專利名稱：用來(lái)使物體的由在電磁輻射作用下硬化的材料組成的涂層硬化的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來(lái)使由在電磁輻射作用下硬化的材料，特別是由UV(紫外線) 油漆或加熱硬化的油漆組成的物體-特別是汽車車身-的涂層硬化的裝置，具有
a)至少一個(gè)產(chǎn)生電磁輻射的發(fā)射器；
b) 一個(gè)將物體輸送到發(fā)射器附近并又移開(kāi)的輸送系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在UV光作用下硬化的油漆迄今為止主要用來(lái)油漆敏感物體，例如木材或塑料。那里這種油漆的優(yōu)點(diǎn)特別在于，它們可以在非常低的溫度下聚合。由此防止物體材料分解或氣體析出(而破壞)。但是涂層材料在UV光作用下硬化還有其它優(yōu)點(diǎn)，這使得這種涂覆方法現(xiàn)在也可用于在其它領(lǐng)域的應(yīng)用。這里特別是牽涉到短的硬化時(shí)間，這特別是在用連續(xù)通過(guò)的方法工作的涂覆方法時(shí)直接表現(xiàn)在設(shè)備長(zhǎng)度的縮短方面。這帶來(lái)巨大的成本節(jié)約。 另外，由于較小的尺寸還可以縮小用來(lái)調(diào)節(jié)加入裝置空腔的氣體的裝置，這同樣有助于節(jié)約成本。最后即使對(duì)于那種能夠經(jīng)受較高的硬化溫度的物體由于節(jié)省能量，而且特別是熱能，低的工作溫度也是有利的。
許多人們喜歡用UV硬化材料涂覆的物體，例如汽車車身，具有相當(dāng)不平的、常常是三維彎曲的表面，因此難以做到將這種物體放入U(xiǎn)V發(fā)射器的輻射區(qū)內(nèi)，使得所有表面離 UV發(fā)射器具有大致相同的距離，并且使UV射線大致以直角施加到物體上相應(yīng)的表面區(qū)。
開(kāi)頭所述類型的已知的迄今為止用在木材和塑料工業(yè)中的那種裝置，對(duì)此并不適用，因?yàn)檫@里UV發(fā)射器設(shè)置得不能運(yùn)動(dòng)，并且物體由輸送系統(tǒng)沿基本上固定的方位從UV發(fā)射器旁通過(guò)。
為此在最近開(kāi)發(fā)了一種油漆，它們?cè)跓嶙饔孟略诙栊詺怏w氣氛中硬化，形成非常硬的表面?？梢杂貌煌姆椒?，例如通過(guò)對(duì)流或通過(guò)紅外線發(fā)射器輸入熱量。在后一種情況下存在類似于前面對(duì)于采用UV發(fā)射器所述的問(wèn)題，也就是說(shuō)待油漆物體的所有表面應(yīng)該以大致相同的距離從紅外線發(fā)射器旁經(jīng)過(guò)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，這樣地設(shè)計(jì)開(kāi)頭所述類型的裝置，使得可以以良好結(jié)果硬化在復(fù)雜成形的、強(qiáng)烈不平的物體特別是汽車車身上的涂層。
按照本發(fā)明這個(gè)目的通過(guò)這樣的方法實(shí)現(xiàn)，即輸送系統(tǒng)包括
C)至少一個(gè)輸送小車，它可在至少一個(gè)導(dǎo)軌面/工作面上平移行駛，并具有
ca) 一用于平移運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，
cb) 一支座，物體可固定在它上面，支座可繞一垂直于平移運(yùn)動(dòng)方向分布的轉(zhuǎn)軸或擺動(dòng)軸與平移運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)地旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)。
按照本發(fā)明采用這樣的輸送系統(tǒng)，它們迄今為止已經(jīng)用于汽車車身或其它物體的浸漬油漆。本發(fā)明認(rèn)識(shí)到，這種輸送系統(tǒng)也適合于，在發(fā)射器的輻射區(qū)內(nèi)在擺動(dòng)或旋轉(zhuǎn)和平移運(yùn)動(dòng)疊加的情況下使復(fù)雜成形的物體這樣地運(yùn)動(dòng)，使得物體所有的表面區(qū)經(jīng)受足以使材料硬化的輻射量和輻射強(qiáng)度。也就是說(shuō)電磁輻射一方面以超過(guò)一閾值的強(qiáng)度施加于涂層， 另一方面這個(gè)強(qiáng)度在一定的時(shí)間段內(nèi)保持不變，才能出現(xiàn)完全硬化。在強(qiáng)度太小時(shí)不出現(xiàn)聚合反應(yīng)或者只是緩慢地進(jìn)行；在照射時(shí)間太短時(shí)只達(dá)到不完全的硬化。
所需要的輻射量在光學(xué)計(jì)量學(xué)中也稱為“照射量，并且用單位J/cm2表示。對(duì)于常用的油漆在UV光的情況下所需要的照射量為幾J/cm2”。
通常涂層超過(guò)所需要照射量的少許“過(guò)照射”沒(méi)有什么損害，但是物體的運(yùn)動(dòng)最好應(yīng)該這樣引導(dǎo)，使得施加于涂層單位面積的總的輻射量在物體表面上大致到處一樣。這個(gè)恒定值應(yīng)該盡可能僅僅略高于硬化所需要的值，因?yàn)閺?qiáng)的過(guò)照射可能導(dǎo)致油漆變脆或變色。
