CN112439625B - 一种粉末涂装系统及涂装工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉粉末涂装技术领域，尤其涉及一种粉末涂装系统及涂装工艺。其包括输送组件带动工件依次穿过前处理组件、烘干组件、喷涂组件、固化组件、冷却组件；输送组件包括输送链，输送链包括均为U形的第一输送链和第二输送链，工件通过连接链吊设于第一、二输送链之间的连接杆；输送链包括上平链部、弯曲部和下平链部，前处理组件和烘干组件设置于下平链部，喷涂组件设置于弯曲部，固化组件和冷却组件设置于上平链部；冷却组件叠放于前处理组件，冷却组件的冷却风管与前处理组件喷淋管的进气管连通；固化组件叠放于烘干组件，固化组件与烘干组件通过水气分离器连通。本申请过U形的输送链的设置能够提高工件的喷涂均匀度并实现节能减排的效果。
Description
技术领域
本发明涉粉末涂装技术领域，尤其涉及一种粉末涂装系统及涂装工艺。
背景技术
粉末喷涂是用喷粉设备把粉末涂料喷涂到工件的表面，在静电作用下，粉末会均匀的吸附于工件表面，形成粉状的涂层;粉状涂层经过高温烘烤流平固化，变成效果各异(粉末涂料的不同种类效果)的最终涂层；粉末喷涂的喷涂效果在机械强度、附着力、耐腐蚀、耐老化等方面优于喷漆工艺，成本也在同效果的喷漆之下。粉末涂装工艺一般包括如下几个步骤：前处理、烘干、喷涂、固化、冷却。
公开号为CN106955829A的专利文件公开了一种钢制工件连续式粉末涂装生产线，包括水份烘干装置、粉末喷涂装置、粉末固化装置、悬挂输送装置和电气控制系统，悬挂输送装置的输送带依次经过水份烘干装置、粉末喷涂装置和粉末固化装置，所述水份烘干装置为燃气直接加热且热风循环的除水烘道，所述除水烘道包括烘干室、进出口桥段、送回风管道、底框架、燃气加热系统、废气排放装置及自动控温系统，所述悬挂输送装置的输送带为双向铰接的输送链条，输送链条能吊挂钢制工件穿过除水烘道的内腔。该申请的涂装生产线存在不够节能的问题。
发明内容
本发明要解决上述问题，提供一种粉末涂装系统及涂装工艺。
本发明解决问题的技术方案是，提供一种粉末涂装系统，包括用于输送工件的输送组件，所述输送组件带动工件依次穿过前处理组件、烘干组件、喷涂组件、固化组件、冷却组件；所述输送组件包括输送链，所述输送链包括均为U形的第一输送链和第二输送链，所述第一输送链和第二输送链之间通过连接杆连接，工件通过连接链吊设于所述连接杆；所述输送链包括上平链部、弯曲部和下平链部，所述前处理组件和烘干组件均设置于所述下平链部，所述喷涂组件设置于所述弯曲部，所述固化组件和冷却组件均设置于所述上平链部；所述冷却组件叠放于所述前处理组件上，所述冷却组件包括冷却风管，所述前处理组件包括设有气液混合喷嘴的喷淋管，所述冷却风管与所述喷淋管的进气管连通；所述固化组件叠放于所述烘干组件上，所述固化组件与所述烘干组件通过水气分离器连通，所述水气分离器包括与所述烘干组件顶部设置的通孔连通的进口、与所述固化组件连通的出气口、以及与所述喷淋管的进水管连通的出水口。
作为本发明的优选，所述喷涂组件包括喷涂壳体，所述喷涂壳体内底部设有流化板以将所述喷涂壳体内腔分为上喷涂腔和下静电腔，所述下静电腔内设有静电发生器、并与压缩空气机连通，所述流化板填充有喷涂粉末。
作为本发明的优选，所述下静电腔底部设有曝气管，所述曝气管与所述压缩空气机连通。
作为本发明的优选，所述冷却组件包括冷却壳体，所述冷却壳体包括冷却外壳和冷却内壳，所述冷却内壳内形成可供工件通过的冷却腔，所述冷却外壳和冷却内壳之间设置所述冷却风管，所述冷却外壳、冷却风管外壁和冷却内壳之间填充有冷却水；所述冷却风管的出风口与所述冷却内壳顶部设置的冷却风口连通。
