用于处理物品的浸渍处理设备的制作方法

技术领域

本发明涉及一种用于在一处理设备内输送物品、特别是输送车身的悬挂轨道系统，该悬挂轨道系统具有：至少一个包括一固定装置的运输小车，在该固定装置上可固定至少一个物品；至少一条支承所述运输小车的轨道；至少一个用于使运输小车沿所述轨道行驶的驱动装置；其中固定装置始终设置在轨道之下。

此外本发明涉及一种浸渍处理设备，该浸渍处理设备具有：至少一个可用处理液填充的浸渍池，待处理物品、特别是车身可浸入所述处理液内；一输送装置，该输送装置可将待处理物品运送到浸渍池、放入浸渍池内、从浸渍池中取出并运离该浸渍池。

背景技术：

下文中，如果一构件与另一构件相比设置得较低，那么便使用术语“在…之下”。这并不意味着设置得较低的构件必须在竖直方向上与设置得较高的构件重叠，这种状态在下文中通过术语“在…之下”来表达。相应地，术语“在…之上”和“在…上方”用于与另一构件相比设置得较高的构件。

在在US6571970B1中介绍的悬挂轨道系统中和在另一些市场上已知的、如在浸渍处理设备、特别是用于车身的浸涂设备中所使用的悬挂轨道系统中，固定装置设置在轨道下方，运输小车在此轨道上行驶，其中在US6571970B1中固定装置可借助于一伸缩机构沿竖直方向运动。

例如包括一驱动小车和必要时还有其他对于运输小车的沿轨道的输送所必需的部件的驱动装置大多位于紧邻轨道的地方，现在如果车身固定在固定装置上，那么车身也位于轨道、驱动小车和可能存在的其他输送部件的下方。

在将车身送入一填充有液态涂料/液体漆的浸渍池之前，要进行一比较复杂的清洁过程，在此清洁过程中车身被清洁、去油等。现在可能出现这样的情况，即污垢颗粒、油或其他污染物从待处理物品上方、从所述输送部件上向下掉落。在这情况下污染物可能落到车身上，这使清洁过程的结果变差并可能导致质量较次的涂装。

在车身同样可用悬挂轨道系统输送的清洁过程本身中，不希望从位于车身上方的零件上掉下来污垢颗粒。

沿车身的输送路径设置在该输送路径上方的、保护车身或其他待处理物品的遮盖结构相当复杂，因此比较昂贵。

技术实现要素：

因此本发明的目的是，创造一种开头所述类型的悬挂轨道系统，在该悬挂轨道系统中减少了用该悬挂轨道系统输送的物品与从设置在所输送的物品上方的构件上掉下来的污染物相接触的危险，其中为此所需的设备费用应该尽可能少。

所述目的用开头所述类型的悬挂轨道系统通过这样的方法来实现，即：运输小车这样设置，使得固定装置可至少沿轨道的一段相对于轨道在侧向上错开地被输送。

用这种方法可以使固定装置上方的空间还有固定在该固定装置上的物品上方的空间敞开，使得那里特别是不设置为运输小车的输送所需的部件。

如果固定装置包括一带有仅通过运输小车的另一构件的侧面来支承的固定机构的支承结构，则是有利的。与固定装置用一在该固定装置之上和上方延伸的弓形架保持的已知悬挂轨道系统不同，本发明的固定装置在支承结构上的固定仅从一侧进行，因此在固定装置上方没有布置运输小车的用于保持该固定装置的部件。

如果支承结构以可绕一水平转动轴线转动的方式支承在运输小车的所述另一构件上，则是有利的。用这种方法可以实现这样的物品运动流程，该运动流程是一水平直线运动和一绕水平转动轴线的转动的叠加。这并不意味着物品的运动始终通过这种叠加来给定，也可以仅作水平直线运动或仅作绕水平转动轴线的转动。此外，也可以用这种方法将转动轴线设置得离物品重心非常近，这对于在物品转动时作用在运输小车上的力的方面是有利的。

