专利名称：彩钢带自动涂装线生产工艺和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属材料表面的涂覆，具体地说是一种在钢带表面进行包括脱脂、钝化预处理，用滚子涂布底漆、面漆，及涂层烘烤后处理的生产工艺和设备。
背景技术：
彩钢带产品广泛用于卷闸门的生产。现有的彩钢带生产线设备和工艺常见于各大钢板厂的附属企业，进口设备价格奇高，其自动化程度虽较高，但生产效率优势并不明显，规格也偏大。小规格尺寸的设备见于自制，存在着设备占地面积大，路线长，能耗大，生产效率不高的问题。工艺也偏于简单，导致漆膜附着质量较差，产品合格率仅为80％-85％，生产成本居高不下。
中国专利申请案99112202.1中公开了“一种钢内衬自动涂漆方法及装置”。它采用了使其钢带二次经过漆槽涂漆，于漆槽口用胶板弹性密封以防漏漆，并在漆槽间设滚压机压制，以此来提高钢带的涂漆均匀度，改善防腐效果和增加运行线速。它旨在解决生产工效低的问题。该方法多少存在类似的问题。
发明内容
为了解决现有技术存在的产品合格率低，生产效率不高，设备成本过高的问题，本发明对生产工艺进行了改进，并提出了实施该生产工艺的设备技术方案。
生产线的组织改进主要围绕着强化前处理和底漆、面漆烘烤装置的合用方面进行。
本发明提出的彩钢带自动涂装线生产工艺，其工艺流程包括钢带的前处理工艺，底漆涂覆工艺，底漆烘烤工艺，面漆涂覆工艺，面漆烘烤工艺和牵引收卷工艺诸段，前处理工艺段主要由脱脂喷洗、清水喷洗、烘干、钝化再烘干工艺组成，其特征在于1)、在前处理工艺段的清水喷洗的基础上设有二级热水喷洗和三级清水漂洗工艺，并且提高了烘干温度；2)、工艺路线向上转折提升，呈空间S形设置，将底漆烘烤和面漆烘烤工艺设在同一个烤漆房中，面漆烘烤作业通道位于底漆烘烤作业通道的上方。
其中所述的脱脂喷洗工艺是喷、刷结合的硷液脱脂冲刷。
所述的烘干工艺段烘干温度为350℃-400℃。
所述的烤漆房的烘烤温度为200℃-310℃。
一种使用上述生产工艺的彩钢带自动涂装装置，主要由基座、挤干胶辊、冲洗池、多孔喷管、烘干装置、钝化装置、底漆涂覆装置、面漆涂覆装置、烤漆房、牵引装置、收卷装置，以及相应的泵装置、动力装置、控制装置组成，其特征在于1)、钢带预处理用的冲洗池设有增设的二级热水喷洗池和三级清水漂洗池；在钝化装置后面设有高温烘干装置及钢带的风冷装置；2)、生产线设备按钢带走向成空间S形路线设置，钢带在底漆涂覆装置的一个转向主轴辊处向上转折提升，通过烤漆房，再在面漆涂覆装置的另一个转向主轴辊处转向提升，然后折回该烤漆房，最后接至牵引收卷装置；3)、所说的烤漆房为底漆、面漆烘烤复用的烤漆房，烤漆房的两端壁上设有涂漆钢带进出用的钢带通口，其房内的侧壁上沿钢带的上下部位设置电热管，上部设有温度探头，其引线均接至烤漆房旁边的控制装置中；4)、设在钢带收卷装置之前的牵引装置为包括牵引主轴辊组及其动力电机组成并列过桥式结构装置，与互相同步的两个传动用的转向主轴辊相配合。
所述的底漆涂覆装置是双面三轴胶辊式涂覆装置。
所述的面漆涂覆装置是双面三轴胶辊式涂覆装置。
所述的收卷装置是带手动离合器的力矩电机控制的半自动收卷装置。
本发明的积极效果是1)、由于采用了S形结构配置，使工艺路线变得紧凑，设备厂房的占地面积减少。
2)、使用了复用的烤漆房，提高了能源利用率，可使生产成本降低10％。
3)、由于增加了刷洗和二级热水喷洗、三级清水漂洗工艺，强化了钢带的前处理力度，使漆膜的附着力进一步得到提高。其漆膜经划痕对比效果明显。产品合格率达到95-98％，位居同业前列。
