento de válvula de aspiración 1122.
Se introduce una presión positiva en la cámara
de presión pulsante 112Q mediante el paso de guía de presión
pulsante 1129. A su vez, el diafragma de bomba 1128 se desplaza
hacia la cámara de bomba 112P, disminuye el volumen de la cámara de
bomba 112P, y aumenta la presión dentro de la cámara de bomba 112P.
Como resultado, la válvula de retención de lado de descarga 112U
abre el asiento de válvula de descarga 1124, y la válvula de
retención de lado de aspiración 112V cierra el asiento de válvula de
aspiración 1122.
El material de recubrimiento almacenado en la
cámara de bomba 112P se descarga a través del asiento de válvula de
descarga 1124 y el paso de descarga 112S.
Cuando se introduce de forma continua una
presión pulsante desde el paso de guía de presión pulsante 1129 a la
cámara de presión pulsante 112Q, el diafragma de bomba 1128 es
desplazado alternativamente de manera continua, y por lo tanto, se
suministra de forma continua un material de recubrimiento a presión
incrementada.
En una carrera de descarga de la bomba 112, el
material de recubrimiento a presión incrementada se suministra desde
la cámara de bomba 112P al paso de descarga 112S. A su vez, el
diafragma de compensación de lado de descarga 112N2 dispuesto
mirando al paso de descarga 112S se desplaza hacia el segundo rebaje
112K a la recepción de la presión, y aumenta la presión en el
segundo rebaje 112K. Y la presión incrementada se introduce en el
primer rebaje 112J mediante el paso de comunicación 112R formado en
la pared divisoria 112L para aplicar una fuerza de presión al
diafragma de compensación de lado de aspiración 112N1, y para
acumular una fuerza de presión hacia el paso de aspiración 112T en
el diafragma de compensación de lado de aspiración 112N1. Esto es
debido al hecho de que una fuerza de compresión está sellada en los
depósitos compensadores 112J y 112K.
Entonces, la bomba entra en una carrera de
aspiración. El asiento de válvula de aspiración 1122 es abierto por
la válvula de retención de lado de aspiración 112V, y el material de
recubrimiento es aspirado del paso de aspiración 112T y alimentado a
la cámara de bomba 112P. Entonces, el diafragma de compensación de
lado de aspiración 112N1 en el que se acumula una fuerza de presión
hacia el paso de aspiración 112T en la carrera de descarga, es
desplazado al paso de aspiración 112T, y la presión alimenta el
material de recubrimiento del paso de aspiración 112T a la cámara de
bomba 112P.
Como se ha descrito anteriormente, en la bomba
112, la cámara de bomba 112P recibe el material de recubrimiento que
se hace fluir por la aspiración base a presión negativa por la
cámara de bomba 112P producida por el desplazamiento del diafragma
de bomba 1128, y además el material de recubrimiento se hace fluir
por la acción de alimentación a presión por el desplazamiento del
diafragma de compensación de lado de aspiración 112N1. Por lo tanto,
fluye gran cantidad de material de recubrimiento a la cámara de
bomba 112P en comparación con el caso
convencional.
convencional.
Entonces, la cámara de bomba 112P entra en una
carrera de descarga. En esta carrera, el material de recubrimiento
almacenado en la cámara de bomba 112P es descargado al paso de
descarga 1125 a través del asiento de válvula de descarga 1124. Por
lo tanto, se incrementa mucho la cantidad de descarga de material de
recubrimiento.
Mientras que en el ejemplo antes mencionado, se
usa la bomba de diafragma capaz de alimentar una gran cantidad de
recubrimiento líquido, la bomba no se limita a tal bomba, sino que
se puede usar alguno de los otros tipos de bombas. Los ejemplos son:
una bomba de pistón en la que el valor límite superior de la
cantidad de transporte de recubrimiento líquido es grande para
permitir por ello una alta velocidad de recubrimiento (por ejemplo,
JP-A-2001-079812,
JP-A-2001-193592,
JP-A-2001-090676);
una bomba de engranaje que tiene la característica de transportar
exactamente una cantidad fija de material de recubrimiento, y otro
característica consistente en que, cuando se producen problemas o
hay que efectuar mantenimiento, la operación de sustitución es
sumamente simple y lleva poco tiempo
(JP-A-2002-005041,
JP-A-11-244767, y
JP-A-11-000589); una
bomba rotativa caracterizada porque no tiene lugar escape de
material de recubrimiento, la duración de servicio es larga, y la
operabilidad es buena
(JP-A-07-324684); y
una bomba Mono que imparte menos limitación a la disposición, y es
capaz de transportar establemente un recubrimiento líquido a través
de un paso largo
(JP-A-10-070972,
JP-A-2002-273556, y
JP-A-2001-149838).
Se puede usar una combinación del suministro de
material de recubrimiento por la bomba 116 en la figura 13 y la
proximidad de la punta de pistola. En este caso, se requiere una
cantidad más exacta.
Se pueden usar en los tipos de bombas antes
mencionados.
Se ha descrito la bomba 112 prevista para el
bidón de material de recubrimiento 111. Se puede usar la misma bomba
como la bomba 116 del depósito de material de recubrimiento 115, y
la bomba 162 del tambor de detergente 161. En este caso, de dichas
bombas, se puede usar otra bomba o bombas aprovechando mejor las
características de las bombas. Se puede usar una combinación de
bombas.
En el ejemplo antes mencionado, la bomba se usa
para transportar el material de recubrimiento del depósito de
material de recubrimiento 115 y el bidón de material de
recubrimiento 111. Para ahorrar energía, es útil usar el propio peso
por gravedad o una presión aplicando presión al lado superior del
depósito para transportar el material de recubrimiento.
\newpage
Además, la bomba 112 para el bidón de material
de recubrimiento 111 se puede omitir. En este caso, también se usa
una bomba 116 para el depósito de material de recubrimiento 115 para
transportar el material de recubrimiento del bidón de material de
recubrimiento 111 al depósito de material de recubrimiento 115.
La figura 16 es un diagrama que representa un
sistema de ciclo de material de recubrimiento de ahorro de energía
en el que se usa una bomba para ejecutar las funciones de las dos
bombas. El sistema de ciclo de material de recubrimiento de ahorro
de energía incluye un depósito de material de recubrimiento 115'
instalado cerca de la cabina de recubrimiento, una bomba 116, un
regulador 120, un filtro de solución 121 para filtrar materias
extrañas que entran en el material de recubrimiento, un
termointercambiador 130 para regular la temperatura del material de
recubrimiento transportado, tubos 151 y 152 que conectan con los
dispositivos de recubrimiento en la cabina de recubrimiento 170, y
un tubo de retorno 155. El tubo de retorno 155 se bifurca en tubos
155a y 155b en una posición cerca del depósito de material de
recubrimiento 115', y el tubo 155a está conectado directamente al
tubo de relleno 115c, y el tubo 155b está conectado al tubo de
relleno 115c mediante una bomba eyectora 400. Se ha dispuesto una
válvula de conmutación 470 en el punto de bifurcación de los tubos
155a y 155b. La válvula de conmutación 470 incluye una válvula 471 y
un eje de soporte 472. La válvula 471 gira al tubo 155a o 155b
alrededor del eje de soporte 472. Cuando la válvula 471 se gira al
tubo 155a, se abre el tubo 155b. Cuando se gira al tubo 155b, se
abre el tubo 155a.
El extremo delantero del tubo de relleno 115c
sobresale al material de recubrimiento acuoso P en el depósito de
material de recubrimiento 115'. Como se representa en la figura
14(b), el tubo de relleno 115c se curva a lo largo de la
pared lateral en la dirección circunferencial dentro del depósito de
material de recubrimiento 115'. Consiguientemente, el material de
recubrimiento acuoso P que fluye al material de recubrimiento acuoso
desde el extremo delantero del tubo de retorno 155, forma un
remolino para agitar suavemente el material de recubrimiento acuoso
P almacenado en el cuerpo de depósito sin aspirar aire.
Consiguientemente, la agitación del material de recubrimiento
depende solamente de la energía cinética del transporte de material
de recubrimiento desde el tubo de relleno 115c.
El tubo de alimentación 115h que se extiende
desde la parte inferior del depósito de material de recubrimiento
115' entra en la cabina de recubrimiento 170 a través de la bomba
116 y análogos, se bifurca en los tubos 151 y 152 que conectan con
el rodillo de alimentación de recubrimiento a presión 171a y 172a en
la cabina de recubrimiento. El tubo de retorno 155 para el material
de recubrimiento restante se bifurca a los tubos 155a y 155b. El
tubo 155b se extiende a través de la bomba eyectora 400 y vuelve al
depósito de material de recubrimiento 115'.
La bomba eyectora 400 está incorporada al tubo
155b como uno de los tubos del tubo de retorno 155, y su orificio de
aspiración 410 está conectado al bidón de material de recubrimiento
111. La bomba eyectora incluye una entrada 420 para recibir el
material de recubrimiento del tubo 155b, y una salida 440 de la que
sale el material de recubrimiento. Del orificio de aspiración 410,
el orificio de aspiración 410 y la salida 440 comunican con la
cámara de bomba 450. El extremo delantero del tubo de entrada 430
que se extiende desde la entrada 420 mira a una superficie interior
de embudo 460 formada en la pared de la cámara de bomba 450.
Consiguientemente, cuando el material de recubrimiento fluye del
tubo 155b a la entrada 420, fluye a través del tubo de entrada 430,
y sale por la salida 440, se produce una presión negativa cerca de
la superficie interior de embudo 460. El material de recubrimiento
en un tubo de conexión 111a, a saber, el material de recubrimiento
en el cuerpo cilíndrico macizo 11, es aspirado a la cámara de bomba
450 a través del orificio de aspiración 410. Ambos materiales de
recubrimiento salen de la salida 440 al tubo de relleno 115c,
mezclándose al mismo tiempo, y finalmente son alimentados al
depósito de material de recubrimiento 115'.
En una operación normal, la válvula 471 de la
válvula de conmutación 470 se gira del tubo 155a al tubo 155b
alrededor del eje de soporte 472. Consiguientemente, en este caso,
la bomba 116 alimenta el material de recubrimiento a la cabina de
recubrimiento 170 donde se consume el material de recubrimiento. El
material de recubrimiento restante fluye desde el tubo de retorno
155 y fluye a través del tubo 155a y el tubo de relleno 115c, y
finalmente se recoge en el depósito de material de recubrimiento
115'. Al proseguir la operación, la cantidad del material de
recubrimiento en el depósito de material de recubrimiento 115'
disminuye, y cuando el sensor de nivel de líquido (no representado)
detecta que el nivel de líquido desciende por debajo de un nivel de
líquido predeterminado, la válvula 471 de la válvula de conmutación
470 se gira del tubo 155b al tubo 155a alrededor del eje de soporte
472. Como resultado, el tubo 155a se cierra, y el tubo 155b se abre,
de modo que el material de recubrimiento fluya desde el tubo de
retorno 155 a la bomba eyectora 400.
En la bomba eyectora 400, el material de
recubrimiento en el bidón de material de recubrimiento 111 es
aspirado a la bomba eyectora 400 mediante el tubo de conexión 111a
por la acción de la bomba eyectora 400. A continuación, ambos
materiales de recubrimiento se mezclan e introducen en el depósito
de material de recubrimiento 115'. Así, el material de recubrimiento
puede ser transportado fácilmente desde el bidón de material de
recubrimiento 111 al depósito de material de recubrimiento 115' sin
usar otra bomba.
Además, el uso de la bomba eyectora 400 reduce
considerablemente el espacio requerido para el transporte del
material de recubrimiento.
Una ventaja adicional es que se precisa poca
energía eléctrica para la operación de la bomba eyectora 400, y este
hecho contribuye al ahorro de energía, y se reduce considerablemente
el costo operativo.
