CN108097487A - 一种粉末喷漆系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉末喷漆系统，所述粉末喷漆系统包括：第一往复喷涂单元和第二往复喷涂单元，所述第二往复喷涂单元和所述第一往复喷涂单元位于待喷涂工件的同一侧，且沿待喷涂工件的前进方向依次设置；所述第一往复喷涂单元和所述第二往复喷涂单元均可在平行于所述待喷涂工件的表面的平面内，且垂直所述待喷涂工件的运动方向进行第一循环往复运动；其中：所述第二往复喷涂单元的第一循环往复运动的相位与所述第一往复喷涂单元的第一循环往复运动的相位相差π。本发明能够保证待喷涂工件表面的漆膜的均匀性和外观色泽质量，有效保证了漆膜的质量。
Description
技术领域
本发明属于粉末喷涂设备领域，特别是一种粉末喷漆系统。
背景技术
随着国家和社会对环境的日益关注和重视，自2006年12月1日起开始强制执行汽车制造业清洁生产和涂装标准，对汽车涂装业的三废排放制定了各种严格的限制。粉末涂料以其涂料利用率高，无废水无废渣无废气(三废)排放等技术特点具有明显的环保和节能优势，并可极大的降低汽车车身及零部件的涂装成本。
目前粉末喷涂主要还是应用在家电、铝型材行业，在汽车整车上的应用基本没有，我公司将粉末喷涂应用在卡车车厢的生产中，但是，现有的粉末喷涂设备在卡车车厢的生产过程中，存在着以下缺陷和不足：
1.汽车车厢对外观的要求比家电行业、铝型材要求高很多，且车厢颜色种类多，需要经常换色(一般一天换色8-10次，而车厢换色颜色跨度大，比如红色换白色)，造成每次换粉占用时间长，影响生产效率；再者，由于粉末是固体，粘附在粉房壁上，理论上可以换色干净，但事实上还是会残留在粉房内，这样就造成了回收粉是不同颜色间掺杂的杂粉，回收粉再利用时，导致喷到车厢上的杂粉，比如是红色粉末里掺杂了上一个颜色(可能是白色、蓝色等)，会造成漆膜表面杂色、鲜艳度低、颜色灰暗等外观缺陷。而为了减少这一缺陷，现有粉末喷涂设备通常是将回收粉以较小比例的掺到新粉中得到混合粉，通过混合粉的喷涂利用实现回收粉的利用，这样大大降低了回收粉的利用率。为改善这一缺陷，也有将回收粉和新粉分别进行前后喷涂的措施，只是回收粉和新粉分别进行前后喷涂时，两者之间的协调直接影响膜的均匀性、色泽一致性等膜质量。
2.车厢虽是平板件，但是有些加强筋等结构，加强筋相对车厢的表面突出，喷漆的时候，现有技术的静电喷涂枪的枪头距离车厢的表面的距离固定，导致静电喷涂枪的枪头距离车厢的大平面的距离小于静电喷涂枪的枪头距离车厢的加强筋的表面的距离，而粉末喷涂的膜厚跟静电喷涂枪的枪头到喷涂件的表面的距离密切相关。在一定的距离范围内(180-300mm)，距离越近膜厚越高，故在保证车厢大平面区域膜厚合适时，加强筋的外表面就非常厚，现场测试车厢的车板的大平面区域的漆膜的厚度为80um时，加强筋外表面的漆膜的厚度为200um，这显然非常浪费。同时，在加强筋外表面的漆膜膜厚过高的同时，被加强筋遮挡的车厢板上的漆膜却非常薄，有些位置基本没有，赤裸裸的暴露，影响客户感受和产品质量，后期甚至需要人工补喷。
发明内容
本发明的目的是提供一种粉末喷漆系统，以解决现有技术中的不足，它能够保证待喷涂件表面的喷涂质量。
本发明采用的技术方案如下：
一种粉末喷漆系统，所述粉末喷漆系统包括：
第一往复喷涂单元，连接有第一供粉器；
第二往复喷涂单元，连接有第二供粉器；
