本發(fā)明的原理和實(shí)施方案總體涉及將催化涂料涂覆到催化基底的一個(gè)或多個(gè)端面的系統(tǒng)和方法。

背景

整料蜂窩基底將通常具有入口端和出口端，其中具有沿著從入口端到出口端的主體長(zhǎng)度延伸的多個(gè)互相鄰接的小室。這些蜂窩基底通常具有約100-600個(gè)小室/每平方英寸(cpsi)，但是可以具有10-1200cpsi的密度。具有圓形、正方形、三角形或六邊形形狀的小室是公知的。

開(kāi)放的前端區(qū)域可以占表面積的50-85％，并且室壁厚度可以是0.5-10密耳，其中1密耳等于0.001英寸。這些小室也可以經(jīng)由厚度為約0.5-60密耳(0.012-1.5mm)的壁彼此分開(kāi)。在一些情況下，對(duì)于具有2密耳室壁厚度的600cpsi基底而言，開(kāi)放的前端區(qū)域可以高達(dá)91％。

基底的室壁可以是多孔的或無(wú)孔的，光滑的或粗糙的。對(duì)于多孔的壁，平均壁孔直徑可以是約0.1-100微米，壁的孔隙率可以通常是約10-85％。

在各種操作條件下，碳沉積物(例如煙灰、焦炭)可能累積在室壁的前緣上。隨著時(shí)間的增加，這種煙灰和焦炭的累積會(huì)減少小室開(kāi)口和整個(gè)開(kāi)放前端區(qū)域的尺寸。這種開(kāi)放尺寸的降低會(huì)進(jìn)而導(dǎo)致背壓增加，并降低經(jīng)由催化基底的氣體流量。

概述

下文列舉了各種實(shí)施方案。應(yīng)當(dāng)理解的是，下述實(shí)施方案不僅可以如下文所述組合，而且可以根據(jù)本發(fā)明范圍按照其它合適的方式組合。

本發(fā)明的原理和實(shí)施方案涉及通過(guò)提供表面涂層來(lái)解決所述問(wèn)題，其中所述表面涂層能減少或清除在小室開(kāi)口處的煙灰和焦炭沉積物的量，以及減少或清除進(jìn)而堵塞基底小室的量。

本發(fā)明的原理和實(shí)施方案涉及一種系統(tǒng)和方法，其中用涂料液涂覆用于形成整料催化基底的壁的朝外端面邊緣，其中涂料液包含含有貴金屬和/或賤金屬的溶液和/或漿液，此涂覆操作是通過(guò)將所述溶液或漿液從吸收性涂布器轉(zhuǎn)移到整料催化基底的包含室壁前緣的端面進(jìn)行的。

本發(fā)明的實(shí)施方案涉及一種裝置，其可以將非常窄、但顯著端面增加的沉積催化金屬濃度(例如鉑族金屬)施加到整料催化基底的入口和/或出口端面。

本發(fā)明的原理和實(shí)施方案涉及一種用于在整料催化基底上沉積端面涂層的系統(tǒng)，其包含：進(jìn)料系統(tǒng)；出料系統(tǒng)；在操作上與進(jìn)料系統(tǒng)和/或出料系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)輸送器發(fā)動(dòng)機(jī)，其在特定的速度下驅(qū)動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)和出料系統(tǒng)；與至少一個(gè)輸送器發(fā)動(dòng)機(jī)電連通的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，其控制由至少一個(gè)輸送器發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的特定的進(jìn)料速度；位于進(jìn)料系統(tǒng)和出料系統(tǒng)之間的涂料液涂布器，其中涂料液涂布器包括內(nèi)部的芯和外部的絨毛(nap)；和位于涂料液涂布器之下的涂料液槽，其構(gòu)造和尺寸用于接收在涂料液槽內(nèi)的全部長(zhǎng)度的涂料液涂布器并保持涂料液，和其中涂料液槽垂直地布置，從而涂布輥筒的絨毛至少部分地被浸沒(méi)在涂料液內(nèi)。

在各種實(shí)施方案中，端面涂覆系統(tǒng)還包括在操作上與涂料液涂布器關(guān)聯(lián)的涂料液涂布器發(fā)動(dòng)機(jī)，其在特定的旋轉(zhuǎn)速度下驅(qū)動(dòng)涂料液涂布器。

在各種實(shí)施方案中，端面涂覆系統(tǒng)還包括離合器，其連接在涂料液涂布器發(fā)動(dòng)機(jī)和涂料液涂布器之間并且在操作上與它們關(guān)聯(lián)；和其中發(fā)動(dòng)機(jī)控制器是與涂料液涂布器發(fā)動(dòng)機(jī)電連通的，并且控制由涂料液涂布器發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的特定的旋轉(zhuǎn)速度。

在各種實(shí)施方案中，端面涂覆系統(tǒng)還包括涂料液輸送系統(tǒng)，其包括涂料液儲(chǔ)庫(kù)和涂料液泵，其中涂料液泵經(jīng)由泵管道連接到涂料液儲(chǔ)庫(kù)并與涂料液儲(chǔ)庫(kù)以流體方式連通，并且涂料液泵經(jīng)由輸送管道連接到涂料液槽并與涂料液槽以流體方式連通；和其中涂料液儲(chǔ)庫(kù)經(jīng)由回收管道連接到涂料液槽并與涂料液槽以流體方式連通，從而涂料液槽和涂料液儲(chǔ)庫(kù)可以保持在涂料液槽中的涂料液的預(yù)定水平。

在各種實(shí)施方案中，端面涂覆系統(tǒng)還包括液體量傳感器，其在操作上與涂料液槽關(guān)聯(lián)，并且與控制器電連通，所述控制器接收來(lái)自液體量傳感器的電信號(hào)并確定是否激活涂料液泵以輸送額外的涂料液，從而保持在涂料液槽中的預(yù)定液面水平。

在各種實(shí)施方案中，液體量傳感器是高動(dòng)態(tài)量程的天平，其在操作上與涂料液槽關(guān)聯(lián)，并檢測(cè)在槽中存在的涂料液的量，和當(dāng)所檢測(cè)的液體重量降低到低于預(yù)定量時(shí)，向涂料液泵提供信號(hào)以將額外的涂料液輸送到涂料液槽。

在各種實(shí)施方案中，液體量傳感器是液位傳感器，其檢測(cè)在涂料液槽中存在的涂料液的高度，和當(dāng)所檢測(cè)的液體高度降低到低于預(yù)定水平時(shí)，向涂料液泵提供信號(hào)以將額外的涂料液輸送到涂料液槽。

在各種實(shí)施方案中，端面涂覆系統(tǒng)還包括：在操作上與涂料液涂布器關(guān)聯(lián)的高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其提供垂直定位控制，從而可以將涂料液涂布器定位在處于進(jìn)料和出料系統(tǒng)的水平面之上的預(yù)定高度；和在操作上與涂料液輸送系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的涂料液濃度傳感器，其檢測(cè)在涂料液中的活性涂料的量。

在各種實(shí)施方案中，端面涂覆系統(tǒng)還包括：光源；光傳感器；和一個(gè)或多個(gè)光束，所述光束遵循從光源到光傳感器的跨越涂料液涂布器的路徑。

