專(zhuān)利名稱(chēng)：噴涂機(jī)器人用防沉淀供料系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴涂機(jī)器人用防沉淀供料系統(tǒng)，屬于機(jī)器人噴涂技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由機(jī)器人攜帶噴槍進(jìn)行自動(dòng)化噴涂操作時(shí)，為保證涂層厚度的均一性，對(duì)噴槍流量的穩(wěn)定具有較高的要求。然而，當(dāng)噴涂流量小、供料管路長(zhǎng)，或使用高固體份含量的涂料長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)，涂料中的固體份容易沉積在管路內(nèi)，導(dǎo)致管路流量發(fā)生衰減。流量衰減現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致噴槍流量不穩(wěn)定，對(duì)噴涂效果和涂層厚度均勻性造成極為不良的影響，甚至導(dǎo)致管路堵塞。通過(guò)對(duì)已有專(zhuān)利的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前工業(yè)領(lǐng)域中，防止涂料管路內(nèi)涂料沉淀和流量衰減主要有以下四種方法第一種方法是采用循環(huán)到槍模式進(jìn)行供料。即選用支持內(nèi)循環(huán)的噴槍?zhuān)苛辖?jīng)進(jìn)料管到噴槍后，一部分從噴嘴噴出，另一部分從回料管流回涂料容器，因此不論噴槍開(kāi)槍與否，涂料在管路中始終都處于循環(huán)流動(dòng)狀態(tài)，避免了涂料凝結(jié)或沉淀。但是，由于噴槍流量較小，管路內(nèi)的涂料流動(dòng)速度是比較慢的，對(duì)于長(zhǎng)尺寸管路、高固體份涂料來(lái)說(shuō)，仍然會(huì)出現(xiàn)涂料沉積和流量衰減現(xiàn)象。第二種方法是在第一種方法的基礎(chǔ)上，增大供料壓力，提高管路內(nèi)涂料的流量，通過(guò)提高涂料在管路內(nèi)的流動(dòng)速度避免沉淀。但管路內(nèi)壓力升高會(huì)導(dǎo)致噴槍流量隨之增大，因此需要同時(shí)把自動(dòng)噴槍的針閥開(kāi)口調(diào)小，以便在管路循環(huán)流量很高的情況下獲得合適的噴槍流量，由此帶來(lái)的問(wèn)題是噴槍針閥開(kāi)口被調(diào)得很小，一旦噴針在使用過(guò)程中發(fā)生磨損，則噴槍噴出的漆柱就會(huì)出現(xiàn)歪斜、飛散等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響噴涂質(zhì)量。第三種方法是采用主路循環(huán)，噴槍盲端的方式進(jìn)行供料。即在主管路中高速循環(huán)涂料，而在主路中接一根涂料管到噴槍進(jìn)行供料，并噴槍入口處串接一個(gè)槍下調(diào)壓器，調(diào)節(jié)噴槍噴出流量。這種方式可以解決主管路中的沉淀問(wèn)題，同時(shí)避免了針閥開(kāi)口調(diào)節(jié)過(guò)小的問(wèn)題。但噴槍改為盲端后的最大問(wèn)題是噴槍不開(kāi)槍時(shí)，涂料在主路到噴槍這一段的管路內(nèi)是不流動(dòng)的，因此如較長(zhǎng)時(shí)間不開(kāi)槍?zhuān)瑯訒?huì)造成涂料沉積和流量衰減問(wèn)題。第四種方法是通過(guò)在涂料管路中串接流量計(jì)、計(jì)量齒輪泵等元器件采集流量信號(hào)，并通過(guò)控制器實(shí)現(xiàn)流量的閉環(huán)控制。一旦發(fā)現(xiàn)流量衰減，則自動(dòng)提高供料壓力，使流量恢復(fù)正常。