用於處理物品的浸漬處理設備的製作方法

2023-05-24 15:16:12

技術領域

本發明涉及一種用於在一處理設備內輸送物品、特別是輸送車身的懸掛軌道系統，該懸掛軌道系統具有：至少一個包括一固定裝置的運輸小車，在該固定裝置上可固定至少一個物品；至少一條支承所述運輸小車的軌道；至少一個用於使運輸小車沿所述軌道行駛的驅動裝置；其中固定裝置始終設置在軌道之下。

此外本發明涉及一種浸漬處理設備，該浸漬處理設備具有：至少一個可用處理液填充的浸漬池，待處理物品、特別是車身可浸入所述處理液內；一輸送裝置，該輸送裝置可將待處理物品運送到浸漬池、放入浸漬池內、從浸漬池中取出並運離該浸漬池。

背景技術：

下文中，如果一構件與另一構件相比設置得較低，那麼便使用術語「在…之下」。這並不意味著設置得較低的構件必須在豎直方向上與設置得較高的構件重疊，這種狀態在下文中通過術語「在…之下」來表達。相應地，術語「在…之上」和「在…上方」用於與另一構件相比設置得較高的構件。

在在US6571970B1中介紹的懸掛軌道系統中和在另一些市場上已知的、如在浸漬處理設備、特別是用於車身的浸塗設備中所使用的懸掛軌道系統中，固定裝置設置在軌道下方，運輸小車在此軌道上行駛，其中在US6571970B1中固定裝置可藉助於一伸縮機構沿豎直方向運動。

例如包括一驅動小車和必要時還有其他對於運輸小車的沿軌道的輸送所必需的部件的驅動裝置大多位於緊鄰軌道的地方，現在如果車身固定在固定裝置上，那麼車身也位於軌道、驅動小車和可能存在的其他輸送部件的下方。

在將車身送入一填充有液態塗料/液體漆的浸漬池之前，要進行一比較複雜的清潔過程，在此清潔過程中車身被清潔、去油等。現在可能出現這樣的情況，即汙垢顆粒、油或其他汙染物從待處理物品上方、從所述輸送部件上向下掉落。在這情況下汙染物可能落到車身上，這使清潔過程的結果變差並可能導致質量較次的塗裝。

在車身同樣可用懸掛軌道系統輸送的清潔過程本身中，不希望從位於車身上方的零件上掉下來汙垢顆粒。

沿車身的輸送路徑設置在該輸送路徑上方的、保護車身或其他待處理物品的遮蓋結構相當複雜，因此比較昂貴。

技術實現要素：

因此本發明的目的是，創造一種開頭所述類型的懸掛軌道系統，在該懸掛軌道系統中減少了用該懸掛軌道系統輸送的物品與從設置在所輸送的物品上方的構件上掉下來的汙染物相接觸的危險，其中為此所需的設備費用應該儘可能少。

所述目的用開頭所述類型的懸掛軌道系統通過這樣的方法來實現，即：運輸小車這樣設置，使得固定裝置可至少沿軌道的一段相對於軌道在側向上錯開地被輸送。

用這種方法可以使固定裝置上方的空間還有固定在該固定裝置上的物品上方的空間敞開，使得那裡特別是不設置為運輸小車的輸送所需的部件。

如果固定裝置包括一帶有僅通過運輸小車的另一構件的側面來支承的固定機構的支承結構，則是有利的。與固定裝置用一在該固定裝置之上和上方延伸的弓形架保持的已知懸掛軌道系統不同，本發明的固定裝置在支承結構上的固定僅從一側進行，因此在固定裝置上方沒有布置運輸小車的用於保持該固定裝置的部件。

如果支承結構以可繞一水平轉動軸線轉動的方式支承在運輸小車的所述另一構件上，則是有利的。用這種方法可以實現這樣的物品運動流程，該運動流程是一水平直線運動和一繞水平轉動軸線的轉動的疊加。這並不意味著物品的運動始終通過這種疊加來給定，也可以僅作水平直線運動或僅作繞水平轉動軸線的轉動。此外，也可以用這種方法將轉動軸線設置得離物品重心非常近，這對於在物品轉動時作用在運輸小車上的力的方面是有利的。

