CN112206958A - 一种工字钢批量喷漆烘干生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种喷漆烘干生产使用的工具，具体公开了一种工字钢批量喷漆烘干生产线，包括工件上料系统、工件缓冲系统、自动喷漆系统、工件翻转系统、自动烘干系统、工件下料系统，工字钢工件依次经过上述各个系统进行喷漆烘干工作。本发明以生产线的形式对工字钢工件进行全方位的喷漆烘干工作，多角度的自动喷漆，漆面厚度均匀，无遗漏处，并且无需人工喷漆操作，减小人员的工作强度、降低环境污染、提高工作效率和漆料浪费多等问题，给企业降低了大量的生产成本。

Description

一种工字钢批量喷漆烘干生产线

技术领域

本发明涉及喷漆烘干生产使用工具技术领域，尤其涉及一种工字钢批量喷漆烘干生产线。

背景技术

工字钢属于钢结构型材，被广泛应用在各行各业的承重结构中，工字钢在安装使用前通常需要做防腐美观的喷漆处理，工字钢结构复杂，易存在喷漆不均匀和遗漏的问题；另外，对于中小型企业而言，目前喷漆工作主要还是由人工来完成的，存在工作强度大、环境污染严重、工作效率低和漆料浪费多等问题，给企业增加了大量的生产成本。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的喷漆不均匀以及人工操作效率低的问题，而提出的一种工字钢批量喷漆烘干生产线。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种工字钢批量喷漆烘干生产线，包括工件上料系统、工件缓冲系统、自动喷漆系统、工件翻转系统、自动烘干系统、工件下料系统，工字钢工件依次经过上述各个系统；所述工件上料系统包括上料辊筒输送机和上料机械手，上料机械手位于上料辊筒输送机上方；所述工件缓冲系统包括缓冲辊筒输送机；所述自动喷漆系统包括喷漆辊筒输送机，喷漆室体，废漆收集装置，通风栅格，隔气门帘，喷漆室体罩于喷漆辊筒输送机，具有进出口，进出口上布置有隔气门帘，喷漆室体内壁上安装有油漆喷枪系统，通风栅格位于喷漆辊筒输送机两侧，所述废漆收集装置位于通风栅格下方；所述工件翻转系统包括翻转辊筒输送机和翻转机械手，翻转机械手位于翻转辊筒输送机上方；所述自动烘干系统包括烘干辊筒输送机；所述工件下料系统包括下料辊筒输送机和下料机械手，下料机械手位于下料辊筒输送机上方；工字钢工件依次经过上料辊筒输送机、缓冲辊筒输送机、喷漆辊筒输送机、翻转辊筒输送机、烘干辊筒输送机、下料辊筒输送机。

作为更进一步的优选方案，所述上料辊筒输送机上方设有第一光电开关；所述缓冲辊筒输送机上方设有第二光电开关；所述喷漆辊筒输送机上方设有第三光电开关和第四光电开关；所述翻转辊筒输送机上方设有第五光电开关；所述烘干辊筒输送机的进出料两端分别设有第六光电开关和第七光电开关；所述下料辊筒输送机上方设有第八光电开关。

作为更进一步的优选方案，所述喷漆辊筒输送机上设有喷漆室体，所述油漆喷枪系统安装于喷漆室体内。

作为更进一步的优选方案，所述油漆喷枪系统包括第一自动喷枪、第二自动喷枪和第三自动喷枪，第一喷枪支架、第二喷枪支架和第三喷枪支架，所述第一喷枪支架安装于喷漆室体内顶部，所述第二喷枪支架和第三喷枪支架分别安装于喷漆室体内两侧，所述第一自动喷枪固定于第一喷枪支架上，所述第二喷枪支架固定于第二自动喷枪上，所述第三自动喷枪固定于第三喷枪支架上。

