CN110668083A - 多工艺高效智能涂装流水线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种多工艺高效智能涂装流水线，属于高端装备制造和智能制造领域，解决现有技术中涂装流水线工艺路线单一、设备重复购置率较高、流水线占地面积较大等问题，本案的多工艺高效智能涂装流水线通过设置输送轨道和行车系统接驳的结构，实现工艺路线的多样化，能在一条流水线上自动完成多种不同的涂装工艺，简化设备且占地面积合理；通过设置控制系统及其读码器，能自动识别运载小车所载运工件信息，针对不同工件完成相应工艺，智能化程度更高。
Description
技术领域
本发明涉及高端装备制造和智能制造领域，特别涉及一种可同时满足多种涂装工艺的智能化流水线。
背景技术
表面涂装技术是现代制造工艺中的一个重要环节，通过涂装工艺可对工业零部件进行防锈、防蚀、耐磨、美化等处理。涂装工艺包括：电泳、喷漆、喷粉、浸粉等多种技术路线，而各工艺路线又分别包括前处理、涂布、干燥、冷却等多个工序。传统的制造行业需要根据不同产品的处理要求，分别单独购置多套设备，如前处理设备、电泳流水线、烘干炉、喷漆房、喷粉房等等，各设备之间通过移载机或行车或输送链等转移搬运工件，一方面设备占地面积大，另一方面智能化程度低，工艺路线单一，只能够生产固定的产品，一旦需要生产不同产品，就需要重新购置生产设备，因此重复购置率高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种可以采用多种工艺加工多种产品的智能化涂装流水线。
为了实现上述发明的目的，本发明采用如下技术方案：
一种多工艺高效智能涂装流水线，包括：
上件区域；
工艺处理区域，位于所述上件区域的下游，所述的工艺处理区域至少包括前处理区域、位于所述前处理区域下游的电泳区域、后处理区域、喷粉区域和/或喷漆区域；
下件区域，位于所述工艺处理区域的下游；
链条输送系统，包括输送轨道、设置在所述输送轨道上的输送链条、与所述输送链条传动连接的驱动装置、悬挂在所述输送链条上的运载小车，所述的输送轨道循环经过所述的上件区域、工艺处理区域、下件区域，所述的输送轨道在所述前处理区域的起始处设置有第一接驳端，所述的输送轨道在所述电泳区域的末尾处设置有第二接驳端，所述的运载小车上携带有与其所载运工件相对应的编码信息；
行车系统，设置在所述前处理区域和电泳区域的上方，所述的行车系统用于将所述运载小车先从所述第一接驳端转运至所述前处理区域，再从所述前处理区域或电泳区域转运至所述第二接驳端，所述的输送轨道自所述第二接驳端至所述下件区域之间至少设置有两条工艺路线，其中一条所述的工艺路线上至少设置有所述的喷粉区域或所述的喷漆区域；
控制系统，包括一控制中心、至少两个与所述控制中心信号连接且用于读取所述编码信息的读码器，其中一个所述的读码器设置在所述的第一接驳端处，另一个所述的读码器设置在所述的第二接驳端处，所述的控制中心与所述的行车系统、驱动装置分别控制连接。
上述技术方案中，优选的，所述的工艺路线有三条，分别为第一工艺路线、第二工艺路线以及第三工艺路线，所述的喷粉区域设置在所述的第二工艺路线上，所述的喷漆区域设置在所述的第三工艺路线上。
上述技术方案中，优选的，所述的第一工艺路线和第三工艺路线具有第一重合段，所述的第二工艺路线和第三工艺路线具有第二重合段，所述的第一重合段和第二重合段并列设置且均位于所述喷粉区域和喷漆区域的上游。
