CN1153119A - 抽气型除尘方法与除尘装置 - Google Patents

Abstract

为了提供一种能通过抽气确实地将从工件表面刷起的尘埃抽出除去，同时减少在空气中浮游的尘埃量。用被抽吸的空气将从工件表面刷起的尘埃抽吸排出的抽气型除尘方法，通过使非带电性的除尘刷在与工件表面接触的状态下水平方向摇动，同时使被抽吸的空气沿着上述除尘刷的植毛体，从其前端部向根部流动，通过上述被抽吸的空气抽吸因上述除尘刷水平方向摇动而从工件表面浮起的尘埃。

Description

抽气型除尘方法与除尘装置

本发明是关于抽气型除尘方法与除尘装置的发明，例如用除尘刷使汽车车身表面的棉纱头、涂料抛光粉等尘埃从汽车车身表面浮起，通过抽气的方法将其除去。

图7是表示现有的这类抽气型除尘装置要部的示图。在该装置中，在图中未表示出的两端由罩壳107支承的轴体的四周呈放射状地装有许多鸵鸟羽毛153，由此构成的除尘刷152可自由转动地安装在与排气管129连接的罩壳107内。在罩壳107内，还装有使除尘刷152转动的伺服电机等驱动装置(图中未表示出)。除尘刷152上所装的鸵鸟羽毛153的一部分能接触到工件，即汽车车身109的表面，该除尘刷152沿图中的箭头X所示方向转动时，抛光粉或棉纱头等尘埃从汽车车身表面浮起，通过排气管129抽气，该尘埃即被抽出、除去。

上述的除尘装置102安装在工件清扫装置中，该除尘装置102能沿着由传送装置传送的汽车车身109(工件)的形状而升降，使汽车车身109与除尘装置102之间始终保持着合适的间隔。

但是，上述现有的除尘装置102，由于是靠除尘刷152的转动将汽车车身109表面的尘埃除去的，所以存在着在构成除尘刷152的羽毛153的前端离开汽车车身109时，尘埃沿除尘刷152转动的切线方向飞出，容易飞散到四周围去的问题。此处还存在着由于除尘刷152的转动，除尘刷152的周围会产生气流，从汽车车身109表面浮起的尘埃随气流浮游，容易扩散到汽车车身109周围的问题。

因此，虽然可以通过排气管129将除尘刷152周围的空气抽去，但还是存在着不能很好地发挥除尘效果的问题。另外，还存在着空气中浮游的尘埃再度附着于汽车车身109，成为除尘效果下降的主要原因的问题。

本发明是为解决上述问题而进行的，其目的是为了提供一种能通过抽气确实地将除尘刷从工件表面刷起的尘埃抽出，防止尘埃飞散或扩散到周围，同时减少在空中浮游的尘埃量，防止尘埃再度附着于工件的、除尘效果高的工件除尘方法与除尘装置。

权利要求1所述的发明，通过使非带电性的除尘刷在与工件表面接触的状态下水平方向摇动，同时使抽出的空气沿着上述除尘刷的植毛体，从其前端部向根部流动，通过上述抽吸气流抽吸因上述除尘刷水平方向摇动而从工件表面浮起的尘埃，解决了上述问题。

权利要求2所述的发明，由与抽出空气流经的排气管连接的罩壳，安装于该罩壳开口部、可以摇动的除尘刷，和安装于上述罩壳、使上述除尘刷在与工件表面接触的状态下水平方向摇动的摇动驱动装置构成，上述除尘刷由轴可摇动地支承于上述罩壳上，由有多个贯通的、与罩壳内相连的吸气口的主体与植设于上述吸气口或该吸气口附近的非带电性植毛体构成，通过这样的结构解决了上述问题。

权利要求3是根据权利要求2所述的发明，其特征在于具有检测工件外形数据的传感器，根据传送工件的传送装置的移动速度输出所定间隔信号的信号发生装置，以及对上述传感器输出信号与信号发生装置输出信号进行运算、根据运算结果对除尘刷升降用伺服电机进行控制的运算控制装置。

