CN104019371B - 涂料系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种涂料系统，包括粘度仪和供料管道，还包括控制器和热交换装置；热交换装置设置在供料管道周围且处于粘度仪的前端，加热和降低供料管道的温度；控制器预设标准粘度；当粘度仪检测到涂料的实际粘度大于标准粘度，控制器控制热交换装置增加热能；当粘度仪检测到涂料的实际粘度小于标准粘度，控制器控制热交换装置减少热能。其优点在于涂漆涂料粘度自动调节的控制方法，利用PLC系统通过涂料粘度的曲线控制水温以及水流量，使之达到涂料粘度自动调节的目的，提高了控制精度及响应速度，大大减少了生产成本，提高产品质量，降低了污染排放。

Description

涂料系统

技术领域

本发明涉及一种涂料系统。

背景技术

目前，国内有些生产线采用保持涂料桶停放区和涂漆间温度的恒定的方法，这种方法生产初期准备时间较久，需提前很多天进行涂料桶自然环境升温，满足生产条件后，需要快速运送涂料桶至涂层室并立即投产；还有些生产线采用直接添加溶剂的方法，这种方法根据天气状态添加溶剂，气温越低添加的越多，溶剂添加的越多，生产成本越高，而且这些溶剂的主要成分对环境有比较大的污染。

我国彩涂板工业起步于60年代，上钢三厂的聚氯乙烯塑料复层板生产线，″六五″、″七五″期间被国家科委列为重点科技发展项目进行攻关。八十年代以后，宝钢、武钢、广州彩色带钢厂，北京门窗公司，分别从美国、英国、日本引进彩色涂层钢板生产线，到近期，由于彩板需求量迅速增加，很多国外公司与国内企业联合，不断引进生产设备。

现在国内大部分彩涂线的辊涂段所使用的还是上个世纪90年代的技术，溶剂的消耗量比较高，对于溶剂量只能靠经验来添加，而且需要长时间的搅拌，容易出现弯曲性不良、硬度不良、橘皮、色差、光泽不良等产品质量问题。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种涂料系统，在质量上，降低涂装缺陷，提高产品的外观效果色差和涂层膜厚一致，表面光泽度等；在工艺上，使得粘度从不可控达到了可控，固化各种产品的工艺参数并实现菜单化和标准化，取消作业人员靠经验来添加溶剂，减少对技术人员经验的依赖性。

本发明提供一种涂料系统，包括粘度仪54和供料管道，还包括控制器和热交换装置56；热交换装置56设置在供料管道周围且处于粘度仪54的前端，加热和降低供料管道的温度；控制器预设标准粘度；当粘度仪54检测到涂料的实际粘度大于标准粘度，控制器控制热交换装置56增加热能；当粘度仪54检测到涂料的实际粘度小于标准粘度，控制器控制热交换装置56减少热能。

进一步，本发明提供一种涂料系统，还可以具有这样的特征：热交换装置56包括由热交换管道依次连接的供水口、第一输送泵61、第一单向阀2、加热器3、气动调节阀4、换热器5、电磁冷却阀6和排水口；还包括第二单向阀7，限制电磁冷却阀6的前端水单向流向第一输送泵61的前端；换热器5设置在供料管道上；气动调节阀4设有最大值和最小值；当热交换装置增加热能时，控制器调大气动调节阀4增大水流；当热交换装置增加热能且气动调节阀4处于最大值时，控制器控制加热器3升温；当热交换装置减少热能时，控制器调小气动调节阀4减少水流；当热交换装置减少热能且气动调节阀4处于最小值时，控制器打开电磁冷却阀6。

进一步，本发明提供一种涂料系统，还可以具有这样的特征：气动调节阀4的最大值为70％，最小值为20％。

进一步，本发明提供一种涂料系统，还可以具有这样的特征：热交换装置还包括设置在气动调节阀4一侧的安全阀4-1。

进一步，本发明提供一种涂料系统，还可以具有这样的特征：热交换装置56还包括设置在加热器3后端的温度仪3-1；控制器预设最高加热温度；当温度仪3-1检测到的实际温度大于最高加热温度，控制器控制加热器3停止加热。