上述技术方案中，优选的，所述的后处理区域包括第一后处理区域、第二后处理区域、第三后处理区域、第四后处理区域，所述的第一后处理区域设置在所述的第一重合段上，所述的第二后处理区域设置在所述的第二重合段上，所述的第三后处理区域设置在所述的第二工艺路线上且位于所述喷粉区域的下游，所述的第四后处理区域设置在所述的第三工艺路线上且位于所述喷漆区域的下游。
上述技术方案中，优选的，所述的第一后处理区域包括第一加热室、第一固化室和第一强冷室，所述的第二后处理区域包括烘干室和第二强冷室，所述的第三后处理区域包括第二加热室、第二固化室、第三强冷室，所述的第四后处理区域包括第三固化室和第四强冷室。
上述技术方案中，优选的，所述的第一重合段和所述的喷粉区域之间连接有附加段。
上述技术方案中，优选的，所述的上件区域和下件区域均设置有所述的读码器。
上述技术方案中，优选的，所述的运载小车上设置有用于存储所述编码信息的载码体。
上述技术方案中，优选的，所述的前处理区域包括脱脂池、表面调整池、磷化池、钝化池，所述的电泳区域包括电泳池，所述的喷粉区域包括喷粉室，所述的喷漆区域包括喷漆室。
上述技术方案中，优选的，所述的多工艺高效智能涂装流水线还包括用于处理所述前处理区域和电泳区域产生的废水的废水处理系统。
本发明与现有技术相比获得如下有益效果：本案的多工艺高效智能涂装流水线通过设置输送轨道和行车系统接驳的结构，实现工艺路线的多样化，能在一条流水线上自动完成多种不同的涂装工艺，简化设备且占地面积合理；通过设置控制系统及其读码器，能自动识别运载小车所载运工件信息，针对不同工件完成相应工艺，智能化程度更高。
附图说明
图1为本发明多工艺智能涂装流水线的结构示意图；
图2为本发明多工艺智能涂装流水线的输送轨道的结构示意图；
图3为本发明多工艺智能涂装流水线的输送链条的结构示意图；
图4为本发明多工艺智能涂装流水线的电泳工艺路径示意图；
图5为图4中所示电泳工艺路径的电泳工艺流程图；
图6为本发明多工艺智能涂装流水线的喷粉工艺路径示意图；
图7为图6中所示喷粉工艺路径的喷粉工艺流程图；
图8为本发明多工艺智能涂装流水线的喷漆工艺路径示意图；
图9为图8中所示喷漆工艺路径的喷漆工艺流程图；
图10为本发明多工艺智能涂装流水线的电泳后喷粉工艺路径示意图；
图11为图10中所示电泳后喷粉工艺路径的电泳后喷粉工艺流程图；
其中：1、上件区域；2、前处理区域；3、电泳区域；4、下件区域；5、链条输送系统；51、输送轨道；511、第一接驳端；512、第二接驳端；52、输送链条；53、驱动装置；54、运载小车；6、行车系统；71、读码器；8、后处理区域；9、喷粉区域；10、喷漆区域；12、废水处理系统；L1、第一工艺路线；L2、第二工艺路线；L3、第三工艺路线；K1、第一重合段；K2、第二重合段；M、附加段。
具体实施方式
为详细说明发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。其中，本例中所述的“上游”指的是靠近上件区域一侧方向，所述的“下游”指的是靠近下件区域一侧方向。
如图1所示，多工艺智能涂装流水线包括上件区域1、工艺处理区域、下件区域4、链条输送系统5、行车系统6、废水处理系统12以及控制系统。
其中，工艺处理区域包括前处理区域2、电泳区域3、后处理区域8、喷粉区域9以及喷漆区域10，前处理区域2包括脱脂池、表面调整池、磷化池、钝化池，以分别完成脱脂、表面调整、磷化、钝化工艺。电泳区域3包括电泳池，以电泳工艺。喷粉区域9包括喷粉室，以完成喷粉工艺。喷漆区域10包括喷漆室，以完成喷漆工艺。前处理区域2和电泳区域3内产生的废水统一由废水处理系统12处理，避免污染环境。结合图4、6、8、10所示，后处理区域8包括第一后处理区域81、第二后处理区域82、第三后处理区域83、第四后处理区域84。其中，第一后处理区域81包括第一加热室、第一固化室和第一强冷室；第二后处理区域82包括烘干室、第二强冷室；第三后处理区域83包括第二加热室、第二固化室、第三强冷室；第四后处理区域84包括第三固化室和第四强冷室。当然，在其他实施例中，可仅设置喷粉区域9或仅设置喷漆区域10，还可设置其他与涂装作业相关的区域作为工艺处理区域，例如浸粉区域。