4)、适用于并列双线连续运行，生产线在线速度高于30米/分钟，生产效率显著提高。
以下给出本发明的实施例附图。
图1是本发明的工艺流程框图。
图2是本发明的结构原理图。
其中1.原材料钢带放卷盘 2.钢带 3.钢辊 4.基座(架) 5.脱脂喷洗池 6.刷洗池7.多孔喷管 8.挤干胶辊 9.一级清水喷洗池 10.二级热水喷洗池 11.三级清水喷洗池12.活动盖板 13.托辊 14.烘干用电热管 15.钝化装置 16.压辊 17.钝化液导液头18.钝化液池 19托辊 20.转角导辊 21.下底漆涂覆三轴胶辊组 22.转向主轴辊 23.工作台架 24.上底漆涂覆三轴胶辊组 25.收卷装置 26.收卷盘 27.牵引装置 28.导漆胶管 29.贮漆槽 30.过桥转角导辊 31.外排气口 32.风冷装置 33.集气排气顶罩34烤漆房 35.温度探头 36.(主)电热管 37.(辅)电热管 38.外排气管 39.钢带通口40.风冷装置 41.下面漆涂覆三轴胶辊组 42.过桥轴辊 43.转向主轴辊 44.上面漆涂覆三轴胶辊组 45.工作台架具体实施方式
下面结合实施例及其附图作进一步说明参见附图。图1的框图中列出了实施例的主要工艺步骤和条件。本发明的彩钢带自动涂装线生产工艺，其工艺流程包括了钢带的前处理工艺，底漆涂覆工艺，底漆烘烤工艺，面漆涂覆装工艺，面漆烘烤工艺和牵引收卷工艺诸段，前处理工艺段主要由脱脂喷洗、清水漂洗、烘干、钝化再烘干工艺组成，按照设备不动，工件移动的特点，突出了以下的改进内容在前处理工艺段增加了二级热水喷洗和三级清水喷洗工艺，提高了表面清洁度增加了漆膜的附着力；改变直线生产线配置为向上呈空间S形工艺路线设置，使得底漆烘烤和面漆烘烤工艺可以在同一个烤漆房中进行，可以有效节省能源消耗和减少厂房占地面积；采用前后双组并列式的牵引主轴辊组，使之实现牵引主轴辊组和两个传动的转向主轴辊间的运行控制与配合；在底漆涂覆和面漆涂覆前，加强对进出烤漆房的钢带工件进行强制风冷降温，可在保证连续生产的同时适当的缩短生产线物理长度。
在烘干工艺段，烘干温度为350℃-400℃，有利于提高钢带表面清洁度和附着力。
现结合框图的顺序简述其工艺流程作为工件的原材料钢带进入生产线涂漆要进行预处理，先进行去毛刺处理，对于可能存在的加工毛刺和损边的自开料或原材料甚有必要，经对辊辗压后可以免伤及胶辊。然后进行脱脂喷刷处理，用硷性液脱脂喷、刷，挤干，进行一级清水喷洗、二级热水喷洗、三级清水漂洗，挤干后用350℃的高温烘干，而后对其作表面钝化处理，接着挤干并烘干。这时钢带表面可能存在的物理油污物已去除干净。接着降温至100℃以内进行底漆双面或单面涂覆，前端动力牵引彩钢带连续向前，进入烤漆房烘烤，在行进中完成底漆烘烤，出烤漆房后经风冷降温再进行面漆涂覆步骤，完成后再折转回到原烤漆房烘烤，最后使面漆漆膜固化成活，在牵引主轴辊组的带动下送出，在收卷成盘，得到成品。
如图2所示，本实用新型的彩钢带自动涂装装置，主要由基座4、挤干胶辊8、冲洗池(5、9、10、11)、多孔喷管7、烘干装置14、钝化装置15、底漆涂覆装置(21、24)、面漆涂覆装置(41、44)、烤漆房34、牵引装置27、收卷装置25，以及相应的泵装置、动力装置、控制装置组成，其中烤漆房34为复用式结构，室内上下连通，烤漆房34的两端壁上设有涂漆钢带进出用的四个钢带通口39，其房内中、底部(即钢带的上下部)的侧壁装有排列安装的主电热管36，辅电热管37，上部有温度探头35，其引线均接至烤漆房旁边的控制装置中；烤漆房的两端外边设有对应的底漆涂覆装置和面漆涂覆装置，钢带工件经涂覆转向提升通过烤漆房后整体呈S形配置，使烤漆房的合用得以实现；钢带工件安装在牵引装置27的主轴辊之间，由牵引动力电机带动，两个传动用的转向主轴辊22、43同步运行，并与牵引装置主轴辊运行相配合，可以比较稳定地获得较高的线速；为与该速度相适应，在烤漆房两端的钢带2上下设有降温用的风冷装置，用风力喷管进行强制降温或者通风。
