用于導電材料的機器人噴涂系統的靜電屏障的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種機器人靜電噴涂系統，用于將導電涂料涂于物體，并且更具體而言，涉及一種靜電屏障，其形成在靜電充電涂料貯存器與接地涂料貯存器之間，以防止機器人靜電噴涂系統劣化。
【背景技術】
[0002]用于導電涂料的機器人靜電噴涂系統分為兩大類:“直接電荷”系統，其將靜電電荷直接涂于與地面靜電隔離的大量涂料中；以及“間接電荷或電暈充電”系統，其使用電極，以通過涂料可從接地涂料供給裝置中連續地供給的方式，在噴涂云上涂覆或引起電荷。
[0003]本發明涉及采用兩個或多個貯存器用于保持導電涂料的“直接電荷”系統存在的特別問題，其中，這兩個或多個貯存器彼此很接近地安裝在機器人靜電噴涂系統的機械臂上。在該配置中，期望啟用一種狀態，其中，一個貯存器與接地電位隔離并且靜電充電，以進行噴涂操作，而另一個貯存器接地，同時被裝填有來自接地涂料供給裝置的導電涂料。這兩個(或多個)貯存器的最有利的位置是彼此接近，通常安裝在用于將涂料涂于物體(諸如車身)的機械臂的相同鏈路上。
[0004]不得已安裝為如此靠近在一起的兩個(或多個)這種貯存器在當一個貯存器充電并且另一個(其他的)貯存器接地時，產生非常強烈的電場。久而久之，該電場可造成噴涂元件劣化，從而危害系統。這種劣化有時稱為“靜電蝕刻”或“針孔”，并且最后在貯存器之間產生接地路徑或短路，阻礙分配貯存器有效充電。
[0005]根據設計和使用情況，密封件或外殼的靜電蝕刻可發生在大約幾分鐘內，或者在好幾個月的運行期間發展。為了包含在工業用途的可靠系統內，非常接近貯存器的機器人靜電噴涂系統的元件必須最少在幾個月的使用時間內抵抗這種劣化。
[0006]因此，期望生產一種屏障系統，用于使相鄰的導電涂料貯存器彼此靜電隔離，以防止在相鄰的導電涂料貯存器之間形成接地路徑或短路。
【發明內容】
[0007]本發明涉及一種屏障設計，該設計阻止在幾個月的使用期間在貯存器之間產生接地路徑。本發明包括屏障，該屏障由具有高介電常數的材料(諸如PTFE材料)制成，并且該屏障的形狀被設計為防止在貯存器之間具有任何“視線”路徑，并且使在元件表面上的最短路徑大于100mm。
[0008]在一個實施方式中，提供了一種用于在用于導電材料的機器人噴涂設備中靜電分離相鄰的貯存器的屏障系統。該屏障系統包括物理屏障，其由電絕緣材料構成，其中，所述屏障設置在相鄰的貯存器之間，使得在貯存器之間沒有不通過屏障的直線路徑。
[0009]在另一個實施方式中，提供了一種用于在用于導電材料的機器人噴涂設備中將第一涂料貯存器從相鄰的第二涂料貯存器靜電分離的屏障系統。該屏障系統包括由介電強度大于300V/mil的電絕緣材料構成的物理屏障，所述屏障由多個元件構成以幫助其安裝和維護。該屏障設置在第一和第二相鄰的涂料貯存器之間，使得在第一涂料貯存器與第二涂料貯存器之間沒有不通過屏障的直線路徑。
[0010]在又一個實施方式中，提供了一種用于在用于導電材料的機器人噴涂設備中將第一涂料貯存器從相鄰的第二涂料貯存器靜電分離的屏障系統。該屏障系統包括由介電強度大于300V/mil的電絕緣材料構成的物理屏障，所述屏障包括中心板、上凸緣以及下凸緣。上凸緣設置在中心板的頂表面上并且下凸緣設置在中心板的底表面上。該屏障設置在第一和第二相鄰的涂料貯存器之間，使得在第一涂料貯存器和第二涂料貯存器之間沒有不通過屏障的直線路徑。
【附圖說明】
[0011]在根據附圖進行考慮時，通過優選實施方式的以下詳細描述，本發明的以上和其他優點將對于本領域的技術人員顯而易見，其中:
[0012]圖1為在機械臂上安裝了兩個涂料罐的根據本發明的屏障系統的透視示意圖；
