CN104602867B - 用于喷涂涂料的设备 - Google Patents

Abstract

本设备(2)能够被用于将涂料产品喷涂到例如为机动车辆的车身的物体(100)上，所述物体(100)被平行于输送轴线(X4)的输送装置(4)移动，并且所述物体(100)包括至少一个基部(102)和活动部分(104‑108)。本设备包括至少一个第一多轴喷涂机器人(50)和至少一个多轴操作机器人(60)，所述少一个第一多轴喷涂机器人(50)专用于喷涂涂料产品，所述至少一个多轴操作机器人(60)专用于相对于所述基部(102)来操纵待涂布的物体(100)的可动部分(104‑106‑108)，每个机器人都能够以平行于输送轴线的方式移动。本设备还包括喷涂室(3)和通风装置，所述通风装置在喷涂室内提供沿垂直于输送轴线(X4)的方向流动的通风空气(F1)。所述喷涂机器人和所述操作机器人(50，60)都沿着平行于输送轴线(X4)的同一轨道(8)可滑动地安装，并且能够彼此错行，而同时所述导轨沿通风空气(F1)的流动的方向被设置在待涂布的物体(100)的上游。

Description

用于喷涂涂料的设备

技术领域

本发明涉及一种用于将涂料产品喷涂到物体上的设备，所述物体例如为被输送装置移动的机动车辆车身。

背景技术

在汽车工业中，已知使用多轴机器人来将涂层(例如，完成漆、油漆或清漆)涂覆到被恒速或断续输送装置移动的机动车辆上。

机动车辆的车身通常包括组成固定部分的车身外壳以及打开构件，所述打开构件例如为门，发动机盖、后备箱面板和后挡板。为了可以使用乘客车厢、发动机舱或后备箱的内部，所以在它们的一些表面上进行涂层，这就必须操纵这些打开构件，尤其是布置用于涂层产品喷涂器的通道。

因此，从WO-A-2005/046880可得知：使用沿第一轨道滑动的涂布机器人，以及沿安装在喷涂室的侧部的下部的第二轨道滑动的用于开门的机器人和发动机盖。使用叠置的两个轨道来一方面允许涂布机器人的滑动并且另一方面允许操作机器人的滑动，使得已知的设备十分复杂并且昂贵。此外，操作机器人所沿着滑动的第二轨道，对穿过喷涂室邻接的分隔物通向喷涂室的通道构成限制。通常被布置在涂布机器人的下方的操作机器人可能接纳了过度的油漆或“过喷”(即，一旦由喷涂机器人喷涂，油漆并未直接沉积在车身上)。换言之，操作机器人会被过多的油漆迅速弄脏。最后，如果喷涂机器人使用清洗箱和/或清洁/填充站(就像EP-A-0274322中所考虑的装备有蓄液器的喷涂器)，则大部分用于操作机器人的第二支撑轨道需要将清洗箱和/或清洁/填充站布置成沿总体上与车辆的前进运动的方向平行的方向经过该第二轨道。这导致喷涂机器人在每个涂布循环结束时的大幅度移动。

当被喷涂的物体包括基部和至少一个必须***作机器人移动的可动部分时，相似的问题出现在其他用于将涂料产品喷涂到被传送装置移动的物体上的设备中。

发明内容

本发明尤其旨在通过提出一种喷涂涂料产品的新型设备来解决这些缺点，所述新型设备使得能够将涂料产品高效地涂覆在包括基部和可动部分的物体上并且基本上不对通向喷涂室的通道构成限制，并同时极大地避免了变脏，并且在适用的情况下无需喷涂机器人的长的纵向移动。

