专利名称：用于在输送传动带上涂敷物品的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于涂敷物品的方法，更具体地说，涉及一种用于涂敷物品的连续方法。
背景技术：
在产品和部件的制造过程中，会使用在总装中主要起功能性作用的各种小零件，比如螺栓、螺母、垫圈、螺钉等。为了准备这些总装零件，通常在零件的至少部分上沉积涂料以覆盖基底。特别重要的是A类表面的涂敷(即零件安装时在总装中容易看到的那些表面)，这类表面使零件具有精制的外观和/或保护下部基底免遭使用、磨损和/或环境条件而造成的损坏影响。例如，如果该小零件为螺栓和整体垫圈的组合，特别注意的是要在螺栓的头部和垫圈的可见部位上沉积涂层。
由于在制造业中要使用大量的小零件，因此已经采用了各种涂敷技术将材料高速地涂敷在这些零件上。在已知的现有技术涂敷系统中，小零件展开并松散地放在大输送带上，以便高速涂敷，特别是电泳涂敷。在输送带上时，松散放置的零件受到来自输送带的力的影响，比如由于惯性、振动等引起的力，该力使各个零件能随意地在输送带上移动。在许多情况下，当通过涂敷系统时，各个零件开始相互接近或接合，使得当对零件进行涂敷以及干燥或固化时，两个或多个零件可能会在接合点(通称为“触点”)处粘接在一起。然后，必须用一定量的力将这些涂敷过的零件相互分开，这通常导致该零件在触点或其周围至少一些涂层脱落。触点还可能在零件接触到输送带的侧面时形成。另外，即使在物品之间或输送带的侧面之间没有接触，但物品与放置其的输送带之间仍存在着接触，并且在与该输送带接触的每个点处均存在触点。最低限度，触点使成品上出现难看的瑕疵。当零件由腐蚀性材料构成时，触点除了使外观降低之外，还会有相当大的可能使以后组件的腐蚀有过早发展迹象。因为零件是任意地放在输送带上的，很难预知涂敷之前触点的位置。
在一些情况下，由于对零件有美学标准和/或质量要求，用户可能要求在零件的某些区域，比如A类表面不含有触点。例如，当零件为螺栓时，可能要求螺栓的A类表面，比如螺栓的头部不含有触点，而非A类表面，比如螺栓的轴及螺纹可含有触点。
在上述任意的涂敷工艺中，因为小零件是任意地在输送带上移动的，所以很难控制触点可能出现的方式及地点，或者将触点限制在非A类表面上。因此，为了满足质量标准，采用这种涂敷技术的供应商会发现必须花费时间和成本来拣选不合格的零件并将其报废。
为了解决现有技术中的上述一些问题，人所共知的是设置单段操作的(single-run)可置换输送带，当零件移动穿过涂敷系统时，其利用断开销将小零件暂时锁定在输送带上。当零件涂敷以及干燥或固化之后，通过将每个零件和各自的断开销从输送带上瞬时抓起而将零件从输送带上移开。用过的销和输送带被处理掉，并使用新的销和新的输送带进行后续的每一次涂敷操作。虽然该系统对涂敷工艺提供了一定程度的一致性，并且在某种程度上控制了出现触点的区域，但是该系统效率仍然较低，因为为了装卸皮带、皮带更换和废物处理，需要高水平的操作人员维护。
因此，本领域额外欢迎提供一种设备和方法能够显著减少或避免现有技术的缺点、提高涂敷效率，同时提供的涂敷产品满足或超出严格的功能和美学质量要求。
发明内容
本发明提供一种方法，用于将聚合涂层电泳涂敷至传动带上具有细长部的物品上。该方法包括将物品设置成与保持件接合，该保持件则与传动带接合，使得保持件上的保持部将物品的细长部可释放地保持在传动带上；用传动机构输送传动带；以及在传动带上电泳涂敷物品。
在另一实施例中，本发明提供一种方法，用于将聚合涂层电泳涂敷至传动带上具有细长部的物品上。该方法包括通过进给机构将物品传送到传动带上；将物品设置成与保持件接合，保持件则与传动带接合，使得保持件上的保持部将物品的细长部可释放地保持在传动带上；用传动机构输送传动带；在传动带上电泳涂敷物品；干燥物品上的涂层；以及将物品从保持件上释放。
本发明还提供一种方法，用于将聚合涂层电泳涂敷至传动带上具有细长部的物品上。该方法包括如下步骤通过进给机构将物品传送到传动带上；将物品的细长部设置在与传动带接合的保持件与导向件之间，使得物品可释放地保持在二者之间，所设置的保持件和导向件构成传动带上的保持装置，导向件具有与传动带接合的基部，并包括自其基部测起高度递减的倾斜部，保持件具有将物品可释放地保持在导向件与保持件之间的臂部；用传动机构输送传动带；在传动带上电泳涂敷物品；干燥物品；以及将物品从保持装置上释放。
应当理解，本发明并不限于该概略说明中所公开的实施例，而是表示包括本发明权利要求书所限定的精神和范围内所作的各种改变。
结合附图阅读时将更好地理解上述概略说明以及下面详述的优选实施例。图中 图1为本发明传动带的一个实施例的透视图，示出可释放地保持螺栓及垫圈形式的物品； 图2为图1所示的传动带的俯视平面图； 图3为图1所示的传动带的立面侧视面； 图4为图1所示的传动带的透视图； 图5为本发明传动带的第二种实施例的透视图，示出可释放地保持螺栓和垫圈形式的物品； 图6为图5所示的传动带的俯视平面图； 图7为图5所示的传动带的立面侧视面； 图8a-8d为一系列立面侧视面，示出将物品可释放地保持在图1的传动带上； 图9A为本发明涂敷系统的示意立面侧视图； 图9B为本发明涂敷系统的俯视平面图； 图10A为本发明传动带的另一个实施例的局部分解透视图，示出可释放地保持螺栓和垫圈形式的物品； 图10B为图10A所示设备的传动带节的俯视平面图； 图11A为涂敷系统的夹具的透视图； 图11B为涂敷系统的替代夹具的透视图； 图12A为本发明提供的传动带设备的刮板系统的透视图； 图12B为图12A所示设备的立面侧视图； 图13A为用于移开由本发明提供的传动带设备所输送的物品的偏转器的透视图； 图13B为图13A所示偏转器的立面侧视图； 图14为用于本发明提供的传动带设备的传动系统和进给系统的透视图； 图15A为图14所示进给系统的透视图； 图16和17为传动系统和进给系统的透视图； 图18为进给系统的局部俯视平面图； 图19为图10A所示传动带设备、传动系统、进给系统、刮板部和偏转器部的透视图； 图20为偏转器部的局部透视图； 图21为图10A所示传动带设备、传动系统、进给系统、刮板部和偏转器部的透视图；以及 图22为图14所示拼接装置的透视图。
具体实施例方式将要理解，本发明的附图和说明书已经简化示出了与清楚理解本发明相关的部件，同时为了清楚起见省去了其他一些部件。本领域的普通技术人员将会认识到，为了实施本发明可能需要其他一些部件。但是，因为这类部件在本领域为人所共知，并且因为它们不利于更好地理解本发明，所以本文不再对这类部件进行论述。
在本发明的详细说明书中，将以一种对具有特殊结构的物品沉积涂层的设备的形式举例说明本发明。应当理解，就该结构给出的物品尺寸和结构形状来说，本发明并不限于这种形式的实施例，而且可以应用于任何一种尺寸、形状和构造的、需要涂敷的物品上。因此，尽管本发明可有许多不同形式的实施例，但是该详细说明书和附图仅公开作为本发明实例的具体形式。根据本说明书，有关本领域的普通技术人员将能够使本发明适合应用于其它非本文提供的具体形式。例如，在本发明的详细说明书中，本发明将以涂敷例如象螺栓之类物品的方法和设备举例说明，这种螺栓具有圆柱形的细长部，比如螺栓轴。应当理解，此形式的详细说明仅为本发明的示例，而本发明可用于非本文具体描述的其他形状和结构的物品。
此外，本发明及可与其连接的装置在本文中可按正常工作状态进行描述和/或举例说明，并且象上、下、前、后、水平、近端、远端等这类术语可参照涉及的装置或部件的正常工作状态使用。然而，将要理解，本发明的设备可不同于本文中所描述和/或阐明的方式制造、储存、运输、使用和出售。
