CN108636629A - 防反弹的静电涂装装置 - Google Patents

Abstract

本发明申请公开了一种防反弹的静电涂装装置。该装置包括：喷涂枪，用于向被涂物喷射涂料；第一高压施加机构，用于对所述喷涂枪上的第一外部电极施加第一高压；第二高压施加机构，用于对所述喷涂枪上的第二外部电极施加第二高压；所述第一外部电极位于所述第二外部电极的外侧，所述第二高压为在低于所述第一高压的范围内生成电压间歇变化的脉冲状电压。本发明申请解决了由于涂料反弹严重造成的人员使用不便的技术问题。

Description

防反弹的静电涂装装置

技术领域

本发明申请涉及静电涂装装置领域，具体而言，涉及一种防反弹的静电涂装装置。

背景技术

静电喷涂设备已经得到广泛应用，工作时，涂料在高压电的作用下带负电荷，工件接地带正电荷。涂料吸引到工件上。但是由于使用的人和喷房都接地也带正电荷，涂料也会反弹到人身体上，伤害工人身体。涂料吸到喷房上浪费油漆。

针对相关技术中涂料反弹严重造成的人员使用不便的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明申请的主要目的在于提供一种防反弹的静电涂装装置，以解决涂料反弹严重造成的人员使用不便的问题。

为了实现上述目的，提供了一种防反弹的静电涂装装置。

根据本发明申请的防反弹的静电涂装装置包括：喷涂枪，用于向被涂物喷射涂料；第一高压施加机构，用于对所述喷涂枪上的第一外部电极施加第一高压；第二高压施加机构，用于对所述喷涂枪上的第二外部电极施加第二高压；所述第一外部电极位于所述第二外部电极的外侧，所述第二高压为在低于所述第一高压的范围内生成电压间歇变化的脉冲状电压。

进一步的，所述喷涂枪包括：喷嘴、空气电动机、储料盒和按键电路，所述喷嘴与所述空气电动机连接，所述空气电动机与所述储料盒连接，所述按键控制电路与所述空气电动机电性连接。

进一步的，所述按键电路与智能端或控制电路无线连接，所述智能端或所述控制电路与机械手连接，所述智能端或所述控制电路，用于通过预设的控制软件控制一个或多个所述静电涂装装置的移动或启停。

进一步的，所述第二高压施加机构；把所述脉冲状电压的脉冲宽度，设定为比通过电子雪崩的增加形成流光的流光形成时间短的时间，把所述脉冲状电压间的间隔，设定为比正离子数减少在所述第二外部电极的周围产生弱的稳定的电晕放电之前的刷新时间长的时间。

进一步的，所述第一高压为电压间歇变化的脉冲状电压，对所述第一外部电极施加由该脉冲状电压形成的所述第一高压。

进一步的，所述喷涂枪的喷嘴为旋转雾化头，所述旋转雾化器的材质为绝缘树脂材料、半导电树脂材料、或在绝缘树脂材质上覆盖半导电膜的混合材料；所述旋转雾化器包括：雾化器主体，设置在所述雾化器主体上的进液口和设置在所述雾化器主体上的出气口，所述进液口中设置有进液管路；旋转接头，所述旋转接头的第一端口与所述出气口活动连接，且能以所述出气口为轴旋转，所述旋转接头设置为带有第一角度的中空弯体结构。

进一步的，所述第二外部电极为针状，在所述喷涂枪的喷嘴的周围呈等间距布置；所述第一外部电极为环状，包围所述喷涂枪的外壳的外周侧。

进一步的，还包括：漏电检测电路，其用于检测在所述静电涂装装置的内部空气通路中所发生的高压漏电；降压控制电路，用于接收来自该漏电检测电路的信号，在所述内部空气通路发生漏电时，降低用于使涂料带电的高电压的值。

进一步的，还包括：薄膜罩，所述薄膜罩设置于所述空气电动机的外周侧，所述薄膜罩由从所述第一外部电极覆盖后侧的筒状的后罩，和安装于所述后罩的前侧且从上述外部电极覆盖前侧的筒状的前罩构成。

进一步的，所述按键电路与所述按键开关相连，所述按键开关包括：扭簧、与扭簧连接的按压部和齿轮，以及与所述齿轮匹配的凹槽，当按压所述按压部带动齿轮转动并卡合于所述凹槽中，进而调节喷涂强度的档位，当按压力撤去时通过所述扭簧恢复至停止状态。

在本发明申请实施例中，采用防反弹的静电涂装的方式，通过第一、二高压施加机构和喷涂枪的配合，达到了对涂料粒子给予充分的电荷的目的，从而实现了涂料防反弹的技术效果，进而解决了由于涂料反弹严重造成的人员使用不便的技术问题。

