自動(dòng)噴漆設(shè)備在托輥生產(chǎn)線上的應(yīng)用

劉香等

【摘要】通過(guò)對(duì)噴漆設(shè)備噴涂時(shí)間的調(diào)節(jié)，噴涂過(guò)程的自動(dòng)控制，從而設(shè)計(jì)出噴漆均勻標(biāo)準(zhǔn)的的噴漆設(shè)備，達(dá)到生產(chǎn)自動(dòng)化、機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化的目的。

【關(guān)鍵詞】檢測(cè)裝置；時(shí)間調(diào)節(jié)；自動(dòng)控制

1、緒論

在托輥噴涂的生產(chǎn)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的手工噴漆工藝尤為繁瑣和復(fù)雜，存在勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，工作環(huán)境惡劣，嚴(yán)重影響勞動(dòng)者的身體健康等諸多問(wèn)題，以至于從事此項(xiàng)工作的人員越來(lái)越少，流失嚴(yán)重，同時(shí)傳統(tǒng)手工操作也存在不標(biāo)準(zhǔn)化、無(wú)法滿足大批量生產(chǎn)質(zhì)量要求等弊端，在愈演愈烈的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中，我們迫切需要一種新型的噴漆方式。

自動(dòng)噴漆設(shè)備是針對(duì)目前托輥噴漆工藝設(shè)計(jì)的，其是代替人手持噴漆槍自動(dòng)將涂料分散成霧狀噴涂在托輥表面的全涂裝設(shè)備，包括控制柜和自動(dòng)噴槍兩部分，不論是在漆膜均勻度，還是外觀質(zhì)量上，以及防腐效率上，都能滿足高端市場(chǎng)的需求。同時(shí)避免了漆塵對(duì)操作者產(chǎn)生的不利影響，降低原料消耗節(jié)約成本、改善員工工作環(huán)境、保障員工身體健康、解決對(duì)外界環(huán)境污染問(wèn)題；體現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)。

2、自動(dòng)噴漆設(shè)備的工作原理

托輥?zhàn)詣?dòng)噴漆設(shè)備是在生產(chǎn)車間現(xiàn)有的懸掛輸送設(shè)備的基礎(chǔ)上研制開發(fā)的。自動(dòng)噴漆設(shè)備主要由噴槍，噴槍架、隔膜泵、空氣壓縮機(jī)、控制箱、檢測(cè)裝置等幾大部分組成。

自動(dòng)噴漆設(shè)備采取幾組噴槍沿上下垂直軸線進(jìn)行作業(yè)，托輥則懸掛在吊掛架上做3600旋轉(zhuǎn)，利用噴槍組的噴槍角度或噴幅變化實(shí)現(xiàn)托輥的立體噴涂。

懸掛輸送設(shè)備（如圖一、二）的吊掛間距為300mm， 輸送速度為0-2.5m/min可調(diào)，工作時(shí)，可根據(jù)托輥的直徑適當(dāng)減小或增加輸送速度。同時(shí)，根據(jù)托輥的直徑、輸送速度容易計(jì)算出每種型號(hào)托輥旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間，即為可設(shè)定的噴涂時(shí)間（0-9999s可調(diào)）。

本設(shè)計(jì)中所用噴槍的最大噴幅為350mm且噴幅可調(diào) ，日常生產(chǎn)托輥長(zhǎng)度多為600mm，因此兩把噴槍上下排布足可滿足生產(chǎn)要求。同時(shí)我也可根據(jù)生產(chǎn)托輥型號(hào)的不同，適當(dāng)增減噴槍數(shù)量。根據(jù)托輥的長(zhǎng)度，適當(dāng)調(diào)整噴槍的噴幅，準(zhǔn)備計(jì)算出噴涂范圍，以節(jié)省油漆。

3、自動(dòng)噴漆設(shè)備的工作過(guò)程

首行打開懸掛輸送設(shè)備，根據(jù)輸送帶的速度，吊掛托輥的直徑，首先設(shè)定好噴涂時(shí)間，開啟自動(dòng)噴漆控制設(shè)備。噴漆系統(tǒng)的托輥進(jìn)口處裝有檢測(cè)裝置能夠?qū)⑼休伒膰娡恐噶顐魉偷綍r(shí)間繼電器，當(dāng)托輥運(yùn)行至開始旋轉(zhuǎn)噴涂位置時(shí)，檢測(cè)到托輥，（手動(dòng)左右調(diào)整檢測(cè)裝置至合適位置，注：同型號(hào)托輥?zhàn)笥艺{(diào)整一次即可），檢測(cè)裝置檢測(cè)到達(dá)噴漆位置所發(fā)出指令，開始噴涂，直到定時(shí)器定時(shí)時(shí)間到，自動(dòng)停止噴漆。噴漆完成后發(fā)出完成信號(hào)，完成整個(gè)噴漆過(guò)程。如下圖三，工作人員正在進(jìn)行噴漆調(diào)試。