作为本发明的优选，所述冷却壳体的侧部靠近所述前处理组件的部分设有第一负压风机，所述第一负压风机的出风口与所述冷却风管的进风口、所述喷淋管的进气管均连通。
作为本发明的优选，所述冷却风管为由若干U形管通过弧形管连接形成波浪状，靠近所述冷却内壳顶部的U形管的底端均设置所述出风口。
作为本发明的优选，所述固化组件包括固化壳体，所述固化壳体包括固化内壳和固化外壳，所述固化内壳和固化外壳的顶部均设有进气口，所述固化内壳内设有用于将风通过所述进气口抽入所述固化内壳内的第二负压风机以及用于将所述第二负压风机抽入的风加热的加热件，所述固化外壳和固化内壳之间形成循环腔，所述固化内壳设有循环风口。
作为本发明的优选，所述固化内壳内底部设有锥板，所述锥板包括与所述水气分离器的出气口连通的空心层、以及与所述空心层连通、设有若干导气孔的出气层。
作为本发明的优选，所述烘干组件顶部设置的所述通孔设有排气扇。
作为本发明的优选，所述喷淋管的所述进气管设置于所述进水管内；所述气液混合喷嘴包括连通的导流管和混流管，所述导流管与所述喷淋管连通、混流管的端部设有喷淋孔，所述导流管包括外管和与所述外管同心的内管，所述内管内腔形成气流腔，所述外管和内管之间形成液流腔，若干所述喷嘴的气流腔均与所述进气管连通，液流腔均与所述进水管连通。
本发明的另一个目的是提供一种粉末涂装工艺，包括以下步骤：
通过输送组件带动工件依次穿过前处理组件、烘干组件、喷涂组件、固化组件、冷却组件；其中，喷涂组件中，包括工件在弯曲部的下链部移动时进行的一段喷涂、在弯曲部的弯道部移动时进行的二段喷涂、以及在弯曲部的上链部移动时进行的三段喷涂。
本发明的有益效果：
通过U形的输送链的设置，一方面，将喷涂组件设置在弯曲部，由于弯曲部的特性，工件在喷涂组件中进行双向移动，使得工件的表面喷涂均匀；另一方面，将固化组件叠放在烘干组件上，由于热风具有上升的特性，烘干组件的热风会上升进入固化组件中，提高固化组件中的固化温度，无需在固化组件中加设加热件，达到节能的效果；此外，将冷却组件叠放在前处理组件上，利用冷风下沉的特性，使得一部分冷风进入喷淋管中以喷淋出气液混合物以提高前处理效果。
附图说明
图1是一种粉末涂装系统的结构示意图；
图2是一种粉末涂装系统除去喷涂组件的结构示意图；
图3是一种粉末涂装系统的前处理组件和冷却组件的结构示意图；
图4是一种粉末涂装系统的烘干组件和固化组件的结构示意图；
图5是一种粉末涂装系统的喷涂组件的结构示意图；
图中：输送组件1，第一输送链11，第二输送链12，连接杆13，前处理组件2，喷淋管21，进气管211，进水管212，气液混合喷嘴22，导流管221，外管2211，内管2212，混流管222，烘干组件3，通孔31，喷涂组件4，喷涂壳体41，流化板42，静电发生器43，压缩空气机44，曝气管45，固化组件5，水气分离器51，进口511，出气口512，出水口513，固化内壳52，进气口521，第二负压风机522，加热件523，循环风口524，固化外壳53，锥板55，空心层551，出气层552，冷却组件6，冷却风管61，出风口611，进风口612，U形管613，弧形管614，冷却内壳62，冷却风口621，冷却外壳63，第一负压风机64。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施方式，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