附图说明

构成本发明申请的一部分的附图用来提供对本发明申请的进一步理解，使得本发明申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本发明申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本发明申请，并不构成对本发明申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明申请实施例的静电涂装装置结构示意图之一；

图2是根据本发明申请实施例的静电涂装装置结构示意图之二；

图3是根据本发明申请实施例的静电涂装装置结构框图之一；

图4是根据本发明申请实施例的静电涂装装置结构框图之二。

附图标记

1、喷涂枪；2、第一高压施加机构；3、第二高压施加机构；4、第一外部电极；5、第二外部电极；6、伸缩机构；7、喷嘴；8、空气电动机；9、储料盒； 10、按键电路；11、智能端；12、控制电路；13、机械手；14、薄膜罩；15、按键开关。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明申请方案，下面将结合本发明申请实施例中的附图，对本发明申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明申请保护的范围。

需要说明的是，本发明申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本发明申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明申请。

如图1-4所示，本发明申请涉及一种防反弹的静电涂装装置，该装置包括：喷涂枪，用于向被涂物喷射涂料；作为本实施例中优选，所述喷涂枪包括：喷嘴、空气电动机、储料盒和按键电路，所述喷嘴与所述空气电动机连接，所述空气电动机与所述储料盒连接，所述按键控制电路与所述空气电动机电性连接；显然，喷嘴、空气电动机、储料盒和按键电路均设置于喷涂枪的外壳中。空气电动机由空气电动机外壳、在电动机外壳内通过静压空气轴承可转动地支撑的中空的旋转轴、固定在该旋转轴的基端一侧的空气涡轮构成。并且，空气电动机通过向空气涡轮供给驱动空气，例如使旋转轴和喷嘴以3000～100000rpm进行高速旋转。喷嘴为旋转雾化头，可以通过铝合金等导电金属材料形成。并且，旋转雾化头通过空气电动机高速旋转。在该状态下，当储料盒供给涂料时，旋转雾化头通过离心力从前端侧的喷出端缘喷雾该涂料。另外，对于旋转雾化头，例如从处于接地电位的涂料供给源供给水性涂料等，所以旋转雾化头也成为接地体。外壳部件可以使用绝缘树脂材料形成为大体圆柱形。并且，外壳部件具有圆筒状的外表面，并且在外壳部件的前侧形成了收纳空气电动机的空气电动机收纳舱。还包括：整形空气环，设置在外壳部件的前端侧，以便覆盖旋转雾化头的外周侧。然后，整形空气环，使用与外壳部件大体相同的材料形成为筒状。另外，在整形空气环上穿设多个空气排出孔，该空气排出孔与设置在外壳部件内的整形空气通路连通。并且，对空气排出孔经由整形空气通路供给整形空气，空气排出孔向从旋转雾化头喷雾的涂料喷出该整形空气。由此，整形空气对从旋转雾化头喷雾的涂料粒子的喷雾图形进行整形。

第一高压施加机构，用于对所述喷涂枪上的第一外部电极施加第一高压；第一高压施加机构为第一高压发生器，使用由多个电容器、二极管(都未图示) 构成的多级式整流电路(所谓科克罗夫特(Cockcroft)电路)构成。另外，多级式整流电路经由电阻与外部电极的针状电极连接。然后，高电压发生器例如生成由 -60kV～-100kV的直流电压形成的第一高压。由此，高电压发生器对第一外部电极的供给第一电压。第二高压施加机构，用于对所述喷涂枪上的第二外部电极施加第二高压；第二高压施加机构为第二高压发生器，该高电压发生器与第一高压发生器同样地使用多级式整流电路构成。但是，高电压发生器具有产生脉冲状电压的脉冲发生电路。然后，脉冲发生电路经由电容器以及电阻与多级式整流电路的输出侧连接，并且在电容器和电阻之间连接有第二外部电极。所述第一外部电极位于所述第二外部电极的外侧，所述第二高压为在低于所述第一高压的范围内生成电压间歇变化的脉冲状电压；第一外部电极，安装在被配置在外壳部件的后侧的护手状的支持部上。在此，支持部例如使用与外壳部件相同的绝缘树脂材料形成，从外壳部件向径向外侧突出。另外，外部电极位于支持部的突出端一侧(外经侧)，例如在周向上等间隔地设置6个。第二外部电极位于外壳部件的前侧，例如在圆周方向上等间隔地设置6个。此时，将各外部电极配置在对于圆周方向邻接的两个外部电极的中间的位置。由此，将6个第二外部电极配置在对于圆周方向与6个第一外部电极互相不同的位置上。

