本发明涉及一种用于使用喷涂工具对物体表面(5)进行涂覆的自动涂覆系统(1),该喷涂工具具有一个喷嘴(3a),能够喷射雾化的涂覆颗粒。该系统包括一个运动装置(10)、一个涂覆材料装置、一个抽取部件以及一个空气抽取和过滤装置。抽取部件(7)包括一个具有内部环形气道的外壳。翻译而来供参考,亦可加入知识星球阅读英文原版、中文译本(见文末)。
在图1中,展示了一种自动涂覆系统1的第一实施例,用于在物体的表面5上涂覆涂层,例如风力涡轮机的部件(如叶片)或储罐。涂覆过程是船舶、货轮和海洋船只维护的重要部分,旨在保护它们免受恶劣环境条件所导致的腐蚀损害。手动涂覆操作耗时且费用高昂,还可能对工人和环境造成风险。
表面5通过喷涂工具3进行涂覆,该喷涂工具具有一个喷嘴3a,可喷射雾化的涂覆颗粒形成的喷雾4,以喷雾模式4a(例如油漆)喷涂到表面5上,优选为无气喷涂工具。喷嘴3a喷出的喷雾4在表面5上形成喷雾模式4a。
自动涂覆系统1还包括一个运动装置,在图1中用参考符号10示意表示。运动装置10包括一个安装架2,用于安装带有喷嘴3a的喷涂工具3。运动装置10被配置用于将喷嘴3a定位在相对于表面5的喷嘴高度X1处,并在涂覆过程中使喷涂工具3相对于表面5移动。
自动涂覆系统1还包括一个涂覆材料供应装置6,其中包括一个泵6a,该泵被配置用于向喷涂工具3的喷嘴3a供应加压的液态涂覆材料。该供应装置例如连接到一个大容量桶。
自动涂覆系统1还包括一个抽取部件7,该部件也由运动装置10支撑,以在涂覆过程中与喷涂工具3一起相对于表面5同步移动。
抽取部件7包括一个环形外壳7’,其具有内壁部分8、外壁部分9、底侧10a和顶侧10b。
外壳7’的内壁部分8限定了一个开口11(在图2中可见),雾化的涂覆颗粒的喷雾4通过该开口喷射到待涂覆的表面上。内壁部分8被设计为围绕喷雾的周边间隔。
运动装置10被配置为将外壳的底侧10a定位在待涂覆的表面5附近,从而在底侧10a与待涂覆的表面5之间保持间隙X2。
在外壳7’内设有一个内部环形气道12。外壳7’的底侧10a设有内部环形气道的环形入口缝隙12a。外壳7’还包括一个或多个内部环形气道12的出口端口12b。
自动涂覆系统1还包括一个空气抽取和过滤装置(未示出),该装置包括一个空气抽取管道、一个空气抽取风扇以及一个或多个空气过滤器,其中空气抽取管道连接到内部环形气道12的一个或多个出口端口12b。
外壳的顶侧10b低于喷嘴3a。特别地,外壳10的顶侧相对于待涂覆表面5的高度(即距离X3)小于喷嘴高度X1。在外壳7’的顶侧10b与喷嘴3a之间,存在一个或多个外围空气进入口。在图1中,展示了一个开放式结构,即一个大的外围空气进入口13。
在操作过程中,涂覆材料的喷雾从喷嘴3喷出,形成喷雾模式4a,以涂覆表面5。该喷雾在从外围空气进入口13向内通过喷雾时引发了空气的拖动流动,随后与喷雾一起流动,同时空气抽取和过滤装置使从待涂覆表面与外壳底侧之间的间隙X2通过环形入口缝隙12a进入内部环形气道12的抽取空气流动,从而未粘附到表面5上的涂覆颗粒随抽取空气被带走并通过一个或多个过滤器过滤。
在图3中,示意性地展示了一种内部环形气道52的实施例。内部环形气道52部分由一个或多个环形空气导流片20、20’、21、21’限定,这些导流片用于引导通过气道的气流。环形空气导流片位于入口缝隙52a与一个或多个出口端口(未显示)之间。所示实施例中的环形空气导流片20、20’连接到内壁部分18,而环形空气导流片21、21’则连接到外壁部分19。
在图4和图5中展示了两种替代的外壳60、70的实施例。外壳包括内壁部分68、78和外壁部分69、79,以及底侧66、76和顶侧67、77。在外壳中存在内部环形气道65、75。外壳的底侧66、76设有内部环形气道65、75的环形入口缝隙66a、76a。
在这些实施例中,外壳60、70包含一个环形空气导向器64、74,从环形入口缝隙66a、76a的内边缘64a’、74a’向上并向外成角度延伸。环形空气导向器64、74呈向上的角度,使得更多的空气从外壳周界内部排出,较少的空气从外壳周界外部排出。
在这些实施例中,还设置了一个环形空气导流片63、73,其相对于环形空气导向器64、74定位,使沿环形空气导向器流动的空气被环形空气导流片偏转。例如,环形空气导流片位于远离入口缝隙66a、76a的环形空气导向器的末端部分。在所示实施例中,环形空气导流片63、73相对于环形空气导向器64、74向下定位,例如垂直于向下方向上的环形空气导向器,例如在入口缝隙配置远离的末端部分。
在图4和图5的实施例中,外壳的底侧66、76具有带有一个或多个环形延伸波纹的波浪状表面62、72。这里的波浪状表面在垂直剖面中呈锯齿形,其中锯齿形包括两个锯齿62a、62b;72a、72b。
在未显示的实施例中,外壳部分的内壁部分68具有波浪状表面,更具体地说,是靠近内边缘64a’的内壁部分68。
因此,内部环形气道65、75包括一个或多个急转弯,优选大于90度。特别是,环形空气导流片63、73与底侧的锯齿形状内部对齐,以形成内部环形气道的急转弯。
在图5的实施例中,一个透气的风屏80被安装在一个或多个外围空气进入口上,例如该风屏包括透气的网状结构或排列的百叶片。
外壳顶侧相对于待涂覆表面5的高度X3比喷嘴高度X1低至少10厘米,例如在10到25厘米之间,例如喷嘴高度X1在20到40厘米之间,例如约为30厘米。
内部环形气道12的多个出口端口12b沿外壳7’的周边分布,例如存在两个或四个出口端口12b,例如两个端口位于直径相对的位置,例如这些端口形成在顶侧10b和/或外壳7’的外壁部分9上。
外壳7’的形状与喷嘴喷雾模式4a基本相似。喷嘴3a被配置为喷射扇形喷雾4,该喷雾模式4a具有一个长轴和一个较短的短轴,例如椭圆形扁平扇形喷嘴或椭圆形线性扇形喷嘴,且外壳7’的形状在顶部视图中与喷嘴喷雾模式4a的形状基本相似,例如为椭圆形。
在一个实施例中,外壳7’由可拆卸地相互连接的外壳组件组成,例如为了清洁外壳的目的。这样设计的优点是,在维护或清洁过程中,外壳7’可以轻松拆卸并进行清洁。在操作过程中,雾化的涂覆颗粒会附着在内部环形气道12的表面上,包括环形空气导向器64、74和环形空气导流片63、73的表面。通过使这些部件可拆卸,简化了清洁过程。
在某些实施例中,运动装置10是一种带轮机器,例如,配有磁性固定系统,能够支持机器在具有待涂覆表面5的垂直金属墙上,例如储罐的垂直金属墙上进行操作。这个设计的优点是,该机器可以执行X-Y方向的移动。除此之外,该机器还可能具备旋转运动的能力。
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