本发明涉及用于将液体材料施涂到多个部件上的设备，该设备包括第一材料枪，通过该第一材料枪可以将材料施涂到部件上。此外，本发明包括用于确定在设备的操作中使用的材料规格函数的方法。
背景技术：
1、从专利公开文献wo 2019/120919中已知具有八个材料枪的这种设备，其包括用于接收液体材料的储存器。气体压力由压力系统提供，所述气体压力作用于储存器中所包含的材料上。八个枪(材料枪)被安装在可旋转的枪载体的周围上，该可旋转的枪载体可围绕垂直的主旋转轴线能够旋转地安装。八个枪中的每一个通过导管与储存器相连，从而处于气体压力下的材料就可以从储存器传送到各枪。在设备运行期间，枪载体绕主旋转轴线高速旋转，并且以饮料罐盖形式的部件(液体材料作为密封剂被施加到所述部件或饮料罐盖)在单位时间内大量供给到设备中。来自储存器的材料通过枪被施加到各个罐盖上，枪载体处于旋转状态。新的罐盖被连续地供给到设备，并且已经施涂有材料的罐盖被连续地排出。
2、在储存器和单个枪之间布置电磁流量计。流量计附接至枪载体，并因此与枪载体一起绕主旋转轴线旋转。流量计检测供应给各个喷枪的流率。通过使用流量计，旨在获得每个部件的恒定膜重量。一方面，这意味着只使用尽可能多所需数量的材料。另一方面，每部件的施涂量或膜重量也不应太小，否则将不能可靠地实现材料的预期效果。
3、借助于各个流量计获得恒定的施涂量或恒定的施涂重量所需的代价相对较高。每个枪必须配备流量计，这使得设备的结构复杂化。流量计必须被设计成在枪载体旋转过程中在其上作用的离心力不会对其功能造成负面影响。
4、对于不使用上述流量计而施涂液体材料的设备，施涂量也可以根据专利公开文献wo 2019/120919中描述的以及从其它现有技术已知的简单方法被监测。在这种情况下，在设备运行期间，被施涂有材料的各个部件被随机分类。对于这些部件，施涂量然后通过测量被确定。在随机采样之间(可能相隔几个小时)，设备在没有对施涂量进行任何控制的情况下运行。因此，存在这样的风险，即两个随机采样之间的施涂重量变化未被注意到(例如这是由于外部环境造成的)并且在此期间被施涂的部件是不可用的。此外，如果随机采样显示施涂量在规定的公差范围之外，则必须中断现有技术中已知的一些设备的正在进行的操作并且必须对设备进行适当的重新调整。
技术实现思路
1、因此，本发明的目的是提供一种用于将液体材料施涂到多个部件上的设备，该设备结构简单、操作可靠、并且可以尽可能不间断地操作。
2、该目的通过根据权利要求1所述的设备来解决。本发明的实施例的实例可以从针对权利要求1的从属权利要求获取。
3、根据本发明，设备的压力系统包括压力调节器，通过该压力调节器可以调节作用在材料上的气体压力。此外，压力系统包括用于检测气体压力的压力传感器。该设备包括用于检测材料温度的温度传感器和控制单元。在控制单元中存储有材料规格函数(material-specific function)，所述材料规格函数针对气体压力规定设定点值(setpoint value)，其中气体压力取决于所检测到的温度。基于设定点值，控制单元可以计算用于控制或启动压力调节器的信号。在设备运行期间，根据所检测到的温度，作用在材料上的气体压力可以被增加或减少。压缩空气可用于产生气体压力。这意味着空气可以用作气体。
4、通过改变气体压力，可以影响通过材料枪(枪)的流。本发明基于以下认识，特别是在水基密封剂例如汉高公司的产品darex wbc 4721(其可以用作施涂器材料)的情况下，密封剂的温度对其粘度有影响，这转而又影响通过设备的枪的流率。因此，针对粘度随着温度降低而增加的材料被使用的场合，当温度降低时，可以通过增加气体压力来减轻或完全补偿流率(施涂量或膜重量)的降低。本发明允许当材料的温度波动时流率保持恒定或几乎恒定。材料的温度可能在一天中发生变化。例如，由于强烈的太阳辐射，中午的温度可能比早晨或晚上的温度高。本发明可以避免当温度变化时(例如，如果枪包括喷嘴，则通过轴向移动喷嘴针以改变喷嘴的喷嘴横截面)重新调节各个枪的需求，以便针对改变的调节来调节喷嘴中的流阻力或流横截面。
5、在本发明的一个实施例中，每分钟并用枪超过100个部件可以被涂覆有诸如液体密封剂的液体材料。因此，这是一种高速施涂或具有非常高产量的大规模生产。涂覆单个部件只需要小于一秒(或几分之一秒)的时间。根据本发明的优选实施例，如果设备包括不止单个枪、例如八个枪，则每分钟可以用液体材料涂覆超过1000个或甚至超过1500个部件。