但該方式的缺點(diǎn)是實(shí)施成本高，因?yàn)榱髁坑?jì)、計(jì)量齒輪泵等元器件的價(jià)格非常昂貴，而且非常精密，對(duì)于固體份較高的涂料來(lái)說(shuō)，非常容易造成流量計(jì)等元器件的磨損，使系統(tǒng)控制精度下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是克服小噴涂流量、長(zhǎng)尺寸管道和大比重、高固體份、易沉淀涂料帶來(lái)的涂料沉積和流量衰減問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種適用于噴涂機(jī)器人的，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的涂料輸送系統(tǒng)。、
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種噴涂機(jī)器人用防沉淀供料系統(tǒng)，包括帶有攪拌器的涂料容器、進(jìn)料管路、自動(dòng)噴槍和回料管路，進(jìn)料管路從涂料容器中連出，依次連接涂料入口通斷閥、涂料泵、過(guò)濾器入口球閥、過(guò)濾器、過(guò)濾器出口球閥、總調(diào)壓閥和主路調(diào)壓閥，最終連接到自動(dòng)噴槍?zhuān)换亓瞎苈窂淖詣?dòng)噴槍連出，依次連接背壓閥和涂料出口通斷閥，最終連回到涂料容器，其特征在于在總調(diào)壓閥和主路調(diào)壓閥之間用三通增加一個(gè)旁路，旁路內(nèi)串接旁路調(diào)壓閥，與回料管路匯接于背壓閥入口前；該系統(tǒng)還包括稀料容器和回收容器，所述的稀料容器經(jīng)稀料入口通斷閥與涂料泵的入口連接，回收容器經(jīng)稀料出口通斷閥與背壓閥出口的回料管路相連。
所述攪拌器采用氣動(dòng)往復(fù)式攪拌器。所述涂料泵采用隔膜泵、活塞泵或齒輪泵。 所述稀料入口通斷閥、涂料入口通斷閥、稀料出口通斷閥和涂料出口通斷閥采用氣動(dòng)通斷閥或手動(dòng)通斷閥。所述總調(diào)壓閥、旁路調(diào)壓閥和主路調(diào)壓閥采用氣動(dòng)式調(diào)壓閥或手動(dòng)式調(diào)壓閥。所述背壓閥采用手動(dòng)式背壓閥或氣動(dòng)式背壓閥。所述自動(dòng)噴槍為自動(dòng)空氣噴槍。本發(fā)明與已有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果①在噴槍的供料管路中增加一個(gè)旁路，從而提高了管路總流量，使得管路內(nèi)涂料流動(dòng)速度加快，避免了涂料沉積現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)，由于旁路的分流作用，輸送涂料給噴槍的主管路內(nèi)流量并未增加，因此無(wú)需把噴槍針閥調(diào)節(jié)得太小，避免了噴槍出口漆柱歪斜、飛散等問(wèn)題。②通過(guò)總調(diào)壓閥、主路調(diào)壓閥和旁路調(diào)壓閥的共同作用，可以根據(jù)噴槍流量需求對(duì)管路總流量、主管路流量和旁管路流量進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)，在不開(kāi)槍時(shí)采用高壓力、大流量進(jìn)行循環(huán)，避免長(zhǎng)時(shí)間不開(kāi)槍時(shí)涂料沉積在管路內(nèi)部。③在系統(tǒng)中同時(shí)連接稀料容器、涂料容器和回收容器，并通過(guò)稀料入口通斷閥、涂料入口通斷閥、稀料出口通斷閥和涂料出口通斷閥的開(kāi)閉組合實(shí)現(xiàn)了涂料、稀料的快速切換供應(yīng)，在噴涂作業(yè)間隙內(nèi)對(duì)管路進(jìn)行快速清洗。有效避免了長(zhǎng)時(shí)間噴涂作業(yè)時(shí)，涂料在管路內(nèi)發(fā)生沉積的問(wèn)題。④在涂料容器中采用往復(fù)式攪拌器，攪拌效果更佳，有效避免了涂料在容器內(nèi)的凝結(jié)和沉淀。⑤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)施方便、成本低廉，可以有效解決長(zhǎng)尺寸管路、高固體份涂料帶來(lái)的涂料沉積和流量衰減問(wèn)題，且適用范圍廣泛、通用性好，可廣泛應(yīng)用于大型噴涂機(jī)器人、管道噴涂機(jī)器人等需長(zhǎng)距離輸送涂料的場(chǎng)合。


