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标题: UV涂装生产线设计 [打印本页]

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作者: HMGHTL    时间: 2010-6-29 16:57
标题: UV涂装生产线设计


一、概述………………………………………………  （3-5）
二、主要技术参数……………………………………  （5-5）
三、生产线功能部件配置  …………………………… （5-6）
四、使用操作说明……………………………………  （6-15）
五、生产线常见故障及排除方法……………………… （15-16）
六、维护保养 ………………………………………… （16-17）
七、易损耗件清单  …………………………………….（18-19）
八、生产线平面布置图………………………………… （19-19）
九、生产线电气原理图………………………………… （19-19）

一、概述
UV自动涂装加工工艺属于小规格大批量自动化生产工艺形式，利用自动喷涂、低温快速固化、高速运行的生产流水线，选用漆膜干燥快、光泽高、鲜映度好，固色性能佳的聚氨脂PU涂料，大批量生产具有鲜艳外，手感佳的涂装外壳件。
本套涂装生产流水线的工艺流程如下:
1)清理上架→2)基材预处理→3)静电除尘→4)火焰处理→5)喷房底涂→6)底涂烘烤→7)喷房中涂→8)静电除尘→9)面涂烘烤→10)喷房面涂→11)面涂烘烤→12)UV光固→13)送风冷却→14)检验下架
1.清理上架
操作者在工作台面的上料区，将表面清理干净的物件套在装用夹上，通过输送传动链依次通过生产线的各个功能部件。
2. 基材预处理
操作者在工作台面的预处理区，清洁基材表面（装有一套强制回转装置）。
后经过除湿炉除去附着在物件表面可能水滴,保证后面工序产品质量。
3.静电除尘
因塑料表面电荷积累和空气灰尘存在带电粒子，因而灰尘容易在物件表面吸附，影响涂装质量，涂装前应除去静电及表面灰尘，采用的方法是：通过电晕放电装置使空气离子化，用压缩空气把离子化空气快速吹向物件表面，该表面就吸引相反极性的离子，聚集在塑料件表面的静电因此得以中和而消除，压缩空气同时把尘埃吹离工件表面，尘埃被离心风机吸出静电除尘室，达到既能除静电又能除尘的目的。
4.火焰处理
用可燃气体的氧化焰处理塑料制品的表面，以使其增加塑料产品表面粗糙度和极性，提高涂层的附着力，火焰温度保持在1000~2500℃以上，空气应稍过量，以保证火焰燃烧完全。
5.喷房底涂
经过处理的基材通过输送传动链进入喷房, 经过强制回转装置时被动旋转，与此同时喷枪向其喷射涂料，从而使基材表面获得均匀的涂层。
6.底涂烘烤
底涂喷完后,基材即进入烘道调温至60—70℃，烘烤1—2分钟，溶剂挥发达到90%，涂料树脂产生交联反应，漆膜硬化。（烘箱内装加热管，顶部装搅拌风机使烘箱温度均匀，并有温控仪控制调节。）
7.喷房中涂
经底涂烘烤基材进入中层漆面喷房对其喷涂中层漆面。喷涂的方式与底涂相同。
8.中涂烘烤
中涂喷完后进入中层漆面烘烤。烘烤的方式与底涂烘烤相同。
9.静电除尘
防止喷涂好塑料表面电荷积累和空气灰尘存在带电粒子,原理与方式与前道静电除尘相同。
10.喷房面涂
经静电除尘此时基材进入面漆喷房对其喷涂面漆。喷涂的方式与底涂相同。
11.面涂烘烤
面漆流平烘烤1-2分钟，使漆膜有一个流平过程，而且烘道温度要均匀，使溶剂均匀挥发。（烘箱内装加热管，顶部装搅拌风机使烘箱温度均匀，并有温控仪控制调节。）
12.UV光固
基材经流平后进入UV光固化室，在UV室强制回转作用下工件快速自转，经高压汞灯的紫外线照射下快速固化。
13.送风冷却
由于面涂层烘烤时间较长，表面有一定温度，漆膜表面过软，因此设立冷却段，采用大流量冷却（送排风风机），带走表面温度，使漆膜层迅速冷却硬化，便于下线包装。
14.检验下架
物件通过输送传动链进入下料区，被喷涂均匀的物件经操作者从涂装线取下经检验合格后包装成品。

