ES2314937T3 - Dispositivo de pintura por electroinmersion. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de pintura por electroinmersión que comprende a) un baño de pintura; b) un equipo de transporte con el que, en un procedimiento de circulación continua, las piezas de trabajo a pintar son sumergidas en el baño de pintura, movidas a través de éste y extraídas nuevamente del mismo; c) una fuente de tensión; d) unos electrodos dispuestos en el baño de pintura a lo largo del recorrido de movimiento de las piezas de trabajo y que están unidos con un primer polo de la fuente de tensión; e) un carril de contacto que se extiende a lo largo del recorrido de movimiento de las piezas de trabajo y está unido con el segundo polo de la fuente de tensión; f) un mecanismo de contacto para cada pieza de trabajo que está unido con el carril de contacto; g) al menos un sistema de control con el cual se puede ajustar la tensión aplicada a cada pieza de trabajo durante el movimiento de ésta a través del baño de pintura; caracterizado porque h) el carril de contacto (2) está ininterrumpido en toda su extensión a través del baño de pintura; i) entre cada mecanismo de contacto (3a, 3b, 3c) y la pieza de trabajo correspondiente (1a, 1b, 1c) está dispuesta una unidad controlable de regulación de tensión (4a, 4b, 4c); j) está previsto un equipo de determinación de posición (7, 8a, 8b, 8c) que determina la posición momentánea de cada pieza de trabajo (1a, 1b, 1c) y entrega una señal correspondiente al al menos un sistema de control (5); k) el al menos un sistema de control (5) está diseñado de modo que, a partir de la señal del equipo de determinación de posición (7, 8a, 8b, 8c) alimentada al mismo, obtenga para cada pieza de trabajo (1a, 1b, 1c) una tensión a la que deberá estar la pieza de trabajo (1a, 1b, 1c) en esta posición, y entregue una señal de control correspondiente a la unidad de regulación de tensión (4a, 4b, 4c) de la pieza de trabajo correspondiente (1a, 1b, 1c).
Description
Dispositivo de pintura por electroinmersión.
La invención concierne a un dispositivo de
pintura por electroinmersión que comprende
a) un baño de pintura;
b) un equipo de transporte con el que, en un
procedimiento de circulación continua, las piezas de trabajo a
pintar pueden ser sumergidas en el baño de pintura, movidas a través
de éste y extraídas nuevamente del mismo;
c) una fuente de tensión;
d) unos electrodos dispuestos en el baño de
pintura a lo largo del recorrido de movimiento de las piezas de
trabajo, lo cuales están unidos con un primer polo de la fuente de
tensión;
e) un carril de contacto que se extiende a lo
largo del recorrido de movimiento de las piezas de trabajo y que
está unido con el segundo polo de la fuente de tensión;
f) un mecanismo de contacto para cada pieza de
trabajo que está unido con el carril de contacto;
g) al menos un sistema de control con el cual se
puede ajustar la tensión aplicada a cada pieza de trabajo durante
el movimiento de ésta a través del baño de pintura.
En la pintura por electroinmersión, también
llamada pintura electroforética, los constituyentes de la pintura
contenidos en el baño de pintura se depositan en las piezas de
trabajo por efecto de la influencia de un campo eléctrico. Se ha
comprobado que es conveniente no mantener constante el campo
eléctrico durante el paso de la pieza de trabajo por el baño de
pintura, sino variarlo a lo largo del recorrido de movimiento,
especialmente dejando que aumente dicho campo con el trayecto
recorrido. La razón de esta medida reside, entre otras cosas, en
que la capa de pintura que se forma representa una resistencia
eléctrica que dificulta la formación adicional de la capa de
pintura.
Por tanto, se plantea el problema de cómo puede
variarse la tensión para cada pieza de trabajo durante el paso de
ésta por el baño de pintura. En dispositivos de pintura por
electroinmersión de la clase citada al principio, como los que se
describen, por ejemplo, en el documento DE 199 42 556 C2, la
alimentación de corriente a la pieza de trabajo se efectúa a través
de un carril de contacto dividido en tramos individuales en la
dirección de movimiento de las piezas de trabajo que se han de
pintar; los tramos están galvánicamente separados y se encuentran
unidos con un polo de una fuente de tensión asociada a cada tramo.