在各種實(shí)施方案中，光路徑是在進(jìn)料和出料輸送器的水平面之上，并且處于低于涂料液涂布器絨毛水平的預(yù)定高度，從而涂料液涂布器初始阻斷一個(gè)或多個(gè)光束。

在各種實(shí)施方案中，當(dāng)絨毛的高度減少預(yù)定量時(shí)，正在跨越涂料液涂布器絨毛的一個(gè)或多個(gè)光束變成未阻斷的；并且由光傳感器接收的低于預(yù)定高度的光束產(chǎn)生警報(bào)，此警報(bào)顯示涂布輥筒絨毛不再達(dá)到足以向整料催化基底提供預(yù)期量的涂料液的高度。

在各種實(shí)施方案中，端面涂覆系統(tǒng)還包括：在操作上與涂料液涂布器關(guān)聯(lián)的高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其提供垂直定位控制，從而可以將涂料液涂布器定位在處于進(jìn)料和出料系統(tǒng)的水平面之上的預(yù)定高度；以及與高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和光傳感器電連通的計(jì)算機(jī)，其中計(jì)算機(jī)是用于接收來(lái)自光傳感器的顯示在進(jìn)料和出料系統(tǒng)水平面之上的涂料液涂布器高度的電信號(hào)，并將此電信號(hào)傳送到高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以改變涂料液涂布器的垂直定位。

本發(fā)明的原理和實(shí)施方案也涉及一種涂覆整料催化基底的方法，包括：提供涂料液涂布器；將基底涂料液施加到涂料液涂布器上；將整料催化基底負(fù)載在由輸送器發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的進(jìn)料系統(tǒng)上，其向整料催化基底賦予在預(yù)定速度下的移動(dòng)方向；使整料催化基底在預(yù)定的速度下跨越通過(guò)涂料液涂布器，從而使得一定量的涂料液從涂料液涂布器轉(zhuǎn)移到與涂料液涂布器接觸的整料催化基底的端面；和檢測(cè)光束是否被涂料液涂布器阻斷，并根據(jù)未阻斷的光束的檢測(cè)做出響應(yīng)以調(diào)節(jié)涂料液涂布器的高度。

在各種實(shí)施方案中，涂覆整料催化基底的方法還包括提供涂料液槽，在涂料液槽中含有基底涂料液，其中通過(guò)將涂料液涂布器布置成至少部分地與在涂料液槽中的涂料液接觸而使得基底涂料液被施加到涂料液涂布器。

在各種實(shí)施方案中，涂覆整料催化基底的方法還包括用涂料液傳感器監(jiān)控在涂料液槽中的涂料液的量；確定在涂料液槽中的涂料液的量是否低于預(yù)期量；和將額外的涂料液供應(yīng)給涂料液槽，從而重新建立在涂料液槽中的涂料液的預(yù)期量。

在各種實(shí)施方案中，涂覆整料催化基底的方法還包括在出料系統(tǒng)上接收整料催化基底，其中出料系統(tǒng)在整料催化基底已經(jīng)通過(guò)涂料液涂布器之后支撐整料催化基底。

在各種實(shí)施方案中，涂覆整料催化基底的方法還包括調(diào)節(jié)在涂料液涂布器和整料催化基底之間的壓力，從而將預(yù)定量的涂料液從涂料液涂布器轉(zhuǎn)移到整料催化基底。

在各種實(shí)施方案中，在涂料液涂布器和整料催化基底之間施加的壓力是通過(guò)向處于與涂料液涂布器接觸的端面對(duì)面的整料催化基底端面施加壓力而調(diào)節(jié)的，其中在催化基底的對(duì)面端面上的壓力是用壓力輔助輥施加的。

在各種實(shí)施方案中，涂覆整料催化基底的方法還包括監(jiān)控在進(jìn)料系統(tǒng)水平面之上的涂料液涂布器的高度；確定涂料液涂布器是否未處于在進(jìn)料系統(tǒng)的水平面之上的預(yù)期高度；和將涂料液涂布器的高度調(diào)解到處于進(jìn)料系統(tǒng)水平面之上的預(yù)期高度。

在各種實(shí)施方案中，涂覆整料催化基底的方法還包括將在涂料液槽中的涂料液的量提高到足以補(bǔ)償經(jīng)調(diào)節(jié)的涂料液涂布器高度。

附圖簡(jiǎn)述

圖1顯示涂覆系統(tǒng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案的側(cè)視圖；

圖2顯示涂覆系統(tǒng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案的頂視圖；

圖3A-B顯示涂料涂布器和涂料液槽的一個(gè)示例性實(shí)施方案；

圖4A-4D顯示絨毛檢測(cè)組件的一個(gè)示例性實(shí)施方案；

圖5A顯示涂布器高度調(diào)節(jié)組件的一個(gè)示例性實(shí)施方案；和

圖5B顯示絨毛檢測(cè)組件的一個(gè)示例性實(shí)施方案。

詳細(xì)描述

在描述本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施方案之前，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明不限于在以下描述中給出的結(jié)構(gòu)或工藝步驟的細(xì)節(jié)。本發(fā)明可以按照其它實(shí)施方案進(jìn)行和以不同方式實(shí)施或進(jìn)行。

本發(fā)明的原理和實(shí)施方案總體涉及用于將催化涂層涂布到催化基底的室壁的朝外端面邊緣上的系統(tǒng)和方法，從而減少在基底小室入口處累積的煙灰量，這些煙灰會(huì)增加背壓和減少?gòu)幕淄ㄟ^(guò)的排氣量。

在各種實(shí)施方案中，會(huì)在催化基底的小室開(kāi)口處累積的煙灰可以被催化材料的端面涂層氧化，并通過(guò)降低、延遲或防止背壓的增加而保持從基底通過(guò)的排氣流量。

本發(fā)明的原理和實(shí)施方案涉及一種系統(tǒng)，其用催化材料涂覆用于形成整料催化基底的壁的朝外端面邊緣。

在各種實(shí)施方案中，整料催化基底也可以稱(chēng)為催化基底或基底。

此系統(tǒng)的實(shí)施方案如下涂覆整料催化基底：在涂布器上吸收含有可溶性催化前體和/或催化漿液材料的涂料液，然后使得經(jīng)浸漬的涂布器與包含室壁的暴露邊緣的整料催化基底端面接觸。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，可溶性催化前體和/或催化漿液材料可以含有鉑族金屬，包括鉑、鈀、銠、釕、鋨和銥，或其組合。

本發(fā)明的原理和實(shí)施方案也涉及通過(guò)調(diào)節(jié)加工和系統(tǒng)參數(shù)來(lái)控制在基底的暴露端面上沉積的催化材料量以及涂層沿著催化基底的內(nèi)壁充滿進(jìn)入的距離。

本發(fā)明的原理和實(shí)施方案也涉及平衡被吸收到基底表面上的溶液或漿液的速率與沿著在涂布器和整料催化基底端面之間施加的表面速度和壓力從涂布器排出的溶液的速率。