6、在一个实施例中，函数是单调递减的。随着温度的升高，针对气体压力的设定点值变小。对于粘度随着温度升高而降低或随着温度降低而增加的液体材料，可以使用这种函数来保持每个部件的膜重量恒定。响应于通过枪或通过储存器和枪之间的导管系统的流阻力，其中流阻力由于粘度增加而变大，气体压力因而被增加。优选地，针对气体压力的设定点值以施涂量(或每部件的膜重量)保持恒定的方式被确定。
7、该函数取决于由设备所施涂的材料。例如，如果材料的粘度随着温度的升高而急剧降低，那么如果设备要在不同的温度下提供恒定的施涂速率(通过枪的恒定流)，则针对气体压力设定点值的函数将具有明显的负斜率。因此，不同的函数可以针对不同的材料被存储在控制单元中。例如，如果材料a由设备来涂覆，则针对材料a所存储的函数fa应当被使用用于设备的运行(操作)。
8、该函数可以是具有恒定斜率的直线。作为替代，函数也可以具有渐近过程或其他形成的过程。函数旨在对于每个检测的温度值精确地规定针对气体压力的一个设定点值。函数不一定必须是在控制单元中被存储或编程的函数方程。函数也可以是值的对的表格(温度；针对气体压力的设定点值)。如果在设备运行期间所检测到的温度是在值的相邻对的两个温度值之间，则控制单元还可以通过对相应的设定点值进行加权插值来确定相应的设定点值。因此，函数可以简单地理解为存储或编程的计算基础，通过所述计算基础，给定温度值的话，可以精确地确定针对气体压力的设定点值。优选地，控制单元为可编程逻辑控制器(plc)的形式。
9、在一个实施例中，温度传感器被布置在储存器中。因此，储存器中材料的温度被测量。温度传感器可以替代地被安置为尽可能地靠近第一枪或者可以被布置在枪中。如果温度传感器被布置在储存器中，那么材料的温度可以在存储器内仅居中测量一次，即使设备包括不止一个枪。这简化了根据本发明的设备的设计。
10、优选地，控制单元从气体压力的设定点值和所检测的气体压力(实际气体压力)来计算差异。该差异然后可以被用于计算或确定用于启动压力调节器的信号。优选地，所述信号是可以由控制单元作为输出信号提供给压力调节器的电信号。
11、可以设置至少第二枪，其中储存器不仅与第一枪流体连接还与第二枪流体连接。
12、在一个实施例中，第一枪和第二枪连接到枪载体，该枪载体围绕主旋转轴线能够旋转地安装。优选地，主旋转轴线在竖直方向上延伸。枪载体可以具有基本上旋转对称的形状，枪载体可以在其周围上针对每个枪具有保持臂。枪优选地围绕着枪载体的周边被均匀分布。例如，在八个枪的情况下，从周向观察，相邻两个枪之间的角距离为45°。
13、在一个实施例中，储存器或储存器的至少第一部分是固定的，不与枪载体一起旋转。在这种情况下，储存器能够旋转地连接到枪载体。枪载体可容纳储存器的第二部分，在这种情况下，储存器的第二部分与枪载体一起旋转。可以在储存器的第一固定部分和能够旋转的第二部分之间设置耐压连接部，允许储存器的第一部分和第二部分之间的相对旋转运动。
14、枪载体能够以不可旋转的方式连接至旋转盘，旋转盘与枪载体一起绕主旋转轴线旋转。旋转盘可包括部件载体和至少第二部件载体，第一部件载体与第一枪相关联且第二部件载体与第二枪相关联。第一部件载体和第二部件载体可以各自围绕相应的旋转轴线能够旋转地安装。相应的旋转轴线可以平行于主旋转轴线。优选地，第一部件载体的旋转轴线之间的距离对应于第二部件载体的旋转轴线和主旋转轴线之间的距离。在枪载体/旋转盘旋转的设备的运行中，部件载体(也称为夹具)可以绕其自身轴线旋转，以便在部件的几个转圈(例如2至3转圈)上施涂液体材料。
15、本发明所依据的另一个问题是，提供一种方法，通过该方法可以简单且足够精确地确定针对上述设备的控制单元的材料规格函数，该问题由权利要求9解决。本发明的实施例的实例从权利要求9的从属权利要求获取。
16、根据本发明，经由热单元预先确定材料的不同温度。根据预定温度来调节气体压力，使得对于每个不同的温度，通过第一枪排放的施涂量是相同的。该函数基于调整后的气体压力和预定温度来确定。
17、因此，热单元可用于设置第一温度，该第一温度可表示当设备运行时材料温度预期所处的温度范围的下限。此外，设定每部件的目标膜重量，部件以所述每部件的目标膜重量被涂覆。对于该第一温度，然后调节气体压力，使得第一枪(或与设备的枪的针对枪的构造相同的枪)施涂目标施涂膜重量。因此，可以通过压力调节器手动调节气体压力。因此，获得第一对的值，其包括第一温度和与第一温度相关的气体压力(第一气体压力)。通过该热单元(借助于所述该热单元，不同量的热量可以通过调节器具提供给材料或从材料中散发)，在确定针对材料的第一对的值之后设定第二温度，该温度例如比第一温度高3至5°。由于改变的温度会改变材料的粘度以及因而也会改变通过第一枪的流阻力，所以气体压力被重新调节(手动)，以便再次达到目标膜重量。这产生了第二对的值(第二温度/第二气体压力)。通过这种方式，更多的值的对可以通过进一步升高温度和调节相应的气体压力以在每个情况中获得同一目标膜重量而被确定。