为了提高物品的运动自由度的数目，如果运输小车的支承所述支承结构的所述另一构件是一可竖直移动的滑架，则是有利的。通过这种方法，物品也可作竖直直线运动。

如果滑架可借助于一可沿竖直方向移入或移出的伸缩机构竖直移动，那么在结构方面是有利的。该伸缩机构可以支承可竖直移动的滑架，或滑架本身可以是伸缩机构的一可动部件。在这种结构中运输小车可以做得大体上如L形弓形架那样，其中固定装置确定该“L”字形的短的水平梁，而伸缩机构确定该“L”字形的长的竖直梁。如果不希望或不需要竖直运动，那么代替伸缩机构也可以设置一刚性连接结构。

如果固定装置以可绕一竖直转动轴线转动的方式被支承，那么对于进一步提高物品的运动自由度是有利的。

如果物品要在浸渍处理设备中穿过浸渍池，那么所述运动自由度便特别有利。

如果运输小车包括一可在轨道上由电机驱动地行驶的驱动小车作为驱动装置，那么便可以采用悬挂轨道系统的已知部件，这些已知部件的应用是公知的并且已经得到验证。

在采用伸缩机构时，如果伸缩机构以可绕所述竖直转动轴线转动的方式支承在运输小车的驱动小车上，则是有利的。用这种方法可以使运输小车在总体上比较紧凑地被保持，而仍可提供用于物品的大数目的可能的运动自由度。

因为物品被悬挂在轨道上的运输小车在轨道侧旁进行引导，所以对于运输小车存在沿水平方向向轨道倾翻的危险，这主要由一由物品造成的、沿水平方向的力引起，因此，如果设置相应的、防止运输小车绕一平行于轨道的倾侧轴线倾翻的安全装置，则是有利的。

为此，安全装置可以包括一平行于轨道、设置在该轨道之下的支撑结构，支承小车支撑在该支撑结构上。

安全装置可以有利地做成这样的形式，即该安全装置包括一装在运输小车上的、可绕一竖直转动轴转动的导向轮，该导向轮在一与该导向轮互补的导轨内被引导，其中导轨在驱动轨道之下平行于该驱动轨道延伸。

此外，本发明的目的是，创造一种开头所述类型的浸渍处理设备，该浸渍处理设备考虑上文对于悬挂轨道系统所述的构想。

这个目的用开头所述类型的浸渍处理设备通过这样的方法来实现，即

c)输送装置是如上所述的悬挂轨道系统。

由此所能得到的优点相应于上面对于悬挂轨道系统所述的优点。

附图说明

下面借助于附图详细说明本发明的实施例。附图示出：

图1以侧视图示出用于车身的电泳式浸涂设备；

图2和3以透视图从不同观察方向示出一在从设备出口返回到其入口的过程中的、如在图1的浸涂设备中用于输送待涂装车身的、带一伸缩臂的运输小车；

图4以放大的透视图示出一如在图1的电泳式浸涂设备中所使用的运输小车的驱动小车的局部视图，其中示出一用于使伸缩臂转动的机构；

图5和6以放大透视图示出伸缩臂的侧导机构的从不同观察方向观察的局部视图；

图7以放大透视图示出如在图1的电泳式浸涂设备中所使用的运输小车的固定装置的局部视图；

图8A至8E示出如在图1的电泳式浸涂设备的运输小车中所使用的伸缩臂的第一实施例的不同视图，图9A至9E示出如在图1的电泳式浸涂设备的运输小车中所使用的伸缩臂的第二实施例的不同视图；

图10至18以透视图示出在车身浸入图1的电泳式浸涂设备的浸渍池中时的不同阶段。

具体实施方式

在图1至18中示出一电泳式浸涂设备200。该电泳式浸涂设备200包括一填充有液态涂料的浸渍池202。涂料颗粒在一形成在车身204与沿车身204的运动路径设置的阳极(为清楚起见没有画出)之间的电场内向车身204迁移并沉积在该车身204上。