除操作实例或另外表明之外，说明书及权利要求书中使用的表示组分数量、反应条件等的全部数值将要理解为术语”大约”，在所有的情况下均可修改。因此，除非有相反表示，在下面的说明书及所附权利要求书中所述的数值参数为近似值，该数值可根据本发明将要获得的理想性能要求而改变。最低限度，并且不是作为试图限制权利要求范围的等同应用原则，各个数值参数至少应按照记录的有效数字数目并采用普通的取整数技术进行分析。
尽管表示本发明主要范围的数值范围和参数是近似值，但在任何具体实例中的表示数值均要记录得尽可能精确。不过，任何数值均固有地含有在其相应试验测定中出现的标准偏差所必然产生的某些误差。
此外还应当理解，本文中所引用的任何数值范围是用来包括其中所含的所有子范围。例如，“1至10”的范围是用来包括所述最小值1和所述最大值10及二者之间和包括二者的所有子范围，即最小值等于或大于1，最大值等于或小于10。
本发明涉及一种在物品上通常通过电泳涂敷技术沉积涂层的方法和设备。本文所用的术语在基底上“沉积”是指在基底的表面之上或上面沉积或设置，而不是必须靠近其表面。例如，涂层可直接沉积在基底上，或在它们之间可涂敷一个或多个另外的涂层。
本文所用的术语“物品”是指包括所有可涂敷的物品，尤其是具有细长部的物品。该术语“物品”是指包括小零件，比如紧固件、螺母、螺栓、螺钉、销、钉、卡子、按钮、以及小型冲压件、铸件、线材物件、五金件等。
本文所用的术语“细长部”定义为物品的横向侧壁，其自物品的一端或直接或是间接延伸。例如，如果物品为螺栓，则细长部可为自螺栓头伸出的螺栓轴。可以考虑到，物品可具有一个以上的细长部。
仅为示例目的，并非要限制本发明的范围，物品和细长部分别示为螺栓和螺栓轴。
如下面详细所述，附图示出可用于输送螺栓一类的物品的连续传动带设备，自起点通过涂敷系统至终点，或者在连续路径中又回到起点。在下面的论述中，涂敷系统可为电泳涂敷系统。该传动带设备可包括移动带，物品可释放地固定于其上，以随传动带运动。传动带可由一系列带节构成，该带节通过连接装置彼此加接，从而形成所需长度的传动带。带节可具有任意要求的长度，并且形成传动带的带节无需统一的长度。可将许多卡子组件附加在传动带上并起作用，以根据需要并在所需之处接受、保持、输送和释放物品。卡子组件可与例如螺栓的轴接触，其属于非A类表面。在该实施例中，螺栓的A类表面在内，包括螺栓轴在内，无需与传动带设备的任何部分接触。因此，通过该传动带设备不会在螺栓的A类表面上形成接触点。传动带的运动，并由此附在传动带上的物品的运动可由传动系统控制。该传动系统可为用于传动已知传动带的输送系统的任何已知的系统，或者可为附图所示的类型。利用任何已知现有技术的进给系统，可将物品供给或插入到卡子组件中。合适的进给系统如附图所示。通过可放置在涂敷系统内所需终点处的偏转导向装置，可将物品从卡子上释放出来。涂敷系统需要时，可采用刮板部作为传动带设备的一部分并起作用，以将异物从传动带的侧面上清除掉，以保持电接地的能力。
本文内所述的实施例可由不锈钢或其他合适的金属替换物构造而成，这样做的一个或多个理由如下首先，可使该设备用于可能会暴露于化学制品、极热条件或其他会损伤或破坏其他类型材料的不利条件或因素的涂敷系统中；其次，提供刚性；和/或第三，具有耐用性。根据涂敷系统要求的规定，可使用其他材料。
现在参见附图，图1-7示出用于本发明系统和方法的传动带10的实施例。传动带10将一个或多个物品20可释放地保持于其上面，以通过如下所述的涂敷工艺进行后续处理。传动带10包括带条14，该条带是连续的，也就是说，当位于传动机构上时，该带条是或可能是首尾相连接而形成无端循环，如下所述。带条14上可附带至少一个保持件12。传动带10可由本领域已知的任何耐用材料制成，以承受与连续涂敷物品相关联的温度和条件。通常，传动带10由耐腐蚀导电材料制成，例如铝或不锈钢。尽管所示的传动带10为水平结构，但要理解的是，也可使用例如象竖向结构或角形结构之类的其它构型，并且这种改变规定包含在本发明的范围内。
保持件12可设置在传动带10上，并可包括保持部16，其在打开状态时，可向物品20施压，以将物品20保持在传动带10上。保持件12可为有助于将物品20保持在传动带10上的任何尺寸或形状。例如，保持件12可为弹簧加载卡子型保持件，其具有为伸长臂部形式的保持部16，当物品20正确定位在传动带10上时，该伸长臂部可置于物品20的细长部21上。保持件12可由任何牢固将物品20保持在传动带10上的弹性材料制成。在本发明的某些实施例中，保持件12可由象铝或不锈钢的柔性耐腐蚀导电材料制成。保持件12可通过本领域已知的任何方式固定到传动带10上。例如，保持件12可包括底板11，其通过贯穿带条14的紧固件13固定到传动带10的带条14上。可使用任何合适的紧固件13将保持件12固定到传动带10上，例如象铆钉、螺栓、螺钉等之类的紧固件。
保持部16可为有助于将物品20可释放地保持在传动带10上的任何尺寸或形状。例如，并如图1-4所示，保持部16可为总体形状为“屈伸(Lazy)S”形的伸长臂部形式，其一端可附在底板11上，另一端可设置成延伸在物品20上面。保持部16可包括凹形鞍部19，其形状可接受物品20的细长部21的外表面并与其成配合结构，从而有助于将物品20可释放地保持在传动带10上。虽然鞍部19可为将物品20可释放地保持在传动带10上的任何形状或结构，但是鞍部19还可为凸面弓形件，如图所示，用于保持圆柱形细长部，比如螺栓轴。为了有助于将物品20设置成与保持部16保持接合，保持部16还可包括上翻部17，其作用是将保持部16从闭合位置升高至物品20的外表面之上的打开位置，下面予以详述。保持部16可由适于将物品20可释放地保持在传动带10上的任何材料制成。通常，保持部16由与构成保持件12的材料相兼容的材料制成。在本发明的某些实施例中，保持部16由象铝或不锈钢之类的柔性耐腐蚀导电材料形成。虽然保持部16可为任何合适的厚度，但当保持部16由不锈钢制成时，保持部16的厚度可为0.50至0.70毫米。
如图5-7所示的本发明另一实施例中，保持件12可为矩形板部，其包括有助于将物品20保持在传动带10上的保持部16。如图所示，保持部16可为柔性臂部，其由保持件12伸出并与其成为整体，以将物品20可释放地保持在传动带10上。在该实施例中，保持件12可通过使紧固件13穿过保持件12的腿部并插到传动带10上而固定在传动带10上。
可以考虑到，保持件12可包括一个以上的保持部16。还要考虑到，保持部分16可包括一个以上的保持物品20的端部，例如象具有两个或多个分支端部的叉形或齿形端，其在物品20的细长部21之上延伸。
传动带10还可包括至少一个与传动带10接合的导向件22。当存在导向件22时，保持件12相对于导向件22可定位，以可释放地将物品20，更具体地说是其细长部21保持在二者之间。在这种形式中，保持件12和导向件22形成保持装置或卡子组件30。导向件22可为有助于将物品20可释放保持在它与保持件12之间的任何尺寸或形状，并且可由为此目的的任何合适材料制成。通常，导向件22由与构成保持件12的材料相兼容的材料制成。在本发明的某些实施例中，导向件22由象铝或不锈钢之类的耐腐蚀导电材料制成。导向件22可通过本领域已知的任何固定方式固定在传动带10的带条部14上。例如，导向件22可具有基部26，通过贯穿带条14的紧固件(未示出)将其固定在传动带10的带条14上。可使用任何合适的紧固件将导向件22固定在传动带20上，例如象铆钉、螺栓、螺钉等之类的紧固件。
