一种汽车涂装底漆避杂漆装置及应用该装置的避杂漆方法与流程

本发明涉及一种汽车涂装设备及应用该设备的工艺，更具体地说，它涉及一种汽车涂装底漆避杂漆装置及应用该装置的避杂漆方法。

背景技术：

汽车底漆是直接涂装在经过表面处理的车身表面上的第一道涂料，是整个车身涂层的基底，设计上要求底漆与车身应有良好的附着力，与上面的中涂或面漆具有良好的配套性，还必须具备良好的防腐性、防锈性、耐油性、耐化学品性和耐水性，以及良好的遮盖力。常规的车身涂装工艺中最常用的底漆有黑色、灰色、白色三种颜色，每种颜色都需要单独的一套调输漆系统，而另一方面，受安装空间及成本制约，连在三种颜色底漆调输漆系统终端的喷涂设备只有一台，三种颜色的底漆调输漆系统管路需要在喷涂线外汇合，形成一条公用管路再连到喷涂设备上，在交汇处设置一个转换阀，需要使用不同颜色的底漆时，通过转换阀将喷涂设备与不同的底漆调输漆系统管路连通，每次转换后，必须停线，将转换阀、喷涂设备及喷涂设备管路进行清洗，清洗的周期特别长，而且很难将转换阀、喷涂设备及喷涂设备管路中残留的前次使用底漆清洗干净，因此每次更换底漆颜色后容易出现杂漆，而在停线过程中，静态的底漆极易在输调漆管内壁形成颗粒，这会进一步给底漆带入不希望的杂质，影响车身喷涂质量，而停线清洗对生产效率也会造成很大影响，因此底漆更换时产生的杂漆问题会导致生产成本的明显增加，削弱产品竞争力。为此，极有必要对现有的汽车涂装底漆输送设备设施及使用工艺进行改进，以避免底漆中产生杂漆或降低这一问题的发生概率。公开号为CN202984045U的实用新型专利于2013年6月12日公开了一种涂料杂质过滤装置，包括两个支撑架和一过滤板，所述的支撑架包括一短支撑杆、一长支撑杆和一倾斜支撑杆，所述的短支撑杆与所述的长支撑杆平行布置，所述的倾斜支撑杆的两端分别与所述的短支撑杆的顶端及所述的长支撑杆的顶端固定连接，所述的过滤板与所述的倾斜支撑杆相连接。本实用新型所公开的涂料杂质过滤装置的优点是，带有过滤板，过滤板上设置有竖直布置的条形挡板，涂料粉末能够很快通过过滤板，杂质能够通过倾斜布置的过滤板自动滚落，条形挡板不易损坏，寿命较长。但该装置仅能除去涂料中混入的有形杂质，并不能解决不同颜色涂料混入的问题，所以对于汽车涂装底漆避杂漆工艺设计而言借鉴意义不大。

技术实现要素：

现有的汽车涂装设备在进行不同颜色底漆更换时需要花费大量工时进行停线清洗，对生产效率、生产质量及成本控制会造成明显的不利影响，而基于现有汽车涂装设备的汽车涂装底漆喷涂工艺的繁琐性又进一步加大了清洗的困难，为克服这一缺陷，本发明提供了一种可极大减少停线时间，降低底漆切换时管路清洗对生产的影响，提高生产效率，保证生产质量，利于成本控制的汽车涂装底漆避杂漆装置及应用该装置的避杂漆方法。