烤漆房内烘干、烤漆所用的(主、辅)电热管电流均由控制装置根据温度探头获得的信号进行实时控制，牵引装置主轴辊动力电机、转向主轴辊动力电机均利用变频控制，协调工作。
图中标出了六个工艺结构段，其对应的配备如下A、预处理段从生产线始端起，一线排开，基座4上设有脱脂喷洗池5、一级清水喷洗池9、二级热水喷洗池10、三级清水漂洗池11，各个池内设多孔喷管7，位于钢带的上、下方位置，管身上定的开有喷液孔，在泵压推动下，液孔射流喷向钢带表面的各个部位，由泵装置带动喷洗。脱脂喷洗池5内另设带圆盘刷装置刷洗池6。各池设有活动盖板12。在钝化工艺段设置的钝化装置15中设有钝化液导液头17，钝化液池18，16为其压辊。加上泵构成钝化液的泵循环装置(钝化剂可选用1402W液)。钝化工艺段前后均设有烘干箱，烘干装置14用的电热管与温度探头成组配合进行自动控温，设有控制装置的控制柜位于图面烤漆房的后面部位(未表示出来)。一对钢辊3用于去除工件毛刺。挤干胶辊8配合工艺段特点设置。通常，在钢带的两侧还分布设置有导向轮。
B、底漆涂覆段钢带2行至转向主轴辊22将转折提升，并向前前往烤漆房34。在转折处设置了底漆涂覆装置。该底漆涂覆装置是双面三轴胶辊式涂覆装置，通过三轴的转动将漆槽中的漆液上传到工件表面，完成滚涂上漆操作。29为其贮漆槽，28是导漆胶管。用上、下底漆涂覆三轴胶辊组21和24可对钢带上下表面自动进行双面或者单面(当退出某一组三轴胶辊组时)上漆操作。另外，在工作台架23上设有漆液供应装置。
C、底漆烘烤段底漆烘烤在隧道箱式的烤漆房34的中下部进行。烤漆房长设计在10-20米之间。(主)电热管36位于烤漆房内的底位，与上部的温度探头35配合分组，同由控制柜中的控制装置控制，按设定自动调节工作温度及分布。
D、面漆涂覆段钢带2行至转向主轴辊43处将转折提升，并继续向前折回到原烤漆房34。在转折处设置了面漆涂覆装置，所设的面漆涂覆装置是双面三轴胶辊式涂覆装置。采用上、下面漆涂覆三轴胶辊组44和41可对钢带上下表面自动进行双面或者单面的滚涂上漆操作。同时，在工作台架45上设有漆液供应装置。面漆涂覆装置和底漆涂覆装置分离设置，底漆涂覆在前，面漆在前道底漆漆膜成活并烘干后进行，两者的结构基本相同。
E、面漆烘烤段面漆烘烤在烤漆房的中上部进行。烤漆房内底部的主电热管36起全部或主导作用，必要时可在中部的相应部位加设(辅)电热管37进行温度补偿。
F、牵引收卷段生产线的动力主要决定于动力电机。本机由主轴辊动力电机带动并进行变频控制。牵引电机带动的牵引装置主轴辊组的运行速度直接决定了生产线的速度。速度的稳定性对于产品质量至关重要，运行速度是重要的工艺参数之一。较高的线速是生产效率的保证。生产线双线钢带的线速在30-40米/分钟间选择。在人工值守的情况下，收卷装置25可使钢带2在收卷盘26上得到及时和紧密有效的回收。本例的钢带收卷装置采用了带手动离合器的力矩电机控制的半自动收卷装置。因此，本收卷装置可以达到收卷时的张力稳定。
另外，如图中所示原材料钢带放卷盘1在并列式双线生产线中按双线进料，全程设备均为双列并设。托辊13、19，转角导辊20，过桥转角导辊30，过桥轴辊42，都是支持钢带定位和运行用的构件。集气排气顶罩33及其外排气口31用于排出有害气体，改善工作场地的环境质量。38是烤漆房34的外排气管。