进一步，本发明提供一种涂料系统，还可以具有这样的特征：最高加热温度为60度。

进一步，本发明提供一种涂料系统，还可以具有这样的特征：热交换装置还包括显示仪表，显示热交换装置中的参数。

进一步，本发明提供一种涂料系统，还可以具有这样的特征：热交换装置还包括设置在管道上的若干个手动阀。

进一步，本发明提供一种涂料系统，还可以具有这样的特征：还包括设置标准粘度的控制面板。

进一步，本发明提供一种涂料系统，还可以具有这样的特征：还包括工作桶51、补漆桶52、测量工作桶51的实际重量的重量仪、报警器和设置在供料管道上的流量开关53；控制器预设最低重量，当实际重量低于最低重量，控制器控制补漆桶52向工作桶51补充漆料；当流量开关53关闭时，报警器进行报警。

发明的有益效果

本发明提供一种涂料系统，当需要进行生产时，控制面板设定好涂料种类由涂料厂家提供涂料数据表和粘度，并发送启动指令，PLC使用检测的涂料粘度与设定的粘度进行比较。若检测粘度小于设定粘度，则减小气动调节阀开度，冷却阀打开，补充冷却水，对循环水进行降温；若大于需求粘度，则增大气动调节阀开度，通过加热器对循环水进行升温。通过PLC设置各个参数的最大最小值：温度最大值为60℃，避免温度过高导致涂料到达闪点，出现危险状况；温度最小值为25℃，避免温度过低导致涂料溢出漆盘；气动调节阀最小值为20％。通过PLC设置优先级别，先通过气动调节阀调节开度，开度最小到30％或最大到70％，若目标值还未达到，再通过加热器或冷却阀调节水温，以节省能源。

进行生产时，油漆桶下有重量仪，若重量过轻会出现声光报警，提醒添加溶剂；涂料管路安装有流量开关，若流量开关关闭会出现声光报警，提醒补漆泵出现故障，设备已停止补漆，需要尽快检查维修。

本发明一种降本优化涂料系统，用于涂漆涂料粘度自动调节的控制方法，利用PLC系统通过涂料粘度的曲线控制水温以及水流量，使之达到涂料粘度自动调节的目的，提高了控制精度及响应速度，大大减少了生产成本，提高产品质量，降低了污染排放。

本发明提供一种降本优化涂料系统控制精度高，安全可靠，能够实现实时精确控制涂料的粘度。本发明涉及彩色钢板生产线、汽车喷涂生产线、相关涂料喷涂生产线领域，特别是在彩色钢板生产线上涂漆控制方面效果显著。

本发明提供一种降本优化涂料系统采用的闭环水循环结构。水泵前后有单向阀，保证循环水不回流；冷却阀打开时，保证了先排出循环水，再补充冷却水；气动调节阀有安全阀旁路保护，使得管路不会出现过压而导致危险情况发生。加热器和管路具有排水阀，当长时间不使用此系统时，能够排出加热器和管道内的循环水。

本发明提供一种降本优化涂料系统的性能指标：

①精确控制涂料粘度波动在±1s内。

②提高产品质量及减少不良品的出现。

③生产使用溶剂用量降低60％以上。

④节省涂料1％以上。

附图说明

图1为本发明的涂料系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。

如图1所示，涂料系统包括：工作桶51、补漆桶52、流量开关53、粘度仪54、漆盘55、热交换装置56、第二输送泵62、第三输送泵63、重量仪、控制器、控制面板、报警器和供料管道。图中箭头表示管道内的液体流动方向。

工作桶51中的漆料通过第二输送泵62向漆盘55输送。重量仪设置在工作桶的下方，用于测量工作桶51的实际重量。

控制器可以预设最低重量，也可以通过控制面板设置最低重量。当工作桶51的实际重量低于设置的最低重量，控制器控制第三输送泵63从补漆桶52向工作桶51输送漆料进行补充，满足生产需要的原料。