所述第二往复喷涂单元和所述第一往复喷涂单元位于待喷涂工件的同一侧，且沿待喷涂工件的前进方向依次设置；
所述第一往复喷涂单元和所述第二往复喷涂单元均可在平行于所述待喷涂工件的表面的平面内，且垂直所述待喷涂工件的运动方向进行第一循环往复运动；
其中：所述第二往复喷涂单元的第一循环往复运动的相位与所述第一往复喷涂单元的第一循环往复运动的相位相差π。
如上所述的粉末喷漆系统，其中，优选的是，所述粉末喷漆系统包括旋风分离器和抽风机；
所述旋风分离器的进气口通过管道连接喷漆房，所述旋风分离器的出气口通过管道连接所述抽风机；
所述旋风分离器上连接有第一储料罐，所述第一储料罐连接所述第一供粉器。
如上所述的粉末喷漆系统，其中，优选的是，所述粉末喷漆系统还包括第一流量控制阀和第二流量控制阀；
所述第一流量控制阀设置在所述第一往复喷涂单元和所述第一供粉器之间的连接管道上；
所述第二流量控制阀设置在所述第二往复喷涂单元和所述第二供粉器之间的连接管道上。
如上所述的粉末喷漆系统，其中，优选的是，所述粉末喷漆系统还包括第一控制器，所述第一控制器分别连接所述第一流量控制阀和所述第二流量控制阀。
如上所述的粉末喷漆系统，其中，优选的是，所述第一储料罐内设有液位传感器，所述液位传感器连接所述第一控制器。
如上所述的粉末喷漆系统，其中，优选的是，所述第二供粉器可拆卸的连接所述第二往复喷涂单元。
如上所述的粉末喷漆系统，其中，优选的是，所述第一往复喷涂单元设置有两个，两所述第一往复喷涂单元对称设置在所述待喷涂工件的两侧；
所述第二往复喷涂单元设置有两个，两所述第二往复喷涂单元对称设置在所述待喷涂工件的两侧。
如上所述的粉末喷漆系统，其中，优选的是，所述第一往复喷涂单元和所述第二往复喷涂单元还均可在垂直于所述待喷涂工件表面的平面内，且垂直所述待喷涂工件的运动方向进行第二运动。
如上所述的粉末喷漆系统，其中，优选的是，所述喷漆系统还包括第一检测单元和第二控制器；
第一检测单元，所述检测单元设置在喷漆房的一侧，用于在所述待喷涂工件浸入喷漆房之前获取所述待喷涂工件的外形尺寸信息；
所述检测单元的输出端连接所述第二控制器的输入端，所述第二控制器根据所述待喷涂工件的外形尺寸信息控制所述第一往复喷涂单元和所述第二往复喷涂单元进行第二往复运动。
与现有技术相比，本发明通过第一供粉器给第一往复喷涂单元供给第一类涂料，通过第二供粉器给第二往复喷涂单元供给第二类涂料，而第一往复喷涂单元和第二往复喷涂单元沿待喷涂工件的前进方向依次设置，实现了沿待喷涂工件喷涂了两层不同成分的漆膜，当选第一往复喷涂单元喷涂回收粉，第二往复喷涂单元喷涂新粉时，使得待喷涂工件的表面先形成由回收粉得到的第一层，在第一层的基础上喷涂新粉形成色泽较好的第二层，保证了待喷涂工件的喷涂质量，同时，由于回收粉得到的第一层施隐藏的，降低了对回收粉的质量的要求，任何回收粉均可以，因此，实现了回收粉的利用不受条件利用；在该过程中，将该第二往复喷涂单元的第一循环往复运动的相位与该第一往复喷涂单元的第一环往复运动的相位相差设置为π时，第一往复喷涂单元的喷涂吸附和第二往复喷涂单元的喷涂吸附能够良好协调，保证待喷涂工件表面的漆膜的均匀性和外观色泽质量，有效保证了漆膜的质量。
附图说明
图1是本发明实施例提供的喷漆系统的结构示意图；
图2是第一往复喷涂单元和第二往复喷涂单元与待喷涂工件的位置关系示意图；
图3是本发明实施例提供的喷漆系统的控制关系示意图。