如图1-7所示，导向件22可为一个或多个倾斜件的形式，该倾斜件的至少一部分的高度从其基部测起递减。虽然可采用任何数量的倾斜件，但是导向件22可包括一对倾斜件。例如如图所示，导向件22的形式可为一对弓形的倾斜件(图1-4)或为一对楔形体(图5-7)，其中导向件22的至少一部分包括自其基部26测起高度递减的倾斜部24。导向件22的倾斜部24可处在有助于将物品20引导和/或保持在保持件12与导向件22之间的各种方位。在图1-4所示的一种实施例中，倾斜件可为向下倾斜的弓形坡面形状，在最接近保持件12的鞍部23处具有轻微上翻。在图5-7所示的另一实施例中，倾斜件可为楔形件22，其高度在最靠近形成保持装置30的保持件12处最大。
导向件22的每个倾斜件，无论是弓形、楔形、或是其它形状，均可具有任何合适的厚度，标记为x，以有效地引导物品20与保持件12接合。在本发明的某些实施例中，物品20含有开槽或螺纹细长部，例如象螺栓的螺纹轴，各倾斜件的厚度x可小于细长部21上两个独立螺纹分开的距离，使得当物品20位于导向件22上时，各倾斜件的至少一部分可保持在细长部21的螺纹之间，以便当物品20可释放地保持在保持件12与导向件22之间时形成额外的保持力。
导向件22还可包括凹形鞍部23，其形状可接受物品20的细长部21的外表面并与其成配合结构，从而有助于将物品20可释放地保持在传动带10上。虽然鞍部23可为将物品20牢固保持在传动带10上的任何形状或结构，但是如图所示，如果将要保持的物品20的细长部21为圆柱形细长部，比如螺栓轴，则鞍部23可为凹面弓形件。
在本发明的某些实施例中，图1和5清楚地示出，传动带10可包括多个保持件12和导向件22，每个保持件12相对于每个相应的导向件22布置，以形成多个沿传动带10布置的保持装置30。在这种形式中，每个相应的保持装置30被设置成可释放地保持物品20。通常，当物品20的形状不均匀时，每个保持装置30可设置成沿与相邻保持装置30相同的侧面方向来可释放地保持每个相应的物品20。例如如图所示，当物品20为螺栓时，各螺栓轴可保持在保持装置30中，使得每个相应螺栓的各头部处于传动带10的同一侧。这样，通过本发明的方法，使涂层可更容易地沉积在物品20的A类表面上。
可以考虑到，本发明的传动带10可用来可释放地保持各种涂敷物品。例如，可以考虑到，各种尺寸和形状的物品均可由传动带10可释放地保持，例如象小零件，比如紧固件、螺母、螺栓、螺钉、销、钉、卡子、按钮、以及小型冲压件、铸件、线材物件、五金件等。如图所示，在本发明的某些实施例中，传动带10，更准确地说，保持件12以及任选的导向件22可用于将物品20保持在沿物品的非A类部分的细长部21的各个点处，避免擦伤或损坏涂敷过的物品的A类表面的涂层。
可以考虑到，在本发明的实施例中，一个或多个传动带部件，比如保持件12、保持部 16和导向件22是可拆式的，以方便更换。还要考虑到，传动带部件可以调节和定位，以可释放地保持各种尺寸的物品，使得在一条生产线上可使用单个传动带10以涂敷一系列不同尺寸的物品，例如不同直径、长度等等。通过这种方式，可以减少或基本上消除在多串不同尺寸的物品(例如不同直径或长度的螺栓)或完全不同的物品(例如一串螺栓之后紧跟着一串螺钉)之间所造成的传动带的更换。例如，导向件22可以是可拆或可滑动地接合在传动带10上，使得例如弓形倾斜件或楔形件可在侧面方向、左右方向或组合方向上独立地调整，以接受不同尺寸的物品。能调整传动带10各部件的方式可通过本领域普通技术人员已知的各种方法达到，例如，象通过多个穿过传动带10的带条14的预钻孔(未示出)，其设置以在不同距离或位置接受各部件。通过与同合适尺寸物品相对应的预钻孔螺纹啮合可将部件固定在传动带10上。此外，附装在带条14上的轨道(未示出)可使部件能沿着轨道在不同位置可滑动地附装或锁定在传动带10上。
图1、4和7清楚地示出，当物品20的涂敷方法为电泳涂敷法时，本发明的传动带10可包括至少一个置于传动带10上的电接地件28，通常包括多个沿传动带10设置的接地件28，以确保该方法中的电路良好接地。使用时，电接地件28可设置在与保持件12和导向件22之一或二者直接相对的传动带10的带条14的一侧上。在本发明的某些实施例中，如附图所示，各接地件28每个可为导电板或导电条，固定在传动带10的带条14的一侧上并设置成与保持件12和导向件22之一或二者直接相对，而且该接地件可使用与将保持件12和/或导向件22固定在传动带10上一样的紧固件13、比如铆钉固定就位。紧固件13也可由导电材料制成，比如不锈钢或铝，以便当传动带10由传动机构输送时，使接地件28与涂敷系统的至少一个部件接触，比如与如下所述的传动机构接触，以使传动带10电接地。
现在参见图9A和9B，本发明的传动带10可用于连续涂敷系统50中，该系统可包括与传动带10操作接合的传动机构或系统60、82，用于作为循环系统输送通过任选的预处理装置70、涂敷装置74、清洗装置76和干燥装置80。本发明中使用的涂敷系统50可为本领域普通技术人员已知的、用于涂敷导电物品的任何电泳涂敷系统，并且可包括例如电沉积涂敷系统或方法。尽管任何连续电泳涂敷系统均可用于本发明，但是仅为举例说明的目的，而不表示要限制于任何具体实施例，连续系统50将按照用于涂敷金属物品的电沉积涂敷系统形式进行描述和举例说明。
虽然物品20可手动装到传动带10上，但是本发明的连续涂敷系统50通常仍包括物品进给机构52，用于接受、定位和/或输送待涂敷的物品。进给机构52通常包括用于接受散装物品20的装料斗54以及一个或多个输送机56、59，用于将物品从装料斗54陆续排队输送到传动带10上的捡拾点，下面予以详述。输送机56、59可为任何通用类型，比如，但不限于带式输送机、链式输送机、板式输送机、重力输送机等。进给机构52还可包括传统的分选装置58，用于物品定位在大体相同的方向上，使得物品可沿同一侧面方向从输送机56运送到传动带10上面。本发明使用的进给机构52可为本领域人所共知的一种机构，或者可由各种常用装料斗、分选和输送部分组装而成。例如，如果要涂敷的物品20为螺栓，则可使用从密执安州利沃尼亚市的光谱自动化公司购得的合适螺栓装料斗、螺栓分选机和螺栓输送机构。可以考虑到，各种物品进给机构均可用于本发明，例如象螺栓、螺钉、螺母、和垫圈进给机构。
进给机构52，更准确地说输送机59可通过本领域普通技术人员熟知的方法将多个物品20输送到传动带10上，以陆续排队的方式到达传动带10的捡拾点。具体地下面予以详述，输送机59上各个物品20的路径是沿着与传动带10上各保持件12或任选的导向件22(如果有的话)大体对齐并接合的路径。
图8a-8d清楚地示出，当传动带10包括导向件22时，导向件22可设置成从进给机构52，具体是从输送机59接受物品20，以将物品20导向保持件12。如上所述，导向件22可包括例如一对弓形倾斜件或楔形件，其包括从基部26测起高度递减的倾斜部24。物品20可从进给机构52上送出并置于导向件22上，使得导向件22的倾斜部24促使物品20导向处于闭合或部分闭合状态的保持件12(图8a、8b)。如果物品20的细长部有螺纹，则每个呈弓形倾斜件或楔形件形式的导向件22可至少局部地保持在细长部的螺纹之间，以对物品20形成额外的保持力。如图8c所示，当物品20沿导向件22引导时，物品20与处于闭合或部分闭合状态的保持件12的保持部16接触。物品20接触柔性保持部16的力使保持部16打开(沿箭头方向)以便接受物品20。保持部16的上翻端部17可设有用于被引导物品20的附加表面积，以强制打开保持部16。这样，保持件12和保持部16被迫处于打开状态，使得保持部16在物品20上面延伸，以弹簧卡子的方式将物品20可释放地保持在传动带10(图8d)上。如果保持部16包括鞍部19，保持部16可升高到物品20之上，直至物品20的细长部21的外表面处于与鞍部19的配合结构对齐的状态。同样地，导向件22可包括鞍部23，其形状及结构可与物品20的细长部21的外表面配合，从而有助于将物品20保持在传动带10上。