在各種實(shí)施方案中，涂料涂布器可以具有圓柱形，其具有在外直徑周?chē)念A(yù)定厚度的吸收劑材料，并且涂料涂布器可以安裝到軸上，或者涂布器可以圍繞軸旋轉(zhuǎn)。在各種實(shí)施方案中，軸承或軸襯可以在操作上與芯和軸關(guān)聯(lián)，從而涂布器的芯可以在軸上自由旋轉(zhuǎn)。在各種實(shí)施方案中，涂布器可以安裝(例如推合)到芯上，所述芯在安裝于框架上的軸承或軸襯中自由旋轉(zhuǎn)。

在各種實(shí)施方案中，在基底和涂布器之間的壓力可以在基底從涂布器通過(guò)時(shí)用在基底的對(duì)面端面上布置的一個(gè)或多個(gè)壓力輔助輥進(jìn)行調(diào)節(jié)和/或輔助。壓力輔助輥可以安裝到進(jìn)料系統(tǒng)和/或出料系統(tǒng)的框架上，并包括位于在涂布器之上的大約與基底跨過(guò)涂布器的高度相等的距離處的一個(gè)或多個(gè)輥筒，從而防止基底被涂布器舉起。壓力輔助輥可以保持在基底和涂布器之間的預(yù)期量的力，其可以大于基底重量單獨(dú)能產(chǎn)生的壓力。壓力輔助輥的高度可以是可調(diào)節(jié)的，并且可以在操作上與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和伺服發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)，從而根據(jù)從控制器接收的信號(hào)做出的響應(yīng)來(lái)調(diào)節(jié)輥筒高度。控制器可以是計(jì)算機(jī)控制的和/或與計(jì)算機(jī)關(guān)聯(lián)，此計(jì)算機(jī)用于一個(gè)或多個(gè)壓力輔助輥的自動(dòng)化或半自動(dòng)化調(diào)節(jié)。

在各種實(shí)施方案中，催化基底的速度和涂布器的表面速度是由進(jìn)料輸送器的線速度確定的，在基底和涂布器之間的壓力是由在進(jìn)料輸送器平面之上的涂布器高度和催化基底的重量確定的。

在各種實(shí)施方案中，涂料涂布器的高度可以升高或降低以改變暴露于基底的絨毛的水平。

在本發(fā)明的各種實(shí)施方案中，在進(jìn)料系統(tǒng)平面之上的涂料涂布器高度可以通過(guò)使得至少一個(gè)光束跨過(guò)涂料涂布器來(lái)確定。

在各種實(shí)施方案中，光源可以是單個(gè)發(fā)送器，例如激光、激光二極管或發(fā)光二極管(LED)，以及單個(gè)光傳感器，例如發(fā)光二極管或光電晶體管，其處于在進(jìn)料和出料輸送器的平面之上的特定高度，其中光源和光傳感器是處于輸送器的相對(duì)側(cè)面上。

在各種實(shí)施方案中，涂料液涂布器的高度和涂料液涂布器絨毛對(duì)于催化基底端面的壓力可以如下確定：檢測(cè)光束是否被涂料液涂布器阻斷，并根據(jù)對(duì)于檢測(cè)未阻斷的光束做出的響應(yīng)來(lái)調(diào)節(jié)涂料液涂布器的高度，從而增加在涂料液涂布器絨毛和催化基底端面之間的接觸。在各種實(shí)施方案中，計(jì)算機(jī)可以接收來(lái)自光傳感器的光信號(hào)，并傳送這些信號(hào)以增加涂布器高度直到來(lái)自光傳感器的信號(hào)中斷。

在各種實(shí)施方案中，光源可以是多個(gè)發(fā)送器的垂直陣列，例如激光、激光二極管或發(fā)光二極管，其提供平行光束的垂直幕；并且光傳感器可以是多個(gè)接收器的垂直陣列，例如發(fā)光二極管或光電晶體管，其提供光檢測(cè)器的垂直排列以檢測(cè)來(lái)自發(fā)送器的光。

當(dāng)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行操作時(shí)，基底的最寬部分將通?？缭酵苛弦和坎计鞯闹虚g區(qū)段，所以涂布器的這一區(qū)段比更接近涂布器任一個(gè)邊緣的區(qū)段更快地被壓縮和/或磨損。因?yàn)橹虚g區(qū)段經(jīng)歷與正在進(jìn)行涂布的基底之間的更長(zhǎng)的接觸時(shí)間，所以最多使用的中間部分將開(kāi)始首先失效，導(dǎo)致跨越基底的使較少涂料轉(zhuǎn)移到基底的這種區(qū)帶緩慢變寬。這可以是由于較少的絨毛高度和/或較低的在涂布器的磨損部分和基底之間的壓力引起的，以及可以由于涂布器的磨損部分可能導(dǎo)致液體保持量減少所引起的。

在各種實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)光束可以按照大約經(jīng)由輥筒中間的角度通過(guò)。這些光束可以通過(guò)在輥筒的對(duì)面那側(cè)上的一個(gè)或多個(gè)光傳感器檢測(cè)。

下面參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的各種示例性實(shí)施方案。應(yīng)當(dāng)理解的是，這些附圖僅僅顯示一些實(shí)施方案，并不代表本發(fā)明的全部范圍，本發(fā)明的全部范圍應(yīng)當(dāng)參見(jiàn)所附的權(quán)利要求。

圖1顯示涂覆系統(tǒng)100的一個(gè)示例性實(shí)施方案的側(cè)視圖。催化基底200可以通過(guò)機(jī)器或手工方式裝載到系統(tǒng)中，其中將要涂布的基底的端面布置到進(jìn)料系統(tǒng)110上。

在各種實(shí)施方案中，進(jìn)料系統(tǒng)110可以是輸送器，其包括一系列的緊密間隔的輥筒112，這些輥筒由輸送器發(fā)動(dòng)機(jī)115和驅(qū)動(dòng)鏈經(jīng)由與每個(gè)輥筒軸連接的鏈輪(未顯示)驅(qū)動(dòng)，或者由在輥筒排列周?chē)h(huán)繞的帶117驅(qū)動(dòng)，其中這些輥筒中的一個(gè)是由輸送器發(fā)動(dòng)機(jī)115驅(qū)動(dòng)的，其中發(fā)動(dòng)機(jī)可以是變速A/C或D/C電動(dòng)機(jī)，并在操作上與控制器118關(guān)聯(lián)。

在各種實(shí)施方案中，在催化基底從涂料涂布器120通過(guò)之后，出料系統(tǒng)130接收催化基底。在各種實(shí)施方案中，出料系統(tǒng)可以是輸送器，其包括一系列緊密間隔的輥筒132，輥筒132是自由旋轉(zhuǎn)的，并且沒(méi)有由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。在各種實(shí)施方案中，其中出料輸送器130自由旋轉(zhuǎn)，進(jìn)料系統(tǒng)110調(diào)節(jié)基底經(jīng)由涂布器到達(dá)出料系統(tǒng)的速度。