图1是表示有本发明的除尘装置的工件清扫装置全体构成的正面图，图2是表示本发明的除尘装置要部的侧面图，图3是表示除尘刷摇动驱动机构的说明图，图4是表示控制除尘装置高度的位置控制装置构成说明图，图5是表示位置控制装置的控制线路系统构成的框图，图6是表示位置控制装置的控制流程的流程图，图7是表示现有的除尘装置要部的侧面图。

下面参照附图对本发明的一个实施例进行说明。图1是表示有本发明的除尘装置的抽气型工件清扫装置全体构成的正面图。

图1的工件清扫装置1通过传感器读取由传送装置8送来的工件汽车车身9的外形变化，对除尘装置2的高度位置进行自动控制。下面参照图1对该工件清扫装置1的全体构成进行说明。

门型框架22横跨传送汽车车身9的传送装置8，在该框架22中，在传送装置8的两侧对向竖立设置由横截面为凹字型沟型材构成的支柱24，24。在各支柱24，24的两侧面装有导轨25，25，并装有能沿该导轨25，25升降的滑动部件30，30，基板26架设在它们之间。在该基板26的两端部，在传送装置8行进方向的下游侧(终端侧)突出形成一对支承臂27，27，其间隔(长度)大于汽车车身9的宽度，除尘装置2安装在该支承臂27，27之间。

在工件清扫装置1的传送装置8的行进方向下游侧，在传送装置8的两侧竖立安装着支柱20，20，在该支柱20，20的上下方向相对装有多光轴21，21。在工件清扫装置1的下方安装有伺服电机37，由于该伺服电机37的驱动，通过链轮机构39，滑动部件30，30便可升降。上述多光轴传感器21，21发出的汽车车身9的轮廓数据由图中未表示出的控制部处理，由该控制部输出对伺服电机37的驱动指令信号。这样，除尘装置2上升或下降，使除尘刷52与汽车车身9的表面始终保持除尘作业最合适的距离。

下面，对本发明的除尘装置2的构成进行说明。

如图2所示，罩壳7的侧面大致呈扇形，两侧由支承臂27，27支承。该罩壳7的宽度比汽车车身9最大的宽度还要宽一些，罩壳上面与排气管20连接，排气管和图中未表示出的鼓风机等吸气装置相连接。

在罩壳7的一方的侧面装有作为驱动体的空气发动机50，在该空气发动机50的旋转轴50a上装有曲柄状的连接部件55。在该连接部件55的前端装有摇动臂54。连接部件55前端的销55a嵌合于摇动臂54一端形成的长孔54a中，销55a可以在长孔54a中自由滑动。除尘刷52安装于罩壳7下方形成的开口部。该除尘刷52由宽度大致与上述开口部的宽度相等的主体52a与植设于该主体52a的下面的多个植毛体53构成。植毛体53由多根马鬃、碳纤维等非带电性纤维结束而成，植设于从下侧到上侧贯通主体52a的空气吸气口52b内。当然，只要抽出的空气能沿着该植毛体53从其前端部向根流动，在植毛体53的附近形成吸气口52b也是可以的。

上述的鼓风机一开动，罩壳7内的空气通过排气管29排出罩壳7外，同时被抽吸的空气从植毛体53的前端部向主体52a的吸气口52b流动。该被抽吸的空气通过植毛体53将从汽车车身9表面浮起的尘埃从吸气口52b吸入罩壳7内。

被抽吸的空气必须具有将从汽车车身9表面浮起的尘埃确实地吸入罩壳7内的吸力。例如，为了吸入汽车车身9表面的涂料抛光粉或棉纱头，植毛体53与汽车车身9的接触部的被抽吸的空气流速必须维持在0.3m/s-0.5m/s程度。

为了使被抽吸的空气更有效地流过植毛体53，除尘刷52的主体52a与罩壳7开口部边缘之间的间隙应当在除尘刷52与罩壳7互不干涉的范围内尽可能地小，最好用有弹性的片材遮盖该间隙。

