CN109675732B - 向上喷涂的粉末涂装设备及其工作方法和粉末涂装生产线 - Google Patents

Abstract

本发明属于涂装设备技术领域，具体涉及一种适于向上喷涂的粉末涂装设备及其工作方法和粉末涂装生产线。其中本粉末涂装设备包括：位于工件下方的喷粉装置；所述喷粉装置适于向上喷出粉末涂料至工件底面，提高了上粉率和粉末涂料的利用率，降低了生产成本。

Description

向上喷涂的粉末涂装设备及其工作方法和粉末涂装生产线

技术领域

本发明涉及涂装设备技术领域，具体涉及一种适于向上喷涂的粉末涂装设备及其工作方法和粉末涂装生产线。

背景技术

随着全球环境保护意识的加强，粉末具有经济、高效、环保和省能(常称4E：Economical，Efficient，Environmental，Energy Saving)等优点而得到飞速发展，越来越多的液体涂料被粉末替代，带来很好的环保效益和经济效益。可是，还有很多领域仍然在大量使用也液体涂料，这是因为在这些领域，粉末涂料还存在各种技术问题，如平整度较差，厚度太高，单涂层体系性能不够好而双涂层体系的成本又高。

“油改粉”的技术障碍中，粉末涂装的成本较高是一个重要原因。进行向上喷涂时，粉末涂料由于重力作用和反弹现象会导致上粉率降低，大量掉落的粉末涂料掉落地面，由于混入杂质而不能回收使用，大大提高了生产成本。尤其是在进行卷材喷涂时，由于卷材本身的运行速度较高，其表面有一层紧贴板的气流层，外来的粉末即使带有静电，也很难像静止时那样穿过气流层被吸附上去。就是说，高速运行的工件表面的气流层妨碍了粉末被高效地吸附到工件上去，从而使上粉率更低。

发明内容

本发明的目的是提供一种适于向上喷涂的粉末涂装设备及其工作方法和粉末涂装生产线，以提高上粉率。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种粉末涂装设备，包括：位于工件下方的喷粉装置；所述喷粉装置适于向上喷出粉末涂料至工件底面。

进一步，所述喷粉装置包括：从下至上依次设置的流化桶、喷枪、出粉调节机构、喷粉腔；所述流化桶适于盛装流化状态的粉末涂料；所述喷枪适于从流化桶中抽取粉末涂料并喷出至喷粉腔；以及所述出粉调节机构适于调节进入喷粉腔内的粉末涂料的形状和粉量。

进一步，所述出粉调节机构包括：位于喷枪出口处的出粉形状调节板和位于出粉形状调节板尾部的粉量调节刀；所述出粉形状调节板适于调节粉末涂料的形状，并使其进入喷粉腔内；以及所述粉量调节刀适于拦截部分进入喷粉腔内的粉末涂料。

进一步，所述出粉形状调节板为弧形板，以将粉末涂料反弹和/或引导为平面状后，再进入喷粉腔内。

进一步，所述粉量调节刀为弧形刀状物，其弧形刀口适于向下设置，以使被拦截的粉末涂料落入流化桶内。

进一步，所述粉量调节刀的背面上还设有高压电针；所述高压电针适于对通过粉量调节刀的粉末涂料释放静电，以使粉末涂料通过静电吸附在接地的工件上。

进一步，所述喷枪为多个且呈一排或多排分布，且每排中相邻两支喷枪的间距为5-20cm；所述高压电针与喷枪一一对应设置，其中每排高压电针的距离为15-30厘米。

进一步，所述工件为水平运动工件；所述粉末涂装设备还包括安装在喷粉腔的出口处的抽风装置；以及所述抽风装置适于带动喷粉腔内的粉末涂料与工件同向运动。

进一步，所述喷粉装置还包括：竖直设置在流化桶中的若干隔板；所述隔板的上端与高压电针相连，其下端延伸至流化桶中。

进一步，所述粉末涂装设备还包括一防溢粉装置；所述防溢粉装置包括适于通入气体的气流室；所述气流室与工件之间留有适于工件运动的配合间隙；以及所述气流室在所述配合间隙处开设有气流出口，以适于气体从气流出口排喷出至所述配合间隙。

进一步，所述粉末涂装设备还包括：位于工件上方的边缘气体隔离装置；所述边缘气体隔离装置包括：适于通入高压气体的压力仓、相对设置在工件两端的两个气体导流板；所述气体导流板与工件之间设有气流缝隙；以及所述气流缝隙与所述喷粉腔连通，以适于高压气体从气流缝隙流向喷粉腔。