作为更进一步的优选方案，所述喷漆室体外部设有送风系统和排风系统，所述送风系统通过管道连接喷漆室体的顶部，所述排风系统通过管道连接喷漆室体的底部。

作为更进一步的优选方案，所述排风系统内置活性炭过滤装置。

作为更进一步的优选方案，所述喷漆辊筒输送机的两侧分别设有用于调节工件喷漆工位的第一导流挡板和第二导流挡板。

作为更进一步的优选方案，所述废漆收集装置底部设计有抽拉板。

本发明以生产线的形式对工字钢工件进行全方位的喷漆烘干工作，多角度的喷漆自动喷漆，漆面厚度均匀，无遗漏处，并且无需人工喷漆操作，减小人员的工作强度、降低环境污染、提高工作效率和漆料浪费多等问题，给企业降低了大量的生产成本；具体的说具有以下优点：1、将涂装工人从喷涂现场彻底解放出来，避免了有毒环境对人体的伤害；2、本发明相较于关节型喷涂机器人喷涂工字钢等表面规则的工件，需要投资成本少，且设计的喷漆室具备废漆收集功能，便于废漆的回收再利用，减少生产成本；3、本发明自动化程度高，运用PLC进行上下料、喷漆和烘干的集中控制，可有效减少生产周期，提高生产效率。

附图说明

图1 喷漆烘干生产线总体布局图；

图2喷漆室外部视图；

图3喷漆室内部布局；

图4喷漆室外部侧视图；

图5喷漆室内部俯视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明需要解决的技术问题是提供一种实现无人操作、喷漆室具有废漆收集和废气处理功能、占地面积小的自动化喷漆烘干生产线及其控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是一种集成工件上料系统1、工件缓冲系统2、自动喷漆系统3、工件自动翻转系统4、自动烘干系统5。

工件上料系统1包括上料辊筒输送机1-1，第一光电开关1-2，上料机械手1-3。

工件缓冲系统2包括缓冲辊筒输送机2-1，第二光电开关2-2。

自动喷漆系统3包括喷漆辊筒输送机3-1，第三光电开关3-2和第四光电开关3-3，第一自动喷枪3-4、第二自动喷枪3-5和第三自动喷枪3-6，第一喷枪支架3-7、第二喷枪支架3-8和第三喷枪支架3-9，喷漆室体3-10，送风系统3-11，排风系统3-12，活性炭过滤装置3-13，废漆收集装置3-14，通风栅格3-15，隔气门帘3-16。

喷漆辊筒输送机3-1中段两侧设置有第一导流挡板3-1-1和第二导流挡板3-1-2。

第一喷枪支架3-7、第二喷枪支架3-8和第三喷枪支架3-9均为调节型支架，喷枪夹持在支架上可实现沿X、Y、Z方向的移动和绕Y和Z轴的旋转。

废漆收集装置3-14底部设计有抽拉板3-14-1。

工件翻转系统4包括翻转辊筒输送机4-1，第五光电开关4-2，翻转机械手4-3。

自动烘干系统5包括烘干辊筒输送机5-1，第六光电开关5-2和第七光电开关5-3，烘干室系统5-4。

下料系统6包括下料辊筒输送机6-1，第八光电开关6-2，下料机械手6-3。

上料系统1中的上料辊筒输送机1-1的长度至少要比工件长；所述的第一光电开关1-2设置在上料辊筒输送机1-1的末端；上料机械手1-3设置在上料辊筒输送机1-1的一侧，并确保工件在机械手的工作空间范围内。

工件缓冲系统2中的第二光电开关2-2设置在缓冲辊筒输送机2-1的末端；缓冲辊筒输送机2-1与上料辊筒输送机1-1串联。

自动喷漆系统中的喷漆辊筒输送机3-1的长度至少是2倍工件长度+1个喷枪喷幅范围的大小；所述的第一导流挡板3-1-1和第二导流挡板3-1-2分别在喷漆辊筒输送机3-1两侧，起到工件的导流定位作用，两个挡板的间距为工件的宽度，挡板的长度至少要比第三光电开关3-2与第四光电开关3-3的间距大；

