涂层剂泵制造技术

本发明专利技术涉及一种涂层剂泵(1)，用于在涂层设备中输送涂层剂，特别是用于在涂装设备中输送涂料，其具有用于驱动涂层剂泵(1)的电驱动电机(3)，使得涂层剂泵(1)在运行期间不断改变其泵位置。本发明专利技术提供一种位置测量系统(5)，用于定量检测涂层剂泵(1)的泵位置。

Coating agent pump

The invention relates to a coating agent pump (1), which is used for conveying coating agent in coating equipment, in particular for conveying paint in coating equipment. The coating agent pump (1) has an electric drive motor (3) for driving the coating agent pump (1), so that the position of the coating agent pump (1) is constantly changed during operation. The invention provides a position measuring system (5) for quantitatively detecting the pump position of the coating agent pump (1).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涂层剂泵
本专利技术涉及一种涂层剂泵，用于在涂层设备中输送涂层剂，特别是用于在涂装设备中输送涂料或高粘度材料。
技术介绍
在用于涂漆部件(例如汽车车身部件)的现代涂装设备中，通常使用气动驱动或电动的活塞泵来输送待施加的涂料，一种用于输送涂料的电动的双活塞泵例如从US7938632B2已知。在这种情况下，通常使用异步电机作为驱动电机。然而，已知的涂料泵具有各种缺点，下面将对其进行概述。例如，在上文中首先简要提到的由压缩空气操作的活塞泵具有高能耗，这与相应高的运行成本相关。对于使用异步电机作为驱动电机的电动活塞泵，其能耗也相对较高：这特别适用于较低的速度范围。此外，异步电机的速度只能有限地低，因为否则会由于高启动电流而发生过热。此外，这种类型的活塞泵中输送的涂料流表现出相对高的脉动，因为输送的涂料流的脉动是由机械偏转系统的质量或驱动电机的反转速度决定的。此外，对于已知的电动活塞泵，需要另外的测量和安全装置以避免过压情况。为此，通常必须在活塞泵的下游布置压力传感器和/或过压开关。已知的活塞泵的另外一个缺点是，为了保持管路系统中的涂料压力恒定，需要另外的测量装置(例如压力传感器)，借助于所述测量装置可以建立控制回路。此外，应该提到的是，通常仅具有小位移体积的活塞泵适合用作计量泵，而具有大位移体积的活塞泵不具有必要的分配精度。最后，希望及时识别这种类型的活塞泵中的例如可能是由于磨损造成的泵缺陷。关于现有技术，还应参考DE60210287T2、DE4130295A1、US7938632B2和WO2008/138848A2。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供相应改进的涂层剂泵。该目的通过根据本专利技术的根据主要权利要求的涂层剂泵来实现。根据现有技术，根据本专利技术的涂层剂泵首先包括用于驱动涂层剂泵的电驱动电机。这里应该提到的是，涂层剂泵在运行期间不断改变其泵位置。在作为活塞泵的技术实施方式中，这意味着活塞泵的活塞位置在运行期间不断变化，因为活塞来回振荡。根据本专利技术的涂层剂泵的特征在于位置测量系统和可选的扭矩或力测量系统，该系统使得能够定量地检测涂层剂泵的当前泵位置并将其与活塞上的力或轴上的扭矩相关联。因此，在活塞泵的情况下，通过位置测量系统检测活塞位置。在这种情况下，应该提到的是，根据本专利技术的泵位置的定量确定与泵位置的已知定性确定之间存在差异。