本發(fā)明涉及一種適用于高導電水性涂料的靜電涂裝間歇供漆系統(tǒng)和方法。

背景技術：

水性涂料是以水作為分散介質(zhì)的涂料，水性涂料相對于溶劑型涂料有諸多優(yōu)點，水性涂料可以大幅降低對大氣的污染，對環(huán)境適應性廣，極大的增強了防火防爆能力。而且水性涂料不會產(chǎn)生有毒揮發(fā)物，從而改善了作業(yè)環(huán)境，因此水性涂料具有綠色、安全、使用方便等優(yōu)點。

但是由于水性涂料的高導電性，在使用溶劑型涂料通用的靜電旋杯進行涂裝時會產(chǎn)生嚴重的高壓衰減問題，由于高壓靜電通過供漆系統(tǒng)泄漏，而無法完成靜電涂裝。通常為了解決高壓靜電泄露的問題一般采用的方法是通過外加電或外置換色彈夾。外加電旋杯是把原來加載在旋杯杯頭上的高壓靜電，改為加載在特制的外部電極上，杯頭不再帶電，且杯頭和外置電極間是絕緣的。外加電旋杯雖然解決了涂料導電的問題，但外加電旋杯也有兩個缺點：第一，由于外加電旋杯沒有接觸涂料，因此涂料采用感應電的原理帶電，而溶劑型涂料旋杯通常有接觸帶電和感應帶電兩種帶電方式，因此外加電旋杯的涂料的帶電效果比溶劑型旋杯的帶電效果要差。第二，外加電旋杯的外置電極圍繞著杯頭成傘狀布置，為了避免擊穿放電，電極的張開直徑較大，從而造成外加電旋杯整體偏大，因此在小空間內(nèi)涂裝時非常不便。彈夾式內(nèi)加電旋杯采用外置涂料彈夾設計，該旋杯在涂裝時使用壓縮空氣推動彈夾中的氣缸運動擠壓出涂料，由于涂料在旋杯內(nèi)部，不會產(chǎn)生高壓靜電泄露問題。但是彈夾式旋杯存下以下問題：需要有額外的彈夾清洗、填充設備，機構較多，換色效率偏低，空氣壓送涂料的流量精度低等。

因此需要一種水性涂料的供漆解決方案，以解決傳統(tǒng)水性涂料供漆部分的缺陷，使水性涂料涂裝更易于實現(xiàn)。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現(xiàn)有技術。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于高導電水性涂料的靜電涂裝間歇供漆系統(tǒng)，從而克服現(xiàn)有技術上述的缺點。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于高導電水性涂料的靜電涂裝間歇供漆系統(tǒng)，該靜電涂裝間歇供漆系統(tǒng)的主體被密封在耐高壓絕緣材料制成的長方體絕緣箱內(nèi)。該靜電涂裝間歇供漆系統(tǒng)包括：換色閥組，其被布置于靜電涂裝間歇供漆系統(tǒng)的起始端，用來為靜電涂裝間歇供漆系統(tǒng)提供涂料、換色以及提供清洗空氣和溶劑。伺服油缸，其包括油缸主體和伺服馬達，伺服馬達驅(qū)動絲杠帶動活塞在伺服油缸內(nèi)做往復運動，從而實現(xiàn)涂料的采集和供給。吹掃閥組，其包括第一進油閥、第一回油閥、第二清洗溶劑閥和清洗空氣第二閥，其安裝在絕緣箱的進口側的外壁上。吹掃隔離模塊，其包括靜電隔離管和隔離閥組，靜電隔離管布置于伺服油缸和吹掃閥組之間的管路上，吹掃隔離模塊用于在伺服油缸完成充漆后，對靜電隔離管進行吹掃排空。

優(yōu)選地，上述技術方案中，隔離閥組包括第二進油閥和第一吹掃閥，靜電隔離管一端通過第二進油閥和第一吹掃閥連接所述伺服油缸，另一端連接隔離進口管路和第一密封閥，第一密封閥的出口通過廢液管回流到第二廢液槽。