从除尘刷52的主体52a的两侧突出作为支承轴的轴28，一侧的轴28(参照图1)通过图中未表示出的轴承可转动地支承于罩壳7上，另一侧的轴28贯穿罩7，在罩壳7的外侧固定于摇动臂54的另一端。空气发动机50一开动，连接部件55的销55a作圆弧转动，但是由于销55a与长孔54a嵌合，该转动运动变换为以轴28为支点的摇动臂54的前后方向(图2的箭头B所示方向)的摇动动作。通过该摇动臂54a的摇动，除尘刷52以轴28为中心摇动。除尘刷52的摇动范围应使植毛体53的前端始终接触汽车车身9的表面。

上述的空气发动机50，连接部件55以及摇动臂54构成了使除尘刷52以轴28为中心摇动的摇动驱动装置，但是摇动驱动装置并不限于上述的结构。例如，也可以由作为正反转动驱动体的伺服电机，安装于该伺服电机旋转轴的小齿轮，安装于摇动臂54、与上小齿轮始终啮合的部分圆弧状齿条构成摇动驱动装置，通过上述伺服电机的反复正反转动，在摇动齿条的同时摇动摇动臂以及除尘刷52，也可以采用通过气缸活塞的伸缩动作摇动除尘刷52的办法来构成摇动驱动装置。

下面对上述结构的本实施例的作用进行说明。

汽车车身9在传送装置8上被送来时，多光轴传感器21，21读取汽车车身的形状，工件清扫装置1的控制装置(图中未表示出)驱动伺服电机37。这样除尘装置2对汽车车身9的表面始终保持在除尘作业的最合适的高度位置。

接下来，空气发动机50开动，摇动臂54摇动，所以除尘刷52以轴28为中心沿汽车车身9的行进方向作水平方向摇动。这时，植毛体53与汽车车身9的表面始终保持接触状态，因为除尘刷52的宽度比汽车车身9的宽度略宽，所以除尘刷52的一次摇动动作便可对汽车车身9的全宽车身进行除尘作业。

这样，除尘刷52的植毛体53前后扫取汽车车身9表面的尘埃，同时因汽车车身9在传送装置8上被传送，植毛体53从汽车车身9的前方移到后方。这时，因为不被抽吸的空气沿植毛体53吸入罩壳7内，所以因除尘刷52的摇动动作而从汽车车身9的表面浮起的尘埃与被抽吸的空气一起通过吸气口52b吸入罩壳7内，流经排气管29，排出工件清扫装置1。

由于植毛体53是由马鬃或碳纤维等非带电性材料形成的，所以不会因与汽车车身9的摩擦而产生静电，因此可以防止尘埃因静电而附着于植毛体53，并能防止尘埃再附着于汽车车身9。

下面对根据上述汽车车身9的形状上下移动的除尘装置2的高度进行控制的位置控制进行说明。图4是表示包括位置控制装置在内的整个构成的说明图。

如上所述，在支柱24的两侧壁装有导轨25，在该导轨上在支柱24的外方装有滑动部件30，在该滑动部件30的两端部装有转动轴系与传送装置8的轴线平行的滚子61，该滚子61与导轨25的两侧面相接，并装有与传送装置8的轴线成直角水平转动的滚子62，该滚子62与导轨25的、同支柱24相对的面相接。

在装在各支柱24上的滑动部件30间架设基板26，该基板26的两端部装有向传送装置行进方向的下游侧突出的支承臂27，在该两个支承臂27的前端部装着罩壳7，并可摇动地装着除尘刷52。滑动部件30、基板26与支承臂27成为一体沿导轨25升降，使除尘刷52与汽车车身9保持一定距离的间隔，支承臂27成为基准位置部件。

在框架22的支柱上端部轴支承着转轴63，在该转轴63接近支柱24的传送装置8侧的位置嵌着滑轮64，在上述支柱的下端部，在该支柱的内壁与外壁之间与上述转轴63平行地轴支承着转轴65，在与滑轮64对应的位置上嵌着滑轮66。

在滑轮64与滑轮66之间装有皮带67，该皮带67的端部与基板26连接，同时在基板26的连接侧与对侧的滑轮间的皮带67上装有平衡锤68，使得作为基准位置部件的支承臂27得以圆滑地升降。

在转轴65的下方装有上述的伺服电机37，在与装在该伺服电机37的驱动轴侧的链轮39a对应的转轴65的位置上嵌着链轮39b，在它们之间装有链。伺服电机37的动力通过链传到转轴65，再通过皮带67传到上方的转轴63，使滑动部件30得以升降。