如图2、3所示，链条输送系统5包括输送轨道51、输送链条52、驱动装置53以及运载小车54。其中，输送轨道51依次循环经过上件区域1、工艺处理区域、下件区域4，输送链条52设置在输送轨道51上并由安装在输送轨道51上的驱动装置53提供行进的驱动力。运载小车54悬挂在输送链条54上，其用于载运待作业工件，运载小车54上携带有与其所载运工件相应的编码信息，该编码信息用于控制系统的控制中心对工件的识别，便于工件接下来将要进行哪种或哪几种工艺作参考。在本例中，运载小车54上配备有载码体，编码信息存储在载码体内。由于1根链条的负荷较大，因此，本例采用3条独立的链条作为输送链条52，每个输送链条52至少配备一个驱动装置53，分别牵引运载小车54沿输送轨道51移动。
输送轨道51在前处理区域2的起始处设置有第一接驳端511、在电泳区域3的末尾处设置有第二接驳端512。第一、二接驳端的设置是为了便于输送轨道51与行车系统6进行接驳，便于运载小车54的转运作业。为了便于控制系统控制运载小车54的走向，以执行哪种或哪几种工艺，第一接驳端511和第二接驳端512处分别设置有读码器71。控制系统的控制中心与各个读码器71分别信号连接，控制系统的控制中心与驱动装置53以及行车系统6分别控制连接。
行车系统6设置在前处理区域2和电泳区域3的上方，行车系统6用于将运载小车54先从第一接驳端511转运至前处理区域2内，再从前处理区域2或电泳区域3转运至第二接驳端512。此处分为两种情况，一种情况为运载小车54到达第一接驳端511，通过第一接驳端511处的读码器71读取运载小车54所载运工件的编码信息，并将此编码信息反馈至控制系统的控制中心，控制中心控制行车系统6将运载小车54仅转运至前处理区域2内并执行前处理工艺，具体为脱脂、表面调整、磷化、钝化工艺中的一种或多种，再由行车系统6将运载小车54转运至第二接驳端512处以继续沿输送轨道51行进。另一种情况为运载小车54到达第一接驳端511，通过第一接驳端511处的读码器71读取运载小车54所载运工件的编码信息，并将此编码信息反馈至控制系统的控制中心，控制中心控制行车系统6将运载小车54仅转运至前处理区域2内并执行前处理工艺，具体为脱脂、表面调整、磷化、钝化工艺中的一种或多种，再由行车系统6将运载小车54转运至电泳区域3内执行电泳工艺，最后由行车系统6将运载小车54转运至第二接驳端512处以继续沿输送轨道51行进。
输送轨道51自第二接驳端512至下件区域4之间设置有三条工艺路线，分别为第一工艺路线L1、第二工艺路线L2和第三工艺路线L3。
其中，喷粉区域9设置在第二工艺路线L2上，喷漆区域10设置在第三工艺路线L3上，并且第一工艺路线L1和第三工艺路线L3具有第一重合段K1，第二工艺路线L2和第三工艺路线L3具有第二重合段K2，第一、二重合段二者并列设置并且均位于喷粉区域9和喷漆区域10的上游。此外，第一重合段K1的结尾处、第二重合段K2的结尾处分别设置有读码器71，便于控制系统的控制中心控制运载小车54离开当前重合段后的走向。