通过这样的结构，第二外部电极配置在比第一外部电极接近旋转雾化头的位置上。由此，第二外部电极可以用作使从旋转雾化头喷雾的涂料粒子带电的涂料粒子带电用电极。作为第二高压，对第二外部电极施加电压间歇变化的脉冲状电压。因为在第二外部电极上间歇地产生强的电晕放电，能够时常防止流光的发生，即能够防止放电在一处集中转变为火花的先驱现象的发生。因此，在使用脉冲状电压时，因为在进展产生流光之前降低电压，所以与使用直流电压时相比，能够施加更高的电压。因此，因为能够使从旋转雾化头喷雾的涂料粒子带有更多的电荷，所以能够提高涂料的涂附效率。另一方面，因为将第一外部电极配置在与第二外部电极相比远离旋转雾化头的位置上，所以可以对第一外部电极施加比第二外部电极高的电压。因此，可以将第一外部电极用作在与涂装物之间形成强电场的电场形成用电极。另外，因为第一外部电极产生通过第一高压的电晕放电，所以向外壳部件的外表面供给放电离子，能够使外壳部件的外表面带有高电压。并且，第一外部电极通过产生电晕放电，能够使在其周围飘浮的涂料粒子再带电。另外，因为通过第二外部电极进行涂料粒子的带电，所以能够使第一外部电极和旋转雾化头之间的距离充分分离，以便在第一外部电极和旋转雾化头之间不会发生短路。因此，可以提高关于第一外部电极的设计自由度；从而不会造成人员使用时的涂料反弹造成的不便，避免涂料向人员方向弹射，改善工作环境。

从以上的描述中，可以看出，本发明申请实现了如下技术效果：

在本发明申请实施例中，采用防反弹的静电涂装的方式，通过第一、二高压施加机构和喷涂枪的配合，达到了对涂料粒子给予充分的电荷的目的，从而实现了涂料防反弹的技术效果，进而解决了由于涂料反弹严重造成的人员使用不便的技术问题。

作为本实施例中优选的，还包括：设置于所述喷涂枪上的伸缩机构，用于调节所述喷涂枪的长度。进一步的，所述伸缩机构包括：第一管道、第二管道和放大镜，所述第一管道套接于所述第二管道上，所述第一管道与所述喷涂枪的喷嘴连接，所述第二管道与所述喷涂枪的空气电动机连接，所述放大镜位于所述第二管道上，用于放大所述被涂物。通过伸缩机构实现调节喷涂枪的管道长度的功能，从而不会造成人员使用时的无法伸缩带来的不便，避免人员操作时需要弯腰带来的疲劳感加快。通过放大镜可以减小由于离被涂物过远而造成的涂装效率降低的影响。

作为本实施例中优选的，所述按键电路与智能端或控制电路无线连接，所述智能端或所述控制电路与机械手连接，所述智能端或所述控制电路，用于通过预设的控制软件控制一个或多个所述静电涂装装置的移动或启停。在智能端或机械手内置的控制电路中预先安装控制软件，可以是APP，也可以是其他软件，通过对软件界面的操作，可以控制机械手握住静电涂装装置移动至相应的位置上，控制器动作，定点进行精确喷涂，从而无需人员手持静电涂装装置，提高了智能化程度，有效防止了人员使用带来的不便的情况；尤其在修车领域，修车工无需亲自动手操作，大大提升了修车效率。智能端可以是电脑或手机，通过手机控制时，机械手内置无线模块，和手机建立无线连接，手机上安装APP，打开APP可以在该APP界面进行操作后发出控制指令，对机械手实施无线控制，从而大大节省了人力；在本实施例中，也可以通过智能端或控制电路直接实现多个静电涂装装置的控制，从而实现多个位置的同时操作，进一步提升了工作效率，可以用于汽车工业生产中的的喷涂领域。

在一些实施例中，还包括：云端服务器，可以实现远距离无线传输，从而实现远距离控制静电涂装装置的移动或启停。

在一些实施例中，静电涂装装置还包括：工作状态检测电路，检测静电涂装装置是否故障，若出现故障则上报云端服务器，并通过云端服务器分析生成故障排除报告，以及统计故障种类，存储于云端服务器，再经过大数据分析生成设备优化指导方案。为静电涂装装置的使用和优化提供了数据支持，便于人员的维修和研发。