在一些實(shí)施方案中，出料系統(tǒng)130可以是輸送器，其包括一系列緊密間隔的輥筒132，輥筒132是由與進(jìn)料系統(tǒng)110相同的輸送器發(fā)動(dòng)機(jī)115驅(qū)動(dòng)的，并在操作上經(jīng)由和每個(gè)輥筒軸連接的鏈輪(未顯示)與驅(qū)動(dòng)鏈關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施方案中，出料系統(tǒng)130可以是輸送器，其包括一系列的緊密間隔的輥筒132，輥筒132是由在輥筒排列周?chē)h(huán)繞的帶137驅(qū)動(dòng)的，其中這些輥筒中的一個(gè)是由單獨(dú)的輸送器發(fā)動(dòng)機(jī)135驅(qū)動(dòng)的，其中發(fā)動(dòng)機(jī)可以是變速A/C或D/C電動(dòng)機(jī)，并在操作上與控制器118關(guān)聯(lián)。

在各種實(shí)施方案中，進(jìn)料系統(tǒng)的輥筒可以安裝在框架中并被框架支撐，框架的構(gòu)造和尺寸用于接收整料催化基底?？蚣芸梢园刂佂?12的對(duì)面?zhèn)鹊能壍?，這些軌道可以在操作上與輥筒的軸關(guān)聯(lián)，例如采用安裝的孔、軸承或軸襯?？蚣芸梢赃€包含橫向元件以提供剛性和可調(diào)節(jié)的向上支撐以設(shè)定進(jìn)料系統(tǒng)的高度。

在各種實(shí)施方案中，出料系統(tǒng)的輥筒132可以安裝在框架中并被框架支撐，框架的構(gòu)造和尺寸用于接收整料催化基底?？蚣芸梢园刂佂驳膶?duì)面?zhèn)鹊能壍?，這些軌道可以在操作上與輥筒的軸關(guān)聯(lián)，例如具有安裝的孔、軸承或軸襯?？蚣芸梢赃€包含橫向元件以提供剛性和可調(diào)節(jié)的向上支撐以設(shè)定進(jìn)料系統(tǒng)的高度。進(jìn)料系統(tǒng)和出料系統(tǒng)可以設(shè)定為相同的高度，并且其構(gòu)造和尺寸用于在操作上與其它功能裝置關(guān)聯(lián)(例如機(jī)器人，天平，干燥器，暫存區(qū))。在各種實(shí)施方案中，涂料液槽125可以用合適的支架和/或硬件安裝到進(jìn)料系統(tǒng)110或出料系統(tǒng)130之一或這兩者上，這是本領(lǐng)域公知的。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，進(jìn)料系統(tǒng)110和出料系統(tǒng)130可以安裝在相同的框架內(nèi)，其中涂料液槽安裝在進(jìn)料和出料系統(tǒng)之間的框架上。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，其中進(jìn)料系統(tǒng)110和出料系統(tǒng)130都是由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的，進(jìn)料系統(tǒng)110和出料系統(tǒng)130應(yīng)當(dāng)是同步的，并按照相同的速度移動(dòng)，所以在基底從一個(gè)輸送器向另一輸送器輸送時(shí)，在基底的移動(dòng)和/或速度方面不會(huì)是不連續(xù)的。基底應(yīng)當(dāng)在其與涂料涂布器120接觸時(shí)具有均勻的速度。出料輸送器在吸收方面的延遲會(huì)導(dǎo)致液體從涂布器向至少一部分基底的轉(zhuǎn)移暫時(shí)減少，從而產(chǎn)生不平整的涂覆的基底端面。相反，被出料輸送器加速會(huì)導(dǎo)致液體從涂布器向至少一部分基底的轉(zhuǎn)移暫時(shí)增加，從而產(chǎn)生不平整的涂覆的基底端面。

在各種實(shí)施方案中，電動(dòng)機(jī)可以是伺服發(fā)動(dòng)機(jī)，無(wú)刷DC發(fā)動(dòng)機(jī)，或步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)，其具有合適的控制器，這是本領(lǐng)域公知的。

在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，進(jìn)料系統(tǒng)110將整料催化基底以特定的速度向已經(jīng)吸收一定量涂料液的涂料涂布器120輸送?；诨椎乃俣群统叽?，整料催化基底可以與涂布器接觸特定的時(shí)間。在各種實(shí)施方案中，整料催化基底可以與涂布器接觸約0.5-4秒，或者約1-2秒，或者約2-3秒，或約1.5秒。

在各種實(shí)施方案中，涂料涂布器120可以是圓柱形輥筒，其包含吸收性絨毛和用于支撐絨毛的芯。輥筒絨毛可以是泡沫材料、多孔橡膠、織造材料或非織造材料，其能吸收和保持一致量的液體。

在各種實(shí)施方案中，壓力輔助系統(tǒng)190可以用支架191安裝到進(jìn)料系統(tǒng)110和/或出料系統(tǒng)130的框架上，并包含一個(gè)或多個(gè)輥192，輥192是位于涂布器120之上的大約與跨過(guò)涂布器120的基底200的高度相等的距離處，從而防止基底被涂布器舉起。壓力輔助輥192可以保持在基底和涂布器之間的預(yù)期量的向下的力，其可以大于基底重量單獨(dú)能產(chǎn)生的壓力。在各種實(shí)施方案中，壓力輔助輥可以是橡膠、泡沫橡膠或本領(lǐng)域公知的其它彈性材料。壓力輔助輥192可以在操作上與張力彈簧關(guān)聯(lián)以調(diào)節(jié)所提供的向下的力。

在各種實(shí)施方案中，涂布器120可以處于涂料液槽或盤(pán)125中，后者裝有包含可溶性催化前體和/或催化漿液材料的涂料液。涂布器可以至少部分地被浸沒(méi)在可溶性催化前體和/或催化漿液材料的涂料溶液中，從而涂布器絨毛可以吸收一定量的可溶性催化前體和/或催化漿液材料的涂料溶液。

在各種實(shí)施方案中，涂料液輸送系統(tǒng)170可以在操作上與涂料液槽125關(guān)聯(lián)，并包括合適的流體泵180、涂料液儲(chǔ)庫(kù)171、入口管道177、輸送管道185和返回管道175。入口管道177可以連接到流體泵180并與流體泵180在第一個(gè)末端以流體方式連通，并在另一端與涂料溶液儲(chǔ)庫(kù)171以流體方式連通。輸送管道185可以連接到流體泵180并與流體泵180在第一個(gè)末端以流體方式連通，并在另一端與涂料液槽125以流體方式連通。返回管道175可以連接到涂料液槽并與涂料液槽在第一個(gè)末端以流體方式連通，并在另一端與涂料液儲(chǔ)庫(kù)171以流體方式連通。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，涂料液輸送系統(tǒng)170可以將在涂料液槽125中的涂料液水平保持在預(yù)定的高度，并提供一定量的具有已知濃度的涂料溶液，以及用作循環(huán)系統(tǒng)以提供對(duì)于在涂料液槽125中的溶液攪拌和混合的手段。在各種實(shí)施方案中，涂料液可以用涂料液泵180從涂料液儲(chǔ)庫(kù)171泵送到涂料液槽125。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，涂料液輸送系統(tǒng)170可以將涂料液經(jīng)由涂料液槽連續(xù)地循環(huán)，從而保持在涂料液槽125中的涂料液的穩(wěn)定濃度和水平。天平可以在操作上與涂料液儲(chǔ)庫(kù)171關(guān)聯(lián)，從而監(jiān)控在一定時(shí)間內(nèi)所用的涂料液的量和/或催化基底的量，其中催化基底的量可以預(yù)先確定或在涂覆系統(tǒng)100的操作期間計(jì)算。在各種實(shí)施方案中，計(jì)算機(jī)可以接收來(lái)自涂料液槽天平的重量值，并隨著時(shí)間儲(chǔ)存這些值，從而確定在多個(gè)催化基底上的涂料液的使用和/或吸收趨勢(shì)，這可以用于統(tǒng)計(jì)分析。