為了提高物品的運動自由度的數目，如果運輸小車的支承所述支承結構的所述另一構件是一可豎直移動的滑架，則是有利的。通過這種方法，物品也可作豎直直線運動。

如果滑架可藉助於一可沿豎直方向移入或移出的伸縮機構豎直移動，那麼在結構方面是有利的。該伸縮機構可以支承可豎直移動的滑架，或滑架本身可以是伸縮機構的一可動部件。在這種結構中運輸小車可以做得大體上如L形弓形架那樣，其中固定裝置確定該「L」字形的短的水平梁，而伸縮機構確定該「L」字形的長的豎直梁。如果不希望或不需要豎直運動，那麼代替伸縮機構也可以設置一剛性連接結構。

如果固定裝置以可繞一豎直轉動軸線轉動的方式被支承，那麼對於進一步提高物品的運動自由度是有利的。

如果物品要在浸漬處理設備中穿過浸漬池，那麼所述運動自由度便特別有利。

如果運輸小車包括一可在軌道上由電機驅動地行駛的驅動小車作為驅動裝置，那麼便可以採用懸掛軌道系統的已知部件，這些已知部件的應用是公知的並且已經得到驗證。

在採用伸縮機構時，如果伸縮機構以可繞所述豎直轉動軸線轉動的方式支承在運輸小車的驅動小車上，則是有利的。用這種方法可以使運輸小車在總體上比較緊湊地被保持，而仍可提供用於物品的大數目的可能的運動自由度。

因為物品被懸掛在軌道上的運輸小車在軌道側旁進行引導，所以對於運輸小車存在沿水平方向向軌道傾翻的危險，這主要由一由物品造成的、沿水平方向的力引起，因此，如果設置相應的、防止運輸小車繞一平行於軌道的傾側軸線傾翻的安全裝置，則是有利的。

為此，安全裝置可以包括一平行於軌道、設置在該軌道之下的支撐結構，支承小車支撐在該支撐結構上。

安全裝置可以有利地做成這樣的形式，即該安全裝置包括一裝在運輸小車上的、可繞一豎直轉動軸轉動的導向輪，該導向輪在一與該導向輪互補的導軌內被引導，其中導軌在驅動軌道之下平行於該驅動軌道延伸。

此外，本發明的目的是，創造一種開頭所述類型的浸漬處理設備，該浸漬處理設備考慮上文對於懸掛軌道系統所述的構想。

這個目的用開頭所述類型的浸漬處理設備通過這樣的方法來實現，即

c)輸送裝置是如上所述的懸掛軌道系統。

由此所能得到的優點相應於上面對於懸掛軌道系統所述的優點。

附圖說明

下面藉助於附圖詳細說明本發明的實施例。附圖示出：

圖1以側視圖示出用於車身的電泳式浸塗設備；

圖2和3以透視圖從不同觀察方向示出一在從設備出口返回到其入口的過程中的、如在圖1的浸塗設備中用於輸送待塗裝車身的、帶一伸縮臂的運輸小車；

圖4以放大的透視圖示出一如在圖1的電泳式浸塗設備中所使用的運輸小車的驅動小車的局部視圖，其中示出一用於使伸縮臂轉動的機構；

圖5和6以放大透視圖示出伸縮臂的側導機構的從不同觀察方向觀察的局部視圖；

圖7以放大透視圖示出如在圖1的電泳式浸塗設備中所使用的運輸小車的固定裝置的局部視圖；

圖8A至8E示出如在圖1的電泳式浸塗設備的運輸小車中所使用的伸縮臂的第一實施例的不同視圖，圖9A至9E示出如在圖1的電泳式浸塗設備的運輸小車中所使用的伸縮臂的第二實施例的不同視圖；

圖10至18以透視圖示出在車身浸入圖1的電泳式浸塗設備的浸漬池中時的不同階段。

具體實施方式

在圖1至18中示出一電泳式浸塗設備200。該電泳式浸塗設備200包括一填充有液態塗料的浸漬池202。塗料顆粒在一形成在車身204與沿車身204的運動路徑設置的陽極(為清楚起見沒有畫出)之間的電場內向車身204遷移並沉積在該車身204上。