因此，例如从现有技术中已知，在活塞泵的情况下，通过磁激活的簧片开关来检测活塞冲程的端部止动点。然而，在这种情况下，仅定性地确定是否达到活塞冲程的端部止动点。根据本专利技术的泵位置的定量检测提供了各种优点，这将在后面详细讨论。例如，位置测量系统可以集成在涂层剂泵中。为此，电驱动电机可以例如设计为伺服电机，其具有作为位置测量系统的部件的集成位置传感器，以便确定驱动电机的位置并且因此确定泵位置。然而，替代性地，还存在另一种可能性，即提供单独的旋转编码器，所述旋转编码器连接到驱动电机并且因此检测驱动轴的角位置并因此也检测泵位置。然而，替代性地，也存在位置测量系统在结构上与涂层剂泵分离开的可能性。此外，还应该提到的是，位置测量系统优选地确定泵位置的绝对值，而不是泵位置的增量值。这种具有绝对值作为输出信号的位置测量系统优选地能够将驱动电机与活塞之间的偏转系统在一次旋转内的所有位置与驱动电机的相应旋转相关联，或者能够测量导轨上的连接到活塞的滑动件的位置。初始关联或者可以通过用户经由输入系统的相应规定进行，或者如在使用增量位置测量系统的情况下那样，经由所谓的“示教运行”进行。在这种情况下，涂料以低的且恒定的速度(出于安全原因)在几次旋转内输送。在这种情况下，在活塞的反转点处在管线上发生压力波动，由此作用在活塞上的力也改变。这种力的变化通过偏转系统传播到驱动电机的轴上。力的变化由位置测量系统(力测量系统或扭矩测量系统)测量。因此，使得路径点与脉动点相关联，并因此与活塞的反转点相关联。如果已知反转点，那么偏转系统的所有其它位置以及活塞的所有其它位置都是已知的，因为在设计阶段期间确定了偏转系统的角度与位置测量系统的位置之间的关系。在这种情况下，扭矩可以经由驱动电机内的电流测量或经由驱动电机的轴上的扭矩轴或经由应变仪来确定。替代性地，还可以通过活塞上的应变仪进行力测量。在这种情况下，应该提到的是，扭矩/力测量系统并非不可避免地连接到位置测量系统。编码器用于例如用于测量位置；另一方面，电流检测用于计算扭矩。然而，替代性地，位置测量系统也可以仅确定泵位置的增量值或驱动电机的驱动轴的角位置。在本专利技术的实施例的一个优选示例中，驱动电机是同步电机。然而，应该提到的是，本专利技术原则上也可以用其它类型的电动机实现，因此保护的范围不限于具有同步电机作为驱动电机的涂层剂泵。上面已经提到过，位置测量系统定量地检测涂层剂泵的泵位置。为此，本专利技术考虑了技术-物理发现，即在泵循环期间驱动电机的机械负载相应地周期性地波动。因此，例如，在活塞泵的情况下，在活塞的反转点(死点)处发生压力波动，该波动与驱动电机的机械负载的相应波动相关联。因此，可以通过监测驱动电机的机械负载来识别活塞的反转点。在本专利技术的实施例的优选示例中，位置测量系统因此从驱动电机的机械负载中导出泵位置。在本专利技术的上下文中，可以以各种方式确定驱动电机的机械负载。例如，位置测量系统可以借助于驱动控制器测量电驱动电机的一个或两个以上电操作变量(例如操作电流)并从中导出机械负载。因此，电动机的驱动扭矩通常可以根据操作电流来计算。确定驱动电机的机械负载的另一种可能方式在于提供附加的扭矩传感器，其测量作用在驱动电机的驱动轴上的扭矩。例如，这种扭矩传感器可以是应变仪，其附连到驱动电机的驱动轴或涂层剂泵的活塞上，应变仪在活塞处测量的不是扭矩，而是活塞上的力。上述两种类型的驱动电机的机械负载的确定可以单独使用或彼此组合使用。此外，在本专利技术的上下文中，还可以使用其它方法以确定涂层剂泵的驱动电机的机械负载。根据本专利技术的位置测量系统允许将活塞位置与电机位置的精确关联，这允许非常高的分配精度。例如，1600立方厘米的活塞位移体积的分配不准确度可以例如小于1毫升。因此，相对于活塞泵的位移体积，相对分配不准确度可以小于5‰、2‰、1‰或0.75‰。此外，还应该提到的是，根据本专利技术的涂层剂泵优选地具有控制单元，所述控制单元在输入侧连接到位置测量系统并且在输出侧连接到电驱动电机。在输出侧，控制单元致动电驱动电机。在输入侧，控制单元从位置测量系统接收泵位置的当前值，这允许极其精确地分配涂层剂。在活塞泵的情况下，反馈当前的泵位置还可以使活塞速度特定地变化，以减少输送的涂料流的干扰脉动。