18、这些成对的值可以在下一步用于回归分析，以确定回归线或者更一般地确定回归函数。针对回归线的函数f＝m*t+a具有坐标截距a(在0°的温度针对气体压力的标称值)和斜率m。针对坐标截距的示例值是在20与25psi之间的范围内。针对斜率m的示例值是在-0.1和-0.2psi/℃之间的范围内。此时，应该强调的是，值a、m取决于通过第一枪所施涂的材料。不同的值m和a将导致不同的材料。以这种方式确定的函数最终可以在控制单元中执行，例如通过编程过程执行。
19、热单元可包括双管，该双管具有内管和围绕该内管的外管，该内管将材料传送到第一枪，该外管使热介质通过，材料通过该热介质被加热或冷却。热介质可以是水。双管提供在材料进入第一枪之前将其加热到所需的温度的简单的方法。通过使用双管道，可以避免在储存器中的材料的耗时的调和(tempering)。这里应该指出的是，整个设备不一定需要被用于根据本发明的方法。如果仅设备的枪或者同样构造的枪被使用就是足够的，因而枪上游的材料的温度可以通过热单元被调节。据信，在不受理论约束的情况下，在装置的操作期间储存器中的材料的温度与在确定函数的方法期间热单元下游的材料的温度之间的可能差异是可忽略的。因此，在根据本发明的设备的实施例中，根据本发明的方法提供了以足够的精度确定气体压力的设定点值的函数作为在储存器中测量的温度的函数的简单方式。
20、在确定函数时，可以在双管和第一枪之间检测材料的温度。很容易在第一枪的上游定位相应的温度传感器。如上文已经描述的，可以很好近似地忽略枪正前方的材料的温度与设备的储存器中的温度之间的任何差异。
1.一种用于将液体材料施涂到多个部件(100)的设备(1)，包括：
2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述函数输出设定点值，所述设定点值随着温度的升高而变小。
3.根据权利要求1或2所述的设备(1)，其特征在于，所述函数是直线。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述温度传感器(70)布置在所述储存器(40)中，并检测位于所述储存器(40)中的材料的温度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述控制单元(60)根据所述设定点值与检测到的气体压力之间的差异来确定信号，所述压力调节器(51)能够利用所述信号被启动。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备(1)，其特征在于，至少设置第二枪(30b)，其中储存器(40)与第二枪(30b)流体连接。
7.根据权利要求6所述的设备(1)，其特征在于，第一枪(30a)和第二枪(30b)被连接到枪载体(10)，所述枪载体(10)围绕主旋转轴线(2)能够旋转地安装。
8.根据权利要求7所述的设备(1)，其特征在于，储存器(40)或储存器(40)的至少一部分是固定的且能够旋转地被连接至枪载体(10)。
9.根据权利要求7或8所述的设备(1)，其特征在于，所述枪载体(10)以无法旋转的方式被连接到旋转盘(20)，所述旋转盘(20)包括第一部件载体(21)和至少一个第二部件载体(21)，所述第一部件载体(21)被配置给第一枪(30a)，并且所述第二部件载体(21)被配置给第二枪(30b)，并且所述第一部件载体(21a)和所述第二部件载体(21b)每个都绕其自身的旋转轴线(3)能够旋转地被安装。
10.一种用于确定针对根据权利要求1至9中任一项所述的设备(1)的控制单元(60)的材料规格函数的方法，其特征在于，经由热单元(80)预确定材料的不同温度，并且根据所述预确定的温度来设定气体压力，以使得由第一枪(30a)发出的每部件的膜重量在每种情况下对于不同的温度是相同的，其中，所述函数基于所设定的气体压力和预确定的温度被确定。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，热单元(80)包括双管(81)，所述双管(81)具有内管和包围所述内管的外管，其中，通过内管，材料被传输到第一枪(30a)，并且其中，通过外管，加热或冷却材料的热介质被传输。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，检测双管(81)和第一枪之间的温度。
