金属三片罐及其焊缝留空区的外补涂装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种金属三片罐，包括罐身，罐身上有焊缝，焊缝两边具有焊缝留空区，焊缝留空区涂覆有UV光固化涂料层。还公开一种金属三片罐焊缝留空区的外补涂装置，包括支架，支架上方设有罐体传输带，罐体传输带上方依次设置用于给罐体涂上UV光固化涂料的外焊缝涂覆装置以及光固化装置；光固化装置包括壳体，壳体内设有UV灯，UV灯外侧设置UV灯反射罩；在壳体内还设有通风机构，壳体两侧设有罐体的进口与出口。还提供一种金属三片罐焊缝留空区的外补涂方法，消除了现有外补涂工艺所存在的焊缝留空区，大幅提高生产效率，解决现有外补涂工艺对大气的污染和影响员工身体健康的问题，采用了UV光固化材料，在固化时，零排放，基本无挥发。
【专利说明】
金属三片罐及其焊缝留空区的外补涂装置及方法
技术领域
[0001]本发明涉及金属包装领域，具体是一种金属三片罐及其焊缝留空区的新型外补涂装置及方法。
【背景技术】
[0002]在国内及国外的金属包装领域中，几乎所有金属焊接三片罐制罐基本工艺是:裁剪一焊接圆罐体一内焊缝补涂(粉末或液体补涂，部分日本产品为覆膜)一外焊缝传统涂料补涂(喷涂或滚涂)一U型烘干炉热烘干固化(用来热固化粉末和液体涂料)一传输一缩颈、翻边一后续加工等。其中外焊缝补涂工艺是采用传统涂料(基本都是丙烯酸型，固含量30%左右)补涂，使用这种补涂方法(采用喷涂或滚涂装置)施工，如果涂膜较薄，不能完全覆盖焊缝留空区；如果涂膜较厚，由于罐体焊缝留空区存在较高的温度(约为40-60摄氏度)，后续U型烘干炉又是采用热量固化涂料的，在热固化涂料过程中，会造成焊缝留空区存在密集气泡(大量溶剂受热溢出)，存在涂膜孔洞及外观缺陷;故涂膜厚度的厚薄调整困难。
[0003]所以上述外补涂传统涂料涂布方法严重制约着生产效率和产品质量，同时该涂布方法还存在着以下缺陷:1、在焊缝的台阶处，无论如何调整涂膜厚度，都存在红色锈蚀点(按检验标准:硫酸铜20%、稀盐酸10%、水70%配比溶液，将焊缝部位浸入溶液中，3分钟后取出，强光下目视焊缝留空区)，这是化学反应，在涂膜覆盖的焊缝流空区不完全处或有空隙处，铁离子会置换出铜离子，造成该部位呈现红色锈蚀点，这是检验外焊缝补涂是否完全的检验方法，该缺陷会造成外观锈蚀和容器泄漏;但受限于该外补涂工艺的“天然”缺陷，制罐厂的客户都降低了外补涂焊缝检验标准，允许焊缝留空区存在非密集、非线性的腐蚀点。
2、环保污染，由于传统涂料中含有70 %的溶剂(30 %的固含量)，其中大部分的溶剂都挥发到大气中(虽然有抽排系统)，造成污染;3、员工的职业健康影响，传统涂料的溶剂中含有甲苯、二甲苯等对人体健康有重大毒物影响的有机物，这些有机物挥发到周围环境中，会对员工的身体健康造成不良的影响。
【发明内容】
[0004]发明目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种金属三片罐及其焊缝留空区的新型外补涂装置及方法。
[0005]技术方案:为解决上述技术问题，本发明的一种金属三片罐，包括罐身，罐身上有焊缝，焊缝两边具有焊缝留空区，其中，焊缝留空区涂覆有UV光固化涂料层。
[0006]—种金属三片罐焊缝留空区的外补涂装置，包括支架，在支架上方设有罐体传输带，罐体传输带上方依次设置用于给罐体涂上UV光固化涂料的外焊缝涂覆装置以及光固化装置;光固化装置包括壳体，壳体内设有UV灯，UV灯外侧设置UV灯反射罩;在壳体内还设有通风机构，壳体两侧设有罐体的进口与出口。