又一方面，本发明还提供了一种粉末涂装设备的工作方法，所述粉末涂装设备适于向上喷出粉末涂料至工件底面。

另一方面，本发明还提供了一种粉末涂装生产线，包括：用于输送工件的输送线和至少两个如前所述的粉末涂装设备。

本发明的有益效果是，本发明的粉末涂装设备通过喷粉装置向上喷出粉末涂料至工件底面，提高了上粉率和粉末涂料的利用率，降低了生产成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的粉末涂装设备的结构示意图；

图2是本发明的边缘气体隔离装置的位置示意图；

图中：工件1，喷粉装置2，流化桶21，喷枪22，出粉调节机构23，出粉形状调节板231，粉量调节刀232，喷粉腔24，喷粉腔的出口241，喷粉腔的进口242，高压电针25，隔板26，抽风装置3，抽气口31，防溢粉装置4，气流室41，气流出口411，边缘气体隔离装置5，压力仓51，气体导流板52，气流缝隙521。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

图1是本发明的粉末涂装设备的结构示意图。

如图1所示，本实施例1提供了一种粉末涂装设备，包括：位于工件1下方的喷粉装置2；所述喷粉装置2适于向上喷出粉末涂料至工件1底面。

可选的，所述工件可以但不限于通过输送线连续输送的彩钢板和彩铝板等运动工件，以及普通固定工件。当工件为彩钢板和彩铝板等运动的大平面工件时，所述工件的长度可以很长，以持续运动，其运动方向如图1中F1方向所示。

本实施例1的粉末涂装设备通过喷粉装置向上喷出粉末涂料至工件底面，提高了上粉率和粉末涂料的利用率，降低了生产成本。

作为喷粉装置的一种可选的实施方式。

见图1，所述喷粉装置2包括：从下至上依次设置的流化桶21、喷枪22、出粉调节机构23、喷粉腔24；所述流化桶21适于盛装流化状态的粉末涂料；所述喷枪22适于从流化桶21中抽取粉末涂料并喷出至喷粉腔24；以及所述出粉调节机构23适于调节进入喷粉腔24内的粉末涂料的形状和粉量。具体的，所述喷枪适于连接一文丘里粉泵；所述文丘里泵适于将处于流化状态的粉体气流从流化桶里面输送到喷枪中并喷出。

可选的，所述喷枪可以为传统喷枪，其内设有高压电针，也可以为不带高压电针的喷枪，通过本申请的高压电针达到充分电离的目的。

本实施方式的喷粉装置通过流化桶、喷枪、出粉调节机构和喷粉腔相结合，实现了粉末涂料的向上喷涂，并通过调节粉末涂料的形状和粉量，提高了上粉均匀性、上粉量和涂层厚度。

作为出粉调节机构的一种可选的实施方式。

见图1，所述出粉调节机构23包括：位于喷枪22出口处的出粉形状调节板231和位于出粉形状调节板231尾部的粉量调节刀232；所述出粉形状调节板231适于调节粉末涂料的形状，并使其进入喷粉腔24内；以及所述粉量调节刀232适于拦截部分进入喷粉腔24内的粉末涂料。

可选的，所述出粉形状调节板231为弧形板，所述喷枪贴着出粉形状调节板安装，以将粉末涂料反弹和/或引导为平面状或层状，甚至薄层状后，再进入喷粉腔24内。在此过程中，粉末涂料由喷枪出口处的圆形，经过弧形调节板变为平面状，大大提高了粉末涂料的密度均匀性，有助于提高工件的上粉均匀性。

可选的，所述粉量调节刀232为弧形刀状物，其弧形刀口适于向下设置，通过导轨或引导杆上下运动，处于粉末涂料的运动轨迹上，利用其弧形面拦截部分进入喷粉腔的粉末涂料，并使被拦截的粉末涂料落入流化桶21内，再次直接利用，减少了粉末涂料的污染和筛选过程，避免了粉末涂料的浪费，提高了粉末涂料的利用率。

本实施方式的出粉调节机构可以将喷出的粉末涂料先通过出粉形状调节板反弹引导至喷粉腔内，使粉末涂料由圆形发散成面状或层状，然后再通过粉量调节刀拦截，起到控制面状或层状粉末涂料厚度的作用，以达到控制上粉量和涂层厚度的目的，提高了上粉均匀度；同时也使被拦截的粉末涂料落入流化桶内，提高了粉末涂料的利用率。