为此，本发明涉及用于将涂料产品喷涂到的物体(例如，机动车辆的车身)上的设备，所述物品被平行于输送轴线的输送装置移动并且包括至少一个基部和相对于基部移动的部分。这种设备包括：专用于喷涂涂料产品的至少一个第一多轴喷涂机器人以及至少一个多轴操作机器人，所述多轴操作机器人专用于相对于待被涂布的物体的基部操纵其可动部分，每个机器人能够以平行于输送轴线的方式移动。这种设备还包括喷涂室以及通风装置，所述通风装置确保通风空气在所述喷涂室的内部沿着垂直于输送轴线的方向流动。根据本发明，两个所述喷涂机器人和操作机器人被安装成可沿着平行于所述输送轴线的同一轨道滑动，并且两个所述喷涂机器人和操作机器人能够彼此错行，而同时所述轨道被沿着所述通风空气的流动方向布置在所述待涂布的物体的上游。

由于本发明，将喷涂机器人和操作机器人组装在同一轨道上，使得能够将这些机器人布置在不阻挡通向喷涂室的通道的区域中。因为轨道在待涂布的物体的上游，所以通过通风空气的流动将过度的涂料微粒或过喷从轨道上移除，并且在更大的程度上将通过通风空气的流动将过度的涂料微粒或过喷从机器人上移除，这就限制了轨道和这些机器人的变脏。最后，如果喷涂机器人使用清洗箱和/或清洁/填充站，所述清洗箱和/或清洁/填充站能被布置地靠近待涂布的车身，因为喷涂室的侧板不会由于专用于操纵机器人的轨道而变得杂乱。

根据本发明的优选但非限制性的方面，所述设备可包含一个或多个下述特征，并可考虑任何技术上可行的组合：

-所述通风空气在所述喷涂室中的流动是竖直且向下的，而同时所述轨道被布置在所述待涂布的物体的上方。

-每个机器人包括托架，所述托架被安装成在所述轨道上滑动，并且臂被铰接在所述托架上，所述臂在其与所述托架相反的端部处针对所述喷涂机器人承载有涂料产品喷涂器并且针对所述操作机器人承载有操作工具，而同时两个所述托架被安装在所述轨道的两个相对或相邻的侧面上。

-所述轨道具有多边形截面，并且每个所述托架沿着所述轨道的至少一个表面滑动。

-所述轨道具有方形或矩形截面，并且所述托架在所述轨道的两个相对的侧面上滑动。

-所述轨道具有U形或C形截面，并且属于一个机器人的第一托架沿着所述轨道的至少一个内表面滑动，而属于另一机器人的第二托架沿着所述轨道的至少一个外表面滑动。

-所述托架中的至少一个托架沿着所述轨道的两个相邻表面中的至少一个滑动。

-所述轨道包括至少一个表面，所述喷涂机器人的托架的部分和输送操作机器人的托架的部分沿着所述至少一个表面滑动。

-每个所述托架的沿着轨道的移动由马达驱动，所述马达装备有与齿条啮合的小齿轮。替代性地，每个所述托架能够通过带传动***、链传动***或缆绳传动***沿着所述轨道移动。

附图说明

通过阅读下文中对根据其原理对设备的四个实施例的描述，本发明将得到更好的理解并且本发明的其它特征将越发清晰，根据本发明的设备的四个实施例仅以示例性的方式提供并且参照附图给出，在附图中：

图1为根据本发明的涂覆设备的示意性透视图；

图2为沿图1中的箭头II的视图；

图3为用于根据第二实施例的设备的与图2的细节部分III相似的视图；

图4为用于根据本发明的第三实施例的设备的与图3相似的视图；以及

图5为用于根据本发明的第四实施例的设备的与图3相似的视图。

具体实施方式

图1和图2中示出的设备2被设计成将油漆涂覆到机动车辆的车身100上，所述机动车辆的车身100被平行于水平输送轴线X4的输送装置4移动。

输送装置4以一恒定的速度运行，使得车身随着他们的经过而被涂布。替代性地，输送装置可被停止，喷涂过程在输送装置被停止期间发生。这被称为“断续”输送装置。在图1中，箭头F4示出车身100沿轴线X4的前进运动的方向。

