用于對物體尤其是車身進行涂裝尤其是上漆的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于涂裝物體（4）的設(shè)備，其以公知的方式具有涂裝室（1）、輸送系統(tǒng)（5）以及至少一個噴涂單元（8，9），其中，所述輸送系統(tǒng)將待涂裝的物體（4）引導(dǎo)經(jīng)過涂裝室（2），所述噴涂單元由操縱裝置（6，7）支承和引導(dǎo)。中央供給單元（14）包括用于存儲液態(tài)或固態(tài)形式的CO2的容器（14b）以及輸送裝置，所述輸送裝置能夠從容器（14b）提取CO2并以恰當(dāng)?shù)膲毫⑵涔┙o到收集管線（13）。該收集管線（13）與至少一個清潔裝置（10，11）連接，所述清潔裝置本身具有至少一個用于排出以適于清潔目的的形式的CO2的噴嘴。在程序控制下執(zhí)行噴嘴和噴涂單元（8，9）之間的相對運動，使得CO2能夠到達噴涂單元（8，9）的所有待清潔的表面。以這種方式可以實現(xiàn)噴涂單元（8，9）的外表面以及必要時操縱裝置（6，7）的相鄰區(qū)域的完全自動化的清潔。
【專利說明】用于對物體尤其是車身進行涂裝尤其是上漆的設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于對物體尤其是車身進行涂裝尤其是上漆的設(shè)備，具有:
[0002]a)涂裝室；
[0003]b)輸送系統(tǒng)，其將待涂裝的物體引導(dǎo)經(jīng)過所述涂裝室；
[0004]c)至少一個用于涂裝介質(zhì)的噴涂單元/施加單元；
[0005]d)至少一個支承和引導(dǎo)所述噴涂單元的操縱裝置，尤其是機械臂。
【背景技術(shù)】
[0006]在對物體自動涂裝、尤其是在對車身上漆時，不是所有從噴涂單元排出的涂裝介質(zhì)都到達待涂裝的物體上。而是產(chǎn)生所謂的“過噴物”，其大部分借助于空氣流從涂裝室排出并且少部分沉積在涂裝室的內(nèi)表面上，但優(yōu)選沉積在噴涂單元的外表面上和操縱裝置的相鄰區(qū)域上。必須定期從這些外表面清除沉積物。
[0007]為了使該清除變得容易，在之前的實踐中經(jīng)常為噴涂單元的從霧化區(qū)域直至其在操縱裝置上的固定位置(即在機械臂的情況下例如直至腕關(guān)節(jié))的外表面設(shè)置由例如凡士林制成的保護膜。然后，必須不時地手動去除該保護膜并且清除所沉積的漆。
[0008]在其它【技術(shù)領(lǐng)域】已知的是借助于CO2清潔表面，其優(yōu)點是使得清潔過的表面不必被額外地干燥，因為用于清潔的CO2通過升華直接轉(zhuǎn)化為氣體形式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種開頭所述類型的設(shè)備，其中，能夠以較低的材料成本和較少的人工勞動盡可能自動化地進行噴涂單元和相鄰區(qū)域的清潔。
[0010]按照本發(fā)明，該技術(shù)問題如此解決，即，該設(shè)備包括:
[0011]e)至少一個清潔裝置，所述清潔裝置具有至少一個噴嘴，能夠從所述至少一個噴嘴排出以適合于清潔目的的形式的、尤其是以CO2雪或顆粒形式的C02，所述CO2能夠被施加到所述噴涂單元的待清潔的表面上以及可能地所述操縱裝置的相鄰區(qū)域上；
[0012]f)用于存儲液態(tài)或固態(tài)CO2的容器；
[0013]g)中央供給單元，其本身具有輸送裝置，所述輸送裝置能夠從所述容器提取CO2并且以適于繼續(xù)輸送的壓力提供該CO2 ；
[0014]h)收集管線，其與所述供給單元連接并且附接到所述至少一個清潔裝置上；
[0015]其中
[0016]i )能夠在程序控制下執(zhí)行所述噴嘴和所述噴涂單元之間的相對運動，使得從所述噴嘴排出的CO2能夠到達所述噴涂單元的所有待清潔的表面。