权利要求
1.彩钢带自动涂装线生产工艺，其生产流程包括钢带的前处理工艺，底漆涂覆工艺，底漆烘烤工艺，面漆涂覆工艺，面漆烘烤工艺和牵引收卷工艺诸段，前处理工艺段主要由脱脂喷洗、清水漂洗、烘干、钝化再烘干工艺组成，其特征在于1)、在前处理工艺段的清水喷洗后设有二级热水喷洗和三级清水喷洗工艺，并且提高了烘干工艺温度；2)、所说的底漆烘烤和面漆烘烤工艺设在同一个烤漆房中进行，面漆烘烤作业通道位于底漆烘烤作业通道的上方，工艺路线向上呈空间S形设置。
2.如权利要求1所述的彩钢带自动涂装线生产工艺，其特征在于所说的脱脂喷洗工艺是喷、刷结合的硷液脱脂冲刷。
3.如权利要求1所述的彩钢带自动涂装线生产工艺，其特征在于烘干工艺段烘干温度为350℃-400℃。
4.如权利要求1所述的彩钢带自动涂装线生产工艺，其特征在于所说底漆烤漆工艺段的温度为200℃-310℃。
5.利用上述生产工艺的彩钢带自动涂装装置，主要由基座(4)、挤干胶辊(8)、冲洗池(9、10、11)、多孔喷管(7)、烘干装置(14)、钝化装置(15)、底漆涂覆装置(21、24)、面漆涂覆装置(41、44)、烤漆房(34)、牵引装置(27)、收卷装置(25)，以及相应的泵装置、动力装置、控制装置组成，其特征在于1)、钢带预处理用的冲洗池设有增设的二级热水喷洗池(10)和三级清水漂洗池(11)；在钝化装置(15)后面还设有高温烘干装置(14)及钢带的风冷装置(32)；2)、生产线设备按钢带走向成空间S形路线设置，钢带(2)在底漆涂覆装置的一个转向主轴辊(22)处向上转折提升，通过烤漆房，再在面漆涂覆装置的另一个转向主轴辊(43)处转向提升，然后折回该烤漆房(34)，最后接至收卷装置(25)；3)、所说的烤漆房(34)为底漆、面漆烘烤复用的烤漆房，烤漆房的两端壁上设有涂漆钢带进出用的钢带通口(39)，其房内的侧壁上沿钢带的上下部位设置电热管(36、37)，上部设有温度探头(35)，其引线均接至烤漆房旁边的控制装置中。4)、设在钢带收卷装置之前的牵引装置(27)为包括牵引主轴辊组及其动力电机组成并列过桥式结构装置，与互相同步的两个传动用的转向主轴辊(22、43)相配合。
6.如权利要求6所述的彩钢带自动涂装装置，其特征在于所说的底漆涂覆装置是双面三轴胶辊式涂覆装置。
7.如权利要求6所述的彩钢带自动涂装装置，其特征在于所说的面漆涂覆装置是双面三轴胶辊式涂覆装置。
8.如权利要求6所述的彩钢带自动涂装装置，其特征在于所说的收卷装置是带手动离合器的力矩电机控制的半自动收卷装置。
全文摘要
本发明公开了一种改进的彩钢带自动涂装线生产工艺和装置。其生产流程包括钢带的前处理工艺，底漆涂装工艺，底漆烤漆工艺，面漆涂装工艺，面漆烤漆工艺和牵引收卷工艺诸段，在前处理工艺段中强化了喷洗和钝化后的烘干工艺，并将工艺路线向上设置成空间S形，使底漆烘烤和面漆烘烤工艺集中在同一个烤漆房进行，并在相应的设备装置中实现了烘干、漆膜烘烤温度的自动控制；牵引装置主轴辊组和转向主轴辊电机的配合便于变频控制容易实现钢带的稳定牵引。解决了缩短厂房生产线占地长度，降低能耗，提高产品合格率的问题，产品合格率达到95－98％。本生产线适用于较小规格的彩钢带自动涂装工艺。
文档编号B05C1/08GK1490089SQ02137558
公开日2004年4月21日 申请日期2002年10月20日 优先权日2002年10月20日
发明者孙国根 申请人:杭州泰欣冷轧薄板有限公司