車身204藉助於輸送系統206穿過所述設備，特別是穿過浸漬池和在浸漬池中的塗料。輸送系統206包括多個運輸小車208，這些運輸小車本身各具有一驅動小車210和一支承小車212，驅動小車210和支承小車212通過一下面還要詳細說明的伸縮機構214相互連接。

在浸漬池202上方延伸有一具有I字形廓型/型材的驅動軌道216，如其在普通的電動懸掛軌道中所使用的那樣。一具有向上開口的U形廓型的導軌218在驅動軌道216之下、浸漬池202之上平行於驅動軌道216延伸。

車身204通過輸送系統206輸送的運動方向在圖1中用箭頭220表示。驅動軌道216和導軌218相對於浸漬池202的中心沿垂直於運動方向220的方向向外錯開/偏移，其中導軌218比驅動軌道216位於更外面。

驅動小車210基本上是由普通電動懸掛軌道已知的結構，每個這種驅動小車210都具有一在運動方向220上領先的行走機構222(專業術語稱為「前引部(」)，以及在運動方向220上跟隨的另一行走機構224(專業術語稱為「後隨部」)。前引部222和後隨部224按已知方式配備有導向和支承滾輪，這裡沒有給所述導向和支承滾輪分配單獨的附圖標記，所述導向和支承滾輪在驅動軌道216的I形廓型的不同面上滾動。前引部222和後隨部224的滾輪中的至少一個用作驅動滾輪並為此可通過一電機226或228轉動。有時僅前引部222得到驅動也就夠了。如果驅動軌道216在一定區域內必須傾斜延伸以使輸送路徑與當地條件相匹配，則通過驅動小車210驅動的運輸小車208在必要時也可越過坡度。

每個驅動小車210的前引部222和後隨部224通過一連接框230相互連接，連接框230可以在圖2至4中清楚看到。

連接框230又按已知方式攜帶一控制裝置232，該控制裝置232可與浸塗設備200的中央控制裝置和必要時與在浸塗設備200中存在的另一些驅動小車210的控制裝置通信，用這種方法可以使不同的運輸小車208基本獨立地運動。

使驅動小車210和支承小車212相連接的伸縮機構214包括一三件式的豎直伸展的伸縮臂234，該伸縮臂234的長度可改變。伸縮臂234在其上端部的端側與一具有外齒238的齒輪236抗轉動地連接，使得伸縮臂234的縱軸線和齒輪236的轉動軸線240(參見圖4)重合或至少緊挨在一起，齒輪236本身大致在前引部222和後隨部224之間的中心處以可轉動的方式這樣支承在連接框230上，使得轉動軸線240豎直延伸。

齒輪236可藉助於一與驅動小車210的控制裝置232通信的伺服電機242來驅動，該伺服電機242為此驅動一與齒輪236的外齒238相嚙合的齒輪244。因此伸縮臂234可以視小齒輪244的轉動方向而定繞轉動軸線240順時針或逆時針轉動。

為了清楚起見，僅在圖4中示出伺服電機242和小齒輪244，為此在那裡部分略去了連接框230。

伸縮臂234包括一上伸縮件246，該上伸縮件246在其背離齒輪236的端部處在一橫梁248上支承有一導向輪250，該導向輪250可繞一豎直轉動軸252自由轉動並在導軌218的U形廓型內運動，這特別是在圖5和6中可以看出。通過這種方式，防止伸縮臂234在一垂直於運動方向220的平面內傾翻偏離鉛垂線。

除上伸縮件246外，伸縮臂234還包括一中伸縮件254以及一下伸縮件256，伸縮件246、254和256可彼此相對移動，對此後面還要詳細說明。

下伸縮件256用作可在中伸縮件254內移動的滑架256並在後文中以滑架稱之。在滑架256的下自由端部區域258上支承有一轉動銷260，該轉動銷定義了在圖2和3中所示的水平轉動軸線262。轉動銷260可通過一由滑架256攜帶在下端部區域258內的傳動電機264(參見圖7，去掉了蓋板)繞轉動軸線262在兩個轉動方向上轉動，該傳動電機264與運輸小車208的控制裝置232通信。