Aquí se describirá un ejemplo del filtro
usado.
La figura 17 representa un filtro de material de
recubrimiento que hace difícil que un material sedimentario en el
material de recubrimiento precipite sobre su parte inferior. Como se
representa en la figura 17, en un filtro de material de
recubrimiento 500, una cabeza 511 está provista de juntas 501 y 502
en sus dos lados. Las juntas están conectadas a un paso de
alimentación de material de recubrimiento. Una envuelta 513 incluye
una cubierta de chapa inferior 512 debajo de la cabeza 511. La
envuelta 513 se fija a un alojamiento de filtro 515 con la ayuda de
un vástago 514. Un cartucho de filtro hueco 503 está dispuesto
dentro del alojamiento de filtro 515. El material de recubrimiento
entra en el filtro de material de recubrimiento a través de una
boquilla de entrada 511a de la cabeza 511, que comunica con la junta
501 en la entrada. Entonces, el material de recubrimiento entra en
un cartucho de filtro 503 desde su periferia exterior, se desplaza
hacia el centro del cartucho de filtro, y sale de él. Entonces, el
cartucho de filtro filtra el material extraño del material de
recubrimiento. A continuación, el material de recubrimiento se
desplaza hacia arriba en el espacio hueco del cartucho de filtro
503, y es alimentado a presión desde la junta 502 cerca de la salida
al paso de suministro de material de recubrimiento.
El número de referencia 504 es un muelle de guía
para colocar el cartucho de filtro 503 en una posición
predeterminada dentro de la envuelta 513. El número de referencia
505 designa partes de conexión para conexión a varios tipos de
medidores. En el filtro de material de recubrimiento 500 así
construido, cuando el cartucho de filtro 503 es sustituido por otro
cartucho, se afloja una tuerca 516 dispuesta en la punta del vástago
514, se quita la envuelta 513 de la cabeza 511, y se sustituye el
cartucho de filtro 503 por otro cartucho.
Así, cuando se suministra la solución, el cuerpo
de filtro se coloca en la parte superior en el lado de suministro de
solución. Por lo tanto, no hay posibilidad de que el material
sedimentario muy pesado dentro del material de recubrimiento que
pasa a través del cuerpo de filtro precipite y se acumule en el
cuerpo de filtro.
A continuación se describe el
termointercambiador 130 para controlar la temperatura del material
de recubrimiento.
La distancia desde la cámara de preparación de
material de recubrimiento 100 a la cabina de recubrimiento 170 es
relativamente larga. En invierno, el tubo es frío, de modo que
cuando el material de recubrimiento llega a la cabina de
recubrimiento 170, la temperatura del material de recubrimiento
también es baja. En este estado, la viscosidad del material de
recubrimiento es alta. Cuando, bajo el sol abrasador de verano, la
temperatura del material de recubrimiento es excesivamente alta, la
velocidad de secado del material de recubrimiento es excesivamente
alta. Esto también es indeseable.
Para mantener la temperatura del material de
recubrimiento líquido a una temperatura apropiada, el
termointercambiador 130 se puede disponer en el medio de la ruta de
transporte del material de recubrimiento. Con la provisión del
termointercambiador, la operación de recubrimiento se puede realizar
establemente en todas las estaciones.
Se describe un termointercambiador en la Patente
japonesa número 3120995. La figura 18 es un diagrama que representa
un termointercambiador.
En la figura 18, el material de recubrimiento
salido del filtro de solución 121 (figura 13) pasa a través de una
bobina primaria 136a del termointercambiador 136 y fluye a un
estabilizador de cantidad de líquido 140. El agua caliente y el agua
fría se mezclan y alimentan a una bobina secundaria 136b del
termointercambiador 136.
Se han formado medios de suministro de agua fría
en los que el agua fría es aspirada por un depósito de agua fría
131a y un depósito de agua fría 132a, y pasa a través de tubos 133a,
133c y 133e, y vuelve a la posición original. Se han formado medios
de suministro de agua caliente en los que el agua caliente es
aspirada por un depósito de agua caliente 131b y un depósito de agua
caliente 132b, y pasa a través de tubos 133b, 133d y 133f. La
entrada de la bobina secundaria 136b de la parte de intercambio de
calor 136 está conectada a una válvula de tres vías 134a mediante un
tubo de alimentación 136c. Un lado de descarga de la bobina
secundaria 136b está conectado a una válvula de tres vías 134a a
través de un tubo de descarga 136d. Un instrumento medidor (no
representado) para medir la temperatura de un fluido en el tubo y un
regulador de temperatura están acoplados a un tubo 151 (figura 13)
que se extiende entre la parte de intercambio de calor 136 y la
cabina de recubrimiento 170 (figura 13). La abertura de la válvula
de tres vías 134a es controlada por una salida del regulador de
temperatura. Se ha previsto un instrumento medidor (no representado)
para medir la temperatura de un fluido en el tubo de descarga 136d
cerca de la válvula de tres vías 134a y un regulador de temperatura.
La abertura de la válvula de tres vías 134a se controla por una
salida del regulador de temperatura.
A continuación se describe la operación del
termointercambiador así construido.
Cuando el material de recubrimiento pasa a
través del tubo 151, el instrumento medidor detecta la temperatura
del material de recubrimiento. Cuando el resultado de la medición
muestra que la temperatura del líquido es baja, la abertura de la
válvula de tres vías 134a se controla según la temperatura medida
para aumentar la cantidad de agua caliente alimentada a la parte de
intercambio de calor 136 y disminuir la cantidad de agua fría
alimentada. Cuando el resultado de la medición del instrumento
medidor indica que la temperatura del material de recubrimiento es
excesivamente alta, la válvula de tres vías 134a se controla para
aumentar la cantidad de agua fría alimentada a la parte de
intercambio de calor 136, y disminuir la cantidad de agua caliente
alimentada. De esta forma, la temperatura del material de
recubrimiento se controla ajustando la válvula de tres vías 134a y
regulando por ello las cantidades de un medio de enfriamiento y un
medio de calentamiento a alimentar a la parte de intercambio de
calor 136. Hay un caso en el que la temperatura del material de
recubrimiento se ha ajustado, pero la temperatura del material de
recubrimiento disminuye bruscamente por alguna causa. En tal caso,
la abertura de la válvula de tres vías 134a se controla así para no
alimentar un refrigerante a la parte de intercambio de calor 136. Y
la abertura de la válvula de tres vías 134a se controla con el fin
de alimentar de forma continua una cantidad máxima de medio de
calentamiento a la parte de intercambio de calor 136.
De esta forma, la temperatura del material de
recubrimiento se puede regular regulando las cantidades de medios de
enfriamiento y calentamiento.
En el termointercambiador 130 solamente hay que
regular la temperatura de la cantidad mínima de material de
recubrimiento. A este respecto, el termointercambiador es del tipo
de ahorro de energía.
En el caso del material de recubrimiento que no
requiere un termointercambiador a plena escala como se representa en
la figura 18, se puede usar un acondicionador de aire para el
control de temperatura de la cámara de preparación de material de
recubrimiento 100.
Como alternativa, el cuerpo de depósito 115a
está diseñado de manera que tenga una estructura doble. El material
de recubrimiento se hace pasar a través del interior del cuerpo de
depósito. El lado de doble estructura se calienta o controla por
vapor o agua caliente. Si se usa un recubrimiento líquido hecho de
un material cuya viscosidad es insensible a la temperatura del
líquido, no hay que usar el termointercambiador o análogos,
naturalmente.
En el caso antes mencionado, el material de
recubrimiento que queda después de alimentarse a los dos aparatos de
recubrimiento automáticos, vuelve al depósito de material de
recubrimiento 115 mediante el tubo de retorno 155 (método de
circulación). Sin embargo, es preferible emplear un método de
extremo muerto en el que solamente se alimenta a los dos aparatos de
recubrimiento automáticos la cantidad de material de recubrimiento a
usar, y el material de recubrimiento alimentado es utilizado por
completo por el segundo aparato de recubrimiento automático.
Haciéndolo así, no hay peligro de que se aspiren burbujas durante el
transcurso de la circulación de material de recubrimiento.
En cuanto al material de los tubos 151 y 152, el
tubo de retorno 155, los tubos de detergente 153 y 154, los tubos
175 y 176 para los rodillos de alimentación a presión de
recubrimiento por ambos extremos, dado que las porciones que
contactan el material de recubrimiento, tal como las bombas,
reguladores, CCVs y mangueras, están sometidos a alta presión,
dichas porciones se hacen preferiblemente de acero inoxidable (SUS),
y se puede usar tubos de Teflon o nylon para las porciones no
sometidas a alta presión.
En este aparato de recubrimiento automático,
como en otros aparatos de recubrimiento, un caudal del material de
recubrimiento varía a veces por la variación de la viscosidad del
material de recubrimiento, la adhesión del material de recubrimiento
a los escalones, y análogos. Para este tipo de control de
estabilización del caudal de material de recubrimiento, se emplea
generalmente un control de realimentación que minimiza el error, o
una diferencia entre un valor de caudal deseado determinado por el
material de recubrimiento acuoso característico, la cantidad de
descarga de material de recubrimiento y análogos y un valor de
caudal real medido por un fluidímetro. Se puede usar un regulador
PID o un microordenador como el descrito en
JP-A-63-54969 para
la unidad de control.
En el estabilizador de caudal convencional, la
respuesta del fluidímetro no es satisfactoria o el flujo de líquido
no es estable, y por lo tanto, es difícil asegurar una velocidad
alta y un control estable cuando el caudal del material de
recubrimiento varía, o cuando se interrumpe el flujo de líquido
especialmente cuando se activa y desactiva la operación de los
medios de descarga de líquido, tales como el rodillo de
recubrimiento.
Para hacer frente a esto, se puede usar un
fluidímetro de alta respuesta del tipo sin contacto. Sin embargo,
tal fluidímetro es generalmente caro y de tamaño y peso grandes, y
es fácil que funcione de forma errónea cuando se somete a
vibraciones o análogos. Por lo tanto, cuando el fluidímetro se
aplique al aparato de recubrimiento automático, surgirán
problemas.
Por esta razón, el método de control utilizado
para la pistola pulverizadora, descrita en
JP-A-7-232112, se
modificó con respecto al rodillo de recubrimiento y usó para el
control del caudal. El resultado fue que se aseguró una
estabilización de caudal capaz de realizar un control de caudal
estable independientemente de la respuesta del caudal.
Este método de control de caudal estable se
describirá con referencia a los dibujos relacionados. La figura 19
es un diagrama de bloques que representa un estabilizador de
cantidad de líquido.
En la figura, el número de referencia 140 es un
estabilizador de cantidad de líquido; 141 es una válvula de control
del tipo de operación neumática; 142 es un fluidímetro; 143 es un
contador; 144 es un amplificador de barrera; 145 es una unidad de
memoria analógica; 146 es un regulador; y 147 es un convertidor.
Un material de recubrimiento que sale del
depósito de material de recubrimiento 115 (figura 13) llega al
estabilizador de cantidad de líquido 140 a través del
termointercambiador 130 (figura 13). En este ejemplo, el material de
recubrimiento fluye a través de la válvula de control del tipo de
operación neumática 141 y el fluidímetro 142, y la CCV 140 en la
figura 13, y finalmente es descargado a un objeto a recubrir, desde
los rodillos automáticos de alimentación de recubrimiento a presión
171a y 172a.
Los rodillos automáticos de alimentación de
recubrimiento a presión 171a y 172a son movidos hacia adelante y
hacia atrás en unión con el movimiento del motor, la válvula
electromagnética, y análogos, en respuesta a señales de control de
los robots de recubrimiento 171 y 172. El rodillo que descarga aire
para los rodillos automáticos de alimentación de recubrimiento a
presión 171a y 172a se activa y desactiva en su suministro en unión
con el movimiento de la válvula electromagnética.