圖I為本發(fā)明所述一種噴涂機(jī)器人用防沉淀供料系統(tǒng)的原理圖。其中1_稀料入口通斷閥；2_涂料入口通斷閥；3_涂料泵；4_過(guò)濾器入口球閥；5-過(guò)濾器；6_過(guò)濾器出口球閥-J-總調(diào)壓閥；8_旁路調(diào)壓閥；9_主路調(diào)壓閥；10_自動(dòng)噴槍?zhuān)?1-背壓閥；12_稀料出口通斷閥；13_涂料出口通斷閥；14_攪拌器；15_稀料容器；16-涂料容器；17_進(jìn)料管路；18_回收容器；19_回料管路。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、原理和工作過(guò)程進(jìn)一步說(shuō)明。I.供料系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)如圖I所示，本發(fā)明的供料系統(tǒng)包括帶有攪拌器14的涂料容器16、進(jìn)料管路17、自動(dòng)噴槍10和回料管路19，進(jìn)料管路17從涂料容器16中連出，依次連接涂料入口通斷閥
2、涂料泵3、過(guò)濾器入口球閥4、過(guò)濾器5、過(guò)濾器出口球閥6、總調(diào)壓閥7和主路調(diào)壓閥9，最終連接到自動(dòng)噴槍10 ;回料管路從自動(dòng)噴槍10連出，依次連接背壓閥11和涂料出口通斷閥13，連回到涂料容器16 ;其特征在于在總調(diào)壓閥7和主路調(diào)壓閥9之間用三通增加一個(gè)旁路，旁路內(nèi)串接旁路調(diào)壓閥8，與主路匯接于背壓閥11入口前；系統(tǒng) 還包括稀料容器15和回收容器18，稀料容器15經(jīng)稀料入口通斷閥I與涂料泵3的入口連接，回收容器18經(jīng)稀料出口通斷閥12與背壓閥11出口的回料管路19相連。所述攪拌器14采用氣動(dòng)往復(fù)式攪拌器，與單向攪拌器相比，攪拌效果更佳，且不易出現(xiàn)氣泡現(xiàn)象。所述涂料泵3可采用氣動(dòng)隔膜泵，具有體積小、安裝方便、適用于中高粘度且較大顆粒液體等優(yōu)良特性，也可根據(jù)實(shí)際需要采用活塞泵和齒輪泵等其他泵。所述稀料入口通斷閥I、涂料入口通斷閥2、稀料出口通斷閥12和涂料出口通斷閥13采用氣動(dòng)通斷閥或手動(dòng)通斷閥。所述總調(diào)壓閥7、旁路調(diào)壓閥8和主路調(diào)壓閥9采用氣動(dòng)式調(diào)壓閥或手動(dòng)式調(diào)壓閥。所述背壓閥11采用手動(dòng)式背壓閥或氣動(dòng)式背壓閥。所述自動(dòng)噴槍10采用LVMP型自動(dòng)空氣噴槍?zhuān)部刹捎肏VLP等其他類(lèi)型的自動(dòng)空氣噴槍。過(guò)濾器5經(jīng)常需要更換濾芯，為了實(shí)現(xiàn)濾芯的在線(xiàn)更換并防止涂料泄漏，在過(guò)濾器5的上下游布置過(guò)濾器入口球閥4和過(guò)濾器出口球閥6，在清洗、拆換濾芯前，不必排空管路，只需關(guān)閉過(guò)濾器入口球閥4和過(guò)濾器出口球閥6即可。2.供料系統(tǒng)的工作原理本發(fā)明的基本原理是依靠旁路的分流作用增加主管路內(nèi)涂料的流量，從而增加主管路內(nèi)涂料的循環(huán)速度，降低長(zhǎng)尺寸管路和高固體份涂料帶來(lái)的流量衰減效應(yīng)；同時(shí)，設(shè)計(jì)能快速切換涂料和稀料供給的結(jié)構(gòu)，在噴涂作業(yè)間隙時(shí)對(duì)管路進(jìn)行清洗，進(jìn)一步避免涂料沉積現(xiàn)象的出現(xiàn)。