灵活涂装设备的制作方法

灵活涂装设备
1.本发明涉及一种创新的涂装设备。
2.在现有技术中，带涂装室(painting booth)的涂装设备是已知的，在涂装室中涂装系统将涂料施加到待涂装的物体(例如，机动交通工具车身)的表面上。在自动设备中，涂装系统包括涂装装置或枪，这些涂装装置或枪由合适编程的机器人臂移动，而在修补工作或小规模生产的情况下，也可能需要人类操作者来手动地操作专门的手动喷枪。
3.在一定规模的设备中，一个室(或几个室)的涂装系统连接到专门的集中式涂料源(通常称为“颜料中心”)。通常，这个包含大型涂料容器的“颜料中心”布置成远离室(例如，也可以同时为几个室提供服务)，并通过用于供给涂料的长管道连接到涂装系统。
4.这种设备的第一个问题是避免特别是由于设备停工时间(例如，以便可以进行室的维护)造成的长供给管道内涂料干燥或密度变化。
5.此外，在待施加的涂料的颜色发生变化的情况下，必须确保在整个设备中没有留下先前涂料的痕迹。
6.因此，在已知的涂装设备中，已经提出了自动或半自动清洁设备，这些设备根据命令对整个涂料分配系统和涂装系统进行清洁。例如，当计划较长的涂装设备停工时和/或在利用不同颜料的涂装周期开始之前操作这些清洁设备。
7.通常，已知的清洁系统执行排出留在设备内的任何涂料并且使合适的清洁液体循环，这些清洁液体从颜料中心沿着所有涂料供给管道发送，并然后通过室内的涂装系统排出，喷入专用的回收容器中。这显然会导致使用大量清洁液体，这些清洁液体在使用后必须作为特殊废物处理，这是因为使用后的清洁液体含有去除的涂料，而且通常是对环境有害的化学溶剂。因此，与消耗材料和设备管理相关的成本相对较高。
8.此外，在清洁周期结束时，必须确保在设备内没有可能在新涂装周期开始时改变涂料的清洁液体的痕迹。因此，在设备中必须进行进一步的清洗，这通常是通过引入第一量的涂料来完成的，第一量的涂料必须“一次性”分配，以消除清洁液体的任何痕迹。这导致与消耗材料和处理操作相关的另外的成本。
9.在任何情况下，为了新涂料而清洁和恢复设备运转的操作涉及相当长的设备停工时间。
10.此外，设备可以管理的某一特定颜色的涂料的最小量是由整个设备填充所需的涂料量决定的。在某些情况下，这一量可能过多，并且可能导致在涂装结束时产生大量的废涂料。此外，已知类型的颜料中心的涂料容器通常包含至少20-25升，并因此很重并且难以管理。
11.为了试图减少停工时间和在涂装设备中使用的消耗材料(涂料和清洁液体二者)的量，在现有技术中，已经提出沿着设备发送插入件，该插入件在管道内行进并且将在设备的管道内流动的流体分成段。以这种方式，一段涂料之后可以是一段清洁液体，并然后是另一段涂料，由于在它们之间的插入件的布置，因此保持不同段分离。
12.这使得清洁液体和具有预定颜色的涂料的量减少，并且部分地克服了上述问题，但并不能完全消除它们。此外，有必要管理插入件的引入和从管中移除，并确保不同段之间
的水力分离(hydraulic separation)。必须依次清洁和/或处理脏的插入件。
13.在现有技术中，还提出了使用从颜料仓库输送并插入到涂装站或涂装机器人中并然后带回且重新装填的涂料容器。传送系统中的一个传送系统可以是例如发送容器通过管道的气动系统。
14.然而，在已知的设备中，容器的管理是相当复杂的。
15.ep1566221公开了一种涂覆机器人，该涂覆机器人设有在其中存储涂料的可替换盒。
16.wo97/34707公开了一种设备，该设备具有用于涂覆机的大量可替换容器的可旋转料仓(magazine)，这些容器在与涂覆机分离的位置被填充，并在排放点从料仓中移出并供应给涂覆机，并且在使用后再次返回到料仓中。
17.ep0895485公开了一种用于涂覆物体的设备，其中分拣和存储盒的支架具有多个盒。传送装置由环形管状系统组成，在该系统中，全部的盒被传送到对接站和施加器并返回，因此必须为盒提供循环回路。
18.本发明的总体目的是通过提供灵活涂装设备，以更快速和有效地管理颜料和设备的内部清洁来克服上述现有技术的问题。