附图标记说明：1-第一往复喷涂单元，2-第一供粉器，3-第二往复喷涂单元，4-第二供粉器，5-旋风分离器，6-抽风机，7-第一储料罐，8-喷漆房，9-第一流量控制阀，10-第二流量控制阀，11-第一控制器，12-液位传感器，13-第一检测单元，14-第二控制器，15-待喷涂工件。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本发明的实施例提供了一种喷漆系统，是一种粉末喷漆系统，需要配合专用的喷漆房8，在喷漆房8内设置有传输待喷涂工件15的工件输送链，用于传送待喷涂工件15按照特定方向通过喷漆房8。
请参考图1、图2和图3所示，该喷漆系统包括：第一往复喷涂单元1和第二往复喷涂单元3，该第一往复喷涂单元1上连接有第一供粉器2，该第二往复喷涂单元3上连接有第二供粉器4，该第二往复喷涂单元3和该第一往复喷涂单元1位于待喷涂工件15的同一侧，且沿待喷涂工件15的前进方向依次设置；且该第二往复喷涂单元3的循环往复运动的相位与该第一往复喷涂单元1的循环往复运动的相位相差π。
该第一供粉器2用于给第一往复喷涂单元1供给第一类涂料，第一类涂料可以是纯的新粉，也可以是杂的回收粉，在本实施例中优选为杂的回收粉；该第二供粉器4用于给第二往复喷涂单元3供给第二类涂料，第二类涂料可以是纯的新粉，也可以是杂的回收粉，在本实施例中优选为新粉，由于第一往复喷涂单元1和第二往复喷涂单元3沿待喷涂工件15的前进方向依次设置，第一往复喷涂单元1给待喷涂工件15的表面喷涂回收粉，形成了具有一定外观缺陷的第一层漆膜，第一往复喷涂单元1在第一层膜的基础上，继续喷涂新粉，形成新的第二层膜作为外观膜，保证了待喷涂工件15的表面喷漆效果。
在该过程中，第一往复喷涂单元1在平行待喷涂工件15的表面的平面内，且垂直待喷涂工件15的被传送方向进行第一循环往复运动，同时，由静电吸附的原理可知，第一往复喷涂单元1喷射的涂料是以垂直待喷涂工件15的表面运动至待喷涂工件15的表面，进而吸附在待喷涂工件15表面的；在该过程中，有三个运动物体，以XYZ正坐标系分别描述其运动，则三个运动物体分别为沿X方向运动的漆、沿Y方向运动的待喷涂工件15，沿Z方向循环往复运动的喷涂单元；当选择工件为静置的参考物时，第一往复喷涂单元1喷射的涂料相对工件表面的特定喷涂点是以正弦波或者余弦波的方式吸附在工件表面的。
对第二往复喷涂单元3的喷漆过程分析同上。
当将该第二往复喷涂单元3的第一循环往复运动的相位与该第一往复喷涂单元1的第一环往复运动的相位相差设置为π时，如果第一往复喷涂单元1喷射的涂料相对工件表面的特定喷涂点是以正弦波吸附在工件表面的，则第二往复喷涂单元3喷射的涂料相对工件表面的特定喷涂点是以余弦波吸附在工件表面的，针对工件表面的特定喷涂点，正弦波吸附和余弦波吸附相互抵消，保证了漆膜色泽的均匀性，有效克服了采用两个静电喷涂枪前后进行粉末喷漆时存在的两个静电喷涂枪协调效果不好影响漆膜均匀性不好、厚度不好把握、外观质量不能保证的问题，提高了膜的均匀性和膜的厚度，保证了待喷涂工件15的外观膜的质量。
再具体设置的时候，第一往复喷涂单元1有两个，两第一往复喷涂单元1对称设置在待喷涂工件15的两侧；第二往复喷涂单元3有两个，两第二往复喷涂单元3对称设置在待喷涂工件15的两侧。该设置可以实现工件的两个表面的喷涂。
作为本实施例的优选技术方案，该回收粉收集系统包括旋风分离器5和抽风机6；该旋风分离器5的进气口通过管道连接喷漆房8，该旋风分离器5的出气口通过管道连接有抽风机6；该旋风分离器5上连接有第一储料罐7，该第一储料罐7连接该第一供粉器2。通过该回收粉收集系统，可以实现喷漆房8没有被吸附在待喷涂工件15的表面的粉末漆料的回收。
