專利名稱：涂料分配設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于分配涂料的設(shè)備和方法。文中公開了用于分配非電絕緣涂 料和將分配的非電絕緣涂料間接充電的設(shè)備和方法。但是應(yīng)相信其也可用于其 它應(yīng)用中。 背景4支術(shù)
如本申請中所使用的，描述為"導(dǎo)電的"和"非電絕緣的"材料特征為具 有比描述為"非導(dǎo)電的"和"電絕緣"的材料更易于導(dǎo)電的寬范圍中的導(dǎo)電率。 描述為"半導(dǎo)電的"材料特征為具有在導(dǎo)電和非導(dǎo)電之間的寬范圍中的導(dǎo)電率。 例如"前"、"后"、"上"、"下"等術(shù)語僅用于描述示例性實施例，并且不旨在 進(jìn)行限制。
已知多種使用霧化的帶靜電荷涂料微粒涂覆物品的裝置。通常存在兩種類 型的這樣的裝置，一種裝置中涂料微粒通過直接與保持在某個非零電勢下的表 面接觸充電，有時稱為"直接充電"， 一種裝置中涂料微粒在其霧化后充電， 有時稱為"間接充電"。通常在霧化的涂料不導(dǎo)電時使用直接充電。將電荷提 供給直接充電設(shè)備的電源不會通過流動到霧化器的涂料流而對地短路。另 一方 面，間接充電通常用在正在霧化的材料為非電絕緣的情況下，例如當(dāng)涂料為水 基涂料時，否則會將提供電荷的電源對地短路，而在涂料源和所謂的"電壓閉 鎖"的霧化器之間的供給線路中不存在。
直接充電裝置在例如美國專利3,536,514; 3，575，344; 3,608,823; 3,698,636; 3,843,054; 3,913,523; 3,964,683; 4,037,561; 4,114,564; 4,135,667; 4,216,915; 4,228,961; 4,381,079; 4,447,008; 4,450,785; Re. 31,867; 4,784,331; 4,788,933; 4,802,625; 4,811,898; 4,943,005; 5,353,995; 5,433,387; 5,582,347; 5，622,563;5,633,306; 5,662,278; 5'720，436; 5,803,372; 5,853,126; 5,957,395; 6,012,657; 6,042,030; 6,076,751; 6,230,993; 6,328,224; 6,676,049; 7>開的美國專利申請 US 2004/0061007; US 2005/0035229;和WO 03/031075中示出和描述。還存在 美國專利2,759,763; 2,877,137; 2,955,565; 2,996,042; 3,589,607; 3,610,528; 3,684,174; 4,066,041; 4,171,100; 4,214,708; 4，215，818; 4,323,197; 4，350，304; 4,402,991; 4,422,577; Re. 31,590; 4,518， 119; 4,726,521; 4,779,805; 4,785,995; 4,879,137; 4,890,190; 5,011,086; 5,058,812和4,896,384;英國專利說明書 1,209,653;日本公開專利申請62-140,660; l-315，361; 3-169,361; 3畫221，166; 60-151,554; 60-94,166; 63-116,776; PCT/JP2005/018045;和58-124,560;和法國 專利1,274,814中示出和描述的裝置。還存在"AerobellTM Powder Applicator ITW Automatic Division" ; "Aerobe評& Aerobell Plus Rotary Atomizer, DeVilbiss Ransburg Industrial Liquid Systems";和"Wagner PEM-C3 Spare parts list"中示出和描述的裝置。
間接充電裝置在例如美國專利5,085,373; 4,955,960; 4,872,616; 4,852，810; 4,771,949; 4,760,965; 4,143,819; 4,114,810; 3,408,985; 3，952，951; 3,393,662; 2,960,273;和2,890,388中示出并描述。這樣的裝置通常在霧化裝置和將由霧 化微粒涂覆的目標(biāo)物之間提供電場，非電絕緣涂料的霧化微粒經(jīng)過所述電場。
