CN101966499B - 工件表面真空喷涂、油漆固化、废漆及溶剂回收一体化设备及其工艺 - Google Patents

工件表面真空喷涂、油漆固化、废漆及溶剂回收一体化设备及其工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种工件表面真空喷涂、油漆固化、废漆及溶剂回收一体化设备及其工艺，设备由喷漆及油漆固化一体化真空室、废漆及溶剂过滤处理装置、压缩空气装置、喷枪供油系统和喷枪供气系统组成。喷漆及油漆固化一体化真空室内设有喷枪、工件挂具转盘、发热装置、温度检测装置、入气管、抽气管和真空室转动门。工艺包括：a、真空喷漆工艺；b、油漆固化工艺；c、废漆及溶剂过滤处理工艺。在真空环境中射出的油漆的雾化效果增强，产品表面喷漆装饰和油漆固化更加光滑均匀，不会产生水斑、气斑或漆料斑点。废气、废漆及溶剂的回收不会污染环境。本发明在操作过程中节约三分之二的油漆，降低百分之五十的生产成本。

Description

工件表面真空喷涂、油漆固化、废漆及溶剂回收一体化设备及其工艺
技术领域
本发明涉及工件表面喷涂、油漆固化、废漆及溶剂回收的设备及其工艺，特别是一种工件表面真空喷涂、油漆固化、废漆及溶剂回收一体化设备及其工艺。
背景技术
工件表面喷漆装饰、油漆固化技术早已在汽车、摩托车、家用电器、家具、车模等各种民用及国防工业产品的表面装饰工艺中广泛应用，我国每年耗用油漆千万吨，还需要千万吨天那水等有机溶剂稀释油漆。目前，工件表面喷涂装饰、油漆固化是分别在两个开放式车间中直接由工人进行操作，喷漆装饰、油漆固化过程中产生大量的的废气、废漆对环境造成污染。工件表面的油漆内部挥发的天那水不仅是污染环境，特别是对喷漆装饰、油漆固化操作工人的健康有害。喷漆装饰、油漆固化操作工人不仅工作环境恶劣，而且技术要求高，喷漆产品的表面装饰工业产品质量不稳定。
发明内容
本发明的目的是针对上述的缺点，研究出一种工件表面真空喷涂、油漆固化、废漆及溶剂回收一体化设备及其工艺。在一体化真空室中对工件表面真空喷涂、油漆固化，操作工人在一体化真空室外遥控操作工件表面真空喷涂、油漆固化，以人为本，改善了喷漆、油漆固化操作工人的工作环境。一体化真空室内不含水汽、微尘等杂物，喷漆装饰、油漆固化均匀。抽真空装置把喷涂中产生的废气和废漆抽到回收系统中，消除污染、保护环境。
本发明的目的是这样实现的：
一、工件表面真空喷涂、油漆固化、废漆及溶剂回收一体化设备
1、喷漆及油漆固化一体化真空室
喷漆及油漆固化一体化真空室内设有喷枪、工件挂具转盘、发热装置、温度检测装置、入气管、抽气管和真空室转动门。
喷枪设置在真空室内的一侧，喷枪的数量根据真空室的容积和工件的数量及大小确定。喷枪可以上下左右和前后运动，同时可以摆动改变喷射角度。喷枪与真空室外的喷枪供油系统和喷枪供气系统连接。全自动控制箱设置在真空室外，控制喷枪的运行和开关。
工件挂具转盘设置在真空室内或真空室转动门上，工件挂具转盘设有自转和公转独立传动设备。工件挂具转盘设有一层或一层以上的工件挂具。工件挂具转盘配合喷枪系统可以实现在公转一定角度后停止下来，然后自转，喷枪开始喷涂，喷涂一定时间后喷枪停止喷涂，转盘开始公转，再转动到一定角度后停止公转，再循环自转喷枪喷涂。工件挂具转盘是通过两个独立的马达分别控制转盘的公转和自转，分度盘控制工件挂具转盘公转到一定角度后停止，自转的控制马达控制工件自转。马达控制器可以控制公转自转的开关及转速。