二、主要技术参数
1.        喷涂生产线设计速度：0~22m/min
2.        喷涂生产线生产速度：12m/min
3.        输送链条节距：38.1mm
输送链条总长：110m
4．设计总功率约:  220 kw（不含压缩空气供给系统消耗功率）

三、生产线功能部件配置
☆ 自动涂装生产线                                   1条
1.        3500MM静电火焰送排风系统                      1套
2.        1200MM静电排风系统                            1套
3.        底油水帘式无尘正压喷房及送排风，风幕系统        1套
4.        底油流平固化烘房及空气搅拌系统                  1套
5.        中油水帘式无尘正压喷房及送排风，风幕系统        1套
6.        中油流平固化烘房及空气搅拌系统                  1套
7.        面油水帘式无尘正压喷房及送排风，风幕系统        1套
（1200MM静电送风与喷房共用）
8.        面油流平固化烘房及空气搅拌系统                  1套
9.        UV光固及送排换热系统                           1套
10.        冷却区及送排风系统                              1套
11.        主传动及输送传动系统                            1套
12.        强回系统     
1500MM火焰强回                                1套
2000MM静电强回                                1套
1200MM静电强回                                1套
2500MM喷房强回                                2套
3000MM喷房强回                                2套
UV强回                                        1套
基材预处理工作台强回                           1套               
13.        上、下料工作台                                 1套
14.        除湿炉及加热系统                               1套
15.        遮光室                                         1套
16.        连接箱体                                     总1套
17.        车间送风系统                                   1套
18.        电控系统                                       1套

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作者: HMGHTL    时间: 2010-6-29 17:00


