浅谈涂装线的集中输调漆系统结构

1、浅谈涂装线的集中输、调漆系统结构赵意华 姚铭：本文主要介绍了用于汽车涂装的集中输调漆系统的结构及不同的循环方式。 描述了不同油漆种类选择的设备配置及其优点，以及针对水性漆预留对设备进行选配等内 容进行探讨为了满足不同性质的材料要求，通常采用随着汽车工业的快速发展，汽车装饰 性的不不同的输调漆循环方式，目前普遍采用输调漆系断提高，汽车外观色彩日新 月异，对于汽车涂装统循环方式有：主管循环、两线循环和三线循环工艺的供漆系 统提出了更高的要求。集中输调漆等方式。 系统就是为适应大批量、高品质生产 线的需要而发展起来的，它取代了传统的重力式、虹吸式、增压罐式等供漆方式 。 主管循环方式是输漆管路通过施

2、工工位后直接回到输漆罐内，工位采用盲端供漆方式。一般来说应用于不易沉淀的材料，如：清漆、清洗溶剂等具体见图一； 集中输调漆系统，就是通过压力泵将涂料从调漆间输漆罐通过密封管道送到喷涂线内的多个操作工位。 两线循环方式是输漆管路通过施工工位后，通它包括调漆系统、 供漆体统、温控系统、过过工位回流管路汇集成回漆管路回到输漆罐内滤系统及电 控系统等。 （主管不回调漆罐），一般来说中涂、本色漆等采相对于传统的重力式、虹吸式、增压罐式等用两线循环，具体见图二；供漆方式，集中输调漆系统具有以下优点：（1）对涂料的粘度、颜色和温度的均一性能三线循环方式是输漆管路通过施工工位后，一进行较好的控制。方面通过工位

3、回流管路汇集成回漆管路回到输漆（2）改善现场操作环境、减 少车间内物流等。罐内，另一方面输漆管路本身也回到输漆罐内。（3）施工工状的改善：保持 输送压力的稳定，一般来说金属漆和珠光漆等采用三线循环，具体提高了手工、自动喷涂的作业 质量。见图三。（4）由于整套系统内的涂料除调漆外，呈密闭状态运行，避免了外来脏物进入涂料内而影响产品质量。主管循环、两线循环和三线循环各有其优缺（5）提高涂装车间的安全性，最 大限度的减点，具体比较见下表一。集中输调漆系统在满足少现场火灾危险性。输送材料的基本功能外，如何保证施工材料的稳集中输调漆系统是由调漆系统 和输漆系统定性，是其设计的最基本目的。组成的一个完整的

4、、独立的系统，对系统参数控制要求非常精确，否则容易对施工材料造成影响。IVjps 图一主管循环图二两线循环图三三线循环表一不同循环方式优缺点比较最近几年，随着国内输调漆系统技术的成熟，目前三线系统逐渐被两线系统所取代，从而降低了投资与运行成本。随着汽车产能的大规模发展，目前面漆喷漆支管循环效果X ? ?室越来越多采用双线布置的方式，输调漆系统采系统循环效果X ? ?用何种布置方式满足以上情况，归纳起来，大概有以下两种方式：压力控制效果X ?改造柔性效果？ X ?此种布置方式能单独控制输调漆系统参数，剪切力影响？ X便于系统维护和清洗，但是相对而言，投资费用和运行成本较高，且要求调漆间面漆较大。

5、 维护方便性 ? ? X支管路循环效X ? ?目前此种布置方式被大量采用，它的优点是果降低了投资与运行的成本，且经过设计的精心计操作难易度 ? ? ? 算，能较 好的保证输漆效果，但是相对来言，对每条面漆线工位参数调整比较困难。具体结构见成本 ? ? X 图四。由于图四输漆模组结构无法对系统内每条管 ？一好？一一般X-差 道进行 单独清洗与维护，后来经过对系统结构的从上表中可看出，不同循环方式的输调漆 系进一步优化，将输调漆系统输漆管路由喷漆室附统各有其优缺点。在实际使用过程中，根据材料近分支改为在调漆间过滤器后 分支，回漆管路改的沉淀性、抗剪切力、生产规模、投资成本等方到背压阀后合并，且在分

6、支与 合并处每条管路都面进行选择。 通过三通预留独立的清洗接口与阀门，从而达到了对每条管路进行单独清洗和维护的目的。图四：一套输漆模组供应双线不良影响。因此输调漆厂家在设计时，往往根据以前的经验正确选择搅拌器马达系统和搅拌桨结集中输调漆系统一般由加料系统、液位控制构与尺寸，从而达到最佳搅拌效果。系统、搅拌系统、循环系统、过滤系统、保温系按搅拌桨功能分为三种：1、低剪切、高流量； 统和电控系统等组成，各系统相互进行连锁控制。2、低压、低流量；3、高剪切、低流量；通常加料系统由气动隔膜泵、虹吸管和加料具体结构见下图五。过滤器等组 由于气动隔膜泵具有投资成本低、能源消 耗少的优点，因此在加料系统中被