[0017]如已可以使用溶劑清潔噴涂裝置的內(nèi)部流動路徑那樣，通過本發(fā)明可以以類似的方式全自動地清潔噴涂單元的外表面。因此，可以在不使用工人的情況下以非常短的時間進行涂裝室內(nèi)的噴涂單元的總體清潔；通常不再需要進入涂裝室。在此，噴涂單元和/或噴嘴所需的運動通過中央設(shè)備控制裝置和必要時與操縱裝置和/或清潔裝置相關(guān)聯(lián)的單獨的控制裝置之間的交互實現(xiàn)。
[0018]與采用保護膜相比，通過本發(fā)明減少了化學(xué)品的使用，由此同時降低了處理成本。省去了使用保護膜一方面消除了由此導(dǎo)致的生產(chǎn)停止，另一方面使所分配的工人不再暴露在涂裝室內(nèi)的氣氛中。借助于CO2雪還可以在否則所應(yīng)用的清潔劑不能被使用的敏感位置進行清潔。
[0019]用于清潔的CO2可以來自與供給設(shè)備連接的傳統(tǒng)來源，例如來自壓力罐；或者，中央供給單元的容器也可以直接與CO2回收設(shè)備或供給設(shè)備連接。
[0020]根據(jù)施加到待清潔的表面上的CO2的形式，所述容器可以構(gòu)造成存儲液態(tài)或固態(tài)C02。固態(tài)CO2可以以顆粒的形式存在于容器中，其可以借助于適當(dāng)?shù)目諝饬鹘?jīng)由收集管線被輸送。
[0021]或者，固態(tài)的CO2也可以以塊的形式存在，并且設(shè)置有粉碎裝置，該粉碎裝置能夠從所述塊切削出小部分。在該設(shè)計中，CO2由于升華造成的損失比在以顆粒形式供給時少。
[0022]如果使用液態(tài)CO2,則所述收集管線優(yōu)選包括用于液態(tài)CO2的管線和用于霧化的壓縮空氣的管線，并且與至少一個用于產(chǎn)生CO2雪的雙組分噴嘴連接。因此，僅在從相應(yīng)噴嘴排出時才產(chǎn)生CO2雪。
[0023]清潔裝置的噴嘴可以被可樞轉(zhuǎn)地固定在保持件上，為此通常設(shè)置相應(yīng)的機動/電動或氣動的驅(qū)動裝置。以這種方式可以通過噴嘴的運動來部分地實現(xiàn)噴嘴和噴涂單元之間所需的相對運動。
[0024]所述清潔裝置優(yōu)選包括多個噴嘴，能夠從所述噴嘴以不同的角度對噴涂單元施加作用。使用多個噴嘴減少了噴嘴和噴涂單元之間為清潔所有表面區(qū)域所需的相對運動的程度。
[0025]還有利的是，收集管線與至少一個可附接手動清潔裝置的排放位置連接。因此，在通過清潔裝置自動清潔噴涂單元不夠充分或者為了清潔涂裝室內(nèi)部的、已形成沉積物的其它表面的例外情況下，使用該手動清潔裝置。
[0026]在本發(fā)明的一種有利的實施形式中，所述清潔裝置具有外殼，該外殼具有至少一個開口，可以經(jīng)由該開口將噴涂單元引入到殼體的內(nèi)部中。以這種方式，能夠基本上將清潔過程與涂裝室的其它區(qū)域屏蔽開。
[0027]最后有利的是，所述清潔裝置具有封閉的空間，能夠經(jīng)由一開口將噴涂單元的輸送端引入該空間中，以使用溶劑沖洗內(nèi)部流動路徑。以這種方式可以基本上在清潔噴涂單元的內(nèi)部流動路徑的同時清潔外表面，這意味著能夠進一步減少設(shè)備的停機時間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]以下將參照附圖詳細說明本發(fā)明的示例性實施例。在附圖中示出:
[0029]圖1是上漆室的布置結(jié)構(gòu)的局部示意圖；
[0030]圖2至圖5是可用在圖1所示的上漆室中的清潔站的豎直或水平示意圖。
【具體實施方式】
[0031]首先參照圖1。該圖可以看作是上漆室的一部分的示意性布置圖或者在上漆室蓋下方穿過上漆室的水平截面圖。總體用附圖標(biāo)記I表示的上漆室包括兩個平行的側(cè)壁2，所述側(cè)壁在未示出的區(qū)域通過端壁封閉，所述端壁以公知的方式具有用于待上漆的物體4的柵門或閘門。上漆室I的底部基本上由格柵3形成，而上漆室在上方如傳統(tǒng)的方式那樣基本上通過空氣室封閉，經(jīng)由該空氣室可以將受控的空氣引入上漆室I的內(nèi)腔內(nèi)。
