專利名稱：電鍍涂裝設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電鍍涂裝設(shè)備，其具有a)涂料槽；b)輸送裝置，通過該輸送裝置，待涂裝的工件可在連續(xù)式工藝中浸入涂料槽中、運(yùn)動(dòng)通過該涂料槽并再從中移出；c)電壓源；d)在涂料槽中沿工件的運(yùn)動(dòng)路徑布置的電極，這些電極與所述電壓 源的第一極相連接；e)接觸軌，該接觸軌沿工件的運(yùn)動(dòng)路徑延伸并與所述電壓源的第二 極相連接；f)用于各工件的接觸裝置，其與接觸軌相接觸；g)至少一個(gè)控制系統(tǒng)，利用該控制系統(tǒng)可設(shè)定各工件在其運(yùn)動(dòng)通過涂料槽的過程中所具有的電壓。
背景技術(shù)：
在電鍍涂裝(也稱電泳涂裝)中，涂料槽中的涂料成分在電場(chǎng)的作用 下在工件上沉積。已經(jīng)證明，在工件通過涂料槽的過程中，不使電場(chǎng)保持 恒定，而是使其沿運(yùn)動(dòng)路徑發(fā)生改變、特別是使其隨走過的路程而增加是 值得推薦的。采取該措施的原因在于，累積而成的涂料層表現(xiàn)出電阻，從 而使涂料層的進(jìn)一 步累積變得困難。由此產(chǎn)生這一問題，即，對(duì)于各工件在其通過涂料槽時(shí)如何使電壓發(fā) 生改變。在開頭所述類型的電鍍涂裝設(shè)備中，如在DE 199 42 556 C2中所所述各段電流隔離，并與配屬于各段的電壓源的一個(gè)極相連接。沿工件的 運(yùn)動(dòng)路徑布置在涂料槽中的電極與電壓源的另一極相連接。在該情況下不 利的是，在控制方面沿接觸軌的不同的段跟蹤各獨(dú)立的工件的路徑和設(shè)法 使工件無電勢(shì)"跳躍，，地從一個(gè)段過渡到另一個(gè)段是比較困難的。由于在 電極和工件之間流動(dòng)的電荷被用作已涂覆的層厚的量度，因此，必須隨工件的運(yùn)動(dòng)逐段地"同時(shí)接通"對(duì)流向工件的電流的測(cè)量。最后，造成電流 分離的在接觸軌中的"切口"同時(shí)表現(xiàn)出在接觸軌中的不平整，該不平整 將導(dǎo)致與工件一起運(yùn)動(dòng)的接觸裝置的磨損。在工件、例如工件的長度變化的情況下，或者在沉積曲線變化的情況 下，在接觸軌各段之間的切口的位置發(fā)生改變，從而必須更換設(shè)備以使涂 層最佳。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于構(gòu)造一種具有開頭所迷類型的電鍍涂裝設(shè)備，從而 使其可更容易地,皮控制、靈活且對(duì)接觸裝置造成較少的磨損。根據(jù)本發(fā)明，所述目的這樣地實(shí)現(xiàn)，即h) 接觸軌在其通過涂料槽的整個(gè)伸展方向上不間斷；i) 在各接觸裝置和相應(yīng)的工件之間布置可控制的電壓調(diào)節(jié)單元；j)設(shè)置位置確定裝置，所述位置確定裝置確定各工件的瞬時(shí)位置并向控制系統(tǒng)發(fā)送相應(yīng)的信號(hào)； k) 設(shè)計(jì)所述至少 一個(gè)控制系統(tǒng)，使得該控制系統(tǒng)從位置確定裝置提 供的信號(hào)來確定各工件的要使工件位于該位置處所應(yīng)具有的電 壓，并向相應(yīng)工件的電壓調(diào)節(jié)單元發(fā)送相應(yīng)的控制信號(hào)。 因此，根據(jù)本發(fā)明，不進(jìn)行與接觸軌切口有關(guān)的把接觸軌分成各段的 操作，而是使用電流連續(xù)的接觸軌。現(xiàn)在為了能夠向都從同一接觸軌獲取 其電壓的不同的工件提供不同的電勢(shì)、甚至是在運(yùn)動(dòng)過程中變化的電勢(shì)， 各工件配設(shè)有單獨(dú)的電壓調(diào)節(jié)單元。根據(jù)工件的位置控制所述電壓調(diào)節(jié)單 元，使得工件在每時(shí)每刻都具有所需的電勢(shì)。