第一后处理区域81设置在第一重合段K1上，运载小车54经过该第一后处理区域81时依次在第一加热室、第一固化室和第一强冷室这三个处理室内停留并做后处理工艺。具体的，第一加热室的加热温度为100-150℃，加热时间为9min，第一固化室的固化温度为150-230℃，固化时间为19.8min，第一强冷室的冷却温度为室温或设定值，冷却时间10.8min。
第二后处理区域82设置在第二重合段K2上，运载小车54经过该第二后处理区域82时依次在烘干室和第二强冷室这两个处理室内停留并做后处理工艺。具体的，烘干室的烘干温度为90-130℃，烘干时间为15min，第二强冷室的冷却温度为室温或设定值，冷却时间为7.5min。
第三后处理区域83设置在第二工艺路线L2上且位于喷粉区域9的下游，运载小车54经过该第三后处理区域83时依次在第二加热室、第二固化室、第三强冷室这三个处理室内停留并做后处理工艺。具体的，第二加热室的加热温度为150-190℃，加热时间为10min，第二固化室的固化温度为180-210℃，固化时间为20min，第三强冷室的冷却温度为室温或设定值，冷却时间为12.3min。
第四后处理区域84设置在第三工艺路线L3上且位于喷漆区域10的下游，运载小车54经过该第四后处理区域84时依次在第三固化室、第四强冷室内停留并做后处理工艺。具体的，第三固化室的固化温度为80-100℃，固化时间为30min，第四强冷室的冷却温度为室温或设定值，冷却时间为12.5min。
在其他实施例中，可仅设置两条工艺路线或设置更多条工艺路线，只要其中一条工艺路线上设置喷粉区域或喷漆区域即可，这样就可实现前处理工艺和喷粉工艺或喷漆工艺的多种组合，实现工件的涂装工艺的多样化。
本案的多工艺智能涂装流水线能自动完成以下3种涂装工艺流程，下面将结合图4-9具体说明各个工艺路径及其工艺流程。
如图4所示，为电泳工艺路径，具体的，工件在上件区域1内通过运载小车54上件，上件区域1内的读码器71读取运载小车54的编码信息，并将该编码信息反馈至控制系统的控制中心，控制中心控制运载小车54将工件输送至输送轨道51的第一接驳端511处；第一接驳端511处的读码器71读取运载小车54的编码信息，并将该编码信息反馈至控制系统的控制中心，控制中心控制行车系统6将运载小车54从第一接驳端511处转运至前处理区域2内，具体的，行车系统6将运载小车54依次经过前处理区域2的脱脂池、表面调整池、磷化池以及钝化池，然后，控制中心控制行车系统6接着将运载小车54转运至电泳区域3内，并进入电泳区域3的电泳池内，然后行车系统6将运载小车54转运至第二接驳端512处，第二接驳端512处的读码器71读取运载小车的编码信息，并将此编码信息反馈至控制中心，控制中心控制运载小车54经过第一重合段K1并走第一工艺路线L1到达下件区域4。结合图5所示，待作业工件经过电泳工艺路径所完成的工艺流程依次为上件、脱脂、表面调整、磷化、钝化、电泳、加热、固化、强冷以及下件。
如图6所示，为喷粉工艺路径，具体的，工件在上件区域1内通过运载小车54上件，上件区域1内的读码器71读取运载小车54的编码信息，并将该编码信息反馈至控制系统的控制中心，控制中心控制运载小车54将工件输送至输送轨道51的第一接驳端511处；第一接驳端511处的读码器71读取运载小车54的编码信息，并将该编码信息反馈至控制系统的控制中心，控制中心控制行车系统6将运载小车54从第一接驳端511处转运至前处理区域2内，具体的，行车系统6将运载小车54依次经过前处理区域2的脱脂池、表面调整池、磷化池以及钝化池，然后，控制中心控制行车系统6将运载小车54直接转运至第二接驳端512处，第二接驳端512处的读码器71读取运载小车的编码信息，并将此编码信息反馈至控制中心，控制中心控制运载小车54经过第二重合段K2并走第二工艺路线L2，最后到达下件区域4。结合图7所示，待作业工件经过喷粉工艺路径所完成的工艺流程依次为上件、脱脂、表面调整、磷化、钝化、烘干、强冷、喷粉、加热、固化、强冷、下件。