Los electrodos dispuestos a lo largo del recorrido de movimiento de
las piezas de trabajo en el baño de pintura están unidos con el otro
polo de la fuente de tensión. Es desventajoso a este respecto el
hecho de que resulta relativamente difícil seguir por medio de
técnicas de control el recorrido de cada pieza de trabajo individual
a lo largo de los diferentes tramos del carril de contacto y
materializar la transición de la pieza de trabajo de un tramo al
otro tramo sin un "salto" en el potencial. Dado que la carga
que circula entre el electrodo y la pieza de trabajo se emplea como
medida del espesor de la capa aplicada, es necesario que la medición
de la corriente que circula hacia la pieza de trabajo sea también
"implicada" a tramos en el movimiento de dicha pieza de
trabajo. Por último, los "cortes" en los carriles de contacto
que provocan la separación galvánica representan también
irregularidades en el carril de
contacto que conducen a un desgaste de los mecanismos de contacto movidos conjuntamente con las piezas de trabajo.
contacto que conducen a un desgaste de los mecanismos de contacto movidos conjuntamente con las piezas de trabajo.
En caso de variaciones de la pieza de trabajo,
por ejemplo de la longitud de esta pieza de trabajo, o en caso de
una variación de la curva de inmersión, se varían las posiciones de
los cortes entre los tramos del carril de contacto, de modo que es
necesaria una variación de la instalación para lograr un
revestimiento óptimo.
El cometido de la presente invención consiste en
configurar un dispositivo de pintura por electroinmersión de la
clase citada al principio de modo que pueda ser controlado con mayor
sencillez, sea flexible y ocasione un menor desgaste en los
mecanismos de contacto.
Este problema se resuelve según la invención por
el hecho de que
h) el carril de contacto está ininterrumpido en
toda su extensión a través del baño de pintura;
i) entre cada mecanismo de contacto y la pieza
de trabajo correspondiente está dispuesta una unidad controlable de
regulación de tensión;
j) está previsto un equipo de determinación de
posición que determina la posición momentánea de cada pieza de
trabajo y envía una señal correspondiente al sistema de control;
k) el al menos un sistema de control está
diseñado de modo que, a partir de la señal del equipo de
determinación de posición alimentada al mismo, obtenga para cada
pieza de trabajo una tensión a la cual deba estar la pieza de
trabajo en esta posición, y envíe una señal de control
correspondiente a la unidad de regulación de tensión de la pieza de
trabajo correspondiente.
Por tanto, según la invención, se prescinde de
la subdivisión en tramos del carril de contacto, que está ligada a
cortes del carril, y se utiliza un carril de contacto galvánicamente
continuo. Para poder aplicar ahora potenciales diferentes y también
variables en el transcurso del movimiento a las diferentes piezas de
trabajo que toman todas ellas su tensión del mismo carril de
contacto, se ha asociado a cada pieza de trabajo una unidad de
regulación de tensión separada. Ésta es activada de conformidad con
la posición de la pieza de trabajo de modo que en cualquier momento
la pieza de trabajo esté al potencial deseado. De esta manera, se
puede materializar un ajuste de los potenciales en las piezas de
trabajo muchísimo más sensible que en el caso de la división
conocida del carril de contacto en tramos individuales. Mediante
solamente medidas técnicas de programación se puede realizar sin
problemas un cambio a otra clase de piezas de trabajo. La falta de
los cortes en el carril de contacto repercute favorablemente sobre
la durabilidad de los mecanismos de contacto.
El al menos un sistema de control puede
consistir en el sistema de control centralizado del dispositivo.
Esto entra en consideración especialmente allí donde el equipo de
transporte comprende una cadena de transporte y todas las piezas de
trabajo se mueven con la misma velocidad.
Los dispositivos modernos poseen sistemas de
transporte con carros que se mueven de forma autónoma y que portan
cada uno al menos una pieza de trabajo. Dado que estos carros son
ellos mismos en general "inteligentes", es decir que presentan
un sistema de control descentralizado, es posible utilizarlos
también para los fines según la invención.
En una forma de realización especialmente
preferida de la invención el equipo de determinación de posición
presenta un carril de código de posición y, para cada pieza de
trabajo, una cabeza lectora movida juntamente con la pieza de
trabajo y que está en condiciones de leer el código local del carril
de código de posición. Carriles de código de posición adecuados
para esto pueden adquirirse a precio relativamente bajo en el
mercado y poseen una alta
exactitud.
exactitud.
Como alternativa, se puede emplear en calidad de
equipo de determinación de posición un sistema de navegación, por
ejemplo un sistema controlado por láser o un sistema basado en
GPS.
Además, es también posible que el equipo de
determinación de posición comprenda un sensor de presencia al
comienzo del recorrido de movimiento de las piezas de trabajo a
través del baño de pintura y sensores de velocidad para las piezas
de trabajo, estando diseñado el sistema de control de modo que pueda
calcular para cada pieza la posición momentánea a partir de las
velocidades captadas y del tiempo transcurrido desde la reacción del
sensor de presencia.