4、自動(dòng)噴漆設(shè)備的電氣控制

控制電路由光電開關(guān)、時(shí)間繼電器、電磁閥等主要控制器件組成。電路原理圖及實(shí)物圖如（圖四、圖五、圖六）

檢測(cè)裝置選用的是一種漫反射光電開關(guān)，其是一種集發(fā)射器和接收器于一體的傳感器，當(dāng)有被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)時(shí)，將光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)射的足夠量的光線反射到接收器，于是光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)信號(hào)。

時(shí)間繼電器選用的是斷電延時(shí)型，即它的常開或常閉觸點(diǎn)在繼電器的線圈通電時(shí)會(huì)迅速動(dòng)做，如常開觸點(diǎn)會(huì)迅速閉合，當(dāng)線圈斷電時(shí)則會(huì)經(jīng)過(guò)調(diào)整的時(shí)間后恢復(fù)，如常開觸點(diǎn)會(huì)恢復(fù)斷開狀態(tài)，其延時(shí)主要是通過(guò)氣囊對(duì)空氣的阻尼作用達(dá)到延時(shí)的效果的。

電磁閥通電時(shí)，電磁力把先導(dǎo)孔打開，上腔室壓力迅速下降，在關(guān)閉件周圍形成上低下高的壓差，流體壓力推動(dòng)關(guān)閉件向上移動(dòng)，閥門打開；斷電時(shí)，彈簧力把先導(dǎo)孔關(guān)閉，入口壓力通過(guò)旁通孔迅速腔室在關(guān)閥件周圍形成下低上高的壓差，流體壓力推動(dòng)關(guān)閉件向下移動(dòng)，關(guān)閉閥門。

電磁閥的控制如下：接通電源，打開旋鈕開關(guān)ST1之后，若檢測(cè)到感應(yīng)信號(hào)，檢測(cè)裝置Q1吸合，中間繼電器KA1得電，其常開觸點(diǎn)吸合，帶動(dòng)電磁閥YV1閥門打開；無(wú)感應(yīng)信號(hào)，檢測(cè)裝置Q1斷開，KT1常開觸點(diǎn)延時(shí)斷開（延時(shí)時(shí)間可設(shè)定），電磁閥YV1閥門關(guān)閉。

5、自動(dòng)噴漆設(shè)備帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益

經(jīng)濟(jì)效益：托輥?zhàn)詣?dòng)噴漆設(shè)備能夠根據(jù)設(shè)定的參數(shù)自動(dòng)進(jìn)行大產(chǎn)量噴涂，解決了人工噴涂勞動(dòng)強(qiáng)度大、噴漆工健康保障的問(wèn)題，可提高噴涂效率，改善噴涂穩(wěn)定性和均勻性，并能避免原材料浪費(fèi)，節(jié)約生產(chǎn)成本。參照2013年港機(jī)公司生產(chǎn)情況，可節(jié)約噴漆人工費(fèi)8萬(wàn)元/年；節(jié)約油漆等原材料1.5萬(wàn)元/年合計(jì)節(jié)約生產(chǎn)成本9.5萬(wàn)元/年。是公司實(shí)施節(jié)能減耗又一有力舉措，今后隨著公司托輥產(chǎn)量的逐年提高，生產(chǎn)成本節(jié)約額度將會(huì)更大。

社會(huì)效益：本項(xiàng)目實(shí)施可大幅度提升產(chǎn)品質(zhì)量、極大地提高生產(chǎn)效率、降低原料消耗、節(jié)約成本、改善員工工作環(huán)境、保障員工身體健康、解決對(duì)公司噴漆對(duì)港城環(huán)境污染的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備高效、節(jié)能、環(huán)保的統(tǒng)一，對(duì)建設(shè)環(huán)境友好、節(jié)約型港口，具有較好的示范作用。

6、結(jié)論

本文所設(shè)計(jì)的自動(dòng)噴漆設(shè)備是建立在以傳統(tǒng)托輥噴漆工藝的生產(chǎn)流程基礎(chǔ)上，結(jié)合控制器件在自動(dòng)化設(shè)備中的應(yīng)用，通過(guò)光電開關(guān)控制時(shí)間繼電器的通斷，來(lái)完成托輥的自動(dòng)噴漆。本文只是從手工到機(jī)械進(jìn)行的初步設(shè)計(jì)，在諸如在噴涂設(shè)備往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度托輥的噴涂等問(wèn)題上還有待進(jìn)一步完善，同時(shí)該設(shè)備自動(dòng)化的程度也有待進(jìn)一步提升。

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