優(yōu)選地，上述技術方案中，伺服油缸的出口通過第三進油閥連接旋杯進油管路，旋杯進油管路連接至位于靜電涂裝間歇供漆系統(tǒng)末端的旋杯。

優(yōu)選地，上述技術方案中，靜電涂裝間歇供漆系統(tǒng)還包括：旋杯閥組，其包括第二回油閥、第二密封閥、第二吹掃閥、第三密封閥，旋杯閥組設置在旋杯的內(nèi)部，用來配合所述換色閥組、伺服油缸、吹掃閥組和吹掃隔離模塊完成供漆動作，并對旋杯的內(nèi)部管路進行清洗和排空。

優(yōu)選地，上述技術方案中，第二回油閥和第二密封閥的進口在旋杯進油管路上并排布置，其中第二回油閥的出口通過旋杯清洗管路回流到第三廢液槽，第三密封閥的出口連通旋杯的涂料管。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于高導電水性涂料的靜電涂裝間歇供漆方法，該方法包括以下步驟：a.吹掃閥組進油排空和整線進油排空；b.伺服油缸吸油；c.液體隔離清洗和空氣清洗；d.噴涂；e.涂裝間歇期；f.隔離管排空；g.主線液體清洗和閥組內(nèi)部液體清洗；h.主線吹掃；i.閥組內(nèi)部液體清洗。

優(yōu)選地，上述技術方案中，步驟a中的所述吹掃閥組進油排空過程為：伺服油缸的活塞位于最低位置，開啟換色閥組中的第一顏色微閥，開啟第一進油閥和第一回油閥，其它閥處于關閉狀態(tài)，此時完成吹掃閥組到換色閥組之間管路的涂料填充和空氣排空。

優(yōu)選地，上述技術方案中，步驟a中的整線進油排空過程為：伺服油缸處于最低位置，開啟第一顏色微閥和第一進油閥，關閉第一回油閥，同時開啟第二進油閥、第三進油閥、第二密封閥，關閉其它閥，使得涂料對主進漆管路進行涂料填充，當旋杯開始出漆時排空過程結束。

優(yōu)選地，上述技術方案中，步驟b中：伺服油缸的吸油過程分為兩個階段。第一階段，伺服油缸從主進油管吸油，此時第一顏色微閥、第一進油閥和第二進油閥仍處于開啟狀態(tài)，伺服馬達帶動活塞上行進行吸油，當即將完成吸油動作時執(zhí)行第二階段吸油，此時關閉第一進油閥，同時打開清洗空氣第二閥，從而對靜電隔離管進行吸油預排空。

優(yōu)選地，上述技術方案中，所述步驟f中，隔離管排空過程為：第一回油閥、第二進油閥處于開啟狀態(tài)，關閉其它閥，伺服油缸繼續(xù)壓油，用留存在所述伺服油缸中的涂料把所述靜電隔離管充滿，當?shù)谝换赜烷y出漆時所述排空過程停止。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

第一，解決了水性涂料的靜電隔離問題，本發(fā)明采用伺服油缸供漆加上涂料管吹掃式的隔離方式進行高壓靜電隔離；當油缸充滿涂料后，對靜電隔離管進行吹掃隔離，然后伺服油缸向涂裝器具供漆。能夠很大程度的避免傳統(tǒng)方式的油氣浪費問題。高壓靜電則采用傳統(tǒng)的加電方式，此時旋杯上的靜電只傳到到間歇供漆的出漆口，而不會使整個供漆系統(tǒng)帶電。

第二，能夠在原有溶劑型霧化器的基礎上實現(xiàn)水性涂料的涂裝，由于傳統(tǒng)溶劑型涂裝器具一般采用內(nèi)加電的方式，涂裝器具本身無法通過簡單改造適用于水性涂料涂裝，本發(fā)明可以在不對原有霧化器進行改造的情況下，以相對低的成本實現(xiàn)水性涂料的涂裝。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的靜電涂裝間歇供漆系統(tǒng)的原理圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的旋杯閥組的布置圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的靜電涂裝間歇供漆系統(tǒng)的結構示意圖。