[0032]在附圖中示意性地示出為矩形并且尤其可以是車身或車身部件的待上漆物體4被借助于輸送系統(tǒng)5以連續(xù)或間歇的運動引導(dǎo)經(jīng)過上漆室I的內(nèi)腔，例如在圖1中從左向右引導(dǎo)。輸送系統(tǒng)5的類型在本文中無關(guān)緊要。
[0033]在物體4在輸送系統(tǒng)5上的運動路徑的兩側(cè)上設(shè)置有噴漆機械臂/機器人6、7。在此，也可以采用不同的設(shè)計。僅舉例總共設(shè)置四個可彎曲機械臂6以及兩個工業(yè)機械臂7，其中在物體4的運動路徑的一側(cè)上各設(shè)置兩個可彎曲機械臂6，在運動路徑的一側(cè)上各設(shè)置一個工業(yè)機械臂7。兩種機械臂類型的共同點是它們均具有可動的機械臂6a或7a，所述機械臂的端部處分別支承有噴涂單元8或9。每個噴涂單元8、9包括自身的噴涂器，尤其可以是噴槍和/或高速旋轉(zhuǎn)霧化器。
[0034]沿著上漆室I的側(cè)壁2設(shè)置有多個清潔站10、11，所述清潔站示意性地示出為矩形。清潔站10、11的共同點是，它們均包括至少一個噴嘴，可以從該噴嘴噴出形式為固態(tài)顆?；蜓┑腃02。這種清潔站10、11的可能的結(jié)構(gòu)方式的細節(jié)將參照附圖2至5在下文進一步描述。
[0035]在上漆室I的在圖1中位于上方的側(cè)壁2上除了設(shè)置有清潔站10、11之外還設(shè)置有用于附接手動的清潔裝置的排放位置12，所述手動的清潔裝置即這樣的清潔裝置，其噴嘴與由機械臂按特定的程序自動引導(dǎo)的清潔站10、11的噴嘴不同，而是由手引導(dǎo)。
[0036]所有的排放站10、11、12通過分支管線與收集管線13連接，為了清晰起見，所述分支管線沒有用附圖標(biāo)記表示。該收集管線通向中央供給單元14，該中央供給單元在圖1的實施例中從外面連接在該下側(cè)壁2上。中央供給單元14具有區(qū)域14a，在該區(qū)域中容納有所有用于輸送顆?；蛞簯B(tài)形式的CO2所需的組件、泵和閥以及相關(guān)控制裝置。還在中央供給單元14的區(qū)域14a中提供如為輸送尤其是顆粒形式的CO2或為了產(chǎn)生CO2雪所需的輔助介質(zhì)，例如壓縮空氣和輸送空氣。
[0037]所述中央供給單元還包括容器14b，用于清潔的CO2以顆粒形式或液體形式被保存在該容器中。替代顆粒，也可以采用大的固體CO2塊，然后從該CO2塊按需切削下尺寸適于通過導(dǎo)管輸送的、較小的固體粒子。
[0038]容器14b通過管線15與外部的CO2源連通。該源可以是傳統(tǒng)的壓力罐或者任何其它的CO2源。
[0039]當(dāng)提供氣態(tài)CO2時，當(dāng)然也必須在中央供給單元14中存在用于液化或固化所需的組件和裝置。
[0040]清潔站10、11具有殼體16，該殼體具有開口，使得噴涂單元8、9能夠由相關(guān)的機械臂6、7伸入相應(yīng)的清潔裝置10、11的內(nèi)腔中。這通常意味著朝上并且必要時也在至少一側(cè)的開口。該示例在下面進一步說明。
[0041]上述的上漆室I如下地工作:
[0042]通常的上漆過程以傳統(tǒng)的方式進行:借助于輸送系統(tǒng)5將相應(yīng)準(zhǔn)備好的待上漆的物體4從圖1中的左側(cè)輸送到達由機械臂6、7引導(dǎo)的噴涂裝置8或9的區(qū)域內(nèi)。在系統(tǒng)控制裝置和單獨的機械臂控制裝置的指令下，按照預(yù)定的運動程序，通過噴涂單元8，9給物體4噴漆。當(dāng)物體離開上漆室I到達圖1中的右側(cè)時，物體被完全上漆或者完成至少一個上漆階段。
