CN109365199A - 一种粉末涂料异色喷涂一次成型生产线及喷涂工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉末涂料异色喷涂一次成型生产线，包括悬挂链和依次设置在悬挂链外的第一喷粉室和第二喷粉室，悬挂链上吊设有若干个吊具，第二喷粉室中设置有带动吊具旋转的驱动机构；第一喷粉室和第二喷粉室中均设置有与涂料储罐相通的涂料喷嘴，第二喷粉室中还设置有与气源相通的若干个气体喷嘴；第一喷粉室内的涂料喷嘴和第二喷粉室的气体喷嘴一致朝向吊具所吊工件的顶面或顶面运动轨迹或底面或底面运动轨迹，气体喷嘴的气流在顶面运动轨迹或底面运动轨迹的覆盖范围小于吊具所吊工件相应顶面或底面的水平投影面积。粉末涂料异色喷涂一次成型生产线利用气流导向作用改变二次喷涂粉末的运动轨迹，杜绝二次喷涂粉末吸附在一次喷涂面上。
Description
技术领域
本发明涉及粉末喷涂设备领域，具体涉及一种粉末涂料异色喷涂一次成型生产线及喷涂工艺。
背景技术
现有技术中的工字轮通常采用热固性粉末例如环氧粉末喷涂，在经过高温固化，最终在工字轮表面形成光亮整洁，色泽漆膜均匀的涂层。为了区别绕线的正反方向，工字轮一端法兰盘的外侧盘面颜色与其他位置的颜色不一致。
现有技术中双层喷涂的操作过程如CN106862043A中所述的，包括以下步骤：对需要套色处理的区域喷涂套色漆，烘干后进行喷涂质量检验；对套色区域进行遮蔽作业；对未遮蔽的区域进行表面处理；对未遮蔽的区域喷涂本色漆，烘干后进行喷涂质量检验；去除遮蔽；整车喷涂清漆，烘干后进行整体喷涂质量检验；结束喷涂。类似的工字轮的双色喷涂包括以下步骤：首先对工字轮进行整体喷涂或者略避开异色盘面喷涂，充分地一次固化形成漆膜，然后手持工字轮的一法兰盘面，将另一法兰盘的盘面紧压在喷粉室的圆形喷粉孔上进行盘面的二次喷粉，最后再对工字轮进行二次固化。上述生产过程存在的技术问题如下：首先，步骤多工序繁杂，一次固化必须充分，否则容易出现工字轮与圆形喷粉孔接触部分热固性粉末剥离的问题；其次，以环氧热固性粉末为例，充分固化所需要的温度为220℃左右，时长为20min左右，两次固化能耗较大且耗时较长；再次，固化后充分冷却后才能进行二次喷粉，人工操作量大，不同尺寸的工字轮还需要配置相应大小的圆形喷粉孔。上述喷粉工艺同样应用于一面异色的其他立体结构产品。
因此，有必要对现有技术中的异色喷涂设备以及喷涂工艺进行改进和优化。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种粉末涂料异色喷涂一次成型生产线，采用气流引导粉末涂料的逸散方向，完成顶面或底面异色涂布。
为了实现上述技术效果，本发明的技术方案为：一种粉末涂料异色喷涂一次成型生产线，其特征在于，包括悬挂链和依次设置在悬挂链外的第一喷粉室和第二喷粉室，所述悬挂链上吊设有若干个吊具，第二喷粉室中设置有带动吊具旋转的驱动机构；所述第一喷粉室和第二喷粉室中均设置有与涂料储罐相通的涂料喷嘴，第二喷粉室中还设置有与气源相通的若干个气体喷嘴；
所述第一喷粉室内的涂料喷嘴和第二喷粉室的气体喷嘴一致朝向吊具所吊工件的顶面或顶面运动轨迹或底面或底面运动轨迹，气体喷嘴的气流在所述顶面运动轨迹或底面运动轨迹的覆盖范围小于吊具所吊工件相应顶面或底面的水平投影面积。
优选的技术方案为，悬挂链外依次设置有第一喷粉室、第一热固化室、第二喷粉室和第二热固化室。
优选的技术方案为，所述气体喷嘴的喷射角度与水平面的夹角为小于45°。
优选的技术方案为，气体喷嘴为风刀，风刀的刀口与水平面的夹角为5～20°。
优选的技术方案为，所述吊具为齿轮旋转吊具，驱动机构设置在悬挂链下方，驱动机构包括同步带、驱动电机和至少两同步带轮，同步带张紧设置在至少两同步带轮外，同步带的齿与齿轮旋转吊具中水平齿轮的齿相啮合，驱动电机的驱动端与同步带轮相连接。