车身204借助于输送系统206穿过所述设备，特别是穿过浸渍池和在浸渍池中的涂料。输送系统206包括多个运输小车208，这些运输小车本身各具有一驱动小车210和一支承小车212，驱动小车210和支承小车212通过一下面还要详细说明的伸缩机构214相互连接。

在浸渍池202上方延伸有一具有I字形廓型/型材的驱动轨道216，如其在普通的电动悬挂轨道中所使用的那样。一具有向上开口的U形廓型的导轨218在驱动轨道216之下、浸渍池202之上平行于驱动轨道216延伸。

车身204通过输送系统206输送的运动方向在图1中用箭头220表示。驱动轨道216和导轨218相对于浸渍池202的中心沿垂直于运动方向220的方向向外错开/偏移，其中导轨218比驱动轨道216位于更外面。

驱动小车210基本上是由普通电动悬挂轨道已知的结构，每个这种驱动小车210都具有一在运动方向220上领先的行走机构222(专业术语称为“前引部(”)，以及在运动方向220上跟随的另一行走机构224(专业术语称为“后随部”)。前引部222和后随部224按已知方式配备有导向和支承滚轮，这里没有给所述导向和支承滚轮分配单独的附图标记，所述导向和支承滚轮在驱动轨道216的I形廓型的不同面上滚动。前引部222和后随部224的滚轮中的至少一个用作驱动滚轮并为此可通过一电机226或228转动。有时仅前引部222得到驱动也就够了。如果驱动轨道216在一定区域内必须倾斜延伸以使输送路径与当地条件相匹配，则通过驱动小车210驱动的运输小车208在必要时也可越过坡度。

每个驱动小车210的前引部222和后随部224通过一连接框230相互连接，连接框230可以在图2至4中清楚看到。

连接框230又按已知方式携带一控制装置232，该控制装置232可与浸涂设备200的中央控制装置和必要时与在浸涂设备200中存在的另一些驱动小车210的控制装置通信，用这种方法可以使不同的运输小车208基本独立地运动。

使驱动小车210和支承小车212相连接的伸缩机构214包括一三件式的竖直伸展的伸缩臂234，该伸缩臂234的长度可改变。伸缩臂234在其上端部的端侧与一具有外齿238的齿轮236抗转动地连接，使得伸缩臂234的纵轴线和齿轮236的转动轴线240(参见图4)重合或至少紧挨在一起，齿轮236本身大致在前引部222和后随部224之间的中心处以可转动的方式这样支承在连接框230上，使得转动轴线240竖直延伸。

齿轮236可借助于一与驱动小车210的控制装置232通信的伺服电机242来驱动，该伺服电机242为此驱动一与齿轮236的外齿238相啮合的齿轮244。因此伸缩臂234可以视小齿轮244的转动方向而定绕转动轴线240顺时针或逆时针转动。

为了清楚起见，仅在图4中示出伺服电机242和小齿轮244，为此在那里部分略去了连接框230。

伸缩臂234包括一上伸缩件246，该上伸缩件246在其背离齿轮236的端部处在一横梁248上支承有一导向轮250，该导向轮250可绕一竖直转动轴252自由转动并在导轨218的U形廓型内运动，这特别是在图5和6中可以看出。通过这种方式，防止伸缩臂234在一垂直于运动方向220的平面内倾翻偏离铅垂线。

除上伸缩件246外，伸缩臂234还包括一中伸缩件254以及一下伸缩件256，伸缩件246、254和256可彼此相对移动，对此后面还要详细说明。

下伸缩件256用作可在中伸缩件254内移动的滑架256并在后文中以滑架称之。在滑架256的下自由端部区域258上支承有一转动销260，该转动销定义了在图2和3中所示的水平转动轴线262。转动销260可通过一由滑架256携带在下端部区域258内的传动电机264(参见图7，去掉了盖板)绕转动轴线262在两个转动方向上转动，该传动电机264与运输小车208的控制装置232通信。