如特別是在圖2、3和7中可清楚看到的那樣，支承小車212具有兩個做成空心型材的、相互平行延伸的、具有矩形橫截面的縱杆266和268，所述縱杆266和268在中心處通過具有圓形橫截面的橫梁270連接。滑架256的轉動銷260與支承小車212的縱杆266的外表面連接，其中轉動銷260和支承小車212的橫梁270彼此同軸地分布。在縱杆266和268的端側上安裝有固定機構272，待塗裝的車身204可藉助於所述固定機構272用已知方式以可拆松的方式固定在支承小車212上。

滑架256通過轉動銷260、因此只在一側上對支承小車212進行支承，因此運輸小車208在總體上做成L形的弓形架。運輸小車208在其沿驅動軌道216的運動期間可以這樣布置，使支承小車212連同固定機構272相對於驅動軌道216在側向上錯開地設置。由此可以確保，輸送系統206沒有部件(例如也許是驅動軌道216或驅動小車210)設置在帶有固定機構272的支承小車正上方的空間內，從而減少由於從輸送系統206的部件上掉下的汙垢例如灰塵、油等而使車身204受汙染的危險。

如上所述，伸縮臂234的伸縮件246、254和256可以相對於彼此運動。為此各個伸縮件246、254和256的橫截面做得這樣相互互補，使得中伸縮件254可以在上伸縮件246內移動、而滑架256可以在中伸縮件254內移動。

在一在圖8中以局部剖視圖示出的伸縮臂234的第一實施例中，中伸縮件254在其始終位於上伸縮件246內的上端部處在端側上支承有一伺服電機274，該伺服電機274與運輸小車208的控制裝置232通信並能在兩個轉動方向上驅動主動小齒輪276。一鏈件278在伺服電機274的主動小齒輪276上以及在支承在中伸縮件254的下端部上的返回小齒輪(Umlaufritzel)280上運轉，該中伸縮件254從上伸縮件246中向下伸出。鏈件278在其在圖8A中位於左邊的行程段282上與一連接螺栓284連接，該連接螺栓284本身以不可動的方式安裝在上伸縮件246上，鏈件278的對置的第二行程段286與一連接螺栓288連接，該連接螺栓288本身以不可動的方式與伸縮臂234的滑架256連接。滑架256的連接螺栓288在一設置在中伸縮件254的側壁中的槽內移動，而上伸縮件246的連接螺栓278則在側向在中伸縮件254旁邊走過。

現在如果伺服電機274由運輸小車208的控制裝置232這樣控制，使主動小齒輪276在圖8A中順時針方向轉動，則與滑架256連接的連接螺栓288被鏈件278向下帶動，從而使滑架256從中伸縮件254中移出，同時中伸縮件254由於不可動的、固定在上伸縮件246上的連結螺栓284而從上伸縮件246中移出。用這種方法使伸縮臂234整個伸出。伸縮臂234可以通過由伺服電機274使主動小齒輪276在圖8A中逆時針轉動來重新移入。

在圖9中以局部剖視圖示出伸縮臂234的一種任選結構。在那裡鏈件278在伺服電機274的主動小齒輪276上以及在第一連接小齒輪292和第二連接小齒輪294上運動。連接小齒輪292和294同軸地各支承一在圖9的視圖中看不到的正齒輪。連接小齒輪292上的正齒輪的外齒與一不可動地與伸縮臂234的上伸縮件246連接的齒條296相嚙合並布置在中伸縮件254的上部區域內。而連接小齒輪294布置在中伸縮件254的下部區域內。安裝在該連接小齒輪294上的正齒輪的齒部與一不可動地與伸縮臂234的滑架256連接的齒條298相嚙合。為此，連接小齒輪294上的看不到的正齒輪穿過中伸縮件254的側壁延伸。

現在如果由運輸小車208的控制裝置232這樣控制伺服電機274，使得主動小齒輪276在圖9A中逆時針轉動，那麼連接小齒輪292和294也逆時針轉動。此時，通過固定在所述連接小齒輪上的正齒輪與齒條296或298的嚙合，伸縮臂234的中伸縮件254從上伸縮件246中移出，同時滑架256從中伸縮件254中移出。