本发明的技术方案是：一种汽车涂装底漆避杂漆装置，设于各色底漆的输调漆管道的交汇处，在交汇处，各色底漆的输调漆管道平行，该装置包括机架、旋转架和至少两个平行的轮换交汇管，旋转架转动连接在机架上并与一驱动装置传动连接，轮换交汇管连接在旋转架外缘，轮换交汇管上设有可与底漆的输调漆管道对接的单个交汇接口和交汇输出口，交汇输出口与一喷涂设备的供漆管对接，喷涂设备的供漆管对接头固设于一供漆管对接头拔插机构上，旋转架下方设有轮换交汇管残留底漆清理机构。轮换交汇管为不同色底漆的输调漆管道间的交汇结构，可将不同色底漆的输调漆管道与喷涂设备连接。本发明的工作机理是，将不同色底漆的输调漆管道与喷涂设备对接的交汇结构作为一个独立模块进行轮换安装及清洗，旋转架上同时安装多个轮换交汇管，其中一个处于工作状态，而其余则处于清洗或备用状态，如需要切换底漆，供漆管对接头拔插机构将喷涂设备的供漆管对接头从轮换交汇管的交汇输出口拔出，旋转架转动，将前次使用的轮换交汇管从各色底漆的输调漆管道的交汇处移出，同时洁净的备用轮换交汇管被送到各色底漆的输调漆管道的交汇处，与不同于前次的另一底漆的输调漆管道，以及喷涂设备的供漆管对接头对接，从而形成一个不同于前次的底漆输入路径，输送不同于前次的另一种底漆，完成底漆切换。与此同时，换下的轮换交汇管被旋转架送至轮换交汇管残留底漆清理机构上进行清理。由于用已洗净的轮换交汇管替换已用过的轮换交汇管，且替换后底漆的输入路径完全改变，因此在轮换交汇管轮换环节可以完全避免杂漆的引入。轮换交汇管轮换完成，喷涂设备重新工作时，轮换交汇管残留底漆清理机构与喷涂线并行工作，对被换下的轮换交汇管进行清理，并不影响喷涂线的运行。因此，在汽车涂装线上使用本汽车涂装底漆避杂漆装置，不仅较短时间就能完成底漆切换，还可以合理地统筹利用时间，从而避免长时间停线，降低因长时间停线引起的质量问题及经济效益的损失。喷涂设备可利用与轮换交汇管脱离的时间空隙内进行清洗剂贯流，完成喷涂设备内残留的前次底漆的清洗；也可不进行清洗，而是在底漆切换后继续喷涂时用新底漆流动带出残留的旧的底漆，以有限的损耗消除杂漆。

作为优选，旋转架包括转轴和转臂，转臂沿径向固连在转轴上，转轴与机架转动连接，轮换交汇管滑动连接在转臂外端，转臂上套接有复位弹簧，复位弹簧一端抵接在轮换交汇管上。通过旋转架的转动，可以方便快捷地完成轮换交汇管的交换。新轮换交汇管进入各色底漆的输调漆管道的交汇处后需要与底漆的输调漆管道密封对接，但不宜通过预先设定轮换交汇管与底漆的输调漆管道间的固定间隙来确保密封对接，否则旋转架转动时轮换交汇管极易与底漆的输调漆管道发生干涉，因此将轮换交汇管滑动连接在转臂上并设置复位弹簧，旋转架转动时轮换交汇管受复位弹簧作用偏离干涉位置，待转动到位后轮换交汇管再直线滑动，靠近底漆的输调漆管道，实现密封对接。

作为优选，机架上还固设有轮换交汇管对接压紧气缸，轮换交汇管对接压紧气缸位于各色底漆的输调漆管道的交汇处旁，轮换交汇管对接压紧气缸的活塞杆上设有可将轮换交汇管沿转臂推压的压板。轮换交汇管被旋转架送到各色底漆的输调漆管道的交汇处后，轮换交汇管对接压紧气缸活塞杆伸出，克服复位弹簧的阻力推动轮换交汇管压紧与之对接的输调漆管道，确保单个交汇接口与输调漆管道密封连通，底漆能正常输送。