进一步，见图1，所述粉量调节刀232的背面上还设有高压电针25；所述高压电针25适于对通过粉量调节刀232的粉末涂料释放静电，以使粉末涂料通过静电吸附在接地的工件1上。其中，所述高压电针分别通过独立的静电发生器和增加电压的倍压电包，以产生高压静电。

其中，所述喷枪22为多个且呈一排或多排分布，且每排中相邻两支喷枪22的间距为5-20cm；所述高压电针25与喷枪22一一对应设置，其中每排高压电针25的距离为15-30厘米。不同排的高压电针要交叉排列，尽力使高压电针之间的距离一样，最终保证静电效应在横向上均匀，纵向方向允许不均匀，以保证喷粉腔内的空气被充分电离。

传统喷涂设备均是将高压电针安置在喷枪管的中间，粉末从四周喷出散开，散开的粉末本身不均匀，获得的电荷也不均匀。因此，其上粉均匀性很差。而在本申请中，所述高压电针25设置在粉量调节刀232的背面，与工件1之间形成电晕空间，从而使经过粉量调节刀232调节后的粉末涂料在进入电晕空间后充分电离，带上电荷涂装到工件表面，可以有效提高上粉的均匀性。

作为抽风装置的一种可选的实施方式。

见图1，所述工件1为水平运动工件(如彩钢卷板和彩铝卷板等)；所述粉末涂装设备还包括安装在喷粉腔的出口241处的抽风装置3；以及所述抽风装置3适于带动喷粉腔24内的粉末涂料与工件1同向运动。

优选的，见图1，所述喷粉腔24的出口241逐渐缩小，且所述抽风装置3的进口逐渐增大，以使抽气口31形成两端大、中部小的形状，起到控制抽风均匀度的作用。

可选的，所述抽风装置包括但不限于高压风机，所述喷粉腔开设有进口242，以适于高压风机在喷粉腔内形成负压气流，从而带动粉末涂料与工件同向运动。通过控制高压风机的风量甚至可以使粉末涂料与工件同速运动，以使粉末涂料与工件保持相对静止。

众所周知，粉末静电喷涂在慢速度下涂装可以正常上粉，但在速度较高时粉末就很难高效地被吸附到基材上了。通过实验发现，高速运行的基材(工件或卷材)表面有一层紧贴板带的气流层，随着板带一起运行。外来的粉末即使带有静电，也很难像静止时那样穿过气流层很容易地被静电吸附上去。也就是说，高速运行的板带表面的气流层妨碍了粉末被高效地吸附到板带上去。

本实施方式的抽风装置通过负压气流带动粉末涂料与工件保持同向运动，以减小粉末涂料与工件的相对运动速度，避免了相对速度较大时出现的气流层阻碍粉末涂料被吸附的现象，提高了工件的上粉效果；同时采用与工件底面留有配合间隙的喷粉腔，满足了工件的正常持续运动，同时也可以避免溢粉现象。

进一步，见图1，所述喷粉装置2包括：竖直设置在流化桶21中的若干隔板26；所述隔板26的上端与高压电针25相连，其下端延伸至流化桶21中的流化状态的粉末涂料中。隔板26的作用是阻挡气体，让气体只能够从隔板的上端工件之间的空隙流动，以确保带动粉末涂料运动的气流速度。

作为防溢粉装置的一种可选的实施方式。

见图1，所述粉末涂装设备还包括一防溢粉装置4；所述防溢粉装置4包括适于通入气体的气流室41；所述气流室41与工件1之间留有适于工件1运动的配合间隙(图中未标出)；以及所述气流室41在所述配合间隙处开设有气流出口411，以适于气体从气流出口411排喷出至所述配合间隙。

可选的，所述气体可以为带有一定压力的空气或高压惰性气体。

本实施方式的防溢粉装置通过在配合间隙处喷入一定压力的空气，既不会影响工件的运动，又相当于隔绝了喷粉腔与外界的联系，避免喷粉腔内的粉末涂料随工件溢出喷粉腔，提高了喷粉腔的密闭性；此外，在进行多层喷涂时，还可以防止相邻两个喷粉腔内的粉末涂料交叉污染，影响喷涂效果。

