用于旋转喷雾器的功能控制的方法及相应的涂覆设备技术

为了对用于工件的批量涂覆的旋转喷雾器(10)进行功能控制，测量在旋转喷雾器(10)的转向空气流(12)的内部和/或外部出现的压力参量并将压力参量与预给定的、针对无缺陷的喷雾器功能的参考值比较。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于旋转喷雾器的功能控制的方法及相应的涂覆设备本专利技术涉及一种用于尤其静电批量涂覆工件(尤其如车辆车身)的、例如安装在漆装机器人上的旋转喷雾器的功能控制的方法以及一种相应的涂覆设备。所考察类型的高速旋转喷雾器主要包括旋转的钟形圆盘座作为喷淋体以及包括钟形圆盘座的驱动装置。作为驱动装置大多使用具有空气轴承的空气透平。根据漆材料和流量不同，喷雾器以5000到100000/分钟的转数运行。从钟形圆盘座棱边切向甩出并雾化的漆通过转向空气流以及通过静电场力转向到要涂覆的接地的物体上并成形为喷淋束， 该转向空气流与喷雾器轴线同心地从环形地布置在钟形圆盘座后面的孔或环缝隙喷出(EP 1331 037 BLffO 2008/061584 AI等)。此外，随着转向空气在钟形圆盘座边缘上发生附加的二次漆雾化。转向空气量根据给定值调控。在用这种喷雾器实施工业涂漆时，通常最重要的质量标准是涂覆的漆层的层厚度和均勻性。质量要求还随着无质量损失地不断提高生产率和提高面积效率的愿望以及随着可使用更好的漆材料而提高。所要求的层均勻性迄今这样达到漆以多个叠加的层来施加。 在未来工艺费用低的情况下或者在通过提高涂漆速度而提高生产率的情况下，相应产生对涂层质量的更高要求。产生的层厚度在高转速喷雾的情况下主要取决于基于喷淋束宽度的油漆面积分布。由于漆涂覆面积在漆量恒定的情况下以平方关系随着喷淋束宽度的减小而下降，层厚度成反比增加，使得层厚度的变化可能大于100%并且部分地被利用。对涂层形成有决定性的喷淋束宽度本身通过已提到的转向空气流的方向和速度来控制。当空气流有误时产生与期望的涂层的不希望的偏差。当在喷淋束强烈束紧地喷到过小的面上的情况下产生过厚的涂层时，得到与在喷淋束较宽时相反的情况。此外由于不希望的转向空气流使涂覆的层的横截面形状扭曲。在实际常见的大量旋转喷雾器中，漆颗粒在工件上的撞击点不是位于延长的钟形圆盘座旋转轴线上，即该轴线同心的空气喷嘴中轴线。此外喷淋束宽度可以不依赖于空气喷嘴轴线的位置和钟形圆盘座形状而改变，因为从多个单个喷嘴高速喷出的转向空气在其外壳面和内壳面上相对于静止的环境空气产生显著的摩擦，并且因此使部分环境空气向平行于转向空气的方向运动。由此产生的空气减少在外壳面上可以通过环境空气的加入容易地得到补偿，而在转向空气锥的内部则形成负压，该负压导致转向空气锥变形，即收缩。该变形则决定喷淋束宽度。喷淋束宽度在涂层过程期间通过调节后的转向空气流相应于在工件几何结构方面的预给定条件和工艺条件来调整。喷淋束宽度的希望的可控制性主要取决于，在流体锥内部可达到什么样的负压。为此所需的较高流动速度还引起漆颗粒流在钟形圆盘座棱边上的更好的转向。因此，转向空气内压对于漆颗粒流的输送和局部沉积是很大程度上决定功能的判据。正常情况下该内压代表转向空气量，流动速度和流体几何特征。此外转向空气内压和转向空气/内压特性曲线，即转向空气流的内压的与单位时间测量的转向空气量相关的变化曲线，也是喷雾器的转向空气喷嘴装置的无缺陷状态的识别判据，尤其是开口横截面、几何均勻性和孔或转向空气环缝隙的正确装配的无缺陷状态的判据，它们除了受制造误差、损坏或错装(例如两个不同的转向空气回路混淆)或喷雾器中的密封缺少或缺陷的影响外还受到污染的影响。对转向空气内压(该内压由于所有这类缺陷而降低)的影响主要基于存在补偿外压与内压之间的高压差的可能性。从各个转向空气喷嘴出来的不均勻的流出速度和空气量意味着不同的动能。因此转向空气通过起作用的压力不同地偏转，即在转向空气锥中产生薄弱部位，它们是潜在的用于补偿压力的通道。