主要附圖標記說明：

1-換色閥組，2-主進漆管路，3-排液管路，4-第一廢液槽，5-第一進油閥，6-第一回油閥，7-第二溶劑清洗閥，8-第二空氣清洗閥，9-吹掃閥組，10-隔離進口管路，11-第二廢液槽，12-廢液管，13-第一密封閥，14-隔離閥組，15-靜電隔離管路，17-第二進油閥，18-絲杠，19-伺服馬達，20-活塞，21-伺服油缸，22-第三進油閥，23-旋杯進油管路，24-第三溶劑清洗閥，25-第三空氣清洗閥，26-旋杯清洗管路，27-第二吹掃閥，28-第三密封閥，29-第二回油閥，30-第二密封閥，31-第三廢液槽，32-旋杯，33-杯頭，34-第一吹掃閥，36-旋杯清洗進液管，37-涂料管清洗進液管，39-伺服馬達，40-吹掃閥組，41-馬達安裝座，43-連接支腳，44-絕緣箱，45-第一溶劑清洗閥，46-第一空氣清洗閥。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細描述，但應當理解本發(fā)明的保護范圍并不受具體實施方式的限制。

除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權利要求書中，術語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。

如圖1、圖3分別為本發(fā)明的靜電涂裝間歇供漆系統(tǒng)原理圖和結構圖，本發(fā)明的靜電涂裝間歇供漆系統(tǒng)的主體被密封在耐高壓絕緣材料制成的長方體絕緣箱44內(nèi)。該靜電涂裝間歇供漆系統(tǒng)包括：換色閥組1，其被安裝在機械手第三軸大臂的空間內(nèi)，并被布置于靜電涂裝間歇供漆系統(tǒng)的起始端，用來為靜電涂裝間歇供漆系統(tǒng)提供涂料、換色以及提供清洗空氣和溶劑。

伺服油缸21，其包括油缸主體和伺服馬達19，伺服馬達19與馬達安裝座41通過螺釘固定在絕緣箱44的涂料進口一側；伺服馬達19驅(qū)動絲杠18帶動活塞20在油缸內(nèi)做往復運動，從而實現(xiàn)涂料的采集和供給。

吹掃閥組9，其包括第一進油閥5、第一回油閥6、第二溶劑清洗閥7和第二空氣清洗閥8，該吹掃閥組9被安裝在絕緣箱44的進口側的外壁上。

吹掃隔離模塊，其包括靜電隔離管15和隔離閥組14，靜電隔離管15布置于伺服油缸21和吹掃閥組9之間的管路上，吹掃隔離模塊用于在伺服油缸21完成充漆后，對靜電隔離管15進行吹掃排空。隔離閥組14包括第二進油閥17和第一吹掃閥34，靜電隔離管15一端通過第二進油閥17和第一吹掃閥34連接伺服油缸21，另一端連接隔離進口管路10和第一密封閥13，第一密封閥13的出口通過廢液管12回流到第二廢液槽11。

伺服油缸21的出口通過第三進油閥22連接旋杯進油管路23，旋杯進油管路23連接至位于靜電涂裝間歇供漆系統(tǒng)末端的旋杯32。

靜電涂裝間歇供漆系統(tǒng)還包括：旋杯閥組，其包括第二回油閥29、第二密封閥30、第二吹掃閥27、第三密封閥28，旋杯閥組設置在旋杯32的內(nèi)部，用來配合換色閥組1、伺服油缸21、吹掃閥組9和吹掃隔離模塊完成供漆動作，并對旋杯32的內(nèi)部管路進行清洗和排空。第二回油閥29和第二密封閥30的進口在旋杯進油管路23上并排布置，其中第二回油閥29的出口通過旋杯清洗管路26回流到第三廢液槽31，第三密封閥28的出口連通旋杯32的涂料管。

本發(fā)明的高導電水性涂料的靜電涂裝間歇供漆方法的具體步驟如下：

a.吹掃閥組進油排空和整線進油排空。

吹掃閥組9進油排空過程為：伺服油缸21的活塞20位于最低位置，開啟換色閥組1中的第一顏色微閥(以a色為例，開啟a色微閥)，開啟第一進油閥5和第一回油閥6，其它閥處于關閉狀態(tài)，此時完成換色閥組1到吹掃閥組9之間管路的涂料填充和空氣排空，當有涂料排入到第一廢液槽4中時停止該排空過程。