[0043]在上漆過程中產(chǎn)生的過噴物基本上由從上述的空氣室出發(fā)從上向下流過上漆室I的空氣流夾帶走，并且流過形成上漆室I的底部的格柵3。然而，一部分過噴物沉積在機械臂6a、7a和噴涂單元8、9的外表面上。因此，必須根據(jù)污染程度以特定的時間間隔再將這部分過噴物從所述外表面去除。這以如下方式實現(xiàn):
[0044]假定中央供給單元14的容器14b通過管線15填充有液態(tài)C02。中央供給單元14的區(qū)域14a已使收集管線13填充有所需的液態(tài)CO2和霧化的壓縮空氣。在這種情況下，收集管線13包括分開的單個管線，這些管線通至各自的排放位置10、11、12。則在這些排放站
10、11、12處可獲得液態(tài)CO2或霧化的壓縮空氣。為了清潔的目的，噴涂單元8、9和機械臂6a、7a的與該噴涂單元相鄰的區(qū)域仍在程序控制下被引導(dǎo)穿過上述的開口進入清潔站10、11的殼體內(nèi)。
[0045]現(xiàn)在，此處的閥被打開，使得液態(tài)CO2和霧化的壓縮空氣能夠流入相應(yīng)的雙構(gòu)件噴嘴內(nèi)并在此形成CO2雪。該雪被施加在噴涂單元8、9的表面區(qū)域以及機械臂6a、7a的相鄰區(qū)域(如果它們是臟污的)。如在下文詳細描述的，在該過程中，所述噴嘴也可以在程序控制下由馬達樞轉(zhuǎn)，以便到達所有待清潔的表面。由此釋放污物，如本身已知的CO2清潔方法那樣。
[0046]噴涂單元8、9然后借助于相關(guān)的機械臂6a、7a從清潔站10、11的殼體移出；其余的未被完全清潔的表面可以在需要時借助于手動清潔裝置lla、12進行補充清潔。
[0047]然后，可以不延遲地再次開始上漆操作，而無需對被進行漆清潔的噴涂單元8、9的表面區(qū)域或機械臂6a、7a的相鄰區(qū)域進行干燥或其它后處理。
[0048]圖2示出了清潔站10的豎直截面的示意圖。其示出了室壁2的部段、殼體16的相對壁的部段、借助于保持件17固定在室壁2上的雙組分噴嘴18以及借助于保持件19固定在殼體壁16上的雙組分噴嘴20。雙組分噴嘴18、20通過與收集管線13連接的供給軟管2U22被供應(yīng)液態(tài)CO2和霧化的壓縮空氣。雙組分噴嘴18、20可以在系統(tǒng)控制裝置的作用下圍繞水平軸線23、24被機動/電動地或氣動地樞轉(zhuǎn)。
[0049]在圖2中，可彎曲機械臂6的噴涂單元8從上方被插入到殼體壁16和室壁2之間。在清潔噴涂單元8的被插入?yún)^(qū)域以及必要時相關(guān)的機械臂6a的相鄰區(qū)域的清潔期間，雙組分噴嘴18、20產(chǎn)生CO2雪并且將其施加到待清潔的表面。為了達到所有表面，雙組分噴嘴
18、20在此圍繞上述的軸線23、24樞轉(zhuǎn)。可選地，噴涂單元8也可以附加地圍繞豎直的軸線轉(zhuǎn)動。
[0050]在清潔工作結(jié)束后，借助于相關(guān)的機械臂6從清潔站10從上方移出噴涂單元8。
[0051]圖3同樣以豎直的截面示出了圖2所示的清潔站10的變型。在此，相應(yīng)的部件用與圖2相同的附圖標(biāo)記表示，但加上100。可以看見室壁102以及殼體壁116。在該示例性實施例中還附加地示出了清潔站110的底壁125，在該底壁中具有出口開口 126。在該出口開口 126上方設(shè)置有清潔盒127，清潔盒127包圍基本上封閉的空間并且具有開口 128，開口 128斜向上指向且指向清潔裝置110的內(nèi)部，并且由密封件129包圍。