入气管设置在真空室的顶部，正对着工件挂具转盘中心上方。抽气管设置在真空室底部，正对着工件挂具转盘中心下方。入气管出口设有喷气嘴，确保入气气流垂直向下，形成气流，将喷涂中多余的废气和油漆从下方抽气管中带走。真空泵和维持泵连接抽气管，确保喷涂时真空室内的真空度维持在要求的范围。
发热装置和温度检测装置分别设置在真空室内的侧边和顶部，发热装置和温度检测装置分别与真空室外的全自动控制箱连接，通过控制箱控制发热装置的温度和烘烤时间，确保真空室内的温度维持在要求的范围内对已喷涂工件进行油漆固化。
在一体化真空室的侧边设有一扇或一扇以上的真空室转动门。工件挂具转盘2也可以设置在真空室转动门的内部。为了节省工件挂在工件挂具上的时间，也可以在真空室两侧分别设置两扇相对称的真空室转动门，依次轮流作业。真空室可以设置在机架上。
2、废漆及溶剂过滤处理装置
真空室外设有抽真空装置，抽真空装置通过抽气管和真空室连接。抽真空装置前后分别设有冷凝过滤系统。泵连接过滤器，主要是在喷涂前对真空室换气，清除室内空气的灰尘。真空泵的作用是抽真空，将真空室内的真空度抽到要求的值，维持泵的作用是在喷油时抽废气和油漆。真空泵和维持泵的前方的过滤器和冷凝器用来处理喷涂时的多余的油漆。真空泵和维持泵的后方设有冷却器和溶剂处理器用来处理喷涂时产生的溶剂废气和泵本身产生的废气。废漆及溶剂过滤处理装置采用现有设备。
3、压缩空气装置
真空室外设有压缩空气装置，压缩空气装置产生的压缩空气经过空气净化系统，通过入气管和真空喷漆室连接。压缩空气从入气管的喷嘴中射出，形成气流带走多余的废气和废漆，同时在喷涂结束，压缩空气的快速入气可以使真空室迅速恢复至常压。压缩空气装置采用现有设备。
4、喷枪供油系统和喷枪供气系统
压缩空气装置连接喷枪供油系统和喷枪供气系统。喷枪供油系统对喷枪供给油漆，通过控制油压和油漆流量，可以改变喷漆的雾化状态。喷枪供气系统可以控制喷枪的开关及雾化状态。喷枪供油系统和喷枪供气系统采用现有设备。
二、工件表面真空喷涂、油漆固化、废漆及溶剂回收一体化工艺
1、真空喷漆工艺
把需要喷漆的工件经过表面清洁处理后，装在真空室内公转和自转独立的工件挂具转盘的工件挂具上，关闭真空室。
启动抽真空装置真空泵对真空室内抽真空，控制真空室内真空度为40000～10000Pa，控制真空室内温度为25℃～40℃。
将调配好的油漆放入到喷枪供油系统内供给喷枪，启动全自动控制箱遥控喷枪的运行和开关，喷枪开始按照设定的运行路线移动并对转动的工件表面进行喷漆。
喷漆时或喷漆后，开启压缩空气装置和入气管阀门，让压缩空气进入到真空室内，同时开启抽真空装置的维持泵和抽气管阀门，将喷涂中的废气和油漆带入到过滤处理装置中。当喷漆结束时，关闭真空阀门，启动压缩空气装置和入气管阀门，高压高速的气流迅速令真空室回复至常压，结束整个喷涂过程。当真空室恢复到常压后，打开真空室，取出工件并放入下一个批次的工件进行下一次喷涂。
2、油漆固化工艺