本發(fā)明一種特別優(yōu)良的實(shí)施形式的特征是，輸送小車具有至少一條臂，支座可旋轉(zhuǎn)或可擺動(dòng)地安裝在其外端上，并且該臂在其相對(duì)的內(nèi)端處可繞第二條旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)。這種輸送系統(tǒng)由DE20105676U1可知，但是那里用來(lái)將汽車車身浸入處理池內(nèi)。
輸送小車適宜于可在兩條平行的導(dǎo)軌面上行駛。通過(guò)這種方法不需要大的結(jié)構(gòu)費(fèi)用便得到需要的穩(wěn)定性。
本發(fā)明這樣的實(shí)施形式特別優(yōu)選，在這種實(shí)施形式時(shí)裝置具有一朝輸送系統(tǒng)的輸送平面開(kāi)口的容器，物體可在支座旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)的情況下進(jìn)入其內(nèi)腔，并且其內(nèi)腔可由至少一個(gè)發(fā)射器施加電磁輻射。這個(gè)容器用來(lái)使得沒(méi)有射線或氣體能夠從側(cè)向流出，出于操作者健康的原因這是應(yīng)該避免的。在本發(fā)明的這種實(shí)施形式中為物體浸入液體容器并取出而設(shè)計(jì)的輸送小車特別好地發(fā)揮了其優(yōu)點(diǎn)。
在容器上或內(nèi)的發(fā)射器的布局可以各不相同
例如可以在容器壁上或底部安裝至少一個(gè)發(fā)射器。其中在待處理物體表面三維彎曲時(shí)優(yōu)選采用這樣的方案，即在容器的平行于物體移動(dòng)方向分布的相互面對(duì)面的側(cè)壁上， 在兩個(gè)垂直于物體移動(dòng)方向分布的端壁中的至少一個(gè)上以及在底部上安裝至少一個(gè)發(fā)射器。這樣在物體的所有側(cè)面或表面區(qū)域上都可以毫無(wú)問(wèn)題地受到電磁輻射。
當(dāng)然本發(fā)明這樣一種實(shí)施形式可以最廣泛地加以應(yīng)用，即在容器的所有壁或底面上設(shè)置多個(gè)發(fā)射器。
在上面的發(fā)射器設(shè)置在容器壁或底面上的實(shí)施形式中發(fā)射器基本上構(gòu)成平面發(fā)射器。
但是也可以有利地采用做成直線形的發(fā)射器。在這種情況下本發(fā)明這樣一種實(shí)施形式特別有利，即多個(gè)發(fā)射器設(shè)置成具有兩條基本上垂直的臂和一個(gè)基本上水平的基邊的 U形結(jié)構(gòu)。這里待處理物體“穿過(guò)”由該U形結(jié)構(gòu)所形成的內(nèi)腔。
發(fā)射器U形結(jié)構(gòu)的近似垂直的臂可以和物體側(cè)面輪廓的曲線匹配，使得即使這個(gè)物體的側(cè)面輪廓是彎曲的時(shí)也能使電磁輻射按希望垂直地落在表面區(qū)上，并能使表面區(qū)和發(fā)射器之間保持不變的距離。
為了實(shí)現(xiàn)可以改變的匹配，發(fā)射器的U形布局的近似于垂直的臂可以分成不同區(qū)段，這些區(qū)段可以相互相對(duì)調(diào)整。
發(fā)射器U形布局的基邊也可以和物體輪廓的曲線匹配。如果發(fā)射器U形布局的基邊被分區(qū)并且這些區(qū)可相互相對(duì)調(diào)整的話，則這種匹配又是可變的。
如果給容器內(nèi)腔輸入保護(hù)氣體，則特別有利。保護(hù)氣體首先有這樣的功能，即防止在發(fā)射器的輻射區(qū)內(nèi)存在氧氣，因?yàn)檠鯕庠陔姶泡椛涮貏e是在UV光作用下會(huì)轉(zhuǎn)變成有害的臭氧并且在聚合反應(yīng)過(guò)程中是有害的。
保護(hù)氣體可以比空氣重，特別是二氧化碳，在這種情況下容器朝上開(kāi)口。容器被重的保護(hù)氣體像液體一樣裝滿。
但是保護(hù)氣體也可以比空氣輕，特別是氦氣。在這種情況下容器做成朝下開(kāi)口的罩殼，保護(hù)氣體集取在它里面。因此“底部”變成容器頂。
不管容器是朝下還是朝上開(kāi)口都一樣，被涂覆的物體可以借助于本發(fā)明所采用的輸送小車毫無(wú)問(wèn)題地送入容器內(nèi)的保護(hù)氣氛中和從中取出。
保護(hù)氣體適宜于同時(shí)用作發(fā)射器的冷卻氣。
如果設(shè)置一個(gè)使保護(hù)氣體對(duì)準(zhǔn)受發(fā)射器照射的表面區(qū)的裝置，那么便可以在反應(yīng)部位提供特別確定的無(wú)氧氣的氣氛。
特別是在物體具有空腔時(shí)，一使物體在進(jìn)入發(fā)射器的輻射區(qū)或保護(hù)氣體氣氛前用對(duì)準(zhǔn)的保護(hù)氣體氣流吹指的裝置，對(duì)于擠走夾帶的空氣是有利的。
如果給至少一個(gè)發(fā)射器在背向物體的一側(cè)上配設(shè)一個(gè)可移動(dòng)的反射器，可以附加地使發(fā)射方向與待處理物體的表面曲線相匹配。
容器在其內(nèi)表面上可以配備反射層。由此可以采用較小功率的發(fā)射器。
如果反射層由鋁箔組成，則特別有利，它對(duì)于電磁輻射具有非常好的反射能力，并且可以經(jīng)濟(jì)地得到。
通過(guò)這樣的方法加強(qiáng)反射效果，即鋁箔具有大量不平度，例如被弄皺。在這種情況下反射在非常不同的角度下進(jìn)行，使得容器內(nèi)腔非常均勻地充滿極其不同傳播方向的電磁輻射。
本發(fā)明的裝置應(yīng)該具有一艙殼，它防止氣體和電磁輻射不受控的外泄。這兩者對(duì)于操作者的健康是有害的。