如特别是在图2、3和7中可清楚看到的那样，支承小车212具有两个做成空心型材的、相互平行延伸的、具有矩形横截面的纵杆266和268，所述纵杆266和268在中心处通过具有圆形横截面的横梁270连接。滑架256的转动销260与支承小车212的纵杆266的外表面连接，其中转动销260和支承小车212的横梁270彼此同轴地分布。在纵杆266和268的端侧上安装有固定机构272，待涂装的车身204可借助于所述固定机构272用已知方式以可拆松的方式固定在支承小车212上。

滑架256通过转动销260、因此只在一侧上对支承小车212进行支承，因此运输小车208在总体上做成L形的弓形架。运输小车208在其沿驱动轨道216的运动期间可以这样布置，使支承小车212连同固定机构272相对于驱动轨道216在侧向上错开地设置。由此可以确保，输送系统206没有部件(例如也许是驱动轨道216或驱动小车210)设置在带有固定机构272的支承小车正上方的空间内，从而减少由于从输送系统206的部件上掉下的污垢例如灰尘、油等而使车身204受污染的危险。

如上所述，伸缩臂234的伸缩件246、254和256可以相对于彼此运动。为此各个伸缩件246、254和256的横截面做得这样相互互补，使得中伸缩件254可以在上伸缩件246内移动、而滑架256可以在中伸缩件254内移动。

在一在图8中以局部剖视图示出的伸缩臂234的第一实施例中，中伸缩件254在其始终位于上伸缩件246内的上端部处在端侧上支承有一伺服电机274，该伺服电机274与运输小车208的控制装置232通信并能在两个转动方向上驱动主动小齿轮276。一链件278在伺服电机274的主动小齿轮276上以及在支承在中伸缩件254的下端部上的返回小齿轮(Umlaufritzel)280上运转，该中伸缩件254从上伸缩件246中向下伸出。链件278在其在图8A中位于左边的行程段282上与一连接螺栓284连接，该连接螺栓284本身以不可动的方式安装在上伸缩件246上，链件278的对置的第二行程段286与一连接螺栓288连接，该连接螺栓288本身以不可动的方式与伸缩臂234的滑架256连接。滑架256的连接螺栓288在一设置在中伸缩件254的侧壁中的槽内移动，而上伸缩件246的连接螺栓278则在侧向在中伸缩件254旁边走过。

现在如果伺服电机274由运输小车208的控制装置232这样控制，使主动小齿轮276在图8A中顺时针方向转动，则与滑架256连接的连接螺栓288被链件278向下带动，从而使滑架256从中伸缩件254中移出，同时中伸缩件254由于不可动的、固定在上伸缩件246上的链接螺栓284而从上伸缩件246中移出。用这种方法使伸缩臂234整个伸出。伸缩臂234可以通过由伺服电机274使主动小齿轮276在图8A中逆时针转动来重新移入。

在图9中以局部剖视图示出伸缩臂234的一种任选结构。在那里链件278在伺服电机274的主动小齿轮276上以及在第一连接小齿轮292和第二连接小齿轮294上运动。连接小齿轮292和294同轴地各支承一在图9的视图中看不到的正齿轮。连接小齿轮292上的正齿轮的外齿与一不可动地与伸缩臂234的上伸缩件246连接的齿条296相啮合并布置在中伸缩件254的上部区域内。而连接小齿轮294布置在中伸缩件254的下部区域内。安装在该连接小齿轮294上的正齿轮的齿部与一不可动地与伸缩臂234的滑架256连接的齿条298相啮合。为此，连接小齿轮294上的看不到的正齿轮穿过中伸缩件254的侧壁延伸。

现在如果由运输小车208的控制装置232这样控制伺服电机274，使得主动小齿轮276在图9A中逆时针转动，那么连接小齿轮292和294也逆时针转动。此时，通过固定在所述连接小齿轮上的正齿轮与齿条296或298的啮合，伸缩臂234的中伸缩件254从上伸缩件246中移出，同时滑架256从中伸缩件254中移出。