整線進油排空過程為：伺服油缸21處于最低位置，開啟第一顏色微閥和第一進油閥5，關閉第一回油閥6，同時開啟第二進油閥17、第三進油閥22、第二密封閥30，關閉其它閥，使得涂料通過主進漆管路2、隔離進口管路10，對旋杯進油管路23進行填充排空，當旋杯32開始出漆時排空過程結束。

b.伺服油缸吸油。

伺服油缸21吸油分為兩個階段，第一階段，伺服油缸21從主進漆管路2吸油，此時a色微閥、第一進油閥5和第二進油閥17仍處于開啟狀態(tài)，伺服馬達19帶動活塞20上行進行吸油，當快要完成吸油動作時開始執(zhí)行第二階段吸油。此時第一進油閥5關閉，第二進油閥17仍處于開啟狀態(tài)，同時打開第二空氣清洗閥8，此時伺服油缸繼續(xù)上行，空氣進入對靜電隔離管15，根據(jù)伺服油缸設定的充油量來確定油缸是否完成充漆，當伺服油缸21完成充漆過程時，對靜電隔離管15完成吸油預排空。

c.液體隔離清洗和空氣清洗。

其中，液體隔離清洗過程為：伺服油缸21的活塞處于最高位置，開啟第一吹掃閥34、第一密封閥13、第二溶劑清洗閥7，關閉其它閥，使得清洗溶劑第二進入靜電隔離管進行液體清洗。上述隔離管吹掃排空過程解決了傳統(tǒng)的靜電隔離管15吹掃排空而導致的油氣浪費的問題。

空氣清洗過程為：開啟第一吹掃閥34、第一密封閥13和第二空氣清洗閥8，關閉其余閥，以使得清洗空氣對靜電隔離管15進行吹掃清洗?？諝馇逑吹哪康氖谴蹈伸o電隔離管15內(nèi)的剩余清洗液，使靜電隔離管15保持高壓靜電隔離?？諝馇逑纯梢圆捎眠B續(xù)供漆清洗，也可以采用脈動吹掃的方式進行，選用何種方式要根據(jù)清洗液的粘度而定。

d.噴涂。

此時旋杯32進入涂裝階段，第三進油閥22和第二密封閥30開啟，此時伺服馬達19驅(qū)動伺服油缸21下行，涂料通過第三進油閥22和第二密封閥30進入到旋杯以進行涂裝。

e.涂裝間歇期。

如果伺服油缸21內(nèi)的涂料未利用完畢，并且剩余涂料可以完成下一涂裝過程，此時只需等待涂裝下一工位。如果間歇期比較長，則有必要在涂裝完畢后立即對旋杯32進行清洗，避免杯頭33殘留的涂料在溶劑揮發(fā)后結塊而造成涂裝缺陷。旋杯32的清洗步驟參見步驟g和步驟h。

f.隔離管排空

當伺服油缸21內(nèi)的涂料使用完畢后，需要重新填充涂料，此時為了防止涂料浪費，需要使用伺服油缸21內(nèi)的剩余地涂料對靜電隔離管15進行排空。此時開啟第一回油閥6、第二進油閥17，關閉其它閥，伺服油缸21繼續(xù)壓油，用留存在伺服油缸21中的涂料把靜電隔離管15充滿，充漆時間以第一回油閥6剛剛出漆為止。

靜電隔離管15充漆完成后，如果仍然要進行涂裝a色，可以再繼續(xù)從步驟b的循環(huán)，如果需要換色或停止涂裝，則開始執(zhí)行步驟g。

g.主線液體清洗和閥組內(nèi)部液體清洗

主線液體清洗包括兩部分，一部分是從換色閥組1到旋杯32的主進漆管路2的清洗，一部分是旋杯本身的清洗，兩步清洗可以同時進行。

進漆管路液體清洗時，伺服油缸21的活塞20移動到最低位置，第一進油閥5、第二進油閥17、第三進油閥22、第二回油閥29、第一溶劑清洗閥為開啟狀態(tài)，其它閥處于關閉狀態(tài)，此時第一溶劑清洗閥中的清洗劑對主進漆管路2進行清洗，廢液通過旋杯32的第二回油閥29排出。