[0007]其中，外焊缝涂覆装置包括护罩，护罩内设有涂料供应系统，涂料供应系统用于向设于护罩内的涂料槽供应涂料，在涂料槽内设有涂布辊。
[0008]其中，涂料槽内还设有与涂布辊配合的给料辊，给料辊提供一定涂膜量的涂料给涂布辊。
[0009]其中，通风机构包括进风风机与排风风机，进风风机连接设于壳体内的进风风管，排风风机连接设于壳体内的排风风管。
[0010]其中，进口处与出口处分别设有进口挡板与出口挡板，进口挡板连接进口升降气缸，出口挡板连接出口升降气缸。在没有罐体进入UV固化区时，进口挡板和出口挡板下降，封闭壳体，减少UV光溢出。
[0011]其中，进口挡板与出口挡板上均设有开口。开口作用是让罐体进、出UV固化区。
[0012]一种金属三片罐焊缝留空区的外补涂方法，包括以下步骤:
[0013]步骤一:将UV光固化材料放入专用容器中，通过涂料供应系统流入涂料槽中；
[0014]步骤二:调整给料辊与涂布辊之间的间隙，使UV光固化材料涂膜量为3-15g/m2;
[0015]步骤三:调整涂布辊的压力和速度，使得涂膜完全覆盖焊缝留空区；
[0016]步骤四:调整UV灯与罐体之间距离，使UV灯发射出来的紫外光，以及UV灯发射出来的紫外光发射到UV灯反射罩后再反射回来的紫外光，二部分紫外光聚焦到罐体的焊缝留空区；
[0017]步骤五:运转进风风机和排风风机，使空气从进风风管进入，从排风风管流出；
[0018]步骤六:启动UV灯；
[0019]步骤七:罐体传输带输送罐体通过外焊缝涂覆装置，给焊缝留空区涂上UV光固化材料，然后输送罐体进入光固化装置内进行固化，焊缝留空区的UV光固化材料固化能量不低于 180mj/cm2o
[0020]其中，UV光固化材料的粘度10-45秒，Ford 4#杯测量，环境温度10_40°C。
[0021 ]其中，UV灯为中压汞灯或卤素灯，每只UV灯光源功率不小于80W/cm，光谱集中于UVC和UVB区域。
[0022]有益效果:本发明的一种金属三片罐焊缝留空区的外补涂装置及外补涂方法，具有以下有益效果:
[0023]1、消除了现有外补涂工艺所存在的焊缝留空区，尤其是焊缝台阶处生锈的“天然”缺陷问题，大幅提升了产品质量，满足客户严苟1的质量标准；
[0024]2、大幅提高生产效率，现有外补涂工艺为了减少生锈问题，需精心的、不断地调整涂膜重量，以适应金属焊接材料的微小变化，如尺寸、镀层差异、表面粗糙度差异等，膜重过大、过小都不可以，耗费大量生产时间；而本发明不必考虑金属焊接材料的微小变化，只要使涂膜量足够覆盖焊缝留空区就可以了，也不需考虑涂膜量过大，会引起气泡等质量问题；
[0025]3、解决现有外补涂工艺对大气的污染和影响员工身体健康的问题，本发明采用了UV光固化材料，它在固化时，产生零排放，基本无挥发。
【附图说明】
[0026]图1为本发明金属三片罐结构示意图；
[0027]图2为本发明外补涂装置的结构示意图；
[0028]图3为出口挡板结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0030]如图1所示的一种属三片罐，具有底盖61，罐身62以及面盖63，罐身62上有焊缝64，焊缝64两边具有焊缝留空区65，焊缝留空区65涂覆有UV光固化涂料层66。
[0031]如图2至图3所示的一种金属三片罐焊缝留空区的外补涂装置，包括支架21，在支架21上方设置罐体传输带20，在罐体传输带20的上方依次设置用于给罐体2的焊缝留空区涂上UV光固化涂料的外焊缝涂覆装置6以及光固化装置;光固化装置包括壳体22，壳体22内设置有UV灯15，UV灯15外侧设置UV灯反射罩16;在壳体22内还设有通风机构，通风机构包括进风风机11与排风风机12，进风风机11连接设置在壳体22内的进风风管13，排风风机12连接设置在壳体22内的排风风管14 ο外焊缝涂覆装置6包括护罩3，护罩3内设置涂料供应系统5，涂料供应系统用于向设置在护罩3内的涂料槽4供应涂料，在涂料槽4内安装有涂布辊7。涂料槽4内还设置与涂布辊7配合的给料辊8，给料辊8提供一定涂膜量的涂料给涂布辊7。