如果链轮276顺时针转动，那么滑架256便移入中伸缩件254中，同时中伸缩件移入上伸缩件246中。

在这里未示出的变型方案中，伸缩件246和254及滑架256的升/降运动也可以通过一滑动链或类似装置造成。

上述电泳式浸涂设备200的工作方式如下：

待涂装的车身204在图1中基本上水平取向(参见箭头220)地从一预处理工位被输入，在该预处理工位内车身204按已知方法通过清洗、去油等为涂装过程做好准备。

在此，滑架256移入其最上部位置，在该位置伸缩臂234的伸缩件246、254和256移入彼此中，使伸缩臂234具有其尽可能最短的长度。该相应位置在图10的透视图中可以看到。相应运输小车208的驱动小车210借助于电机226和228沿驱动轨道216输送到浸渍池202上，其中所属的支承小车212通过伸缩机构214携带着一起运动。在此，伸缩臂234的上伸缩件246上的导向轮250在导轨218的U形廓型中移动，但是这不用于承受重量。运输小车208和固定在该运输小车上的车身204的重量通过驱动小车210完全由驱动轨道216来支承。

当运输小车208接近浸渍池202的位于入口侧的端壁时，通过运输小车208支承有车身204的滑架256逐步下降，这通过借助于伺服电机274使伸缩臂234按上文所述的方式移出来实现。一旦车身204的前端越过浸渍池202的端壁伸入浸渍池202内部，就同时借助传动电机264使转动销260、进而使支承小车212连同固定机构272及固定在其上的车身204绕转动轴线262转动。因此，在这个区域内车身204的整个运动可理解为三个运动的叠加，即一沿驱动轨道216的水平直线运动(箭头220)、一沿转动轴线240并因此也沿伸缩臂234的纵轴线的竖直直线运动和一绕转动销260的转动轴线262的转动，该转动在图1中顺时针进行。这时车身204“卷绕”越过浸渍池202的入口侧端壁。在图11中以透视图示出此相应位置。

随着滑架256的继续下降和车身204绕转动销260的转动轴线262的继续转动，最后到达车身204基本上直立的位置，如图12中所示。这时车身204还处于离浸渍池202的入口侧端壁比较近的位置。在运输小车208继续运动并因此车身204中心与浸渍池202的入口侧端壁之间的距离不断加大的过程中，转动销260、进而车身204继续顺时针转动，从而使车身204开始背部朝下/底朝天，这示出在图13中。这时水平方向上的运动速度和转动速度这样相互匹配，使得在这种浸入运动过程中车身204的前端与浸渍池202的入口侧端面保持大致相同的距离。

最迟在车身204完全“背部朝下”并因此重新水平放置的时刻(如图14中所示)，车身204完全浸入液态涂料内。首先在这个位置借助于运输小车208将车身204继续输送穿过浸渍池202，直至该车身靠近浸渍池202出口侧的端壁为止。

然后开始车身204的出浴过程，这同样表现为三个运动的叠加，即沿输送方向220的水平直线运动、沿转动轴线240并因此也沿伸缩臂234纵轴线的竖直运动以及绕转动销260的转动轴线262的转动。首先车身204通过转动销260继续顺时针转动而竖直放置，这示出在图15和16中。然后车身204在伸缩臂234移入并因此滑架256向上运动以及继续转动的情况下“卷绕”越过浸渍池202出口侧端壁地离开(参见图7)，直至沿输送方向220在浸渍池202之后重新到达新涂装的车身204的一水平位置为止，该水平位置示出在图18中。

所述浸涂设备200也可用于浸涂较小的物品(小物品)。为此例如可以在支承小车212上固定未特地画出的保持篮，该保持篮包含例如松散堆积的未画出的小件式的待涂装物品。当然这种保持篮不能在装料口朝下、待涂层的物品可能掉出来的位置穿过浸渍池202。