Las señales de control de accionamiento (señales
de activación/desactivación) para la válvula electromagnética, que
salen de los robots de recubrimiento 171 y 172, son enviadas a un
contador 143.
El fluidímetro 142 genera una señal de pulso que
tiene una frecuencia basada en un caudal de material de
recubrimiento, y la señal de pulso es suministrada a través del
contador 143 y el amplificador de barrera 144 a una unidad de
memoria analógica 145 que tiene medios convertidores D/A y medios de
almacenamiento.
El contador 143 recibe una señal de pulso del
cepillo de rodillo 12 y señales de activación/desactivación de los
robots de recubrimiento 171 y 172, y genera una señal de control
para la unidad de memoria analógica 145. El contador 143 responde a
un borde delantero (transitorio de un estado inactivado a un estado
activado de una señal) de una señal de cada uno de los robots de
recubrimiento 171 y 172, e inicia una operación de recuento de una
señal de pulso derivado del fluidímetro 142. Cuando un número de
pulsos llega a un valor preestablecido, el contador pone una señal
de control en un estado activado, alimentándose la señal a la unidad
de memoria analógica 145 dispuesta en el recorrido de
realimentación.
Un valor de recuento del contador 143 se pone a
cero en respuesta a un borde de salida (transitorio del estado
activado al estado inactivado) de una señal de cada uno de los
robots de recubrimiento 171 y 172, e inicia la operación de recuento
en respuesta al borde delantero (transitorio del estado inactivado
al estado activado). El contador cuyo contenido se pone a cero y que
reinicia la operación de recuento en respuesta al borde delantero de
la señal de cada uno de los robots de recubrimiento 171 y 172, puede
ser usado para el contador que se explica.
La unidad de memoria analógica 145 envía una
corriente que tiene un valor correspondiente a una señal introducida
cuando la señal de control del contador 143 se pone en un estado
activado. Cuando la señal de control se pone en un estado
desactivado, la unidad de memoria analógica mantiene un valor de
corriente correspondiente a la señal de entrada recibida en dicho
tiempo, y envía una señal de corriente que tiene dicho valor.
Una señal de salida de la unidad de memoria
analógica 145 es aplicada como un valor de un caudal medido del
líquido a un medidor de ajuste 146. El medidor de ajuste 146 toma la
forma de un medidor de ajuste PID para controlar la abertura de la
válvula de control del tipo de operación neumática 141, a saber,
para controlar por PID el caudal del líquido. El medidor de ajuste
146 incluye un dispositivo de visualización para presentar un valor
de caudal establecido (valor deseado) y un valor introducido (valor
de realimentación) derivado de la unidad de memoria analógica 145.
El medidor de ajuste 146 compara el valor establecido con el valor
introducido, y envía una señal de control correspondiente a un
error, y su señal de salida es suministrada al convertidor 147. El
convertidor 147 regula la presión de aire comprimido que se le
suministra a través de una válvula reductora según un nivel de una
señal de salida del me-
didor de ajuste 146, y la suministra como aire de control a la válvula de control del tipo de operación neumática 141.
didor de ajuste 146, y la suministra como aire de control a la válvula de control del tipo de operación neumática 141.
La válvula de control del tipo de operación
neumática 141 regula la abertura de válvula según una presión del
aire comprimido suministrado, de modo que un caudal de material de
recubrimiento se controla con el fin de minimizar la diferencia del
valor introducido del valor establecido independientemente de
factores medioambientales, tales como adhesión del material de
recubrimiento al paso de material de recubrimiento. A continuación
se describe la operación del estabilizador de cantidad de líquido
así construido.
La figura 20 es un gráfico de tiempo que
representa una variación de un caudal de un material de
recubrimiento acuoso con respecto al tiempo en el estabilizador de
cantidad de líquido de la figura 19, y las operaciones de las
respectivas porciones en el dispositivo. Los rodillos de
recubrimiento 171a y 172a (figura 13) se activan durante un período
de tiempo t3 y se desactivan durante un período de tiempo t4 según
señales de control de los robots de recubrimiento 171 y 172 (figura
13).
La unidad de memoria analógica 145 está en un
estado de mantenimiento en el que un valor medido almacenado en ella
es enviado durante un período de tiempo en el que los rodillos de
recubrimiento 171a y 172a están en un estado desactivado. En un
punto de tiempo tA, los rodillos de recubrimiento 171a y 172a están
en un estado activado. En un punto de tiempo tB después de
transcurrir un período de tiempo t1 en el que el contador 143 cuenta
un número preestablecido de pulsos, la unidad de memoria analógica
se pone en estado de paso en el que envía un valor corriente
correspondiente a un valor medido introducido.
En el instante en que los rodillos de
recubrimiento 171a y 172a se ponen en un estado desactivado en un
punto de tiempo tC, la unidad de memoria analógica 145 se pone en un
estado de mantenimiento y mantiene una cantidad de realimentación
precedente.
Durante un período t2 desde un punto de tiempo
tB a un punto de tiempo tC se realiza un control de realimentación a
través del medidor de ajuste 146. Durante otros períodos distintos
del período t2, se realiza un control en bucle abierto en base a un
valor de mantenimiento de la unidad de memoria analógica 145.
Por ejemplo, se establecen dos valores
diferentes (determinados por una sensibilidad proporcional P, un
tiempo de integración I y un tiempo diferencial D) en el medidor de
ajuste 146 con el fin de definir su operación. Cuando los rodillos
de recubrimiento 171a y 172a están en un estado desactivado, se
selecciona un primer valor establecido, y cuando los rodillos están
en un estado desactivado, se selecciona un segundo valor
establecido. En un caso un valor de caudal deseado es algo diferente
de un valor de caudal almacenado en la unidad de memoria analógica
145. En tal caso, si el segundo valor establecido no cambia, el
medidor de ajuste 146 corregirá la diferencia y cambia a controlar
la presión del aire. Entonces, un valor introducido en el medidor de
ajuste 146 es un valor fijo almacenado en la unidad de memoria
analógica 145. Por lo tanto, la diferencia no se corrige, y cambia
la presión de aire de control de forma continua. Para evitarlo y
para estabilizar el sistema de control, el primer valor establecido
se establece a un valor apropiado de baja respuesta. El segundo
valor establecido es un valor establecido para corregir suavemente
la diferencia del caudal medido con respecto al caudal deseado. Si
la respuesta es excesivamente alta, la estabilidad del sistema de
control se pierde y se produce chirrido. A la inversa, si la
respuesta es baja, la operación de corrección es lenta. Para
evitarlo, se selecciona un valor apropiado según una característica
de control que precisa el sistema.
A continuación se describirá la operación del
estabilizador de cantidad de líquido cuando cambian un poco los
caudales de descarga de los rodillos de recubrimiento 171a y
172a.
Se supone que en las condiciones en que los
rodillos de recubrimiento 171a y 172a están en un estado activado
(operación), y el caudal de descarga se mantiene a 200 cc/minuto.
Por el control de realimentación, un número de pulsos salidos del
fluidímetro 142 es 222 pulsos/minuto, un nivel de salida de la
unidad de memoria analógica 145 cuando está en un estado de paso es
7,2 mA, un nivel de salida del medidor de ajuste 146 es 112 mA, y la
presión de aire de control derivada del convertidor 147 es 0,45
kgf/cm^{2} (presión manométrica: lo mismo se aplicará a
continuación). En este supuesto, aunque los rodillos de
recubrimiento 171a y 172a se pongan en un estado desactivado, se
mantiene una corriente de 7,2 mA en la unidad de memoria analógica
145, y se envía esta corriente. Consiguientemente, la presión de
aire de control a la válvula de control 141 se mantiene a 0,45
kgf/cm^{2}.
Como se representa en la figura 20, cuando los
rodillos de recubrimiento 171a y 172a se ponen en un estado activado
en un punto de tiempo tA, dado que el fluidímetro 142 tiene un
retardo de respuesta, una señal de salida de la unidad de memoria
analógica 145 subirá después de un tiempo t', como indica una línea
de punto y trazo en la figura.
La unidad de memoria analógica 145 mantiene un
valor medido (7,2 mA) en un punto de tiempo donde los rodillos de
recubrimiento 171a y 172a se ponen en un estado desactivado mientras
la señal de control del contador 143 está en un estado desactivado.
Y envía el valor medido al medidor de ajuste 146. La presión de aire
de control se mantiene a 0,45 kgf/cm^{2}. Consiguientemente, el
caudal de descarga de cada uno de los robots de recubrimiento 171 y
172 sube rápidamente a 200 cc/minuto. Que entonces el valor PID del
medidor de ajuste 146 cambie su valor al segundo valor establecido
(número 2 en la figura) es efectivo para mejorar el rendimiento de
respuesta. En el instante en que transcurre un período de tiempo en
el que la señal de salida del fluidímetro 142 se estabiliza y es
suficientemente estable, a saber, el período de tiempo t1 (> t')
definido por el valor de recuento del contador 143, y la operación
del fluidímetro 142 se estabiliza, se realiza un control en bucle
cerrado usando su señal de salida como una cantidad de
realimentación. Cuando los rodillos de recubrimiento 171a y 172a se
ponen en un estado desactivado en un punto de tiempo tC, la señal de
salida del fluidímetro 142 cae. También en este caso, un nivel de
una señal de entrada a la unidad de memoria analógica 145 no cae
rápidamente dado que hay un retardo de respuesta t''. Para hacer
frente a esto, inmediatamente después de que los rodillos de
recubrimiento 171a y 172a se ponen en un estado desactivado, la
unidad de memoria analógica 145 se pone en un estado de
mantenimiento para mantener la salida de 7,2 mA. El tiempo de
mantenimiento de salida puede ser establecido en un punto de tiempo
precedente a los tiempos de caída de los rodillos de recubrimiento
171a y 172a dentro de un rango donde no se produce ninguna
desventaja. Durante el período de inactivación de los rodillos de
recubrimiento 171a y 172a, el valor PID del medidor de ajuste 146 se
conmuta al primer valor establecido (número 1 en la figura). Por lo
tanto, se aplica establemente una presión fija de aire de control a
la válvula de control del tipo de operación neumática 141 sin
perturbación. Y una operación transitoria se estabiliza en el punto
de tiempo siguiente. Posteriormente se repite una operación
similar.
A continuación se describe la operación del
estabilizador de cantidad de líquido cuando los caudales de descarga
de los rodillos de recubrimiento 171a y 172a varían por la razón de
que, por ejemplo, el material de recubrimiento se adhiere al paso de
material de recubrimiento acuoso. La descripción se hará con
referencia a la figura 21.
Se supone que, como se representa en la figura
21, el caudal de material de recubrimiento originalmente requerido
hasta que se inactivan los rodillos de recubrimiento 171a y 172a,
cae de 200 cc/minuto, que se requiere originalmente, a 180
cc/minuto. Se realiza un período t1' (> t') que se extiende desde
un instante en el que los rodillos de recubrimiento 171a y 172a se
ponen en un estado activado, definido por un valor de recuento del
contador 143, a un control en bucle abierto en el que se aplica una
cantidad de manipulación en el tiempo precedente a la válvula de
control 141, y por lo tanto, el caudal de material de recubrimiento
es 180 cc/minuto. Después de transcurrir el período, la unidad de
memoria analógica 145 aplica una señal de salida (por ejemplo, 7,2
mA) correspondiente a un valor medido del fluidímetro 142 (200
pulsos/5minuto, que corresponde a 180 cc/minuto del caudal) al
medidor de ajuste 146.