四、使用操作说明
一条涂装生产线由多个功能装置组成，在使用该设备以前操作者应对设备的工作原理、设备的结构和故障现象有所了解，并具备安全用电、安全操作机械知识，才能保证生产线处于良好的工作状态；同时操作者必须熟悉喷涂的工艺流程技术要求，才能保证生产出合格的产品。
4.1开机前的准备工作
a. 巡视检查整条生产线查看是否有异常现象如：输送传动链是否有松动、异物卡住；主传动皮带、链条是否松弛；风管有无堵塞、各个风量调节阀是否在正常位置、各部位过滤网是否积尘过多。
b. 处理巡视中发现的问题。
c. 配比生产需要的油漆。
4.2 开机程序
a. 合上电源总闸。
b. 设定温控仪加热所需温度，开启烘箱加热系统，使烘箱开始升温；烘箱升温15~20分钟后开启烘箱搅拌电机，使烘箱内温度均匀。
c. 烘箱温度达到设定温度45℃~50℃时，启动喷涂输送传动系统。待烘道加热达到设定温度后，顺序启动以下各步：
d. 启动工作台预处理、喷房、静电、火焰、UV之强制回转系统。
e. 启动静电火焰送排风系统风机；喷房送排风系统风机；1200MM排风系统风机；UV送排风风机；冷却送排风风机。
f.  启动压缩机组或开启压缩空气供气总阀门及各气控阀门。
g. 启动静电发生器。
h. 启动火焰枪。
i.  开启喷房各喷枪控制开关。
注：各个功能部件的操作步骤详见功能部件使用说明
4.3 各功能部件使用说明：
4.3.1 静电除尘室
4.3.1.1 操作步骤
a. 开启照明开关（防爆灯）。
b. 调整好强回皮带与铁铝辊转子之间压紧力，压力适度，以保证通过的转子均能旋转即可，启动静电强制回转系统。
c. 调整好静电除尘枪位置，使工件外表面均在除尘枪有效范围内。
d. 启动静电除尘室送排风系统风机。
e. 调节静电喷枪调压阀调好压缩空气压力至4~6kgf/cm²。
f. 启动静电发生器。
4.3.1.2  注意事项
a. 静电除尘枪头工作时带1.5万伏特高压，操作者与枪头必须保持0.2米以上的安全距离。
b. 静电除尘器对油性灰尘不起作用；物件表面若有脱模油或者其它污物必须采用化学清洗在上料前除去杂质。
d. 停机时，应立即关闭静电发生器开关，同时关闭静电除尘室压缩空气总阀。
4.3.2 火焰处理室
4.3.2.1 操作步骤
a. 开启照明开关（防爆灯）。
b. 调整好强回皮带与铝辊转子之间压紧力，压力适度，以保证通过的转子均能旋转即可，启动火焰室强制回转系统。
c. 启动火焰处理室送风系统风机。
d. (1)分别调整三支火焰枪位置。
    (2)根据工件调节好枪体燃烧腔大小开启液化气各阀门，把该枪压缩空气调压阀调至最小。
    (3)开启需调整的火焰枪电控开关接通液化气，点燃火焰枪。
    (4)调节压缩空气调压阀及液化气球阀大小，保证火焰枪火焰充分燃烧，使工件外表面之一侧均在火焰枪火焰之有效范围内。
4.3.2.2  注意事项
a. 所需涂装工件表面不用火焰处理或整机停机时，应立即关闭液化气总阀，并同时关闭各枪电控开关及压缩空气总开关。
b. 所需涂装工件表面不用火焰处理时，应把火焰室强制回转退后，使得强回皮带与铝辊转子分离，以避免皮带磨损。
4.3.3 喷房
4.3.3.1 操作步骤
a. 开启照明开关（防爆灯）。
b. 调整好强回皮带与铝辊转子之间压紧力，压力适度，以保证通过的转子均能旋转即可，启动喷房强制回转系统。
c. 启动水泵，调节水泵供水球阀控制供水量大小，使水帘布满水帘导板（水帘导板上若有污物应及时清理），保证水帘分布相对均匀，不得有水珠飞溅现象发生，水循环畅通无阻。
d. 启动喷房送排风风机，使其运行1~2分钟，抽去操作室剩余挥发性有机气体。
e. (1)开启喷房压缩空气总阀，调节各工作喷枪压缩空气压力调节阀，使压力表达到各工位要求。           
   (2)启涂料压力输送罐供气阀，开启各工作喷枪供料阀，使涂料流至工作喷枪。
   (3)开启各工作喷枪气路控制开关，调节各喷枪位置及角度，同时调节喷枪口涂料喷出角大小，直至获得最佳涂装效果。
f. 停机时,先关闭工作喷枪气路控制开关,再关闭喷房强回、喷房排风风机、水泵。
4.3.3.2 注意事项:
a. 喷完一种产品后换色前，必须把喷枪、涂料压力罐、涂料管路等用溶剂清洗干净。
b. 喷房控制柜中分别装有主电机、喷房强回、喷房水泵两地控制开关，在喷房中同时能对主电机、喷房强回、喷房水泵开停进行控制，并装有喷涂线整机急停控制开关。
c. 运行前应对喷枪等进行检查，喷枪、涂料管路及涂料压力罐是否清洗干净无污物，输送通道上是否有异物堵塞、强制回转皮带是否张紧适度、喷房送排风系统是否正常。
d. 喷房水箱内污物应及时清理以保证水泵以及管路保持畅通，不得堵塞，水箱水槽要保持一定的液位（保持水箱后板液面距箱底28㎝），应及时清洗水泵两侧的过滤网，以保持水流畅通。
e. 定期对电器控制柜，线路开关进行检查，对水泵马达进行绝缘检查,保证运行安全。
f. 定期清理送风滤网，使其保持清洁无积尘，保证送风量及鲜风洁净度。