每个车身100包括车身外壳102、四个门104、发动机盖106和后备箱面板108。部分104、106和108组成车身100的打开构件。为了附图的清晰性，在图1和图2中非常示意性地示出了车身100。具体地，未示出车身的内部空间。

设备2还包括喷涂室3，车身100在所述喷涂室3内循环，使用形成车身支撑部的托架40来使车身100被输送装置移动。如图1中非常示意性地且部分地示出的，喷涂室3包括两个侧部，其中一个侧部在图中用附图标记32示出，以及另一个侧部为栅板形成的地板34。

在图1和图2中，出于简化的目的，与在图2的左部示出的部分32相对的部分未示出。

喷涂室3还包括布置在车身100和输送装置4的上方的通风增压室36。增压室36包括本身为已知的尤其为风扇的通风装置(未示出)，使得能够在喷涂室6内建立空气的向下且竖直的流动F1。气流F1垂直于轴线X4并且因此以从增压室36朝向位于地板34下方的区域38的方式从顶部到底部地穿过该增压室，并且被设计成收集过度的油漆或过喷(即，尽管在喷涂室中被喷涂单并未沉积在车身100上)。

设备2还包括轨道8，所述轨道8被布置在喷涂室3的内部并且所述轨道8的轴线平行于轴线X4。轨道8具有方形截面并且对两个机器人50和60加以支撑，所述两个机器人50和60分别专用于将涂料产品喷涂到车身100上和操作打开构件104、106和108。

机器人50包括装备有电动机(未示出)的托架52，所述电动机的输出轴驱动与安装在轨道8中的齿条啮合的小齿轮。因此，启动电动机使得能够以平行于轴线X8并沿可两个方向的方式顺着轨道8移动托架52。

附图标记82和84分别指示轨道8的上表面和下表面。附图标记86和88分别指示轨道8的左表面和右表面，这些所述表面通过与车身100的左侧和右侧相同的定向来确定，所述车身100沿图1中的箭头F4的方向以平行于轴线X4的方式移动。

托架52沿轨道8的表面82和86移动，托架52与轨道8的表面82和86部分地交叠。

多关节臂54的近端端部被铰接在托架52上，并且在其远端端部处支撑有静电喷漆类型的涂料产品喷涂器70。根据本发明的未示出的可选方面，根据EP-A-0，274，322的教导，喷涂器70可包含用于喷涂产品的临时储存蓄液器。

替代性地，所述喷涂器可以不是静电喷漆类型的。

因此，机器人50能够移动喷涂器70横跨车身100，以便在车身上涂覆一层涂料产品。

操作机器人包括托架62，所述托架62沿着轨道8以平行于轴线X8的方式滑动并且在轴线X8处具有总体上为具有平坦底部的U形的横截面。因此，托架62与轨道8的表面82、84和88部分地交叠。

附图标记522和622分别指示托架52和62的与轨道8的表面82部分地交叠的部分。这些部分522和622的以垂直于轴线X8并平行于表面82的方式测得的长度小于表面82的宽度的一半，使得托架52和62在必须彼此错行时(例如由于顺着相反的方向沿着轨道8移动而彼此错行)不会发生干涉。

因此，机器人50和60被安装成可沿轨道8滑动，并且能够彼此错行。

操作机器人60还包括多关节臂64，所述多关节臂64的第一近端端部铰接在托架62上并且所述多关节臂64的远端端部支承有工具80，所述工具80使得能够操纵车身100的打开构件(例如，图1和图2的构造中的门104)。

轨道8被布置在的车身100的上方，所述车身被放置在喷涂室6的输送装置4上。换言之，考虑到竖直轴线Z4与轴线X4正切，轨道8被布置成顺着通风气流的方向(以箭头F1示出)沿轴线Z4位于车身4的前方。

