伺服運(yùn)行的噴涂機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種伺服操作的罐體內(nèi)部噴涂機(jī)。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于提高能源效率的操作噴涂機(jī)的方法，以及用于實(shí)現(xiàn)該種方法的控制器和噴涂機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在食物罐或飲料罐的制造過程中，期望的是在罐體內(nèi)全部或部分噴涂漆，以作為金屬罐和罐中容納物之間的屏障。這在罐體生產(chǎn)線中利用噴涂機(jī)來完成。典型地，這種機(jī)器可以每分鐘對300-400個(gè)罐體進(jìn)行操作。
[0003]圖1示出了一種示例性的噴涂機(jī)，罐體I通過軌道2供應(yīng)進(jìn)入機(jī)器的頂部，通過真空吸附牢固地附加至“旋轉(zhuǎn)盤(spinner pad)”3。該旋轉(zhuǎn)盤3 (通常一個(gè)機(jī)器具有6至12個(gè))布置為圍繞進(jìn)行分度(index)的(即，在合適的時(shí)間將罐體移動至工作區(qū)域)中心轉(zhuǎn)動架(turret)4。旋轉(zhuǎn)盤3使附接的罐體I旋轉(zhuǎn)，例如，以大約2200轉(zhuǎn)/分鐘的速度旋轉(zhuǎn)。
[0004]轉(zhuǎn)動架4的每個(gè)分度在噴槍5的前方移動旋轉(zhuǎn)的罐體I，調(diào)整時(shí)間以在預(yù)定的時(shí)間周期(通常在100ms)內(nèi)對罐體進(jìn)行噴漆。因此分度機(jī)構(gòu)必須提供“停留”(即罐體在原地旋轉(zhuǎn)的時(shí)間周期)，該“停留”對應(yīng)于執(zhí)行噴漆的周期。通常，該分度機(jī)構(gòu)將提供加速階段、減速階段和停留，該加速和減速足夠使罐體移動至需要的位置。在加速和減速之間存在速度恒定的周期。噴涂機(jī)通常會有兩個(gè)或三個(gè)噴槍，其可以確保覆蓋沿罐體體身的長度。
[0005]當(dāng)經(jīng)過噴槍的前方之后，罐體從機(jī)器中排出，例如，通過抓住罐體體身的排出轉(zhuǎn)動架或者通過另外的軌道6從機(jī)器的底部排出。
[0006]目前大多數(shù)的噴涂機(jī)使用機(jī)械分度箱旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動架。該機(jī)械分度箱包括內(nèi)凸輪，其將轉(zhuǎn)動架運(yùn)行為以所需的加速曲線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。因此，停留時(shí)間與轉(zhuǎn)動架的旋轉(zhuǎn)速度成反比，這意味著為了獲得恒定的停留時(shí)間，該機(jī)器必須在相同的速度下運(yùn)行。在生產(chǎn)線中，其他機(jī)器可以平穩(wěn)地調(diào)整其速度，為了匹配來自于其他機(jī)器的罐體流，噴涂機(jī)必須有規(guī)律地停止。這可能導(dǎo)致由于噴槍內(nèi)的噴漆干燥而阻塞噴槍。
[0007]目前，為了克服這種問題，近來機(jī)器在機(jī)械分度箱處包含有伺服電機(jī)7。由于可以直接和準(zhǔn)確地控制伺服電機(jī)的速度，所以可以維持停留時(shí)間的同時(shí)，還允許機(jī)器的整體速度根據(jù)需要而改變。這會使罐體流動更加平穩(wěn)，減少停止機(jī)器的必要以及減少噴嘴阻塞的風(fēng)險(xiǎn)。這樣的伺服運(yùn)行的噴涂機(jī)公開于EP2293881 BI中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明致力于增加伺服運(yùn)行的噴涂機(jī)的能量效率。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，其提供了一種運(yùn)行多個(gè)機(jī)器的方法。每個(gè)機(jī)器使用伺服電機(jī)以及與伺服電機(jī)聯(lián)接的電機(jī)速度控制器，該電機(jī)速度控制器包括再生制動系統(tǒng)。該方法包括:將伺服電機(jī)同步以實(shí)現(xiàn)某些機(jī)器的加速階段與另一些機(jī)器的減速階段的重疊；并且將來自處于減速階段的機(jī)器的再生制動系統(tǒng)的電力提供至處于加速階段的機(jī)器。