流量开关53设置在工作桶51至漆盘55之间的供料管道上，当流量开关53关闭时，说明补漆桶52中的漆料不足，无法向工作桶51进行补给，而造成工作桶中漆料无法满足正常生产需要，控制器控制报警器进行报警，提醒工作人员添加漆料。

粘度仪54设置在工作桶51至漆盘55之间的供料管道上，检测该处漆料的粘度。

热交换装置56设置在供料管道的周围，加热和降低供料管道的温度。作为优选热交换装置56设置在粘度仪54的前端，使得粘度仪54可以精确地检测到经过热交换装置56加热过的漆料的粘度。

控制器可以预设标准粘度，标准粘度也可以通过控制面板进行设定。根据涂料的种类由涂料厂家提供涂料数据表，由控制面板设定标准粘度。当粘度仪54检测到涂料的实际粘度大于标准粘度，控制器控制热交换装置56增加热能。

当粘度仪54检测到涂料的实际粘度小于标准粘度，控制器控制热交换装置56减少热能。

热交换装置56包括由热交换管道依次连接的供水口、第一输送泵61、第一单向阀2、加热器3、气动调节阀4、换热器5、电磁冷却阀6和排水口。热交换装置56还包括第二单向阀7，限制电磁冷却阀6的前端水单向流向第一输送泵61的前端。在电磁冷却阀6不开启的状态下，循环水在热交换装置56中循环流动。

第一单向阀2和二单向阀7限制水流方向，防止循环水回流。第一输送泵61提供循环水的输送压力。加热器3对循环水进行加热。气动调节阀4的设有最大值为70％，最小值为20％。换热器5设置在供料管道上。

热交换装置56还包括设置在加热器3后端的温度仪3-1。控制器预设最高加热温度。当然，最高加热温度也可以由控制面板进行设置。最高加热温度可以设定为60℃，避免温度过高导致涂料到达闪点，出现危险状况。最低加热温度可以为25℃，避免温度过低导致涂料溢出漆盘。

当粘度仪54检测到涂料的实际粘度大于标准粘度时，即热交换装置需要增加热能时，控制器调大气动调节阀4增大水流。当热交换装置增加热能且气动调节阀4处于最大值时，控制器控制加热器3升温。

当粘度仪54检测到涂料的实际粘度小于标准粘度，即热交换装置减少热能时，控制器调小气动调节阀4减少水流。当热交换装置减少热能且气动调节阀4处于最小值时，控制器打开电磁冷却阀6。

当温度仪3-1检测到的实际温度大于最高加热温度，控制器控制加热器3停止加热。当温度低时，不会控制加热，通过控制粘度来控制最低温度。

热交换装置还包括设置在气动调节阀4一侧的安全阀4-1。当管道中的压力过高或者气动调节阀故障时，安全阀4-1自动开启，保护整个装置的安全。

热交换装置还包括压力表11和温度表12，显示热交换装置中的水压和温度。当然，热交换装置的管道上还可以设置其他各种显示仪表，显示热交换装置中的各类参数，方便工作人员直观地了解装置内部的情况。

热交换装置还包括设置在管道上的若干个手动阀70、71、72、73、74、75和76。手动阀70用于清洗管道时开启，清空管道内的循环水。其他各个手动阀用于热交换装置内的仪表管道维护和修理，例如：当气动调节阀4发生故障需要维修时，可以关闭手动阀73和74，快速地对气动调节阀4进行维护。

涂料系统的工作过程如下：

第二输送泵将漆料从工作桶输送到漆盘。

当粘度仪检测到的漆料的实际粘度大于设定的标准粘度，控制器调大气动调节阀增大循环水流，增加了换热器对供料管道的热能，以降低供热管道内漆料的粘度。

当气动调节阀开到最大，粘度仪检测到的漆料的实际粘度还是大于设定的标准粘度时，控制器控制加热器进行升温，提高循环水的温度，从而继续增加换热器对供料管道的热能，以降低供热管道内漆料的粘度。

