施用涂層產品的設備和控制該設備的方法技術

一種用于施用涂層產品的設備(I)包括配備有多個噴嘴(12)的打印頭(10)，每個噴嘴均由產品源供應的閥(14)控制。安裝在產品循環(huán)回路(C)上的產品積聚器(100)包括可變形或可移動壁(102)，可變形或可移動壁(102)在等于打印頭(10)的標稱操作壓力的預定壓力下至少部分地界定供應有涂層產品的可變容積的第一室(C102)和供應有氣體的第二可變容積室(C104)。由于來自打印頭(10)的瞬時涂層產品噴射速率(Q10)與從源(32)到打印頭的供應速率(Q32)之間的差，可變容積的第一室(C102)被供應或吹掃涂層產品?？刂茊卧?130)根據瞬時噴射流速和供應流速之間的差在減小該差的方向上調整源(32)的操作設定值(S130)。(32)的操作設定值(S130)。(32)的操作設定值(S130)。

【技術實現步驟摘要】
施用涂層產品的設備和控制該設備的方法


[0001]本專利技術涉及一種用于施用涂層產品(application of a coating product)的設備，該設備包括配備有多個噴嘴并由涂層產品源供給的打印頭。

技術介紹

[0002]在此類設備中，每個噴嘴均限定具有在100至300微米(m)范圍內的小直徑的涂層產品排放孔口(discharge orifice)。每個噴嘴均由閥控制，閥則由涂層產品源供給。打印頭的操作在控制供應到打印頭的涂層產品的壓力方面需要高度的精度。如果產品是粘性的(例如動態(tài)粘度在50和300毫帕.秒(mPa.s)之間)，則尤其如此。
[0003]在具有打印頭、用于施用涂層產品的設備中，可能粘性的涂層產品必須以給定的供應壓力(例如，等于2巴)供應到各個噴嘴。實際上，在向打印頭供應的涂層產品的標稱壓力為2巴的情況下，如果該壓力高于2.1巴，則存在產生過度噴涂(overspray)的風險。相反，如果供應壓力小于1.9巴，則一個或多個噴嘴中的涂層產品的瞬時流動(instantaneous flow)可能不允許在噴嘴出口處形成連續(xù)或類似連續(xù)的網。這就是為什么在打印頭進口處對涂層產品供給壓力的精度要求約是100毫巴(mbar)量級。然而，該供應壓力取決于涂層產品在打印頭中的瞬時流動。
[0004]涂層產品通過打印頭的噴嘴的各種孔口的瞬時流動由控制這些各種噴嘴的閥的打開/關閉引起，并且閥具有約1毫秒(ms)的響應時間。在用于施用涂層產品的設備中，涂層產品源用于供給打印頭。該涂層產品源可以由加壓涂層產品罐構成，或由配備有由電動馬達或其它設備驅動的活塞的罐構成。在任何情況下，這種設備的響應時間約為500ms。
[0005]另一方面，借助可以是幾米長的管線進行從涂層產品源向打印頭的涂層產品供應，例如如果打印頭布置在多軸機器人的臂的端部處，而打印源布置在該機器人的腳處。該管線由于其長度和直徑而引起規(guī)則的壓力損失，并且由于沿該管線的長度布置的閥、過濾器和/或彎頭而引起異常的壓力損失。
[0006]由于所有這些原因，僅基于控制涂層產品源的手段，就相當難控制打印頭入口處的壓力。
[0007]油墨施用領域中的已知解決方案在于使涂層產品的相對顯著的流量永久地循環(huán)(circulate permanently)，并且采用該相對顯著的流量的大約10％的流量來供給打印頭的噴嘴。這引起油墨的連續(xù)循環(huán)(continuous circulation)，該油墨的連續(xù)循環(huán)對于施用諸如油漆之類的涂層產品不是可轉移的，因為由于涂層產品的重復循環(huán)(repeated circulation)引起的剪切(shearing)將有使油漆劣化的風險。另外，應將涂層產品的顯著流量(例如等于2升/分鐘(L/min))供給到打印頭，使得此流量的10％表示約200ml/min。實際上，使2L/min的涂層產品到達機械臂的端部是非常復雜的。
[0008]另一個解決方案包括在打印頭附近整合加壓的產品罐或電動罐，甚至整合到打印頭中，該解決方案似乎是顯而易見的，但由于容積龐大而帶來了整合上的困難。
[0009]根據US
?
A
?
2019/0337001，還已知提供具有兩個打印頭(即用于施用涂層產品的打
印頭和布置在排出管線上的打印頭)的涂層產品控制。規(guī)定當用于施用涂層產品的打印頭的打印噴嘴打開時，排出用的打印頭的打印噴嘴中的一者關閉，反之亦然，從而允許使用涂層產品的類似恒定流。這導致涂層產品的高消耗，在再加工和成本方面具有顯著的影響。
[0010]另一方面，EP
?
A
?
2574471公開了一種油墨施用系統(tǒng)，其中借助泵和配備有柔性壁的子貯存器從貯存器供給打印頭。根據子罐和打印頭之間的通道中的壓力來調節(jié)泵的操作，這不允許考慮打印頭實際噴射的墨流。
[0011]更具體地，本專利技術旨在通過提出用于施用涂層產品的新設備來補救這些缺點，在該新設備中，考慮到打印頭的閥和涂層產品源的控制構件的相應響應時間，可以精確地控制向打印頭供應涂層產品的壓力。