通常，本发明包括沿传动带10设置的多个保持件12和导向件22，各保持件12相对于各相应的导向件22布置，以形成多个保持装置30。在这种形式中，各保持装置30沿传动带10设置，如上所述，当进给装置52供给物品20时，保持装置将其接受并保持。
再次参见图9A和9B，自动化输送机59可用作进给机构52的一部分，以布置各物品20沿着前面所述与相邻保持装置30同一侧面方向与各相应的保持装置30相接合。例如，当物品20为螺栓时，各螺栓保持在保持装置30中，使得各相应螺栓的各头部处于传动带10的同一侧。传动带10和进给机构52可配合布置，使得漏掉的物品将落入收集装置(未示出)内，再循环回到进给机构52中，装载的传动带上留有空位，而系统不会停工。
当物品20自进给机构52输送至由保持装置30可释放地保持在运送带10上时，所保持的物品便由传动机构60和/或82驱动沿着运动的传动带10的路径移动。传动机构60、82可通过本领域普通技术人员已知的任何方式与传动带10操作接合，例如通过象通用的齿条齿轮啮合或如下所述的平移装置，以使传动带10运动，继而使物品20运动。当用传动机构60、82传送时，传动带10的速度可为与物品20从进给机构52的输送机59上被输送的速度操作相关联的速度。尽管传动带10通过涂敷系统50的移动速率可为任意速率，但是流水线生产可在约18.75英尺/分(每分钟5.72米)的速率下进行。因此，若各物品20的相互中心距设定约为1.5英寸(3.8厘米)，则允许每分钟大约有150件物品移动穿过涂敷系统50。
如上所述，当用于涂敷物品20的方法为电泳涂敷法时，比如电沉积涂敷法，本发明的传动带10可包括至少一个电接地件28，而通常为多个接地件28，这些接地件设置在传动带10上，以确保该方法中的电路良好接地。因此，当传动机构60、82输送传动带10时，位于传动带10一侧并由导电材料制成的接地件28可跨在涂敷系统50的至少一个部件上并与其接触，例如象传动机构60、82部分，导带器(如下所述)，或本身接地的刮板组件(如下所述)。
在基底的表面上沉积涂层之前，可能须要通过基底表面彻底清洁和/或除油的方式将异物从金属表面上清除。在这方面，任选的预处理装置70可包括准备涂敷物品20表面的清洁系统。基底的表面可用本领域已知的任何物理或化学方法清理，比如机械磨光表面，或者象通常用本领域技术人员熟知的、市场上可购到的碱性或者酸性清洁剂进行清理/除油，比如硅酸钠和氢氧化钠。适当的清洁剂的非限制性实例包括CHEMKLEEN163和CHEMKLEEN177磷酸盐清洁剂，二者均可从宾夕法尼亚州匹兹堡的PPG工业公司购得。
清洗步骤之后，或者代替这种步骤，基底的表面可用水漂洗以清除任何残余物，一般是用去离子水。任选地，金属表面可在用碱性清洗剂清洗之后用含水酸性溶液漂洗。漂洗液的实例包括轻度的或者强酸清洗剂，比如稀硝酸溶液，其可从市场上购到，通常用于例如金属预处理工艺。金属基底可用气刀风干，通过将基底短暂暴露在高温环境中使水挥发或者使基底在橡胶覆面的挤干辊之间经过而干燥。
任选地，可对金属基底施加磷酸盐基预处理或转化型涂敷。适当的磷酸盐转化型涂料包括本领域已知的涂料，比如磷酸锌，任选用镍、铁、锰、钙、镁或钴改良的涂料。美国专利号4,793,867和5,588,989；4,941,930；5,238,506和5,653,790描述了有效的磷酸盐处理组分。
使涂敷装置74中的涂层带电之前，当物品20通过预处理装置70时，可使用干燥/预热机构对其进行干燥和/或预热。在预处理装置70中可使用本领域技术人员已知的任何干燥和/或预热方法，例如象红外线、电子束、光化辐射、对流、感应及其组合。预处理装置70也可根据所使用的清洁液加装机罩，如图所示。
任选的预处理阶段之后，并在进入涂敷装置74之前和/或在其中时，便可通过导体72使物品20带电。电流从导体72的一个极性被施加到电镀槽内，相反的极性施加在导电的传动带10上，并由此施加到物品20上。在该本发明的方法中，物品20在电路中起到电极的作用，通常为阴极，该电路包括浸在水性电沉积涂料中的电极和反电极。
通常，在施加电沉积涂层的过程中，电沉积组分的水性分散体处于与导电阳极和阴极相接触的状态。一旦电流在阳极和阴极之间通过，电沉积组分的粘合膜将以基本连续的方式沉积在基底上，该基底根据组分是阴离子电沉积还是阳离子电沉积，或用作阳极，或是用作阴极。尽管可使用任何合适的电压使导电传动带10带电，但是所采用的电压可能取决于待涂敷的物品20的尺寸和形状以及所施加的涂料。电沉积通常在1伏～7,000伏范围内的某一恒压下进行，通常在50～500伏之间。电流密度通常大约在1.0安～15安/平方英尺(10.8安～161.5安/平方米)之间。如果所用涂料为阴离子涂料，则向传动带10供给阴离子电荷，而如果所用涂料为阳离子涂料，则向传动带10供给阳离子电荷。
涂敷装置74可包含电沉积涂料，这种涂料从诸如母槽之类的储存装置中抽出，设置该涂敷装置以对可释放地保持在传动带20上的全部或部分物品20进行涂敷。涂敷系统50还可使用使涂敷装置74和储存装置能流体连通的再循环系统。本发明的连续涂敷系统50可使用任何一种电泳涂敷装置，例如，象电沉积槽等。如图所示，涂敷装置74包括电沉积槽。
如本发明方法的一个实施例，在槽中可使用电沉积浴液组分，其可包含弥散在水介质中的树脂相。该树脂相包括可具有阴离子电沉积涂料或通常的阳离子电沉积涂料的有机成膜成分。该聚合电沉积涂料通常包括含活性氢基离子树脂和具有与离子树脂的活性氢起反应的官能团的固化剂。
本文中所用的术语“反应”是指一个官能团，其在适当的反应条件下与另一个官能团形成共价键。
非限制性阴离子电沉积涂料的实例包括那些具有未胶凝的水分散电沉积阴离子成膜型树脂的涂料。适于用在阴离子电沉积涂料中的成膜型树脂的实例是碱增溶的、含羧酸聚合物，比如干性油或半干脂肪酸酯与二羧酸或酐的反应产物或加合物；以及脂肪酸酯、不饱和酸或酐和任何附加的不饱和改性材料进一步与多元醇反应的反应产物。另外适合的还有不饱和羧酸类、不饱和羧酸和至少一种另外的烯基不饱和单体的羟烷基酯的至少部分中和的共聚体。还有另一种合适的电沉积阴离子树脂包括醇酸-氨基塑料载体，即含有醇酸树脂和胺醛树脂的载体。还有另一种阴离子电沉积树脂组分包括树脂多元醇的混合酯。美国专利号3,749,657的第9栏第1～75行和第10栏第1～13行详细描述了这些组合物。也可使用其他的酸功能聚合物，例如本领域技术人员众所周知的磷化处理的聚环氧化物或磷化处理的丙烯酸类聚合物。
“未胶凝的”是指聚合物基本上不交联并且当溶于适当的溶剂中时具有固有粘度。聚合物的固有粘度是其分子量的象征。另一方面，由于胶凝聚合物的高分子量基本上无法计量，因此其固有粘度将高得无法测量。
至于阳离子树脂，已知有各种的阳离子聚合物并且可用于本发明的各组分中，只要该聚合物是“水分散的”，即适于在水中溶解、分散或乳化。水分散树脂本质上为阳离子树脂，也就是该聚合物含有产生正电荷的阳离子官能团。通常，阳离子树脂还含有活性氢基团。
阳离子树脂的适当实例包括含盐基树脂，比如含三元锍盐基树脂和含季盐基树脂，例如这些树脂分别描述在美国专利号3,793,278和3,984,922中。其他适当的含盐基树脂包括含季铵盐基树脂，例如有机聚环氧化物与叔胺盐的反应形成的树脂。美国专利号3,962,165；3,975,346和4,001,101中描述了这类树脂。另外合适的还有含胺盐基树脂，比如聚环氧化物与诸如美国专利号3,663,389；3,984,299；3,947,338和3,947,339中所描述的伯胺或仲胺的酸增溶反应产物。
通常，上述含盐基树脂与封存性异氰酸酯(blockedisocyanate)固化剂结合使用。如上面美国专利号3,984,299所述，异氰酸酯可以全部封存，或者异氰酸酯可以部分封存并与如美国专利号3,947,338所述的树脂主链起反应。