按照這種方式可以實(shí)現(xiàn)比在節(jié)。只需通過程序設(shè)計(jì)措施便可毫無困難地轉(zhuǎn)變到其它類型的工件。接觸 軌中不存在切口有利于接觸裝置的使用壽命。所述至少一個(gè)控制系統(tǒng)可以是設(shè)備的中央控制系統(tǒng)。這特別是在所述 輸送裝置包括輸送鏈且所有的工件以相同的速度運(yùn)動(dòng)的情況下是合適的。現(xiàn)代的設(shè)備具有帶獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的滑架的輸送系統(tǒng)，每個(gè)滑架支承至少一 個(gè)工件。由于這些滑架本身通常是"智能化，，的，從而具有分散式的控制 系統(tǒng)，因此，也可將該分散式的控制系統(tǒng)用于本發(fā)明的目的。在本發(fā)明的特別有利的實(shí)施例中，位置確定裝置具有位置碼母線以及 用于各工件的讀數(shù)頭，所述讀數(shù)頭與工件一起運(yùn)動(dòng)，并能夠讀出位置碼母 線的當(dāng)前碼。適合于此目的的位置碼母線可較便宜地從市場(chǎng)上獲得，并具 有高精度水平。可選擇地，可使用導(dǎo)航系統(tǒng)、例如激光控制系統(tǒng)或基于全球定位系統(tǒng)(GPS)的系統(tǒng)作為位置確定裝置。另外，也可使位置確定裝置包括在工件通過涂料槽的運(yùn)動(dòng)路徑的起點(diǎn) 處的出現(xiàn)傳感器以及用于工件的速度傳感器，其中，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)成使其 能夠從測(cè)得的速度和自出現(xiàn)傳感器發(fā)出響應(yīng)起所用的時(shí)間來計(jì)算各工件的 瞬時(shí)位置。也可直接記錄走過的路程來代替速度和自經(jīng)過出現(xiàn)傳感器起所用的時(shí) 間，并由此計(jì)算各工件的瞬時(shí)位置。在通過運(yùn)輸鏈工作的輸送系統(tǒng)中，路 程的測(cè)量可通過對(duì)已運(yùn)行通過的鏈節(jié)計(jì)數(shù)來進(jìn)行；而在通過輪子工作的輸 送系統(tǒng)中，路程的測(cè)量可通過對(duì)輪子的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)來進(jìn)行。


下面參照附圖更加詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施例；唯一的附圖示意性地 示出對(duì)電鍍涂裝槽中的汽車車身的電壓供給。
具體實(shí)施方式
附圖共示出三個(gè)汽車車身la、 lb、 lc，可以設(shè)想這些汽車車身浸入在 裝滿涂裝液的涂料池中，如上文已經(jīng)提及的DE 199 42 556C2所述。在圖 l中未示出涂料池，也未示出用來使不同的汽車車身la、 lb、 lc連續(xù)地或 間歇地運(yùn)動(dòng)通過該涂料池的輸送裝置。例如在DE 199 42 556 C2中所述的 用作輸送裝置12的懸掛式輸送機(jī)、工件可移動(dòng)地保持在其上的鏈?zhǔn)捷斔?機(jī)、以及使用可獨(dú)立運(yùn)動(dòng)且可控制的單獨(dú)的滑架的輸送裝置都是可行的。如同樣地可從DE 199 42 556 C2中得知，在未示出的涂料池中，沿汽 車車身la、 lb、 lc的運(yùn)動(dòng)路徑按已知的方式定位有對(duì)電極、特別是陽極。 在涂裝液中，在產(chǎn)生于對(duì)電極和汽車車身la、 lb、 lc之間的電場(chǎng)中發(fā)生涂 料成分在汽車車身la、 lb、 lc上的沉積。在經(jīng)過涂料池時(shí)在對(duì)電極和汽車 車身之間流過的安培小時(shí)數(shù)表示沉積的涂料層厚度的直接量度。為了產(chǎn)生涂料的電泳沉積所需的電場(chǎng)，汽車車身la、 lb、 lc在其運(yùn)動(dòng) 通過涂料池的過程中必須與直流電壓源20的相應(yīng)的極相連接，在常用的陽 極沉積涂裝的情況下與直流電壓源的負(fù)極相連接。