7、大量使用。 加料过滤器一般采用两种形式，一种是单独 设置加料过滤器，此种方式大多采用滤芯式过滤 器；另一种通过三通与回漆过滤器共用的方式对 加料进行过滤。/成。/加料过滤器具体采用何种形式，主要根据用户需求，一般来说溶剂型漆采用单独的过滤器，水性漆采用与回漆过滤器共用的方式。液位控制系统一般分为浮球式和超声波控制/器两种分式浮球式液位控制器采用机械原理对液位进行控制，但控制精度不高，容易受搅拌器搅动液位造成液位波动的影响；超声波液位控制器采用传感器进行控制，通常罐体上部采用超声波液位控制系统，罐体下部采用液位压力控制系统，与电图五 搅拌桨结构 控系统进行连锁控制，如控制加料、搅拌速度及液位报警

8、等。 最终搅拌桨型号的选择由材料的特性决定，一般在保持材料混合均匀、不沉淀的前提下，尽量降低搅拌桨的转速，减少对油漆的剪切。为使油漆罐内的油漆能够分散均匀，性能稳定，减少对金属漆和珠光漆的剪切力，在输漆系统的油漆罐上一般均使用变频控制的减速电机马循环系统由输漆泵、输漆管 路、稳压塔和背达搅拌器，该搅拌器可通过液位传感器感知液面压阀等组成，为工 位提供稳定的、源源不断的施高度，通过控制柜自动调节搅拌器转速，从而使工材料。 搅拌器工作在合理 的范围内。 输漆泵一般采用柱塞泵形式，柱塞泵可分为为使搅拌器能够起到良好的搅拌作用，重要气动泵、液压泵和电动泵等三种形 式。由于液压的是使油漆罐内没有死角，选

9、择搅拌器的桨叶直泵与电动泵相对气动泵而言， 运行成本较低，如径和转轴的长度必须根据油漆罐的直径与高度，液压泵比气动泵能源消耗节省 60，因此传统使同时，搅拌器的搅拌速度也会影响油漆搅拌的效用的气动泵逐渐 被液压泵和电动泵所取代，一般果，搅拌速度过快，会造成对油漆的过度剪切而而言日系和欧系采用液压泵较 多，而美系采用电降低油漆的性能，产生色差、流挂等缺陷；过慢动泵较多。 的搅拌则会造成 油漆沉淀，导致油漆均匀性受到气动泵、液压泵和电动泵优缺点见下表二：表二 不同输漆泵优缺点比较通过压缩空气将过滤器内部滤网震荡，使凝絮的色浆或金属粉分离，同时将材料内大的颗粒过滤，很好的保证了材料的洁净度。清漆、中

10、涂和本色漆输漆过滤一般采用袋式过滤器，因清漆、中涂和本色漆内树脂含量较高，投资少，气脉动小，噪脉动 小，噪如采用震荡过滤器，容易导致树脂结构破坏，影音低，不结音低，不结源供应 方便响油漆的抗流挂效果。 露 露日常工作中，过滤袋型号大小的选择对施工 材料的影响很明显，过滤袋型号选择较小，容易脉动和噪音投资大 防爆要求 将色浆、金属粉和珠光粉等成份被过滤拦截，从大，泵体易高，且投资 而导致色差、流挂等缺陷；而过滤袋型号选择过结露 大 大，则过滤效果不明 显，无法保证漆膜洁净。稳压塔：所有安装柱塞泵的地方都需要安装 稳压塔，以降低柱塞泵产生的脉动，如果系统脉为了保证施工材料的温度，通 常使用伴热带、

11、冲较大，容易影响机器人施工的准确性和破坏旋水套式和管中管等 三种保温形式。杯的闭环控制。稳压塔膜片流道光滑，流阻小，一般伴热带适合于低流量、高 粘度的材料，具有密封性和稳压效果。使蓄能介质和涂料分离，如PVC胶，但此系统只有加热功能；水套式保温可防止涂料被污染。一般稳压塔分为直通式和旁在以 前的涂装生产线被大量运用，它具有保温均通式两种，相对而言旁通式稳压塔价格 较低，但匀、方便的优点，但是由于水套式保温结构直接少量涂料有盲端，无法参 与循环。 设计在罐体外部，因此对保温的高温水温度、压背压阀：通过背压阀控制管道流速和工位压力等要求严格。如果高温水温度和 压力过高，则力。背压阀分为标准背压阀和

12、低剪切背压阀两种容易导致罐体变形而 漏水。夏季由于采用制冷水，形式，由于其内部设计结构不同，一般标准背压罐壁 容易结露而引起油漆进水。近年来，管中管阀适合于抗剪切力高的溶剂漆，低剪切 背压阀适保温形式被普遍采用，它具有保温控制精度高，合于抗剪切力低的水性 漆，具体结构见图六。 离材料使用点近的优点，同时也避免了水套式保温和伴热带保温的缺点。低剪切背压阀 标准背压阀 为了保证施工材料温度的精确性，管中管一般安装在靠近喷漆室的位置，且各温控模组可单独控制每一条涂料管路。人机界面可以任意设定温度，以满足各系统在不同的温度条件下工作。为了保证输调漆系统持续不断的工作，以及施工材料在系统内的稳定性，因此