在各種實(shí)施方案中，在操作上與涂料液槽125關(guān)聯(lián)的液體量傳感器可以確定在涂料液槽125中是否存在足夠量的要用于涂布器120的液體，其中液體量傳感器可以是液位高度傳感器或天平。在各種實(shí)施方案中，液體量傳感器可以通過(guò)在槽中的涂料液的高度或重量來(lái)確定在涂料液槽中的涂料液的量是否低于預(yù)期量。

在各種實(shí)施方案中，在涂料液槽中的涂料液的量可以用液位高度傳感器確定，液體高度傳感器可以安裝到涂料液槽125上。液位高度傳感器可以電連接到計(jì)算機(jī)和/或與計(jì)算機(jī)電連通，此計(jì)算機(jī)用于接收來(lái)自液位高度傳感器的電信號(hào)，并確定在槽125中存在的涂料液的量。此計(jì)算機(jī)也可以電連接到流體泵180和/或與流體泵180電連通，并且此計(jì)算機(jī)可以用于將電信號(hào)傳送到泵。泵可以設(shè)計(jì)成基于與計(jì)算機(jī)連通的具體電信號(hào)而在泵送狀態(tài)和非泵送狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。在各種實(shí)施方案中，液位高度傳感器、流體泵180和計(jì)算機(jī)形成反饋回路，其操作將在涂料液槽125中的液面水平保持在預(yù)定高度。

在各種實(shí)施方案中，在涂料液槽125中的涂料液的量可以用在操作上與涂料液槽125關(guān)聯(lián)的天平測(cè)定，天平可以安裝到涂料液槽125上。涂料液槽天平可以電連接到計(jì)算機(jī)和/或與計(jì)算機(jī)電連通，此計(jì)算機(jī)用于接收來(lái)自涂料液槽天平的電信號(hào)，并用重量確定在槽125中存在的涂料液的量。計(jì)算機(jī)也可以電連接到流體泵180和/或與流體泵180電連通，并且計(jì)算機(jī)可以用于將電信號(hào)傳送到泵。泵可以設(shè)計(jì)成基于與計(jì)算機(jī)連通的具體電信號(hào)而在泵送狀態(tài)和非泵送狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。在各種實(shí)施方案中，涂料液槽天平、流體泵180和計(jì)算機(jī)形成反饋回路，其操作用于將在涂料液槽125中的涂料液重量保持為預(yù)定重量。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，天平或高度傳感器可以在操作上與涂料液儲(chǔ)庫(kù)171關(guān)聯(lián)，從而確定儲(chǔ)庫(kù)是否處于低水平和需要再填充。在操作上與涂料液儲(chǔ)庫(kù)171關(guān)聯(lián)的天平或高度傳感器可以電連接到計(jì)算機(jī)和/或與計(jì)算機(jī)電連通，此計(jì)算機(jī)用于當(dāng)涂覆系統(tǒng)含有不足量的涂料液時(shí)觸發(fā)警報(bào)，和/或使得涂覆系統(tǒng)置于非操作狀態(tài)以防止不正確的基底涂布。

在各種實(shí)施方案中，涂料液濃度傳感器可以在操作上與涂料液輸送系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，從而檢測(cè)在涂料液中的活性涂料的量。涂料液濃度傳感器可以通過(guò)以下方式檢測(cè)涂料液的濃度：通過(guò)光譜方式(例如FTIR、NIR、UV/Vis等)，通過(guò)比色方式(例如可見(jiàn)光)，通過(guò)濁度-全懸浮固體(例如光衰減、光散射)，或溶液密度(例如折射率)。涂料液濃度傳感器可以與計(jì)算機(jī)電連通以計(jì)算和儲(chǔ)存溶液濃度。

在各種實(shí)施方案中，涂料溶液的濃度可以是約0.5-5重量％的鉑族金屬，或者涂料溶液可以具有約1-2重量％鉑族金屬或約1.5重量％鉑族金屬的濃度，其中鉑族金屬包括釕、銠、鈀、鋨、銥和鉑。

在各種實(shí)施方案中，涂料溶液包括選自以下的貴金屬催化劑：鉑、鈀、銠及其組合，其可以是溶解在液體載體中的可溶性化合物。可溶性鉑化合物可以例如是氯鉑酸，氯化鉑(IV)，K₂PtCl₄，和硫酸鉑?？扇苄糟櫥衔锟梢岳缡撬下然?III)物和硫酸銠。可溶性鈀化合物可以例如是氯化鈀(II)，K₂PdCl₄，硝酸鈀，和硫酸鈀。

在各種實(shí)施方案中，涂料溶液包括選自以下的賤金屬催化劑：鈣，鋇，鍶，鈰，銫，銅，鐵，鎳，鈷，錳，鉻，釩，及其組合，其可以是溶解在液體載體(例如水)中的可溶性化合物。

在各種實(shí)施方案中，漿液可以含有氧化鋁，氧化硅-氧化鋁，沸石，氧化鋯，氧化鈦，氧化鑭，及其組合。

在各種實(shí)施方案中，漿液可以含有鈣、鋇、鍶、鈰、銫、銅、鐵、鎳、鈷、錳、鉻、釩的氧化物及其組合。

圖2顯示作為涂覆系統(tǒng)100的一個(gè)示例性實(shí)施方案的頂視圖，其中進(jìn)料輸送器110是由電動(dòng)機(jī)115驅(qū)動(dòng)的，出料輸送器130是由單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)135驅(qū)動(dòng)的。正在旋轉(zhuǎn)的涂布器120位于進(jìn)料輸送器110和出料輸送器130之間，在這里可以在涂布器120和輸送器之間有最小間隙，從而在基底從一個(gè)輸送器通向另一個(gè)輸送器時(shí)提供對(duì)基底的一致支撐，并且保持對(duì)于涂布器120的一致壓力，同時(shí)進(jìn)行涂料溶液的涂布。

在一些實(shí)施方案中，正在旋轉(zhuǎn)的涂布器120可以由發(fā)動(dòng)機(jī)127驅(qū)動(dòng)，從而其按照特定的速度旋轉(zhuǎn)，由此吸收性絨毛連續(xù)地與催化涂料溶液源接觸并保持與此溶液接觸足夠被吸收的時(shí)間。