Como resultado, un valor salido del medidor de
ajuste 146 se incrementa de 11,2 mA a 12 mA, la presión de aire de
control del convertidor 147 se incrementa de 0,45 kgf/cm^{2} a 0,5
kgf/cm^{2}, por lo que se obtiene un caudal deseado 200
cc/minuto. Ajustando la abertura de la válvula de control. Y cuando
la cantidad de descarga o caudal de cada uno de los rodillos de
recubrimiento 171a y 172a es igual a un valor predeterminado, el
fluidímetro genera un número de pulsos correspondiente a su valor.
Consiguientemente, la unidad de memoria analógica 145 envía un
valor correspondiente (7,2 mA). En este estado, no hay diferencia
del valor medido con respecto al valor deseado. Consiguientemente,
el medidor de ajuste 146 mantiene un valor salido (12 mA) en ese
tiempo. La unidad de memoria analógica 145 mantiene su valor incluso
cuando los rodillos de recubrimiento 171a y 172a se ponen en un
estado activado. Entonces, posteriormente, el control se realiza de
modo que se produce una corriente deseada al comienzo del estado
activado de los rodillos.
Como se ha descrito anteriormente, en el
estabilizador de cantidad de líquido, aunque el flujo del material
de recubrimiento se interrumpa por la activación/desactivación de
los rodillos de recubrimiento 171a y 172a, el material de
recubrimiento se descarga suavemente cuando sube el estado activado,
y se asegura un control estable.
Se cuenta el número de pulsos que genera el
fluidímetro según el caudal, y el control de realimentación se
ejecuta en base al valor de recuento. Si un valor de recuento del
número de pulsos definido por el tipo de fluidímetro se establece
como un valor inicial en el contador electrónico, no hay que cambiar
un tiempo establecido del temporizador según un cambio de la
cantidad de descarga. Disminuye el número de artículos a establecer
en el sistema por el operador, y se evitan operaciones
complicadas.
En algunas condiciones de recubrimiento, hay que
repetir frecuentemente la activación/desactivación de la descarga de
recubrimiento al rodillo de recubrimiento. En tal caso, un valor
medido real de la cantidad de descarga medida por el fluidímetro
insertada en el paso de recubrimiento, es realimentado al
dispositivo de control como se describe en
JP-A-5-50013. El
dispositivo de control compara el valor medido con un valor
establecido de la cantidad de descarga, que se determina con
anterioridad en base a varias condiciones de recubrimiento, tal como
los tipos de material de recubrimiento y el objeto a recubrir. Un
regulador de material de recubrimiento insertado en el paso de
material de recubrimiento se ajusta en base al resultado de
comparación para controlar por ello la cantidad de descarga a un
valor establecido. Este proceso de control se lleva a cabo durante
un primer período fijo cuando cambian las condiciones del
recubrimiento y el material de recubrimiento comienza a
alimentarse. Posteriormente, durante la operación de recubrimiento
bajo las mismas condiciones de recubrimiento, es preferible mantener
el regulador de material de recubrimiento en un estado del final del
tiempo de control. De esta forma, se prepara la operación de
recubrimiento bajo nuevas condiciones de recubrimiento. Entonces, el
dispositivo de control opera durante un período de tiempo fijo para
hacer que la pistola pulverizadora pulverice de forma continua el
material de recubrimiento. Durante este período, el fluidímetro mide
la cantidad de descarga real, y se realimenta un valor medido al
dispositivo de control. El dispositivo de control compara el valor
medido con un valor establecido correspondiente a las condiciones
del recubrimiento. El regulador de material de recubrimiento se
ajusta según el resultado de comparación para controlar la cantidad
de descarga al valor establecido. Cuando transcurre un período de
tiempo fijo, se para la función para regular el regulador de
material de recubrimiento del control dispositivo cuando es
necesario, y al mismo tiempo, el regulador de material de
recubrimiento se mantiene en un estado de regulación final del
tiempo de control. Posteriormente, la operación de recubrimiento se
realiza en las mismas condiciones. Durante esta operación, se
mantiene la cantidad de descarga controlada finalmente. Incluso
cuando la activación/desactivación de la descarga de recubrimiento
al rodillo se repite frecuentemente, la operación de recubrimiento
se realiza a una cantidad de descarga fija en todo momento.
Con respecto a las condiciones del
recubrimiento, lo mismo es cierto también para el caso de conmutar
entre el material de recubrimiento y el detergente por la CCV, que
se emplea en la segunda invención.
A continuación se describirá un control de
operación del rodillo de recubrimiento.
Para recubrir colocando el dispositivo de
recubrimiento por rodillo de alimentación a presión por uno/ambos
extremos según la segunda invención en un dispositivo de
accionamiento, el dispositivo de recubrimiento por rodillo de
alimentación a presión por uno/ambos extremos puede moverse por una
superficie curvada, como se describirá más adelante. Por lo tanto,
no hay que usar el dispositivo de accionamiento caro y de alta
precisión, y para el dispositivo de accionamiento se puede utilizar
un robot general. Es satisfactorio usar tal control de operación de
manera que pueda controlar el objeto recubierto y la fuerza de
presión del rodillo. Se puede seleccionar apropiadamente un robot
adecuado entre robots multiarticulados, tal como un robot de 6 ejes,
y el robot de un solo eje según el uso.
En el caso de un recubrimiento alternativo
usando el dispositivo de recubrimiento por rodillo de alimentación a
presión por uno/ambos extremos, se puede usar la invención descrita
en la Patente japonesa número 2514856.
Como se ha descrito anteriormente, el proceso de
recubrimiento usando los rodillos de recubrimiento puede ser
automatizado usando la cabina de recubrimiento 170.
A continuación se describirá un método de
recubrimiento según la tercera invención.
Como se ha descrito anteriormente, cuando se
recubre una zona rectangular, la película de recubrimiento en el
borde periférico de la zona rectangular es más gruesa que en la
porción restante. Se investigó la causa de ello. La investigación
esclareció la causa. La figura 22 es un diagrama para explicar una
operación de recubrimiento realizada por el rodillo de recubrimiento
de alimentación por presión. La figura 22(a) representa un
proceso de recubrimiento en dirección a la derecha, que se lleva a
cabo por el rodillo de recubrimiento de alimentación por presión
unido a un brazo de robot; y la figura 22(b) representa un
proceso de recubrimiento en dirección a la izquierda que se lleva a
cabo con el mismo. En la figura, 221 es un brazo de robot de
recubrimiento; 222 es un rodillo de recubrimiento de alimentación
por presión operable en superficie curvada unido a la punta de cada
brazo del robot de recubrimiento 221; 223 es un cepillo de rodillo
de recubrimiento de alimentación por presión; y 224 es una
superficie recubierta; y P es material de recubrimiento recubierto.
En la misma dirección de recubrimiento, cuando la muñeca del robot
de recubrimiento se gira 180° desde un estado (a), el rodillo de
alimentación se dirige como en un estado (b). Cuando el rodillo de
alimentación es movido hacia atrás desde estado (b), se obtiene un
lugar de recubrimiento eficiente, y se reduce el tiempo de
recubrimiento.
El rodillo de alimentación puede ser movido
hacia atrás mientras está en el estado (a), a saber, es movido
alternativamente. Se puede usar un rodillo de recubrimiento doble
que es una combinación del rodillo de recubrimiento de alimentación
por presión en el estado (a) y el rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión en el estado (b).
La figura 23 es un diagrama para explicar un
recubrimiento de capó del automóvil por un método de recubrimiento
convencional: la figura 23(a) es una vista en planta para
explicar el orden de las operaciones de recubrimiento; y la figura
23(b) es una vista en sección transversal que representa el
resultado de la operación de recubrimiento. En la figura 23, para
recubrir un capó de un automóvil en una zona ancha rectangular, se
pone el cepillo de rodillo de recubrimiento de alimentación por
presión 10 en el extremo izquierdo de una primera zona larga
indicada con (1) con el robot de recubrimiento 171. El cepillo de
rodillo de recubrimiento de alimentación por presión, que está en
el estado (a) de la figura 22, es movido de izquierda a derecha,
mientras recubre la zona (activado), y se para en el extremo
derecho.
A continuación, el cepillo de rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión 10 se sube y gira con el
robot de recubrimiento 171; el cepillo de rodillo de alimentación se
pone en el extremo derecho de una zona larga (2); el cepillo de
rodillo de alimentación, que está en el estado (b) de la figura 22,
es movido de derecha a izquierda, mientras recubre la zona
(activado), y se para en el extremo izquierdo.
Posteriormente, el cepillo de rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión 10 se sube y pone en el
extremo izquierdo de una zona larga indicada por (3) con el robot de
recubrimiento 171; el cepillo de rodillo de alimentación, que está
en el estado (a) de la figura 22, es movido de izquierda a derecha,
mientras recubre la zona (activado), y se para en el extremo
derecho.
A continuación, el cepillo de rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión 10 se sube y gira con el
robot de recubrimiento 171, y se pone en el extremo izquierdo de una
zona larga (4) con el robot de recubrimiento; el cepillo de rodillo
de alimentación, que está en el estado (b) de la figura 22, es
movido de derecha a izquierda, mientras recubre la zona (activado),
y se para en el extremo izquierdo.
Como se ve en la figura 23(b) que
representa una distribución de un grosor de una película de
recubrimiento P1 así recubierta en una sección longitudinal, el
grosor P12 de la película de recubrimiento es fino en una porción
central de la zona rectangular dado que el cepillo de rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión 10 se mueve en y a lo
largo de la porción central. En extremos de la zona rectangular, el
cepillo de rodillo de recubrimiento de alimentación por presión 10
se para temporalmente. Consiguientemente, allí se forma material de
recubrimiento estancado, y el grosor P11 del material de
recubrimiento es anormalmente grande. A veces, esto produce una
comba del material de recubrimiento bajo la influencia de la
configuración y la pendiente.
Un método de recubrimiento que es capaz de
recubrir normalmente un objeto a recubrir sin formación de partes no
recubiertas o partes excesivamente recubiertas en la superficie del
objeto, y usando económica y eficientemente el material de
recubrimiento, se describe en el documento de patente 2. En esta
técnica, una pistola pulverizadora de material de recubrimiento, que
está enfrente de una parte de cepillo de un cepillo de rodillo de
recubrimiento que tiene una parte de núcleo y una parte de cepillo,
rocía el material de recubrimiento a una superficie exterior de la
parte de cepillo para alimentar por ello el material de
recubrimiento. Además, se requiere un trabajo complicado para
localizar un objeto recubierto ficticio. A este respecto, la técnica
descrita no es adecuada para la automatización de la operación de
recubrimiento.
Las preetapas de formación de una película
protectora para proteger una película de recubrimiento de un
automóvil son las siguientes: 1) limpiar un automóvil lavándolo con
agua; 2) drenar el agua de lavado; 3) enmascarar la carrocería de
automóvil a excepción de la porción en la que se ha de formar una
película protectora; 4) recubrir una película protectora; 5)
realizar un recubrimiento de corrección y acabado si es necesario; y
6) secar el automóvil recubierto. Si una superficie del automóvil no
está manchada, se pueden omitir las etapas 1) a 3).
(1) Un automóvil W en el que se forma una
película protectora, se somete a una etapa de lavado. En dicha
etapa, la carrocería de automóvil se lava totalmente con equipo de
lavado de automóvil del tipo de ducha que usa un cepillo rotativo,
para quitar por ello agua de lluvia, polvo y análogos adheridos a la
superficie de la película de recubrimiento. En la estación fría, las
gotas de agua unidas a la superficie de película de recubrimiento se
congelan dañando posiblemente la superficie de película de
recubrimiento. Para evitarlo, se usa agua caliente de 30 a 50°C
para lavado.