在粉末回收之后，提高回收粉的利用效率，是本实施例另外一个需要克服的难题，作为本实施例的优选技术方案，该第一往复喷涂单元1和该第一供粉器2之间的连接管道上设有第一流量控制阀9，用于控制第一往复喷涂单元1喷涂的漆料的流量；该第二往复喷涂单元3和该第二供粉器4之间的连接管道上设有第二流量控制阀10，用于控制第二往复喷涂单元3。第一流量控制阀9和第二流量控制阀10均可以为电磁阀、蝶阀等，本领域技术人员可以根据需要进行设置。
通过控制第一往复喷涂单元1的漆料的流量和第二往复喷涂单元3的流量，使得单位时间内，来源于第一往复喷涂单元1的回收粉和来源于第二往复喷涂单元3的回收粉的总量等于第二往复喷涂单元3喷射吸附在待喷涂工件15的表面的新粉的量，便可达到回收粉和新粉之间的动态平衡，即可以实现回收粉的100％完全利用。
为实现第一流量控制阀9和第二流量控制阀10的精确控制，粉末喷漆系统还包括第一控制器11，第一控制器11连接第一流量控制阀9和第二流量控制阀10。通过第一控制器11自动控制调节第一流量控制阀9的流量和第二流量控制阀10的流量。
具体操作的时候，第一控制器11可以通过静电喷涂的电场强度等条件获取第一往复喷涂单元1的静电喷附效率或者影响该效率的相关参数该效率直接影响来自于第一往复喷涂单元1的回收粉的比重和重量、第二往复喷涂单元3的静电喷附效率或者影响该效率的相关参数该效率直接影响来源第一往复喷涂单元1的回收粉的比重和重量，进而进行流量的精确控制。
回收粉的100％的再利用是指实现单位时间内，来源于第一往复喷涂单元1的回收粉和来源于第二往复喷涂单元3的回收粉的总量等于第二往复喷涂单元3喷射吸附在待喷涂工件15的表面的新粉的量，只有这样才能达到回收粉和新粉之间的动态平衡，实现回收粉的100％的再利用，以上控制过程中，可以围绕这一原理，结合需要喷涂的漆膜的厚度、静电喷涂效率等进行第一流量控制阀9和第二流量控制阀10的调节控制。
作为本实施例的优选技术方案，该第一储料罐7内设有液位传感器12，液位传感器12连接第一控制器11。液位传感器12进行回收粉的实时监测，如果监测到回收粉增加，而不是维持恒定值，如果是急剧变化，则说明第一往复喷涂单元1的喷涂操作作业和/或第二往复喷涂单元3的喷涂操作作业异常，第一控制器11，第一控制器11控制与之连接的报警装置发出报警，如果只是轻微变化，第一控制器11可以控制调节第一流量控制阀9的流量和第二流量控制阀10的流量。
本领域技术人员可以理解的是，以上提供了根据两者信号进行第一流量控制阀9的流量和第二流量控制阀10的流量调节控制方法。本领域技术人员可以根据需要，进行选择。
该实施例提供的粉末喷漆系统在使用时，每次喷涂不同的部件时，需要进行换色，由于更换的颜色之间可能存在较大的差别，因此存在着换色时间长，影响生产效率的问题。因此，作为本实施例的优选技术方案，第二供粉器4可拆卸的连接第二往复喷涂单元3。
该粉末喷漆系统换色即换粉时时，首选需要保证第一往复喷涂单元1和第二往复喷涂单元3不喷射粉料，其次对喷粉室、第一供粉器2、第二供粉器4进行相应换色处理，具体为：