图2是本发明的边缘气体隔离装置的位置示意图，也是图1中A-A剖视方向的示意图。

作为边缘气体隔离装置的一种可选的实施方式。

见图1和图2，所述粉末涂装设备还包括：位于工件1上方的边缘气体隔离装置5；所述边缘气体隔离装置5包括：适于通入高压气体的压力仓51、相对设置在工件1两端的两个气体导流板52；所述气体导流板52与工件1之间设有气流缝隙521；以及所述气流缝隙521与所述喷粉腔24连通，以适于高压气体从气流缝隙521流向喷粉腔24。

具体的，在压力仓设置通入一定压力空气的气泵(通过图1中右侧上方的竖直通道向压力仓中通入空气)，控制压力仓的压力和气流缝隙宽度，让压力仓内的高压气体通过气流缝隙被引导进入工件喷涂面的喷粉腔内并朝着中间方向吹气，阻止粉体在工件边缘过多的吸附，有效地避免肥边的发生。同时，边缘气流隔断装置使喷涂面的涂装粉末封闭在喷粉腔内，不会漂移到工件顶部，从而实现在工件的两个面上涂装不同颜色粉末，而不会发生颜色污染。实际操作时，通过调节气体导流板的间隔，以及调节压力仓内的气压大小，以确保解决肥边问题。特别是在完成工件的一面涂装后立即进行另一面涂装时，要注意控制气流缝隙的大小，以免气流太小会达不到效果，或者气流太大造成边缘涂装不到位。只要气流合适，通过边缘气流隔断装置就可以防止肥边同时没有副作用。

此外，两气体导流板可以与喷粉腔的相应侧壁相连，以根据工件的宽度(图2中工件在水平方向的长度)调节两气体导流板的间距和喷粉腔的宽度，以使其与工件宽度匹配。具体的，两气体导流板与压力仓顶部可以但不限于通过滑轨连接，以及喷粉腔的两侧壁也可以在流化桶的两侧翼上滑动，以实现调节两气体导流板的间距和喷粉腔的宽度。

本实施方式的边缘气体隔离装置通过压力仓将高压气体从工件顶部通过其两端流向底部的喷粉腔，既解决了粉末喷涂时工件边缘的肥边问题，又可以防止喷粉腔内的粉末涂料漂移到工件顶部，同时也不会影响工件的正常运动，具有结构简单、性能稳定、防肥边效果好的特点，适于工业化应用。

综上所述，本申请的粉末涂装设备通过喷粉装置向上喷出粉末涂料至工件底面，提高了上粉率和粉末涂料的利用率，降低了生产成本。喷粉装置通过流化桶、喷枪、出粉调节机构和喷粉腔相结合，实现了粉末涂料的向上喷涂，并通过调节粉末涂料的形状和粉量，提高了上粉均匀性、上粉量和涂层厚度；将喷出的粉末涂料先通过出粉形状调节板反弹引导至喷粉腔内，使粉末涂料由圆形发散成面状或层状，然后再通过粉量调节刀拦截，起到控制面状或层状粉末涂料厚度的作用，以达到控制上粉量和涂层厚度的目的，提高了上粉均匀度；同时也使被拦截的粉末涂料落入流化桶内，提高了粉末涂料的利用率。抽风装置通过负压气流带动粉末涂料与工件保持同向运动，以减小粉末涂料与工件的相对运动速度，避免了相对速度较大时出现的气流层阻碍粉末涂料被吸附的现象，提高了工件的上粉效果；同时采用与工件底面留有配合间隙的喷粉腔，满足了工件的正常持续运动，同时也可以避免溢粉现象。防溢粉装置通过在配合间隙处喷入一定压力的空气，既不会影响工件的运动，又相当于隔绝了喷粉腔与外界的联系，避免喷粉腔内的粉末涂料随工件溢出喷粉腔，提高了喷粉腔的密闭性；此外，在进行多层喷涂时，还可以防止相邻两个喷粉腔内的粉末涂料交叉污染，影响喷涂效果。边缘气体隔离装置通过压力仓将高压气体从工件顶部通过其两端流向底部的喷粉腔，既解决了粉末喷涂时工件边缘的肥边问题，又可以防止喷粉腔内的粉末涂料漂移到工件顶部，同时也不会影响工件的正常运动，具有结构简单、性能稳定、防肥边效果好的特点，适于工业化应用。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例2提供了一种粉末涂装设备的工作方法，所述粉末涂装设备适于向上喷出粉末涂料至工件底面。

关于粉末涂装设备的具体结构及实施过程参见实施例1的相关论述，此处不再赘述。

实施例3

在实施例1的基础上，本实施例3提供了一种粉末涂装生产线，包括：用于输送工件的输送线和至少两个如前所述的粉末涂装设备。其中，各粉末涂装设备的喷粉装置均安装在输送线的同侧，以方便更替使用。