吊挂在真空室内的公转和自转独立的转盘挂具上的工件，经过真空喷漆后，随着转盘继续进行公转和自转，启动抽真空装置真空泵和抽气管阀门，对真空室进行抽真空，控制真空室内真空度为40000～100Pa，同时开启真空室内的发热装置对工件表面喷漆进行烘烤固化。根据不同工件的材质将真空室内的温度控制在不同的范围。例如烘烤塑料工件，真空室的温度就控制在55℃～80℃。在真空状态和发热装置辐射热源的环境中，油漆里的水分和溶剂优先蒸发，有效地提高油漆表面质量，增加漆膜附着力度。同时工件通过抽真空和发热装置烘烤的表干时间比使用常压焗炉的表干时间要快的多，节约了四分之三的时间，相当于节约了四分之三的电能。
3.废漆及溶剂过滤处理工艺
废漆及溶剂回收可在二种情况下进行，一是在喷漆时，与喷漆同时进行，二是在喷漆结束后单独进行。具体工艺是开启压缩空气装置和入气管阀门，让压缩空气进入到真空室内，同时开启抽真空装置和抽气管阀门，让挥发气体和多余油漆从抽气管中抽出，进入到一系列的冷凝过滤装置中，多余油漆在过滤器和冷凝器系统中回收，而挥发气体则被冷却器和溶剂处理器回收。
采用本工艺在操作过程中节约了三分之二的油漆，降低百分之五十的生产成本。操作工人在真空室外遥控喷涂工序，有效地保护操作工人的健康。在真空环境中，从喷涂射嘴喷射出的油漆的雾化角度减小但是雾化效果增强，喷涂表面更加光滑均匀。真空室内不含有水汽、微尘等杂物，产品表面喷漆装饰和油漆固化均匀，不会产生水斑、气斑或漆料斑点。废气、废漆及溶剂的回收装置，不会污染环境。
附图说明
图1是本发明工件表面真空喷涂、油漆固化、废漆及溶剂回收一体化设备的主视结构示意图；
图2是本发明工件表面真空喷涂、油漆固化、废漆及溶剂回收一体化设备的俯视结构示意图。
图中：1、喷枪，2、工件挂具转盘，3、发热装置，4、温度检测装置，5、入气管，6、抽气管，7、真空室，8、真空室转动门，9、机架。
具体实施方式
结合附图和实施例，详细描述本发明的结构和工艺：
实施例：头盔工件表面真空喷涂、油漆固化、废漆及溶剂回收一体化设备及其工艺
一、工件表面真空喷涂、油漆固化、废漆及溶剂回收一体化设备
如图1、图2所示：
1、喷漆及油漆固化一体化真空室
喷漆及油漆固化一体化真空室是圆柱形金属容器，圆柱形金属容器的一侧设有可转动打开或关闭的密封门。空室内设有喷枪、工件挂具转盘、发热装置和温度检测装置及入气管和抽气管。
喷枪设置在真空室内的一侧，喷枪为自动空气喷枪，数量为4个。需要表面真空喷涂、油漆固化的头盔表面有一定的弧度，头盔的长度为300mm，宽度为250mm，高度为200mm。喷枪的喷射角设为下倾30度，上下移动行程为200mm。喷枪与真空室外的喷枪供油系统和喷枪供气系统连接。全自动控制箱在真空室外控制喷枪的运行和开关。
工件挂具转盘设置在真空室内，工件挂具转盘设有自转和公转独立传动设备。工件挂具转盘设有四层的工件挂具。需要表面真空喷涂、油漆固化的头盔分别挂在工件挂具上，工件挂具转盘配合喷枪系统实现在公转30度后停止下来，自转，喷枪开始开始喷涂，喷涂时间20秒后开始公转，转动30后停止公转，再循环自转喷涂。工件挂具转盘是通过两个独立的马达分别控制转盘的公转和自转，分度盘控制工件挂具转盘公转到30度后停止，自转的控制马达控制工件自转。
入气管设置在真空室的顶部，正对着在工件挂具转盘中心上方。抽气管设置在真空室底部，在工件挂具转盘中心下方设有抽气管，入气管出口设有喷气嘴，确保入气气流垂直向下，将喷涂中多余的废气和油漆从下方抽气管中带走。真空泵和维持泵链接抽气管，确保喷涂时真空室内的真空度维持在要求的范围。
