CN103993343B - 汽车涂装电泳系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种汽车涂装电泳系统，包括：电泳槽；设置在电泳槽四周的至少一个侧壁阳极管；设置在电泳槽底部的至少一个底部阳极管；设置在电泳槽顶部的至少一个顶部阳极管；驱动至少一个侧壁阳极管和所述至少一个底部阳极管的第一驱动装置；驱动所述至少一个顶部阳极管的第二驱动装置。根据本发明实施例的汽车涂装电泳系统具有改造成本低且具有对车身顶部涂装电泳漆膜厚度均匀，涂装效果好的优点。

Description

汽车涂装电泳系统

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种汽车涂装电泳系统。

背景技术

随着市场上汽车产品竞争越来越烈，客户对于整车的防腐蚀要求也越来越高，利用涂装电泳工艺可以避免车身板的腐蚀。可见，汽车生产涂装电泳工艺尤为重要。

相关技术中，采用翻转设备电泳，翻转设备需要保证横向运动，纵向翻转的良好配合以实现车身漆膜均匀的效果，可是翻转机构复杂且需准确的控制程序，并且为达到理想的翻转效果，电泳槽需要有足够的空间，这样一来，增加了对设备性能的要求，造成成本的增加。还有另外一种涂装电泳工艺中，采用将车身浸入电泳槽内，通过电泳槽四周和底部阳极管，在槽内发生电化学反应镀膜。并且，通过PLC控制晶闸管来调节电泳槽内阳极管电压大小，从而调整漆膜厚度。但是，这种方法对车身顶部电泳漆膜的控制准确率低，极大的影响汽车顶部漆膜厚度及品质，从而影响车身整体品质。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种汽车涂装电泳系统。该汽车涂装电泳系统具有改造成本低且具有对车身顶部电泳漆膜厚度均匀，涂装效果好的优点。

为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种汽车涂装电泳系统，包括：电泳槽；设置在所述电泳槽四周的至少一个侧壁阳极管；设置在所述电泳槽底部的至少一个底部阳极管；设置在所述电泳槽顶部的至少一个顶部阳极管；驱动所述至少一个侧壁阳极管和所述至少一个底部阳极管的第一驱动装置；以及驱动所述至少一个顶部阳极管的第二驱动装置。

根据本发明实施例的汽车涂装电泳系统，利用斩波器控制输出给顶部阳极管的电压，这样既节省资金投入又能实现车身顶部电泳漆膜厚度均匀，而且施工方便，充分利用电能，降低设备复杂性，有效降低系统成本。另外，该系统具有对顶部阳极管控制精度高的优点，保证汽车涂装工艺的可靠、且该系统具有涂装效果好的优点。

另外，根据本发明上述实施例的汽车涂装电泳系统还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述第一驱动装置包括可编程逻辑控制器PLC和所述PLC控制的驱动器。

在一些示例中，所述第二驱动装置包括：脉宽调变PWM控制板，所述PWM控制板与整流电源整流柜相连，所述PWM控制板根据从所述整流电源整流柜输出的直流电生成PWM驱动信号；斩波器，所述斩波器对所述PWM驱动信号进行调整，并将调整后的PWM驱动信号输出至所述顶部阳极管。

在一些示例中，电位器，所述电位器具有可变电阻，通过调整所述可变电阻的阻值对所述PWM控制板输出的所述PWM驱动信号进行控制。

在一些示例中，所述可变电阻为滑动变阻器。

在一些示例中，还包括：控制装置，所述控制装置与所述PWM控制板相连，所述控制装置接收操作员的控制指令，并根据所述控制指令对所述PWM控制板进行控制。

在一些示例中，所述控制装置具有电压调压按键和/或复位按键。

在一些示例中，还包括：显示装置，所述显示装置包括电压表和电流表。

在一些示例中，所述电流表与所述PWM控制板相连，所述电压表与所述斩波器相连。

在一些示例中，还包括：固定装置，所述固定装置将所述顶部阳极管固定在所述电泳槽的顶部。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的汽车涂装电泳系统的结构框图；

图2是根据本发明一个实施例的汽车涂装电泳系统的第二驱动装置的电路原理图；以及

图3和图4是根据本发明一个实施例的汽车涂装电泳系统的侧壁阳极管、底部阳极管和顶部阳极管的安装示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。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，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图描述根据本发明实施例的汽车涂装电泳系统。