3.供料系統(tǒng)的典型工作過(guò)程I)噴涂準(zhǔn)備。首先將稀料注入稀料容器15，配比好的涂料注入涂料容器16，清空回收容器18 ;然后打開(kāi)攪拌器14，在整個(gè)噴涂作業(yè)過(guò)程中對(duì)涂料容器16中的涂料進(jìn)行不間斷的攪拌，避免涂料在涂料容器16內(nèi)發(fā)生凝固和沉淀；保持自動(dòng)噴槍10關(guān)閉，打開(kāi)涂料泵，打開(kāi)涂料入口通斷閥2和涂料出口通斷閥13，關(guān)閉稀料入口通斷閥I和稀料出口通斷閥12，使涂料從涂料容器16中被抽出，經(jīng)進(jìn)料管路17到達(dá)自動(dòng)噴槍10，再經(jīng)回料管路19流回涂料容器16，處于循環(huán)狀態(tài)。2)壓力設(shè)置和調(diào)節(jié)。保持自動(dòng)噴槍10關(guān)閉，調(diào)節(jié)總調(diào)壓閥7壓力為P1、主路調(diào)壓閥9壓力為P2、旁路調(diào)壓閥8壓力為P3,背壓閥11壓力為P4,使涂料處于高速循環(huán)狀態(tài)，記錄各調(diào)壓閥數(shù)值；打開(kāi) 自動(dòng)噴槍10，測(cè)量噴槍流量q，調(diào)節(jié)總調(diào)壓7閥壓力為P1'、主路調(diào)壓閥9壓力為P2、旁路調(diào)壓閥8壓力為P3'，得到需要噴槍流量q，記錄當(dāng)前各調(diào)壓閥壓力值。3)不噴涂時(shí)。保持自動(dòng)噴槍為關(guān)閉狀態(tài)，調(diào)節(jié)總調(diào)壓閥7壓力為P1、主路調(diào)壓閥9壓力為P2、旁路調(diào)壓閥8壓力為P3，使涂料在管路內(nèi)高速循環(huán)。4)噴涂時(shí)。調(diào)節(jié)總調(diào)壓閥7壓力為P1'、主路調(diào)壓閥9壓力為P2、旁路調(diào)壓閥8壓力為P3,打開(kāi)自動(dòng)噴槍10，進(jìn)行噴涂作業(yè)。5)清洗作業(yè)。當(dāng)噴涂作業(yè)超過(guò)一定時(shí)間或較長(zhǎng)時(shí)間不開(kāi)槍時(shí)，關(guān)閉涂料入口通斷閥2和涂料出口通斷閥13，打開(kāi)稀料入口通斷閥I和稀料出口通斷閥12，使稀料從稀料容器15中被抽出，在涂料管路內(nèi)循環(huán)后，流到回收容器18，完成涂料管路的清洗。清洗完畢后，重新打開(kāi)涂料入口通斷閥2和涂料出口通斷閥13，關(guān)閉稀料入口通斷閥I和稀料出口通斷閥12，恢復(fù)涂料循環(huán)狀態(tài)。6)作業(yè)結(jié)束。整個(gè)噴涂作業(yè)結(jié)束后，排空管路內(nèi)涂料，從稀料容器15內(nèi)抽取稀料清洗管路，方法同步驟5)。在上述工作過(guò)程中，具體的調(diào)壓閥壓力設(shè)置和調(diào)節(jié)辦法是I)首先設(shè)置背壓閥11壓力，設(shè)置好后通常不再改動(dòng)。2)初步設(shè)置各調(diào)壓閥壓力。3)如需提高循環(huán)流量，則提高旁路調(diào)壓閥8壓力；反之，則降低旁路調(diào)壓閥8壓力。4)如旁路調(diào)壓閥8全開(kāi)后循環(huán)流量仍然不能滿(mǎn)足要求，則提高總調(diào)壓閥7壓力。5)如需提高噴槍流量，則提高主路調(diào)壓閥9壓力；反之，則降低主路調(diào)壓閥9壓力值6)總流量、主路流量和旁路流量之間是存在耦合作用的，涂料性質(zhì)和管路長(zhǎng)度的不同也對(duì)壓力設(shè)置有影響，因此各調(diào)壓閥的具體壓力值需根據(jù)實(shí)際情況確定。
權(quán)利要求