在一個(gè)實(shí)施方案中，電動(dòng)機(jī)127與涂布器軸經(jīng)由離合器偶聯(lián)并在操作上關(guān)聯(lián)，這允許在發(fā)動(dòng)機(jī)和正在旋轉(zhuǎn)的涂布器120之間的滑動(dòng)。離合器允許涂布器的旋轉(zhuǎn)速度與基底的線速度匹配，這是由進(jìn)料輸送器調(diào)節(jié)的，從而避免在基底與涂布器接觸時(shí)阻礙或加速基底。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，離合器允許用基底的進(jìn)料速度控制涂布速度，從而防止過(guò)量或不足的Pt被輸送到基底端面。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，光源160和光傳感器165可以安裝到涂覆系統(tǒng)100中，并且光源160可以投射一個(gè)或多個(gè)光束，此光束在進(jìn)料和/或出料系統(tǒng)的水平面處或此水平面之上跨越通過(guò)液體涂布器120到達(dá)光傳感器165，從而檢測(cè)涂布器120是否超過(guò)進(jìn)料和/或出料系統(tǒng)的平面。在各種實(shí)施方案中，當(dāng)涂布器120處于合適的高度時(shí)，涂布器120的絨毛會(huì)阻斷光束，并且如果涂布器的位置過(guò)低或者絨毛已經(jīng)被壓縮或磨損，則涂布器120將不會(huì)阻檔光束到達(dá)光傳感器165。在各種實(shí)施方案中，光束應(yīng)當(dāng)以斜對(duì)角方式跨越通過(guò)涂布器120的中心部分。

圖3A-3B顯示圓柱形涂布器120，其包括處于芯122周?chē)奈招越q毛121，其可以安裝到軸128上。軸128可以是實(shí)心圓筒、中空?qǐng)A筒或多個(gè)可檢測(cè)的棒，其具有足夠的強(qiáng)度以支撐整料催化載體200的至少一部分重量，且在基底經(jīng)過(guò)涂布器120時(shí)具有或不具有來(lái)自在基底對(duì)面端面上的一個(gè)或多個(gè)壓力輔助輥軸承的額外向下壓力，并且不會(huì)彎曲或偏轉(zhuǎn)。

在各種實(shí)施方案中，涂布器120比要涂布的催化基底更寬。涂布器可以在構(gòu)造和尺寸上設(shè)計(jì)成裝配到與進(jìn)料和/或出料系統(tǒng)的輥筒110、130相同的支撐結(jié)構(gòu)(例如框架、立式支撐體等)中。在一個(gè)非限定性例子中，涂布器可以是寬度為18英寸的輥筒，并且涂料液槽125在構(gòu)造和尺寸上用于接收此輥筒。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，如圖3A所示，涂布器軸128可以處于涂料液槽125的側(cè)壁之上，而至少一部分的涂布器絨毛121低于在涂料液槽125中的涂料溶液的表面水平126。

在各種實(shí)施方案中，在涂料液槽125中的涂料溶液的表面水平126的高度可以通過(guò)改變?cè)诓僮魃吓c涂料液槽125連接的向下開(kāi)放的堰門(mén)和閘門(mén)的垂直位置來(lái)調(diào)節(jié)，其中堰門(mén)和閘門(mén)可以控制從涂料液槽125排出的量。

在各種實(shí)施方案中，軸128可以偶聯(lián)到電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)向軸128和所安裝的涂布器120賦予旋轉(zhuǎn)速度。在各種實(shí)施方案中，例如在操作期間，涂布器120的旋轉(zhuǎn)引起絨毛121的漸進(jìn)區(qū)段連續(xù)地浸沒(méi)到涂料液中。

圖3B顯示圓柱形涂布器的一個(gè)示例性實(shí)施方案，其中圓柱形涂布器以長(zhǎng)度、寬度和深度方式被裝配到涂料液槽125中，從而涂布器可以均勻地位于槽125中并均勻地吸收涂料液。在各種實(shí)施方案中，用于檢測(cè)在涂料液槽中存在的涂料液高度的液位傳感器153可以固定在槽125中并在操作上與槽125關(guān)聯(lián)。

圖4A-4D顯示圓柱形催化整料200從進(jìn)料系統(tǒng)110漸進(jìn)地經(jīng)由涂布器120通向出料系統(tǒng)130。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，進(jìn)料系統(tǒng)110和出料系統(tǒng)130提供在支撐整料催化基底200重量的水平面中的基本上水平的表面，從而保持其水平，并且在基底通過(guò)涂布器時(shí)，基底具有基本上均勻的對(duì)于涂布器的壓力。

圖4A顯示負(fù)載在進(jìn)料系統(tǒng)110上的整料催化基底200，其在涂布器120的方向上向基底賦予水平速度。催化基底可以具有預(yù)定的速度，這是通過(guò)電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器、計(jì)算機(jī)或其組合的設(shè)置來(lái)確定的?？梢栽谶M(jìn)料系統(tǒng)110的一端提供涂料液涂布器120以向基底200涂布涂料液?？梢詫⒄洗呋?00按照確保在基底與涂布器之間的接觸時(shí)間和壓力均勻性的方式供應(yīng)給涂料液涂布器120。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，可以將基底涂料液從涂料液來(lái)源供應(yīng)給涂料液涂布器120，涂料液來(lái)源例如是涂料液槽，其具有足夠的內(nèi)部容積以保持足以潤(rùn)濕涂布器120的涂料液。在各種實(shí)施方案中，當(dāng)至少涂布器的吸收性部分被浸沒(méi)在涂料液中時(shí)，涂料液涂布器120被涂料液飽和。

圖4B顯示整料催化基底200，其正在與涂料液涂布器120接觸，例如初始在涂布器的中心部分處接觸?；淄苛弦罕恢辽偻坎嫉脚c涂布器接觸的基底200的至少一部分上。

圖4C顯示整料催化基底200，其按照由進(jìn)料系統(tǒng)110的電動(dòng)機(jī)建立的水平速度跨越通過(guò)涂料液涂布器120，從而一定量的涂料液從涂料液涂布器轉(zhuǎn)移到與涂料液涂布器120接觸的整料催化基底200的端面。隨著基底滾過(guò)涂布器，基底200的漸進(jìn)部分與涂布器120的漸進(jìn)部分接觸。在各種實(shí)施方案中，連接在發(fā)動(dòng)機(jī)和涂布器之間的離合器允許涂布器自由地匹配進(jìn)料系統(tǒng)110和基底200的速度。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，跨越涂料液涂布器的整料催化基底的水平速度可以影響被轉(zhuǎn)移到基底的涂料液的量，其中例如較高的速度會(huì)增加被轉(zhuǎn)移到基底的涂料液的量。例如，水平速度的增加會(huì)減少?gòu)奈招酝坎计髋鸥赏苛弦旱臅r(shí)間。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，涂料液涂布器120可以是可垂直調(diào)節(jié)的，從而可以增加或降低在進(jìn)料系統(tǒng)110和出料系統(tǒng)130的水平面之上延伸的涂布器的高度。當(dāng)涂布器和基底接觸時(shí)，涂布器高度的增加可以與在涂料液涂布器120和整料催化基底200之間壓力的增加關(guān)聯(lián)。相似地，當(dāng)涂布器和基底接觸時(shí)，涂布器高度的降低可以與在涂料液涂布器120和整料催化基底200之間壓力的降低關(guān)聯(lián)。