一种粉末涂装系统，如图1和图2所示，包括用于输送工件的输送组件1，输送组件1带动工件依次穿过前处理组件2、烘干组件3、喷涂组件4、固化组件5、冷却组件6。其中，输送组件1包括输送链，输送链包括均为U形的第一输送链11和第二输送链12，第一输送链11和第二输送链12之间通过连接杆13连接，工件通过连接链吊设于连接杆13。U形的输送链包括上平链部、弯曲部和下平链部，前处理组件2和烘干组件3均设置于下平链部，喷涂组件4设置于弯曲部，固化组件5和冷却组件6均设置于上平链部。
如图3所示，冷却组件6叠放于前处理组件2上。前处理组件2包括壳体以及设置于壳体内的喷淋管21，喷淋管21上设有气液混合喷嘴22。其中，喷淋管21包括进水管212以及设置于进水管212内的进气管211，这就使得进气管211内进气，进气管211和进水管212之间进水。同时，气液混合喷嘴22包括连通的导流管221和混流管222，导流管221与喷淋管21连通、混流管222的端部设有喷淋孔，导流管221包括外管2211和与外管2211同心的内管2212，内管2212内腔形成气流腔，外管2211和内管2212之间形成液流腔，若干喷嘴22的气流腔均与进气管211连通，液流腔均与进水管212连通。
其中，为了防止混流管端部的喷淋孔被堵塞，外管2211沿流体运动方向包括窄管和内径大于窄管的宽管，窄管和宽管之间可以通过截面为圆台形的斜管连接，内管2212设置于窄管内。窄管为硬质管，窄管内壁沿流体运动方向设有若干运动滑槽，运动滑槽靠近宽管的一端开口；喷淋孔内设有活动疏通头，活动疏通头通过连接杆连接有受力环板，受力环板包括位于液流腔的液流受力部和位于气流腔的气流受力部，液流受力部的外环设有可插入运动滑槽的凸块，并与锥形或弧形的混流管222通过弹性件连接。气流受力部包括通过转动轴承套设于连接杆的固定套筒、以及若干用于连接固定套筒外环面和液流受力部内环面的单杆，连接杆非连接活动疏通头的端部设有用于接收气流以转动的风叶；内管2212的外壁或/和内壁沿流体运动方向设有若干密封滑槽，受力环板垂直设有密封管，密封管内壁或/和外壁设有可插入密封滑槽的密封块。密封滑槽靠近宽管的一端设有止挡块。使用时，气流进入气流腔，风叶受气流作用而转动，使得连接杆和活动疏通头发生转动，对喷淋孔进行转动疏通，同时，气流从单杆之间的间隙进入宽管内。液流进入液流腔，推动液流受力部带着气流受力部一起移动，使得活动疏通头穿过喷淋孔进行疏通，同时，液流从液流受力部和宽管之间的间隙进入宽管内。然后，气流和液流在宽管和混流管222内进行混合，最后从喷淋孔喷出。
冷却组件6包括冷却壳体，冷却壳体包括冷却外壳63和冷却内壳62，冷却内壳62内形成可供工件通过的冷却腔，冷却外壳63和冷却内壳62之间设置冷却风管61，冷却外壳63、冷却风管61外壁和冷却内壳62之间填充有冷却水。冷却风管61为由若干U形管613通过弧形管614连接形成波浪状，靠近冷却内壳62顶部的U形管613的底端均设置出风口611，且冷却风管61的出风口611与冷却内壳62顶部设置的冷却风口621连通。
其中，冷却壳体的侧部靠近前处理组件2的部分设有第一负压风机64，第一负压风机64的出风口与冷却风管61的进风口612、喷淋管21的进气管211均连通。