En lugar de la velocidad y del tiempo que ha
transcurrido desde el paso por el sensor de presencia, se puede
captar también directamente el trayecto recorrido y se puede
calcular a partir del mismo la posición momentánea de cada pieza de
trabajo. En sistemas de transporte que trabajan con una cadena de
transporte, la medición del trayecto recorrido puede realizarse
contando los eslabones de cadena que han pasado, mientras que en
sistemas de transporte que trabajan con ruedas esta medición puede
efectuarse contando las revoluciones de las ruedas.
Se explica seguidamente con más detalle un
ejemplo de realización de la invención ayudándose del dibujo; la
única figura muestra esquemáticamente el suministro de tensión a
carrocerías de vehículos en un baño de pintura por
electroinmersión.
El dibujo muestra un total de tres carrocerías
de vehículo 1a, 1b, 1c que se pueden imaginar sumergidas en un
estanque de pintura lleno de líquido, tal como se describe en el
documento DE 199 42 556 C2 ya mencionado más arriba. El estanque de
pintura no está representado en la figura 1 y lo mismo ocurre con el
equipo de transporte con el cual se mueven continua o
intermitentemente las diferentes carrocerías de vehículo 1a, 1b, 1c
a través del estanque de pintura. Entra en consideración, por
ejemplo, un transportador colgante como el que se representa en
calidad de equipo de transporte 12 en el documento DE 199 42 556 C2,
un transportador de cadena sobre el cual estén sujetas en forma
móvil las piezas de trabajo, y también un equipo de transporte que
haga uso de carros individuales que puedan moverse y controlarse de
forma autónoma.
En el estanque de pintura no representado están
colocados de manera conocida a lo largo del recorrido de movimiento
de las carrocerías de vehículo 1a, 1b, 1c unos contraelectrodos,
especialmente ánodos, tal como esto puede deducirse también del
documento DE 199 42 556 C2. En el campo eléctrico que se establece
dentro del líquido de pintura entre los contraelectrodos y las
carrocerías de vehículo 1a, 1b, 1c, se efectúa la deposición de los
constituyentes de la pintura sobre las carrocerías de vehículo 1a,
1b, 1c. El número de amperios-hora que ha circulado
entre los contraelectrodos y las carrocerías de vehículo 1a, 1b, 1c
durante el paso por el estanque de pintura, representa una medida
directa del espesor de la capa de pintura depositada.
Para generar el campo eléctrico necesario para
la deposición electroforética de la pintura se tienen que unir las
carrocerías de vehículo 1a, 1b, 1c con el polo correspondiente de
una fuente 20 de tensión continua durante el movimiento de las
mismas por el baño de pintura, mientras que en el caso habitual de
la pintura por inmersión cataforética esta unión se realiza con el
polo negativo de dicha fuente de tensión continua.
\newpage
Esta unión se realiza de la manera
siguiente:
A lo largo del recorrido de movimiento de las
carrocerías de vehículo 1a, 1b, 1c que se extiende a través del
estanque de pintura, pero fuera del líquido de pintura se extiende
un carril de contacto 2. Este carril de contacto 2 no está
interrumpido en toda su longitud y, por tanto, no presenta los
"cortes" usuales en el estado de la técnica, es decir, sitios
en los que tramos diferentes del carril de contacto 2 están añadidos
uno a otro en forma eléctricamente aislada. El carril de contacto 2
está unido con un polo de la fuente 20 de tensión continua,
preferiblemente con el polo negativo de ésta. Es suficiente en
general que la fuente 20 de tensión continua entregue una tensión
de salida constante que corresponda a la tensión máxima que ha de
aplicarse a las carrocerías de vehículo 1a, 1b, 1c. El otro polo de
la fuente 20 de tensión continua está unido con los electrodos,
preferiblemente ánodos, dispuestos a lo largo del recorrido de
movimiento.
Cada carrocería de vehículo 1a, 1b, 1c lleva
asociada una zapata de contacto 3a, 3b, 3c que, estableciendo una
unión eléctrica, se desliza a lo largo del carril de contacto 2. Las
zapatas de contacto 3a, 3b, 3c están unidas con las respectivas
carrocerías de vehículo 1a, 1b, 1c no directamente, sino a través de
una unidad controlable 4a, 4b, 4c de regulación de tensión. Las
unidades de regulación de tensión 4a, 4b, 4c están construidas de
modo que, según una señal de control alimentada a ellas por un
sistema de control 5 a través de una línea 6a, 6b, 6c, estas
unidades pueden hacer que la tensión aplicada al carril de contacto
2 sea retransmitida en forma inalterada o modificada, en general
reducida, a la carrocería de vehículo correspondiente 1a, 1b,
1c.