图1是根据本发明一个实施例的汽车涂装电泳系统的结构框图。如图1所示，根据本发明一个实施例的汽车涂装电泳系统100，包括：电泳槽110、至少一个侧壁阳极管120、至少一个底部阳极管130、至少一个顶部阳极管140、第一驱动装置150和第二驱动装置160。

其中，侧壁阳极管120设置在电泳槽110四周。底部阳极管130设置在电泳槽110底部。顶部阳极管140设置在电泳槽110顶部。第一驱动装置150用于驱动所述至少一个侧壁阳极管120和所述至少一个底部阳极管130。第二驱动装置160用于驱动所述至少一个顶部阳极管140。其中，第一驱动装置150包括但不限于可编程逻辑控制器PLC和PLC控制的驱动器。

需要说明的是，第一驱动装置150可以为一个，即由这一个驱动装置共同驱动侧壁阳极管120和底部阳极管130。当然，第一驱动装置150可以为两个，两个驱动装置分别驱动侧壁阳极管120和底部阳极管130。

结合图2所示，第二驱动装置160包括：脉宽调变PWM控制板和斩波器。

其中，PWM控制板与整流电源整流柜相连，PWM控制板根据从整流电源整流柜输出的直流电生成PWM驱动信号。斩波器(斩波器包括两个绝缘栅双极型晶体管IGBT1和IGBT2)对PWM驱动信号进行调整，并将调整后的PWM驱动信号输出至顶部阳极管(如图2中的1P11、2P11、3P11、4P11、5P11端口可与5个顶部阳极管相连)。

需要说明的是，第一驱动装置150和第二驱动装置160均可从整流电源整流柜引入直流电。在本发明的一个实施例中，整流电源整流柜包括但不限于：交流电输入模块和交流/直流转换模块。其中，交流电输入模块用于输入交流电。交流/直流转换模块与交流电输入模块相连，交流/直流转换模块将交流电输入模块输入的交流电转换为直流电。

进一步而言，本发明实施例的汽车涂装电泳系统100还可包括电位器(图2中未示出)，电位器具有可变电阻，通过调整可变电阻的阻值对PWM控制板输出的PWM驱动信号进行控制。其中，可变电阻例如为滑动变阻器。

当然，为了便于操控汽车涂装电泳系统100，该汽车涂装电泳系统100还可包括：控制装置(图2中未示出)，控制装置与PWM控制板相连，控制装置接收操作员的控制指令，并根据控制指令对PWM控制板进行控制。作为一个具体的示例，控制装置例如具有电压调压按键和/或复位按键。这样，可手动对PWM控制板进行电压调节和/或对PWM控制板进行手动复位。

为了便于查看汽车涂装电泳系统100输出给顶部阳极管140的电流和电压，因此，该汽车涂装电泳系统100还可包括：显示装置(图2中未示出)，显示装置包括电压表和电流表。具体地，可将电流表与所述PWM控制板相连，电压表与斩波器相连。

如图3和图4所示，本发明实施例的汽车涂装电泳系统100，还包括：固定装置，固定装置将顶部阳极管固定在电泳槽的顶部。固定装置可以由成本较低的固定架、固定杆等组成。其中，原有阳极管例如包括底部阳极管和侧壁阳极管。结合图3和图4所示，外加的顶部阳极管可安装在顶部阳极架(即一种固定装置)上。

在描述了本发明实施例的汽车涂装电泳系统100的结构和组成之后，以下对本发明实施例的汽车涂装电泳系统100的工作原理进行详细描述。

具体而言，随着汽车涂装工艺要求的不断提高，漆膜厚度的控制要求也随之升高。本发明实施例的汽车涂装电泳系统相对于现有的涂装电泳工艺中对顶部阳极管进行控制而言，不需要额外增加诸如整流电源和PLC控制器等。结合图2所示，本发明实施例的汽车涂装电泳系统利用交流电输入模块从电泳高压区(0～500V电压)引入交流电，通过交流/直流转换模块转变为直流电，然后脉宽调变PWM控制板对斩波器进行控制。例如：在一定时间内控制斩波器的导通次数，比如1分钟中内导通60次或1分钟中内导通30次且每次导通持续0.5秒)，PWM控制板之所以能够对斩波器进行控制，源于电位器，即PWM控制板通过电位器给的信号调节斩波器每次导通的时间及关闭时间，从而调整输出电压大小，实现对顶部阳极管的电压无极调节。并可针对工艺要求，省去现有技术中对顶部阳极管控制所需的诸如整流电源、PLC等，实现实时调节顶部阳极管的电压，在保证电镀车身顶部漆膜厚度满足要求的情况下，降低了成本。