[0052]在圖3所示的清潔裝置110中，僅在殼體壁116上設(shè)置雙組分噴嘴120，該雙組分噴嘴通過軟管122被供應(yīng)液態(tài)CO2和霧化的空氣。[0053]為了清潔的目的，將噴涂單元108的具有自身的霧化區(qū)域128a的最前端經(jīng)由開口128伸入到盒127內(nèi)。而噴涂單元108的外表面借助于雙組分噴嘴120以上面已經(jīng)描述的方式被清潔，噴涂單元108的內(nèi)部流動路徑通過溶劑清潔，該溶劑經(jīng)由霧化區(qū)域128a被噴入盒127內(nèi)部，并且最終通過出口開口 126排出。以這種方式在清潔噴涂單元108的內(nèi)部流動路徑的同時清潔外表面。
[0054]圖4以水平截面示出了清潔裝置210的另一示例性實施例。與圖2中的清潔裝置的部件相應(yīng)的部件用相同的附圖標(biāo)記加200表不。清潔裝置210的殼體216被設(shè)置在室壁202上。該殼體向上開口并且附加地在一個側(cè)壁中具有開口 230。在室壁202以及在殼體216的不具有開口的那些側(cè)壁上分別固定有一個雙組分噴嘴218、220、231。噴嘴218、220、231在此分別圍成120°的角度。
[0055]可彎曲機械臂的噴涂器208從上方和/或經(jīng)由殼體216中的開口 230伸入到清潔裝置210的內(nèi)部中的、如圖4所示的、位于雙組分噴嘴218、220、231的霧化區(qū)域之間的中間位置中。在此，噴涂單元208可以從三個側(cè)面被施加CO2雪。因此，在有利的情況下，可以以這種方式到達噴涂單元208的所有表面區(qū)域，而不必額外轉(zhuǎn)動該噴涂單元。
[0056]在圖4中示出了安放在清潔站211上的、用于手動清潔裝置(本身未示出)的排放位置211a。
[0057]圖5最后同樣以水平截面示出了清潔站311，該清潔站在很大程度上對應(yīng)于圖4所示的清潔站，并且其部件用再增大100的附圖標(biāo)記表示。室壁302、殼體316及其開口 330類似于圖4所示實施例中的相應(yīng)部件，因此無需重新描述。圖5和圖4所示的實施例之間的主要區(qū)別在于:在圖5所示的實施例中，三個雙組分噴嘴318、320和331均固定在室壁302上。以這種結(jié)構(gòu)方式，通常必須在清潔過程中轉(zhuǎn)動待清潔的噴涂單元308，以使CO2雪到達所有表面區(qū)域。
[0058]在清潔裝置10、11 ；110 ；211 ；311的各種示例性實施例的以上描述中，假設(shè)使用CO2雪進行清潔。但是，當(dāng)用0)2顆粒替代CO2雪時，清潔過程基本上以相同的方式進行。借助于輸送空氣經(jīng)由供給管線13將清潔顆粒引導(dǎo)到各排放位置10、11、12。已知由于顆粒在待清潔的表面上的機械碰撞，它們的清潔效果某種程度上更大，但使用CO2雪進行清潔更經(jīng)濟。
【權(quán)利要求】
1.一種用于對物體尤其是車身進行涂裝尤其是上漆的設(shè)備，具有: a)涂裝室； b)輸送系統(tǒng)，其將待涂裝的物體引導(dǎo)經(jīng)過所述涂裝室； c)至少一個用于涂裝介質(zhì)的噴涂單元； d)至少一個支承和引導(dǎo)所述噴涂單元的操縱裝置，尤其是機械臂； 其特征在于，所述設(shè)備包括: e)至少一個清潔裝置(10，11)，所述清潔裝置具有至少一個噴嘴(18，20；120 ;218，220，231 ;318，320，331)，能夠從所述至少一個噴嘴排出以適合于清潔目的的形式的、尤其是以CO2雪或顆粒形式的CO2，所述CO2能夠被施加到所述噴涂單元(8，9 ；108 ；208 ;308)的待清潔的表面上以及可能地所述操縱裝置(6，7)的相鄰區(qū)域上； f)用于存儲液態(tài)或固態(tài)CO2的容器(14b)； g)中央供給單元(14)，其本身具有輸送裝置，所述輸送裝置能夠從所述容器(14b)提取CO2并且以適于繼續(xù)輸送的壓力提供該CO2 ； h)收集管線(13)，其與所述中央供給單元(14)連接并且附接到所述至少一個清潔裝置(10，11)上； 其中 i)能夠在程序控制下執(zhí)行所述噴嘴(18，20；120 ;218，220，231 ;318，320，331)和所述噴涂單元(8，9 ；108 ；208` ；308)之間的相對運動，使得從所述噴嘴(18，20 ；120 ;218，220，231 ;318，320，331)排出的CO2能夠到達所述噴涂單元(8，9 ；108 ；208 ；308)的所有待清潔的表面。