CN108787296A - 一种水油共用静电喷涂系统及其喷涂方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水油共用静电喷涂系统，涉及静电喷涂技术领域，包括涂料操作房、压缩空气输送端、静电喷枪、高压静电切换装置、系统控制柜；设于涂料操作房内的绝缘平台、升降气缸、计量装置、进料装置、涂料输送管路、水性高压静电发生器；所述升降气缸设置在绝缘平台后方；所述进料装置与计量装置相连，所述进料装置设有水性和油性共用的进料端、空气泵；所述计量装置通过齿轮泵与静电喷枪的涂料输送端连接，高压静电发生器对涂料进行充电后输送涂料至静电喷枪；达到水性涂料和油性涂料两种喷涂模式的自由切换，进而提高产品喷涂质量、涂料利用率和工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及静电喷涂领域，具体涉及一种水油共用静电喷涂系统及其喷涂方法。
背景技术
传统的喷涂涂料为溶剂型涂料，即油性漆。由于喷涂涂料及喷涂工艺、设备的限制，涂料的利用率只有50%~60%，溢出的涂料造成的废渣、溶剂挥发等污染环境，浪费资源。随着水性喷涂涂料的开发和推广，为了适应水性涂料的喷涂，又不影响原有的溶剂型涂料的喷涂施工，需对原有喷涂设备进行改造升级。
目前使用的溶剂型涂料手喷的作业方式，存在油漆浪费量大、环境污染严重、清理困难、生产效率低、产品色差、质量不稳定等缺陷，而静电喷漆就能解决这些问题。它的原理与静电除尘相同，是利用高压所形成的静电场来进行喷漆的新技术，是利用电晕放电原理，使雾化涂料在高压直流电场作用下荷负电，再在静电场的作用下，定向地飞向带正电荷的被喷涂表面，沉积成一层均匀牢固的涂膜的方法。它与人工喷漆相比具有效率高，浪费少，质量好，有利于工人健康等优点。
水具有高导电性，所以喷涂水性漆和喷涂油性漆所使用的自动静电喷涂系统有很大的区别。现有的技术条件下，在对工件进行喷涂的工艺过程中，往往既有水性静电喷涂又有油性静电喷涂，由于两种喷涂方式的原理和装置不同，两者独立，因此需要不断更换喷涂方式并更换喷枪，操作麻烦，影响工期，而且由于需要独立的两套设备进行配合，成本比较大。
有鉴于此，本申请人对此进行专门研究，开发出一种水油共用静电喷涂系统及其喷涂方法，本案由此产生。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的第一个目的是提供一种水油共用静电喷涂系统，以提高产品喷涂质量、涂料利用率和工作效率。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种水油共用静电喷涂系统，其特征在于：包括涂料操作房、压缩空气输送端、静电喷枪、高压静电切换装置、系统控制柜；设于涂料操作房内的绝缘平台、升降气缸、计量装置、进料装置、涂料输送管路、水性高压静电发生器；所述升降气缸设置在绝缘平台后方；所述进料装置与计量装置相连，所述进料装置设有水性和油性共用的进料端、空气泵；所述计量装置通过齿轮泵与静电喷枪的涂料输送端连接，高压静电发生器对涂料进行充电后输送涂料至静电喷枪；所述高压静电切换装置包括模式切换开关、升降气缸以及控制点分布在涂料操作房、绝缘平台、升降气缸、水性高压静电发生器、计量装置上的接地系统；所述静电喷枪包括喷头、压缩空气输送端、涂料输送端和油性高压输送端；以及设于涂料操作房外的油性高压静电发生器和系统控制柜。
进一步的，所述绝缘平台台面上设有涂料桶和搅拌器，绝缘平台四个支脚为聚四氟乙烯棒材。
进一步的，所述涂料操作房设有隔离门，隔离门上安装有感应器，水性喷涂模式下，感应器向系统控制柜发送信号，在感应到隔离门开启时发送断开高压输送的信号，控制接地系统接地；在感应到隔离门关闭时发送开启高压输送的信号，控制接地系统不接地，油性喷涂模式下，所述感应器不工作。