更为具体地，本发明的实施例从诸如现有的整流电源整流柜中引直流电(例如10kv交流电经变压器，降压到415v交流电后，经整流电源整流柜内六个IGBT和相应的二极管将交流电变为0—500v可调的直流电)，然后，通过调节电位器的阻值将输出的电压(或电流)信号输送到PWM控制板，PWM控制板在控制斩波器的导通时间等，从而控制输出给顶部阳极管的电压的大小，由于电位器的阻值可以实现0到最大值之间的无极调整，因此，PWM控制板也要实现控制斩波器的控制角度0至360度的调整，以便实现输出给顶部阳极板的电压从0到最大值的无极调节。

在以上描述中，术语，涂装电泳：在电泳槽内，槽内有大量电泳液，利用外加电场使悬浮于电泳液中带正电的颜料和树脂等微粒定向移动并沉积于带负电的白车身表面的涂装方法。

IGBT：绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

PLC：可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

脉冲宽度调制(PWM)：是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。

根据本发明实施例的汽车涂装电泳系统，利用斩波器控制输出给顶部阳极管的电压，这样既节省资金投入又能实现车身顶部电泳漆膜厚度均匀，而且施工方便，充分利用电能，降低设备复杂性，有效降低系统成本。另外，该系统具有对顶部阳极管控制精度高的优点，保证汽车涂装工艺的可靠、且该系统具有涂装效果好的优点。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (9)

1.一种汽车涂装电泳系统，其特征在于，包括：

电泳槽；

设置在所述电泳槽四周的至少一个侧壁阳极管；

设置在所述电泳槽底部的至少一个底部阳极管；

设置在所述电泳槽顶部的至少一个顶部阳极管；

驱动所述至少一个侧壁阳极管和所述至少一个底部阳极管的第一驱动装置；以及

驱动所述至少一个顶部阳极管的第二驱动装置，其中，所述第二驱动装置包括：

脉宽调变PWM控制板，所述PWM控制板与整流电源整流柜相连，所述PWM控制板根据从所述整流电源整流柜输出的直流电生成PWM驱动信号；以及

斩波器，所述斩波器对所述PWM驱动信号进行调整，并将调整后的PWM驱动信号输出至所述顶部阳极管。

2.如权利要求1所述的汽车涂装电泳系统，其特征在于，所述第一驱动装置包括可编程逻辑控制器PLC和所述PLC控制的驱动器。

3.如权利要求1所述的汽车涂装电泳系统，其特征在于，还包括：电位器，所述电位器具有可变电阻，通过调整所述可变电阻的阻值对所述PWM控制板输出的所述PWM驱动信号进行控制。

4.如权利要求3所述的汽车涂装电泳系统，其特征在于，所述可变电阻为滑动变阻器。

5.如权利要求3所述的汽车涂装电泳系统，其特征在于，还包括：

控制装置，所述控制装置与所述PWM控制板相连，所述控制装置接收操作员的控制指令，并根据所述控制指令对所述PWM控制板进行控制。

6.如权利要求5所述的汽车涂装电泳系统，其特征在于，所述控制装置具有电压调压按键和/或复位按键。

7.如权利要求3所述的汽车涂装电泳系统，其特征在于，还包括：

显示装置，所述显示装置包括电压表和电流表。

8.如权利要求7所述的汽车涂装电泳系统，其特征在于，所述电流表与所述PWM控制板相连，所述电压表与所述斩波器相连。

9.如权利要求1所述的汽车涂装电泳系统，其特征在于，还包括：

固定装置，所述固定装置将所述顶部阳极管固定在所述电泳槽的顶部。