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(2) En la etapa de drenaje del agua de lavado
después de la etapa de lavado, el agua de lavado que queda en la
superficie de la película de recubrimiento del automóvil W, que se
lava en la etapa de lavado, se quita soplando aire caliente de
aproximadamente 30 a 70°C sobre la superficie de película de
recubrimiento. El agua caliente usada en la etapa de lavado y el
aire caliente usado en la etapa de drenaje del agua de lavado hacen
bueno el recubrimiento de un material de recubrimiento acuoso, que
se lleva a cabo en una etapa de recubrimiento como una etapa
posterior. Por lo tanto, se mantiene una temperatura superficial
apropiada del automóvil. La temperatura superficial del automóvil
es 15°C o superior, preferiblemente de 20 a 30°C en consideración de
la formabilidad de película del material de recubrimiento.
(3) En la etapa de enmascarado siguiente, para
marcar el límite entre una zona de recubrimiento a recubrir con un
material de recubrimiento acuoso y una zona sin recubrimiento, se
aplica una cinta de enmascarar a la superficie del automóvil W cuya
agua de lavado se ha drenado y secado en la etapa de drenaje del
agua de lavado. El conducto de entrada abierto en el capó del motor,
y las partes sin recubrimiento, por ejemplo, partes de resina,
situadas dentro de la zona de recubrimiento, se cubren con una
cubierta o análogos.
(4) En la etapa de recubrimiento, la zona de
recubrimiento definida por la cinta de enmascarar en la etapa de
enmascarado se recubre con un material de recubrimiento acuoso
conteniendo principalmente emulsión de acrilato (por ejemplo,
"Wrap Guard L", fabricado por Kansai Paint Corporation) usando
el dispositivo de recubrimiento con cepillo de rodillo.
(5) En la etapa de recubrimiento de acabado
siguiente, que se puede llevar a cabo si es necesario, se quita la
cinta de enmascarar aplicada en la etapa de enmascarado, así como la
cubierta. En un recubrimiento de acabado, pequeñas porciones no
recubiertas en la zona de recubrimiento se recubren manualmente con
un material de recubrimiento acuoso usando una brocha o un cepillo
de rodillo pequeño. La etapa de enmascarado, la etapa de
recubrimiento, y la etapa de recubrimiento de acabado se realizan
dentro de la cabina de recubrimiento.
(6) En la etapa de secado posterior, el
automóvil recubierto se coloca en un horno de secado IR, e irradia
con rayos infrarrojos durante aproximadamente 30 a 90 segundos,
mejorando por ello el secado del material de recubrimiento acuoso
recubierto incluido su interior. Posteriormente, el material de
recubrimiento acuoso se seca calentando uniformemente toda la
carrocería de automóvil recubierta usando horno de secado por aire
caliente o usando solamente el horno de secado de aire caliente,
formando por ello una película protectora. Donde se usa el horno de
secado de aire caliente, es preferible secar el material de
recubrimiento durante aproximadamente 210 minutos bajo condiciones
en las que la temperatura de secado es de 50 a 100°C y la velocidad
del aire caliente es 0,5 a 8 m/segundo, asegurar una formabilidad de
película satisfactoria del material de recubrimiento acuoso y
proteger los componentes unidos tales como varios tipos de
componentes eléctricos.
Dichas etapas pueden ser sustituidas por etapas
en línea. En este caso, después de terminar la etapa de
recubrimiento (recubrimiento intermedio y de acabado) del automóvil
así como una etapa de inspección, la carrocería de automóvil se
recubre con el material de recubrimiento protector, y se seca, y a
continuación se unen al automóvil componentes como medidores, por lo
que se presenta un automóvil acabado.
El "material de recubrimiento" usado aquí
es un material de recubrimiento para formar una película de
recubrimiento para proteger el recubrimiento de la carrocería de
automóvil. La viscosidad del material de recubrimiento es más alta
que la del material de recubrimiento en color normal.
Consiguientemente, es difícil realizar tal recubrimiento para la
formación de la película protectora mediante el uso de un tipo
convencional de aparato de recubrimiento automático por
pulverización. Por esta razón, para el recubrimiento se usa el
trabajo manual con el rodillo de recubrimiento.
El rodillo de recubrimiento automático según la
invención presentada por el solicitante de la presente solicitud de
patente permite automatizar las etapas de formar una película
protectora de alta viscosidad.
El aparato de recubrimiento automático se
utiliza para automatizar la etapa de recubrimiento 4) de las etapas
1)
a 6). El nivelado del rodillo se lleva a cabo antes del método de recubrimiento.
a 6). El nivelado del rodillo se lleva a cabo antes del método de recubrimiento.
La figura 24 representa un ejemplo de un
dispositivo de nivelado de rodillo: la figura 24(a) es una
vista en perspectiva que representa el dispositivo de nivelado de
rodillo según se ve en diagonal hacia arriba de la parte delantera;
la figura 24(b) es una vista lateral del dispositivo de
nivelado de rodillo según se ve desde el lado derecho en la figura
24(a); y la figura 24(c) es una vista en perspectiva
del dispositivo de nivelado de rodillo según se ve en diagonal hacia
arriba en la figura 24(b).
En la figura, el número de referencia 90 es un
dispositivo de nivelado de rodillo, y 91 es un rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión. 92a y 92b son rodillos de
contacto; 93a y 93b son ejes rotativos de los rodillos de contacto
92a y 92b; 94a y 94b son engranajes; 95 es un engranaje de
accionamiento para mover los engranajes 94a y 94b; 96 es un motor
para girar el engranaje de accionamiento 95; y 97 es una chapa de
montaje para montar los engranajes 94a y 94b y el motor 96.
Cuando el motor 96 se hace girar, el engranaje
de accionamiento 95 gira y entonces los engranajes seguidores 94a y
94b giran en la misma dirección y a velocidades iguales.
Consiguientemente, también gira el rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión 91 puesto en el límite entre los engranajes
seguidores 94a y 94b por gravedad.
\global\parskip0.990000\baselineskip
Cuando gira varias vueltas el rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión 91 en el que se ha
acumulado un material de recubrimiento en una parte inferior del
cepillo por gravedad, el material de recubrimiento se distribuye
uniformemente por toda la superficie del rodillo. A continuación, el
material de recubrimiento se aplica al objeto recubierto por el
rodillo de recubrimiento de alimentación por presión 91 para formar
por ello una película de recubrimiento de grosor uniforme.
La figura 25 es un diagrama conceptual que
representa típicamente cómo un dispositivo de nivelado de rodillo en
la figura 24 es utilizado por el robot de recubrimiento dentro de
una cabina de recubrimiento.
En la figura, el número de referencia 90 es un
dispositivo de nivelado de rodillo; 171 y 172 son robots de
recubrimiento; 171a y 172a son rodillos de recubrimiento de
alimentación por presión desde uno o ambos extremos unidos a las
puntas de los brazos de los robots de recubrimiento 171 y 172; 173 y
174 son CCVs unidas a partes cerca de las puntas de los brazos de
los robots de recubrimiento 171 y 172; K es un baño de recuperación
de material de recubrimiento; y W es un automóvil como un objeto a
recubrir.
Antes de la operación de recubrimiento, los
rodillos de recubrimiento por alimentación de recubrimiento a
presión 171a y 172a reciben el material de recubrimiento del cuerpo
cilíndrico macizo 11 (figuras 13 y 14). Entonces, el material de
recubrimiento en los rodillos de recubrimiento por alimentación de
recubrimiento a presión 171a y 172a se ha desviado a una parte
inferior por gravedad. Los rodillos de recubrimiento por
alimentación de recubrimiento a presión 171a y 172a son
transportados encima del dispositivo de nivelado de rodillo 20 por
los robots de recubrimiento 171 y 172, y colocados en los rodillos
de contacto. A continuación, los rodillos de contacto se giran para
distribuir uniformemente el material de recubrimiento en los
rodillos de recubrimiento por alimentación de recubrimiento a
presión 171a y 172a.
A continuación se ejecuta el método de
recubrimiento.
El objeto recubierto se puede lavar en el
dispositivo de nivelado de rodillo, y deja reposar. En reposo, en el
rebaje, y al final de la operación de la línea de automóvil, el
recubierto objeto se lava preferiblemente en el dispositivo de
nivelado de rodillo. Después de lavarlo, se deja reposar.
La figura 26 es un diagrama para explicar un
método de recubrimiento usando el recubrimiento de un capó de un
automóvil: la figura 26(a) es una vista en planta para
explicar el orden de las operaciones de recubrimiento; y la figura
26(b) es una vista en sección transversal para explicar el
resultado del recubrimiento.
En la figura 26, para recubrir una zona
rectangular ancha A1 del capó 11 de un automóvil, el cepillo de
rodillo de recubrimiento de alimentación por presión 10 se pone en
el extremo izquierdo de una primera zona larga indicada con (1) con
el robot de recubrimiento 171 (figura 11). La diferencia entre la
zona larga (1) en la figura 26 y la zona larga (1) en la figura 3 en
el método de recubrimiento convencional es la siguiente: en el
método de recubrimiento convencional, el extremo izquierdo de la
zona larga (1) es el extremo izquierdo de la zona ancha A1. En el
método de recubrimiento, la operación de recubrimiento comienza en
un punto situado dentro del extremo izquierdo de la zona ancha A1
una distancia máxima correspondiente a la anchura del rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión (este punto se denominará
"izquierda dentro del punto"). En otros términos, la operación
de recubrimiento comienza en un punto situado dentro de una
distancia correspondiente a una zona mayor que la mitad de la zona
correspondiente a la zona larga (8) en la figura.
Lo mismo es cierto con respecto a un punto donde
termina el recubrimiento de la zona larga (1). En el método de
recubrimiento convencional, el punto de recubrimiento final de la
zona larga (1) es el extremo derecho de la zona ancha A1. El
recubrimiento termina en un punto situado dentro de una distancia
máxima correspondiente a la anchura del rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión desde el extremo derecho de la zona ancha
A1 (este punto será denominado "derecha dentro del punto"). En
otros términos, el recubrimiento sube hasta un punto situado dentro
de una distancia correspondiente a una zona mayor que la mitad de la
zona correspondiente a la zona larga (7) en la figura.
Posteriormente, el robot de recubrimiento 171
sube el cepillo de rodillo de recubrimiento de alimentación por
presión 10 y lo gira, y lo pone a la derecha dentro de punto de la
zona larga (2). El cepillo de rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión en un estado de la figura 22(b)
recubre (activa) de derecha a izquierda mientras descarga el
material de recubrimiento, y se para a la izquierda dentro de
punto.
A continuación se repite la secuencia de las
operaciones de recubrimiento.
En la zona larga (6) de la línea final, el robot
de recubrimiento 171 eleva el cepillo de rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión 10 a la derecha dentro de punto de la zona
larga (7), y lo gira sobre ella, y lo pone a la derecha dentro de
punto de la zona larga (6), y el rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión en el estado de la figura 22(b)
rueda de derecha a izquierda. A la derecha dentro del punto de la
zona larga (7), el robot de recubrimiento 171 eleva el cepillo de
rodillo de recubrimiento de alimentación por presión 10 y lo gira, y
lo pone a la derecha dentro de punto de la zona larga (6), y el
rodillo de recubrimiento de alimentación por presión en el estado de
la figura
22(b) rueda de derecha a izquierda. En este caso, el cepillo de rodillo de recubrimiento de alimentación por presión 10 rueda sin descargar el material de recubrimiento. Si descarga el material de recubrimiento, la cantidad de descarga de material de recubrimiento es considerablemente pequeña.
22(b) rueda de derecha a izquierda. En este caso, el cepillo de rodillo de recubrimiento de alimentación por presión 10 rueda sin descargar el material de recubrimiento. Si descarga el material de recubrimiento, la cantidad de descarga de material de recubrimiento es considerablemente pequeña.