表述已經(jīng)進(jìn)行了所有相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的完全檢索，也不用于表述不超過羅列中存 在的相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，或不用于表述所列的技術(shù)為可授權(quán)材料。也不應(yīng)推定為任 何這樣的表述。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，涂料霧化和分配系統(tǒng)包括霧化器和電極組件。所述 電極組件可拆卸地連接到所述霧化器，以使所述組件可從所述霧化器拆卸。這 使得霧化器通過比所述霧化器電極組件可通過的更小的孔進(jìn)入。
示例性地，所述電極組件和所述霧化器中的一個包括具有凹槽的表面。所 述凹槽包括第一部分和第二部分。所述電極組件和所述霧化器的另一個包括突 起。所述突起插入所述第一部分中和隨后相對操縱所述霧化器和電極組件來將 所述突起移動到所述第二部分中使得所述電極組件和霧化器裝配在一起。
4示例性地，所述霧化器包括所述突起，并且所述組件包括具有凹槽的表面。
示例性地，所述電極組件包括環(huán)狀支架，并且所述電極通常從所述環(huán)狀支 架表面沿共同方向延伸。
進(jìn)一步示例性地，所述設(shè)備包括待霧化和分配的涂料源，和用于將所述涂 料源連接到所述霧化器的管道。
進(jìn)一步示例性地，所述設(shè)備包括高電勢源和用于將所述高電勢源連接到所 述電極的導(dǎo)體。
進(jìn)一步示例性地，所述設(shè)備包括用于在所述組件從所述霧化器拆卸時支撐 所述組件的裝置。
示例性地，所述裝置包括內(nèi)部，當(dāng)所述電極組件從所述霧化器拆卸時，所 述電極組件的至少一部分突出到所述內(nèi)部中。所述內(nèi)部包括至少一個出口，用 來將用于從突出到所述內(nèi)部中的所述電極組件的至少 一部分去除涂料的試劑 分配在突出到所述內(nèi)部中的所述電極組件的至少 一部分上。
示例性地，所述裝置包括可致動來將所述電極組件附接到所述裝置的機(jī) 構(gòu)，以最小化所述電極組件從所述霧化器拆卸時所述電極組件從所述裝置意外 脫離的可能性。


通過參照下面的詳細(xì)描述和附圖可最佳地理解本發(fā)明。附圖中 圖1示出現(xiàn)有技術(shù)的噴涂設(shè)備的立體視圖； 圖2示出根據(jù)本發(fā)明的噴涂設(shè)備的局部主視圖； 圖3示出圖2中顯示出的噴涂設(shè)備細(xì)部的局部立體視圖； 圖4示出處于?？颗_中的圖2中顯示出的噴涂設(shè)備的局部剖視圖。
具體實施例方式
參照圖1,已知的旋轉(zhuǎn)噴霧器10包括具有孔14的殼體12,鐘形杯16通 過所述孔14分配霧化的涂料。鐘形杯16通常安裝在例如壓縮空氣驅(qū)動的渦輪 的發(fā)動機(jī)(未顯示)軸(未顯示)上。使用中，液體涂料通過導(dǎo)管18供到鐘 形杯16,并且根據(jù)已知原理從鐘形杯16'的前邊緣霧化。
殼體12從凸緣20安裝，所述凸緣20還支撐電極裝置22。電極22圖示 被圍繞鐘形杯16的旋轉(zhuǎn)軸線等角度間隔開，這里間隔開約60° 。通過例如美國專利6,562,137; 6,537,378; 6，423，142; 6,144,570; 5,978,244; 5,159,544; 4，745，520; 4，485，427; 4,481,557; 4,324,812; 4,187,527; 4,075,677; 3,894,272; 3,875,892;和3,851,618中示出和描述類型的一個電源將高電勢提供到電極22 陣列，以產(chǎn)生與霧化器IO相鄰的電暈，以使離開鐘形杯16邊緣的霧化的涂料 液滴通過電暈，并且由此帶靜電。電極22的結(jié)構(gòu)僅為示例，并且可使用多種 形狀、數(shù)量和間距的電極來產(chǎn)生放電區(qū)，涂料液滴通過所述放電區(qū)并且?guī)в须?荷。電極22結(jié)合到由電絕緣材料構(gòu)成的組件24內(nèi)。需要高電壓來產(chǎn)生電暈， 并且支撐電極22的部件設(shè)計并且構(gòu)造成允許分配非電絕緣涂料，例如水基涂 料。
在一些涂覆示例中，汽車涂覆i殳備具有代表性，霧化器10通常安裝在機(jī) 械手的端部上。這樣的機(jī)械手編程來操縱霧化器10，以將涂料噴涂在生產(chǎn)線 上移動通過涂覆設(shè)備的車輛上。與電極22相比較，車體通常接地或保持在低 電勢下。涂料帶電微粒和接地或幾乎接地的車輛之間的靜電引力導(dǎo)致霧化涂料 以更高的效率移動到車輛上。
如所示出的，電極22陣列顯著增加設(shè)備10的體積、物理外殼，使其不能 廣泛使用，特別是用于受限空間中。另外，通過霧化器10的機(jī)械手的操縱可 能使電極表面被涂料污染。積聚的涂料可能不利地影響電極22產(chǎn)生電暈的能 力。對于機(jī)械手操縱的霧化器10，電極22由例如涂料的污染具有挑戰(zhàn)。
參照圖2,霧化器IIO類似于圖1的霧化器10，并且等同的特征具有相似 的附圖標(biāo)記。代替單個凸緣20，殼體112安裝到隔板126,而電極122結(jié)合到 組件124中。4是供分離裝置128,用于將組件124安裝到隔板126。圖3中示 出示例性的"定位和扭轉(zhuǎn)"分離裝置128。