En paralelo con el carril de contacto 2, también
por fuera del líquido de pintura, discurre un carril de código de
posición 7. Este lleva en todos los sitios a lo largo de su
extensión longitudinal un código legible que significa la posición
del sitio en cuestión. Cada carrocería de vehículo 1a, 1b, 1c lleva
asociada una cabeza lectora 8a, 8b, 8c que está en condiciones de
leer en el carril de código de posición 7 la posición momentánea de
la carrocería de vehículo correspondiente 1a, 1b, 1c. Las señales
leídas por las cabezas lectoras 8a, 8b, 8c se alimentan al sistema
de control 5 a través de sendas líneas 9a, 9b, 9c.
El sistema de control 5 contiene una memoria en
la que está almacenada de manera adecuada, para cada carrocería de
vehículo 1a, 1b, 1c o en cualquier caso para cada tipo de carrocería
de vehículo 1a, 1b, 1c que debe ser tratado en el dispositivo, la
información de qué tensión ha de aplicarse en qué sitio a lo largo
del recorrido de movimiento a la carrocería de vehículo 1a, 1b, 1c
en cuestión.
El dispositivo de pintura por electroinmersion
anteriormente descrito trabaja de la manera siguiente:
Tan pronto como una de las carrocerías de
vehículo 1a, 1b, 1c llegue a la zona del carril de contacto 2 y,
por tanto, a la zona del estanque de pintura, se establece con ayuda
de la zapata de contacto 3a, 3b, 3c una unión eléctrica con el
carril de contacto 2; la respectiva cabeza lectora 8a, 8b, 8c llega
a las proximidades del carril de código de posición 7 y detecta la
posición momentánea de la carrocería de vehículo 1a, 1b, 1c. La
información correspondiente es entregada entonces al sistema de
control 5, el cual lee en su memoria la tensión nominal que deberá
reinar en el respectivo sitio de la carrocería de vehículo 1a, 1b,
1c en cuestión. El sistema de control 5 envía ahora a la unidad de
regulación de tensión correspondiente 4a, 4b, 4c, a través de la
línea 6a, 6b, 6c, una señal correspondiente que cuida de que la
unidad de regulación de tensión 4 genere realmente la tensión
deseada a partir de la tensión que reina en el carril de contacto y
aplique dicha tensión a la carrocería de vehículo 1a, 1b, 1c.
Este proceso se repite continuamente durante el
paso de la carrocería de vehículo 1a, 1b, 1c por el estanque de
pintura. La cabeza lectora 8a, 8b, 8c transmite entonces la
respectiva posición continuamente o bien después de pasar por
pequeños incrementos de recorrido, y el sistema de control 5 sigue
regulando, a través de las unidades de regulación de tensión 4a,
4b, 4c, la tensión aplicada a la correspondiente carrocería de
vehículo 1a, 1b, 1c.
Evidentemente, es posible de esta manera ajustar
una evolución muy precisa de la tensión para todas las carrocerías
de vehículo 1a, 1b, 1c conectadas al mismo carril de contacto 2
durante el desplazamiento de éstas por el estanque de pintura.
El equipo de posicionamiento, que en el ejemplo
de realización anteriormente descrito estaba formado por el carril
de código de posición 7 y las cabezas lectoras 8a, 8b, 8c, puede ser
sustituido también, por supuesto, por otros equipos de
determinación de posición. Por ejemplo, se puede emplear un sistema
de navegación a base de un sistema de control por láser o de GPS.
En el caso más sencillo, se puede disponer también a la entrada del
trayecto de movimiento por el estanque de pintura un sensor que
notifique el ingreso de una carrocería de vehículo. Desde allí se
calcula la respectiva posición de la carrocería de vehículo a partir
de la velocidad de ésta, que se obtiene y se vigila continuamente,
y a partir del tiempo transcurrido.
En lugar de un sistema de control centralizado
se pueden utilizar también sistemas de control descentralizado que
estén asociados a las distintas carrocerías de vehículo y se muevan
juntamente con éstas.