13、对输调漆系统图六标准背压阀与低剪切背压阀结构比较 的日常维护必不可少。通常为了防止材料沉淀，在输调漆系统设计时，要求主管流速大于0.3m/s，支管流速大于过滤系统分为输漆过滤系统和回漆过滤系 0.15m/s。但流速过大容易破坏施工 材料结构，从统，过滤器的选择一般根据材料性质决定，一般而导致车身出现色 差、流挂等缺陷。因此在满足回漆过滤器采用袋式过滤器，目的是减少系统内材料 循环不沉淀的前提下，尽量使材料循环速度杂志对油漆的污染。降低。金属漆和珠光漆输漆过滤采用震荡过滤器，现场往往通过控制柱塞泵的泵频和 工位压力来控制流速，每周对其进行点检，一旦泵频超过调漆间内需要有纯水的接口和 储存罐。为了

14、规定次数，就需检查输漆泵的密封效果是否存在提高水性漆溶剂的清 洗效果，需要安装对清洗溶问题，如更换密封圈等；如果泵频放慢，则需检剂系统 进行加热的装置。 查输漆系统阀门的开启状态，另外还需检查过滤水性漆粘度比 溶剂漆粘度高，在输调漆系统器是否有杜塞现象。 管路设计过程中选择的管径比 较大。回流时不允一般泵频往复次数不超过 15 次/ 分钟，金属许油漆“自由落体”到桶内，不能 用移动式供料漆系统工位压差控制在 1.5 2bar 之内，工位压系统；在系统加料、 换过滤袋、搅拌和清洗时需力脉冲控制在 0.5bar 内。每周都需对此参数进行要有 一定的程序，防止气体混入油漆内。点检，以保证系统的稳定性

15、。由于两线输调漆系统无工位调压器，系统循环容易受喷漆软管长度或工位阀门开启状态影如何将溶剂型输调漆系统预留水 性漆，目前响，因此喷漆软管维护时，应严格按照设计长度采用的方法各不相同。 本人通过与材料厂商和输进行更换或维护，同时检查阀门的开启状态。 调漆设备 厂商进行交流，以及借鉴其他厂预留的方法，归纳如下。6.2.1 管路选择溶剂型漆输调漆系统垂直转产为水性漆系前面所讨论的是溶剂型输调漆系统， 下面主统，如果系统部件在设计时考虑了水性漆预留，要介绍一下水性漆输调漆系 统原理，以及溶剂型则需要根据系统使用的时间长短进行确定，如果输调漆系统预 留水性漆的控制方法。 系统使用溶剂漆在两年之内，则对系

16、统进行清洗 近年来国 家对油漆溶剂的排放控制要求越来即可，但是清洗过程复杂且周期较长，一般需要 越高，因此水性漆取代溶剂型漆将成为一种发展半个月左右；如果系统使用时间超 过两年，则管趋势 。 路内油漆很难进行彻底清洗，最终容易引起管路 溶剂型输 调漆系统转化为水性输调漆系统，碳化从而导致漏漆，因此在水性漆预留时，输漆 分为两种情况：一种是建线时未考虑水性漆的输管路一般不考虑预留，只要适合溶 剂型漆就可以调漆系统；另一种是建线时已考虑水性漆预留的了。在使用水性漆 时，将输漆管路更换为 304L 不输调漆系统。 锈钢，且在清洗前将管路内壁进行钝 化处理。 一般未考虑水性漆预留的输调漆系统后期无另外

17、管路连接方式取消螺纹 接头，一般采用法通过改造实现，而预留水性漆的输调漆系统即采用自动亚弧焊的 焊接工艺，管内外充氩气保护，可通过部分设备改造实现。如何预留水性漆系统而 食品接头与压入式接头用于小管径管路。 减少后期设备改造，成为筹备新线必须 考虑的问6.2.2 输漆泵选择 题。 输漆泵采用柱塞泵形式，除了考虑缸体材质 外，还要预留泵的的功率，以便 适合高粘度的水由于水性漆介质为纯水，因此对输调漆系统性漆。 材质要求很高，通常管路 和漆罐采用 304不锈钢， 6.2.3 搅拌桨 不能有铁、铜等材质，否则容易造成管 路锈蚀，为了降低搅拌桨对水性漆的影响，通常采用并造成油漆凝聚变质，柱塞泵、稳 压器、阀门、杯状低剪切搅拌桨，同时应考虑搅拌桨的材质。 过滤器和稳压塔等部件采用 316 不锈钢材质。为了减少输调漆系统对材料的剪切，所有调压器、 6.2.3 调漆罐和循环罐选择 背压阀和搅拌器等均采用低剪切力部件。而输漆调漆罐、循环罐及铸件内表面要进 行电解抛泵则采用柱塞泵形式，液压和气动形式均可。 光，表面粗糙度小于 0.05um，方面防止因内表为了减少循环系统对材料的剪切，输漆系统面不光滑而 导致油漆结皮，另一方面防止未抛光一般采用双线循环，避免工位调压器对材料的 影的氧化皮污染油漆。图