本发明的目的之二在于提供一种喷涂工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：采用第一热固性粉末喷涂悬挂状工件的底面或顶面；
S2：第第一次热固化；
S3：将悬挂状工件导入具有扁平向上气流或向下气流的腔体中，工件旋转的同时采用第二热固性粉末喷涂悬挂状工件的剩余表面，第一热固性粉末与第二热固性粉末颜色相异；
S4：第二次热固化工件；
S3中扁平向上气流或向下气流朝向工件的S1喷涂面边缘或S1喷涂面运动轨迹。
优选的技术方案为，S2中的第一次热固化温度低于S4中的第二次热固化温度。
优选的技术方案为，所述第一热固性粉末和第二热固性粉末均为环氧粉末，S2中的第一次热固化温度为140～200℃，第一次热固化时间为7～20min，S4中第二次热固化温度为210～240℃，第二次热固化时间为10～30min。
优选的技术方案为，工件为工字轮，工件的顶面或底面为工字轮一法兰盘的外侧盘面。
本发明的优点和有益效果在于：
该粉末涂料异色喷涂一次成型生产线中设置有两次喷涂，采用气体喷嘴向工件的异色顶面或底面上喷射气流，利用气流的导向作用改变喷涂过程中涂料粉末的运动轨迹，杜绝二次喷涂的粉末涂料吸附在工件的异色顶面或底面上；
经上述生产线喷涂得到的工字轮异色交接处过渡平滑自然，异色交接处分界面清晰；
该粉末涂料异色喷涂工艺依次包括一次喷涂、第一次热固化、二次喷涂、第二次热固化四步骤，与现有技术相比，第一次热固化的温度较第二次热固化低，第一次热固化时间短，能耗和单个工件喷涂耗时均较小；
工艺过程均采用悬挂链驱动行走，人工操作量少，自动化程度高。
附图说明
图1是实施例1粉末涂料异色喷涂一次成型生产线的结构示意图；
图2是图1中A的局部放大图；
图3是图1第二喷粉室的局部放大图；
图4是实施例1中悬挂链延伸方向上工件与气体喷嘴的结构示意图；
图5是实施例2粉末涂料异色喷涂一次成型生产线的结构示意图；
图6是图5中B的局部放大图；
图7是悬挂链延伸方向上工件与气体喷嘴的结构示意图；
图8是实施例3中悬挂链延伸方向上工件与气体喷嘴以及涂料喷嘴的结构示意图。
图中：1、悬挂链；2、第一喷粉室；3、第二喷粉室；4、第二热固化室；5、吊具；6、驱动机构；61、同步带；62、驱动电机；63、同步带轮；7、涂料储罐；8、涂料喷嘴；9、气体喷嘴；91、第一风刀；92、第二风刀；10、气源；11、第一热固化室；12、水平齿轮；b、工件。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[气体喷嘴的位置]
第二喷粉室中的气体喷嘴可设置在工件的上方，也可以设置在工件的下方，由于工件与悬挂链之间设置有吊具，气体喷嘴设置在工件上方，气流不可避免会受到吊具与工件之间连接件的阻挡，优选的，气体喷嘴设置在工件的下方。
悬挂链上的工件喷粉状态下为自旋转非行走时，第一喷粉室内的涂料喷嘴和第二喷粉室的气体喷嘴均朝向吊具所吊工件的顶面或底面或顶面，悬挂链上的工件喷粉状态下为自旋转且行走时，第一喷粉室内的涂料喷嘴和第二喷粉室的气体喷嘴均朝向吊具所吊工件的顶面运动轨迹或底面运动轨迹。
[气体喷嘴选型]
气体喷嘴须满足以下要求：气体喷嘴的气流在所述顶面运动轨迹或底面运动轨迹的覆盖范围小于吊具所吊工件相应顶面或底面的水平投影面积，即某一瞬间工件运行至气体喷嘴覆盖范围时，工件的竖向外周一侧或一部分位于气体喷嘴的气流覆盖范围中，第二喷粉室的涂料喷嘴设置在工件的竖向外周不受气流影响的范围中。为了保证涂料粉末的均匀吸附，避免大量的涂料粉末随气体喷嘴的气流进入涂料粉末回收装置而造成浪费，气体喷嘴的气流在所述顶面运动轨迹或底面运动轨迹的覆盖范围需趋小控制。
气体喷嘴的具体种类包括但不限于空心锥喷嘴、实心锥喷嘴、扇形喷嘴和风刀。基于气体喷嘴的气流在所述顶面运动轨迹或底面运动轨迹的覆盖范围需趋小控制的要求，气体喷嘴的优选种类为扁平气体喷嘴，扁平气体喷嘴所喷射的气流为扁平状，具体选型包括但不限于扇形喷嘴和风刀，进一步优选为喷射薄片状气流的风刀。