此外，美国专利号4,134,866和DE-OS No.2,707,405中所述的单成分组合物也可用作阳离子树脂。除了环氧胺反应产物之外，也可自诸如美国专利号3,455,806和3,928,157中所述的阳离子丙烯酸树脂中选择树脂。此外，也可使用诸如欧洲专利申请No.12463中所述的、经过酯交换而固化的阳离子树脂。另外，还可使用由诸如美国专利号4,134,932中所述的、用曼尼希碱制备的阳离子组合物。那些含有伯胺和/或仲胺基的正电荷树脂在本发明的电沉积涂料中也是有用的。这类树脂在美国专利号3,663,389；3,947,339和4,115,900中有所描述。美国专利号3,947,339描述一种诸如二亚乙基三胺或三亚乙基四胺(triethylenetetraamine)的多元胺与从反应混合物中真空汽提的过多元胺的聚酮亚胺(polyketimine)衍生物。这类产物在美国专利号3,663,389和4,116,900中有所描述。
在本发明的一个实施例中，适于包含在用于本发明方法的电沉积涂料中的阳离子树脂为含盐基丙烯酸树脂。
以组合物的总重为基准，紧接上面所述的阳离子树脂通常在电沉积涂料中的含量为1％～60％重量百分比，优选为5％～25％重量百分比。
如上所述，本发明方法中所用的电沉积涂料通常还包括含有与离子树脂的活性氢基团反应的官能团的固化剂。
作为阴离子电沉积的优选固化剂的氨基塑料树脂是胺或酰胺与醛的缩合产物。适当的胺或酰胺的实例是三聚氰胺、苯基胍胺、尿素及类似化合物。通常，所用醛为甲醛，虽然该产物也可由诸如乙醛和糠醛一类的其他醛中制出。根据所用醛的具体情况，缩合产物含有羟甲基或类似的烷醇(alkylol)基。优选地，这些羟甲基通过与醇反应而醚化。所用的各种醇包括含有1～4个碳原子的一元醇，比如甲醇、乙醇、异丙醇和正丁醇，优选为甲醇。氨基塑料树脂可从美国氰氨基钙公司购得，商标为CYMEL，以及从Monsanto化学公司购得，商标为RESIMENE。
氨基塑料固化剂通常与含活性氢的阴离子电沉积树脂结合使用，含量为约5％～约60％，以重量计，优选约20％～约40％，以重量计，百分比以电沉积槽中的树脂固体总重为基准。
最常用的阳离子电沉积涂料的固化剂是封存性有机聚异氰酸酯。该聚异氰酸酯可以全部封存，如美国专利号3,984,299第1栏第1～68行，第2栏和第3栏第1～15行所述，或部分封存并与聚合物主链起反应，如美国专利号3,947,338第2栏第65～68行，第3栏和第4栏第1～30行所述。“封存”是指异氰酸酯基团已经与化合物起反应，使得所生成的封存异氰酸酯基团在室温条件下对活性氢稳定，但是在高温条件下，通常在90℃～200℃之间，与活性氢在成膜聚合物中起反应。
适当的聚异氰酸酯包括芳香族和脂肪族聚异氰酸酯，包括环脂肪聚异氰酸酯，并且典型的实例包括二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯(MDI)，2，4-或2，6-甲苯二异氰酸酯(TDI)，包括其混合物，p-亚苯基二异氰酸酯，四亚甲基和1，6-己二异氰酸酯，二环己基甲烷(dicyclohexylmethane)-4，4′-二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯，甲苯-4，4′-二异氰酸酯和聚乙烯聚苯基异氰酸酯的混合物。可使用高聚异氰酸酯，比如三异氰酸酯(triisocyanates)。其中一个实例包括三苯甲烷-4，4′，4″-三异氰酸酯。还可使用具有诸如新戊基二醇和三羟甲基丙烷一类的多元醇以及具有诸如聚己内酯二醇和三醇(NCO/OH当量比大于1)聚合多元醇的异氰酸酯预聚物。
以存在的树脂固体组合物总重为基准，聚异氰酸酯固化剂通常与含量为1％重量百分比～65％重量百分比，优选5％重量百分比～45％重量百分比的阳离子树脂结合使用。
本发明的含水组合物为水分散体形式。术语″分散体″被认为是二相反式涂敷(transcoating)、透明或不透明树脂系统，其中，树脂处于分散相，而水处于连续相。树脂相的平均粒度一般小于1.0微米，通常小于0.5微米，可能小于0.15微米。
以水分散体总重为基准，水介质中的树脂相的浓度至少为1％重量，通常为约2％～约60％，以重量计。当本发明的组合物为树脂浓缩物形式时，以水分散体重量为基准，树脂固体含量通常为约20％～约60％，以重量计。
本发明方法中所用的电沉积槽液通常供给两种组分(1)纯净的树脂料，其通常包括含活性氢的离子电沉积树脂，即主成膜聚合物、固化剂和任何附加的水分散无色素组分；和(2)颜料膏，其通常包括一种或多种颜料、可与主成膜聚合物相同或不同的水分散研磨树脂以及任选的添加剂，比如润湿或分散的助剂。电沉积槽液组分(1)和(2)分散在包括水和通常为聚结溶剂的水介质中。
以电沉积槽液总重为基准，本发明的电沉积槽液中的树脂固体含量通常为约5％～25％，以重量计。
如上所述，除水之外，水介质还可含有聚结溶剂。有效的聚结溶剂包括碳氢化合物、醇、酯、醚和酮。优选的聚结溶剂包括醇、多元醇和酮。其体的聚结溶剂包括异丙醇、丁醇、2-乙基己醇、异佛尔酮、2-甲氧基戊酮(methoxypentanone)、乙烯醇和丙二醇以及乙二醇的一乙酯(monoethyl)、一丁酯(monobutyl)和一己基(monohexyl)醚。聚结溶剂的含量通常为约0.01％～25％，使用时通常为约0.05％～约5％，以重量计以水介质的总重为基准。
如上所述，分散体中可包含颜料组分，需要时，包含各种添加剂，比如表面活性剂、润湿剂或催化剂。颜料组分可为通用型，包括颜料，例如铁氧化物、铬酸锶、炭黑、煤粉、二氧化钛、滑石、硫酸钡以及彩色颜料，诸如镉黄、镉红、铬黄等。
分散体的颜料含量通常表示为颜料与树脂之比。在本发明的实践中，当使用颜料时，颜料与树脂之比通常约为0.02～1∶1。以树脂固体的重量为基准，上述其他添加剂在分散体中的含量通常为约0.01％～3％，以重量计。
当传动带10运行通过涂敷装置74时，随着电流在两个电极之间通过，聚合成分沉积在物品20的A类表面上，成为基本上连续的涂层。如上所述，并作为示例，当物品20为螺栓，和如图所示的任选整体垫圈时，传动带10上各相应的保持装置30可设置成将各相应的螺栓可释放地保持在同一侧面方向上。结果，各螺栓被置于传动带10上，使得各螺栓头部位于传动带10的同一侧。这样，螺栓和垫圈的A类表面更容易地在涂敷装置74中涂上涂料。当传动带10带着螺栓离开任选预处理装置70进入涂敷装置74内时，传动带10可转动，例如从水平位置旋转到斜角或竖向位置，或从竖向位置旋转到斜角位置，使得电泳涂料可更容易地沉积在螺栓和垫圈上，基本上或完全覆盖其整个A类表面。
当涂过的物品在涂敷之后由传动带10运走时，涂敷装置74还可用作从物品20的外表面收集剩余涂料的储存器，以防浪费涂料。这样，根据比如传动带10的速度、涂料的组分、涂敷装置74的温度等各种因素可在物品20上沉积所需厚度的电泳涂层。通常，涂敷装置74和涂料的温度保持在31.1～33.3℃的范围内。通过涂敷装置的涂敷时间可能变化很大，并且根据涂料的电压、温度和组分，所需膜的厚度等因素而定。标准涂敷时间为20秒，变化范围例如可为10～60秒。
剩余的涂料可用一个或多个位于涂敷装置74下游的清洗装置76从涂过的物品上清洗掉。可用气刀(未示出)将剩余的清洗水从物品上清除。清洗装置76可包括用于将剩余涂料回收至母槽内再使用的循环系统。去离子水和/或来自超滤系统78的渗透水可用来清洗物品20上的剩余涂料。清洗水可由涂敷系统50过滤并排出，或可通过系统反向循环再利用，以形成封闭的无污染系统。