发热装置和温度检测装置分别设置在真空室内的侧边和顶部，发热装置和温度检测装置分别与真空室外的控制箱连接，通过全自动控制箱控制发热装置的温度和烘烤时间，确保真空室内的温度维持在要求的范围内对已喷涂工件进行油漆固化。
在一体化真空室7的侧边设有两扇真空室转动门8。2个工件挂具转盘2分别设置在两扇真空室转动门8的内部，两扇真空室转动门8依次轮流作业。真空室7设置在机架9上。
2、废漆及溶剂过滤处理装置
真空室外设有抽真空装置，抽真空装置通过抽气管和真空室连接。抽真空装置前后分别设有冷凝过滤系统。泵连接过滤器，主要是在喷涂前对真空室换气，清除室内空气的灰尘。真空泵的作用是抽真空，将真空室内的真空度抽到要求的值，维持泵的作用是在喷油时抽废气和油漆。真空泵和维持泵的前方的过滤器和冷凝器用来处理喷涂时的多余的油漆。真空泵和维持泵的后方设有冷却器和溶剂处理器用来处理喷涂时产生的溶剂废气和泵本身产生的废气。
3、压缩空气装置
真空室外设有压缩空气装置，压缩空气装置产生的压缩空气经过空气净化系统，通过入气管和真空喷漆室连接。压缩空气从入气管的喷嘴中射出，形成气流带走多余的废气和废漆，同时在喷涂结束，压缩空气的快速入气可以使真空室迅速恢复常压。
4、喷枪供油系统和喷枪供气系统
压缩空气装置连接喷枪供油系统和喷枪供气系统。喷枪供油系统对喷枪供给油漆，通过控制油压和油漆流量，可以改变喷漆的雾化状态。喷枪供气系统可以控制喷枪的开关及雾化状态。
二、工件表面真空喷涂、油漆固化、废漆及溶剂回收的工艺
1、真空喷漆工艺
把需要喷漆的工件经过表面清洁处理后，装在真空室内公转和自转独立的工件挂具转盘的挂具上，关闭真空室。
启动抽真空装置真空泵对真空室内抽真空，控制真空室内真空度为25000Pa，控制真空室内温度为30℃。
将调配好的油漆放入到喷枪供油系统内供给喷枪，启动全自动控制箱遥控喷枪的运行和开关，喷枪开始按照设定的运行路线移动并对转动的工件表面进行喷漆。
喷漆时或喷漆后，开启压缩空气装置和入气管阀门，让压缩空气进入到真空室内，同时开始抽真空装置维持泵和抽气管阀门，将喷涂中的废气和油漆带入到过滤处理装置中。当喷漆结束时，关闭真空阀门，启动压缩空气装置和入气管阀门，高压高速的气流迅速令真空室回复至常压，结束整个喷涂过程。当真空室内的真空度恢复到常压后，打开真空室，取出工件并放入下一个批次的工件进行下一次喷涂。
2、油漆固化工艺
吊挂在真空室内的公转和自转独立的转盘挂具上的工件，经过真空喷漆后，随着转盘继续进行公转和自转，启动抽真空装置真空泵和抽气管阀门，对真空室进行抽真空，真空度为4000Pa，同时开启真空室内的发热装置对工件表面喷漆进行烘烤固化。头盔是塑料工件，真空室的温度就控制在70℃。
3、废漆及溶剂过滤处理工艺
废漆及溶剂过滤处理可是在喷漆时，与喷漆同时进行。具体工艺是开启压缩空气装置和入气管阀门，让压缩空气进入到真空室内，同时开启抽真空装置维持泵和抽气管阀门，让挥发气体和多余油漆从抽气管中抽出，进入到一系列的冷凝过滤装置中，多余油漆在过滤器和冷凝器系统中回收，而挥发气体则被冷却器和溶剂处理器回收。

Claims (6)