[涂料喷嘴的位置]
现有技术中涂料喷嘴与所要涂布的工件表面相接近。以工字轮为例，若第一喷粉室中涂布面为工字轮的底部法兰盘面，第一喷粉室中的涂料喷嘴设置在工字轮的顶部法兰盘面、中间筒体附近。
[气源]
气源包括但不限于压缩空气，还可以为鼓风机鼓入的空气，优选的，鼓风机与空气过滤组件连接，以减少空气中的粉尘等微粒含量，优化粉末涂料的涂装效果。
[扁平气体喷嘴的位置以及出风口角度]
工件顶面或底面为平面状时，扇形喷嘴和风刀所喷射的气流方向与工件顶面或底面的夹角不受限制，可为与工件顶面或底面相垂直，或与工件顶面或底面存在钝角或锐角夹角。
进一步优选的风刀的刀口呈略倾斜状。以风刀设置在工件运动轨迹下方为例，当风刀所喷射出的薄片气流瞬间自工件底部略向工件边缘倾斜，薄片气流的边缘倾斜向上射向工件外周，即将第二喷粉室中的逸散粉末吹向相邻的工件；当风刀所喷射出的薄片气流瞬间自工件底部略向工件外轮廓内侧倾斜，则可将第二喷粉室中的逸散粉末吹向风刀上方的工件。
风刀设置在工件顶面运动轨迹的上方区域内或底面运动轨迹的下方区域内，或者风刀的一端位于工件顶面运动轨迹的上方区域内或底面运动轨迹的下方区域内，另一端位于工件顶面运动轨迹的上方区域内或底面运动轨迹的下方区域外，即风刀上下对应横跨工件异色面的运动轨迹。
第一风刀位于工件风刀的刀口与水平面的夹角为5～20°，进一步优选为10～17°。
[第二喷粉室中涂料喷嘴的位置]
第二喷粉室的涂料喷嘴与空气喷嘴相邻设置，但是涂料喷嘴位于空气喷嘴的气流覆盖范围外。
[粉末涂料异色喷涂一次成型生产线适用的工件结构]
由于工件采用边旋转边喷涂的方式，因此对于工件的结构无明显的限定，优选是异色面为平面状的工件，进一步优选为异色交接位于平面边缘的工件。
[第一热固化室]
一次喷粉完成后，操作人员可将工件卸下，置于另外的热固化室进行固化；也可以直接利用悬挂链带动工件停止或者行走，进行在线热固化。优选为后一方案。
[第二热固化室]
二次喷粉完成后，操作人员可将工件卸下，置于另外的热固化室进行固化；也可以直接利用悬挂链带动工件停止或者行走，进行在线热固化。优选为后一方案。
[驱动机构]
驱动机构的作用在于驱动吊具上的工件旋转，包括但不限于电机驱动的同步带。相应的，驱动机构的位置包括但不限于与第二喷粉室连接，还可设置在吊具上，即吊具为自旋转吊具。
实施例1
如图1-4所示，实施例1粉末涂料异色喷涂一次成型生产线，包括悬挂链1和依次设置在悬挂链1外的第一喷粉室2、第二喷粉室3和第二热固化室4，悬挂链1上吊设有若干个吊具5，第二喷粉室3中设置有带动吊具旋转的驱动机构6；第一喷粉室2和第二喷粉室3中均设置有与涂料储罐7相通的涂料喷嘴8，第二喷粉室3中设置有与若干个扁平的气体喷嘴9，气体喷嘴9与气源10相通；气体喷嘴9朝向工件底面的运动轨迹。
实施例1中扁平的气体喷嘴9位于工件底面的运动轨迹下方，即位于悬挂链1的两侧，气体喷嘴9的扁平气流与悬挂链1延伸方向相垂直，气体喷嘴9的一端位于工件底面运动轨迹的下方，另一端延伸至工件底面运动轨迹边缘的下方外侧。
吊具5为齿轮旋转吊具，驱动机构6设置在悬挂链1下方，驱动机构6包括同步带61、驱动电机62和至少两同步带轮63，同步带61张紧设置在至少两同步带轮63外，同步带61的齿与齿轮旋转吊具中水平齿轮12的齿相啮合，驱动电机62的驱动端与同步带轮63相连接。
气体喷嘴9和粉末涂料喷涂组件的涂料喷嘴8均固定设置在第二喷粉室3中。
实施例2
如图5-7所示，实施例2基于实施例1，区别在于，悬挂链1外的第一喷粉室2和第二喷粉室3之间还设置有第一热固化室11。
气体喷嘴9为风刀。