在各種實(shí)施方案中，涂布器高度可以用高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動(dòng)化控制，高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括線性驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)組件和相關(guān)的控制器，或者液壓缸組件、流體供應(yīng)(例如空氣、水、液壓流體)、泵，以及相關(guān)的控制器?？刂破骺梢允怯?jì)算機(jī)控制的，和/或與計(jì)算機(jī)相連，從而用驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)組件或液壓缸組件對(duì)涂布器高度進(jìn)行自動(dòng)化或半自動(dòng)化調(diào)節(jié)以改變涂布器的位置，例如沿著垂直方向。

在各種實(shí)施方案中，在涂料液涂布器120和整料催化基底200之間的壓力量可以影響從涂布器向基底轉(zhuǎn)移的涂料液量，和/或涂料液穿透進(jìn)入整料催化基底的小室的最大深度。涂料液從基底端面沿著室壁遷移的深度可以受到被涂布到基底端面的涂料液的體積的影響。

在各種實(shí)施方案中，涂布器120將至少部分地升高，從而使得絨毛121沿著由進(jìn)料110和出料130輥筒限定的水平面均勻地暴露。在各種實(shí)施方案中，從升高的涂布器通過(guò)的催化基底200將通常與接近涂布器中心的暴露的絨毛121接觸。與含有一定量涂料液的絨毛之間的接觸將至少一部分的被吸收的液體從涂布器轉(zhuǎn)移到與涂布器接觸的基底端面。在各種實(shí)施方案中，涂料液穿透進(jìn)入整料催化基底的小室中的最大深度可以是約1-2.5mm，或約80密耳(約2mm)。涂料液穿透進(jìn)入小室中的深度應(yīng)當(dāng)是在基底端面上均勻的，例如變化≤0.5mm或≤0.2mm或≤0.1mm。

圖4D顯示出料系統(tǒng)130，其在至少一部分基底已經(jīng)跨過(guò)涂料液涂布器之后用于接收整料催化基底200。在整料催化基底200從涂布器和進(jìn)料系統(tǒng)110轉(zhuǎn)移時(shí)，出料系統(tǒng)130支撐整料催化基底200的重量。

在各種實(shí)施方案中，出料系統(tǒng)按照與進(jìn)料系統(tǒng)向基底賦予速度時(shí)相同的水平速度移動(dòng)，并且按照不中斷的方式接收基底(例如沒(méi)有加速或減速)。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，光源160和光傳感器165連續(xù)地監(jiān)控涂布器的高度，并且可以當(dāng)確定涂布器過(guò)低時(shí)發(fā)出警報(bào)。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，出料系統(tǒng)可以與其它功能裝置相鄰，例如天平、機(jī)器人、暫存區(qū)域或其組合。

在各種實(shí)施方案中，在基底從涂布器通過(guò)時(shí)，當(dāng)至少一部分基底與涂布器120接觸時(shí)，其重量從進(jìn)料系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到出料系統(tǒng)?；自谶M(jìn)料系統(tǒng)、涂布器和出料系統(tǒng)上的移動(dòng)應(yīng)當(dāng)是平滑的，水平的，和甚至在基底速度或?qū)τ谕坎计鞯膲毫Ψ矫鏇](méi)有變化。

圖5A-5B顯示初始被涂布器120的絨毛121阻斷的光束，絨毛可以隨著時(shí)間被壓縮或磨損。

圖5A顯示未使用的涂布器120的橫截面視圖，其具有均勻厚度的可壓縮的吸收劑絨毛121，并在芯122上支撐，此涂布器可以進(jìn)而安裝到軸128上，其中絨毛121沿著在芯122之上延伸初始高度。隨著絨毛由于與基底表面的重復(fù)接觸而被壓縮和/或磨損，涂布器吸收涂料液的能力會(huì)降低，從而減少在基底端面上沉積的催化劑材料的量。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，涂布器120的軸128可以在操作上與包含線性驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)組件或液壓缸組件的高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)140關(guān)聯(lián)，從而調(diào)節(jié)向處于進(jìn)料系統(tǒng)水平面之上的基底提供的涂布器和絨毛的量。在一個(gè)非限定性例子中，線性發(fā)動(dòng)機(jī)142和進(jìn)料螺桿144在操作上與軸128連接，從而可以自動(dòng)調(diào)節(jié)涂布器高度，和尤其用于控制在涂布器中心和催化基底端面的底部之間的距離。

圖5B顯示涂布器120的橫截面視圖，其中由于使用和磨損，可壓縮的絨毛已經(jīng)從初始高度(用虛線表示)減少，從而來(lái)自光源160的光束不再被絨毛阻斷，并且可以通過(guò)處于涂布器另一側(cè)上的光傳感器165檢測(cè)到。在采用光源的垂直排列的各種實(shí)施方案中，高度的減少量可以隨著時(shí)間變化，此時(shí)接連較低的光束可以穿過(guò)涂布器的絨毛。由于壓縮和/或磨損引起的絨毛高度的降低可以導(dǎo)致較少的涂料液被涂布器吸收，以及在涂布器和正在被涂布的基底之間的較少接觸和/或較低壓力，這會(huì)導(dǎo)致涂料液在催化基底表面上的不均勻分布。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，光源和/或光傳感器可以電連接到計(jì)算機(jī)和/或與計(jì)算機(jī)電連通，此計(jì)算機(jī)用于接收光傳感器信號(hào)。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，計(jì)算機(jī)可以確定涂布器的絨毛的高度，計(jì)算在涂料液涂布器的實(shí)際高度和預(yù)期高度之間的差別，并自動(dòng)化地提高涂布器高度和/或槽高度，和/或增加在涂料液槽中的涂料溶液的高度或重量，從而補(bǔ)償降低的絨毛高度和/或吸收量。

在各種實(shí)施方案中，對(duì)涂布器高度的調(diào)節(jié)可以通過(guò)向用于線性驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)組件或液壓缸組件的控制器傳送信號(hào)來(lái)進(jìn)行，從而提升涂布器直到特定光束被阻斷。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，光束大約從涂布器120的中點(diǎn)通過(guò)，這是因?yàn)橐徊糠纸q毛首先在此處被壓縮和/或磨損。用光傳感器檢測(cè)的光信號(hào)可以顯示涂布器需要替換，并可以觸發(fā)聽(tīng)覺(jué)和/或視覺(jué)警報(bào)。

在各種實(shí)施方案中，整料催化基底可以在涂布之前和之后稱(chēng)重，從而確定在基底上沉積的催化材料(例如鉑)的量。

在一個(gè)非限定性例子中，向整料催化基底施加表面濃度添加量為0.0025g/in.²，其中穿透到部件中的最大深度為2mm(＝在2mm涂布區(qū)中添加54.8g/ft³)。整料催化基底是陶瓷基底，其不具有懸掛的外罩。整料催化基底可以是直徑為10.5英寸的圓形。

本發(fā)明的原理和實(shí)施方案也涉及向催化基底的一個(gè)或多個(gè)端面涂布催化涂層的方法，其中涂層不會(huì)穿透進(jìn)入基底小室的內(nèi)部超過(guò)2mm。

在一個(gè)實(shí)施方案中，催化基底可以從暫存區(qū)域得到并置于第一個(gè)天平上進(jìn)行初始稱(chēng)重，其中此天平可以包含計(jì)算機(jī)和/或儲(chǔ)存元件以用于接收和儲(chǔ)存對(duì)于催化基底得到的重量值，或此天平可以與計(jì)算機(jī)和/或儲(chǔ)存元件電連通，以用于接收和儲(chǔ)存對(duì)于催化基底得到的重量值。催化基底可以由機(jī)器人從暫存區(qū)域取出并放置在天平上，這是生產(chǎn)自動(dòng)化領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的。