在实际生产过程中，由于卷材的辊涂生产线很长，烘烤炉也很长，一般来说更换颜色的时间必须很短，所以，配置喷粉设备时需要安装至少两个并行的喷粉装置。在需要更换颜色时，顺着轨道将一套喷粉装置推离输送线(下线)，另一套喷粉装置推至输送线附近，就可以立即进行喷涂了，既方便又节省换色时间。

关于粉末涂装设备的具体结构及实施过程参见实施例1的相关论述，此处不再赘述。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种粉末涂装设备，其特征在于，包括：

位于工件（1）下方的喷粉装置（2）；

所述喷粉装置（2）适于向上喷出粉末涂料至工件（1）底面；

所述喷粉装置（2）包括：从下至上依次设置的流化桶（21）、喷枪（22）、出粉调节机构（23）、喷粉腔（24）；

所述流化桶（21）适于盛装流化状态的粉末涂料；

所述喷枪（22）适于从流化桶（21）中抽取粉末涂料并喷出至喷粉腔（24）；以及

所述出粉调节机构（23）适于调节进入喷粉腔（24）内的粉末涂料的形状和粉量；

所述出粉调节机构（23）包括：位于喷枪（22）出口处的出粉形状调节板（231）和位于出粉形状调节板（231）尾部的粉量调节刀（232）；

所述出粉形状调节板（231）适于调节粉末涂料的形状，并使其进入喷粉腔（24）内；以及

所述粉量调节刀（232）适于拦截部分进入喷粉腔（24）内的粉末涂料；

所述出粉形状调节板（231）为弧形板，以将粉末涂料反弹和/或引导为平面状后，再进入喷粉腔（24）内；

所述粉量调节刀（232）为弧形刀状物，其弧形刀口适于向下设置，以使被拦截的粉末涂料落入流化桶（21）内。

2.根据权利要求1所述的粉末涂装设备，其特征在于，

所述粉量调节刀（232）的背面上还设有高压电针（25）；

所述高压电针（25）适于对通过粉量调节刀（232）的粉末涂料释放静电，以使粉末涂料通过静电吸附在接地的工件（1）上。

3.根据权利要求2所述的粉末涂装设备，其特征在于，

所述喷枪（22）为多个且呈一排或多排分布，且每排中相邻两支喷枪（22）的间距为5-20cm；

所述高压电针（25）与喷枪（22）一一对应设置，其中每排高压电针（25）的距离为15-30厘米。

4.根据权利要求2所述的粉末涂装设备，其特征在于，

所述工件（1）为水平运动工件；

所述粉末涂装设备还包括安装在喷粉腔的出口（241）处的抽风装置（3）；以及

所述抽风装置（3）适于带动喷粉腔（24）内的粉末涂料与工件（1）同向运动。

5.根据权利要求4所述的粉末涂装设备，其特征在于，

所述喷粉装置（2）还包括：竖直设置在流化桶（21）中的若干隔板（26）；所述隔板（26）的上端与高压电针（25）相连，其下端延伸至流化桶（21）中。

6.根据权利要求1所述的粉末涂装设备，其特征在于，

所述粉末涂装设备还包括一防溢粉装置（4）；

所述防溢粉装置（4）包括适于通入气体的气流室（41）；

所述气流室（41）与工件（1）之间留有适于工件（1）运动的配合间隙；以及

所述气流室（41）在所述配合间隙处开设有气流出口（411），以适于气体从气流出口（411）排喷出至所述配合间隙。

7.根据权利要求1所述的粉末涂装设备，其特征在于，

所述粉末涂装设备还包括：位于工件（1）上方的边缘气体隔离装置（5）；

所述边缘气体隔离装置（5）包括：适于通入高压气体的压力仓（51）、相对设置在工件（1）两端的两个气体导流板（52）；

所述气体导流板（52）与工件（1）之间设有气流缝隙（521）；以及

所述气流缝隙（521）与所述喷粉腔（24）连通，以适于高压气体从气流缝隙（521）流向喷粉腔（24）。

8.一种粉末涂装设备的工作方法，其特征在于，采用权利要求1所述的粉末涂装设备；所述粉末涂装设备适于向上喷出粉末涂料至工件底面。

9.一种粉末涂装生产线，其特征在于，包括：

用于输送工件的输送线和至少两个如权利要求1所述的粉末涂装设备。

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