19.考虑到这个目的，根据本发明的已经产生的想法是提供一种清洁设备，该设备包括至少一个涂装室，该至少一个涂装室包含涂装系统，该涂装系统旨在将涂料施加到放置在室中的物体上，其特征在于，该设备包括料仓和系统，该料仓包含装有涂料的多个盒，该系统用于将盒从仓库自动输送到靠近室的至少一个到达站和供给站，该供给站从盒中移除涂料并将涂料供给到室中的涂装系统。
20.仍然根据本发明，已经产生的想法是提供一种用于向涂装室内的涂装系统供给涂料的方法，包括以下步骤：准备包含涂料的盒，向料仓供应这些盒；以及提供用于从料仓向室自动输送盒的系统，以便在室附近供应待用于室涂装系统的盒。
21.输送系统可以有利地是气动类型的。
22.料仓可以有利地是自动类型的。
23.此外，可以在料仓中提供包含清洁液体的其他盒，以便将它们作为包含涂料的盒的替代物发送，并将它们用于清洁与涂料接触的涂装系统的零件。
24.正如下面很好地描述的，涂料盒被视为“消耗”元件，一旦使用就从设备排出。
25.为了更清楚地说明本发明的创新性原理及其相比于现有技术的优点，下面将借助于附图描述应用这些原理的实施例的示例。
26.在附图中：
27.图1以示意图形式示出了根据本发明的第一设备；
28.图2以示意图形式示出了根据本发明的另一种设备。
29.参考附图，图1示出了根据本发明的总体上以10表示的涂装室。
30.该设备10包括至少一个涂装室11，在涂装室11中有用于涂装物体13(例如，特别是机动交通工具车身或其零件，它们优选地通过顺序输送线14(例如，合适的且已知的顺序链、辊或类似的传送机)被传送到室中)的一个或更多个涂装系统12。涂装系统12可以是具有涂料施加装置(例如，涂料喷枪)的手动系统，或者例如可以包括一个或更多个涂装机器人12a(有利地是拟人化手臂类型)，涂装机器人12a在端部设置有合适的涂料施加装置12b
(例如，合适的涂料喷枪)。下面，为了简单起见，将使用术语“涂料喷枪”来引用涂料施加装置(手动和自动操作两种类型的涂料施加装置)，然而可以理解，该术语可以表示任何已知的施加装置，这对本领域技术人员来说是明显的。
31.室11有利地具有格栅型地板15，用于允许过量喷涂物(即，在室内未附着到待涂装物体上的雾化涂料)的通流，该过量喷涂物优选地由空气流输送，该空气流经由室的天花板通过入口管道16引入并通过格栅地板离开以便将带有过量喷涂物的空气传送到用于(例如，通过过滤器、水射流或其他在该领域内众所周知的装置)清除过量喷涂物的已知消除系统(abatement system)17中，该已知消除系统17将过量喷涂物与空气流分离开。清除了过量喷涂物的空气然后例如通过一个或更多个管道18离开消除系统17，并然后被引入周围环境和/或通过入口管道16被传送回室中。专门的通风机(未显示)移动空气流。
32.这种室结构是本领域技术人员所熟知的，并且因此将不再进一步示出或描述。
33.设备10包括自动颜料料仓19，该料仓19在专用座中接收多个颜料盒20，以便根据命令选择盒并释放盒。料仓可以是其本身已知的类型，用于根据命令接收、选择和释放物体。
34.靠近料仓或在料仓内部有系统23的起始站22，用于自动地将盒从起始站输送到至少一个到达站33。料仓可以例如释放选定的盒20并将选定的盒20自动插入起始站。料仓可以例如设有系统21，用于从存在于料仓中的多个盒中选择和拾取盒，并将该盒直接插入系统23的起始站22中，以便自动地将这些盒朝向室11输送到合适的到达站33。
35.用于自动输送涂料盒的系统可以有利地实现为气动输送系统，其中每个盒通过合适的空气流沿着系统(由合适的管道形成)被输送。
36.室11具有与其相关联的至少一个供给站24，供给站24将涂料从盒供给到室中存在的涂装系统12。在自动系统中，从料仓输送到自动输送系统33的到达站33的盒可以直接从到达站33引入到供给站24中。
37.在这种情况下，站24包括或有利地还形成输送系统的到达站33，并被设计成接收从料仓发送通过输送系统的盒，并将盒自动连接到相关联的涂装系统12，以便将从盒中移除的涂料流发送给相关联的涂装系统。