因此，控制单元优选地控制驱动电机，使得活塞在通过其反转点时比在反转点之间时移动得更快。因此，与恒定速度的活塞冲程相比，涂层剂泵的干扰脉动可以减少为七分之一。这经常使得能够在流体回路中省去脉动阻尼器，否则这是必要的。此外，根据本专利技术的涂层剂泵优选地具有压力测量装置，以测量涂层剂泵出口处的涂层剂压力。为此，压力测量装置首先确定从涂层剂泵作用在驱动电机上的机械负载。特别地，压力测量装置为此目的可以评估电驱动电机的电操作变量(例如操作电流)。然后，压力测量装置可以从驱动电机的机械负载导出涂层剂压力，由此确定该驱动电机的机械负载。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涂层剂泵(1；8)，用于在涂层设备中输送涂层剂，特别是用于在涂装设备中输送涂料，具有a)用于驱动涂层剂泵(1；8)的电驱动电机(3；14)，使得涂层剂泵(1；8)在运行期间连续改变其泵位置，其特征在于，b)位置测量系统(5)，用于定量检测涂层剂泵(1；8)的泵位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.17 DE 102016005945.11.一种涂层剂泵(1；8)，用于在涂层设备中输送涂层剂，特别是用于在涂装设备中输送涂料，具有a)用于驱动涂层剂泵(1；8)的电驱动电机(3；14)，使得涂层剂泵(1；8)在运行期间连续改变其泵位置，其特征在于，b)位置测量系统(5)，用于定量检测涂层剂泵(1；8)的泵位置。2.根据权利要求1所述的涂层剂泵(1；8)，其特征在于，a)位置测量系统(5)集成在涂层剂泵(1；8)中，或b)位置测量系统(5)与涂层剂泵(1；8)分离开。3.根据前述权利要求中任一项所述的涂层剂泵(1；8)，其特征在于，a)位置测量系统(5)确定泵位置的绝对值，而不是增量值，或b)位置测量系统(5)确定泵位置的增量值，而不是绝对值。4.根据前述权利要求中任一项所述的涂层剂泵(1；8)，其特征在于，a)驱动电机(3；14)是同步电机或异步电机，和/或b)驱动电机(14)是伺服电机，其具有作为位置测量系统(5)的一部分的集成的位置传感器，以确定驱动电机(3；14)的位置，从而确定泵位置，或c)测量被驱动的滑动件的位置。5.根据前述权利要求中任一项所述的涂层剂泵(1；8)，其特征在于，a)位置测量系统(5)通过涂层剂泵(1；8)借助于力或扭矩测量装置确定驱动电机(3；14)的机械负载，以及b)位置测量系统(5)从驱动电机(3；14)的机械负载、特别是基于活塞反转点处的脉动导出泵位置。6.根据权利要求5所述的涂层剂泵(1；8)，其特征在于，a)位置测量系统(5)借助于力或扭矩测量装置、特别是借助于驱动控制器，测量电驱动电机(3；14)的电操作变量、特别是操作电流，以及b)位置测量系统(5)通过涂层剂泵(1；8)从测量的电操作变量导出驱动电机(3；14)的机械负载。7.根据权利要求5或6所述的涂层剂泵(1；8)，其特征在于，a)力或扭矩测量装置具有扭矩传感器，所述扭矩传感器测量作用在驱动电机(3；14)的驱动轴上的扭矩，和/或b)扭矩传感器具有应变仪，所述应变仪附连到驱动电机(3；14)的驱动轴或涂层剂泵(1；8)的活塞(19)上。8.根据前述权利要求中任一项所述的涂层剂泵(1；8)，其特征在于，a)涂层剂泵(1；8)相对于1600立方厘米的活塞泵的排量具有小于50毫升、25毫升、10毫升、5毫升、2毫升或1毫升的绝对分配不准确度，和/或b)涂层剂泵(1；8)是具有一定位移体积的活塞泵，涂层剂泵(1；8)相对于位移体积具有小于5‰、2‰、1‰或0.75‰的相对分配不准确度。9.根据前述权利要求中任一项所述的涂层剂泵(1；8)，其特征在于，a)提供控...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·考夫曼，A·卡尔斯，
申请(专利权)人：杜尔系统股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE