CN107321513A - 模块化旋杯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块化旋杯，其包括连接模块、阀岛模块、基础模块以及雾化模块。连接模块用于与喷漆机械手相连接，连接模块包括连接螺母以及连接桶，连接螺母位于模块化旋杯的最下端，用于锁紧模块化旋杯与喷漆机械手的连接处；连接螺母套设在连接桶的一端。阀岛模块可拆卸地装设于连接桶的另一端。基础模块可拆卸地装设于连接桶的另一端，同时基础模块的一端与阀岛模块相连。雾化模块可拆卸地装设于基础模块的另一端。本发明集各种功能性模块于一体，能够实现旋杯组件与空气静电枪组件的快速更换。

Description

模块化旋杯

技术领域

本发明涉及涂装领域，特别涉及一种多功能、模块化旋杯。

背景技术

涂料的雾化分为压力雾化、空气雾化、离心雾化等几种雾化方式，旋杯属于离心式雾化设备。离心雾化可以使雾化的涂料颗粒更均匀，加上高压静电的吸附作用，静电旋杯的涂装效率可达95％以上，因此被广泛应用于包括一般工业涂装和高端汽车整车涂装的各个涂装领域。

以往的旋杯是以集成功能为理念进行设计，这种设计理念是针对某一项涂装需求进行的。如果我们采用溶剂型涂料对一般工业品进行涂装，涂料的供应方式采用齿轮泵循环系统，如果采用集成功能的理念，旋杯的设计功能基本包括：单成形空气、Φ55mm杯头、单色循环系统……，对于雾化器生产厂家而言，为了满足不同的使用要求，需要设计不同型号的旋杯。对于使用厂家而言，如果使用条件发生变化，需要对全部的雾化器进行彻底更换，浪费了大量人力物力。

由于旋杯属于离心雾化，并且使用高压静电的原理进行涂料吸附，这与传统的空气雾化有很大不同。我们知道，涂料一般由溶剂、树脂、颜料、添加剂等几种组分构成，但是各种组分的密度不同，在离心雾化时密度大的涂料颗粒获得的动能较大，不容易被成形空气塑形。而空气雾化则相反，重质颗粒在漆雾中间，轻质颗粒在漆雾外围，实际涂装时轻质颗粒往往过喷。因此，在使用旋杯涂装色漆时往往色泽发暗，而空气枪在喷涂色漆时正好相反，重质显色物质被吸附的较多，成膜色彩鲜明。因此，实际生产中旋杯和喷枪由于雾化机理不同而造成色差。为了避免旋杯和喷枪产生色差，有时候在涂装色差严重的色漆时需要把旋杯临时更换为喷枪进行涂装。但是由于旋杯是基于功能集成为理念进行的设计，基本无法实现旋杯和空气喷枪的快速切换。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能集各种功能性模块于一体、解决传统旋杯在涂装色漆产生色差时快速更换喷枪的需求和快速换色需求的模块化旋杯。

为实现上述目的，本发明提供了一种模块化旋杯，其包括连接模块、阀岛模块、基础模块以及雾化模块。连接模块用于与喷漆机械手相连接，连接模块包括连接螺母以及连接桶，连接螺母位于模块化旋杯的最下端，用于锁紧模块化旋杯与喷漆机械手的连接处；连接螺母套设在连接桶的一端。阀岛模块可拆卸地装设于连接桶的另一端。基础模块可拆卸地装设于连接桶的另一端，同时基础模块的一端与阀岛模块相连。雾化模块可拆卸地装设于基础模块的另一端。

优选地，上述技术方案中，阀岛模块包括单色无清洗阀岛、单色外部自动清洗阀岛、单色内部自动清洗阀岛、双色内部自动清洗阀岛，双组分双自动清洗阀岛五种形式。

优选地，上述技术方案中，雾化模块包括旋杯组件和空气静电枪组件两种形式。

优选地，上述技术方案中，旋杯组件包括驱动部、成形部以及旋杯部。驱动部可拆卸地装设于基础模块的另一端；成形部可拆卸地装设于基础模块的另一端，成形模块用于遮罩驱动部；旋杯部。旋杯部一端可拆卸地连接驱动部，另一端用于雾化涂料，旋杯部包括多种直径的杯头用于更换。

优选地，上述技术方案中，空气静电枪组件包括空气静电枪模块以及空气罩。空气静电枪模块可拆卸地装设于基础模块的另一端；空气罩可拆卸地装设于基础模块的另一端，空气罩用于遮罩空气静电枪模块与基础模块的连接处。

优选地，上述技术方案中，旋杯组件还包括内置混合器涂料管，其用于配合双组分双自动清洗阀岛使用。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：1.解决传统旋杯功能单一产品众多的缺陷，集各种功能性模块于一体；2.解决传统旋杯在涂装色漆产生色差时快速更换喷枪的需求，方便快速更换成空气喷枪；3.随着产能增加，解决传统行业需要快速换色的需求。

附图说明

图1是根据本发明的安装有旋杯组件的模块化旋杯的结构立体图。

图2是根据本发明的安装有旋杯组件的模块化旋杯的结构剖面图。

图3是根据本发明的安装有旋杯组件的模块化旋杯的成形雾化结构示意图。

图4是根据本发明安装有旋杯组件的模块化旋杯的旋杯组件拆卸结构示意图。

图5是根据本发明的安装有空气静电枪组件的模块化旋杯的结构立体图。

图6是根据本发明的安装有空气静电枪组件的模块化旋杯的空气静电枪组件的结构剖面图。

主要附图标记：

100-连接模块，200-阀岛模块，300-基础模块，400-雾化模块。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1至图6所示，根据本发明具体实施方式的一种模块化旋杯，其包括连接模块100、阀岛模块200、基础模块300以及雾化模块400。连接模块100用于与喷漆机械手相连接，连接模块包括连接螺母5以及连接桶4，连接螺母5位于模块化旋杯的最下端，用于锁紧模块化旋杯与喷漆机械手的连接处；连接桶4连接螺母套设在连接桶4的一端。阀岛模块200可拆卸地装设于连接桶4的另一端。基础模块300可拆卸地装设于连接桶4的另一端，同时基础模块300的一端与阀岛模块200相连。雾化模块400可拆卸地装设于基础模块300的另一端。

在一些实施方式中，阀岛模块200包括单色无清洗阀岛、单色外部自动清洗阀岛、单色内部自动清洗阀岛、双色内部自动清洗阀岛，双组分双自动清洗阀岛五种形式。这五种阀岛可以根据不同喷涂功能的需要相互调换。

在一些实施方式中，雾化模块400包括旋杯组件和空气静电枪组件两种形式。旋杯组件包括驱动部410、成形部420以及旋杯部430。驱动部410可拆卸地装设于基础模块300的另一端；成形部420可拆卸地装设于基础模块300的另一端，成形模块420用于遮罩驱动部410；旋杯部430一端可拆卸地连接驱动部410，另一端用于雾化涂料，旋杯部430包括多种直径的杯头1用于更换。

请参阅图1至图2，其是本发明的一实施方式的安装有旋杯组件的模块化旋杯1000，模块化旋杯1000通过连接螺母5锁紧到机械手上，所有气路、油路、高压、测速等接口全部为快速连接形式，不需要逐个安装。在模块化旋杯1000出现故障时，可以快速拆卸故障模块化旋杯1000，更换备用模块化旋杯，而不影响产线的正常运行，极大的提高了生产效率。连接桶4是连接基础模块300、驱动部410和雾化模块400的支撑部分，同时也起到了静电隔离的效果。弯头3是马达的底座，为涡轮马达11提供配气和配漆，弯头3成120度夹角，夹角的设置使机械手的涂装范围增大，便于机械手调整工位。成型组件2是模块化旋杯1000的成形部分，主要功能是把杯头1雾化的涂料颗粒根据涂装需求压成一定形状。杯头1是主要的雾化部件，本发明的杯头有不同直径和不同结构的多种型号，可分别应用于一般溶剂型涂装、需要自动清洗涂装、小面涂装、大面涂装等各种工况。为了便于成形，杯头1和成形组件2需要配合选用。

在一些实施方式中，雾化模块400有旋杯组件和空气静电枪组件备选；当涂装底漆、素色漆或清漆时，选用旋杯组件；当涂装重质成分含量比较高的漆时选用空气静电枪组件。

图2是根据本发明的安装有旋杯组件的模块化旋杯的结构剖面图。配气管路和配油采用特殊设计的快插接头，高压则通过高压接头7引入高压管6，高压电缆通过阀岛8和弯头3连接到马上底部，静电高压通过马达传递给杯头1。为了防止高压线滑动漏电，高压接头可以提供大于15公斤的锁紧拉力。微阀9安装在阀岛8上，通过安装在阀岛8上的其它微阀的配合，形成特定的供漆系统，满足各种工况需求。涂料管14通过螺栓连接到涡轮马达11上，使涂料管14和涡轮马达11具有同一电位。马达锁紧套10把涡轮马达11和涂料管14锁紧到弯头3上。涂料喷嘴13通过螺纹连接到涂料管14上，喷嘴13也有多种规格可供选择，其中主要可分为自动清洗型和无清洗型，每种规格的喷嘴直径从1.0mm到3.0mm也有多种型号，适配不同的涂料流量选用。

图3是根据本发明的安装有旋杯组件的模块化旋杯的成形雾化结构示意图。图3主要是介绍的是本发明的雾化和清洗结构。涂料通过涂料管中间的管道27被输送到涂料喷嘴13，涂料从喷嘴19喷出，约80％的涂料被分配器16通过狭缝21均匀的分配到杯头1的内壁，高速旋转的杯头1把内壁的涂料离心甩出，在杯头1的边缘被雾化。约20％的涂料通过分配器16中间的小孔18被输送到分配盘的上表面，然后再流到杯头1的内壁。这部分涂料是为了持续冲刷中心负压返回的涂料，涂料挥发变粘后吸附在分配器16上造成涂装缺陷。为了进一步增强雾化效果，使雾化更均匀，杯头1的外沿一般均匀的刻有细齿。细齿把涂料铺在杯头1的内壁的涂料膜切割成细丝，在离心力作用下，这些细丝被高速甩出雾化。

在清洗模式时，清洗剂从涂料管清洗剂口26进入到涂料喷嘴13的清洗通道，进入到喷嘴的清洗剂被分成两部分，一部分清洗剂从前部出口20喷出，与涂料相同的方式分别清洗分配盘16内外壁和杯头1的内壁。另一部分涂料从侧部开口24喷出，通过杯头1的清洗孔24流入杯头1的后部空间，再从杯头1与成形罩12的狭缝22喷出。从狭缝喷出的清洗剂被从成形罩12喷出的成形空气吹到杯头1外沿，从而完成对杯头1外沿的清洗。

为了获得更好的成形效果，杯头1的外夹角α必须与杯头1成一定的角度，通过优选，杯头1的外夹角α在20°到90°之间。射流压缩空气的流速与出口的距离的平方成反比，过长是垂直距离会使成形空气的射流速度大幅降低，从而减弱压缩空气的做工效率。而如果垂直距离过小，一方面射流还未扩散，雾化面会被成形空气切割成数份，不利于整体成形，另一方面，由于漆雾会出现反向涡流，返回的漆雾更容易对成型罩产生污染，如果清理不及时会造成成形孔堵塞。因此成型罩12的端面距离杯头1的外端面的垂直距离h，优选应在5mm到20mm之间。

在一些实施方式中，旋杯部430还分为多种直径杯头1，例如是标准直径杯头和大直径杯头备选；当涂装面积较大时，选用大直径杯头进行喷涂。

请参阅图4，图4是根据本发明安装有旋杯组件的模块化旋杯的旋杯组件拆卸结构示意图。图4是本发明的旋杯组件拆卸方法，需要拆卸旋杯组件时，首先逆时针旋出成形罩12，然后插入扳手29，扳手设有开口28，扳手的开口卡住涡轮马达11，然后在逆时针旋出杯头1。这种旋杯组件拆卸方式不同于以往的外部扳手拆卸，使内嵌杯头变为可能。

在一些实施方式中，阀岛模块200有多种阀岛备选，例如是单色无清洗阀岛、单色外部自动清洗阀岛、单色内部自动清洗阀岛、双色内部自动清洗阀岛。双色内部自动清洗阀岛适合于涂装线节拍较短，并且涂装颜色多变的涂装工况。

在一些实施方式中，模块化旋杯1000还有内置混合器涂料管以及双组分双自动清洗阀岛备选，内置混合器涂料管模块配合双组分双自动清洗阀岛适合用于双组分涂料喷涂。

在一些实施方式中，空气静电枪组件包括空气静电枪模块30以及空气罩31。空气静电枪模块30可拆卸地装设于基础模块300的另一端；空气罩31可拆卸地装设于基础模块300的另一端，空气罩31用于遮罩空气静电枪模块30与基础模块300的连接处。

请参阅图5，图5是根据本发明的又一实施方式的安装有空气静电枪组件的模块化旋杯2000的结构立体图。拆下旋杯组件的涡轮马达11、涂料管14和成形罩12、杯头1等模块，使用锁紧套10锁紧空气静电枪模块30即完成了空气静电枪组件的安装，空气罩31与空气静电枪模块30之间形成均压空间。

请参阅图6，图6是根据本发明的安装有空气静电枪组件的模块化旋杯的空气静电枪组件的结构剖面图。图6是介绍本发明空气静电枪模块30的工作原理，涂料通过管路44进入到空气静电枪组件30，然后次通过油嘴40从出口35喷出。雾化空气由弯头3导入到油嘴外圈，形成雾化空气环37。从出口35喷出的涂料被环状的雾化空气告诉雾化，形成锥状喷形。成形空气在成形空气腔32被均压后，从管33进入到空气帽的成形空气孔39，然后从成形喷口38射出。射出的成形空气把锥状喷形压缩成椭圆形，漆雾在雾化和成形空气和高压静电的合力下吸附到工件表面。高压电缆由管道44引入到空气静电枪组件，通过导电螺丝42传到电极针41，高压静电在电极针头部产生尖端36电晕放电，使被雾化的涂料颗粒带电。

终上所述，本发明的模块化旋杯与现有技术相比具有以下有益效果：

1.解决传统旋杯功能单一产品众多的缺陷，集各种功能性模块于一体；

2.解决传统旋杯在涂装色漆产生色差时快速更换喷枪的需求，方便快速更换成空气喷枪；

3.随着产能增加，解决传统行业需要快速换色的需求。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (6)

1.一种模块化旋杯，其特征在于，包括：

连接模块，其用于与喷漆机械手相连接，所述连接模块包括：

连接螺母，其位于所述模块化旋杯的最下端，用于锁紧所述模块化旋杯与所述喷漆机械手的连接处；以及

连接桶，所述连接螺母套设在所述连接桶的一端；

阀岛模块，其可拆卸地装设于所述连接桶的另一端；

基础模块，其可拆卸地装设于所述连接桶的另一端，同时所述基础模块的一端与所述阀岛模块相连；以及

雾化模块，其可拆卸地装设于所述基础模块的另一端。

2.根据权利要求1所述的模块化旋杯，其特征在于，所述阀岛模块包括单色无清洗阀岛、单色外部自动清洗阀岛、单色内部自动清洗阀岛、双色内部自动清洗阀岛，双组分双自动清洗阀岛。

3.根据权利要求1所述的模块化旋杯，其特征在于，所述雾化模块包括旋杯组件和空气静电枪组件。

4.根据权利要求3所述的雾化模块，其特征在于，所述旋杯组件包括：

驱动部，其可拆卸地装设于所述基础模块的所述另一端；

成形部，其可拆卸地装设于所述基础模块的所述另一端，所述成形模块用于遮罩所述驱动部；以及

旋杯部，其一端可拆卸地连接所述驱动部，另一端用于雾化涂料。所述旋杯部包括多种直径的杯头用于更换。

5.根据权利要求3所述的雾化模块，其特征在于，所述空气静电枪组件包括：

空气静电枪模块，其可拆卸地装设于所述基础模块的所述另一端；以及

空气罩，其可拆卸地装设于所述基础模块的所述另一端，所述空气罩用于遮罩所述空气静电枪模块与所述基础模块的连接处。

6.根据权利要求3所述的雾化模块，其特征在于，所述旋杯组件还包括内置混合器涂料管，其用于配合所述双组分双自动清洗阀岛使用。