如果鏈輪276順時針轉動，那麼滑架256便移入中伸縮件254中，同時中伸縮件移入上伸縮件246中。

在這裡未示出的變型方案中，伸縮件246和254及滑架256的升/降運動也可以通過一滑動鏈或類似裝置造成。

上述電泳式浸塗設備200的工作方式如下：

待塗裝的車身204在圖1中基本上水平取向(參見箭頭220)地從一預處理工位被輸入，在該預處理工位內車身204按已知方法通過清洗、去油等為塗裝過程做好準備。

在此，滑架256移入其最上部位置，在該位置伸縮臂234的伸縮件246、254和256移入彼此中，使伸縮臂234具有其儘可能最短的長度。該相應位置在圖10的透視圖中可以看到。相應運輸小車208的驅動小車210藉助於電機226和228沿驅動軌道216輸送到浸漬池202上，其中所屬的支承小車212通過伸縮機構214攜帶著一起運動。在此，伸縮臂234的上伸縮件246上的導向輪250在導軌218的U形廓型中移動，但是這不用於承受重量。運輸小車208和固定在該運輸小車上的車身204的重量通過驅動小車210完全由驅動軌道216來支承。

當運輸小車208接近浸漬池202的位於入口側的端壁時，通過運輸小車208支承有車身204的滑架256逐步下降，這通過藉助於伺服電機274使伸縮臂234按上文所述的方式移出來實現。一旦車身204的前端越過浸漬池202的端壁伸入浸漬池202內部，就同時藉助傳動電機264使轉動銷260、進而使支承小車212連同固定機構272及固定在其上的車身204繞轉動軸線262轉動。因此，在這個區域內車身204的整個運動可理解為三個運動的疊加，即一沿驅動軌道216的水平直線運動(箭頭220)、一沿轉動軸線240並因此也沿伸縮臂234的縱軸線的豎直直線運動和一繞轉動銷260的轉動軸線262的轉動，該轉動在圖1中順時針進行。這時車身204「卷繞」越過浸漬池202的入口側端壁。在圖11中以透視圖示出此相應位置。

隨著滑架256的繼續下降和車身204繞轉動銷260的轉動軸線262的繼續轉動，最後到達車身204基本上直立的位置，如圖12中所示。這時車身204還處於離浸漬池202的入口側端壁比較近的位置。在運輸小車208繼續運動並因此車身204中心與浸漬池202的入口側端壁之間的距離不斷加大的過程中，轉動銷260、進而車身204繼續順時針轉動，從而使車身204開始背部朝下/底朝天，這示出在圖13中。這時水平方向上的運動速度和轉動速度這樣相互匹配，使得在這種浸入運動過程中車身204的前端與浸漬池202的入口側端面保持大致相同的距離。

最遲在車身204完全「背部朝下」並因此重新水平放置的時刻(如圖14中所示)，車身204完全浸入液態塗料內。首先在這個位置藉助於運輸小車208將車身204繼續輸送穿過浸漬池202，直至該車身靠近浸漬池202出口側的端壁為止。

然後開始車身204的出浴過程，這同樣表現為三個運動的疊加，即沿輸送方向220的水平直線運動、沿轉動軸線240並因此也沿伸縮臂234縱軸線的豎直運動以及繞轉動銷260的轉動軸線262的轉動。首先車身204通過轉動銷260繼續順時針轉動而豎直放置，這示出在圖15和16中。然後車身204在伸縮臂234移入並因此滑架256向上運動以及繼續轉動的情況下「卷繞」越過浸漬池202出口側端壁地離開(參見圖7)，直至沿輸送方向220在浸漬池202之後重新到達新塗裝的車身204的一水平位置為止，該水平位置示出在圖18中。

所述浸塗設備200也可用於浸塗較小的物品(小物品)。為此例如可以在支承小車212上固定未特地畫出的保持籃，該保持籃包含例如鬆散堆積的未畫出的小件式的待塗裝物品。當然這種保持籃不能在裝料口朝下、待塗層的物品可能掉出來的位置穿過浸漬池202。