在艙殼的入口和出口處分別設(shè)置一用于帶升降平臺(tái)小車的閘門。這些閘門防止在輸送小車進(jìn)入或離開(kāi)艙殼時(shí)大量空氣從外部大氣進(jìn)入艙殼內(nèi)。此外閘門保護(hù)操作人員免受有害健康的電磁輻射的影響。
但是因?yàn)橛瞄l門也不能完全阻止空氣特別是氧氣擠入艙殼內(nèi)腔，設(shè)置一個(gè)用來(lái)將氧氣排出位于艙殼內(nèi)部的氣氛中的裝置是適宜的。這種裝置可以包括用來(lái)使氧氣催化結(jié)合的催化器，用來(lái)吸收或吸附氧氣的過(guò)濾器。
如果在開(kāi)始時(shí)涂層材料像在例如水基漆的情況那樣還包含比較多的溶劑，那么為了從涂層材料中去除溶劑該裝置可以具有一預(yù)熱區(qū)。
而如果需要處理粉末狀材料，那么為了這種粉末材料的凝膠化裝置可以具有一個(gè)相應(yīng)的預(yù)熱區(qū)。
在兩個(gè)預(yù)熱區(qū)內(nèi)物體可以通過(guò)紅外或微波輻射或用其它方法對(duì)流加熱。
可以沿輸送方向在至少一個(gè)發(fā)射器之前設(shè)置一測(cè)量工位，通過(guò)它可以測(cè)量物體的空間形狀數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以用于物體在這個(gè)或這些發(fā)射器前的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)引。
測(cè)量工位可以包括至少一個(gè)光學(xué)測(cè)頭，通過(guò)它可以至少在一個(gè)方向掃描測(cè)量物體。這里光學(xué)測(cè)頭可以具有紅外線光源。
另外，測(cè)量工位也可以包括一攝像機(jī)和用于數(shù)字圖像識(shí)別的裝置。
在本發(fā)明一種實(shí)施形式中由測(cè)量工位獲得的數(shù)據(jù)可以儲(chǔ)存在一控制裝置內(nèi)，它在物體后續(xù)運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)至少一個(gè)發(fā)射器旁時(shí)將這些數(shù)據(jù)重新讀出并用來(lái)控制物體的運(yùn)動(dòng)。這里物體的測(cè)量可以在照射地點(diǎn)之前的任何地點(diǎn)和照射時(shí)刻之前的任何時(shí)刻進(jìn)行。
作為另一種選擇測(cè)量工位可以設(shè)置在緊靠該至少一個(gè)發(fā)射器的附近，并設(shè)置一控制裝置，它將由測(cè)量工位獲得的數(shù)據(jù)沒(méi)有時(shí)間滯后地直接用來(lái)控制物體的運(yùn)動(dòng)。
這個(gè)測(cè)量工位例如可以包含一測(cè)量光柵。
在某些情況下如果設(shè)置一控制裝置，它里面可以儲(chǔ)存屬于一定類型的物體的空間數(shù)據(jù)，并可在必要時(shí)從它里讀取數(shù)據(jù)，這樣便可以不用進(jìn)行物體測(cè)量。
如果按不規(guī)則的布局設(shè)置多個(gè)發(fā)射器，那么特別是更好地進(jìn)行棱邊-在車身技術(shù)中稱為“umgriff”-的照射。
電磁輻射最好是UV光或紅外線。


下面借助于附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例；附圖表示
圖1以局部斷開(kāi)的透視圖表示一用來(lái)硬化汽車車身上的UV漆的裝置；
圖2類似于圖1的，但是取下裝置的容器和艙殼的側(cè)壁時(shí)的視圖3圖1和2中的裝置平行于汽車車身平移輸送方向的剖面；
圖4圖1至3中裝置的容器及輸送系統(tǒng)的俯視圖5圖1至4中的裝置垂直于汽車車身平移輸送方向的剖面；
圖6用來(lái)硬化汽車車身上的UV漆的裝置的第二個(gè)實(shí)施例的類似于圖1的透視圖7第二個(gè)實(shí)施例類似于圖2的透視圖8圖6和7中的裝置于行于汽車車身的平移輸送方向的剖面；
圖9圖6至8中的裝置的容器和輸送系統(tǒng)的俯視圖10圖6至9中的裝置垂直于汽車車身輸送方向的剖面；
圖11圖1至5中的裝置連同不同的外圍設(shè)備的示意總圖。
具體實(shí)施方式
首先參照?qǐng)D1至5，在這些圖中表示用來(lái)用UV光硬化汽車車身上的UV漆的裝置的第一個(gè)實(shí)施例的核心區(qū)域，此汽車車身在前面的涂覆工位中已經(jīng)涂漆。
總體用1表示的裝置包括一朝上開(kāi)口的容器2，它類似于由汽車車身的浸漬油漆所知的油漆箱。一后面還要詳細(xì)說(shuō)明的輸送系統(tǒng)3通過(guò)容器2延伸，并能夠使被它輸送的汽車車身4以一種方式“浸入”容器2內(nèi)并在它里面運(yùn)動(dòng)，這種方式后面同樣還要詳細(xì)說(shuō)明。
基本上長(zhǎng)方體形的容器2在其底面5以及平行于通過(guò)箭頭7表示的輸送系統(tǒng)3輸送方向分布的側(cè)壁8和9以及和它垂直分布的端壁10和11上包含大量UV發(fā)射器12，發(fā)射器12的光發(fā)射面對(duì)準(zhǔn)容器2的內(nèi)部并用紅外濾光器遮蓋，使得由UV發(fā)射器12所產(chǎn)生的熱輻射不能到達(dá)容器2內(nèi)部。
每個(gè)UV發(fā)射器12通過(guò)一管道14(為了簡(jiǎn)化附圖其中僅僅畫(huà)出一條)輸入氣態(tài)二氧化碳。二氧化碳環(huán)繞沖淋UV發(fā)射器12在運(yùn)行時(shí)發(fā)熱的部分，然后從容器2的底面5以及壁8、9、10、11的內(nèi)側(cè)流出。用這種方法使比空氣重的氣態(tài)二氧化碳從下向上充滿容器2 的內(nèi)腔，通過(guò)管道14輸入的氣態(tài)二氧化碳的量與在開(kāi)啟容器2上側(cè)然后以后面將要說(shuō)明的方法從裝置1中排出的二氧化碳量動(dòng)態(tài)平衡。