第三光电开关3-2和第四光电开关3-3分别设置在第二自动喷枪3-5和第三自动喷枪3-6两侧并距离喷枪轴线1个喷幅半径位置处；所述的第一自动喷枪3-4通过第一喷枪支架3-7安装在喷漆室体3-10的顶部，并在工件的正上方；所述的第二自动喷枪3-5和第三自动喷枪3-6通过第二喷枪支架3-8和第三喷枪支架3-9安装喷漆室体3-10的两侧，并相对于工件对称分布；喷漆室体3-10横向将喷漆辊筒输送机3-1包含住，形成龙门结构，并通过四根槽钢支撑；所述的送风系统3-11设置在喷漆室3-10的外侧，并通过送风管道将风由喷漆室顶部送入；所述的排风系统3-12设置在喷漆室3-10的另外一侧，通过排风管道将经过活性炭过滤装置3-13处理过的废气排出；所述的活性炭过滤装置3-13设置在排风系统的下方；所述的废漆收集装置3-14设置在喷漆室体3-10的底部，主体是由喷涂了聚四氟乙烯的竖板和斜板形成的漏斗结构，其中斜板起到废漆引流的作用，聚四氟乙烯可以防止废漆在竖板和斜板上的粘附，废漆在导流斜板的作用下集中堆积在漏斗底部；所述的抽拉板3-14-1设置在漏斗底部，当废漆收集到一段时间后，通过将抽拉板抽取下集中收集废漆；所述的通风栅格3-15设置在喷漆室体3-10与废漆收集装置3-14之间，漆雾由此进入到废漆收集装置；所述的隔气门帘3-16安装在喷漆室体3-10的入口和出口处。

工件翻转系统4中的翻转辊筒输送机4-1的长度至少要比工件长，且与喷漆辊筒输送机3-1串联；所述的第五光电开关4-2设置在翻转辊筒输送机4-1的末端；翻转机械手4-3设置在翻转辊筒输送机4-1的一侧，并确保工件在机械手的工作空间范围内。

自动烘干系统5中的烘干辊筒输送机5-1与翻转辊筒输送机4-1串联，且布置成蛇形结构，以在有限的范围内尽可能多的布置烘干工件；所述的第六光电开关5-2设置在烘干辊筒输送5-1的始端；所述的光电开关第七光电开关5-3设置在烘干辊筒输送5-1的末端；烘干室将烘干辊筒输送机5-1包含在内，且入口和出口处设置安装隔气门帘。

工件下料系统6中的下料辊筒输送机6-1与烘干辊筒输送机5-1的末端串联，其长度至少为一个工件的长度；所述的第八光电开关6-2设置在下料辊筒输送机6-1的末端；所述的下料机械手6-3设置在下料辊筒输送机6-1的一侧，并确保工件在机械手的工作空间范围内。

下面介绍一种工字钢自动喷漆室及批量喷漆烘干生产线的控制方法。

（1）初始时，缓冲辊筒输送机2-1、喷漆辊筒输送机3-1、翻转辊筒输送机4-1中的滚子以相同的初始速度同时开启并正向传送，其他辊筒输送机的滚子处于停止状态。

（2）工件通过上料机械手1-3将其放置在上料辊筒输送机1-1上，启动上料机械手1-3，若第一光电开关1-2的光电信号状态发生0-1跳变，表明工件已放置在上料辊筒输送机1-1上，则控制上料辊筒输送机1-1以初始速度运行，当第一光电开关1-2的光电信号状态再发生1-0跳变时，表明工件已完全离开上料工位区，则控制上料辊筒输送机1-1停止，此时再次启动上料机械手1-3夹取下一个工件并周而复始的进行，如若前方缓冲辊筒输送机2-1停止，则控制上料辊筒输送机1-1也停止。

（3）随着工件在输送机2-1上向其末端传送，若该工件是这批工件中的第一个工件，则工件可直接由输送机2-1连续传送至输送机3-1，否则当工件传送至输送机2-1末端，设置在输送机2-1末端第二光电开关2-2的信号状态发生0-1跳变，且系统检测到第六光电开关5-2的信号状态已经发生了0-1跳变，表明前一个工件在喷漆线上的作业已经完成，则控制输送机2-1将工件传送至输送机3-1上，否则输送机2-1停止，表明前一个工件的喷漆作业尚未结束，等待第六光电开关5-2的0-1跳变；

（4）工件在缓冲辊筒输送机2-1向喷漆辊筒输送机3-1传送过程中，若设置在缓冲辊筒输送机2-1末端第二光电开关2-2的信号状态发生0-1-0跳变结束，表明该工件已完全送至喷漆辊筒输送机3-1上，则控制缓冲辊筒输送机2-1停止。