作为本实施例中优选的，所述第二高压施加机构；把所述脉冲状电压的脉冲宽度，设定为比通过电子雪崩的增加形成流光的流光形成时间短的时间，把所述脉冲状电压间的间隔，设定为比正离子数减少在所述第二外部电极的周围产生弱的稳定的电晕放电之前的刷新时间长的时间。即使在对第二外部电极施加脉冲状电压时电子雪崩增加，也能够在进展为流光之前使电压降低，能够防止火花的发生；在对第二外部电极施加脉冲状电压时，能够使第二外部电极的周围成为绝缘电阻高的状态。即使在对第二外部电极施加脉冲状电压时电子雪崩增加，也能够在施加下一脉冲状电压之前，使第二外部电极的周围返回到电子雪崩增加前的状态，即弱的电晕放电继续的状态，能够可靠地防止流光的进展。

作为本实施例中优选的，所述第一高压为电压间歇变化的脉冲状电压，对所述第一外部电极施加由该脉冲状电压形成的所述第一高压。因为第一高压施加单元对第一外部电极施加电压间歇变化的脉冲状电压来作为第一高压，所以与施加直流电压时比较，能够提高对第一外部电极施加的电压。因此，能够对于外壳部件的外表面供给更多的放电离子，并且能够使飘浮的涂料粒子再带电更多的电荷。

作为本实施例中优选的，所述喷涂枪的喷嘴为旋转雾化器，所述旋转雾化器的材质为绝缘树脂材料、半导电树脂材料、或在绝缘树脂材质上覆盖半导电膜的混合材料；所述旋转雾化器包括：雾化器主体，设置在所述雾化器主体上的进液口和设置在所述雾化器主体上的出气口，所述进液口中设置有进液管路；旋转接头，所述旋转接头的第一端口与所述出气口活动连接，且能以所述出气口为轴旋转，所述旋转接头设置为带有第一角度的中空弯体结构。由此，与使用导电材料形成旋转雾化头时相比，能够抑制在第二外部电极和旋转雾化头之间通过高电压产生火花。因此，针对第二外部电极的第二高电压的设定以及第二外部电极的配置尺寸等设计自由度提高，所以能够使整个装置小型化，涂装装置的涂装操作性得到提高。而且通过旋转带有弯曲角度的旋转接头使得旋转雾化器主体保持竖直向下的角度，达到良好的雾化效果。

作为本实施例中优选的，所述第二外部电极为针状，在所述喷涂枪的喷嘴的周围呈等间距布置；所述第一外部电极为环状，包围所述喷涂枪的外壳的外周侧。促进刀片状电极的电晕放电。通过针状能够使电场集中在形成第一外部电极的针状电极的前端，能够在针状电极和涂装物之间形成强的静电场。因此，使用该强的静电场，能够使通过第一、第二外部电极带电的带电涂料粒子积极地趋向涂装物一侧。通过环状能够在形成第一外部电极的环状电极的整个一周上发生电晕放电。因此，能够对外壳部件供给充分量的放电离子，能够稳定地维持外壳部件的外表面的高电压电位。另外，通过环状电极的电晕放电，能够使带电量衰减的涂料粒子再带电。

作为本实施例中优选的，还包括：漏电检测电路，其用于检测在所述静电涂装装置的内部空气通路中所发生的高压漏电；降压电路，用于接收来自该漏电检测电路的信号，在所述内部空气通路发生漏电时，降低用于使涂料带电的高电压的值。漏电量可以通过电流值检测，也可以通过电压值检测。把各通路发生的高压漏电在对每个通路独立地进行检测时，在确保静电涂装装置安全性的基础上，忽略危险度低的通路的高压漏电。

作为本实施例中优选的，还包括：状态检测电路，用于检测喷涂枪的空气电动机的工作状态；反馈电路，用于接收来自所述状态检测电路的工作状态，并与预设的工作状态作比对，当超出预设范围时，向人员发出警报。可以是通过检测空气电动机的转动声音，也可以检测空气电动机的转动稳定性，当声音过大或稳定性过低时，通过凤鸣报警器或者扬声器发出警报声，提醒人员做相应的检修。

作为本实施例中优选的，还包括：薄膜罩，所述薄膜罩设置于所述空气电动机的外周侧，所述薄膜罩由从所述第一外部电极覆盖后侧的筒状的后罩，和安装于所述后罩的前侧且从上述外部电极覆盖前侧的筒状的前罩构成。薄膜罩的前罩和后罩能够以简单的作业拆卸、或安装，因此与擦拭作业相比较，能够缩短涂料的除去作业时间。由此，能够缩短涂装线的停止时间，从而能够提高涂装作业时的生产率。另一方面，在将前罩和后罩例如由半导电材料形成的情况下，能够对这些罩在不作用短时间集中的大的电流，从而能够抑制各罩、特别是前罩的劣化，提高耐久性。