輸送系統(tǒng)3制造得類似于在上面提到的DE20105676U1中所述的那樣，為此，將該文獻(xiàn)補(bǔ)充進(jìn)該申請(qǐng)。它包括兩個(gè)導(dǎo)軌面15、16，它們?cè)谌萜鲀蓚?cè)平行于輸送方向7延伸，多個(gè)輸送小車18可在它們上面行駛。這些輸送小車18中的每一個(gè)具有兩條縱梁19、20，輪子 21分別可繞一水平軸旋轉(zhuǎn)地支承在縱梁底面上。此外輪子21可借助于一未具體畫(huà)出的轉(zhuǎn)盤繞一垂直軸旋轉(zhuǎn)，使輪子21相對(duì)于相應(yīng)的縱梁19、20可改變方位。
輪子21在所述導(dǎo)軌面15、16上滾動(dòng)，并借助于形鎖合的嵌合由導(dǎo)軌面引導(dǎo)，其細(xì)節(jié)可以由DE20105676U1得到。輸送小車18借助于一摩擦傳動(dòng)裝置可自由編程地沿導(dǎo)軌面 15、16運(yùn)動(dòng)，磨擦傳動(dòng)裝置同樣可在上述文獻(xiàn)中得知并在每條縱梁19、20上分別包括一驅(qū)動(dòng)電機(jī)22，也可以與位于同一個(gè)輸送系統(tǒng)3中的所有其它輸送小車18無(wú)關(guān)地加、減速、以恒定的速度行駛或停止。
輸送小車18的兩條縱梁19、20通過(guò)一回轉(zhuǎn)軸23相互連接，此回轉(zhuǎn)軸可借助于一在圖中看不到的驅(qū)動(dòng)電機(jī)與輸送小車18的平移運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)地旋轉(zhuǎn)。兩條回轉(zhuǎn)臂M的第一個(gè)末端剛性固定在回轉(zhuǎn)軸23上，回轉(zhuǎn)臂在一條縱梁19、20附近與它平行略向內(nèi)偏移地分布。
在回轉(zhuǎn)臂M相對(duì)的末端上鉸接一總體用附圖標(biāo)記沈表示的支座的兩個(gè)支柱25， 然后在支座上固定汽車車身4和必要時(shí)支承汽車車身4的滑撬，將回轉(zhuǎn)臂M與支座沈的支柱25鉸接的鉸接軸用在圖中看不出的方式機(jī)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，使得回轉(zhuǎn)臂M和支座沈的支柱25 之間的角度可與回轉(zhuǎn)臂M繞回轉(zhuǎn)軸23的回轉(zhuǎn)無(wú)關(guān)地并與輸送小車18沿輸送方向7的平移運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)地改變。
容器2的上側(cè)通過(guò)一艙殼27遮蓋，艙殼具有玻璃側(cè)壁28和頂部結(jié)構(gòu)四，構(gòu)成側(cè)壁 28的玻璃當(dāng)然對(duì)于UV光是不穿透的。
頂部結(jié)構(gòu)四配備不同的平行于輸送方向7分布的空腔30，通過(guò)它們可以給艙殼 27內(nèi)腔輸送調(diào)溫氣體，并可以有控制地從艙殼27的內(nèi)腔中排出氣體，包括從容器2中逸出的二氧化碳和有時(shí)還有臭氧。
容器2的底面5以及壁8、9、10、11在沒(méi)有被UV發(fā)射器12的發(fā)射面占有的地方用反射鋁箔覆蓋，鋁箔附加地例如通過(guò)弄皺或通過(guò)其它不規(guī)則的突起做得不平。
上述裝置1按如下方式工作
在工作時(shí)UV發(fā)射器12開(kāi)始工作，使得容器2的整個(gè)內(nèi)腔充滿UV光，它通過(guò)裝在容器壁8至11以及容器底部5內(nèi)表面上的弄皺的鋁箔附加地向不同方向反射，并用這種方法均勻化。UV發(fā)射器12通過(guò)經(jīng)過(guò)管道14輸入的氣態(tài)二氧化碳冷卻。用這種方法僅僅略微預(yù)熱的二氧化碳以前面提到的方法進(jìn)入容器2內(nèi)并從下向上充滿容器，從容器2頂部流出的二氧化碳可以少量地與從汽車車身4上硬化的油漆中逸出的氣化氣體以及臭氧混合，到達(dá)艙殼27的內(nèi)腔，并從那里經(jīng)過(guò)一個(gè)空腔30抽入頂部結(jié)構(gòu)四，抽氣也可以直接在容器2 的壁8至11的上邊緣處進(jìn)行。
汽車車身4分別借助于輸送小車18在圖2中從左下方單獨(dú)地輸送給容器2。然后它們借助于一可以通過(guò)同時(shí)進(jìn)行的小車18的平移運(yùn)動(dòng)、回轉(zhuǎn)臂M的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和支柱25 的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)個(gè)別地匹配的運(yùn)動(dòng)曲線輸入容器2的內(nèi)腔，這時(shí)浸入在那里存在的二氧化碳?xì)怏w中。這個(gè)二氧化碳?xì)怏w用作保護(hù)氣體，并防止空氣，特別是包含在空氣中的氧氣進(jìn)入容器 2內(nèi)腔并在那里形成臭氧?？諝饣虬谒锩娴难鯕鈱?duì)于位于汽車車身4上的油漆內(nèi)部聚合反應(yīng)是有害的。相反二氧化碳促進(jìn)所述的聚合反應(yīng)，現(xiàn)在在由UV發(fā)射器12發(fā)射的UV 光的作用下可以在非常短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行該聚合反應(yīng)。