然后，涂过以及任选清洗过的物品20可通过干燥装置80，以干燥物品20上沉积的涂层。本文所用的术语“干燥的”、“干燥过的”或“正干燥的”表示不但包含干燥，而且包含固化。在一个实施例中，利用室温蒸发或高温(例如150～800(82℃～426℃))强制干燥基本上驱散涂层上所有的溶剂和/或水分而将电沉积涂层干燥。术语“干燥过的”还表示包括“固化过的”，例如，通过将电镀过的基底暴露在足以使共反应的膜组分交联的热状态下。
此外，本文所用的术语“固化”，当其与组合物连用时，例如“固化组合物”是指组合物的任何可交联或共反应的组分至少部分交联或共反应过。在本发明的某些实施例中，可交联组分的交联密度，即交联度范围为完全交联的5％～100％。在其他的实施例中，交联密度范围为完全交联的35％～85％。在另外的实施例中，交联密度范围为完全交联的50％～85％。本领域的技术人员将会理解，可用多种方法测定交联存在度和交联度，即交联密度，比如使用在氮气条件下进行的聚合物实验室MK III DMTA分析器的动态力学热分析(DMTA)方法。该方法测定涂层或聚合物的非支撑膜的玻璃化转变温度和交联密度。固化材料的这些物理性能与交联网络的结构有关。
根据该方法，首先测量待分析样品的长度、宽度和厚度，将样品紧密安装在聚合物实验室MK III设备上，再将尺寸量度输入到设备中。进行热扫描，加热速率为3℃/分，频率为1Hz，应变为120％，静力为0.01N，每两秒测量样品一次。根据该方法可测定样品的变形模式，玻璃化转变温度和交联密度。交联密度值越高表示涂层的交联度也越高。
通常，本发明方法中使用的电沉积涂料的使用条件为，使得物品20的A类表面上形成有干燥膜厚度为0.1～1.0密耳(2.54～25.4微米)的基本连续涂层，通常为0.6～0.8密耳(15.24～20.32微米)的厚度。
可以采用本领域技术人员已知的、对涂敷涂层任何干燥的方法，例如象红外线、电子束、光化辐射、对流、感应及其组合。例如在连续系统50的干燥装置80中，可组合使用红外辐射和对流对涂层进行热处理。在本发明的一个实施例中，在已完成电沉积涂层之后，通常要在90℃～430℃的高温下加热60到1200秒的时间进行固化。另一方面，可使用本领域人所共知的红外线固化技术来固化涂层，通常固化时间为45～240秒，或固化时间足以获得300～550(149℃～288℃)的最高金属温度。对非金属基底，比如导电的非金属基底，可根据所用的具体基底材料对时间和温度进行调整，至少是部分调整。
在本发明的一个实施例中，在干燥装置80之后可设置诸如致冷装置、冷冻器或一系列吹风机77之类的冷却装置77，以对离开干燥装置80的物品20降温，以便装卸和运输。当使用吹风机77时，可将空气以任何合适的速度和温度吹向物品20，例如在室温下可为16000～18,000英尺/分(81～91米/秒)。通常，吹风机77将物品20的表面温度降至低于140(60℃)。为了提高效率，可在清洗装置76之后和在干燥装置80之前使用来自吹风机77的排风，以助于清除在清洗之后和物品20输送通过干燥装置80之前物品20上多余的清洗水。
在离开干燥装置80并通过任选的冷却装置77之后，物品20可通过手动或自动装置从传动带10上释放。合适的释放装置包括重力驱动装置，其中，当传动带10在分配轮(未示出)上输送时，传动带10围绕该轮的运动，借助于重力起作用而将各物体20从各保持件12上释放，使得保持件12和保持部16回到其闭合或部分闭合的状态。在下面详述的另一实施例中，在传动带10返回之后，物品20可通过偏转导向装置从传动带10上释放。然后，将释放并涂敷过的物品20存放在用于包装或另外处理的容器84中。传动带10的连续运行使闭合或部分闭合的保持件12回到进给机构52，以接受另一个由其可释放地保持并涂敷的物品20。
尽管上述涂敷系统50是按照在物品20上施加单一涂层进行描述的，但是可以考虑到，在物品20上可沉积一层以上的涂层。例如通过在上述涂敷系统50中增加另外的涂敷和干燥装置，可在物品20上沉积两层或多层涂层，或者通过使涂过的物品20另外通过涂敷系统50一次或多次，或者在涂敷系统50之前或是之后使物品20通过涂敷系统50(为电泳涂敷系统时)配合一个或多个非电泳涂敷系统的组合。因此，上述涂敷系统50的描述仅是举例说明使用涂敷系统50的一种方法，并非表示限制本发明的范围。
图10A至15示出本发明的另一个实施例-传动带200。图10A和10B示出标准长度的带节201。带节201可相互连接形成带290(参见图15)，该带同传动带10的带条14一样，可由传动带200使用，以将螺栓之类的物品20从起点运送至终点。各带节201可为由统一长度、宽度及厚度的不锈钢或其他耐腐蚀导电材料所构造的带子。如图所示，带节201可限定有一系列16个均匀间隔的窗孔210。窗孔210可用于如下一个或多个目的1)使带290的扭转度和弯曲度最大，以使带290能更容易地通过涂敷系统；2)使带290的表面积最小，以减少带290所需的冷却时间；3)使流体和空气能通过带290，以助于涂敷、清洗和冷却固定在带290上的物品20；以及4)提供一种用于涂敷系统的旋转驱动轮齿的装置，以与带290啮合并使传动带200运转。在窗孔210之间的实心表面上可设置7组2个间隔均匀的隙孔211，以使卡子组件202能利用合适的紧固件固定在带290上。在各带节201的每一端可形成两个孔292，其可为半圆形，一端开口。孔292使两个带节201能利用卡子组件202、凸块203、带接头204以及两个具有锯齿垫圈296b的通用锅头菲式机器螺钉296a连接在一起。带节201可连接在一起，以产生所需长度的传动带200，并最终形成涂敷系统所需的闭环或传动带。
再次参见图10A，传动带设备200可包括卡子组件202，其可由不锈钢或其他耐腐蚀导电材料制成。根据涂敷系统的要求，卡子组件202可用于接受、保持、运送和释放物品20，比如螺栓。卡子组件202限定有可与带节201上的隙孔211对准的隙孔212。卡子组件202和带节201可为对称结构，以此防止互相之间添加有关的误差。一旦卡子202与带节201对齐，具有两个螺孔203a的凸块203便可与带节201的隙孔211对齐，在相对侧，卡子202支承在带节201上。具有相应隙孔204a的带接头204可置于鞍件214之间的卡子202的内侧并与隙孔212对齐。带接头204可具有四个整体接头298和300，该接头伸出带接头204的底面下方，以形成带接头204体内的凹座。该凹座使带接头204能装在卡子202和任何两个窗孔210之间的小金属条上，以使带节201的下面与凸块203的底部配合齐平。然后，利用例如两个具有锯齿垫圈296b的通用锅头菲式机器螺钉296a插入带接头204的隙孔204a、隙孔212和211，最后拧紧在凸块203的螺孔203a中，从而可将带节201、卡子202、凸块203以及带接头204紧固在一起。可重复该程序，以将卡子202加到其余的带节201上，并相互连接相邻的带节201。
参见图10A和15，卡子组件202可包括两个竖向鞍部或导向件214以及预加载的保持件213，其本身可为保持部或臂部，共同起到保持装置的作用，以将物品20保持在带节201上。可利用与图15所示类似的动力操作或人工操作的进给系统将例如螺栓20送到传动带组件200上。当各螺栓20与预加载的保持件213接触时，螺栓20的力使保持件213打开。也就是说，保持件213可被向下推向带节201，从而使螺栓20能进入卡子202并靠在鞍部214上。当保持件213回到其预加载状态时，其曲线形和上翻端部302与螺栓20细长部的该部分配对，从而达到足够的力将螺栓20保持在鞍部214上，致使螺栓20能输送通过涂敷系统。卡子202的结构将螺栓20上的接触点减至最少程度，以便于螺栓20能最大限度地暴露，从而优化涂敷工序。