1对喷粉室和第一供粉器2借助外置供气系统进行气流清洗，该过程中，由于第一往复喷涂单元1和第二往复喷涂单元3采用不同的供粉器分别供粉，第二往复喷涂单元3喷涂在第一往复喷涂单元1喷涂的漆膜上，降低了对第一往复喷涂单元1所需粉源的要求，因此，借助外置供气系统对第一供粉器2和喷房室进行喷漆清洗的时间可以适当减短，进而一定程度上提高换色工作效率；
2当第二供粉器4设置为可拆卸的连接该第二往复喷涂单元3时，可以对第二供粉器4进行更换处理，针对每个可能需要的颜色，分别设置相应的包括供粉桶和供粉管的供粉器，需要更换特定喷涂颜色时，直接将相应的供粉器连接到第二往复喷涂单元3即可。
通过以上过程分析可知，本实施例可以提高换色效率，提高该喷漆系统的工作效率。
作为本实施例的优选技术方案，喷漆系统还包括第一检测单元13和第二控制器14；
第一检测单元13，检测单元13设置在喷漆房的一侧，用于在待喷涂工件15浸入喷漆房之前获取待喷涂工件15的外形尺寸信息；
检测单元13的输出端连接第二控制器14的输入端，第二控制器14根据待喷涂工件15的外形尺寸信息控制第一往复喷涂单元1和第二往复喷涂单元3进行第二运动。
在本实施例中，第一检测单元13为光栅检测单元，外形尺寸信息包括待监测喷涂工件的长、宽、高、待监测喷涂工件的表面是否存在凸起、凸起位置、凸起大小等信息。
在工作过程中，第二控制器14根据接收到的待监测喷涂工件的宽、高第一往复喷涂单元1进行循环往复运动的范围、第二往复喷涂单元3进行循环往复运动的范围。
同时，第二控制器14根据待监测喷涂工件的运行速度、长度、待监测喷涂工件的表面是否存在凸起、凸起位置、凸起大小控制第一往复喷涂单元1和第二往复喷涂单元3进行第二运动。这里的第二运动是指第一往复喷涂单元1和第二往复喷涂单元3还均可在垂直于待喷涂工件15表面的平面内，且垂直待喷涂工件15的运动方向进行的运动，进而保证第一往复喷涂单元1和第二往复喷涂单元3到各待喷涂工件15的表面的任意待喷涂点的距离相同，保证漆膜的厚度的均匀。
应用到表面具有加强筋的车厢的表面的喷涂时，通过调整证第一往复喷涂单元1和第一往复喷涂单元1到车厢表面的距离，可以实现加强筋的表面的均匀喷涂；但是，此时，如果第一往复喷涂单元1喷射的漆粉和第二往复喷涂单元3喷射的漆粉均只是垂直射向车厢的表面，则加强筋覆盖的车厢表面则将存在漏喷漆的情况；针对这一问题，在设置的时候，可以设置第一往复喷涂单元1喷射的漆粉的运动方向和第二往复喷涂单元3喷射的漆粉的运动方向，保证两者均具有垂直与车厢表面的分量和平行与车厢表面的分量即可。
再具体设置的时候，由于该第一往复喷涂单元1和该第二往复喷涂单元3均包括二维往复运动的移动装置和静电喷涂枪；该静电喷涂枪安装在该二维往复运动的移动装置上。可以通过设置静电喷涂枪的枪头的弯折角度即可，通常可以设置的弯折角度有45°和60°。虽然静电喷涂枪的枪头设置为具有弯折角度时，可能会影响喷射的漆料吸附在工件的表面的效率，但是可以完全避免工件的表面漏喷的现象发生，没有被吸附的漆料可以直接经过回收粉收集系统进行回收被再利用，由于本实施例提供的喷漆系统可以实现回收粉的100％利用，所以，静电喷涂枪的枪头弯折设置在本实施例是可行的。
再者，为保证静电喷涂枪在二维往复运动的移动装置的带动下进行所要的运动，二维往复运动的移动装置同现有技术一样，在这里只做简单介绍，该二维往复运动的移动装置包括机架，机架上设有一对往复运动链轮，链轮上绕设有链条，机架底部设有导杆，导杆上悬挂有挂架，挂架的顶端与链条连接，静电喷涂枪固定于挂架的底端。同时，机架整体滑动设置在喷粉房内，其在可以在电机的带动下，垂直喷粉房的墙壁运动。当然，机架滑动安装在垂直与喷粉房的墙壁上的导轨上，本领域技术人员可以根据具体情况进行设置，只需满足，可以通过机架带动静电喷涂枪可以发生垂直喷粉房的墙壁的运动即可。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种粉末喷漆系统，所述粉末喷漆系统包括：