Posteriormente, se recubren las zonas de la zona
ancha A1 todavía no recubiertas que son ambos extremos de la zona
ancha. En este caso, es importante, como en el caso de la zona larga
(6), que el cepillo de rodillo de recubrimiento de alimentación por
presión 10 ruede sin descargar el material de recubrimiento, y si lo
descarga, la cantidad de material de recubrimiento descargado es
considerablemente pequeña. En la zona larga (7) dispuesta
verticalmente, el robot de recubrimiento 171 pone el cepillo de
rodillo de recubrimiento de alimentación por presión 10 en la
posición más baja, y el cepillo de rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión rueda de abajo arriba sin descargar el
material de recubrimiento (si descarga el material de recubrimiento,
se descarga una cantidad de material de recubrimiento
considerablemente pequeña). También en la zona no recubierta (8) en
la zona ancha A1, el robot de recubrimiento 171 pone el cepillo de
rodillo de recubrimiento de alimentación por presión 10 en la
posición más baja, y el cepillo de rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión rueda de abajo arriba o de arriba abajo sin
descargar el material de recubrimiento (si descarga el material de
recubrimiento, se descarga una cantidad de material de recubrimiento
considerablemente pequeña). Y se termina la operación de
recubrimiento de la zona ancha A1.
Se examinó el recubrimiento resultante del
recubrimiento así realizado. El resultado era el representado en la
figura 26(b). En la figura, (a) de la figura 26 es una vista
en sección longitudinal que representa una etapa media en la que se
ha terminado el recubrimiento de las zonas largas (1) a (6), y (b)
una etapa final en la que se han terminado las zonas largas (7) y
(8) dispuestas verticalmente. En el caso de (a), el cepillo de
rodillo de recubrimiento de alimentación por presión se mueve en la
porción central de la zona rectangular. El grosor d2 de la película
de recubrimiento es fino. En la parte de extremo de la zona
rectangular, el cepillo de rodillo de recubrimiento de alimentación
por presión se para. Consiguientemente, el grosor de la película de
recubrimiento es grande. Así, el grosor de la película de
recubrimiento no es uniforme.
A continuación, el rodillo rueda sobre una
porción de un grosor d3 (zona larga (7) y una porción de un grosor
d1 (es decir, zona larga (8)) en un estado en el que no descarga el
material de recubrimiento para nivelar por ello las porciones. La
porción de grosor d1 está expandida, de modo que la película de
recubrimiento P2 se hace de grosor uniforme en toda su zona.
Finalmente, se igualan los grosores d4 y d6 en ambos extremos de la
película de recubrimiento, y el grosor d5 de su porción central,
como se representa en (b).
Así, aunque quede estancado el material de
recubrimiento, la operación de aplanamiento por el rodillo vacío se
realiza en el paso siguiente. Consiguientemente, el grosor P1 de la
película de recubrimiento es uniforme, y por lo tanto, se quita la
comba producida por el material de recubrimiento estancado.
En el método de recubrimiento antes mencionado,
solamente en el recubrimiento de la zona larga final (6), el cepillo
de rodillo de recubrimiento de alimentación por presión rueda sin
descargar el material de recubrimiento. Haciéndolo así, el grosor de
la película de recubrimiento no se incrementa en ambos extremos de
la zona larga (6), mientras que la película de recubrimiento es
gruesa en los extremos de las zonas largas (1) a (5) en el método de
recubrimiento convencional. Cuando el cepillo de rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión aplana las porciones de
los grosores incrementados d1 y d2, mientras se mueve de abajo
arriba o de arriba abajo, y llega a la zona larga final (6), esta
zona larga no incluye las porciones de los grosores d1 y d2, y por
lo tanto, no hay que expandir uniformemente la película de
recubrimiento, y termina el peso del proceso consistente en la
uniformización del grosor.
La anchura de la zona no recubierta se determina
por una cantidad de material de recubrimiento estancado formado en
la preetapa. Por ejemplo, a medida que aumenta la cantidad de
material de recubrimiento estancado, se amplía la anchura de la zona
no recubierta, y cuando es pequeña, la zona no recubierta es
estrecha.
Naturalmente, la anchura de la zona no
recubierta deberá ser menor que la del rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión.
Si el solapamiento de anchura del recubrimiento
es excesivo, disminuye la eficiencia del recubrimiento (tiempo). Es
preferible un solapamiento de 10%. Por ejemplo, la anchura de
solapamiento es preferiblemente de aproximadamente 20 mm cuando la
anchura del recubrimiento es 170 mm. Las condiciones de
recubrimiento en un ejemplo donde se usa el método de recubrimiento
de la invención son:
- Peso del rodillo de recubrimiento de alimentación por presión: de 0,6 a 1,5 kgf (8,8 a 147 N)
- Anchura del recubrimiento: 170 mm (cepillo de rodillo de 7 pulgadas)
- Anchura de solapamiento: de 10 a 50% (10% = aproximadamente 20 mm)
- Velocidad lineal del rodillo: 10 a 40 m/minuto
- Dirección de recubrimiento del rodillo: a la derecha.
\newpage
La figura 27 es una vista en planta que
representa tres ejemplos de porciones de un automóvil al que se
puede aplicar el método de recubrimiento: la figura 27(a)
representa un capó; la figura 27(b) representa un techo; y
la figura 27(c) representa un maletero.
Los hechos siguientes se aplican en común a las
figuras 27(a) a 27(c). En la zona larga de la línea
superior ((6) del capó, (9) del techo, y (4) del maletero) y las
zonas verticales largas en ambos extremos ((7) y (8) del capó, (10)
y (11) del techo, y (5) y (6) del maletero), el cepillo de rodillo
de recubrimiento de alimentación por presión rueda sin descargar el
material de recubrimiento o descargando una cantidad de material de
recubrimiento considerablemente pequeña.
En otras zonas laterales largas distintas de las
anteriores, el cepillo de rodillo de recubrimiento de alimentación
por presión descarga el material de recubrimiento, y el cepillo de
rodillo de recubrimiento de alimentación por presión se gira cada
línea de alimentación, y vuelve a la posición original. Las ventajas
resultantes de esta operación del rodillo son las descritas
anteriormente.
El capó, el techo y el maletero incluyen
superficies curvadas además de las superficies planas. Donde se usan
los rodillos de recubrimiento convencionales, es imposible
automatizar el proceso de recubrimiento. Sin embargo, el robot de
recubrimiento 171 con los rodillos de alimentación de recubrimiento
a presión (figura 22) de la invención presentada por el solicitante
de la presente solicitud de patente permite automatizar el proceso
de recubrimiento.
Para recubrir porciones donde el rodillo no
puede seguir una configuración superficial, por ejemplo, la zona A2
distinta de la zona ancha A1 en la figura 26, el operario coopera de
forma complementaria utilizando el cepillo o el rodillo.
Alternativamente, para la operación complementaria de recubrimiento,
se usa un rodillo pequeño más manejable que el rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión o se une al robot de
recubrimiento una boquilla hendida que produce poco polvo y un borde
nítido de la configuración de pulverización del material de
recubrimiento.
La figura 28 es una vista en planta de un
ejemplo de un proceso de recubrimiento eficiente usando los robots
de recubrimiento 171 y 172 representados en las figuras 25. El robot
de recubrimiento 1 hace que el rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión 171a recubra solamente el capó por el
método de recubrimiento como en el caso de la zona ancha A1. Al
mismo tiempo, un robot de recubrimiento 2 hace que el rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión 172a recubra las zonas del
maletero al techo por el método de recubrimiento como en el caso de
la zona A2.
Para efectuar un recubrimiento eficiente, es
preferible mover el automóvil, y los rodillos de recubrimiento 1 y 2
también se mueven con él.
Como se ha descrito anteriormente, no se
necesita el trabajo manual para el recubrimiento con rodillo de
recubrimiento. Consiguientemente, el material de recubrimiento se
aplica uniformemente a todo el rodillo, y por lo tanto, no se
produce falta de uniformidad del grosor de la película de
recubrimiento. No hay que repetir un proceso en el que el material
de recubrimiento se aplica al rodillo varias veces, y posteriormente
el material de recubrimiento vuelve de nuevo al rodillo. Esto da
lugar ventajosamente a una reducción del costo de mano de obra y de
las horas de trabajo, y la cabina de recubrimiento. Se mejora el
rendimiento del recubrimiento. En particular, el método de
recubrimiento permite automatizar un proceso de recubrimiento que
uniformiza el grosor de la película de recubrimiento en toda la
zona.
Además, el aparato de recubrimiento automático
del tipo de rodillo según la presente invención se puede aplicar a
los objetos recubiertos que han sido recubiertos con rodillo, sin
ninguna limitación. Sus ejemplos específicos son objetos relativos a
vehículos y construcción, barcos, mobiliario, y objetos relativos a
carreteras.
El material de recubrimiento usado no se limita
al material de recubrimiento que se usa convencionalmente en el
proceso de recubrimiento con rodillo conocido, sino que puede ser un
material de recubrimiento acuoso, un material de recubrimiento de
disolventes orgánicos y análogos.
Como se aprecia por la descripción anterior, un
rodillo de recubrimiento de alimentación por presión definido en la
reivindicación 1 incluye: un cuerpo cilíndrico macizo que es macizo
a excepción de un agujero central axial que pasa a través del centro
axial del cuerpo cilíndrico macizo, y agujeros radiales que se
extienden radialmente desde una pluralidad de posiciones del agujero
central axial; y un cepillo de rodillo aplicado a la periferia
exterior del cuerpo cilíndrico macizo. Con tal construcción, se
reduce el volumen ocupado por un material de recubrimiento en una
zona del cuerpo cilíndrico macizo. No se necesita el eje de rodillo,
que es necesario en el dispositivo de recubrimiento convencional.
La cantidad de material de recubrimiento restante después de
finalizar la operación de recubrimiento es pequeña, el desperdicio
de material de recubrimiento es pequeño, el mantenimiento del
dispositivo de recubrimiento es fácil, y se reduce el número de
partes componentes.
Un rodillo de recubrimiento de alimentación por
presión definido en la reivindicación 2 incluye: una pluralidad de
conjuntos de cepillo de rodillo divididos formados cada uno con un
cuerpo cilíndrico macizo que es macizo a excepción de un agujero
central axial que pasa a través del centro axial del cuerpo
cilíndrico macizo, y agujeros radiales que se extienden radialmente
desde una pluralidad de posiciones del agujero central axial, y un
cepillo de rodillo aplicado a la periferia exterior del cuerpo
cilíndrico macizo; un elemento elástico por el que los conjuntos de
cepillo de rodillo divididos son empujados uno a otro; y un tubo
flexible que pasa a través de los agujeros centrales axiales de
todos los conjuntos de cepillo de rodillo divididos; donde agujeros
formados en el tubo flexible están alineados con los agujeros
radiales. Con tal construcción, se reduce un volumen ocupado por un
material de recubrimiento en una zona del cuerpo cilíndrico macizo.
No se necesita el eje de rodillo, que es necesario en el dispositivo
de recubrimiento convencional. La cantidad de material de
recubrimiento restante después de finalizar la operación de
recubrimiento es pequeña, el desperdicio de material de
recubrimiento es pequeño, el mantenimiento del dispositivo de
recubrimiento es fácil, y se reduce el número de partes componentes.
Además, el rodillo de recubrimiento de alimentación por presión
puede operar adaptándose a una superficie localmente curvada.
Consiguientemente, la superficie curvada se puede recubrir
excelentemente.