进一步的，所述计量装置包括电机、传动装置及齿轮泵，所述齿轮泵、涂料输送管路分别采用304不锈钢和聚四氟乙烯或聚氯乙烯。
进一步的，所述高压静电发生器产生50~100KV的高压和300~800μA电流。
进一步的，所述系统控制柜还设有电源开关、水性油性模式切换开关、流量调节模块、电压调节模块和显示模块，流量调节模块控制涂料的输送流量。
进一步的，所述升降气缸借助压缩空气用来控制绝缘平台的升起和接地，属于重复接地，为人员操作提供安全防线。
进一步的，所述压缩空气输送端通过空气输送管道与空气干燥净化装置和空气压缩机相连。
进一步的，所述共用进料端、计量装置、输送管路、静电喷枪、压缩空气、系统控制柜，采用不同的高压静电发生器和接地方式，实现水性和油性两种供料模式的切换。
一种采用如上述水油共用静电喷涂系统的喷涂方法，包括如下：
（1）上件；
（2）喷底漆：根据需要选择水性喷涂或油性喷涂，使用静电喷枪对工件进行喷涂；
（3）喷面漆：根据需要选择水性喷涂或油性喷涂，使用静电喷枪对工件进行喷涂；
（4）喷清漆：根据需要选择水性喷涂或油性喷涂，使用静电喷枪对工件进行喷涂；
（5）烘烤；
（6）下件；
在喷底漆、喷面漆和喷清漆三个工位上均设置一上述包含水油共用静电喷涂系统的涂料操作房和静电喷枪；
在每次喷漆之后均进行管路清洗和喷枪清洗，管路清洗：将涂料输送管路中充满清洗剂，然后通过静电喷枪前的三通阀循环清洗管路；喷枪清洗：系统控制柜控制三通阀自动切换到喷枪清洗。
本发明的工作原理：水性漆以水为溶剂，电阻小，在静电作用下电流大，油漆不容易上到工件上，为此，需要对涂料桶、管路绝缘，另外增加高压静电发生器，对油漆和管路系统进行充电，增加油漆带电量，使油漆顺利附着于工件上。油性漆静电喷涂系统，因油性漆电阻大，单位面积电阻大，容易积累电荷，因此对喷枪进行充电，在静电喷枪内部设置高压静电发生器，以提升喷涂质量，提高喷涂效率。
水性静电喷涂系统位于封闭独立的空间内，并且设有安全隔离门，当隔离门关闭后，静电系统才能进入工作状态，整个涂料系统成为一个巨大的电容器，涂料上电荷飞向工件；在喷涂过程中，如果需要进入隔离间，当门打开的瞬间，静电高压系统自动关闭，涂料绝缘台辅袋的接地气缸使水性涂料系统接地，释放掉积聚在系统中的电荷，以保证人员安全。当系统被选择为溶剂型（油性）喷涂模式，完成绝缘台等控制点接地，同时对涂料进行高压充电，设置参数后系统进入油性喷涂模式。
本发明能实现如下技术效果：
（1）采用高压静电发生器对涂料进行充电，提高了工件的喷涂质量和喷涂效果，提高了涂料的利用率，采用的高压静电发生器能产生50~100KV的高压和300~800μA电流，可显著提高涂料的利用率。
（2）本发明采用水油共用静电喷涂系统和喷涂方法，不仅适应了水性涂料的喷涂，还不影响油性涂料的喷涂加工，操作简单方便，两种喷涂模式灵活自由切换，不需要更换喷枪，缩短了工期，降低了成本。
（3）本发明的水油共用静电喷枪替代传统的空气喷枪，其具有出色的雾化效果，能改善涂料的传递效率，使涂覆物表面质量好的同时还节约了涂料成本，改善了作业环境，能减少喷房的维护次数。
（4）本发明采用独立的涂料操作房，并设有隔离门，隔离门的开启能使内部高压静电发生器自动断开，原本未接地的接地端自动接地，保护操作人员的安全，保证了整体操作环境的安全性。
附图说明
图1为本实施例的一种水油共用静电喷涂系统的结构示意图。