因此，无论是否涉及液态或粉末状的涂料产品，不沉积在车身100上的涂料产品微粒被箭头F1所示的通风空气以反向于轨道8的方式驱动，这限制了涂料产品对该轨道、托架52和62以及臂64和54的近端部分的污染。

实际上，轨道8位于车身100上方意味着：轨道8的表面84在距底板34一竖直距离(以平行于轴线Z4的方式测得)处延伸，所述竖直距离严格大于地板34与放置在喷涂室3中的输送装置4上车身100的车顶之间的最大距离。

在图中的示例中，轨道8被布置成：相比于轴线Z4更靠近部分32。替代性地，轨道8可与轴线Z4对齐。根据另一替代性实施例，相比于部分32，轨道8可以更靠近所述侧部(未示出)。

此外，由于轨道8位于相对较高的高度处(尤其是相对于地板34高于2米的高度处)，所以在轨道8的下方能够提供沿图2中箭头F2的方向穿过部分62通向喷涂室6的内部的通道。实际上，没有轨道被布置在部分32的下部并阻挡通向喷涂室6的内部空间的通道。

此外，如果如上文所考虑的，喷涂机器人使用清洗箱和/或清洁/填充站，则能够沿着壁62靠近图1和图2的构造中的车身100布置清洗箱和/或清洁/填充站。

在图3和图4中所示的本发明的第二和第三实施例中，与第一实施例中的元件相似的元件共享相同的附图标记。在下文中，将仅仅描述第二和第三实施例中的与第一实施例不同方面。

在第二实施例中，机器人50和60的托架52和62各自具有U形横截面，所述U形横截面具有垂直于轨道8的轴线X8的平坦底部。

喷涂机器人50的托架52与轨道8的侧表面86和88的上表面82部分地交叠，并且操作机器人60的托架62也具有拥有垂直于轨道8的轴线X8的平坦底部的U形横截面，并且操作机器人60的托架62与轨道8的侧表面86和88的内表面84交叠。附图标记526和528分别指示托架52的与表面86和88交叠的部分。附图标记626和628指示托架62的与表面86和88交叠的部分。部分526和626的竖直地测得的长度以及部分528和628的竖直地测得的长度使得：托架52和62能够彼此错行而不存在干涉。

在图4的实施例中，第二实施例中所考虑的结构被绕轴线X8顺时针旋转90°。换言之，托架52与轨道8的左侧表面86以及上表面82和下表面84部分地交叠，而托架62与左侧表面88以及上表面82和下表面84部分地交叠。

在图1至图4中，所示出的托架52和62沿着轨道8的三个表面滑动。替代性地，这些托架可以沿着两个表面滑动，甚至可仅沿着这些表面中的一个滑动。在这两种情况下，托架52和62能够在轨道8的相邻的两个侧面上滑动。

在图5的实施例中，轨道8具有C形多边形截面，即具有平坦底部的U形截面倒向一侧。轨道8因此限定出由上表面83、下表面85和左侧表面87界定的内部空间。机器人50的托架52被接合在所述内部空间中并且在该内部空间中沿表面83、85和87滑动。替代性地，托架52的几何结构使其不会同时进入所述三个表面83、85和87的附近。实际上，需要托架52沿轨道8的至少一个内表面滑动。在此情况下，托架52沿轨道8的一个或两个表面行进。

此外，机器人60的托架62被安装成：在轨道8的外侧上滑动并且与轨道8的外表面的上侧82、下侧84和左侧88部分地交叠。替代性地，托架62可仅沿着这些表面中的一个或两个表面滑动。

图5示出了，轨道8的纵向轴线X8位于所述内部空间中。

根据本发明的一个未示出的替代性实施例，轨道8可相对于图5中的构造被向左旋转90°，即，轨道8具有在顶部拥有开口的U形截面。根据另一替代性实施例，轨道8可相对于图5中的构造被向右旋转90°，即，轨道8具有颠倒的U形构造。