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，能夠通過供給管線(15)填充所述中央供給單元(14)的容器(14b)，所述供給管線與壓力罐或者CO2回收或供給設(shè)備連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，所述容器(14b)構(gòu)造成存儲液態(tài)C02。
4.如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，所述容器(14b)構(gòu)造成存儲固態(tài)C02。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述固態(tài)CO2為顆粒的形式。
6.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述固態(tài)CO2為塊的形式，并且設(shè)置有能夠從所述塊切削出小部分的粉碎裝置。
7.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述收集管線(13)包括用于液態(tài)CO2的管線和用于霧化的壓縮空氣的管線，并且所述收集管線與至少一個用于產(chǎn)生CO2雪的雙組分噴嘴(18，20 ；120 ;218，220，231 ;318，320，331)連接。
8.如前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述噴嘴(18，20；120 ;218，220,231 ;318，320，331)被可樞轉(zhuǎn)地固定在保持件(17，19 ；119 ;217，219，232 ;317，319，332)上。
9.如前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述清潔裝置(211，311)具有多個噴嘴(218，220，231 ;318，320，331)，能夠從所述噴嘴以不同的角度對所述噴涂單元(208 ;308)施加作用。
10.如前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述收集管線(13)與至少一個能夠附接手動清潔裝置(11a，12 ；211a ；311a)的排放位置連接。
11.如前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述清潔裝置(10；110 ；211 ；311)具有殼體(16 ；116 ；216 ;316)，所述殼體具有至少一個開口(230 ;330)，能夠經(jīng)由所述至少一個開口將所述噴涂單元(8，9 ；108 ；208 ；308)引入所述殼體(116 ；216 ；316)的內(nèi)部中。
12.如前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述清潔裝置(110)具有封閉的空間(127)，能夠經(jīng)由一開口(128)將所述噴涂單元(108)的輸送端(128a)引入該空間中，以使用溶劑(128)沖洗內(nèi) 部流動路徑。
【文檔編號】B05D3/12GK103619492SQ201280024817
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月1日
【發(fā)明者】M·阿爾布雷克特, F·蒂策 申請人:艾森曼股份公司