标注说明：涂料操作房1，隔离门11，感应器12，静电喷枪2，喷头21，压缩空气输送端22，涂料输送端23，油性高压输送端24，计量装置3，电机31，传动装置32，齿轮泵33（图示32.33调换下），底座34，绝缘平台4，平台支脚41，升降气缸5，水性高压静电发生器6，涂料输送管路7，涂料桶8，接地线9。
具体实施方式
为了使本发明的技术手段及其所能达到的技术效果，能够更清楚更完善的揭露，兹提供了一个实施例，并结合附图作如下详细说明：
如图1，本实施例的一种水油共用静电喷涂系统，包括涂料操作房、静电喷枪、高压静电切换装置；设于涂料操作房内的绝缘平台、升降气缸、计量装置、进料装置、涂料输送管路、水性高压静电发生器、设于涂料操作房外的油性高压静电发生器；所述升降气缸设置在绝缘平台后方；所述静电喷枪包括喷头、压缩空气输送端、涂料输送端和油性高压输送端；所述进料装置与计量装置相连，所述进料装置设有水性和油性共用的进料端；所述计量装置通过输送管路与静电喷枪的涂料输送端连接，高压静电发生器对涂料进行充电后启动计量装置输送涂料至静电喷枪；所述高压静电切换装置包括系统控制柜、升降气缸以及控制点分布在涂料操作房、绝缘平台、升降气缸、水性高压静电发生器、计量装置上的接地系统。
绝缘平台台面上设有涂料桶，绝缘平台台面为金属导体板，绝缘平台四个支脚为聚四氟乙烯棒材。
涂料操作房设有隔离门，隔离门上安装有感应器，水性喷涂模式下，感应器向系统控制柜发送信号，在感应到隔离门开启时发送断开高压输送的信号，控制接地系统接地；在感应到隔离门关闭时发送开启高压输送的信号，控制接地系统不接地，油性喷涂模式下，感应器不工作。
计量装置包括电机、传动装置及齿轮泵，齿轮泵、涂料输送管路分别采用304不锈钢和聚四氟乙烯或聚氯乙烯。
高压静电发生器产生50~100KV的高压和300~800μA电流。共用进料端、计量装置、输送管路、静电喷枪、压缩空气、系统控制柜，采用不同的高压静电发生器、涂料的接地与绝缘，实现两种供料模式的切换。
升降气缸安装在绝缘平台后方，通过一支架与绝缘平台相连，用于控制绝缘平台的升降，升降气缸借助压缩空气用来控制绝缘平台的升起和接地。
压缩空气输送端通过空气输送管道与空气干燥净化装置和空气压缩机相连。
本实施例中，独立设置两个系统控制柜，分别用于控制水性喷涂和油性喷涂，系统控制柜采用PCL控制系统，闭环恒压控制，设有输出电压或电流超过额定值时自动断开的保护措施。系统控制柜还设有水性油性模式切换开关、流量调节模块、电压调节模块和显示模块，流量调节模块控制涂料的输送流量。
一种采用如上述水油共用静电喷涂系统的喷涂方法，包括如下：
（1）上件；
（2）喷底漆：根据需要选择水性喷涂或油性喷涂，使用静电喷枪对工件进行喷涂；
（3）喷面漆：根据需要选择水性喷涂或油性喷涂，使用静电喷枪对工件进行喷涂；
（4）喷清漆：根据需要选择水性喷涂或油性喷涂，使用静电喷枪对工件进行喷涂；
（5）烘烤；
（6）下件；
在喷底漆、喷面漆和喷清漆三个工位上均设置一上述包含水油共用静电喷涂系统的涂料操作房和静电喷枪；在每次喷漆之后均进行管路清洗和喷枪清洗，管路清洗：将涂料输送管路中充满清洗剂，然后通过静电喷枪前的三通阀循环清洗管路；喷枪清洗：系统控制柜控制三通阀自动切换到喷枪清洗。
本发明系统水性油性喷涂切换具体操作：
（1）在进行油性漆喷涂操作时，连接所有接地线处于接地状态，绝缘平台处于下降接地状态。油性涂料桶放置在地面钢板上，连接涂料输送管路端口。电源旋钮拨到“ON”状态，将系统控制柜上的模式选择开关拨到“油性操作”状态，开启显示屏设置参数，确定后开始喷涂油性漆。
（2）在进行水性漆喷涂操作时，断开涂料操作房内所有接地线，清理绝缘平台四根支撑腿表面，水性涂料桶放置在绝缘平台之上，插入涂料输送管路端口，利用气缸使绝缘平台处于上升不接地状态。将系统控制柜上的电源旋钮拨到“ON”状态，将模式选择开关拨到“水性操作”状态，将涂料输入管路，同时高压发生器对涂料桶进行充电。然后关闭隔离门至感应器测知涂料操作房内的安全信号，打开显示屏设置参数，确定后开始喷涂水性涂料。