En un rodillo de recubrimiento de alimentación
por presión definido en la reivindicación 3, que depende de la
reivindicación 1 o 2, en una superficie del cuerpo cilíndrico macizo
se forma una ranura que se extiende en la dirección circunferencial,
que está conectada a las salidas de los agujeros radiales. Con tal
característica, el material de recubrimiento que sale de los
agujeros radiales se extiende rápidamente en la dirección
circunferencial a lo largo de una ranura circunferencial. Como
resultado, el material de recubrimiento se esparce sobre toda la
superficie del rodillo para asegurar por ello un recubrimiento
uniforme.
Un dispositivo de recubrimiento con rodillo
definido en la reivindicación 4, que depende de la reivindicación 1
o 2, incluye: un rodillo de recubrimiento de alimentación por
presión definido por alguna de las reivindicaciones 1 a 3; tubos de
alimentación a presión de material de recubrimiento conectados a
ambos extremos del agujero central axial del cuerpo cilíndrico
macizo del rodillo de recubrimiento de alimentación por presión; y
una parte de brazo para soportar el rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión en ambos extremos del rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión. Con esta característica,
el material de recubrimiento se suministra desde ambos extremos del
rodillo al rodillo, y se soporta en ambos extremos. La presión de
líquido es uniforme sobre el agujero central axial que pasa a través
del centro axial. La fuerza de presión aplicada al rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión es uniforme, de modo que
el material de recubrimiento se distribuye por todo el rodillo.
Un dispositivo de recubrimiento con rodillo que
puede operar en una superficie curvada definido en la reivindicación
5 incluye: un rodillo de recubrimiento de alimentación por presión;
tubos de alimentación a presión de material de recubrimiento para
alimentar a presión el interior del rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión de ambos extremos del rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión; una parte de brazo para
soportar el rodillo de recubrimiento de alimentación por presión en
ambos extremos del rodillo de recubrimiento de alimentación por
presión; un mecanismo de soporte giratorio para soportar la parte de
brazo de modo que el brazo pueda girar en un plano paralelo a una
superficie vertical incluyendo el eje del rodillo de recubrimiento
de alimentación por presión; y un mecanismo de soporte verticalmente
móvil para soportar la parte de brazo de modo que la parte de brazo
sea verticalmente móvil. Con tal construcción, el soporte desplaza
el cepillo de rodillo de conformidad con una superficie recubierta.
El recubrimiento resultante carece de manchas. El mecanismo de
soporte verticalmente móvil pone el cepillo de rodillo en contacto
con la superficie recubierta a una presión fija. Por lo tanto, se
asegura un recubrimiento que tiene un grosor uniforme.
En un dispositivo de recubrimiento con rodillo
que puede operar en una superficie curvada definido en la
reivindicación 6, el rodillo de recubrimiento de alimentación por
presión definido en la reivindicación 5 es el rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión definido por alguna de las
reivindicaciones 1 a 3. Tal construcción reduce la cantidad de
material de recubrimiento restante, y elimina el desperdicio de
material de recubrimiento. El mantenimiento es fácil, y el material
de recubrimiento se esparce por toda la superficie del rodillo. Por
lo tanto, se mejora la uniformidad de grosor del recubrimiento, y se
asegura la facilidad de uso favorable.
Un aparato de recubrimiento automático del tipo
de rodillo definido en la reivindicación 7 incluye: un robot de
movimiento tridimensional móvil en direcciones tridimensionales,
estando unido el dispositivo de recubrimiento con rodillo que puede
operar en una superficie curvada definido por la reivindicación 5 o
6 a la punta de los brazos del robot; una unidad de control de robot
para controlar el robot de movimiento tridimensional; una unidad de
control de bomba para controlar un caudal de un material de
recubrimiento a alimentar a presión al dispositivo de recubrimiento
con rodillo que puede operar en una superficie curvada. Con tal
construcción, la operación del robot (el número de revoluciones del
cepillo de rodillo, la fuerza de presión), la cantidad de material
de recubrimiento alimentado, la presión de alimentación de líquido y
análogos se pueden establecer automáticamente teniendo en cuenta la
viscosidad del material de recubrimiento, las condiciones del
material de recubrimiento (temperatura, humedad, etc) y análogos. Se
puede automatizar el recubrimiento uniforme con rodillo.
Para lograr el segundo objeto, se ha previsto un
aparato de recubrimiento automático (definido en la reivindicación
8) que tiene un depósito de material de recubrimiento al que se
suministra un material de recubrimiento desde un bidón de material
de recubrimiento, un dispositivo de recubrimiento para recubrir un
material de recubrimiento sobre un objeto a recubrir, un tubo que va
desde el depósito de material de recubrimiento al dispositivo de
recubrimiento, y una bomba, dispuesta en el tubo, para alimentar el
material de recubrimiento al dispositivo de recubrimiento. En el
aparato de recubrimiento automático, el dispositivo de recubrimiento
incluye: un rodillo de recubrimiento de alimentación por presión
incluyendo un cuerpo cilíndrico macizo que es macizo a excepción de
un agujero central axial que pasa a través del centro axial del
cuerpo cilíndrico macizo, y agujeros radiales que se extienden
radialmente desde una pluralidad de posiciones del agujero central
axial, y un cepillo de rodillo aplicado a la periferia exterior del
cuerpo cilíndrico macizo; un dispositivo de recubrimiento con
rodillo que puede operar en una superficie curvada incluyendo tubos
de alimentación a presión de material de recubrimiento conectados a
ambos extremos del agujero central axial del cuerpo cilíndrico
macizo del rodillo de recubrimiento de alimentación por presión, una
parte de brazo para soportar el rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión en ambos extremos del rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión, un mecanismo de soporte
giratorio para soportar la parte de brazo de modo que el brazo pueda
girar en un plano paralelo a una superficie vertical incluyendo el
eje del rodillo de recubrimiento de alimentación por presión, y un
mecanismo de soporte verticalmente móvil para soportar la parte de
brazo de modo que la parte de brazo sea verticalmente móvil; un
robot de movimiento tridimensional móvil en direcciones
tridimensionales, estando unido el dispositivo de recubrimiento con
rodillo que puede operar en una superficie curvada definido por la
reivindicación 5 o 6 a la punta de los brazos del robot; una unidad
de control de robot para controlar el robot de movimiento
tridimensional; y una unidad de control de caudal de material de
recubrimiento para controlar un caudal de un material de
recubrimiento a alimentar a presión al dispositivo de recubrimiento
con rodillo que puede operar en una superficie curvada. Con tal
característica, el dispositivo de recubrimiento del tipo de rodillo
con el rodillo de alimentación a presión de ambos extremos es capaz
de adaptarse a la superficie curvada. Usando el dispositivo de
recubrimiento, los procesos de recubrimiento con el rodillo de
recubrimiento pueden ser automatizados.
Un aparato de recubrimiento automático (definido
en la reivindicación 9) tiene un depósito de material de
recubrimiento al que se suministra un material de recubrimiento
desde un bidón de material de recubrimiento, un dispositivo de
recubrimiento para recubrir un material de recubrimiento sobre un
objeto a recubrir, un tubo que va desde el depósito de material de
recubrimiento al dispositivo de recubrimiento, y una bomba,
dispuesta en el tubo, para alimentar el material de recubrimiento al
dispositivo de recubrimiento. En el aparato de recubrimiento
automático, el dispositivo de recubrimiento incluye: un rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión incluyendo un cuerpo
cilíndrico macizo que es macizo a excepción de un agujero central
axial que pasa a través del centro axial del cuerpo cilíndrico
macizo, y agujeros radiales que se extienden radialmente desde una
pluralidad de posiciones del agujero central axial, y un cepillo de
rodillo aplicado a la periferia exterior del cuerpo cilíndrico
macizo; un dispositivo de recubrimiento con rodillo que puede operar
en una superficie curvada incluyendo tubos de alimentación a presión
de material de recubrimiento conectados a un extremo del agujero
central axial del cuerpo cilíndrico macizo del rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión, una parte de brazo para
soportar el rodillo de recubrimiento de alimentación por presión en
un extremo del rodillo de recubrimiento de alimentación por presión,
un mecanismo de soporte giratorio para soportar la parte de brazo de
modo que el brazo pueda girar en un plano paralelo a una superficie
vertical incluyendo el eje del rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión, y un mecanismo de soporte verticalmente
móvil para soportar la parte de brazo de modo que la parte de brazo
sea verticalmente móvil; un robot de movimiento tridimensional móvil
en direcciones tridimensionales, estando unido el dispositivo de
recubrimiento con rodillo que puede operar en una superficie
curvada definido por la reivindicación 5 o 6 a la punta de los
brazos del robot; una unidad de control de robot para controlar el
robot de movimiento tridimensional; y una unidad de control de
caudal de material de recubrimiento para controlar un caudal de un
material de recubrimiento a alimentar a presión al dispositivo de
recubrimiento con rodillo que puede operar en una superficie
curvada. El dispositivo de recubrimiento del tipo de rodillo con el
rodillo de recubrimiento de alimentación por presión de un extremo
también se puede adaptar a la superficie curvada, como el
dispositivo de recubrimiento definido en la reivindicación 8.
Consiguientemente, también se puede automatizar el proceso de
recubrimiento que no puede ser automatizado por la técnica
convencional.
En un aparato de recubrimiento automático
definido en la reivindicación 10, que depende de la reivindicación 8
o 9, un filtro de solución para quitar materias extrañas mezcladas
con el material de recubrimiento está dispuesto en el tubo que va
desde el depósito de material de recubrimiento al dispositivo de
recubrimiento. Dado que el filtro filtra materias extrañas, se
asegura un recubrimiento bonito, y se evitan los problemas del
dispositivo producidos por las materias extrañas.
En un aparato de recubrimiento automático
definido en la reivindicación 11, que depende de alguna de las
reivindicaciones 8 a 10, un estabilizador de cantidad de líquido que
usa un fluidímetro, para controlar un caudal de material de
recubrimiento con el fin de eliminar la variación de un caudal de
material de recubrimiento dentro del tubo y mantener constante la
cantidad de material de recubrimiento recubierto por el dispositivo
de recubrimiento, está dispuesto en el tubo que va desde el depósito
de material de recubrimiento al dispositivo de recubrimiento. El
estabilizador de cantidad de líquido mantiene la cantidad de
material de recubrimiento recubierto por el dispositivo de
recubrimiento a un valor fijo. El recubrimiento resultante es bonito
y no tiene sombra.
En un aparato de recubrimiento automático
definido en la reivindicación 12, que depende de alguna de las
reivindicaciones 8 a 11, un termointercambiador para regular la
temperatura del material de recubrimiento en el dispositivo de
recubrimiento a una temperatura óptima y suministrar la temperatura
regulada de material de recubrimiento está dispuesto en el tubo que
va desde el depósito de material de recubrimiento al dispositivo de
recubrimiento. Con tal construcción, el material de recubrimiento en
el dispositivo de recubrimiento se puede ajustar de manera que tenga
una temperatura óptima. Consiguientemente, la viscosidad del
material de recubrimiento se mantendrá constante durante las cuatro
estaciones. En todo momento se puede realizar un control
predeterminado.
Un aparato de recubrimiento automático definido
en la reivindicación 13, que depende de alguna de las
reivindicaciones 8 a 12, incluye además un tubo de retorno para
devolver el material de recubrimiento restante del material de
recubrimiento que ha sido alimentado del depósito de material de
recubrimiento al dispositivo de recubrimiento, permaneciendo el
material de recubrimiento restante mientras no se usa para
recubrimiento. Con tal característica, el material de recubrimiento
restante volverá al depósito de material de recubrimiento.