如图8所示，为喷漆工艺路径，具体的，工件在上件区域1内通过运载小车54上件，上件区域1内的读码器71读取运载小车54的编码信息，并将该编码信息反馈至控制系统的控制中心，控制中心控制运载小车54将工件输送至输送轨道51的第一接驳端511处；第一接驳端511处的读码器71读取运载小车54的编码信息，并将该编码信息反馈至控制系统的控制中心，控制中心控制行车系统6将运载小车54从第一接驳端511处转运至前处理区域2内，具体的，行车系统6将运载小车54仅经过前处理区域2的脱脂池，然后，控制中心控制行车系统6将运载小车54直接转运至第二接驳端512处，第二接驳端512处的读码器71读取运载小车的编码信息，并将此编码信息反馈至控制中心，控制中心控制运载小车54经过第二重合段K2并走第三工艺路线L3，最后到达下件区域4。结合图9所示，待作业工件经过喷漆工艺路径所完成的工艺流程依次为上件、脱脂、烘干、强冷、喷漆、固化、强冷、下件。
为了能自动完成工件在电泳后再执行喷粉的工艺流程，本例中，第一重合段K1和喷粉区域9之间连接有附加段M，此外，在附加段M的结尾处也相应设置有读码器71，便于控制系统的控制中心控制运载小车54在离开附加段M之后的走向。下面将结合图10-11具体说明。
如图10所示，为电泳后喷粉工艺路径，具体的，工件在上件区域1内通过运载小车54上件，上件区域1内的读码器71读取运载小车54的编码信息，并将该编码信息反馈至控制系统的控制中心，控制中心控制运载小车54将工件输送至输送轨道51的第一接驳端511处；第一接驳端511处的读码器71读取运载小车54的编码信息，并将该编码信息反馈至控制系统的控制中心，控制中心控制行车系统6将运载小车54从第一接驳端511处转运至前处理区域2内，具体的，行车系统6将运载小车54依次经过前处理区域2的脱脂池、表面调整池、磷化池以及钝化池，然后，控制中心控制行车系统6接着将运载小车54转运至电泳区域3内，并进入电泳区域3的电泳池内，然后行车系统6将运载小车54转运至第二接驳端512处，第二接驳端512处的读码器71读取运载小车的编码信息，并将此编码信息反馈至控制中心，控制中心控制运载小车54依次经过第一重合段K1、附加段M并走第二工艺路线L2，最后到达下件区域4。
结合图11所示，待作业工件经过电泳后喷粉工艺路径所完成的工艺流程依次为上件、脱脂、表面调整、磷化、钝化、电泳、加热、固化、强冷、喷粉、加热、固化、强冷、下件。
综上所示，本案的多工艺智能涂装流水线能在一条流水线上完成多种不同的涂装工艺，智能化程度更高。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多工艺高效智能涂装流水线，其特征在于，包括：
上件区域（1）；
工艺处理区域，位于所述上件区域（1）的下游，所述的工艺处理区域至少包括前处理区域（2）、位于所述前处理区域（2）下游的电泳区域（3）、后处理区域（8）、喷粉区域（9）和/或喷漆区域（10）；
下件区域（4），位于所述工艺处理区域的下游；
链条输送系统（5），包括输送轨道（51）、设置在所述输送轨道（51）上的输送链条（52）、与所述输送链条（52）传动连接的驱动装置（53）、悬挂在所述输送链条（52）上的运载小车（54），所述的输送轨道（51）循环经过所述的上件区域（1）、工艺处理区域、下件区域（4），所述的输送轨道（51）在所述前处理区域（2）的起始处设置有第一接驳端（511），所述的输送轨道（51）在所述电泳区域（3）的末尾处设置有第二接驳端（512），所述的运载小车（54）上携带有与其所载运工件相对应的编码信息；