所述連接按下述方式進(jìn)行接觸軌2沿汽車車身la、 lb、 lc的引導(dǎo)通過涂料池的運(yùn)動(dòng)路徑、但在 涂裝液外延伸。該接觸軌2在其整個(gè)長度上是不間斷的，從而不具有在現(xiàn) 有技術(shù)中常見的"切口" 一一即接觸軌的不同的段電隔離地彼此聯(lián)接的部 位。接觸軌2與直流電壓源20的一個(gè)極、優(yōu)選為負(fù)極相連接。通常，若直 流電壓源20能夠提供與將施加在汽車車身la、 lb、 lc上的最大電壓相當(dāng) 的恒定的輸出電壓就足夠了 。直流電壓源20的另一極與沿運(yùn)動(dòng)路徑布置的 電極、優(yōu)選為陽極相連接。各汽車車身la、 ib、 lc配設(shè)有觸靴3a、 3b、 3c,所述觸靴沿接觸軌2 滑行并建立起電連接。觸靴3a、 3b、 3c并不直接地而是經(jīng)由可控制的電壓 調(diào)節(jié)單元4a、 4b、 4c與各自的汽車車身la、 lb、 lc相連接。所述電壓調(diào) 節(jié)單元4a、 4b、 4c設(shè)計(jì)成使得能夠根據(jù)控制系統(tǒng)5經(jīng)由導(dǎo)線6a、 6b、 6c 供給它們的控制信號(hào)而將接觸軌2上的電壓以不變的或變化的、通常是減 小的形式傳遞到相應(yīng)的汽車車身la、 lb、 lc。同樣在涂裝液外平行于接觸軌2延伸有位置碼母線7。該位置碼母線7 沿其縱向伸展方向在所有點(diǎn)處承載一可讀的碼，該可讀的碼表示所涉及的 點(diǎn)的位置。各汽車車身la、 lb、 lc配設(shè)有讀數(shù)頭8a、 8b、 8c，所述讀數(shù) 頭能從位置碼母線7上讀出相應(yīng)的汽車車身la、 1b、 lc的當(dāng)前位置。由讀 數(shù)頭8a、 8b、 8c讀出的信號(hào)分別經(jīng)由導(dǎo)線9a、 9b、 9c輸送給控制系統(tǒng)5?？刂葡到y(tǒng)5包括一存儲(chǔ)器，對(duì)于需要用所述設(shè)備處理的各種類型的汽 車車身la、 lb、 lc，在所述存儲(chǔ)器中以對(duì)于各汽車車身la、 lb、 lc的合 適的方式或以任何方式存儲(chǔ)有在沿所涉及的汽車車身la、 lb、 lc的運(yùn)動(dòng)路 徑上的哪一點(diǎn)提供何種電壓(的信息)。上述電鍍涂裝設(shè)備工作如下一旦汽車車身la、 lb、 lc之一到達(dá)接觸軌2的區(qū)域、并因此到達(dá)涂料 池的區(qū)域，則會(huì)借助于觸執(zhí)3a、 3b、 3c建立起與接觸軌2的電連接；各自 的讀數(shù)頭8a、 8b、 8c進(jìn)入位置碼母線7附近，并檢測(cè)汽車車身la、 lb、 lc的瞬時(shí)位置。現(xiàn)在將相應(yīng)的信息發(fā)送給控制系統(tǒng)5，控制系統(tǒng)5從其存 儲(chǔ)器中讀取所需的電壓，該電壓是在所涉及的汽車車身la、 lb、 lc的各點(diǎn) 處將占主導(dǎo)的電壓?，F(xiàn)在控制系統(tǒng)5經(jīng)由導(dǎo)線6a、 6b、 6c向相應(yīng)的電壓調(diào) 節(jié)單元4a、 4b、 4c發(fā)送相應(yīng)的信號(hào)，所述信號(hào)確保電壓調(diào)節(jié)單元4實(shí)際上 從在接觸軌2上占主導(dǎo)的電壓產(chǎn)生出所需的電壓，并將其提供給汽車車身 la、 lb、 lc。在汽車車身ia、 ib、 lc通過涂料池的過程中不斷重復(fù)上述過程。這時(shí)， 隨著輸送的進(jìn)行，讀數(shù)頭8a、 8b、 8c連續(xù)地或者在通過小的路程增量后傳 輸各個(gè)位置；控制系統(tǒng)5經(jīng)由電壓調(diào)節(jié)單元4a、 4b、 4c對(duì)相應(yīng)的汽車車身 la、 lb、 lc上的電壓進(jìn)行再調(diào)節(jié)。