Consiguientemente, el material de recubrimiento puede circular
independientemente del uso del material de recubrimiento. Se usará
una cantidad necesaria de material de recubrimiento siempre que sea
preciso. El control de la cantidad de descarga de material de
recubrimiento es fácil. En un aparato de recubrimiento automático
definido en la reivindicación 14, que depende de alguna de las
reivindicaciones 8 a 13, el extremo delantero del tubo de retorno
sobresale a un nivel de líquido dentro del depósito de material de
recubrimiento y se curva en la dirección circunferencial a lo largo
de la pared lateral el depósito de material de recubrimiento.
Con tal característica técnica, el material de
recubrimiento en el depósito de material de recubrimiento se agita
con una construcción simple. Un aparato de recubrimiento automático
definido en la reivindicación 15, que depende de alguna de las
reivindicaciones 8 a 14, incluye además una válvula de selección de
color del material de recubrimiento dispuesta en el tubo que va
desde el depósito de material de recubrimiento al dispositivo de
recubrimiento; un tubo para guiar un detergente desde un depósito de
detergente a la válvula de selección de color del material de
recubrimiento; y una bomba, dispuesta en el tubo, para suministrar
un detergente a la válvula de selección de color del material de
recubrimiento. Con tal característica técnica, el dispositivo de
recubrimiento se puede lavar con una construcción simple.
Para lograr el tercer objeto, se ha previsto un
método de recubrimiento (reivindicación 16) para recubrir un objeto
a recubrir de manera que un rodillo ruede mientras un material de
recubrimiento es alimentado a presión desde el interior del rodillo
a su periferia exterior, en el que una zona larga predeterminada se
recubre de un extremo al otro extremo por el rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión, el rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión se para en el otro
extremo, para recubrir una zona larga adyacente a la zona larga, el
rodillo de recubrimiento de alimentación por presión es movido a uno
de los extremos de la zona larga adyacente, y la zona larga se
recubre de nuevo hacia el otro extremo, y las operaciones de
recubrimiento se repiten secuencialmente para recubrir finalmente
una zona ancha. En el método de recubrimiento, como un primer paso,
una zona de la zona ancha a excepción de una zona como máximo
correspondiente a una anchura del rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión, que está situada dentro de ambos extremos
de la zona ancha se recubre totalmente con el método de
recubrimiento, y como un segundo paso, el rodillo de recubrimiento
de alimentación por presión rueda de una primera zona larga a una
zona larga final en la zona no recubierta, no descargando material
de recubrimiento o descargando una pequeña cantidad de material de
recubrimiento. Por tal método de recubrimiento, una zona rectangular
puede ser recubierta uniformemente en toda su zona usando el robot
de recubrimiento que puede ser automatizado.
En un método de recubrimiento definido en la
reivindicación 17, en el método de recubrimiento definido en la
reivindicación 16, el rodillo de recubrimiento de alimentación por
presión rueda no descargando material de recubrimiento o descargando
una pequeña cantidad de material de recubrimiento, en una zona larga
final en la zona ancha. Esta construcción elimina la formación de
material de recubrimiento estancado en el extremo de la zona
superior. Se asegura un grosor más fino y uniforme del recubrimiento
en la parte superior de la zona rectangular.
En un método de recubrimiento definido en la
reivindicación 18, en el método de recubrimiento de la
reivindicación 16, a medida que aumenta la cantidad de material de
recubrimiento que se estanca en el extremo, se incrementa la anchura
de la zona no recubierta. Con esta característica, el grosor de la
película de recubrimiento se puede hacer uniforme aunque la
viscosidad del material de recubrimiento varíe por el tipo de
material de recubrimiento y la temperatura del recubrimiento.
En un método de recubrimiento definido en la
reivindicación 19, porciones planas y curvadas a las que puede ir el
rodillo de recubrimiento de alimentación por presión, como el capó,
el techo, el maletero, el parachoques, el guardabarros o la puerta
de un automóvil, se recubren por el método de recubrimiento definido
por alguna de las reivindicaciones 16 a 18, y las porciones a las
que no puede llegar el rodillo de recubrimiento de alimentación por
presión, se recubren manualmente con un cepillo o un rodillo, o
automáticamente con un robot de recubrimiento incluyendo un rodillo
pequeño más pequeño que el rodillo de recubrimiento de alimentación
por presión o una boquilla hendida. Esta característica permite
recubrir las porciones a las que puede llegar el rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión.
En un método de recubrimiento en uso para un
automóvil, en el método de recubrimiento definido en la
reivindicación 19 que incluye al menos un rodillo de recubrimiento
de alimentación por presión para recubrir un objeto a recubrir de
manera que un rodillo ruede mientras se alimenta un material de
recubrimiento a presión del interior del rodillo a su periferia
exterior, al menos uno del capó, techo, maletero, parachoques,
guardabarros y puerta se recubre con un primer rodillo de
recubrimiento de alimentación por presión, y al menos uno de los
componentes distintos de los componentes recubiertos por el primer
rodillo de recubrimiento de alimentación por presión se recubre con
un segundo rodillo de recubrimiento de alimentación por presión. Con
esta característica, el automóvil se puede recubrir con un grosor
uniforme, y eficientemente.
Claims (11)
1. Un aparato de recubrimiento automático (70)
del tipo de rodillo incluyendo:
un robot de movimiento tridimensional (71) que
se puede mover en direcciones tridimensionales, estando unido un
dispositivo de recubrimiento con rodillo que puede operar en una
superficie curvada (72) a la punta de los brazos de dicho robot;
una unidad de control de robot (742) para
controlar dicho robot de movimiento tridimensional;
una unidad de control de bomba (731) para
controlar un caudal de un material de recubrimiento a alimentar a
presión a dicho dispositivo de recubrimiento con rodillo que puede
operar en una superficie curvada (72),
donde dicho dispositivo de recubrimiento con
rodillo que puede operar en una superficie curvada (72) incluye:
un rodillo de recubrimiento de alimentación por
presión (10);
tubos de alimentación a presión de material de
recubrimiento (24) para alimentar a presión el interior de dicho
rodillo de recubrimiento de alimentación por presión (10) desde
ambos extremos de dicho rodillo de recubrimiento de alimentación por
presión;
una parte de brazo (31) para soportar dicho
rodillo de recubrimiento de alimentación por presión (10) en ambos
extremos de dicho rodillo de recubrimiento de alimentación por
presión;
un mecanismo de soporte giratorio (40) para
soportar dicha parte de brazo (31) de modo que dicho brazo puede
girar en un plano paralelo a una superficie vertical incluyendo el
eje de dicho rodillo de recubrimiento de alimentación por presión;
y
un mecanismo de soporte verticalmente móvil (50)
para soportar dicha parte de brazo (31) de modo que dicha parte de
brazo sea verticalmente móvil.
2. El aparato de recubrimiento automático (70)
definido en la reivindicación 1, donde el rodillo de recubrimiento
de alimentación por presión incluye:
un cuerpo cilíndrico macizo (11) que es macizo a
excepción de un agujero central axial (13) que pasa a través del
centro axial de dicho cuerpo cilíndrico macizo (11), y agujeros
radiales (14) que se extienden radialmente desde una pluralidad de
posiciones de dicho agujero central axial; y
un cepillo de rodillo (12) aplicado a la
periferia exterior de dicho cuerpo cilíndrico macizo (11).
3. El aparato de recubrimiento automático (70)
definido en la reivindicación 1, donde el rodillo de recubrimiento
de alimentación por presión incluye:
una pluralidad de conjuntos de cepillo de
rodillo divididos (60a) formado cada uno con un cuerpo cilíndrico
macizo que es macizo a excepción de un agujero central axial (63)
que pasa a través del centro axial de dicho cuerpo cilíndrico
macizo, y agujeros radiales (64) que se extienden radialmente desde
una pluralidad de posiciones de dicho agujero central axial (63), y
un cepillo de rodillo (62) aplicado a la periferia exterior de dicho
cuerpo cilíndrico macizo;
un elemento elástico (61b) por el que dichos
conjuntos de cepillo de rodillo divididos son empujados uno a otro;
y
un tubo flexible (65) que pasa a través de los
agujeros centrales axiales de dichos conjuntos de cepillo de rodillo
divididos;
donde agujeros formados en dicho tubo flexible
están alineados con dichos agujeros radiales.
4. El aparato de recubrimiento automático (70)
definido en la reivindicación 1 o 3, donde dichos tubos de
alimentación a presión de material de recubrimiento (24) están
conectados a ambos extremos del agujero central axial (13) de dicho
cuerpo cilíndrico macizo (11) de dicho rodillo de recubrimiento de
alimentación por presión (10); y
dicha parte de brazo (31) soporta dicho rodillo
de recubrimiento de alimentación por presión en ambos extremos.
5. El aparato de recubrimiento automático
definido en la reivindicación 2, incluyendo además:
un depósito de material de recubrimiento (115)
al que se suministra un material de recubrimiento desde un bidón de
material de recubrimiento (111);
un dispositivo de recubrimiento para recubrir un
material de recubrimiento sobre un objeto a recubrir;
un tubo (110) que va desde dicho depósito de
material de recubrimiento (115) a dicho dispositivo de
recubrimiento; y
una bomba (116), dispuesta en dicho tubo, para
alimentar el material de recubrimiento a dicho dispositivo de
recubrimiento.
6. El aparato de recubrimiento automático según
la reivindicación 5, donde un filtro de solución (121) para quitar
materias extrañas mezcladas con el material de recubrimiento está
dispuesto en dicho tubo (110) que va desde dicho depósito de
material de recubrimiento (115) a dicho dispositivo de
recubrimiento.
7. El aparato de recubrimiento automático según
la reivindicación 5, donde un estabilizador de cantidad de líquido
(140) que usa un fluidímetro (142), para controlar un caudal de
material de recubrimiento con el fin de eliminar una variación de un
caudal de material de recubrimiento dentro de dicho tubo (110) y
mantener constante una cantidad de material de recubrimiento
recubierto por dicho dispositivo de recubrimiento, está dispuesto en
dicho tubo (110) que va desde dicho depósito de material de
recubrimiento (115) a dicho dispositivo de recubrimiento.
8. El aparato de recubrimiento automático según
la reivindicación 5, donde un termointercambiador (130) para regular
la temperatura del material de recubrimiento en dicho dispositivo de
recubrimiento a una temperatura óptima y suministrar dicha
temperatura regulada de material de recubrimiento, está dispuesto en
dicho tubo (110) que va desde dicho depósito de material de
recubrimiento (115) a dicho dispositivo de recubrimiento.
9. El aparato de recubrimiento automático según
la reivindicación 5, incluyendo además:
un tubo de retorno (155) para devolver el
material de recubrimiento restante de dicho material de
recubrimiento que ha sido alimentado desde dicho depósito de
material de recubrimiento (115) a dicho dispositivo de
recubrimiento, dejándose dicho material de recubrimiento restante
mientras no se usa para recubrimiento.
10. El aparato de recubrimiento automático según
la reivindicación 9, donde el extremo delantero de dicho tubo de
retorno (155) sobresale a un nivel de líquido dentro de dicho
depósito de material de recubrimiento (115) y se curva en la
dirección circunferencial a lo largo de la pared lateral de dicho
depósito de material de recubrimiento.
11. El aparato de recubrimiento automático según
la reivindicación 5, incluyendo además:
una válvula de selección de color del material
de recubrimiento dispuesta en dicho tubo (110) que va desde dicho
depósito de material de recubrimiento a dicho dispositivo de
recubrimiento;
un tubo (160) para guiar un detergente desde un
depósito de detergente (161) a dicha válvula de selección de color
del material de recubrimiento; y una bomba (162), dispuesta en dicho
tubo (160), para suministrar un detergente a dicha válvula de
selección de color del material de recubrimiento.
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|---|---|---|---|
| JP2002174595 | 2002-06-14 | ||
| JP2002-174595 | 2002-06-14 | ||
| JP2003-12695 | 2003-01-21 | ||
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