1.一種噴涂機(jī)器人用防沉淀供料系統(tǒng)，包括帶有攪拌器的涂料容器(16)、進(jìn)料管路(17)、自動(dòng)噴槍(10)和回料管路(19)，進(jìn)料管路(17)從涂料容器(16)中連出，依次連接涂料入口通斷閥(2)、涂料泵(3)、過(guò)濾器入口球閥⑷、過(guò)濾器(5)、過(guò)濾器出口球閥(6)、總調(diào)壓閥(7)和主路調(diào)壓閥(9)，最終連接到自動(dòng)噴槍(10);回料管路從自動(dòng)噴槍(10)連出，依次連接背壓閥(11)和涂料出口通斷閥(13)，最終連回到涂料容器(16);其特征在于在總調(diào)壓閥(7)和主路調(diào)壓閥(9)之間用三通增加一個(gè)旁路，旁路內(nèi)串接旁路調(diào)壓閥(8)，與回料管路匯接于背壓閥(11)入口前；該系統(tǒng)還包括稀料容器(15)和回收容器(18)，所述的稀料容器(15)經(jīng)稀料入口通斷閥(I)與涂料泵(3)的入口連接，回收容器(18)經(jīng)稀料出口通斷閥(12)與背壓閥(11)出口的回料管路(19)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種噴涂機(jī)器人用防沉淀供料系統(tǒng)，其特征在于所述攪拌器(14)采用氣動(dòng)往復(fù)式攪拌器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種噴涂機(jī)器人用防沉淀供料系統(tǒng)，其特征在于所述涂料泵(3)采用隔膜泵、活塞泵或齒輪泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種噴涂機(jī)器人用防沉淀供料系統(tǒng)，其特征在于所述稀料入口通斷閥(I)、涂料入口通斷閥(2)、稀料出口通斷閥(12)和涂料出口通斷閥(13)采用氣動(dòng)通斷閥或手動(dòng)通斷閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種噴涂機(jī)器人用防沉淀供料系統(tǒng)，其特征在于所述總調(diào)壓閥(7)、旁路調(diào)壓閥(8)和主路調(diào)壓閥(9)采用氣動(dòng)式調(diào)壓閥或手動(dòng)式調(diào)壓閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種噴涂機(jī)器人用防沉淀供料系統(tǒng)，其特征在于所述背壓閥(11)采用手動(dòng)式背壓閥或氣動(dòng)式背壓閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種噴涂機(jī)器人用防沉淀供料系統(tǒng)，其特征在于所述自動(dòng)噴槍(10)為自動(dòng)空氣噴槍。
全文摘要
噴涂機(jī)器人用防沉淀供料系統(tǒng)，包括涂料容器、稀料容器、回收容器、進(jìn)料管路、回料管路和自動(dòng)噴槍。該系統(tǒng)在進(jìn)料管路和回料管路之間增加了一個(gè)旁路，依靠旁路的分流作用增加管路流量，提高涂料的循環(huán)速度，降低長(zhǎng)尺寸管路和高固體份涂料帶來(lái)的流量衰減效應(yīng)；同時(shí)，該系統(tǒng)通過(guò)四個(gè)通斷閥實(shí)現(xiàn)了稀料和涂料的快速切換供應(yīng)，可在噴涂作業(yè)間隙時(shí)對(duì)管路進(jìn)行快速清洗，進(jìn)一步避免了長(zhǎng)時(shí)間噴涂作業(yè)時(shí)，涂料在管路內(nèi)發(fā)生沉積的問(wèn)題。該系統(tǒng)適用于噴涂流量小、管路尺寸長(zhǎng)、涂料固體份含量高的場(chǎng)合。
文檔編號(hào)B05B9/04GK102641812SQ20121009813
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月5日
發(fā)明者伊強(qiáng), 楊東超, 楊向東, 潘玉龍, 王國(guó)磊, 繆東晶, 邵君奕, 陳懇 申請(qǐng)人:清華大學(xué)