作为优选，轮换交汇管的外周面固设有线性轴承，线性轴承套接在转臂上。通过线性轴承，轮换交汇管可顺利地实现与转臂的滑动连接。

作为优选，各转臂包括至少两根平行的臂杆，转轴两端各设有一臂杆，位于转轴两端的臂杆的间距小于交汇处相邻的输调漆管道间距，转臂转动形成的旋转体位于交汇处相邻的输调漆管道间隙中，转轴处于水平方向上。出于效率及成本考虑，轮换交汇管残留底漆清理机构中的清理部分采用清洗剂浸没流动清洗的方式，清理效率更高，结构更简单，更易于实施。旋转架在竖直面内转动，这样新、旧轮换交汇管轮换时进行高低位置交换，位于旋转架下方的轮换交汇管残留底漆清理机构可以很方便地对换下的旧轮换交汇管进行清理。

作为另选，转臂包括至少两根平行的臂杆，臂杆一端固连在转轴上，臂杆呈Z字形，臂杆自由端向下折弯，转轴处于竖直方向上。出于效率及成本考虑，轮换交汇管残留底漆清理机构中的清理部分采用清洗剂浸没流动清洗的方式，清理效率更高，结构更简单，更易于实施。基于这个原则，如果采用旋转架水平转动进行轮换交汇管轮换，必须考虑轮换交汇管浸入清洗剂时要避免臂杆与清洗剂的盛放容器发生干涉。因此将臂杆设置成Z字形，轮换交汇管位于臂杆向下突出的部位，这样轮换交汇管就可以方便顺利地浸入清洗剂同时又避免臂杆与清洗剂的盛放容器发生干涉。

作为优选，所述的轮换交汇管残留底漆清理机构包括平移台、升降座、清洗槽和吹干头，平移台滑动连接于机架上，平移台顶部设有升降气缸，升降座固连于升降气缸的活塞杆上，清洗槽设于升降座上，升降气缸和吹干头分别固定于平移台顶部两端。换下的轮换交汇管被旋转架送到轮换交汇管残留底漆清理机构时，位置正好处于清洗槽上方，随后升降气缸启动，升降座升起，清洗槽随升降座上升，清洗槽与换下的轮换交汇管间产生相向的相对运动，轮换交汇管浸入清洗槽的清洗剂中进行清洗。清洗完成后，升降座下降，洗净的轮换交汇管移出清洗槽，平移台移动，使吹干头对准轮换交汇管，吹尽残留清洗剂后即可备用。

作为优选，吹干头固定于一升降调节块上，升降调节块滑动连接在一固设于升降座端部的吹干头支架杆上，升降调节块与吹干头支架杆间设有锁定结构。升降调节块可在吹干头支架杆上调整位置，使吹干头能对准洗净的轮换交汇管，确保轮换交汇管能充分吹干。

作为优选，所述供漆管对接头拔插机构包对接头固定座、滑轨和拔插气缸，喷涂设备的供漆管对接头固设于对接头固定座上，对接头固定座滑动连接于滑轨上，对接头固定座与拔插气缸的活塞杆相连。拔插气缸提供供漆管对接头拔插动力，拔插气缸带动对接头固定座沿滑轨移动，由对接头固定座完成供漆管对接头在交汇输出口上的拔插，从而方便灵活地完成喷涂设备与轮换交汇管的自动对接及分离，确保不同色底漆的输调漆管道与喷涂设备的交汇结构顺利完成整体更换。

一种应用所述的汽车涂装底漆避杂漆装置的输调漆避杂漆方法，包括以下步骤：

步骤一.精简基本底漆品种，制备深灰和浅灰两种基本底漆，并分别加注到深灰底漆储料罐和浅灰底漆储料罐两种储料罐中；

步骤二.优化输调漆管路结构，在两色底漆的输调漆管道的交汇处安装所述汽车涂装底漆避杂漆装置；

步骤三.涂装生产过程中需要更换底漆时，启动所述汽车涂装底漆避杂漆装置进行深灰底漆输调漆管路和浅灰底漆输调漆管路交汇结构的整体更换，更换下的交汇部件转移到清洗位置清洗，同时对交汇结构后端的喷涂设备底漆喷头管道进行清洗。

