具有穿过接头到达红外线灯的缆线通道的臂的系统和方法
【专利说明】具有穿过接头到达红外线灯的缆线通道的臂的系统和方法
[0001]本申请是申请日为2007年6月22日、国家申请号为200710112588.X、发明名称为“具有穿过接头到达红外线灯的缆线通道的臂的系统和方法”的发明专利申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求于2006年6月27日提交的第60/816，770号美国临时申请的优先权，该申请特此被弓I入作为参考。
技术领域
[0004]本技术通常涉及精整系统，特别是涉及工业精整固化系统。
【背景技术】
[0005]例如漆等表面涂层经常被涂敷到产品上，并且随后通过加热装置被固化。在许多精整系统中，产品被放在固化车间中，此处热流过车间来干燥被涂敷到产品的表面涂层。遗憾的是，这些固化车间在设备中的空间占用方面是高成本的，并且这些固化车间不能把热量集中在产品的特定区域上。
[0006]在某些应用中，加热器被连接到机械臂上，该机械臂相对于目标产品被手动移动到所需的位置。以这种方式，热可以被集中在产品的特定区域上。例如，使用者可以抓住一部分臂，然后将臂推或者拉到使加热器定位到目标产品的表面上方。遗憾的是，目标物体、臂或者加热器的尺寸、形状、重量、位置或者复杂性经常使得使用者在加热器相对于要固化的表面材料定位在所需位置上变得复杂化。此外，电线可能使得臂的运动被防碍、限制、堵塞或者通常被复杂化。
【发明内容】
[0007]在一个实施方式中，提供了一种系统，具有带有可移动接头的旋转臂、连接到旋转臂的红外线灯以及延伸穿过可旋转臂和可移动接头的电缆线。在另一个实施方式中，提供一种系统，具有基座和通过第一可旋转接头连接到基座的臂，其中臂具有弓形形状。该系统还包括通过第二可旋转接头连接到臂的头部、连接到头部的红外线灯以及邻近红外线灯设置的温度传感器。此外，该系统可以包括延伸穿过第一可旋转接头、臂和第二可旋转接头的气流通道。风扇也可以气动地连接到气流通道。此外，电缆线可以设置在气流通道中，其中电缆线延伸到红外线灯和温度传感器。所述基座包括地面安装座或者顶置安装座。
【附图说明】
[0008]当参照附图阅读了下面的详细说明时，可以更好地理解本发明地这些以及其它特征、方面和优点，在整个附图中，相同的符号代表相同的部件，其中:
[0009]图1是示出精整系统的一个实施方式的示意图；
[0010]图2是示出精整系统的一个实施方式的示意图；
[0011]图3是示出图1和2所示的系统的精整和固化过程的一个实施例的流程图；
[0012]图4是图2所示的精整固化系统的可调整臂组件、固化装置和高度可调机构的一个实施方式的透视图；
[0013]图5是图4所示的精整固化系统的另一个实施方式的透视图；
[0014]图6 — 9是图4和5所示的精整固化系统的不同高度结构的侧视图；
[0015]图10是图2所示的精整固化系统的电致动臂组件、固化装置和高度可调机构的一个实施方式的透视图；
[0016]图11是图10所示的精整固化系统的另一个实施方式的透视图；
[0017]图12是用于图10和11所示的电致动臂组件的电动驱动装置的一个实施方式的示意图；
[0018]图13是图2所示的精整固化系统的电致动臂组件的另一个实施方式的透视图；
[0019]图14是图13所示的电致动臂组件的侧视图；以及
[0020]图15是图14所示的一部分被移除来显示与电动驱动装置的互相连接的电致动臂组件的侧视图；
[0021]图16是图2所示的精整固化系统的可调整臂组件和固化装置的另一个实施方式的透视图；
[0022]图17是图16所示的精整固化系统的侧视图；
[0023]图18是图17所示的精整固化系统的截面侧视图；
[0024]图19是图17和18所示的精整固化系统的局部截面侧视图；
[0025]图20和21是图19所示的精整固化系统的局部分解透视图；以及
[0026]图22和23是图4 一 11的可调整臂组件和图16 — 21的可调整臂组件之间的间距差异示意图。
【具体实施方式】
[0027]如同下面的具体讨论，可调整臂的实施方式被用来将例如红外线加热灯等的固化装置设置在所需方向来加热、干燥或者通常固化各种目标物体(例如车、家具、夹具以及其它产品)上的表面材料(例如，漆、底料、光亮涂层、贴花釉、染色剂以及其它表面涂层)。在某些实施方式中，可调整臂具有一个或者多个内部缆线通道来将电和/或控制缆线传送到固化装置。此外，可调整臂可以包括一个或者多个接头，例如可调整摩擦接头，其包括一个或多个内部缆线通道。因此，电和/或控制电线可以至少基本上或者全部被隐藏在可调整臂和接头中。这样，在可调整臂的使用过程中，电线通常被保护以免受可能的损害或者脱开连接，同时可调整臂能够移动而不受可能的电线干扰。内部缆线通道也可以使得流体(例如，空气、水或者其它冷却液)沿着可调整臂流动到或者从红外线加热灯流动。在有些实施方式中，可调整臂也包括具有弓形形状的可旋转臂，其在可旋转臂和目标物体(例如油漆正在由固化装置固化的汽车)之间提供了较大的间隙。