如上所述，伸缩臂234可以通过伺服电机242绕竖直转动轴线240转动。在如图1和图10至18所示的运动学布置中，伸缩臂234关于其竖直转动轴线240占据这样的一个位置，在这个位置滑架256上的转动销260这样取向，使其水平转动轴线262垂直于运动方向220。伸缩臂234通过相应地锁定伺服电机242而保持在该位置上。

在如图1和图10至18所示的运动学布置中，只在车身204已离开浸渍池202并从运输小车208移除以进行后续加工的时候才考虑伸缩臂234绕竖直转动轴线240的可转动性。于是运输小车208必须重新返回到浸涂设备200的入口处，以便可以在那里重新装载待涂装的车身204。为此，通过操作伺服电机242并由此使伸缩臂234的上伸缩件246上的齿轮236转动，来使支承小车212相对于驱动小车210的连接框230绕竖直转动轴线240转动，直至滑架256上的转动销260平行于运动方向220取向为止。此外，支承小车212通过由传动电机264造成的转动销260的相应转动进入使其纵杆266和268竖立的位置。这个位置示出在图2和3中。在图10中可以看到一运输小车208，该运输小车208在所述“返回位置”中在驱动轨道216’上返回到浸涂设备200的入口处，该驱动轨道216’平行于驱动轨道216延伸并通过一看不到的轨道曲线段与驱动轨道216连接。

运输小车208从驱动轨道216到驱动轨道216’上的转移也可以借助于一横向移动来实现，而为此不需要连接驱动轨道216、216’的轨道曲线段。

通过支承小车212的转动及其相对于驱动小车210的竖直位置，减小了对于运输小车208在从浸涂设备200的出口到其入口的返回路径上的位置需求。

上面借助于图10至图18描述的、车身204在经过浸渍池202时的运动流程仅仅是举例性的。运输小车208的结构设计允许大量与车身3的类型相匹配的其他运动学布置，例如车身204可以“顶朝上”地通过浸渍池202。

可选地，也可以使支承小车212的转动轴线262刚好位于浸渍池202中的浴液的液面上方地行进。在这种情况下车身“顶朝下”穿过浸渍池202。这时可以实现，不管是支承小车212还是滑架256都不与浴液接触，由此减小将浴液从一个浸渍池带入下一个浸渍池中和使润滑剂进入浸渍池中的危险。

例如还可以，在车身204穿过浸渍池时利用由竖直转动轴线240给定的其他自由度。这样，车身204在浸渍池202尺寸合适的情况下也可以横向地而不是如在图10至18中所示的那样纵向地通过浸渍池。伸缩臂234也可以绕竖直转动轴线240转动成使转动销260或其转动轴线262与运动方向220夹一在0°到90°之间的角。在车身204通过浸渍池202期间，伸缩臂234也可以绕竖直转动轴线240来回转动，由此可以在浸渍池202内实现车身204的“横摇运动”。

因此车身204可以实现一可被视为四个运动的叠加的运动流程，即：一水平直线运动(相应于运动方向220)，一沿转动轴线240和因此沿伸缩臂234纵轴线的竖直直线运动，一绕转动销260的水平转动轴线262的转动、以及一绕伸缩臂234的竖直转动轴线240的转动。

做成悬挂轨道系统的输送系统206在浸渍池左边和/或右边不需要如在其他设计方案的设备中所需的那些其他构件。因此浸涂设备200在总体上可以保持比较窄。

此外通过在侧面对支承小车212进行支承，不存在由于运输小车208的其他构件所造成的对车身204的遮蔽，所述遮蔽必须在浸渍池内相当复杂地通过合适的运动学布置和/或在浸渍池内停留较长时间来补偿。

在车身204穿过浸渍池时，承载有水平转动销262的滑架256的下端部区域258下降到浴液内。因此水平转动轴线260可以设置在由支承小车212支承的车身204的重心附近。这造成比在已知系统中的情况更有利的、在车身的运动流程中的力分布，在已知系统中所述转动轴线离车身重心较远。