[发明专利]改进的喷漆机器人设备和方法

说明书

相关申请的互相参考

这个申请是2007年10月15日提交的共同待审的美国专利申请 系列号11/872,372的部分继续申请，它又是2003年10月23日提交 的共同待审的美国专利申请系列号10/691,939的继续申请，现已在 2008年7月15日已颁发为美国专利第7,399,363号。

本申请要求2007年8月10日提交的美国临时专利申请系列号 60/955,170的权益。

技术领域

本发明涉及将导电的漆喷涂到汽车车体外表面的一种机器人喷 漆系统，特别是涉及一种机器人喷漆系统和灌装及清洗该系统的方 法。

背景技术

先有技术的喷漆室是众所周知的。在连续的传送和制动站系统中 对车辆车体外表面喷漆的普通的先有技术的喷漆室包括封闭的房间 和许多的漆喷涂器。在一种构造中，将喷涂器安装在倒U形的支持结 构上，该结构包括两个垂直支持，在车辆车体运行路径的每一侧上有 一个，并用水平的支持结构连接在其上面。该支持结构有利于车辆车 体上表面的喷漆，而且可将水平梁固定或者使其有附加的自由度能沿 着要喷漆的车辆车体的上表面移动。在同一个喷漆区中使用另一种喷 漆装置对车辆车体的侧面喷漆，但通常不能沿着车辆车体的长度侧向 移动。这种类型的喷漆装置的缺点是缺乏在车辆车体表面和喷涂器之 间提供最优投射距离的灵活性，和使用规定的喷漆循环时间的效率低 下。适合对车辆的上表面喷漆的喷漆装置的漆喷涂器是安装在公用梁 上。因此，在每个漆的喷涂器和要喷漆表面之间的距离是随着车辆车 体的外形而变化。适合对车辆侧面喷漆的喷漆装置的漆喷涂器包括在 车辆车体路径的横向不会移动的喷涂器。因此，漆的喷涂器仅可对在 该喷涂器前面的车辆车体的一部分喷漆，留下现有的循环时间的很大 一部分没有使用。

最近的支持结构的一种替代方案是沿着喷漆室的侧边设置地面 上安装的机器人。机器人包括安装在其上面的喷枪或旋转的喷涂器 (旋杯机)将雾化的漆喷向车辆车体。尽管旋转的喷涂器胜过喷枪， 但仍有某些连带的缺点。先有技术地面上安装的机器人，特别是有旋 转喷涂器的机器人，造价很高而且对喷漆室仍有有限的可视工作范 围。由于取向能力的限制对相同的产量旋杯机需要更多的旋杯。由于 在漆的颜色变换操作中每个旋杯还产生浪费，所以附加的旋杯使每辆 车使用更多的漆。先有技术地面安装的机器人当安装在现有的喷漆室 中时还需要对该室进行很大的修改，从而增加了安装时间和成本，并 要求在喷漆室内有更多的地面空间。地面安装的机器人轨道轴线要求 在喷漆室的两端开门。地面安装的机器人的机身中部轴线要求在喷漆 室两端辅助的安全区，和地面安装的机器人的轨道操纵台侵入到走道 的空间。地面安装的机器人还需要经常的清洗，因为漆的喷溅向下流 的漆引起在机器人的臂和底座上漆的堆积，从而造成更高的维修和清 洗费用。

由于水性漆的导电性，需要使接地的大容量漆供应系统与带电的 局部分配罐和喷涂系统电气绝缘。在先有技术中，如在美国专利 5,293,911号和美国专利5,367,944号中所示，将旋杯喷涂器、罐、罐 的驱动器、静电格栅、和连接界面全都集成在安装在机器人肘节上的 一个单元中。这样的喷涂机有如下的缺点：1)该喷涂器很重、很贵、 并可能与喷漆室中物体碰撞而受损；2)喷涂器与连接站的连接必须 在喷涂室内固定的位置进行，这限制了工艺的灵活性；3)连接过程 因为机器人必须运行到连接站和从那里离开而采取循环的时间，从而 使罐直到喷涂器到达连接站才能灌装；和4)连接硬件对水性漆系统 很贵且是独特的。