当粘度仪检测到的漆料的实际粘度小于设定的标准粘度，控制器调小气动调节阀减少循环水流，减小了换热器对供料管道的热能，以增加供热管道内漆料的粘度。

当气动调节阀关到最小，粘度仪检测到的漆料的实际粘度还是小于设定的标准粘度时，控制器打开电磁冷却阀。此时。热的循环水就从排水口流出，冷的水从供水口流入，降低了整个循环水的温度。这样继续减小换热器对供料管道的热能提供，温度降低了，漆料的粘度自然就会上升。

Claims (9)

1.一种涂料系统，包括粘度仪(54)和供料管道，其特征在于：还包括控制器和热交换装置(56)；

所述热交换装置(56)设置在所述供料管道周围且沿涂料输送方向处于所述粘度仪(54)的前端，加热和降低所述供料管道的温度；

所述控制器预设标准粘度；

当所述粘度仪(54)检测到涂料的实际粘度大于所述标准粘度，所述控制器控制所述热交换装置(56)增加热能；

当所述粘度仪(54)检测到涂料的实际粘度小于所述标准粘度，所述控制器控制所述热交换装置(56)减少热能；

还包括工作桶(51)、补漆桶(52)、测量所述工作桶(51)的实际重量的重量仪、报警器和设置在所述供料管道上的流量开关(53)；

所述控制器预设最低重量，当所述实际重量低于所述最低重量，所述控制器控制所述补漆桶(52)向所述工作桶(51)补充漆料；

当所述流量开关(53)关闭时，所述报警器进行报警。

2.根据权利要求1所述的涂料系统，其特征在于：

其中，所述热交换装置(56)包括由热交换管道依次连接的供水口、第一输送泵(61)、第一单向阀(2)、加热器(3)、气动调节阀(4)、换热器(5)、电磁冷却阀(6)和排水口；

还包括第二单向阀(7)，限制水从所述电磁冷却阀(6)流向所述第一输送泵(61)；

所述换热器(5)设置在所述供料管道上；

所述气动调节阀(4)设有最大值和最小值；

当所述热交换装置增加热能时，所述控制器调大所述气动调节阀(4)增大水流；

当所述热交换装置增加热能且所述气动调节阀(4)处于最大值时，所述控制器控制所述加热器(3)升温；

当所述热交换装置减少热能时，所述控制器调小所述气动调节阀(4)减少水流；

当所述热交换装置减少热能且所述气动调节阀(4)处于最小值时，所述控制器打开所述电磁冷却阀(6)。

3.根据权利要求2所述的涂料系统，其特征在于：

其中，所述气动调节阀(4)的开度最大值为70％，最小值为20％。

4.根据权利要求2所述的涂料系统，其特征在于：

其中，所述热交换装置还包括设置在所述气动调节阀(4)一侧的安全阀(4-1)。

5.根据权利要求2所述的涂料系统，其特征在于：

其中，所述热交换装置(56)还包括温度仪(3-1)；

所述温度仪(3-1)设置在沿涂料输送方向处于所述加热器(3)的后端；

所述控制器预设最高加热温度；

当所述温度仪(3-1)检测到的实际温度大于所述最高加热温度，所述控制器控制所述加热器(3)停止加热。

6.根据权利要求5所述的涂料系统，其特征在于：

其中，所述最高加热温度为60摄氏度。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的涂料系统，其特征在于：其中，所述热交换装置还包括显示仪表，显示所述热交换装置中的参数。

8.根据权利要求1至6中任意一项所述的涂料系统，其特征在于：其中，所述热交换装置还包括设置在管道上的若干个手动阀。

9.根据权利要求1至6中任意一项所述的涂料系统，其特征在于：还包括设置所述标准粘度的控制面板。