现行涂装工艺中，常用黑色、灰色、白色三种颜色的底漆作为基本底漆，与现行方法相比，本方法减少了一种颜色的底漆，由原来的黑色、白色、灰色三种颜色改为深灰色和浅灰色两种颜色，通过减少颜色数量来减少换色次数，从而降低杂漆出现的概率。采用两种颜色的底漆后，只需要两套输调漆系统即可，可以给输调漆管路更高的清洗频次，减少一种颜色的底漆闲置等待时间，从而有助于降低底漆中颗粒含量。而汽车涂装底漆避杂漆装置的使用，可在切换底漆时将不同色底漆的输调漆管道与喷涂设备对接的交汇结构快速地整体更换，喷涂设备运行、换下的交汇结构清洗可同步进行，既可避免交汇结构中残留的底漆混入后面的底漆中，又可避免长时间停线清洗，从而提高生产效率，降低生产成本。

本发明的有益效果是：

降低杂漆出现概率。本发明通过精简基本底漆品种，减少不同基本底漆间的更换次数，同时在更换底漆时又通过汽车涂装底漆避杂漆装置将产生杂漆的主要部位，即底漆输送的共用管路进行整体更换，这些措施有利于消除杂漆或降低杂漆出现概率。

克服底漆更换带来的质量及效率问题。通过本发明中的本汽车涂装底漆避杂漆装置，不仅较短时间就能完成底漆切换，还可以合理地统筹利用时间，将更换底漆后的残留底漆清理工作由线上转移到线外，从而避免长时间停线，降低因长时间停线引起的质量问题及经济效益的损失。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为本发明的另一种结构示意图。