技術實現思路

[0012]為此，本專利技術涉及一種用于施用涂層產品的設備，該設備包括配備有多個噴嘴并由涂層產品源供應的打印頭，每個噴嘴均由所述涂層產品源供應的閥控制。根據本專利技術，所述設備包括安裝在回路上的涂層產品積聚器(accumulator)，用于所述涂層產品的循環(huán)，所述涂層產品通過(pass through)所述打印頭，所述積聚器包括可變形或可移動壁，所述可變形或可移動壁在預定壓力下至少部分地界定供應有所述涂層產品的可變容積的第一室和供應有氣體的可變容積的第二室。用于所述可變容積的第二室的所述預定供應壓力等于所述打印頭的標稱操作壓力(nominal operating pressure)。由于來自所述打印頭的瞬時涂層產品噴射速率與從所述涂層產品源到所述打印頭的供應速率之間的差，所述可變容積的第一室被供應或吹掃(supplied or purged with)所述涂層產品。所述設備包括用于檢測所述瞬時噴射速率和所述供應速率之間的差的裝置。所述設備還包括控制單元，該控制單元配置成根據所述瞬時噴射流速與所述供應流速之間的所述差，在減小所述流速之間的該差的方向上調整所述涂層產品源的操作設定值。
[0013]由于本專利技術，積聚器的尺寸可以設置成使得其壁的變形或位移允許儲存一定容積的涂層產品，該一定容積足以補償在涂層產品源的響應時間期間在打印頭的入口處的涂層產品的壓力變化。本專利技術還允許考慮將涂層產品源連接到打印頭的供應管線中的壓降(pressure drop)的可能變化。由于可變容積的第二室被供應等于打印頭的標稱操作壓力的壓力并且考慮壁的可變形或可移動性質，因此可以假設可變容積的第一室中的壓力等于打印頭的標稱操作壓力。此外，控制單元可以以優(yōu)化的方式根據瞬時噴射流速和進料流速之間的差來控制涂層產品源，從而減小該差，這自動地使由源輸送的涂層產品流速適應打印頭實際噴射的流速(flow rate)。
[0014]根據本專利技術的有利但非強制的方面，這樣的設備可以單獨或以任何技術上可允許的組合結合以下特征中的一個或多個：
[0015]?
所述用于檢測所述瞬時噴射流速與所述供應流速之間的所述差的所述裝置包括傳感器，所述傳感器配置成檢測所述積聚器的所述壁的變形或位移(deformation or displacement)，同時所述控制單元配置成根據所述傳感器的輸出信號來調整用于所述涂層產品的所述源的操作的所述設定值。
[0016]?
所述傳感器為感應、電容、光學或探針類型。
[0017]?
所述用于檢測所述瞬時噴射流速與所述供應流速之間的所述差的所述裝置包括
用于確定所述瞬時噴射流速的第一單元和用于確定所述供應流速的第二單元，所述控制單元配置成根據由所述第一單元確定的所述瞬時噴射流速與由所述第二單元確定的所述供應流速之間的差來調整所述操作設定值。
[001本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種用于施用涂層產品的設備(I)，包括配備有多個噴嘴(12)并由涂層產品源(32)供應的打印頭(10)，每個噴嘴均由所述涂層產品源供應的閥(14)控制，其特征在于：
?
所述設備包括安裝在回路(C)上的涂層產品積聚器(100)，用于所述涂層產品的循環(huán)，所述涂層產品通過所述打印頭(10)；
?
所述積聚器包括可變形或可移動壁(102)，所述可變形或可移動壁(102)在預定壓力(P104)下至少部分地界定供應有所述涂層產品的可變容積的第一室(C102)和供應有氣體的可變容積的第二室(C104)；
?
用于供應所述可變容積的第二室(C104)的所述預定壓力(P104)等于所述打印頭(10)的標稱操作壓力；
?
由于來自所述打印頭(10)的瞬時涂層產品噴射速率(Q10)與從所述涂層產品源(32)到所述打印頭的供應速率(Q32)之間的差，所述可變容積的第一室(C102)被供應或吹掃所述涂層產品；
?
所述系統(tǒng)包括用于檢測所述瞬時噴射速率(Q10)和所述供應速率(Q32)之間的差的裝置(120，124；121，35)；以及
?
所述設備包括控制單元(130)，所述控制單元(130)配置成根據所述瞬時噴射流速(Q10)與所述供應流速(Q32)之間的所述差，在減小所述流速之間的所述差的方向上調整所述涂層產品源(32)的操作設定值(S130)。2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述用于檢測所述瞬時噴射流速(Q10)與所述供應流速(Q32)之間的所述差的所述裝置包括傳感器(120)，所述傳感器(120)配置成檢測所述積聚器的所述壁的變形或位移，并且其中所述控制單元(130)配置成根據所述傳感器的輸出信號(S120)來調整用于所述涂層產品的所述源(32)的操作的所述設定值(S130)。3.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，所述傳感器(120)為感應、電容、光學或探針類型。4.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述用于檢測所述瞬時噴射流速(Q10)與所述供應流速(Q32)之間的所述差的所述裝置包括用于確定所述瞬時噴射流速(Q10)的第一單元(121)和用于確定所述供應流速(Q32)的第二單元(35)，并且其中所述控制單元(130)配置成根據由所述第一單元確定的所述瞬時噴射流速(Q10)與由所述第二單元確定的所述供應流速(Q32)之間的差來調整所述操作設定值。5.根據權利要求1至4中任一項所述的設備，其特征在于，所述壁(102)在所述設備(I)的正常操作條件下可彈性變形。6.根據權利要求5所述的設備，其特征在于，所述壁承載元件(124)，所述元件(124)的位置由所述傳感器(120)檢測。7.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述積聚器(100)的所述可變形壁...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：塞德里克，
申請(專利權)人：艾克賽爾工業(yè)公司，
類型：發(fā)明
國別省市：