行车系统（6），设置在所述前处理区域（2）和电泳区域（3）的上方，所述的行车系统（6）用于将所述运载小车（54）先从所述第一接驳端（511）转运至所述前处理区域（2），再从所述前处理区域（2）或电泳区域（3）转运至所述第二接驳端（512），所述的输送轨道（51）自所述第二接驳端（512）至所述下件区域（4）之间至少设置有两条工艺路线，其中一条所述的工艺路线上至少设置有所述的喷粉区域（9）或所述的喷漆区域（10）；
控制系统，包括一控制中心、至少两个与所述控制中心信号连接且用于读取所述编码信息的读码器（71），其中一个所述的读码器（71）设置在所述的第一接驳端（511）处，另一个所述的读码器（71）设置在所述的第二接驳端（512）处，所述的控制中心与所述的行车系统（6）、驱动装置（53）分别控制连接。
2.根据权利要求1所述的多工艺高效智能涂装流水线，其特征在于：所述的工艺路线有三条，分别为第一工艺路线（L1）、第二工艺路线（L2）以及第三工艺路线（L3），所述的喷粉区域（9）设置在所述的第二工艺路线（L2）上，所述的喷漆区域（10）设置在所述的第三工艺路线（L3）上。
3.根据权利要求2所述的多工艺高效智能涂装流水线，其特征在于：所述的第一工艺路线（L1）和第三工艺路线（L3）具有第一重合段（K1），所述的第二工艺路线（L2）和第三工艺路线（L3）具有第二重合段（K2），所述的第一重合段（K1）和第二重合段（K2）并列设置且均位于所述喷粉区域（9）和喷漆区域（10）的上游。
4.根据权利要求3所述的多工艺高效智能涂装流水线，其特征在于：所述的后处理区域（8）包括第一后处理区域（81）、第二后处理区域（82）、第三后处理区域（83）、第四后处理区域（84），所述的第一后处理区域（81）设置在所述的第一重合段（K1）上，所述的第二后处理区域（82）设置在所述的第二重合段（K2）上，所述的第三后处理区域（83）设置在所述的第二工艺路线（L2）上且位于所述喷粉区域（9）的下游，所述的第四后处理区域（84）设置在所述的第三工艺路线（L3）上且位于所述喷漆区域（10）的下游。
5.根据权利要求4所述的多工艺高效智能涂装流水线，其特征在于：所述的第一后处理区域（81）包括第一加热室、第一固化室和第一强冷室，所述的第二后处理区域（82）包括烘干室和第二强冷室，所述的第三后处理区域（83）包括第二加热室、第二固化室、第三强冷室，所述的第四后处理区域（84）包括第三固化室和第四强冷室。
6.根据权利要求5所述的多工艺高效智能涂装流水线，其特征在于：所述的第一重合段（K1）和所述的喷粉区域（9）之间连接有附加段（M）。
7.根据权利要求1所述的多工艺高效智能涂装流水线，其特征在于：所述的上件区域（1）和下件区域（4）均设置有所述的读码器（71）。
8.根据权利要求1所述的多工艺高效智能涂装流水线，其特征在于：所述的运载小车（54）上设置有用于存储所述编码信息的载码体。
9.根据权利要求1所述的多工艺高效智能涂装流水线，其特征在于：所述的前处理区域（2）包括脱脂池、表面调整池、磷化池、钝化池，所述的电泳区域（3）包括电泳池，所述的喷粉区域（9）包括喷粉室，所述的喷漆区域（10）包括喷漆室。
10.根据权利要求1所述的多工艺高效智能涂装流水线，其特征在于：所述的多工艺高效智能涂装流水线还包括用于处理所述前处理区域（2）和电泳区域（3）产生的废水的废水处理系统（12）。
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