[发明专利]涂覆设备

说明书

本发明涉及用于涂覆工件表面的涂覆设备，特别是涉及旋转涂覆的设备，在该设备中涂层组合物在工件的表面上被施加到超过流动或流挂的极限厚度，而且该工件绕一基本水平的轴旋转，从而防止该涂层组合物发生流动或流挂。

人们已经知道，当用涂层组合物涂覆工件例如车体时，通过增加涂层组合物的数量以增加该涂层膜的厚度可以改善该涂层表面的平整性。

也就是说，当将涂层组合物施加到工件的表面上时，由于其表面张力该涂层膜的表面将会变得平整，所说的表面张力以与该涂层膜的表面相平行的方向的张力形式作用在涂层膜的表面上。由于表面张力而引起的平整作用随着该涂层组合物的流动性的增加而变得更好。该涂层组合物的流动性随着涂层组合物的含量(该涂层膜的厚度)的增加而增加。因此，当该涂层组合物的数量增加时该涂层组合物的流动性将增加并且该涂层膜的平整性将变得更好。特别是当该涂层组合物所施加的厚度高于流动或流挂的极限厚度时，涂层膜的表面将变得极其光滑。“流动或流挂的极限厚度”是指涂层组合物发生流动或流挂的最小的涂层膜厚度，下文将它简单地说成“流动极限厚度”。

当将涂层组合物施加到表面基本上沿垂直方向沿伸的工件上且其厚度高于流动极限厚度时，该涂层组合物在重力作用下在工件的垂直表面上发生流挂或流动，这极大地降低了该涂层膜的平滑性。

但是，当在施加涂层组合物之后将该工件绕一水平轴旋转时，就会有一个方向与重力相反的力作用在垂直表面上的涂层组合物上并且可以阻止该涂层组合物发生流挂或流动。此外，由于工件的旋转还产生了一种张力，该张力以与涂层膜的表面相平行的方向作用在该涂层组合物上，而且，该张力和该涂层组合物的表面张力接合在一起从而进一步使该涂层膜的表面变得更光滑。

最近，正如在美国专利4874639中所公开的，人们提出了一种称为“旋转涂覆法”的涂覆方法，在该方法中涂层组合物以高于流动极限厚度的厚度施加到工件的表面上并且施加了涂覆组合物的工件绕一基本水平的轴旋转，从而从该涂层组合物开始流动或流挂的时候起防止该涂层组合物发生流动或流挂，直到该涂层组合物固化到它不能流动或流挂的程度为止，从而获得足够的涂层膜厚度以改善该涂层膜的表面的平滑性，同时防止该涂层组合物发生流动或流挂。

在该旋转涂覆设备中，通常使用一种含有溶剂的热固化型涂层组合物，而且该旋转涂覆设备通常包括涂覆区用于将涂层组合物以高于流动极限厚度的厚度施加到工件上，在该极限厚度之上，在沿垂直方向延伸的工件表面上的涂层组合物通常将发生流动或流挂，固化区用于将施加到工件上的涂层组合物中的溶剂蒸发掉(有时省略固化区)，和加热-硬化区用于在固化区中固化后通过加热使涂层组合物硬化，旋转装置用于在涂覆区中进行涂覆后将工件绕一基本水平轴旋转，以防止在该工件垂直表面上的涂层组合物发生流动或流挂，直到该涂层组合物进入不能发生流动或流挂的状态，和传送装置用于将工件输送依次通过涂覆区以及加热-硬化区。

涂层组合物可以多次施加到工件上并且通常在最后的涂覆区中施加至高于流动极限厚度的厚度，例如，当涂覆区分别包括第一涂覆区和第二涂覆区用于进行第一次涂覆和第二次涂覆时，涂层组合物在第一涂覆区中以低于流动极限厚度的厚度施加到工件上，而涂层组合物在第二涂覆区中以高于流动极限厚度的厚度施加到工件上。

在这种情况下，当传送装置由单个传送机组成时，就会遇到下列问题。即当某些问题，例如涂覆机器人或传送机的失败发生在位于将涂层组合物以超过流动极限厚度的厚度施加的区域上游的部分涂覆线中(如第二涂覆区)时和涂覆线停止时，所述的单个传送机将整个停止而且因而已经以超过流动极限厚度的厚度施加了涂层组合物的工件将停止在那儿，结果导致该涂层组合物发生流动或流挂而涂层产生缺陷。

为了避免这个问题，人们已经提出将第一涂覆区和第二涂覆区之问的传送线分开并且彼此之间独立地驱动在第一涂覆区侧的第一传送机和在第二涂覆区侧的第二传送机，例如如日本未审专利公开4-114757中所述。这种安排可以使第二传送机连续地将已经以高于流动极限厚度的厚度施加了涂层组合物的工件连续送入使工件旋转并且防止涂层组合物发生流动或流挂的区域(如固化区和/或加热-硬化区)，即使在第一涂覆区或其上游涂覆线中发生一些问题。

由于旋转涂覆设备是用来获得具有极其光滑的涂层膜表面的高质量涂层的，这就是需要高度防备以防止由于涂覆线等中的问题而产生的流动或流挂而导致的涂层膜表面平滑性的下降以及由于灰尘等的粘附而导致涂层质量的下降。

从该观点出发，常用的将传送线在第一涂覆区和第二涂覆区之间分开的旋转涂覆设备仍然存在下列问题。