一個(gè)或多個(gè)天平可以是高動(dòng)態(tài)量程的天平，其可以檢測(cè)在0.1克分辨率下高達(dá)40kg，或者在0.1克分辨率下高達(dá)10kg。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，催化基底可以從天平轉(zhuǎn)移到端面涂覆系統(tǒng)的進(jìn)料系統(tǒng)，其中這種轉(zhuǎn)移可以用與將基底置于天平上時(shí)相同或不同的機(jī)器人完成?；卓梢杂眠M(jìn)料系統(tǒng)加速到預(yù)期的水平速度，并按照此水平速度通過(guò)涂料液涂布器，從而基底的端面可以與涂布器接觸預(yù)定的時(shí)間。涂料液涂布器可以被涂料液潤(rùn)濕，并隨著時(shí)間將涂料液轉(zhuǎn)移到與涂布器接觸的基底的端面。催化基底可以按照與基底隨著基底通過(guò)涂布器時(shí)移動(dòng)的相同的水平速度被出料系統(tǒng)接收。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，單個(gè)機(jī)器人可以從進(jìn)入-暫存區(qū)域或在自動(dòng)化工藝中的在先加工臺(tái)上撿出基底，將基底在預(yù)期的高度上移動(dòng)跨過(guò)涂布器和/或施加預(yù)期的對(duì)于涂布器的向下壓力，并將經(jīng)涂布的基底置于向外暫存區(qū)域中，隨后置于自動(dòng)化工藝中的加工臺(tái)上，或放置在用于檢測(cè)濕重量的天平上。機(jī)器人可以是計(jì)算機(jī)控制的，和/或與控制器和/或計(jì)算機(jī)連通，用于自動(dòng)化或半自動(dòng)化控制和調(diào)節(jié)機(jī)器人的移動(dòng)和定位。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，催化基底可以在第二個(gè)天平上稱(chēng)重，以得到在從涂料液涂布器通過(guò)之后的中間重量或濕重量，其中此天平可以包含計(jì)算機(jī)和/或儲(chǔ)存元件以用于接收和儲(chǔ)存對(duì)于催化基底得到的重量值，或此天平可以與計(jì)算機(jī)和/或儲(chǔ)存元件電連通，以用于接收和儲(chǔ)存對(duì)于催化基底得到的重量值。催化基底可以由機(jī)器人從出料系統(tǒng)取出并放置在第二個(gè)天平上，這是生產(chǎn)自動(dòng)化領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，天平可以在操作上與進(jìn)料系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，從而確定在將涂料液施涂到基底端面上之前的催化基底的干重量。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，天平可以在操作上與出料系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，從而確定在將涂料液施涂到基底端面上之后的催化基底的濕重量。

在各種實(shí)施方案中，天平可以在操作上與每個(gè)進(jìn)料系統(tǒng)和出料系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，并且在操作上與出料系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的天平可以得到在涂布端面涂料液之后的催化基底的重量，并且可以確認(rèn)可檢測(cè)量的涂料液被涂布到催化基底的端面。在涂布端面涂料液之后的催化基底的額外重量可以通過(guò)在用各天平檢測(cè)的進(jìn)料(干)重量和出料(濕)重量之間的差異計(jì)算。

在各種實(shí)施方案中，這些重量值可以從進(jìn)料系統(tǒng)天平和出料系統(tǒng)天平連接到相關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)以進(jìn)行計(jì)算，并確定是否涂布正確量的涂料液。

在各種實(shí)施方案中，催化基底可以反轉(zhuǎn)，使得在預(yù)先涂布的端面對(duì)面的基底端面朝向進(jìn)料系統(tǒng)和涂料液涂布器。反轉(zhuǎn)的催化基底可以被置于用于第二個(gè)端面涂覆系統(tǒng)的第二個(gè)進(jìn)料系統(tǒng)上，或此催化基底的背面可以由機(jī)器人放置到相同進(jìn)料系統(tǒng)上，這是生產(chǎn)自動(dòng)化領(lǐng)域公知的用涂料液涂布對(duì)面端面的技術(shù)。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，反轉(zhuǎn)的基底可以被進(jìn)料系統(tǒng)加速到預(yù)期的水平速度，并在此水平速度下通過(guò)涂料液涂布器，從而基底的端面可以與涂布器接觸預(yù)定的時(shí)間。涂料液涂布器可以用涂料液潤(rùn)濕，并隨著時(shí)間在基底端面與涂布器接觸時(shí)將涂料液轉(zhuǎn)移到基底端面。催化基底可以被出料系統(tǒng)按照與基底移動(dòng)通過(guò)涂布器時(shí)相同的水平速度接收。催化基底可以由機(jī)器人從出料系統(tǒng)取出并放置到另一個(gè)天平上。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，催化基底可以放置在天平上以得到兩個(gè)端面都被涂布的最終重量。催化基底可以在第二個(gè)或第三個(gè)天平上稱(chēng)重，從而得到在通過(guò)涂料液涂布器之后的最終濕重量，其中此天平可以包含計(jì)算機(jī)和/或儲(chǔ)存元件以用于接收和儲(chǔ)存對(duì)于催化基底得到的重量值，或此天平可以與計(jì)算機(jī)和/或儲(chǔ)存元件電連通，以用于接收和儲(chǔ)存對(duì)于催化基底得到的重量值。催化基底可以從天平轉(zhuǎn)移到暫存區(qū)域。

在各種實(shí)施方案中，在一個(gè)或多個(gè)功能裝置之間的轉(zhuǎn)移(例如天平、進(jìn)料系統(tǒng)、出料系統(tǒng)、一個(gè)或多個(gè)暫存區(qū)域)可以由人工代替機(jī)器人進(jìn)行。

在本說(shuō)明書(shū)中提到的“一個(gè)實(shí)施方案”、“特定實(shí)施方案”、“一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案”、“各種實(shí)施方案”或“一種實(shí)施方案”表示與此實(shí)施方案相關(guān)描述的特定特征、結(jié)構(gòu)、材料或特性包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方案中。因此，在本說(shuō)明書(shū)不同位置中出現(xiàn)的詞語(yǔ)例如“在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中”、“在特定實(shí)施方案中”、“在一個(gè)實(shí)施方案中”或“在一種實(shí)施方案中”并不表示必須參考相同的本發(fā)明實(shí)施方案。另外，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中可以按照任何合適的方式組合特定的特征、結(jié)構(gòu)、材料或特性。

雖然上文已經(jīng)參考具體實(shí)施方案描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解的是這些實(shí)施方案僅僅用于說(shuō)明本發(fā)明的原理和應(yīng)用。顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員能在不偏離本發(fā)明主旨和范圍的情況下對(duì)本發(fā)明的方法和裝置進(jìn)行各種改進(jìn)和變化。因此，預(yù)期本發(fā)明包括在所附權(quán)利要求范圍及其等同范圍內(nèi)的改進(jìn)和變化。