[0032]在壳体22两侧设置罐体的进口与出口，进口处与出口处分别设置进口挡板9与出口挡板18，进口挡板9连接进口升降气缸，出口挡板18连接出口升降气缸。在没有罐体进入UV固化区时，进口挡板9和出口挡板18下降，封闭壳体22，减少UV光溢出。
[0033]其中，进口挡板9与出口挡板18上均设有开口，开口作用是让罐体进、出光固化装置。
[0034]本发明还提供一种金属三片罐焊缝留空区的外补涂方法，包括以下步骤:
[0035]步骤一:将UV光固化材料放入专用容器中，通过涂料供应系统流入涂料槽4中；UV光固化材料的粘度10-45秒，Ford 4#杯测量，环境温度10_40°C ；
[0036]步骤二:调整给料辊8与涂布辊7之间的间隙，使UV光固化材料涂膜量为3-15g/m2;
[0037]步骤三:调整涂布辊7对罐体的压力和转动速度，使得涂膜完全覆盖焊缝留空区；
[0038]步骤四:调整UV灯15与罐体之间距离，使UV灯15发射出来的紫外光，以及UV灯15发射出来的紫外光发射到UV灯反射罩16后再反射回来的紫外光，二部分紫外光聚焦到罐体的焊缝留空区；
[0039]步骤五:运转进风风机11和排风风机12，使空气从进风风管13进入，从排风风管14
流出；
[0040]步骤六:启动UV灯15 ；
[0041]步骤七:罐体传输带20输送罐体通过外焊缝涂覆装置6，给焊缝留空区涂上UV光固化材料，然后输送罐体进入光固化装置内进行固化，焊缝留空区的UV光固化材料固化能量不低于 180mj/cm2o
[0042]其中，其中，UV灯15为中压汞灯或卤素灯，每只UV灯光源功率不小于80W/cm，光谱集中于UVC和UVB区域。
[0043]具体的，将UV光固化材料(粘度10—45秒，Ford4#杯测量，环境25摄氏度左右)放入专用容器中，通过涂料供应系统5流入涂料槽44中；调节刮刀22与给料辊8之间的间隙以及给料辊8与涂布辊77 (材质为胶质或金属)之间的间隙，使UV光固化材料涂膜量为3-15g/m2，视焊缝的台阶高度和焊缝毛刺程度而定，台阶高、毛刺大，则UV光固化材料涂膜量要适当增加;反之，则减少涂膜量。总之，要能确保UV光固化材料涂膜量足够全覆盖焊缝留空区就行。另外，计量辊8的转速和涂布辊7的转速都可以无级调速;调整合适的涂布辊7压力和速度，使之与罐体正确匹配，确保涂膜完全覆盖焊缝留空区，不出现漏涂、压罐等缺陷。另夕卜，罐体传输带20的速度也是可调的。
[0044]焊接出几个罐体2，调整UV灯15与罐体2之间合适距离，使UV灯15发射出来的紫外光，以及UV灯15发射出来的紫外光发射到反射罩16后，再反射回来的紫外光，二部分紫外光正确聚焦到罐体2的焊缝留空区，此距离调整好后，以后生产一般不需调整，除非罐径尺寸变化;运转进风风机11和排风风机12，使空气顺畅地从进风风管13进入，从排风风管14流出；启动UV灯15 (中压汞灯或卤素灯，每只UV灯光源功率为80W/cm或以上，光谱集中于UVC和UVB区域)；连续焊接一批罐体，通过罐体传输带20，输送罐体通过外补涂装置，涂上UV光固化材料，进入固化机进口处，固化机进口处的进口升降气缸10、出口处的出口升降气缸17自动感应启动，带动进口挡板99、出口挡板1818自动升起，使罐体2通过固化机;焊缝留空区的UV光固化材料固化能量不低于180mj/cm2，确保UV光固化材料完全固化。UV光固化材料固化能量的大小调节，可通过调整UV灯15的输出功率和罐体传输带20来实现。