顯而易見(jiàn)汽車車身4具有在所有三個(gè)空間方向強(qiáng)烈彎曲的表面。為了確保，在穿過(guò)裝置時(shí)所有表面區(qū)得到大致相同的UV照射量，汽車車身4借助于回轉(zhuǎn)臂M和支座沈相應(yīng)地回轉(zhuǎn)。這可以在輸送小車18停止平移運(yùn)動(dòng)時(shí)或在沿箭頭7或與其相反的方向的平移運(yùn)動(dòng)期間進(jìn)行。
如果應(yīng)該使位于汽車車身4內(nèi)表面上的，從外面通過(guò)UV發(fā)射器12不能到達(dá)的UV 漆硬化，可以采用一附加的UV發(fā)射器12，它位于一可駛?cè)肫囓嚿?內(nèi)腔的可運(yùn)動(dòng)的臂上。
如果聚合過(guò)程結(jié)束，那么汽車車身4在容器2沿運(yùn)動(dòng)方向7位于后面的端壁11附近以相應(yīng)地匹配的運(yùn)動(dòng)曲線從容器2中抬起，如在DE20105676U1中所述。
在圖6至10中表示本裝置101的第二個(gè)實(shí)施例，用它可以在UV光作用下硬化涂在汽車車身104上的UV漆，這種裝置101與圖1至5中的裝置1極其相似，因此相應(yīng)地零件用相同的附圖標(biāo)記加上100表示。
裝置101包含一向上開(kāi)口的容器102，一帶有多個(gè)輸送小車118的輸送系統(tǒng)103以及一艙殼127，它遮蓋容器102。在這方面裝置的兩個(gè)實(shí)施例1和101的情況是一致的。
但是與圖1至5中的實(shí)施例不同在容器102底面105以及側(cè)壁108至111上沒(méi)有 UV發(fā)射器。取而代之沿輸送方向107看在容器102中心設(shè)置一 UV發(fā)射器112的U形結(jié)構(gòu)，此“U”形的基邊由至少一個(gè)大致沿水平方向垂直于輸送方向107延伸的“直線形”UV發(fā)射器112構(gòu)成；“U”形的兩條邊的類似的方式分別通過(guò)至少一個(gè)基本上垂直延伸的“直線形” UV發(fā)射器112構(gòu)成。
容器102具有一略大于圖1至5中的實(shí)施例的容器2的長(zhǎng)度。容器102的內(nèi)腔也裝灌氣態(tài)二氧化碳，但是它作為UV發(fā)射器112的冷卻氣體也可以在其它部位輸入。
圖6至9中所示的實(shí)施例的工作原理如下
涂覆UV漆的汽車車身104借助于輸送小車118從圖6中左下方過(guò)來(lái)，移動(dòng)到容器 102上方，然后在沿輸送方向107前端壁110的附近用相應(yīng)地匹配的運(yùn)動(dòng)曲線放入容器102 內(nèi)。然后輸送小車118沿箭頭107方向運(yùn)動(dòng)，這時(shí)汽車車身104在UV發(fā)射器112的U形結(jié)構(gòu)的兩條垂直邊之間穿過(guò)，并從這個(gè)U形基邊的上方經(jīng)過(guò)。通過(guò)回轉(zhuǎn)臂124以及支座1 的支柱125相應(yīng)的回轉(zhuǎn)照顧到，位于在水平分布的UV發(fā)射器112的輻射區(qū)內(nèi)的表面在從UV 輻射器112旁經(jīng)過(guò)時(shí)離它具有大致相同的距離，并且由這個(gè)UV發(fā)射器112發(fā)射的UV射線大致以直角對(duì)準(zhǔn)有關(guān)表面區(qū)。由此確保所有表面區(qū)所希望的大致恒定的照射量。這里在必要時(shí)輸送小車118的平移運(yùn)動(dòng)可以中斷或反向，使得個(gè)別表面可以比其它表面照射更長(zhǎng)時(shí)間。0089]在汽車車身104穿過(guò)發(fā)射器112的U形結(jié)構(gòu)后聚合反應(yīng)基本結(jié)束。
圖11表示上面借助于圖1至5所述的裝置1連同不同外設(shè)40、50、60、70、80和90 的示意總圖。同樣可以看到帶有單個(gè)輸送小車18的輸送系統(tǒng)3，汽車車身4在小車上沿箭頭7方向作平移運(yùn)動(dòng)，這個(gè)運(yùn)動(dòng)可以斷續(xù)地進(jìn)行，這里也不排除后退運(yùn)動(dòng)。
輸送小車18首先穿過(guò)預(yù)熱區(qū)40，在所示實(shí)施例中它用熱空氣加熱。作為另一種選擇也可以考慮頂發(fā)射器或微波加熱。根據(jù)涂層材料種類的不同預(yù)熱工位40執(zhí)行不同的功能如果這個(gè)材料是以溶劑為基的材料，例如水溶漆，那么在這里完全去除溶劑；如果是粉末材料，那么預(yù)熱工位40用來(lái)使粉末凝膠化，并用這種方法為聚合反應(yīng)作好準(zhǔn)備。
然后輸送小車18連同汽車車身4到達(dá)一入口閘門50，它設(shè)置在上述用UV光進(jìn)行照射的裝置部分的前面。入口閘門50是一具有兩個(gè)可運(yùn)動(dòng)的門51和52的雙重閘門。汽車車身4首先在打開(kāi)門51和關(guān)閉門52的情況下進(jìn)入閘門50，在閘門50內(nèi)部有一光學(xué)掃描裝置55，用它可以測(cè)量汽車車身4的輪廓。在這時(shí)所獲得的空間形狀數(shù)據(jù)輸送給一控制裝置56，在那里首先儲(chǔ)存起來(lái)。