（5）工件在喷漆辊筒输送机3-1上传送过程中，若设置在喷枪左侧附近处的第三光电开关3-2的信号状态发生0-1跳变，则控制喷漆辊筒输送机3-1的传送速度调整至喷漆工艺速度，同时控制第一自动喷枪3-4、第二自动喷枪3-5和第三自动喷枪3-6同时启动开始第一道工序的喷漆作业，若设置在喷枪右侧附近处的光电开关第四光电开关3-3的信号状态发生0-1-0跳变，表明第一道工序的喷漆作业已经结束，此时同时控制喷漆辊筒输送机3-1的传送速度调整至初始速度，第一自动喷枪3-4、第二自动喷枪3-5和第三自动喷枪3-6关闭，喷漆辊筒输送机3-1将工件传送至翻转辊筒输送机4-1上。

（6）工件在翻转辊筒输送机4-1上传送过程中，若设置在翻转辊筒输送机4-1末端的第五光电开关4-2的信号状态发生0-1跳变，表明工件已到翻转工位处，则同时控制翻转辊筒输送机4-1停止，启动翻转机械手4-3对工件进行翻转，若翻转机械手4-3作业完成，则同时控制喷漆辊筒输送机3-1和翻转辊筒输送机4-1以初始速度反向传送，准备开始工件的第二道喷漆作业。

（7）工件在翻转辊筒输送机4-1向喷漆辊筒输送机3-1反向传送过程中，若光电开关第四光电开关3-3的信号状态发生0-1跳变，控制喷漆辊筒输送机3-1的传送速度调整至喷漆工艺速度，再次控制第一自动喷枪3-4、第二自动喷枪3-5和第三自动喷枪3-6同时启动开始第二道工序的喷漆作业，若第三光电开关3-2的信号状态发生0-1-0跳变，表明第二道工序的喷漆作业已经结束，此时控制输送机喷漆辊筒输送机3-1、翻转辊筒输送机4-1的传送速度调整至初始速度正向传送，同时也控制烘干辊筒输送机5-1也启动正向传送，此时第三光电开关3-2的信号状态再次发生0-1-0跳变，则系统忽略光电开关第四光电开关3-3和第五光电开关4-2的信号变化状态，不执行相关操作。

（8）工件在向烘干辊筒输送机5-1传送过程中，若设置在烘干辊筒输送机5-1始端的第六光电开关5-2的信号状态发生0-1跳变，表明前一个工件的喷漆作业周期已经结束，则控制缓冲辊筒输送机2-1开启，若第六光电开关5-2的信号状态再次发生1-0跳变，表明工件已完全传送至烘干辊筒输送机5-1上，则控制烘干室开启烘干功能并开始计时，同时控制烘干辊筒输送机5-1停止。

（9）随着喷漆完成后的工件以间歇传送的方式依次进入烘干辊筒输送机5-1上，若设置在烘干辊筒输送机5-1末端的光电开关第七光电开关5-3的信号状态发生0-1跳变，表明烘干室内烘干辊筒输送机5-1上已布满工件，则同时控制上料辊筒输送机1-1、缓冲辊筒输送机2-1、喷漆辊筒输送机3-1、翻转辊筒输送机4-1和烘干辊筒输送机5-1全部停止，若烘干计时结束，则控制烘干辊筒输送机5-1和下料辊筒输送机6-1同时开启，将工件传送至下料辊筒输送机6-1上，若光电开关第七光电开关5-3的信号状态发生1-0跳变，表明该工件已经传送至下料辊筒输送机6-1上，则此时控制烘干辊筒输送机5-1停止，若下料辊筒输送机6-1上的第八光电开关6-2的信号状态发生0-1跳变，表明工件已达到下料工位，则控制下料辊筒输送机6-1停止，同时控制下料机械手6-3启动将工件从下料辊筒输送机6-1上卸下，若第八光电开关6-2的信号状态发生1-0跳变，表明工件已经卸下，则再次控制烘干辊筒输送机5-1和下料辊筒输送机6-1同时开启。