顯然，按照這種方式能夠?yàn)檫B接在同一接觸軌2上的所有的汽車車身 la、 lb、 lc設(shè)定出在其運(yùn)行通過涂料池的過程中的非常精確的電壓特性。自然也可以用其它的位置確定裝置代替在上述實(shí)施例中由位置碼母線 7和讀數(shù)頭8a、 8b、 8c構(gòu)成的定位裝置。例如，可使用基于激光控制系統(tǒng) 或全球定位系統(tǒng)的導(dǎo)航系統(tǒng)。在最簡單的情況下，甚至可以在通過涂料池的運(yùn)動(dòng)通路的入口處設(shè)置一傳感器，該傳感器報(bào)告汽車車身的進(jìn)入。這樣， 從汽車車身的被連續(xù)確定和監(jiān)測(cè)的速度及所用的時(shí)間來計(jì)算汽車車身的各 個(gè)位置。也可以使用配屬于各汽車車身并隨汽車車身 一起運(yùn)動(dòng)的分散式控制系 統(tǒng)代替中央控制系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種電鍍涂裝設(shè)備包括a)涂料槽；b)輸送裝置，通過該輸送裝置，待涂裝的工件可在連續(xù)式工藝中浸入涂料槽中、運(yùn)動(dòng)通過該涂料槽并再從中移出；c)電壓源；d)在涂料槽中沿工件的運(yùn)動(dòng)路徑布置的電極，這些電極與所述電壓源的第一極相連接；e)接觸軌，該接觸軌沿工件的運(yùn)動(dòng)路徑延伸并與所述電壓源的第二極相連接；f)用于各工件的接觸裝置，其與接觸軌相接觸；g)至少一個(gè)控制系統(tǒng)，利用該控制系統(tǒng)可設(shè)定各工件在其運(yùn)動(dòng)通過涂料槽的過程中所具有的電壓；其特征在于，h)所述接觸軌(2)在其通過涂料槽的整個(gè)伸展方向上不間斷；i)在各接觸裝置(3a，3b，3c)和相應(yīng)的工件(1a，1b，1c)之間布置有可控制的電壓調(diào)節(jié)單元(4a，4b，4c)；j)設(shè)有位置確定裝置(7，8a，8b，8c)，所述位置確定裝置確定各工件(1a，1b，1c)的瞬時(shí)位置并向所述至少一個(gè)控制系統(tǒng)(5)發(fā)送相應(yīng)的信號(hào)；k)所述至少一個(gè)控制系統(tǒng)(5)設(shè)計(jì)成使得該控制系統(tǒng)從所述位置確定裝置(7，8a，8b，8c)提供給該控制系統(tǒng)的信號(hào)來確定各工件(1a，1b，1c)的要使工件(1a，1b，1c)位于該位置處所應(yīng)具有的電壓，并向相應(yīng)工件(1a，1b，1c)的電壓調(diào)節(jié)單元(4a，4b，4c)發(fā)送相應(yīng)的控制信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電鍍涂裝設(shè)備，其特征在于，所述至少一 個(gè)控制系統(tǒng)是i殳備的中央控制系統(tǒng)(5)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電鍍涂裝設(shè)備，其特征在于，為各工 件設(shè)有隨工件一起運(yùn)動(dòng)的分散式控制系統(tǒng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的電鍍涂裝設(shè)備，其特征在于，所 述位置確定裝置具有位置碼母線(7)和用于各工件(la， lb， lc)的讀數(shù) 頭(8a， 8b， 8c),所述讀數(shù)頭隨工件(la， lb， lc) 一起運(yùn)動(dòng)并能夠讀 取位置碼母線(7)的當(dāng)前碼。