[0045]也可采用喷涂工艺代替本发明外焊缝涂覆装置6，它通过压缩空气，利用合适的喷嘴，调节适当的喷涂压力(2-8bar)，直接将UV光固化材料喷涂到罐体7的焊缝留空区。它通过调节压缩空气的压力及罐体输送带20的速度，从而控制UV光固化材料涂膜量的大小，UV光固化材料涂膜量为3-15g/m2。
[0046]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种金属三片罐，包括罐身，罐身上有焊缝，焊缝两边具有焊缝留空区，其特征在于:其中，焊缝留空区涂覆有UV光固化涂料层。2.一种金属三片罐焊缝留空区的外补涂装置，其特征在于:包括支架，在支架上方设有罐体传输带，罐体传输带上方依次设置用于给罐体涂上UV光固化涂料的外焊缝涂覆装置以及光固化装置;光固化装置包括壳体，壳体内设有UV灯，UV灯外侧设置UV灯反射罩;在壳体内还设有通风机构，壳体两侧设有罐体的进口与出口。3.根据权利要求2所述的金属三片罐焊缝留空区的外补涂装置，其特征在于:其中，夕卜焊缝涂覆装置包括护罩，护罩内设有涂料供应系统，涂料供应系统用于向设于护罩内的涂料槽供应涂料，在涂料槽内设有涂布辊。4.根据权利要求3所述的金属三片罐焊缝留空区的外补涂装置，其特征在于:其中，涂料槽内还设有与涂布辊配合的给料辊，给料辊提供一定涂膜量的涂料给涂布辊。5.根据权利要求2所述的金属三片罐焊缝留空区的外补涂装置，其特征在于:其中，通风机构包括进风风机与排风风机，进风风机连接设于壳体内的进风风管，排风风机连接设于壳体内的排风风管。6.根据权利要求2所述的金属三片罐焊缝留空区的外补涂装置，其特征在于:其中，进口处与出口处分别设有进口挡板与出口挡板，进口挡板连接进口升降气缸，出口挡板连接出口升降气缸。7.根据权利要求6所述的金属三片罐焊缝留空区的外补涂装置，其特征在于:其中，进口挡板与出口挡板上均设有开口。8.—种金属三片罐焊缝留空区的外补涂方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一:将UV光固化材料放入专用容器中，通过涂料供应系统流入涂料槽中； 步骤二:调整给料辊与涂布辊之间的间隙，使UV光固化材料涂膜量为3-15g/m2; 步骤三:调整涂布辊的压力和速度，使得涂膜完全覆盖焊缝留空区； 步骤四:调整UV灯与罐体之间距离，使UV灯发射出来的紫外光，以及UV灯发射出来的紫外光发射到UV灯反射罩后再反射回来的紫外光，二部分紫外光聚焦到罐体的焊缝留空区； 步骤五:运转进风风机和排风风机，使空气从进风风管进入，从排风风管流出； 步骤六:启动UV灯； 步骤七:罐体传输带输送罐体通过外焊缝涂覆装置，给焊缝留空区涂上UV光固化材料，然后输送罐体进入光固化装置内进行固化，焊缝留空区的UV光固化材料固化能量不低于180m j/cm2。9.根据权利要求8所述的金属三片罐焊缝留空区的外补涂方法，其特征在于:其中，UV光固化材料的粘度10-45秒，Ford 4#杯测量，环境温度10-40°C。10.根据权利要求8所述的金属三片罐焊缝留空区的外补涂方法，其特征在于:其中，UV灯为中压汞灯或卤素灯，每只UV灯光源功率不小于80W/cm，光谱集中于UVC和UVB区域。
【文档编号】B05D7/14GK105964479SQ201610556175
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年7月14日
【发明人】陈民
【申请人】滁州嘉美印铁制罐有限公司