[0028]图1是典型精整系统10的流程图，其包括用来将所需涂层涂敷到目标物体14的喷涂装置12。例如，喷涂装置12可以包括空气雾化器、旋转雾化器、静电雾化器或者任何其它合适的喷射形式的机构。喷涂装置12可以被连接到各种供给和控制系统，例如材料供给16 (例如流体或者粉末)、空气供给18和控制系统20。控制系统20便于控制材料和空气供给16和18，并且确保喷涂装置12在目标物体14上提供满意质量的喷射涂层。例如，控制系统20可以包括自动控制系统22、定位系统24、材料供给控制器26、空气供给控制器28、计算机系统30和用户界面32。控制系统20也可以连接到定位系统34，这便于目标物体14相对于喷涂装置12移动。例如，定位系统34可以包括装配线、液压起重机、机器人臂和由控制系统20控制的各种其它定位机构。因此，精整系统10可以提供遍布目标物体14表面的计算机控制的喷射模式。
[0029]图1的精整系统10可适用于许多种应用装置、流体涂层材料、粉末涂层材料、目标物体以及喷涂装置12的类型/结构。例如，用户可以从例如不同的材料和产品类型等的各种不同物体38中选择所需的物体36。用户也可以从多种不同材料42中选择所需的材料40，其可以包括各种涂层类型、颜色、质地以及特性，用于例如金属和木头等的各种材料。例如，所需材料40可以包括粉末涂层材料、流体涂层材料(例如漆)、填充材料(例如车身腻子)等等。在一个典型的实施方式中，精整系统10可以被合并到汽车装配线或者汽车修理设备中。
[0030]图2是示出典型的精整固化系统50的方框图，其包括用来固化涂敷到目标物体14的所需材料的固化/加热装置52。例如，固化/加热装置52可以包括一个或多个加热装置、干燥装置或者其它合适的固化机构。在下面描述的某些实施方式中，固化/加热装置52包括一个或多个例如红外线灯的辐射固化装置，其将辐射出能量(例如电磁能)来固化在目标物体14上的漆、填充材料、贴花釉、染色剂或者其它表面材料的涂层或者涂敷物。
[0031]在这个典型的实施方式中，固化/加热装置52被连接到可调整臂组件54，其将固化/加热装置52相对于目标物体14定位在所需的固化位置。例如，在一个实施方式中，可调整臂组件54包括连接到可旋转臂的液压或气动活塞和气缸组件。在另一个实施方式中，可调整臂组件54包括连接到可旋转臂的驱动机构(例如蜗轮机构)、连接到驱动机构的电动机和连接到电动机的控制单元(例如电子的用户控制)。
[0032]但是，在这些实施方式中的每一个中，可调整臂组件54包括内部通道，其构成为在控制系统58和固化/加热装置52之间传递一条或多条电/通信缆线。例如，内部通道可以延伸穿过各种接头、连接器和可调整臂组件54的可移动部，从而电/通信缆线至少基本上或者全部被隐藏在组件54中。具有缆线通道的接头可以包括一个或者多个可旋转接头、水平滑动接头、垂直滑动接头、伸缩式接头、旋转接头、枢转接头等等。内部通道也可以沿着电/通信缆线的长度传送冷却液流(例如冷却气流、液流等)。例如，精整固化系统50可以包括气动连接到内部通道的一个或多个冷却风扇49。换句话说，冷却风扇49用于吹动空气穿过可调整臂组件54，如箭头51所示。冷却气流也可以被导向设置在固化/加热装置52上的传感器和其它部件。在某些实施方式中，内部通道可以包括多个冷却剂通道，该冷却剂通道包括冷却剂供给通道和冷却剂回流通道。换句话说，冷却剂供给通道可以沿着可调整臂组件54将流体冷却剂(例如空气、水或者另一种气体或者液体)供给到固化/加热装置52，随后在热量从固化/加热装置52散发后，以相反的方向使液体冷却剂回流。因此，系统50还可以包括栗、散热器以及远离固化/加热装置52 (例如在臂组件54的基座上)的其它部件。
[0033]可调整臂组件54的外端或者外周部也具有高度可调机构56，其使得可调整臂组件54的垂直范围适用于特殊目标物体14的几何形状。例如，高度可调机构56可沿着高位置和低位置之间的线性路径移动来容纳从大尺寸到小尺寸范围的目标物(例如，小汽车、卡车、船、飞机或其它车辆)。在有些实施方式中，线性路径包括用于固化/加热装置52的离散的安装点，但是其它实施方式包括安装点的连续路径。而且，高度可调机构56的实施方式可以具有只提供垂直运动没有任何弓形路径的特征。但是，其它接头可以设置在可调整臂组件54和固化/加热装置52之间以提供不同的自由度，例如不同的旋转轴。
[0034]此外，精整固化系统50可以包括温度传感器53和激光瞄准系统55。例如，温度传感器53可以包括光测高温计，其用于感测目标物体14的表面温度，并且提供反馈温度使得闭环控制成为可能。另外，温度传感器53可以包括辐射高温计。辐射高温计可以包括透镜，其用于将辐射线聚集到被连接到放大器并且依次连接到记录器的热感测元件(例如热电堆、真空热电偶或者辐射热测定器)上。
[0035]激光瞄准系统55可以包括一个或多个激光器57，其构成为使得固化/加热装置52