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的電鍍涂裝設(shè)備，其特征在于，所 述位置確定裝置是導(dǎo)航系統(tǒng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電鍍涂裝設(shè)備，其特征在于，所述位置確 定裝置是激光控制系統(tǒng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電鍍涂裝設(shè)備，其特征在于，所述位置確 定裝置M于全球定位系統(tǒng)的系統(tǒng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的電鍍涂裝設(shè)備，其特征在于，所 述位置確定裝置包括在工件通過涂料槽的運(yùn)動(dòng)路徑的起點(diǎn)處的出現(xiàn)傳感器 和用于各工件的速度傳感器，其中，所述控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)成使得該控制系統(tǒng) 能夠從測(cè)得的速度和自出現(xiàn)傳感器發(fā)出響應(yīng)起所用的時(shí)間來計(jì)算各工件的 瞬時(shí)位置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的電鍍涂裝設(shè)備，其特征在于，所述位置確定裝置包括在工件通過涂料槽的運(yùn)動(dòng)路程的起點(diǎn)處的出現(xiàn)傳感器 和用于各工件的用于記錄走過的路程的裝置，其中，所述控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)成使得該控制系統(tǒng)能夠從自出現(xiàn)傳感器發(fā)出響應(yīng)起所測(cè)得的路程來計(jì)算各工 件的瞬時(shí)位置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電鍍涂裝設(shè)備，其特征在于，所述輸送裝 置包括一運(yùn)輸鏈；所述用于記錄走過的路程的裝置具有用于已運(yùn)動(dòng)通過的 運(yùn)輸鏈的鏈節(jié)的計(jì)數(shù)裝置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電鍍涂裝設(shè)備，其特征在于，所述輸送裝 置對(duì)于每個(gè)工件包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的輪；所述用于記錄走過的路程的裝置 具有用于所迷輪的轉(zhuǎn)數(shù)的計(jì)數(shù)裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電鍍?cè)O(shè)備，該設(shè)備以已知的方式包括涂料槽和輸送裝置，所述輸送裝置用于在連續(xù)式工藝中將要被覆層的工件(1a，1b，1c)浸入涂料槽中、運(yùn)動(dòng)通過該涂料槽并再從中移出。在涂料槽中沿工件(1a，1b，1c)的運(yùn)動(dòng)路徑布置有電極，所述電極通過電壓源(20)的一個(gè)極與該電壓源相連接。所述電壓源(20)的第二極與沿工件(1a，1b，1c)的運(yùn)動(dòng)路徑延伸的接觸軌(2)相連接。對(duì)于每個(gè)工件(1a，1b，1c)設(shè)置有與接觸軌(2)相接觸的接觸裝置(3a，3b，3c)。在各接觸裝置(3a，3b，3c)和相應(yīng)的工件(1a，1b，1c)之間布置有可控制的電壓調(diào)節(jié)單元(4a，4b，4c)。各工件(1a，1b，1c)的瞬時(shí)位置可由位置確定裝置(7，8a，8b，8c)確定。控制系統(tǒng)(5)用于向相應(yīng)的電壓調(diào)節(jié)單元(4a，4b，4c)提供控制信號(hào)，以保持各工件(1a，1b，1c)在其通過涂料池的路徑的各位置處具有所需的電壓。
文檔編號(hào)C25D13/22GK101238245SQ200680028884
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2006年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月6日
發(fā)明者T·諾勒 申請(qǐng)人:艾森曼設(shè)備制造有限及兩合公司