在与传送装置8行进方向相对的工件清扫装置1的上游侧(起始侧)的位置上，在传送装置8的两侧对向竖立的梯子型支柱20上装有多个水平部件69，在其相对面上装有多光轴21，光轴间隙例如设定为20mm(毫米)。

传送装置8的驱动电机70，为了能在例如传送装置8每移动20mm时发送一个脉冲，可对其转动速度与传送装置8的移动速度一并进行设定，同时在电机70上装上作为所定间隔信号发送装置的回转式编码器。

图5是表示具有上述回转式编码器71的位置控制装置的控制系统概略线路构成的框图。图6是表示该控制流程的流程图。

对回转式编码器71发送的信号与上述多光轴传感器21发送的汽车车身9的轮廓数据进行运算，控制装在工件清扫装置1上的伺服电机37的动作的运算控制装置22分别与多光轴传感器21、回转式编码器71以及伺服电机37相接。

装在传送装置8的台车8a上的汽车车身9靠近工件清扫装置1时，在该工件清扫装置1的入口附近，通过装在支柱20上的多光轴传感器21检测出该汽车车身9的上部轮廓，即从机箱盖到车顶、车门到行李箱盖的形状，并将该数据送至运算控制装置72(步骤1)。

在多光轴传感器21检测汽车车身轮廓的同时，装在传送装置8的驱动电机70上的回转式编码器71将根据传送装置8的移动速度经脉冲变换的数字数据送至运算控制装置72(步骤2)。

在运算控制装置72的内部，将关于汽车车身9上部轮廓的数据与关于传送装置8移动速度的数据关联起来，决定伺服电机37的转动方向与转动速度(步骤3)，控制伺服电机37，根据汽车车身9的上部轮廓升降滑动部件30。这样，轴支承于固定在滑动部件30的支承臂27前端部的除尘刷52也升降，使该除尘刷52可以始终和汽车车身9保持除尘作业所需的最合适的距离(步骤4)。

本实施例的除尘装置2特别是安装在汽车汽车车身涂复生产线上具有有益的效果。在汽车车身进行电沉积涂复时，最初的底涂之后，作为下一步涂复的准备工序，要对底涂的涂复面进行平滑抛光，本实施例的除尘装置2可用于将抛光时的抛光粉和涂料的粉尘除去。这类粉尘在水洗时因静电吸附等原因是很难除去的，会给表面涂复的质量造成不良影响。采用本实施例的除尘装置2便可以解决上述问题。

对本发明的优选实施例是以汽车车身9的表面清扫作业为例进行说明的，本发明并不限于汽车车身9，可以适用于其他工件。

Claims (4)

1.用被抽吸的空气将除尘刷从工件表面刷起的尘埃抽吸排出的抽气型除尘方法，其特征是通过使非带电性的除尘刷在与工件表面接触的状态下水平方向摇动，同时使被抽吸的空气沿着上述除尘刷的植毛体，从其前端部向根部流动，通过上述被抽吸的空气抽吸因上述除尘刷水平方向摇动而从工件表面浮起的尘埃。

2.用被抽吸的空气将除尘刷从工件表面扫起的尘埃抽吸排出的抽气型除尘装置，其特征是由与抽出空气流经的排气管连接的罩壳，安装于该罩壳开口部、可以摇动的除尘刷，和安装于上述罩壳、使上述除尘刷在与工件表面接触的状态下水平方向摇动的摇动驱动装置构成，上述除尘刷由轴可摇动地支承于上述罩壳上，由有多个贯通的、与罩壳内相连的吸气口的主体与植设于上述吸气口或该吸气口附近的非电性植毛体构成。

3.根据权利要求2.所述的抽气型除尘装置，其特征是具有检测工件外形数据的传感器，根据传送工件的传送装置的移动速度输出所定间隔信号的信号发生装置，以及对上述传感器输出信号与信号发生装置输出信号进行运算、根据运算结果对除尘刷升降用伺服电机进行控制的运算控制装置。

4.根据权利要求2.或3.所述的抽气型除尘装置，其特征是工件为汽车车身。

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