一旦門51關(guān)閉，門52便打開(kāi)，汽車車身4繼續(xù)進(jìn)入艙殼27的內(nèi)腔，在那里汽車車身4-如上所述-在臂M和支座沈回轉(zhuǎn)的情況下進(jìn)入裝灌有來(lái)自二氧化碳供給源60的二氧化碳?xì)怏w的容器2。汽車車身4在容器2內(nèi)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)多個(gè)UV發(fā)射器12，其在圖11中僅僅畫(huà)出一個(gè)。運(yùn)動(dòng)導(dǎo)引通過(guò)上面提到的控制裝置根據(jù)由掃描裝置55獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行。
代替掃描裝置55汽車車身4在容器2內(nèi)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)引也可以按儲(chǔ)存在控制裝置56 內(nèi)的車身數(shù)據(jù)進(jìn)行。這樣便只需要一個(gè)讀取裝置，它識(shí)別正在進(jìn)入容器2的汽車車身4的型號(hào)并調(diào)出與它對(duì)應(yīng)的空間形狀數(shù)據(jù)。在這種情況下掃描裝置陽(yáng)可以附加地用作控制裝置。
汽車車身4再次在臂M和支座沈回轉(zhuǎn)的情況下離開(kāi)容器2，然后到達(dá)出口閘門7 的第一個(gè)活動(dòng)門71，其第二個(gè)活動(dòng)門72在這一時(shí)刻是關(guān)閉的。通過(guò)打開(kāi)門71輸送小車18 連同汽車車身4進(jìn)入出口閘門70的內(nèi)腔，然后內(nèi)活動(dòng)門71關(guān)閉，外活動(dòng)門72打開(kāi)。
從出口閘門70內(nèi)駛出的汽車車身4到達(dá)一后加熱區(qū)80內(nèi)，在它里面汽車車身4 的涂層在一定時(shí)間內(nèi)保持一較高的溫度，并在這時(shí)穩(wěn)定化，然后輸送小車18連同汽車車身 4離開(kāi)裝置1。在合適的位置上將汽車車身4從輸送小車18上取下，投送到后續(xù)應(yīng)用地點(diǎn)， 而輸送小車18在一未畫(huà)出的路徑上送回其重新裝裁剛涂覆的汽車車身4的位置，并重新從左方過(guò)來(lái)，駛?cè)朐趫D11中所示的裝置1。
閘門50和70除了保護(hù)操作者免受UV光傷害外還用來(lái)，盡可能完全制止空氣進(jìn)入艙殼27的內(nèi)腔，因?yàn)榘诳諝庵械难鯕鈺?huì)通過(guò)在艙殼27內(nèi)腔內(nèi)存在的UV輻射轉(zhuǎn)變成有害的臭氧。但是通過(guò)閘門50和70不可能完全阻止空氣從而還有氧氣進(jìn)入。由于這個(gè)原因設(shè)置一用來(lái)去除帶入的氧氣的裝置90。為此通過(guò)一管道91不斷從艙殼27的內(nèi)腔抽取氣體，例如經(jīng)過(guò)一在裝置90的催化器輸送，它催化去除氧氣。這些氣體的一部分經(jīng)過(guò)管道92 重新回輸?shù)脚摎?7的內(nèi)部，而另一部分經(jīng)過(guò)管道93排入外部大氣。
代替催化器該裝置90也可以包含一吸附氧氣或吸收氧氣的過(guò)濾器。
在一種在圖中未現(xiàn)出的實(shí)施例中用來(lái)測(cè)量空間數(shù)據(jù)的測(cè)量工位包括一攝像機(jī)連同一數(shù)字圖像處理裝置。
上面稱作“發(fā)射器”的元件也可以由多個(gè)單個(gè)直線形成類似于點(diǎn)狀的光源組合而成。
上述實(shí)施例用來(lái)在UV光作用下硬化油漆。但是它們也可以用在在熱作用下，特別是在惰性氣體氣氛中，亦即例如在(X)2或氮?dú)鈿夥罩杏不挠推嶂?。這時(shí)基本上只需要將所述的UV發(fā)射器用頂發(fā)射器代替。與電磁射線的更換有關(guān)的其它結(jié)構(gòu)改變對(duì)于專業(yè)人員是眾所周知的，這里不需要詳細(xì)說(shuō)明。
權(quán)利要求
1.用來(lái)通過(guò)一種裝置硬化物體的由一種在電磁輻射作用下硬化的材料組成的涂層的方法，所述裝置具有a)至少一個(gè)產(chǎn)生電磁輻射的發(fā)射器；和b)一個(gè)引導(dǎo)物體接近并又離開(kāi)發(fā)射器的輸送系統(tǒng)；所述輸送系統(tǒng)(3 ； 10 包括c)至少一個(gè)輸送小車(18;118)，它可在至少一個(gè)導(dǎo)軌面(15，16 ;115，116)上平移移動(dòng)，并具有ca)用于該平移運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)02；122)；cb)支座06；1 )，物體G ； 104)可固定在它上面，且該支座可繞一垂直于平移運(yùn)動(dòng)方向分布的旋轉(zhuǎn)軸或擺動(dòng)軸與平移運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)地旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)，其中，所述方法包括通過(guò)所述輸送系統(tǒng)(3 ；10 使所述物體G ； 104)在發(fā)射器的輻射區(qū)內(nèi)在擺動(dòng)或旋轉(zhuǎn)和平移運(yùn)動(dòng)疊加的情況下運(yùn)動(dòng)，來(lái)確保即使在物體具有強(qiáng)烈彎曲表面時(shí)所有表面區(qū)得到基本相同的照射量。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征為輸送小車(18;118)具有至少一條臂 124)，支座06;126)可旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)地安裝在其外端上，該臂在其相對(duì)的內(nèi)端可繞另一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸或擺動(dòng)軸03 ；123)旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征為輸送小車(18；118)可在兩條平行的導(dǎo)軌面(15，16 ；115，116)上行駛。
