[实用新型]带传感器的换色阀组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业自动化喷漆或喷涂系统的换色装置和系统。

背景技术

在用于工业产品如汽车生产的很多喷涂系统中，在总装线上常采用自动喷涂设备进行产品喷漆。这种喷涂设备包括换色装置，其允许设备喷涂多种颜色的油漆并允许在不同颜色的喷涂之间快速切换。

在本实用新型中，换色装置是指油漆切换阀装置，用于接通众多油漆管线，以便用喷涂器喷涂不同的可选用油漆涂料。

换色装置或油漆切换阀或油漆/颜色转换机构可从一种油漆颜色快速切换到另一种油漆颜色。颜色转换机构包括多个可控的油漆阀，这些阀沿运输所有油漆的油漆管线分布。

换色装置在许多可选用油漆之间切换。换色装置被设计成包括可成行排列的多个独立模块(连接块、连接带、控制头)的单元结构，从而能获得用于油漆管线的、数目可变且随后可增减的连接点。除油漆阀之外，通常还设有用于冲洗介质如稀释剂流体和脉动空气的其它类似结构的阀。

这种换色装置在现有技术中是已知的，例如美国专利US20030118392描述了一种变型方案。颜料流通过气动阀来控制，而驱动气动阀的压缩空气通过换色装置上的导阀来控制。

电动喷漆控制系统将信号发送到导阀来启/闭，即导阀将来自喷漆控制系统的电信号转换成气动信号。气动信号用来启/闭具体的喷漆阀。

在现有技术中已知的换色装置中，喷漆阀的启闭为开环路，即没有将有关喷漆阀的实际状态反馈给控制系统。在无目视检查的情况下，无法得知喷漆阀操作是否出现故障。喷漆阀可能无法启闭，这被定义为阀的异常状态，即阀不能切换到控制系统所需要的状态。

如果喷漆阀不能打开，正被喷漆的工件将不能被喷漆，希望能在工件离开喷漆间时发现这种情况。

如果喷漆阀不能关闭而另一个喷漆阀被打开，则油漆将会发生混合，被喷涂的工件将会被喷上混合颜色，已喷涂的工件将可能不得不被丢弃，结果使制造商损失惨重。两个阀同时开启所造成的其它后果就是存在这样的危险，即多种油漆中的一种将会被压入其它的油漆供应容器中，因而污染该整个油漆供应容器。通常，该油漆供应容器的体积为1000升，因此污染将会导致终端用户承担高额成本。

用导阀控制换色装置上的气动驱动阀的确解决了气动信号控制中存在的许多问题，但它仍然存在一些问题。

美国专利US20030118392所给出的方案通过用电磁先导阀代替直动式针阀来降低操作阀所需的功率。但是，操作电磁先导阀所需的功率仍处于几瓦范围内。如果是要在有爆炸危险的环境中操作换色装置，则在电磁先导阀中的这个功率可能会造成危险。有多种方法可使电磁阀防爆，但是将优选设置这样的阀，其仅需要用那些能量的一小部分，这使阀固有地具有防爆性能。

发明内容

本实用新型的一个优选实施例是要与工业自动喷漆或喷涂设备连用的换色装置。这些换色阀的实际状态(启闭)通过传感器(每个阀使用一个传感器)来检测，并且阀状态被传送给换色控制系统。阀状态的变换速度也可以被检测并被传送给换色控制系统。换色控制系统可以与用于喷漆机器人的上级控制系统通信，例如因为阀的启闭故障而指示需要紧急停机，或者因为某些参数已超标而需要安排维护。

本实用新型的优选实施例是工业自动化喷漆系统，其具有用于将可选用液体的多条管线与喷涂器相连通的换色装置，这些管线中的每一条均设有可控阀，用于将管线连通到喷涂器，并且换色装置包括用于产生驱动可控阀的控制信号的控制单元。可控阀配有检测机构，用于检测这些可控阀的状态，并且适于将阀状态传送到控制单元，该控制单元被配置成能基于检测到的可控阀状态与用来驱动可控阀的控制信号的比较来监控这些控制阀的操作(例如启闭)。

在本实用新型的这个实施例中，换色装置在为每个换色阀配置一个传感器的情况下检测换色阀的实际状态(启闭)，并将阀状态传送到换色控制系统。阀状态转换速度也可以被检测并被传送到换色控制系统。

本实用新型的另一个实施例是，可控阀由来自穿过换色装置地到达各可控阀的共用压缩气体管线的压缩气体来驱动。

本实用新型的另一个实施例是，换色装置设有多个导阀单元，它们控制被用来驱动可控阀的压缩气流。

本实用新型的另一个实施例是，控制被用来驱动可控阀的压缩气流的导阀单元为压电机械阀。

压电机械阀也被称为电磁阀，它是一种使用压电效果例如来驱动阀构件的阀。

本实用新型的另一个实施例是，控制被用来驱动可控阀的压缩气流的导阀单元是微机电系统(MEMS)阀。