（10）随着工件依次从下料辊筒输送机6-1上卸下，若第八光电开关6-2在下一个下料周期后再没有发生信号跳变，表明工件已全部下料完，则系统恢复初始状态，准备开始下一批工件的喷漆烘干作业。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种工字钢批量喷漆烘干生产线，其特征在于：包括工件上料系统（1）、工件缓冲系统（2）、自动喷漆系统（3）、工件翻转系统（4）、自动烘干系统（5）、工件下料系统（6），工字钢工件依次经过上述各个系统；所述工件上料系统（1）包括上料辊筒输送机（1-1）和上料机械手（1-3），上料机械手（1-3）位于上料辊筒输送机（1-1）上方；所述工件缓冲系统（2）包括缓冲辊筒输送机（2-1）；所述自动喷漆系统（3）包括喷漆辊筒输送机（3-1），喷漆室体（3-10），废漆收集装置（3-14），通风栅格（3-15），隔气门帘（3-16），喷漆室体（3-10）罩于喷漆辊筒输送机（3-1），具有进出口，进出口上布置有隔气门帘（3-16），喷漆室体（3-10）内壁上安装有油漆喷枪系统，通风栅格（3-15）位于喷漆辊筒输送机（3-1）两侧，所述废漆收集装置（3-14）位于通风栅格（3-15）下方；所述工件翻转系统（4）包括翻转辊筒输送机（4-1）和翻转机械手（4-3），翻转机械手（4-3）位于翻转辊筒输送机（4-1）上方；所述自动烘干系统（5）包括烘干辊筒输送机（5-1）；所述工件下料系统（6）包括下料辊筒输送机（6-1）和下料机械手（6-3），下料机械手（6-3）位于下料辊筒输送机（6-1）上方；工字钢工件依次经过上料辊筒输送机（1-1）、缓冲辊筒输送机（2-1）、喷漆辊筒输送机（3-1）、翻转辊筒输送机（4-1）、烘干辊筒输送机（5-1）、下料辊筒输送机（6-1）。

2.根据权利要求1所述的一种工字钢批量喷漆烘干生产线，其特征在于：所述上料辊筒输送机（1-1）上方设有第一光电开关（1-2）；所述缓冲辊筒输送机（2-1）上方设有第二光电开关（2-2）；所述喷漆辊筒输送机（3-1）上方设有第三光电开关（3-2）和第四光电开关（3-3）；所述翻转辊筒输送机（4-1）上方设有第五光电开关（4-2）；所述烘干辊筒输送机（5-1）的进出料两端分别设有第六光电开关（5-2）和第七光电开关（5-3）；所述下料辊筒输送机（6-1）上方设有第八光电开关（6-2）。

3.根据权利要求1所述的一种工字钢批量喷漆烘干生产线，其特征在于：所述喷漆辊筒输送机（3-1）上设有喷漆室体（3-10），所述油漆喷枪系统安装于喷漆室体（3-10）内。

4.根据权利要求3所述的一种工字钢批量喷漆烘干生产线，其特征在于：所述油漆喷枪系统包括第一自动喷枪（3-4）、第二自动喷枪（3-5）和第三自动喷枪（3-6），第一喷枪支架（3-7）、第二喷枪支架（3-8）和第三喷枪支架（3-9），所述第一喷枪支架（3-7）安装于喷漆室体（3-10）内顶部，所述第二喷枪支架（3-8）和第三喷枪支架（3-9）分别安装于喷漆室体（3-10）内两侧，所述第一自动喷枪（3-4）固定于第一喷枪支架（3-7）上，所述第二喷枪支架（3-8）固定于第二自动喷枪（3-5）上，所述第三自动喷枪（3-6）固定于第三喷枪支架（3-9）上。

5.根据权利要求4所述的一种工字钢批量喷漆烘干生产线，其特征在于：所述喷漆室体（3-10）外部设有送风系统（3-11）和排风系统（3-12），所述送风系统（3-11）通过管道连接喷漆室体（3-10）的顶部，所述排风系统（3-12）通过管道连接喷漆室体（3-10）的底部。

6.根据权利要求5所述的一种工字钢批量喷漆烘干生产线，其特征在于：所述排风系统（3-12）内置活性炭过滤装置（3-13）。

7.根据权利要求1或5所述的一种工字钢批量喷漆烘干生产线，其特征在于：所述喷漆辊筒输送机（3-1）的两侧分别设有用于调节工件喷漆工位的第一导流挡板（3-1-1）和第二导流挡板（3-1-2）。

8.根据权利要求1或5所述的一种工字钢批量喷漆烘干生产线，其特征在于：所述废漆收集装置（3-14）底部设计有抽拉板（3-14-1）。

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