4.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征為該裝置具有一朝輸送系統(tǒng)(3；103)的輸送平面開(kāi)口的容器O ；102)，物體G ； 104)可在支座06 ；126)旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)的情況下進(jìn)入該容器內(nèi)腔，并且該內(nèi)腔由至少一個(gè)發(fā)射器(12 ；112)施加電磁輻射。
5.按權(quán)利要求4所述的方法，其特征為至少一個(gè)發(fā)射器(1 裝入容器( 的壁(8至 11)或底面(5)內(nèi)。
6.按權(quán)利要求5所述的方法，其特征為在容器O)的平行于物體的平移運(yùn)動(dòng)分布的相互面對(duì)面的側(cè)壁(8，9)上，在兩個(gè)垂直于物體(4)平移運(yùn)動(dòng)分布的端壁(10，11)中的至少一個(gè)上以及在底面( 上設(shè)置至少一個(gè)發(fā)射器(12)。
7.按權(quán)利要求4所述的方法，其特征為在容器( 所有的壁(8至11)上和底面(5) 內(nèi)設(shè)置多個(gè)發(fā)射器(12)。
8.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征為多個(gè)發(fā)射器(11 設(shè)置成具有兩條基本上垂直的邊和一條基本上水平的基邊的U形結(jié)構(gòu)。
9.按權(quán)利要求8所述的方法，其特征為發(fā)射器(112)U形結(jié)構(gòu)基本上垂直的邊與物體 (104)側(cè)輪廓的曲線匹配。
10.按權(quán)利要求8所述的方法，其特征為發(fā)射器(112)U形結(jié)構(gòu)基本上垂直的邊分成很多區(qū)段，這些區(qū)段可以相互相對(duì)調(diào)整。
11.按權(quán)利要求8至11之任一項(xiàng)所述的方法，其特征為發(fā)射器(112)U形結(jié)構(gòu)的基邊與物體(104)輪廓的曲線匹配。
12.按權(quán)利要求8至10之任一項(xiàng)所述的方法，其特征為發(fā)射器(112)U形結(jié)構(gòu)的基邊分成很多區(qū)段，這些區(qū)段可相互相對(duì)調(diào)整。
13.按權(quán)利要求4至10之任一項(xiàng)所述的方法，其特征為容器O；102)內(nèi)腔可輸入保護(hù)氣體。
14.按權(quán)利要求13所述的方法，其特征為保護(hù)氣體比空氣重，并且容器O；102)朝上開(kāi)口。
15.按權(quán)利要求14所述的方法，其特征為保護(hù)氣體是二氧化碳。
16.按權(quán)利要求13所述的方法，其特征為保護(hù)氣體比空氣輕，容器O；102)做成朝下開(kāi)口的罩殼。
17.按權(quán)利要求16所述的方法，其特征為保護(hù)氣體是氦氣。
18.按權(quán)利要求13所述的方法，其特征為保護(hù)氣體同時(shí)是發(fā)射器(12；112)的冷卻氣體。
19.按權(quán)利要求13所述的方法，其特征為所述裝置設(shè)置一使保護(hù)氣體對(duì)準(zhǔn)受發(fā)射器 (12 ；112)照射的物體G ； 104)的表面區(qū)的裝置。
20.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征為所述裝置設(shè)置一在物體進(jìn)入發(fā)射器的輻射場(chǎng)或保護(hù)氣體氣氛之前用對(duì)準(zhǔn)的保護(hù)氣體氣流吹拂物體的裝置。
21.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征為至少給一個(gè)發(fā)射器(12；112)在背向物體G ； 104)的一側(cè)配設(shè)一可運(yùn)動(dòng)的反射器。
22.按權(quán)利要求4至10之任一項(xiàng)所述的方法，其特征為容器O；10 用反射層覆蓋。
23.按權(quán)利要求22所述的方法，其特征為反射層由鋁箔組成。
24.按權(quán)利要求23所述的方法，其特征為鋁箔具有大量不平度。
25.按權(quán)利要求M所述的方法，其特征為鋁箔被弄皺。
26.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征為所述裝置具有一艙殼⑶；127)，該艙殼制止氣體和電磁輻射不受控的外泄。
27.按權(quán)利要求沈所述的方法，其特征為在艙殼07)的入口和出口分別設(shè)置一用于輸送小車(18)的閘門(50,70).