（3）底漆、面漆、清漆各区域，按照涂料种类，依次按上述操作步骤执行。
以上内容是结合本发明的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种水油共用静电喷涂系统，其特征在于：包括涂料操作房、压缩空气输送端、静电喷枪、高压静电切换装置、系统控制柜；设于涂料操作房内的绝缘平台、升降气缸、计量装置、进料装置、涂料输送管路、水性高压静电发生器；所述升降气缸设置在绝缘平台后方；所述进料装置与计量装置相连，所述进料装置设有水性和油性共用的进料端、空气泵；所述计量装置通过齿轮泵与静电喷枪的涂料输送端连接，高压静电发生器对涂料进行充电后输送涂料至静电喷枪；所述高压静电切换装置包括模式切换开关、升降气缸以及控制点分布在涂料操作房、绝缘平台、升降气缸、水性高压静电发生器、计量装置上的接地系统；所述静电喷枪包括喷头、压缩空气输送端、涂料输送端和油性高压输送端；以及设于涂料操作房外的油性高压静电发生器和系统控制柜。
2.如权利要求1所述的一种水油共用静电喷涂系统，其特征在于：所述绝缘平台台面上设有涂料桶和搅拌器，绝缘平台四个支脚为聚四氟乙烯棒材。
3.如权利要求1所述的一种水油共用静电喷涂系统，其特征在于：所述涂料操作房设有隔离门，隔离门上安装有感应器，水性喷涂模式下，感应器向系统控制柜发送信号，在感应到隔离门开启时发送断开高压输送的信号，控制接地系统接地；在感应到隔离门关闭时发送开启高压输送的信号，控制接地系统不接地，油性喷涂模式下，所述感应器不工作。
4.如权利要求1所述的一种水油共用静电喷涂系统，其特征在于：所述计量装置包括电机、传动装置及齿轮泵，所述齿轮泵、涂料输送管路分别采用304不锈钢和聚四氟乙烯或聚氯乙烯。
5.如权利要求1所述的一种水油共用静电喷涂系统，其特征在于：所述高压静电发生器产生50~100KV的高压和300~800μA电流。
6.如权利要求1所述的一种水油共用静电喷涂系统，其特征在于：所述系统控制柜还设有电源开关、水性油性模式切换开关、流量调节模块、电压调节模块和显示模块，流量调节模块控制涂料的输送流量。
7.如权利要求1所述的一种水油共用静电喷涂系统，其特征在于：所述升降气缸借助压缩空气用来控制绝缘平台的升起和接地。
8.如权利要求1所述的一种水油共用静电喷涂系统，其特征在于：所述压缩空气输送端通过空气输送管道与空气干燥净化装置和空气压缩机相连。
9.如权利要求1所述的一种水油共用静电喷涂系统，其特征在于：所述共用进料端、计量装置、输送管路、静电喷枪、压缩空气、系统控制柜，采用不同的高压静电发生器和接地方式，实现水性和油性两种供料模式的切换。
10.一种采用如上述权利要求1-8所述的水油共用静电喷涂系统的喷涂方法，其特征在于，包括如下：
（1）上件；
（2）喷底漆：根据需要选择水性喷涂或油性喷涂，使用静电喷枪对工件进行喷涂；
（3）喷面漆：根据需要选择水性喷涂或油性喷涂，使用静电喷枪对工件进行喷涂；
（4）喷清漆：根据需要选择水性喷涂或油性喷涂，使用静电喷枪对工件进行喷涂；
（5）烘烤；
（6）下件；
在喷底漆、喷面漆和喷清漆三个工位上均设置一上述包含水油共用静电喷涂系统的涂料操作房和静电喷枪；
在每次喷漆之后均进行管路清洗和喷枪清洗，管路清洗：将涂料输送管路中充满清洗剂，然后通过静电喷枪前的三通阀循环清洗管路；喷枪清洗：系统控制柜控制三通阀自动切换到喷枪清洗。
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