作为本实施例中优选的，所述按键电路与所述按键开关相连，所述按键开关包括：扭簧、与扭簧连接的按压部和齿轮，以及与所述齿轮匹配的凹槽，当按压所述按压部带动齿轮转动并卡合于所述凹槽中，进而调节喷涂强度的档位，当按压力撤去时通过所述扭簧恢复至停止状态。通过扭簧实现按压后的自动复位，通过齿轮实现与凹槽的卡接匹配，一个齿轮对应一个喷涂强度的档位，从而能够较为有效的实现喷涂强度的调节；优选的，凹槽边缘均采用平滑过渡设计，能够保证在施力调节档位时，从凹槽中顺利转动出来。

以上所述仅为本发明申请的优选实施例而已，并不用于限制本发明申请，对于本领域的技术人员来说，本发明申请可以有各种更改和变化。凡在本发明申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防反弹的静电涂装装置，其特征在于，包括：

喷涂枪，用于向被涂物喷射涂料；

第一高压施加机构，用于对所述喷涂枪上的第一外部电极施加第一高压；

第二高压施加机构，用于对所述喷涂枪上的第二外部电极施加第二高压；

所述第一外部电极位于所述第二外部电极的外侧，所述第二高压为在低于所述第一高压的范围内生成电压间歇变化的脉冲状电压。

2.根据权利要求1所述的静电涂装装置，其特征在于，所述喷涂枪包括：喷嘴、空气电动机、储料盒和按键电路，

所述喷嘴与所述空气电动机连接，所述空气电动机与所述储料盒连接，所述按键控制电路与所述空气电动机电性连接。

3.根据权利要求2所述的静电涂装装置，其特征在于，所述按键电路与智能端或控制电路无线连接，所述智能端或所述控制电路与机械手连接，

所述智能端或所述控制电路，用于通过预设的控制软件控制一个或多个所述静电涂装装置的移动或启停。

4.根据权利要求1所述的静电涂装装置，其特征在于，所述第二高压施加机构；

把所述脉冲状电压的脉冲宽度，设定为比通过电子雪崩的增加形成流光的流光形成时间短的时间，

把所述脉冲状电压间的间隔，设定为比正离子数减少在所述第二外部电极的周围产生弱的稳定的电晕放电之前的刷新时间长的时间。

5.根据权利要求1所述的静电涂装装置，其特征在于，所述第一高压为电压间歇变化的脉冲状电压，对所述第一外部电极施加由该脉冲状电压形成的所述第一高压。

6.根据权利要求1所述的静电涂装装置，其特征在于，所述喷涂枪的喷嘴为旋转雾化器，

所述旋转雾化器的材质为绝缘树脂材料、半导电树脂材料、或在绝缘树脂材质上覆盖半导电膜的混合材料；

所述旋转雾化器包括：雾化器主体，设置在所述雾化器主体上的进液口和设置在所述雾化器主体上的出气口，所述进液口中设置有进液管路；

旋转接头，所述旋转接头的第一端口与所述出气口活动连接，且能以所述出气口为轴旋转，所述旋转接头设置为带有第一角度的中空弯体结构。

7.根据权利要求1所述的静电涂装装置，其特征在于，所述第二外部电极为针状，在所述喷涂枪的喷嘴的周围呈等间距布置；

所述第一外部电极为环状，包围所述喷涂枪的外壳的外周侧。

8.根据权利要求1所述的静电涂装装置，其特征在于，还包括：

漏电检测电路，用于检测在所述静电涂装装置的内部空气通路中所发生的高压漏电；

降压电路，用于接收来自该漏电检测电路的信号，在所述内部空气通路发生漏电时，降低用于使涂料带电的高电压的值。

9.根据权利要求2所述的静电涂装装置，其特征在于，还包括：薄膜罩，

所述薄膜罩设置于所述空气电动机的外周侧，

所述薄膜罩由从所述第一外部电极覆盖后侧的筒状的后罩，和安装于所述后罩的前侧且从上述外部电极覆盖前侧的筒状的前罩构成。

10.根据权利要求1至9任一项中所述的静电涂装装置，其特征在于，所述按键电路与所述按键开关相连，

所述按键开关包括：扭簧、与扭簧连接的按压部和齿轮，以及与所述齿轮匹配的凹槽，

当按压所述按压部带动齿轮转动并卡合于所述凹槽中，进而调节喷涂强度的档位，当按压力撤去时通过所述扭簧恢复至停止状态。