28.按權(quán)利要求沈或27所述的方法，其特征為所述裝置設(shè)置一用來(lái)從處于艙殼07) 內(nèi)部的氣氛中去除氧氣的裝置(90)。
29.按權(quán)利要求觀所述的方法，其特征為用來(lái)去除氧氣的裝置具有一使氧氣催化結(jié)合的催化器。
30.按權(quán)利要求觀所述的方法，其特征為用來(lái)去除氧氣的裝置具有一吸收氧氣的過(guò)1 ' O
31.按權(quán)利要求觀所述的方法，其特征為用來(lái)去除氧氣的裝置具有一吸附氧氣的過(guò)1 ' O
32.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征為所述裝置具有一預(yù)熱區(qū)GO)，以從涂層材料中去除溶劑。
33.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征為所述裝置具有一預(yù)熱區(qū)GO)，以使涂層的粉末材料凝膠化。
34.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征為所述裝置沿輸送方向在至少一個(gè)發(fā)射器(12) 之前設(shè)置一測(cè)量工位(55)，通過(guò)它可測(cè)量物體的空間形狀數(shù)據(jù)。
35.按權(quán)利要求34所述的方法，其特征為測(cè)量工位(5 包括至少一個(gè)光學(xué)測(cè)頭，通過(guò)它可在至少一個(gè)空間方向掃描測(cè)量物體G)。
36.按權(quán)利要求35所述的方法，其特征為光學(xué)測(cè)頭具有紅外線光源。
37.按權(quán)利要求34所述的方法，其特征為測(cè)量工位(5 包括一攝像機(jī)和一數(shù)字圖像識(shí)別裝置。
38.按權(quán)利要求34所述的方法，其特征為由測(cè)量工位(5 獲得的數(shù)據(jù)可儲(chǔ)存在一控制裝置(56)中，這些數(shù)據(jù)在物體(4)后續(xù)運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)至少一個(gè)發(fā)射器(1 時(shí)被重新讀出，并用來(lái)控制物體的運(yùn)動(dòng)。
39.按權(quán)利要求34所述的方法，其特征為測(cè)量工位設(shè)置在緊靠至少一個(gè)發(fā)射器的附近，并且所述裝置配備一控制裝置，該控制裝置將由測(cè)量工位獲取的數(shù)據(jù)沒(méi)有時(shí)間延滯地直接用來(lái)控制物體的運(yùn)動(dòng)。
40.按權(quán)利要求39所述的方法，其特征為測(cè)量工位包括至少一個(gè)光柵。
41.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征為所述裝置設(shè)有一控制裝置，在該控制裝置里面可儲(chǔ)存屬于規(guī)定物體型號(hào)的空間形狀數(shù)據(jù)，并在需要時(shí)可從該控制裝置里面調(diào)出。
42.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征為所述裝置按不規(guī)則的布局設(shè)置多個(gè)發(fā)射器。
43.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征為所述電磁輻射是UV光。
44.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征為所述電磁輻射是頂射線。
45.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征為所述物體是汽車車身。
46.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征為所述在電磁輻射作用下硬化的材料是UV漆或加熱硬化漆。
47.用來(lái)使用根據(jù)權(quán)利要求1-46任一項(xiàng)所述的方法硬化物體的由一種在電磁輻射信息處理上硬化的材料組成的涂層的裝置，具有a)至少一個(gè)產(chǎn)生電磁輻射的發(fā)射器；和b)一個(gè)引導(dǎo)物體接近并又離開(kāi)發(fā)射器的輸送系統(tǒng)；所述輸送系統(tǒng)(3 ； 10 包括c)至少一個(gè)輸送小車(18;118)，它可在至少一個(gè)導(dǎo)軌面(15，16 ;115，116)上平移移動(dòng)，并具有ca)用于該平移運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)02；122)；cb)支座06；1 )，物體G ； 104)可固定在它上面，且該支座可繞一垂直于平移運(yùn)動(dòng)方向分布的旋轉(zhuǎn)軸或擺動(dòng)軸與平移運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)地旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)，其中，所述輸送系統(tǒng)(3 ； 10 使所述物體G ； 104)在發(fā)射器的輻射區(qū)內(nèi)在擺動(dòng)或旋轉(zhuǎn)和平移運(yùn)動(dòng)疊加的情況下運(yùn)動(dòng)，來(lái)確保即使在物體具有強(qiáng)烈彎曲表面時(shí)所有表面區(qū)得到基本相同的照射量。
全文摘要
用來(lái)使物體(4)特別是汽車車身的由特別是UV漆或加熱硬化漆等等組成的涂層硬化的裝置(1)包括至少一個(gè)產(chǎn)生電磁輻射的發(fā)射器(12)。將物體(4)輸送到發(fā)射器(12)附近并又離開(kāi)它的輸送系統(tǒng)(3)具有至少一個(gè)輸送小車(18)，它可在至少一條導(dǎo)軌面(15，16)上平移行駛。該輸送小車(18)具有一用于平移運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(22)。在輸送小車(18)上固定一用于物體(4)的支座(26)，支座可繞一垂直于輸送運(yùn)動(dòng)方向分布的旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)軸與平移運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)。由此使具有復(fù)雜成形的表面的物體(4)，特別是汽車車身，可以這樣地在至少一個(gè)發(fā)射器(12)旁經(jīng)過(guò)，使所有表面區(qū)在任何情況下可以用大致相同的輻射量照射。
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公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2004年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月24日
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