喷嘴孔的本身小的几何不均勻性随着与孔的距离的增大也导致转向空气锥中的薄弱部位。此外流体中的几何不均勻性会根据流体的运动方向和速度导致空气穿过并导致相应的压力补偿，影响到喷淋束宽度。压差部分地也通过来自工件表面前方的过压区的空气加入而得到补偿，这会使射束锥扩宽。过压以及提到的空气加入随着工件表面的流动阻力的减小而减少，使得相应降低的内压导致喷淋束“合拢”并由此导致射束直径明显减小。个别情况下射束直径减半并且可观察到局部漆沉积增加多倍。该效应尽管在一定情况下是可利用的，但如果它不可估算地开始则在任何情况下是不希望的。上述效应在涂覆设备投入运行和生产过程中会导致不希望的可再现性误差和品质缺陷。迄今为避免这类缺陷而存在的所有诊断方案(如借助面积-流量测量系统)是极费事的和/或要求干预喷雾器系统，例如拆开空气供给装置以装入流量计，或者只能通过控制单个部件和单个功能来实施。此外不能排除由于以后在生产运行中、尤其在维护和清洁工作中的错误造成的对喷雾器功能的决定性改变，例如由于转向空气孔污染，构件安装错误等。如果构件的磨损或损坏由于缺少明确诊断而不能识别，则带着品质损失继续进行涂覆运行。安装完毕的喷雾器在涂覆设备通过涂漆试验投入运行时的控制在时间上和技术上也是费事的，并且受到一系列框架条件的束缚(通常对于对应的漆材料缺少参考喷射图，板必须在干燥器中烘烤并且尽可能机械式测量等)。此外涂漆的喷射图例如刷轮廓作为用于质量控制的检验方法不仅与纯的喷雾器功能相关，而且还与多种可变因素例如漆材料的特性和温度以及其他边缘条件相关。此外，由污染、泄露、错误的或有缺陷的构件等引起的变化太晚并且经常由于涂层质量缺陷才被识别。本专利技术的目的是，提供一种方法及涂覆设备，通过它们以简单客观并且可靠的方式以小的费用能够实现对旋转喷雾器在涂覆运行前以及涂覆运行中(在线)的几乎全面的功能控制。该任务通过权利要求的特征解决。本专利技术基于这种认识转向空气流内部的和外部的压力区之间的高的并且稳定的压差是旋转喷雾器的整个系统无缺陷的明确标志。对于陡的、长的转向空气/内压特性曲线，也是这种情况。仅测量转向空气流的内压或在转向空气流外部邻接转向空气流的负压区中的压力，即相对于喷雾器的周围环境中的已知空气压力的压差，也可以是足够的。开头部分已经提到，转向空气流在这里是指以已知方式由喷雾器通过喷雾器的转向空气开口或喷嘴的布置而产生的气体流，其中，理论上也可以使用其它气体取代空气。即涉及喷雾器外部在喷雾器端侧的(典型情况下或多或少呈锥形的)流动，被喷雾器的旋转的钟形圆盘座喷出的涂覆材料被加载以该流动。对应的压力可在有些情况下借助仅一个、但任何情况下借助少量的压力测量装置和相应低的费用来测量，优选用压力传感器，它们固定安装在喷雾器的内部和/或外部，或者在喷雾器的外部可运动。如果是外部传感器则旋转喷雾器或压力传感器可被带到预给定的设定测量位置，其中，旋转喷雾器例如由漆装机器人定位，旋转喷雾器安装在该漆装机器人上，而可运动的传感器可以例如手动地或者也由一尤其可自动控制的机械手或辅助机器人来定位。为了测量，产生一转向空气流，具有设定的单位时间空气量，或者，在同时产生多个不同的转向空气的情况下具有设定的空气量组合。在此在外部和/或内部负压区中产生的压力值被与对应的、存储的针对无缺陷状态的给定值比较并相应评估。附加地，除了监控外还可调节多个不同的空气量。根据本专利技术的负压测量的一个特别的优点在于，可标识主要的喷雾器功能如转向空气量，转向空气喷嘴几何特征和实际故障状况，即使不同时喷漆，即不受到涂覆材料特性的影响并且没有相应的缺陷如污本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：HJ·诺尔特，H·古姆利希，
申请(专利权)人：杜尔系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：