Claims (11)
1. Dispositivo de pintura por electroinmersión
que comprende
a) un baño de pintura;
b) un equipo de transporte con el que, en un
procedimiento de circulación continua, las piezas de trabajo a
pintar son sumergidas en el baño de pintura, movidas a través de
éste y extraídas nuevamente del mismo;
c) una fuente de tensión;
d) unos electrodos dispuestos en el baño de
pintura a lo largo del recorrido de movimiento de las piezas de
trabajo y que están unidos con un primer polo de la fuente de
tensión;
e) un carril de contacto que se extiende a lo
largo del recorrido de movimiento de las piezas de trabajo y está
unido con el segundo polo de la fuente de tensión;
f) un mecanismo de contacto para cada pieza de
trabajo que está unido con el carril de contacto;
g) al menos un sistema de control con el cual se
puede ajustar la tensión aplicada a cada pieza de trabajo durante
el movimiento de ésta a través del baño de pintura;
caracterizado porque
h) el carril de contacto (2) está ininterrumpido
en toda su extensión a través del baño de pintura;
i) entre cada mecanismo de contacto (3a, 3b, 3c)
y la pieza de trabajo correspondiente (1a, 1b, 1c) está dispuesta
una unidad controlable de regulación de tensión (4a, 4b, 4c);
j) está previsto un equipo de determinación de
posición (7, 8a, 8b, 8c) que determina la posición momentánea de
cada pieza de trabajo (1a, 1b, 1c) y entrega una señal
correspondiente al al menos un sistema de control (5);
k) el al menos un sistema de control (5) está
diseñado de modo que, a partir de la señal del equipo de
determinación de posición (7, 8a, 8b, 8c) alimentada al mismo,
obtenga para cada pieza de trabajo (1a, 1b, 1c) una tensión a la
que deberá estar la pieza de trabajo (1a, 1b, 1c) en esta posición,
y entregue una señal de control correspondiente a la unidad de
regulación de tensión (4a, 4b, 4c) de la pieza de trabajo
correspondiente (1a, 1b, 1c).
2. Dispositivo de pintura por electroinmersión
según la reivindicación 1, caracterizado porque el al menos
un sistema de control es el sistema de control centralizado (5) del
dispositivo.
3. Dispositivo de pintura por electroinmersión
según la reivindicación 1, caracterizado porque está previsto
para cada pieza de trabajo un sistema de control descentralizado
que se mueve juntamente con dicha pieza de
trabajo.
trabajo.
4. Dispositivo de pintura por electroinmersión
según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque
el equipo de determinación de posición presenta un carril de código
de posición (7) y, para cada pieza de trabajo (1a, 1b, 1c), una
cabeza lectora (8a, 8b, 8c) movida conjuntamente con la pieza de
trabajo (1a, 1b, 1c) y que está en condiciones de leer el código
local del carril de código de posición (7).
5. Dispositivo de pintura por electroinmersión
según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque
el equipo de determinación de posición es un sistema de
navegación.
6. Dispositivo de pintura por electroinmersión
según la reivindicación 5, caracterizado porque el equipo de
determinación de posición es un sistema controlado por láser.
7. Dispositivo de pintura por electroinmersión
según la reivindicación 5, caracterizado porque el equipo de
determinación de posición es un sistema basado en GPS.
8. Dispositivo de pintura por electroinmersión
según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque
el equipo de determinación de posición comprende un sensor de
presencia al comienzo del recorrido de movimiento de las piezas de
trabajo por el baño de pintura y unos sensores de velocidad para
cada pieza de trabajo, estando diseñado el sistema de control de
modo que pueda calcular la posición momentánea para cada pieza de
trabajo a partir de las velocidades captadas y del tiempo
transcurrido desde la reacción del sensor de presencia.
9. Dispositivo de pintura por electroinmersión
según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque
el equipo de determinación de posición comprende un sensor de
presencia al comienzo del recorrido de movimiento de las piezas de
trabajo por el baño de pintura y, para cada pieza de trabajo, un
equipo para captar el trayecto recorrido, estando diseñado el
sistema de control de modo que pueda calcular la posición momentánea
para cada pieza de trabajo a partir de los trayectos captados desde
la reacción del sensor de presencia.
10. Dispositivo de pintura por electroinmersión
según la reivindicación 9, caracterizado porque el equipo de
transporte comprende una cadena de transporte y porque el equipo
para captar el trayecto recorrido presenta un equipo de cómputo
para contar los eslabones de la cadena de transporte que se mueven
por delante del mismo.
11. Dispositivo de pintura por electroinmersión
según la reivindicación 9, caracterizado porque el equipo de
transporte comprende al menos una rueda giratoria para cada pieza de
trabajo y porque el equipo para captar el trayecto recorrido
presenta un dispositivo de cómputo para contar el número de
revoluciones de la rueda.
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