第一往复喷涂单元(1)，连接有第一供粉器(2)；
第二往复喷涂单元(3)，连接有第二供粉器(4)；
所述第二往复喷涂单元(3)和所述第一往复喷涂单元(1)位于待喷涂工件(15)的同一侧，且沿待喷涂工件(15)的前进方向依次设置；
所述第一往复喷涂单元(1)和所述第二往复喷涂单元(3)均可在平行于所述待喷涂工件(15)的表面的平面内，且垂直所述待喷涂工件(15)的运动方向进行第一循环往复运动；
其特征在于：所述第二往复喷涂单元(3)的第一循环往复运动的相位与所述第一往复喷涂单元(1)的第一循环往复运动的相位相差π。
2.根据权利要求1所述的粉末喷漆系统，其特征在于，所述粉末喷漆系统还包括旋风分离器(5)和抽风机(6)；
所述旋风分离器(5)的进气口通过管道连接喷漆房(8)，所述旋风分离器(5)的出气口通过管道连接所述抽风机(6)；
所述旋风分离器(5)上连接有第一储料罐(7)，所述第一储料罐(7)连接所述第一供粉器(2)。
3.根据权利要求1所述的粉末喷漆系统，其特征在于，所述粉末喷漆系统还包括第一流量控制阀(9)和第二流量控制阀(10)；
所述第一流量控制阀(9)设置在所述第一往复喷涂单元(1)和所述第一供粉器(2)之间的连接管道上；
所述第二流量控制阀(10)设置在所述第二往复喷涂单元(3)和所述第二供粉器(4)之间的连接管道上。
4.根据权利要求3所述的粉末喷漆系统，其特征在于，所述粉末喷漆系统还包括第一控制器(11)，所述第一控制器(11)分别连接所述第一流量控制阀(9)、所述第二流量控制阀(10)。
5.根据权利要求4所述的粉末喷漆系统，其特征在于，所述第一储料罐(7)内设有液位传感器(12)，所述液位传感器(12)连接所述第一控制器(11)。
6.根据权利要求1所述的粉末喷漆系统，其特征在于，所述第二供粉器(4)可拆卸的连接所述第二往复喷涂单元(3)。
7.根据权利要求1所述的粉末喷漆系统，其特征在于，所述第一往复喷涂单元(1)设置有两个，两所述第一往复喷涂单元(1)对称设置在所述待喷涂工件(15)的两侧；
所述第二往复喷涂单元(3)设置有两个，两所述第二往复喷涂单元(3)对称设置在所述待喷涂工件(15)的两侧。
8.根据权利要求1所述的粉末喷漆系统，其特征在于，所述第一往复喷涂单元(1)和所述第二往复喷涂单元(3)还均可在垂直于所述待喷涂工件(15)表面的平面内，且垂直所述待喷涂工件(15)的运动方向进行第二运动。
9.根据权利要求8所述的粉末喷漆系统，其特征在于，所述喷漆系统还包括第一检测单元(13)和第二控制器(14)；
第一检测单元(13)，所述检测单元(13)设置在喷漆房的一侧，用于在所述待喷涂工件(15)浸入喷漆房之前获取所述待喷涂工件(15)的外形尺寸信息；
所述检测单元(13)的输出端连接所述第二控制器(14)的输入端，所述第二控制器(14)根据所述待喷涂工件(15)的外形尺寸信息控制所述第一往复喷涂单元(1)和所述第二往复喷涂单元(3)进行第二运动。
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