如图4所示，固化组件5叠放于烘干组件3上。烘干组件3包括烘干壳体以及设置于烘干壳体底部的烘干进风口，烘干进风口设有用于将风吸入烘干壳体内的第三负压风机，同时，烘干壳体内还设有加热件，以将第三负压风机吸附的风加热。加热的热风自然上升至接触到工件对工件进行烘干。其中，为了提高热风对工件的烘干均匀度，烘干壳体的底部设有倒锥板，倒锥板上开设有若干风孔，以使得热风分散后再接触工件。其中，为了避免热风的损失，风孔的轴向与倒锥板的斜面垂直。烘干后、带有水汽的热风从烘干壳体顶部设置的通孔31、经过进口511排入水气分离器51，完成水气分离的热风通过出气口512进入固化组件5中对工件进行固化，而分离出来的水分则通过出水口513进入前处理组件2的喷淋管21的进水管212中为喷淋液补水。其中，为了提高带有水汽的热风的排出速度，烘干组件3顶部设置的通孔31设有排气扇。
固化组件5包括固化壳体，固化壳体包括固化内壳52和固化外壳53，固化内壳52和固化外壳53的顶部均设有进气口521，固化内壳52内设有用于将风通过进气口521抽入固化内壳52内的第二负压风机522以及用于将第二负压风机522抽入的风加热的加热件523，固化外壳53和固化内壳52之间形成循环腔，固化内壳52设有循环风口524。固化内壳52内底部设有锥板55，锥板55包括与水气分离器51的出气口连通的空心层551、以及与空心层551连通、设有若干导气孔的出气层552。
如图5所示，喷涂组件4包括喷涂壳体41，喷涂壳体41内底部设有流化板42以将喷涂壳体41内腔分为上喷涂腔和下静电腔，下静电腔内设有静电发生器43、并与压缩空气机44连通，流化板42填充有喷涂粉末。下静电腔底部设有曝气管45，曝气管45与压缩空气机44连通。使用时，在静电发生器43的作用下，喷涂粉末悬浮在上喷涂腔中。按照图5中的方向，工件首先在下链条上向右移动，由于工件的右面相对于左面先吸附粉末，右面吸附粉末后，该空间内该部分的粉末需要重新补充，而重新补充存在一定的时间差，因此，工件右面吸附得到的粉末是较左面多的；然后工件在上链条上向左移动，同样的，此时，工件左面吸附得到的粉末较右面多，但两者综合，能够使得工件喷涂均匀。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (6)
1.一种粉末涂装系统，包括用于输送工件的输送组件（1），所述输送组件（1）带动工件依次穿过前处理组件（2）、烘干组件（3）、喷涂组件（4）、固化组件（5）、冷却组件（6）；其特征在于：所述输送组件（1）包括输送链，所述输送链包括均为U形的第一输送链（11）和第二输送链（12），所述第一输送链（11）和第二输送链（12）之间通过连接杆（13）连接，工件通过连接链吊设于所述连接杆（13）；所述输送链包括上平链部、弯曲部和下平链部，所述前处理组件（2）和烘干组件（3）均设置于所述下平链部，
所述喷涂组件（4）设置于所述弯曲部，
所述喷涂组件（4）包括喷涂壳体（41），所述喷涂壳体（41）内底部设有流化板（42）以将所述喷涂壳体（41）内腔分为上喷涂腔和下静电腔，所述下静电腔内设有静电发生器（43）、并与压缩空气机（44）连通，所述流化板（42）填充有喷涂粉末；
在静电发生器（43）的作用下，喷涂粉末悬浮在上喷涂腔中；
喷涂组件（4）中，包括工件在弯曲部的下链部移动时进行的一段喷涂、在弯曲部的弯道部移动时进行的二段喷涂、以及在弯曲部的上链部移动时进行的三段喷涂；
工件在下链部上向右移动，工件右面吸附得到的粉末是较左面多的；
工件在上链部上向左移动，工件左面吸附得到的粉末较右面多；