38.有利地，对应的到达站33和/或供给站24可以与每个涂料喷枪和/或每个涂装机器人相关联。
39.供给站24可以位于涂装站附近，并且短管道25可以将涂料从包含在短管道内的盒传送到涂料喷枪。例如，供给站24可以位于机器人12a的附近或机器人12a的基部，使得机器人必须移动的质量在任何情况下都保持较小。
40.可替代地，站可以定位成更靠近涂料喷枪，并且因此管道25可以更短。如果需要，可以取消管道25，并且盒可以到达并接合涂料喷枪内部，涂料喷枪与盒也因此一起形成盒到达站33和涂料供给站24。
41.在任何情况下，用于沿着将盒和枪连接在一起的区段清洁涂料的受控操作系统可以设置在供给站24中或连接到供给站24。该受控操作系统可以例如采用合适的清洁液体的受控循环。因为与涂料接触的设备的零件很少并且尺寸也很小，因此清洁液体的量可以保持很少。
42.还可以有利地设想，除了包含涂料的盒之外，还将包含清洁液体的盒插入自动料
仓中。以这种方式，当需要清洁时，可以将清洁盒而不是涂料盒发送到站，以便清洁液体可以在涂料首先循环的地方循环。结果是，可以避免具有用于管理清洁液体的单独回路，并且简化了清洁系统。实际上，涂装系统只需要，像涂装系统使用涂料一样，将清洁液体排放到室的专门区域(例如回收容器内，未示出)。
43.盒输送系统23可以包括合适的路由单元26，用于根据命令将盒20从料仓中的发送站22发送到室11的所选的到达站33。
44.有利地，可以提供第一管道27，所述管道从发送站22通向路由单元28，路由单元按路线将盒发送到多个管道28中，每个管道都朝向到达站33。可以提供若干路由单元，用于进一步朝向多个室和/或室内的涂装系统按路线发送盒。
45.在气动输送的情况下，发送站22可以产生足够的空气流，用于沿着系统的管道推动盒，并且路由单元26可以包括移动选择器，该移动选择器根据命令交替地将入口管道27连接到期望的出口管道28，以便允许到达路由单元的盒被毫无困难地引入期望的管道28，以及因此继续引向所选的到达站33。
46.为了促进盒的气动位移，盒20的横向直径可以略小于输送系统23的管道的内径，并且可选地还可在其端部附近包括周向密封环，如在气动邮送系统(pneumatic postal systems)的情况下基本已知的那样。
47.如果需要，盒20还可以具有圆形边缘的前端和后端。盒的后端可以具有基本平坦的表面，以便获得更好的气动推力。前端可以具有圆形表面，以便在沿着路径相对急转弯的情况下也有利于盒沿着管道的滑动移动。
48.如果需要，除了气动推力之外，还可以设想提供相反的真空力，该真空力将盒吸向盒的目的地。
49.盒可以具有接合阀(例如在盒的前端上)，用于与存在于站24中的涂料供给回路自动接合。
50.可替代地，盒20可以具有可以被穿孔的区域，并且存在于站24中的用于将涂料供给到涂装系统12的回路可以包括用于对盒穿孔的系统，以便引入用于通过该区域移出涂料的管道。
51.盒例如可以制成罐的形式，并具有足够脆弱的壁部分，以使盒被移出管道(removal duct)穿孔，该移出管道例如制成合适的尖头形状。
52.可穿孔区域也可以由不同于盒其余部分的材料制成。例如，该区域可由弹性体材料制成的膜制成，该膜可以更容易穿孔，并且如果需要，该膜还可以在从盒取出移出管道后提供液压密封，以防止可能留在盒内的任何残余涂料向外部扩散。
53.优选地，站24还可以例如经由通向收集容器30的溜槽29排出空盒。用过的盒因此被快速地从设备中弹出以被清除。
54.设备可以有利地由控制系统31管理，控制系统31例如由本身已知的合适编程的电子控制器制成，并且还可以包括一个或更多个终端32，用于显示关于设备的信息和操作者的任何命令的介绍。
55.控制系统31可以例如被编程为向期望的涂装系统(例如，特定的机器人)发送盒，该盒包含从存在于料仓中的盒中的那些颜料中可获得的期望颜料，还检测盒何时是空的，以便能够根据需要发送相同颜料或不同颜料的另一个替换盒。