[0010]根據(jù)第二方面，其提供了一種控制器，其配置為運(yùn)行多個(gè)機(jī)器。每個(gè)機(jī)器使用伺服電機(jī)以及聯(lián)接至該伺服電機(jī)的電機(jī)速度控制器，該電機(jī)速度控制器包括再生制動系統(tǒng)，并且在機(jī)器之間重新分配電力。該控制器配置為將伺服電機(jī)同步以實(shí)現(xiàn)某些機(jī)器的加速階段與另一些機(jī)器的減速階段的重疊。
[0011]根據(jù)第三方面，其提供了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括根據(jù)第二方面的控制器以及多個(gè)機(jī)器，每個(gè)機(jī)器包括伺服電機(jī)以及聯(lián)接至伺服電機(jī)的電機(jī)速度控制器，該電機(jī)速度控制器包括再生制動系統(tǒng)，其中該控制器配置為運(yùn)行機(jī)器。
[0012]所附權(quán)利要求中限定了進(jìn)一步的實(shí)施方案。
【附圖說明】
[0013]圖1示出了示例性伺服運(yùn)行的噴涂機(jī)；
[0014]圖2示出了根據(jù)實(shí)施方案的每個(gè)架體內(nèi)的伺服運(yùn)行的噴霧機(jī)的加速曲線；
[0015]圖3示出了伺服運(yùn)行的噴涂機(jī)的典型速度和能量曲線；
[0016]圖4為根據(jù)實(shí)施方案的方法的流程圖；以及
[0017]圖5為根據(jù)實(shí)施方案的系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]在罐體制造工廠，顯著的需求是減少能源使用，這樣既能節(jié)約成本而且也更加環(huán)保。安裝有伺服電機(jī)的噴涂機(jī)(“伺服運(yùn)行的噴涂機(jī)”)通常一分鐘可以經(jīng)歷最高至420的加速度和減速度循環(huán)。當(dāng)伺服電機(jī)減速時(shí)產(chǎn)生電流。在已知的伺服運(yùn)行的噴涂機(jī)中，該電流直接通過“制動電阻”并允許作為熱量消散。存在可以買到的“再生制動系統(tǒng)”，其將通過減速生成的電流轉(zhuǎn)換成用于其他裝置或者存儲以供后續(xù)使用的可使用的電力。但是，電力的存儲通常具有損失，并且需要設(shè)置其他部件，這顯著減少了從再生制動獲得的潛在節(jié)約，并且這些系統(tǒng)并未考慮用于噴涂機(jī)。
[0019]噴涂機(jī)典型地被設(shè)置在架體(bank)內(nèi)，該架體通常包括七至十個(gè)噴涂機(jī)，每個(gè)噴涂機(jī)獨(dú)立運(yùn)行。本文提出了一種運(yùn)行這樣的噴涂機(jī)架體的新方式，其允許機(jī)器架體更好地利用從再生制動產(chǎn)生的電力。公知的是噴涂機(jī)不需要與另外一個(gè)噴涂機(jī)同步運(yùn)行。因此提出以下述方法控制機(jī)器架體:當(dāng)在架體中的一個(gè)機(jī)器A處于減速階段時(shí)，架體中的另一個(gè)機(jī)器B處于加速階段，因此通過機(jī)器A產(chǎn)生的電力可以用于減少運(yùn)行機(jī)器B所需要的外部電源電量。在由七至十個(gè)機(jī)器組成的架體中，將該方法應(yīng)用到架體中的所有的機(jī)器，將允許在機(jī)器的大部分的加速階段發(fā)生重疊，顯著地降低電力消耗。
[0020]圖2示出了用于運(yùn)行在每分鐘420次停止的七個(gè)機(jī)器的可能的同步方案，每個(gè)機(jī)器具有標(biāo)記為I至7的周期。每分鐘420次的停止具有1/7秒(大約143ms)的總周期時(shí)間，這意味著每個(gè)機(jī)器有10ms的停留，21ms的加速階段和21ms的減速階段。在每個(gè)圖表中，加速階段顯示為+1，減速階段顯示為-1，停留顯示為O。在圖表中可以看到，加速和減速