在上文中所考虑的不同实施例中，托架52和62被安装在轨道的两个相对或相邻的侧面上，从而限制彼此错行而引起干涉的风险，而且并不以使得托架脆弱或使得机器人50和60不稳定的方式减小这些托架的尺寸。

在所示的示例中，托架52和62颠倒。因此，托架52可属于操作机器人，而托架62属于喷涂机器人。

根据本发明的一个未示出的替代性实施例，适用于所有实施例的是，可使用带***、链***或缆绳***来沿着轨道8驱动托架52和62。

替代性地，轨道8可具有除了方形以外的多边形横截面，例如矩形。在此情况下，应改变托架52和62的几何结构。通常来说，托架与轨道8的至少两个相邻表面交叠。

替代性地，两个或更多个喷涂机器人50和/或两个或更多个操作机器人60可被安装成沿着轨道8滑动。

上文中所考虑的实施例和替代性实施例的技术特征可被组合。

Claims (9)

1.一种用于将涂料产品喷涂到物体(100)上的设备(2)，所述物体(100)被平行于输送轴线(X4)的输送装置(4)移动并且包括至少一个基部(102)和可相对于所述基部移动的部分(104-106-108)，所述设备包括：

至少一个第一多轴喷涂机器人(50)，所述至少一个第一多轴喷涂机器人(50)专用于喷涂涂料产品，

至少一个多轴操作机器人(60)，所述至少一个多轴操作机器人(60)专用于相对于待涂布的所述物体(100)的基部(102)操纵待涂布的所述物体(100)的可动部分(104-106-108)，每个所述机器人能够以平行于所述输送轴线的方式移动，

喷涂室(3)，

通风装置(36)，所述通风装置(36)确保通风空气(F1)在所述喷涂室内沿垂直于所述输送轴线的方向流动，

其特征在于，两个所述喷涂机器人和操作机器人(50，60)被安装成沿着平行于所述输送轴线(X4)的同一轨道(8)滑动，并且两个所述喷涂机器人和操作机器人(50，60)能够彼此错行，而同时所述轨道沿所述通风空气(F1)的流动方向被布置在所述待涂布的物体(100)的上游，每个所述机器人(50，60)包括托架(52，62)，所述轨道具有多边形截面，每个所述托架沿着所述轨道的至少一个表面滑动，所述托架中的至少一个托架沿着所述轨道的至少两个相邻表面滑动。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述通风空气(F1)在所述喷涂室(3)中的流动是竖直且向下的，而同时所述轨道(8)被布置在所述待涂布的物体(100)的上方。

3.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述托架(52，62)被安装成在所述轨道(8)上滑动，并且臂(54，64)被铰接在所述托架(52，62)上，所述臂(54，64)在其与所述托架相反的端部处针对所述喷涂机器人(50)承载有涂料产品喷涂器(70)并且针对所述操作机器人(60)承载有操作工具(80)，并且两个所述托架(52，62)被安装在所述轨道的两个相对或相邻的侧面上。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述轨道(8)具有方形或矩形截面，并且所述托架(52，62)在所述轨道的两个相对的侧面上滑动。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述轨道(8)具有U形或C形截面，并且属于一个机器人(50)的第一托架(52)沿着所述轨道的至少一个内表面(83，85，87)滑动，而属于另一机器人(60)的第二托架(62)沿着所述轨道的至少一个外表面(82，84，88)滑动。

6.根据权利要求1或4所述的设备，其特征在于，所述轨道(8)包括至少一个表面(82；86；88；82，84)，所述喷涂机器人(50)的托架(52)的部分(522；526；528)和所述操作机器人(60)的托架(62)的部分(622；626，628)沿着所述至少一个表面(82；86；88；82，84)滑动。

7.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，每个所述托架(52，62)沿着轨道的移动由马达驱动，所述马达装备有与齿条啮合的小齿轮。

8.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，每个所述托架(52，62)能够通过带传动***、链传动***或缆绳传动***沿着所述轨道移动。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述物体(100)为机动车辆的车身。