风刀中包括第一风刀91和第二风刀92，第一风刀91的刀口垂直或者近似垂直(夹角为90±15°)于悬挂链1的延伸方向，一端位于工件底面运动轨迹的下方，另一端延伸至工件底面的运动轨迹下方外侧。第二风刀92位于工件底面的运动轨迹下方，第二风刀的刀口与水平面的夹角a为12°。
实施例3
如图8所示，实施例3基于实施例2，区别在于，实施例3中的空气喷嘴为实心锥空气喷嘴，第二喷粉室中工件、实心锥空气喷嘴和涂料喷嘴的相对位置如图8所示。
喷涂工艺包括以下步骤：
S1：采用第一热固性粉末喷涂悬挂状工件的底面；
S2：第第一次热固化；
S3：将悬挂状工件置于具有扁平向上气流的腔体中，工件旋转的同时，采用第二热固性粉末喷涂悬挂状工件的侧面和顶面，得喷涂工件，第一热固性粉末与第二热固性粉末颜色相异；
S4：第二次热固化工件；
S3中扁平向上气流或向下气流朝向吊具所吊工件的底面运动轨迹。
实施例1和实施例2中第一热固性粉末和第二热固性粉末均为环氧粉末，S2中的第一次热固化温度为165℃，第一次热固化时间为10min，S4中第二次热固化温度为225℃，第二次热固化时间为20min。
实施例和实施例2中的工件为工字轮，工件的顶面或底面为工字轮一法兰盘的外侧盘面。
试验所得实施例1和实施例2工字轮法兰盘盘面与卷边侧面之间的颜色过渡自然平滑。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种粉末涂料异色喷涂一次成型生产线，其特征在于，包括悬挂链和依次设置在悬挂链外的第一喷粉室和第二喷粉室，所述悬挂链上吊设有若干个吊具，第二喷粉室中设置有带动吊具旋转的驱动机构；所述第一喷粉室和第二喷粉室中均设置有与涂料储罐相通的涂料喷嘴，第二喷粉室中还设置有与气源相通的若干个气体喷嘴；
所述第一喷粉室内的涂料喷嘴和第二喷粉室的气体喷嘴一致朝向吊具所吊工件的顶面或顶面运动轨迹或底面或底面运动轨迹，气体喷嘴的气流在所述顶面运动轨迹或底面运动轨迹的覆盖范围小于吊具所吊工件相应顶面或底面的水平投影面积。
2.根据权利要求1所述的粉末涂料异色喷涂一次成型生产线，其特征在于，悬挂链外依次设置有第一喷粉室、第一热固化室、第二喷粉室和第二热固化室。
3.根据权利要求1所述的粉末涂料异色喷涂一次成型生产线，其特征在于，所述气体喷嘴的喷射角度与水平面的夹角为小于45°。
4.根据权利要求1或2所述的粉末涂料异色喷涂一次成型生产线，其特征在于，气体喷嘴为风刀，风刀的刀口与水平面的夹角为5～20°。
5.根据权利要求1所述的粉末涂料异色喷涂一次成型生产线，其特征在于，所述吊具为齿轮旋转吊具，驱动机构设置在悬挂链下方，驱动机构包括同步带、驱动电机和至少两同步带轮，同步带张紧设置在至少两同步带轮外，同步带的齿与齿轮旋转吊具中水平齿轮的齿相啮合，驱动电机的驱动端与同步带轮相连接。
6.一种喷涂工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：采用第一热固性粉末喷涂悬挂状工件的底面或顶面；
S2：第第一次热固化；
S3：将悬挂状工件导入具有扁平向上气流或向下气流的腔体中，工件旋转的同时采用第二热固性粉末喷涂悬挂状工件的剩余表面，第一热固性粉末与第二热固性粉末颜色相异；
S4：第二次热固化工件；
所述S3中扁平向上气流或向下气流朝向工件的S1喷涂面边缘或S1喷涂面运动轨迹。
7.根据权利要求6所述的喷涂工艺，其特征在于，S2中的第一次热固化温度低于S4中的第二次热固化温度。
8.根据权利要求6所述的喷涂工艺，其特征在于，所述第一热固性粉末和第二热固性粉末均为环氧粉末S2中的第一次热固化温度为140～200℃，第一次热固化时间为7～20min，S4中第二次热固化温度为210～240℃，第二次热固化时间为10～30min。
9.根据权利要求6所述的喷涂工艺，其特征在于，工件为工字轮，工件的顶面或底面为工字轮法兰盘的外侧盘面。
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