参见图11A和11B，为了帮助传动带200移动通过涂敷系统50，可沿其路径使用任何数量的标准导带器206或其变型。可使用图11B所示的基本型导带器206，或者可结合另外的组件使用，或者其结构可与另外的组件合并，以使其能与涂敷系统一起运行。导带夹205就是如何使基本型导带器206结构能与新型结构合并的示例。为达到耐用性和刚性的目的，导带器通常由工具钢构成，但也可使用其他材料。导带器206多少有点类似″C″形，其端部具有凹槽，以容纳带节201。如图12A和12B所示，带节201移动穿过导带器206，其形式是卡子202位于导带器206之外。导带器206中可安装销215，以便当带节201移动穿过导带器206时减小摩擦和磨损。销215可由能承受带节201边缘摩擦的硬质合金或耐磨材料制成。导带器206的上下端306和308可切成一定角度，以使被传动带设备200运送的物品能自由通过，该物品比如为图12A和12B所示的、直径1/2英寸、长度4英寸、具有导向螺纹和保险垫圈的标准六角头螺栓。
参见图12A和12B，传动带设备200可包括可由工具钢制成的刮板组件208。刮板组件208可使用两个刮板218，当各带节201移动穿过涂敷系统50时，刮板与各带节201的边缘不断接触。可在刮板218上直接连接接地线，以确保当刮板216从带节201上清除因涂敷过程而积累的任何异物时连续电接地。导带器206可固定在剥离组件208上，以确保在刮板218施加的压力下，带节201不会移位或弯曲。
现在参见图13A和13B，偏转导向装置209的作用是通过利用小角度引入部219抓住保持件213的横向构件，从而导致作用在物品20上的力得以释放，以使其与鞍部214脱离并从传动带设备200上掉下而落入成品箱或其他收集装置。
图14和16示出可用于控制传动带设备10或传动带设备200运动的传动系统400。然而在附图中，传动系统400按照驱动传动带设备200来描述。概括地说，传动系统400可包括支架401、主动轮402、螺栓进给系统404、传动带张紧系统406，和偏转器部408。
主动轮402可安装在支架401上的合适支承424上，用于二者的有限移动，以及相对于支架401转动。主动轮402可由任何合适的电动机驱动旋转。主动轮402的传送平移能力便于调整传动带设备200的拉力，而且便于检测传动带的断裂和卡阻。由主动轮402限定的齿410与带节201的窗孔210啮合，以便为传动带设备200及可释放地固定在其上的螺栓20提供运动力。
参见图14、15、16和17，进给系统404沿进料滑道412向传动带200供给物品20，比如螺栓20，进料滑道安装在支架401上，而物品20以任何合适的已知方式供给滑道本身。通过旋转导向轮414的齿416和导向装置420可将物品20由滑道412导入卡子组件202中，导向轮414可利用可以任何合适方式安装在支架401上的合适支承418进行安装以用于转动，导向装置420也可安装在支架401上。弹簧加载的枢转舌部422可安装在支架420上，并在螺栓被送入卡子组件202内时，可有助于将物品20推入保持件213内。
传动带张紧装置406可为本领域已知的任何合适的传动带张紧器。优选地，传动带张紧器406为德国Festo AG&Co.公司制造的气动系统。通过气压缸将控制力施加在轮402的可移动支承424上，传动带张紧器406可调整主动轮402的位置，以达到更好的操作。传动带张紧器406也能检测传动带的断裂和卡阻。如果传动带发生卡阻，则传动带势必引起支承424和轮402逆着张紧器406的气压缸而朝张紧器406移动。如果传动带发生断裂，则张紧器406的气压缸能够推动支承424和轮402离开张紧器406。不论发生哪种情况，均可设置传感器来检测轮402或者支承424的异常运动以及涂敷系统和传动系统400的停工情况。
参见图13A、13B、14、19、20和21，偏转器部408可安装在支架401上，以将物品20从保持件组件202上取下。如上所述，当带节201通过偏转器209时，物品20便会由偏转器209的滑道219从保持件组件202推出。
需要时，系统400可包括图22中所示的拼接装置500。拼接装置500可用于在带节201上对准更换的卡子202，并利用卡子202使两个带节201彼此接合在一起。拼接装置500可包括基座502和分度器(indexer)504。板506可安装在支架401上，而基座502可安装在板506上。分度器504可以任何合适的方式弹簧架置在基座502上，以限制与基座502之间的水平运动。优选地，在基座502的后表面上限定有支柱(未示出)，其周围或内部可安装使分度器504偏离基座502的弹簧。因此，分度器504可克服弹簧弹力而移向对面的带节201，然后用任何合适的装置锁定就位。例如，穿过拼接装置500的后表面可设置固定螺钉(未示出)，旋转时，其可将分度器锁定就位。分度器504可限定三个凸块配准件(registrations)506、508和510，其中各个形状均接受凸块203。配准件506和510用于接受在带节201上已经安装就位的凸块203。配准件508可用于接受将要安装在带节201(如果带节201上正在更换卡子202)上或一对相邻的带节201(如果正用卡子202连接两个带节201)上的凸块203，以便将卡子202安装在一个带节或一对相邻的带节201上。这样，在配准件506和/或510中插入一个装好的凸块或多个装好的凸块203会确保插入配准件508中的凸块203将正确对准，并确保相应的卡子202已经安装在正确的位置。
通过将物品可释放地保持在物品的非A类表面上一个或多个点处的固定位置，本发明使物品的各个区域，比如物品的A类表面，高速通过各种涂敷工序进行涂敷，同时降低这些涂过的表面将被擦伤的危险。因此，A类表面上的沉积涂层可以更加均匀，并且比原先现有技术的涂敷工艺产生的瑕疵少。
尽管上面为了举例说明描述了本发明的具体实施例，但很明显，在不背离附属权利要求书所限定的发明内容前提下，本领域的技术人员可对本发明的细节作各种改变。
权利要求
1.一种用于在传动带上将聚合涂层电泳涂敷至具有细长部的物品上的方法，其包括放置物品，以与保持件结合，所述保持件与传动带结合，使得保持件上的保持部将物品的细长部可释放地保持在传动带上；用传动机构输送传动带；以及在传动带上电泳涂敷物品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述放置步骤还包括将物品放置在保持件和与传动带接合的导向件之间，使得物品可释放地被被保持在二者之间。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述放置步骤还包括将物品放置靠在导向件的倾斜部上，每个导向件包括自其基部测起高度递减的倾斜部，并且该倾斜部在最接近相应的保持件处具有其最大高度。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述放置步骤还包括将物品的细长部放置在至少一个导向件的鞍部和保持件内。
5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在涂敷步骤之后将物品从保持件上释放。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述放置步骤还包括将多个物品放置成与多个导向件和保持件接合，每个保持件相对于每个相应的导向件设置，以便形成沿所述传动带设置的多个保持装置，每个相应的保持装置被设置以可释放地保持相应的物品。