霧化器110為已知設(shè)計，并且包括由封裝在殼體112中的馬達(dá)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的 鐘形杯116。單獨(dú)的管路通過機(jī)械手115和隔板126中的通道從涂料源pi將 涂料提供到霧化器110，并且從空氣源113將壓縮空氣提供到霧化器110。鐘 形杯116由馬達(dá)驅(qū)動來在足夠產(chǎn)生如上面描述的用于圖1的設(shè)備的適當(dāng)尺寸的 霧化涂料液滴的速度下旋轉(zhuǎn)。
高電勢電源(high magnitude potential supply) 117，為前述類型之一 的示 例，通過適當(dāng)?shù)碾娺B接來連接到電極122，以產(chǎn)生與霧化器110相鄰的電暈，涂料的霧化微粒通過所述電暈，并且?guī)ъo電。
參照圖3，定位和扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的示例包括形成在組件124的表面133上的凹 槽132。凹槽132包括第一部分134，其通向組件124的表面135中。凹槽132 的第二部分136延伸經(jīng)it^面133。隔板126設(shè)置有舌138，舌138為裝配到 凹槽132內(nèi)的互補(bǔ)尺寸。為了將組件124連接到隔板126,隔板126被移動到 位，以將舌138與凹槽132的第一部分134相鄰定位。然后在該例子中，相對 于霧化器110沿軸向移動隔板126，直到舌138推到凹槽132的第一部分134 和第二部分136的結(jié)合部分。然后旋轉(zhuǎn)隔板126，以使舌部138沿凹槽132的 第二部分136移動來完成組件124到隔板126的安裝。分離通過相反過程實現(xiàn)。
圖3僅局部示出組件124和隔板126，僅顯示了一個舌138和凹槽132。 應(yīng)意識到，圖2的噴霧器110可包括以任何適當(dāng)形式分布的任意適當(dāng)數(shù)量的這 樣的定位和扭轉(zhuǎn)連接，例如兩個、三個、四個或六個，所述分布形式例如為圍 繞組件124和隔壽反126均勻間隔開或非均勻間隔開。
使用中，當(dāng)需要在限定位置中使用霧化器IIO時，例如需要噴涂車輛內(nèi)部 或下面時，可通過將組件124從隔板126分離來分離組件124。通過提供簡單 的分離機(jī)構(gòu)，例如圖3中示出的定位和扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，分離才喿作可通過將簡單的移 動指令(隔板126的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動，緊跟軸向移動)編程到安裝霧化器110的機(jī)械 手控制器容易地實現(xiàn)自動化。
作為定位和 扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的可替代形式，可提供可遙控致動的機(jī)構(gòu)。例如，組 件124和隔板126中的一個可i殳置有適當(dāng)形狀的一個或多個凹槽，而組件124 和隔板126中的另一個設(shè)置有互補(bǔ)形狀的適于移動來接合在凹槽中的一個或 多個部件。所述移動可通過例如一個或多個繼電器和柱塞的一個或多個^L電致 動器、可打開將組件124固定到隔板126并且關(guān)閉將組件124從隔板126分離 的轉(zhuǎn)換的電磁鐵等提供。這樣的轉(zhuǎn)換可由工序控制器127通過例如控制器局域 網(wǎng)總線(CANbus) 129控制，所述控制器局域網(wǎng)總線129可4吏得一個或多個 機(jī)電致動器將組件124接合到隔板126或?qū)⒔M件124從隔板126分離。
參照圖4，?？颗_(docking station) 150具有頂部表面152，頂部表面152 具有孔154，噴霧器110可插入孔154中，以使組件124的外部尺寸抵靠在橫 檔156上，而殼體112和電極122延伸穿過孔進(jìn)入?？颗_150的內(nèi)部158內(nèi)。 鎖定機(jī)構(gòu)，例如可遙控致動的互補(bǔ)的一個或多個滑動銷160和一個或多個對準(zhǔn)的孔162，可致動來將組件124鎖定到?？颗_150。 一個或多個滑動銷160可由例如工序控制器127通過CANbusl29遙控致動。 一個或多個銷160可通過一個或多個螺線管或一個或多個類似裝置163致動。
當(dāng)由鎖定機(jī)構(gòu)鎖定時，殼體112和隔板126可通過致動分離裝置128從組件124分離。然后殼體112和隔板126可從停靠臺150操縱離開，使組件124離開?？?。然后殼體112可操縱進(jìn)入更受限的空間內(nèi)，繼續(xù)分配涂料，而沒有由組件124造成的過大的外殼。