图中，1-机架，2-旋转架，3-轮换交汇管，4-单个交汇接口，5-交汇输出口，6-转轴，7-转臂，8-复位弹簧，9-轮换交汇管对接压紧气缸，10-压板，11-平移台，12-升降座，13-清洗槽，14-吹干头，15-升降气缸，16-升降调节块，17-吹干头支架杆，18-供漆管对接头，19-对接头固定座，20-滑轨，21-拔插气缸，22-切换移动座，23-移动座滑轨，24-对接头换位气缸，25-清洗剂管接头，26-摆动气缸，27-凸台，28-输调漆管道。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1所示，一种汽车涂装底漆避杂漆装置，设于各色底漆的输调漆管道28的交汇处，在交汇处，各色底漆的输调漆管道28平行向上，且各色底漆的输调漆管道28上均通过固定架固定，使各色底漆的输调漆管道28具备较高承外压能力。本汽车涂装底漆避杂漆装置包括机架1、旋转架2和两个平行的轮换交汇管3，旋转架2转动连接在机架1上并与一驱动装置传动连接，驱动装置为一摆动气缸26，摆动气缸26的摆动范围为180°。轮换交汇管3连接在旋转架2外缘，轮换交汇管3上设有可与底漆的输调漆管道28对接的单个交汇接口4和交汇输出口5，单个交汇接口4位于轮换交汇管3底部，交汇输出口5位于轮换交汇管3端部，两个轮换交汇管3分别为两种型号，一个为深灰底漆轮换交汇管，另一个为浅灰底漆轮换交汇管，两种轮换交汇管3上各仅有一个单个交汇接口4，分别用于对接深灰、浅灰两种底漆的输调漆管道。单个交汇接口4和交汇输出口5上均安装有密封圈。交汇输出口5与一喷涂设备的供漆管对接，喷涂设备的供漆管对接头18固设于一供漆管对接头拔插机构上，旋转架2下方设有轮换交汇管残留底漆清理机构。旋转架2呈H形，包括转轴6和两组转臂7，转臂7沿径向固连在转轴6上，每组转臂7包括两根平行的臂杆，转轴6两端各设有一臂杆，两组转臂7间构成180°夹角，转轴6与机架1转动连接，轮换交汇管3滑动连接在转臂7外端，转臂7上套接有复位弹簧8，复位弹簧8为压簧，复位弹簧8一端抵接在轮换交汇管3上，另一端抵接在固定于转臂7中部的凸台27上。位于转轴6两端的臂杆的间距小于交汇处相邻的输调漆管道间距，转臂7转动形成的旋转体位于交汇处相邻的输调漆管道间隙中，转轴6处于水平方向上，且臂杆转动形成的平面平行于所述交汇处的各输调漆管道。机架1顶部的横梁上还固设有轮换交汇管对接压紧气缸9，轮换交汇管对接压紧气缸9位于各色底漆的输调漆管道的交汇处旁，轮换交汇管对接压紧气缸9的活塞杆上设有可将轮换交汇管3沿转臂7推压的压板10。轮换交汇管3整体呈长方体状，内部腔体横断面则为圆形，这样既方便轮换交汇管3与周边结构的连接安装，又利于内部底漆流动及清洗，轮换交汇管3的外周面固设有线性轴承，线性轴承套接在转臂7上。所述的轮换交汇管残留底漆清理机构包括平移台11、升降座12、清洗槽13和吹干头14，平移台11通过滑轮滑槽配合结构滑动连接于机架1上，平移台11由一电机通过丝杆驱动，平移台11顶部设有升降气缸15，升降座12固连于升降气缸15的活塞杆上，清洗槽13设于升降座12上，清洗槽13槽底安装有涡流发生器，升降气缸15和吹干头14分别固定于平移台11顶部两端。吹干头14固定于一升降调节块16上，升降调节块16滑动连接在一固设于升降座12端部的吹干头支架杆17上，升降调节块16与吹干头支架杆17间设有锁定结构。所述供漆管对接头拔插机构包括对接头固定座19、滑轨20和拔插气缸21，喷涂设备的供漆管对接头18固设于对接头固定座19上，对接头固定座19滑动连接于滑轨20上，对接头固定座19与拔插气缸21的活塞杆相连，滑轨20、拔插气缸21固定于一切换移动座22上，切换移动座22滑动连接在一竖直的移动座滑轨23上，切换移动座22与一对接头换位气缸24的活塞杆连接，移动座滑轨23、对接头换位气缸24固定在机架1上，移动座滑轨23上端对应一清洗剂管接头25，清洗剂管接头25固定在机架1的顶部横梁上，且清洗剂管接头25连接在一清洗剂循环管路上。本汽车涂装底漆避杂漆装置的各运动机构在PLC控制下自动运行。

一种应用所述的汽车涂装底漆避杂漆装置的输调漆消避杂漆方法，包括以下步骤：

步骤一.精简基本底漆品种，制备深灰和浅灰两种基本底漆，并分别加注到深灰底漆储料罐和浅灰底漆储料罐两种储料罐中；

步骤二.优化输调漆管路结构，在两色底漆的输调漆管道的交汇处安装所述汽车涂装底漆避杂漆装置；

步骤三.涂装生产过程中需要更换底漆时，启动所述汽车涂装底漆避杂漆装置进行深灰底漆输调漆管路和浅灰底漆输调漆管路交汇部件即轮换交汇管3的整体更换，更换下的轮换交汇管3转移到清洗位置即所述的轮换交汇管残留底漆清理机构处清洗，同时对交汇结构后端的喷涂设备底漆喷头管道进行清洗。