7.根据权利要求6所述的方法，所述方法还包括将物品放置成可释放地保持在同一侧面方向上。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，每个保持装置被设置成可释放地保持所述物品的圆柱形细长部。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，每个保持装置被设置成可释放地保持螺栓的轴部的至少一部分。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，每个保持装置被设置成可释放地保持所述轴部的螺纹部的至少一部分。
11.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述放置步骤还包括将物品放置靠在导向件的倾斜部上，所述倾斜部的高度自导向件的基部测起递减。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述导向件在最靠近保持件处具有最大高度。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述导向件包括与物品细长部的外表面形状相符的鞍部。
14.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述放置步骤还包括定位保持部的臂部，以将物品可释放地保持在保持件与导向件之间。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述臂部为柔性金属件。
16.根据权利要求15所述的方法，所述方法还包括调整所述臂部，以将物品可释放地保持在保持件与导向件之间。
17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述臂部包括与物品细长部的外表面形状相符的鞍部。
18.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括调整保持件，以可释放地保持物品。
19.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括与传动带上设置的至少一个电接地件形成电接触。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，电接触是由间隔布置在传动带上的多个接地件形成的。
21.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括通过进给机构将物品输送到传动带上。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述进给机构包括用于接受待输送物品的装料斗。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述进给机构包括与进给机构操作接合的分选机。
24.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述进给机构选自螺栓进给机构、螺母进给机构和垫圈进给机构。
25.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述进给机构包括螺栓进给机构。
26.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在放置步骤之前对物品进行预处理。
27.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在涂敷步骤之后对物品进行干燥。
28.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在涂敷步骤之后固化物品上的涂层。
29.一种用于在传动带上将聚合涂层电泳涂敷至具有细长部的物品上的方法，其包括通过进给机构将物品输送到传动带上；放置物品，以与保持件结合；所述保持件与传动带结合，使得保持件上的保持部将物品的细长部可释放地保持在传动带上；用传动机构输送传动带；在传动皮带上电泳涂敷物品；干燥物品上的涂层；以及从保持件上释放物品。
30.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，所述放置步骤还包括将物品放置在保持件和与传动带接合的导向件之间，使得物品可释放地保持在其间。
31.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，所述放置步骤还包括定位保持部的臂部，以将物品可释放地保持在保持件与导向件之间。
32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，所述放置步骤还包括将物品放置靠在导向件的倾斜部上，所述导向件包括具有自其基部测起的递减高度的倾斜部，并且该倾斜部在最接近相应的保持件处高度最大。
33.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，所述放置步骤还包括将物品的细长部放置在至少一个导向件的鞍部和保持部内。
34.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，所述放置步骤还包括将多个物品放置成与多个导向件和保持件接合，每个保持件相对于各相应的导向件设置，以便形成沿所述传动带设置的多个保持装置，每个相应的保持装置被设置成可释放地保持相应的物品。
35.根据权利要求31所述的方法，所述方法还包括将物品设置成可释放地保持在同一侧面方向上。
36.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，每个保持装置被设置成可释放地保持所述物品的圆柱形细长部。
37.根据权利要求37所述的方法，其特征在于，每个保持装置被设置成可释放地保持螺栓的轴部的至少一部分。
38.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，每个保持装置被设置成可释放地保持所述轴部的螺纹部的至少一部分。
39.根据权利要求30所述的方法，所述方法还包括与传动带上设置的至少一个电接地件形成电接触。
40.根据权利要求40所述的方法，其特征在于，电接触是由在传动带上的间隔的多个接地件形成的。
41.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，通过在涂敷之后加热涂敷过的物品而固化物品上的涂层。
42.一种用于在传动带上将聚合涂层电泳涂敷至具有细长部的物品上的方法，其包括通过进给机构将物品输送到传动带上；将物品的细长部放置在与传动带接合的保持件与导向件之间，使得物品可释放地保持在二者之间，将保持件和导向件设置成形成传动带上的保持装置，所述导向件具有与传动带接合的基部，并包括自其基部测起高度递减的倾斜部，所述保持件具有将物品可释放地保持在导向件与保持件之间的臂部；用传动机构输送传动带；在传动带上电泳涂敷物品；干燥物品；以及从保持装置上释放物品。
全文摘要
一种用于在传动带上将聚合涂料电泳涂敷至具有细长部的物品上的方法，其包括如下步骤放置物品，使其与保持件接合，所述保持件与传动带接合，使得保持件上的保持部将物品的细长部可释放地保持在传动带上；用传动机构输送传动带；以及在传动带上涂敷物品。
文档编号C25D13/12GK101027234SQ200580032030
公开日2007年8月29日 申请日期2005年8月12日 优先权日2004年8月13日
发明者D·A·麦克弗伦, G·R·奥罗茨, C·A·帕尔默, J·H·马丁, L·T·柯比, R·M·佩弗, N·L·古德诺, P·J·考夫曼, W·H·罗杰斯, R·J·考夫曼, D·L·维托里, R·D·波利克 申请人:Ppg工业俄亥俄公司