旋杯本身液體清洗時，第二吹掃閥27、第三密封閥28、第三溶劑清洗閥24打開，涂料從第三溶劑清洗閥24開始對旋杯32的內(nèi)部管路進行清洗，清洗液最后被輸送到杯頭33，并對杯頭33進行清洗。

旋杯閥組內(nèi)部液體清洗過程為：由于閥組內(nèi)部各個微閥之間有先后并非并列布置，會有部分空間在主線清洗時無法清洗到位，因此需要花費較短的時間對微閥之間的管路進行單獨液體清洗。此時打開第一進油閥5、第一回油閥6和第一溶劑清洗閥45，使用第一溶劑清洗閥45中的清洗劑對閥組進行液體清洗。

h.主線吹掃。

完成步驟g的液體清洗后，分別對主進漆管路2和旋杯32進行空氣吹掃，空氣吹掃也分主管線吹掃和旋杯內(nèi)部吹掃兩個部分。主管線吹掃時關閉步驟g中主線液體清洗步驟中的第一溶劑清洗閥45，打開第一空氣清洗閥46，其余閥的開關狀態(tài)與步驟g中主線液體清洗步驟相同。此時從主換色閥第一吹出的壓縮空氣對主進漆管路2進行空氣吹掃，吹出殘余液體。同理旋杯吹掃時，關閉步驟g中主線液體清洗步驟中的第三溶劑清洗劑閥24，打開第三空氣清洗閥25，其它閥的開關狀態(tài)與步驟g中主線液體清洗步驟相同，第三空氣清洗閥25中的壓縮空氣完成對旋杯32及杯頭33的空氣吹掃。以上空氣吹掃可以采取脈動方式，也可以采用連續(xù)吹掃方式，如果清洗液粘度比較大，采用脈動方式會更有效。

i.閥組內(nèi)部空氣清洗

完成主管線空氣吹掃后，也需要對閥組內(nèi)部無法吹掃到的殘留清洗液進行吹掃。此時打開第一空氣清洗閥46的清洗空氣，關閉第一溶劑清洗閥45，其它閥的開啟狀態(tài)與步驟g中的閥組內(nèi)部液體清洗步驟相同，使用第一空氣清洗閥46的壓縮空氣完成對吹掃閥組9的空氣吹掃。

圖2是旋杯內(nèi)部的微閥布置圖，如果微閥內(nèi)部的布置產(chǎn)生了死角，清洗時就會清洗不干凈。第二回油閥29和所述第二密封閥30的進口在旋杯進油管路上并排布置，其中第二回油閥29的出口通過旋杯清洗管路26回流到第三廢液槽31，第三密封閥30的出口連通旋杯32的涂料管。第二吹掃閥27的進口與旋杯清洗管路26相連，第二吹掃閥27的出口分為兩個支路，其中一個支路通過涂料管清洗進液管37通入第三密封閥28的進口，另一個支路進入旋杯32的旋杯清洗進液管36，第三密封閥28的出口匯入第二密封閥30的出口。

綜上所述，本發(fā)明的靜電涂裝間歇供漆系統(tǒng)及方法解決了水性涂料的靜電隔離問題，通過采用伺服油缸供漆加上涂料管吹掃式的隔離方式進行高壓靜電隔離；當油缸充滿涂料后，對靜電隔離管進行吹掃隔離，然后伺服油缸向涂裝器具供漆，能夠很大程度的避免傳統(tǒng)方式的油氣浪費問題。高壓靜電則采用傳統(tǒng)的加電方式，此時旋杯上的靜電只傳到到間歇供漆的出漆口，而不會使整個供漆系統(tǒng)帶電。

還能夠在原有溶劑型霧化器的基礎上實現(xiàn)水性涂料的涂裝，由于傳統(tǒng)溶劑型涂裝器具一般采用內(nèi)加電的方式，涂裝器具本身無法通過簡單改造適用于水性涂料涂裝，本發(fā)明可以在不對原有霧化器進行改造的情況下，以相對低的成本實現(xiàn)水性涂料的涂裝。

前述對本發(fā)明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導，可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由權利要求書及其等同形式所限定。