清洗噴嘴157可設(shè)置在停靠臺150的內(nèi)部158中，以使整個組件110、 124可在其處于圖4中示出的方向中時進(jìn)^f亍清洗和/或在組4牛124在殼體112和隔板126已經(jīng)操縱離開?？颗_150之后處于?？课恢弥袝r使組件124進(jìn)行清洗，使組件124離開?？俊?br> 使用間接充電技術(shù)通過涂覆機(jī)械手利用可自動分離的組件124和此過程中的涂敷器清洗器150進(jìn)行的示例性涂層涂敷工序包^^以下工序步驟
1. 使用組件IIO， 124,通過間接充電方法，在例如70KV下運(yùn)轉(zhuǎn)電沖及對目標(biāo)物電勢來噴涂汽車的一個或多個外表面， 一個或多個電極122相對于目標(biāo)車輛為負(fù)；
2. 轉(zhuǎn)換高壓，以使電極122對目標(biāo)物的電勢呈現(xiàn)為例如OKV,并且操縱涂覆機(jī)械手115，以使霧化器IIO提供到?？颗_150處，以將組件124拆卸。搡縱機(jī)械手115并且操作控制器127，以使組件124從隔板126打開，并且支撐在?？颗_150上;
3. 將涂覆機(jī)械手115移動在位，以在組件124從其分離并且離開?？颗_150的情況下，在OKV下使用霧化器110來恢復(fù)涂覆目標(biāo)汽車的內(nèi)部和插入?yún)^(qū)域；
4. 將霧化器110'移動到單獨(dú)的清洗臺(未顯示)，并且將其清洗，或?qū)⑵湟苿臃祷氐酵？颗_150，將其穿過組件124插入?？颗_150內(nèi)部，清洗霧化器110，并且再附接組件124;
5. 將涂覆機(jī)械手115移動在位，以恢復(fù)通過涂層涂敷空間傳送的下一個車輛的外部，將高壓電源117切換到背靠的組件124，打開壓縮空氣供給lll
(其中壓縮空氣用于涂料的霧化和分配中)和待分配的下一個涂料供給113,并且恢復(fù)涂覆。
權(quán)利要求
1.一種涂料霧化和分配設(shè)備，包括霧化器、電極組件，所述電極組件可拆卸地連接到所述霧化器，以使所述組件可從所述霧化器拆卸，使所述霧化器通過比霧化器-電極組件可通過的更小的孔進(jìn)入。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述組件和所述霧化器中的一個 包括具有凹槽的表面，所述凹槽包括第一部分和第二部分，并且所述組件和所 述霧化器中的另一個包括突起，所述突起插入到所述第一部分中，并且隨后相對操縱所述霧化器和所述組件，以將所述突起移動到所述第二部分中，裝配所 述組件和所述霧化器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述霧化器包括突起，并且所述 組件包括具有凹槽的表面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述電極組件包括環(huán)狀支架，所 述電極通常從其表面沿共同方向延伸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括待霧化和分配的涂料源、和用于 將所述涂料源連接到所述霧化器的管道。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括高電勢源和用于將高電勢源連接 到所述電才及的導(dǎo)體。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括在所述組件從所述霧化器拆卸時 用于支撐所述組件的裝置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，所述裝置包括內(nèi)部，包括所述電 極的所述組件的至少 一部分在所述組件從所述霧化器拆卸時突出進(jìn)入到所述 內(nèi)部，所述內(nèi)部包括至少一個出口，用來將用于從突出到所述內(nèi)部中的所述組 件的至少一部分去除涂料的試劑分配到突出到所述內(nèi)部中的所述組件的一部 分上。
9. 根據(jù)杈利要求8所述的i殳備，其中，所述裝置包括可致動來將所述組 件附接到所述裝置的機(jī)構(gòu)，以最小化在所述組件從所述霧化器拆卸時所述組件 從所述裝置意外脫離的可能性。
全文摘要
涂料霧化和分配系統(tǒng)(10)包括霧化器(10)和電極組件(20，22)。所述電極組件可拆卸地連接到所述霧化器，以使所述組件可從所述霧化器拆卸，從而使得所述霧化器通過比所述霧化器電極組件可通過的更小的孔進(jìn)入。提供在所述組件從所述霧化器拆卸時用于支撐所述組件的裝置。
文檔編號B05B15/00GK101687207SQ200880020449
公開日2010年3月31日 申請日期2008年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月21日
發(fā)明者彼得·M.·格林, 羅杰·T.·錫奧茲 申請人:伊利諾斯工具制品有限公司