56.在颜料变化的情况下，控制系统还可以控制清洁系统的操作，以便在使用新盒的颜料之前消除先前颜料的痕迹。在使用上述清洁盒的情况下，控制系统可以以非常简单的方式进行清洁，在具有新颜料的盒之前从料仓中取出清洁盒，并且在涂料先前循环的区域中执行清洁液体的抽取和排放。
57.图2示出了根据本发明的设备的简化变型。与图1所示类似的零件在图2中使用与图1相同的编号表示，并且除了下面指出的不同处以外，对于这些零件可以参考上面提供的描述。
58.基本上，根据图2的设备10总是包括至少一个涂装室11，该涂装室11包含用于涂装物体13(例如，特别是机动交通工具车身或其零件，它们优选地通过顺序输送线14被传送到室中)的一个或更多个自动或手动涂装系统12。室可以具有格栅型地板15和用于消除过量喷涂物的空气循环和过滤系统16、17、18。室具有站24，用于将涂料从插入站内的盒供给到室内的涂装装置。
59.设备包括颜料料仓119，颜料盒20存储在颜料料仓119内。在料仓附近有自动输送系统23的起始站22，自动输送系统23将盒输送至到达站33，以便盒可以被转移并插入相应的供给站24。
60.在图2中所示版本的设备中，将盒从料仓119转移到起始站可以由操作者手动执行，操作者从料仓中移除盒并将其插入起始站。盒的选择例如可以由控制系统31经由终端32指示给操作者。
61.类似地，从到达站33到供给站24的盒的转移可以由操作者手动执行，操作者将已经到达该到达站33的盒移出并将盒插入供给站24内。
62.由于所描述的设备，一旦供给站中的盒是空的，控制系统或室处的操作者可以自动请求新的盒。在取出空的盒后，在料仓处的操作者可以从料仓中移出包含合适颜料的盒20，将盒插入起始站22并经由自动输送系统23将盒发送到适当的到达站33，操作者可以将盒从到达站33移除，并将盒插入等待涂料的涂装系统的供给站。所有这些都可以以快速和简单的方式执行。
63.在这一点上，本发明的目的是如何实现的就很清楚了。由于根据本发明的系统，获得涂装设备变得简单，该涂装设备可以非常迅速地改变颜料，并且还可以用特定的颜料执行短时间的涂装操作，并然后在不浪费材料的情况下改变成新的颜料。例如，盒可以具有小的尺寸(也只有0.1至2升)，并且如果需要更大的容量以便使用相同的颜料涂装更长的时间，则连续召回包含相同颜料的涂料的盒就足够了。
64.盒可以由低成本的可回收材料制成，并且可以是一次性类型或通过再次填充可以重复使用几次的类型。例如，盒可以由纸板、铝、塑料等制成。
65.从上面的描述可以清楚地看出，盒基本上作为“消耗品”使用，从仓库发送到涂装系统，并然后一旦涂料被消耗，盒就作为基本上“一次性”的元件直接弹出。
66.无论是自动的还是手动的料仓都可以很容易地由操作者手动填充，这也是考虑到单个盒的重量可以较轻。
67.明显地，应用本发明的创新性原理的上述实施例的说明通过这些创新性原理的示例提供，并且因此不应被视为限制本文所要求保护的权利的范围。
68.例如，根据要求，可以用几个料仓向几个室供给，或者可以使用几个料仓以便向单
个室或一组室供应盒。料仓显然可以是任何期望的尺寸并容纳任何数量的盒。
69.所用的涂料可以有不同的类型，且不同的方法可用于将涂料施加到待涂装的物体上。例如，涂料也可以是粉末形式和液体形式，并且可以通过使用加压喷嘴的枪、静电方法等来施加。
70.由于本发明，相同的料仓还可以包含装有不同类型的涂料以及任何合适的相应的不同清洁液体的盒，并且设备可以根据要求在任何情况下以快速和有效的方式使用不同的涂料和液体。
71.室内的涂装系统可以与附图中所示的不同。例如，室内的涂料喷枪可以使用不同于所示系统的系统来移动。例如，可以使用没有拟人化手臂的机器人，或者枪可以由人类操作者简单地手动操作。还可以设想为包含涂料的盒和包含清洁液体的盒设置单独的自动或手动的料仓。
72.最后，为图1所示的实施例描述的零件也可以用于图2所示的实施例。例如，在图2中，可以使用自动料仓19代替手动料仓119，以便自动地将盒直接地供应给起始站22或供应给必须将盒转移到起始站22的操作者。在根据图1的设备中，也可以使用如图2所示的分开的到达站33和供给站24，并且具有将盒从一个站转移到另一个站的操作者。