所述固化组件（5）和冷却组件（6）均设置于所述上平链部；所述冷却组件（6）叠放于所述前处理组件（2）上，所述冷却组件（6）包括冷却风管（61），所述前处理组件（2）包括设有气液混合喷嘴（22）的喷淋管（21），所述冷却风管（61）与所述喷淋管（21）的进气管（211）连通；所述固化组件（5）叠放于所述烘干组件（3）上，所述固化组件（5）与所述烘干组件（3）通过水气分离器（51）连通，所述水气分离器（51）包括与所述烘干组件（3）顶部设置的通孔（31）连通的进口（511）、与所述固化组件（5）连通的出气口（512）、以及与所述喷淋管（21）的进水管（212）连通的出水口（513）；
所述冷却组件（6）包括冷却壳体，所述冷却壳体包括冷却外壳（63）和冷却内壳（62），所述冷却内壳（62）内形成供工件通过的冷却腔，所述冷却外壳（63）和冷却内壳（62）之间设置所述冷却风管（61），所述冷却外壳（63）、冷却风管（61）外壁和冷却内壳（62）之间填充有冷却水；所述冷却风管（61）的出风口（611）与所述冷却内壳（62）顶部设置的冷却风口（621）连通；
所述冷却风管（61）为由若干U形管（613）通过弧形管（614）连接形成波浪状，靠近所述冷却内壳（62）顶部的U形管（613）的底端均设置所述出风口（611）；
所述固化组件（5）包括固化壳体，所述固化壳体包括固化内壳（52）和固化外壳（53），所述固化内壳（52）和固化外壳（53）的顶部均设有进气口（521），所述固化内壳（52）内设有用于将风通过所述进气口（521）抽入所述固化内壳（52）内的第二负压风机（522）以及用于将所述第二负压风机（522）抽入的风加热的加热件（523），所述固化外壳（53）和固化内壳（52）之间形成循环腔，所述固化内壳（52）设有循环风口（524）。
2.根据权利要求1所述的一种粉末涂装系统，其特征在于：所述下静电腔底部设有曝气管（45），所述曝气管（45）与所述压缩空气机（44）连通。
3.根据权利要求1所述的一种粉末涂装系统，其特征在于：所述冷却壳体的侧部靠近所述前处理组件（2）的部分设有第一负压风机（64），所述第一负压风机（64）的出风口与所述冷却风管（61）的进风口（612）、所述喷淋管（21）的进气管（211）均连通。
4.根据权利要求1所述的一种粉末涂装系统，其特征在于：所述固化内壳（52）内底部设有锥板（55），所述锥板（55）包括与所述水气分离器（51）的出气口连通的空心层（551）、以及与所述空心层（551）连通、设有若干导气孔的出气层（552）。
5.根据权利要求1所述的一种粉末涂装系统，其特征在于：所述喷淋管（21）的所述进气管（211）设置于所述进水管（212）内；所述气液混合喷嘴（22）包括连通的导流管（221）和混流管（222），所述导流管（221）与所述喷淋管（21）连通、混流管（222）的端部设有喷淋孔，所述导流管（221）包括外管（2211）和与所述外管（2211）同心的内管（2212），所述内管（2212）内腔形成气流腔，所述外管（2211）和内管（2212）之间形成液流腔，若干所述气液混合喷嘴（22）的气流腔均与所述进气管（211）连通，液流腔均与所述进水管（212）连通。
6.一种应用如权利要求1-5任意一项所述的粉末涂装系统实施的涂装工艺，其特征在于：包括以下步骤：通过输送组件（1）带动工件依次穿过前处理组件（2）、烘干组件（3）、喷涂组件（4）、固化组件（5）、冷却组件（6）；其中，喷涂组件（4）中，包括工件在弯曲部的下链部移动时进行的一段喷涂、在弯曲部的弯道部移动时进行的二段喷涂、以及在弯曲部的上链部移动时进行的三段喷涂。
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