如需要切换底漆，拔插气缸21动作，对接头固定座19携带喷涂设备的供漆管对接头沿滑轨20移动，离开轮换交汇管3，将喷涂设备的供漆管对接头从轮换交汇管3的交汇输出口5拔出，而轮换交汇管对接压紧气缸9的活塞杆回缩，复位弹簧8将轮换交汇管3顶起脱离输调漆管道28，随后旋转架2转动180°，将前次使用的轮换交汇管3从各色底漆的输调漆管道的交汇处移出，同时洁净的备用轮换交汇管3从旋转架2的转动位置最低点被送到各色底漆的输调漆管道28的交汇处，即旋转架2的转动位置最高点，轮换交汇管对接压紧气缸9的活塞杆伸出，克服复位弹簧8的阻力推动轮换交汇管3压紧与之对接的输调漆管道，确保单个交汇接口4与输调漆管道密封连通，与不同于前次的另一底漆的输调漆管道对接，从而形成一个不同于前次的底漆输入路径。与此同时，换下的轮换交汇管3被旋转架送至旋转架2的转动位置最低点的轮换交汇管残留底漆清理机构上进行清理，而对接头换位气缸24也动作，将切换移动座22举升，使喷涂设备的供漆管对接头18与清洗剂管接头25平齐，拔插气缸21再动作，接头固定座19靠近清洗剂管接头25，供漆管对接头18与清洗剂管接头25对接，清洗剂管接头25输出流动清洗剂，对喷涂设备的供漆管、喷头进行灌流清洗。轮换交汇管3轮换完成，喷涂设备重新工作时，轮换交汇管残留底漆清理机构与喷涂线并行工作，换下的轮换交汇管被旋转架送到轮换交汇管残留底漆清理机构时，位置正好处于清洗槽13上方，随后升降气缸15启动，升降座12升起，清洗槽13随升降座12上升，清洗槽13与换下的轮换交汇管3间产生相向的相对运动，轮换交汇管3浸入清洗槽13的清洗剂中进行清洗。清洗完成后，升降座12下降，洗净的轮换交汇管3移出清洗槽13，平移台11移动，使吹干头14对准轮换交汇管3的交汇输出口5吹送压缩空气流，吹尽残留清洗剂后即可备用。

实施例2：

如图2所示，各转臂7包括两根平行的臂杆，臂杆一端固连在转轴6上，臂杆呈Z字形，臂杆自由端向下折弯90°后再水平延伸，轮换交汇管3滑动连接在臂杆自由端的水平延伸段上，单个交汇接口4位于轮换交汇管3侧面。转轴6处于竖直方向上，转轴6中心设有轴向贯通的中心孔，转轴6一端与机架1上的一个平台转动连接，转轴6另一端通过齿轮传动机构与一驱动装置传动连接，该驱动装置为一伺服电机，伺服电机固定于一贯穿所述转轴中心孔并固连在所述平台上的支柱上。复位弹簧8为拉簧，复位弹簧8一端钩连在轮换交汇管3上的线性轴承外圈体上，另一端钩连在转臂7折弯处。轮换交汇管对接压紧气缸9、对接头换位气缸24的活塞杆均水平运动。切换底漆时，轮换交汇管对接压紧气缸9的活塞杆回缩，复位弹簧8将轮换交汇管3回拉脱离输调漆管道28，随后旋转架2转动180°，将前次使用的轮换交汇管3从各色底漆的输调漆管道的交汇处移出，同时洁净的备用轮换交汇管3从旋转架2的转动位置远端被送到各色底漆的输调漆管道28的交汇处，其余同实施例1。

实施例3：

所述驱动装置为一伺服电机。旋转架2轴向观察呈十字形，轮换交汇管3为四个，分别滑动连接在旋转架2的四组臂杆上，每组臂杆由三根平行臂杆组成，四组转臂7相互间构成90°夹角，四个轮换交汇管3中两个为深灰底漆轮换交汇管，两个为浅灰底漆轮换交汇管，深灰底漆轮换交汇管和浅灰底漆轮换交汇管在旋转架2上间隔安装。移动座滑轨23水平设置。新轮换交汇管3转到输调漆管道28管口时，单个交汇接口4上的密封圈可通过自身弹性形变实现与输调漆管道28的密封对接。其余同实施例1。