如上所述，伸縮臂234可以通過伺服電機242繞豎直轉動軸線240轉動。在如圖1和圖10至18所示的運動學布置中，伸縮臂234關於其豎直轉動軸線240佔據這樣的一個位置，在這個位置滑架256上的轉動銷260這樣取向，使其水平轉動軸線262垂直於運動方向220。伸縮臂234通過相應地鎖定伺服電機242而保持在該位置上。

在如圖1和圖10至18所示的運動學布置中，只在車身204已離開浸漬池202並從運輸小車208移除以進行後續加工的時候才考慮伸縮臂234繞豎直轉動軸線240的可轉動性。於是運輸小車208必須重新返回到浸塗設備200的入口處，以便可以在那裡重新裝載待塗裝的車身204。為此，通過操作伺服電機242並由此使伸縮臂234的上伸縮件246上的齒輪236轉動，來使支承小車212相對於驅動小車210的連接框230繞豎直轉動軸線240轉動，直至滑架256上的轉動銷260平行於運動方向220取向為止。此外，支承小車212通過由傳動電機264造成的轉動銷260的相應轉動進入使其縱杆266和268豎立的位置。這個位置示出在圖2和3中。在圖10中可以看到一運輸小車208，該運輸小車208在所述「返回位置」中在驅動軌道216』上返回到浸塗設備200的入口處，該驅動軌道216』平行於驅動軌道216延伸並通過一看不到的軌道曲線段與驅動軌道216連接。

運輸小車208從驅動軌道216到驅動軌道216』上的轉移也可以藉助於一橫向移動來實現，而為此不需要連接驅動軌道216、216』的軌道曲線段。

通過支承小車212的轉動及其相對於驅動小車210的豎直位置，減小了對於運輸小車208在從浸塗設備200的出口到其入口的返迴路徑上的位置需求。

上面藉助於圖10至圖18描述的、車身204在經過浸漬池202時的運動流程僅僅是舉例性的。運輸小車208的結構設計允許大量與車身3的類型相匹配的其他運動學布置，例如車身204可以「頂朝上」地通過浸漬池202。

可選地，也可以使支承小車212的轉動軸線262剛好位於浸漬池202中的浴液的液面上方地行進。在這種情況下車身「頂朝下」穿過浸漬池202。這時可以實現，不管是支承小車212還是滑架256都不與浴液接觸，由此減小將浴液從一個浸漬池帶入下一個浸漬池中和使潤滑劑進入浸漬池中的危險。

例如還可以，在車身204穿過浸漬池時利用由豎直轉動軸線240給定的其他自由度。這樣，車身204在浸漬池202尺寸合適的情況下也可以橫向地而不是如在圖10至18中所示的那樣縱向地通過浸漬池。伸縮臂234也可以繞豎直轉動軸線240轉動成使轉動銷260或其轉動軸線262與運動方向220夾一在0°到90°之間的角。在車身204通過浸漬池202期間，伸縮臂234也可以繞豎直轉動軸線240來迴轉動，由此可以在浸漬池202內實現車身204的「橫搖運動」。

因此車身204可以實現一可被視為四個運動的疊加的運動流程，即：一水平直線運動(相應於運動方向220)，一沿轉動軸線240和因此沿伸縮臂234縱軸線的豎直直線運動，一繞轉動銷260的水平轉動軸線262的轉動、以及一繞伸縮臂234的豎直轉動軸線240的轉動。

做成懸掛軌道系統的輸送系統206在浸漬池左邊和/或右邊不需要如在其他設計方案的設備中所需的那些其他構件。因此浸塗設備200在總體上可以保持比較窄。

此外通過在側面對支承小車212進行支承，不存在由於運輸小車208的其他構件所造成的對車身204的遮蔽，所述遮蔽必須在浸漬池內相當複雜地通過合適的運動學布置和/或在浸漬池內停留較長時間來補償。

在車身204穿過浸漬池時，承載有水平轉動銷262的滑架256的下端部區域258下降到浴液內。因此水平轉動軸線260可以設置在由支承小車212支承的車身204的重心附近。這造成比在已知系統中的情況更有利的、在車身的運動流程中的力分布，在已知系統中所述轉動軸線離車身重心較遠。