1.工件表面真空喷涂、油漆固化、废漆及溶剂回收一体化设备，由喷漆及油漆固化一体化真空室、废漆及溶剂过滤处理装置、压缩空气装置、喷枪供油系统和喷枪供气系统组成，其特征是：喷漆及油漆固化一体化真空室(7)内设有喷枪(1)、工件挂具转盘(2)、发热装置(3)、温度检测装置(4)、入气管(5)、抽气管(6)和真空室转动门(8)，喷枪(1)设置在真空室(7)内的一侧，喷枪(1)与真空室外的喷枪供油系统和喷枪供气系统连接，工件挂具转盘(2)设置在真空室(7)内或真空室转动门(8)上，工件挂具转盘(2)设有自转和公转独立传动设备，入气管(5)设置在真空室的顶部，正对着工件挂具转盘中心上方，抽气管(6)设置在真空室底部，正对着工件挂具转盘中心下方，发热装置(3)和温度检测装置(4)分别设置在真空室内的侧边和顶部，发热装置和温度检测装置分别与真空室外的全自动控制箱连接，在一体化真空室(7)的侧边设有一扇或一扇以上的真空室转动门(8)。
2.根据权利要求1所述的工件表面真空喷涂、油漆固化、废漆及溶剂回收一体化设备，其特征是：工件挂具转盘(2)设置在真空室转动门(8)的内部。
3.根据权利要求1所述的工件表面真空喷涂、油漆固化、废漆及溶剂回收一体化设备，其特征是：在真空室(7)两侧分别设置两扇相对称的真空室转动门(8)。
4.根据权利要求1所述的工件表面真空喷涂、油漆固化、废漆及溶剂回收一体化设备，其特征是：真空室(7)设置在机架(9)上。
5.根据权利要求1所述的工件表面真空喷涂、油漆固化、废漆及溶剂回收一体化设备，其特征是：工件挂具转盘(2)设有一层或一层以上的工件挂具。
6.工件表面真空喷涂、油漆固化、废漆及溶剂回收一体化工艺，其特征是：
(a)、真空喷漆工艺
把需要喷漆的工件经过表面清洁处理后，装在真空室(7)内公转和自转独立的工件挂具转盘(2)的工件挂具上，关闭真空室(7)；
启动抽真空装置真空泵对真空室(7)内抽真空，控制真空室(7)内真空度为40000～10000Pa，控制真空室内温度为25℃～40℃；
将调配好的油漆放入到喷枪(1)供油系统内供给喷枪，启动全自动控制箱遥控喷枪(1)的运行和开关，喷枪(1)开始按照设定的运行路线移动并对转动的工件表面进行喷漆；
喷漆时或喷漆后，开启压缩空气装置和入气管阀门，让压缩空气进入到真空室(7)内，同时开启抽真空装置的维持泵和抽气管阀门，将喷涂中的废气和油漆带入到过滤处理装置中，当喷漆结束时，关闭真空阀门，启动压缩空气装置和入气管阀门，高压高速的气流迅速令真空室回复到常压，结束整个喷涂过程，当真空室(7)恢复到常压后，打开真空室，取出工件并放入下一个批次的工件进行下一次喷涂；
(b)、油漆固化工艺
吊挂在真空室内的公转和自转独立的转盘挂具上的工件，经过真空喷漆后，随着转盘继续进行公转和自转，启动抽真空装置的真空泵和抽气管阀门，对真空室(7)进行抽真空，控制真空室内真空度为40000～100Pa，同时开启真空室(7)内的发热装置对工件表面喷漆进行烘烤固化；
(c)、废漆及溶剂过滤处理工艺
废漆及溶剂回收在二种情况下进行，一是在喷漆时，与喷漆同时进行，二是在喷漆结束后单独进行，具体工艺是开启压缩空气装置和入气管阀门，让压缩空气进入到真空室内，同时开启抽真空装置和抽气管阀门，让挥发气体和多余油漆从抽气管中抽出，进入到一系列的冷凝过滤装置中，多余油漆在过滤器和冷凝器系统中回收，而挥发气体则被冷却器和溶剂处理器回收。
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