[0013]圖2為在圖1中所示的涂料罐和屏障的透視圖，其中，以局部透視圖示出了涂料鍾;
[0014]圖3為在圖2中所示的涂料罐和屏障的端視圖；以及
[0015]圖4為在圖2中所示的貯存器和屏障的側視圖，其中，以局部透視圖示出了涂料罐。
【具體實施方式】
[0016]以下詳細描述和附圖描述并且說明了本發明的各種示例性實施方式。說明書和示圖用于使本領域的技術人員能夠制成和使用本發明，并非旨在通過任何方式限制本發明的范圍。
[0017]圖1示出了根據本發明的優選實施方式的機器人噴涂系統I。機器人噴涂系統I包括機械臂3、第一涂料罐20、第二涂料罐30以及屏障10。屏障10是由電絕緣材料構成的物理結構，其設置在第一與第二涂料罐20、30之間。第一與第二涂料罐20、30以并排設置彼此很接近地安裝在機械臂3上，其縱軸總體上平行地延伸，第一與第二涂料罐通過屏障10物理上彼此分開。第一涂料罐20的第一端23和第二涂料罐30的第一端33設置為與固定的歧管塊5相鄰并且與該模塊相聯，在該歧管塊內具有用于控制導電涂料流入每個涂料罐
20、30內的閥門(未顯示)和通道(未顯示)。
[0018]如圖所示，第一與第二涂料罐20、30通常是具有相同的尺寸和形狀的空心圓柱形容器。而且，第一涂料罐20的縱軸通常被設置為與第二涂料罐30的縱軸平行，并且第一涂料罐20的第一端23和第二涂料罐30的第一端33與和平行的第一與第二涂料罐20、30縱軸橫向繪制的公共線相交。然而，應理解的是，在本發明的范圍內，如期望地可使用第一與第二涂料罐20、30的其他設置，包括第一與第二涂料罐20、30彼此不平行放置的設置。
[0019]現在，參照圖2，第一涂料罐20的開放第二端24包括可滑動地設置在其內的第一活塞7，并且第二涂料罐30的開放第二端34包括可滑動地設置在其內的第二活塞8。每個活塞7、8分別在涂料罐20、30內與注射器一樣滑動，允許每個涂料罐20、30根據每個活塞7、8在每個涂料罐20、30內的位移具有可變的內部容積。在噴涂過程期間，每個活塞7、8可用于控制在每個涂料罐20、30內分配流體的容積，包括但不限于空氣、導電涂料以及潛在地包括用于在噴涂之后清潔每個涂料罐20、30的內部的溶劑。
[0020]第一涂料罐20的內表面22與第一活塞7的第一活塞頭17配合，以在第一涂料罐20內形成第一涂料貯存器21，而關于第二涂料罐30，第二涂料罐30的內表面32與第二活塞8的第二活塞頭18配合，以在第二涂料罐30內形成第二涂料貯存器31，如在圖4中最佳所示。應理解的是，如圖2和圖4中所示，在每個活塞7、8處于完全縮回的位置時，每個涂料貯存器21、31具有最大的內部容積，并由此容納最大量的導電涂料。
[0021]第一涂料罐20與第一絕緣線(未顯示)和具有接地電位的在其內儲存了導電涂料的導電涂料源(未顯示)相聯。第二涂料罐30與第二絕緣線(未顯示)和具有接地電位的導電涂料源(未顯示)相聯。第一和第二絕緣線用于在噴涂期間將包含在第一或第二涂料罐20、30內的導電涂料以預先選擇的間距從導電涂料源靜電隔離。
[0022]在使用期間，允許導電涂料通過第一絕緣線從導電涂料源中流入第一涂料貯存器21內，其中，在填充期間，包含在第一涂料貯存器內的導電涂料也具有接地電位。在填充完第一涂料貯存器21時，一系列閥門(未顯示)可用于阻止導電涂料從導電涂料源中流入第一涂料貯存器21內。然后，第一絕緣線允許將包含在第一涂料貯存器21內的導電涂料從具有接地電位的導電涂料源隔離。然后，可對包含在第一涂料貯存器21內的導電涂料靜電充電，以具有比接地電位更大的電位。一旦進行了靜電充電，然后，包含在第一涂料貯存器21內的導電涂料可從其中分配給設置在機械臂