g. 排风风机叶轮及排风风道应定期清理干净，以免影响排风效果。
h. 发生紧急情况，立即按下喷房控制柜上急停开关，整机停止运行，排除故障后，急停开关复位，按下运行控制开关喷涂线整机重新开始运行。
4.3.4 烘箱
4.3.4.1操作步骤
a. 根据加工产品需要，设定烘箱加热温度。
b. 开启烘箱加热管电源。
c. 烘箱升温15~20分钟后，开启烘箱顶部热循环电机，使烘箱内温度均匀。
d. 停机时，先关闭烘箱加热管电源，开启烘箱两侧门，以使烘箱内温度迅速下降，待烘箱内温度降低至室温后，最后关闭烘箱热循环电机。
4.3.4.2 注意事项：
a. 若遇到突发事件突然停电时，应立即打开烘箱两侧门，以使烘箱内温度释放到涂装车间内，避免因烘箱内温度过高而导致滞留在烘箱内的产品报废。
b. 定期清理烘箱内侧积尘，保持烘箱内无积尘是保证产品质量稳定的基本条件。
c．定期检查各加热管接线情况，发现有松动脱落现象应及时维修、更换。
d．生产过程中应避免频繁的开关烘箱门。
4.3.5 UV固化
4.3.5.1 UV固化简介
a. UV是英文Ultraviolet Rays的缩写，即紫外光线，紫外线(UV)是肉眼看不见的，是可见紫色光以外的一段电磁辐射，波长在通常按其性质的不同又细分为以下几段：
　　A真空紫外线（Vacuum UV）,波长为10—200nm
　　B短波紫外线（UV—C），波长为200—290 nm
　　C中波紫外线（UV—B），波长为290—320 nm
　　D长波紫外线（UV—A），波长为320—400 nm
　　E可见光（Visible light）,波长为400—760 nm
　　紫外线（UV）用于工业生产，一般使用的是长波UV（UV—A）。
b. 紫外线固化原理：
　　紫外线光（UV）固化是利用光引发剂（光敏剂）的感光性、在紫外线光照射下光引发形成激发生态分子，分解成自由基或是离子，使不饱和有机物进行聚合、接技、交联等化学反应达到固化的目的。
c. 紫外灯的红外辐射的处理方法
　　 紫外线高压汞灯将60%的总功率转变为红外辐射，灯管表面温度可升到700-800℃。为了避免材质过热，紫外光固化装置中采用高功率灯和多灯系统受到重视，因此装置中一般要采取多种措施来冷却灯管、反射灯罩以及基材。在用于光固化涂料时，要设法调节好温度，一方面要避免材质过热，另一方面又要使涂层温度有所升高，升高温度有利于固化反应。现在设备上采用的办法是风冷却，这种方法是现今应用最多的方法，成本较低。
d. 反射灯罩的作用
　    加装反射灯罩，可充分利用UV灯的强度到固化物件表面，反射罩                 的反光效果，直接影响产品的质量，反射罩内部加装全镜面反光片，比普通反光片反光效果要提高30-40%，能将UV灯90%以上的UV光反射到产品表面，提高工作效率。
e. 影响紫外辐射深层固化的几个因素
　　  UV涂料经紫外光辐射后光引发剂被引发，产生游离子基或离子，这些游离基或离子与预聚体或不饱和单体中的双键起交联反应，形成单体基因，这些单体基因开始连锁反应生成聚合体固体离分子，一个完整的固化过程结束。下面谈谈影响其深层固化的几个因素。
一、 紫外光能量的影响
　　紫外辐射的深层固化，主要条件是分子必须吸收具有足够能量的光量子后成为激发分子，分解成自由基或是离子，使不饱和有机物进行聚合、接枝、交联等化学反应，达到固化的目的。
　　其中供给的UV涂料中光引发剂的紫外光能量超过或不足其所需要能量 如：
　　　1、 已知光引发剂需要的紫外光能量为确保彻底固化，供给的能量科学合理地大于其所需的能量属正常。
　　　2、 不知光引发剂需要的紫外光能量，盲目地超量供给，这种做法不仅浪费能源，还会引起过量固化的负效应，如爆聚、反固化反应等。
　　　3、 紫外光能量不足时，则紫外光的能量一定要适中，即不能过量也不能不足，已免造成无法完全固化。
二、 UV涂层厚薄的影响
　　UV涂层的厚薄对紫外固化的效果起着关键的作用，涂层过厚，在同样功率光源的照射下干燥时间相对长，一方面影响UV涂料的干燥，另一方面会使基材表面温度过高，导致基材变形；涂层过薄，会导致产品表面光泽度差。另外UV涂层的厚薄，在涂料的色相、温度、固化速度、基材表面等不同条件下需适当进行调配。
三、 固化距离的影响
　　紫外灯和反光罩与被照物表面的距离在7-8㎝为最佳固化距离（紫外能量最强），但根据固化基材的不同，一般距离在10-15㎝左右。距离过低，因紫外灯表面温度很高，基材遇热变形；距离过高，紫外能量小，基材表面不干发粘，固化距离一定要跟基材、涂料、灯管功率等适当调整。
四、 固化速度的影响
　　根据基材、涂料、固化距离等不同，适当调整设备固化速度，固化速度过快，基材表面UV涂料发粘或表面干而内不干；运行速度慢，基材表面会老化。
五、 工作环境的影响
　　UV涂料因温度原因粘度变化很大，所以应调整室温，一般15-25℃较合适，并且注意喷涂时不能受到直射阳光的照射。
综上所述：在实践过程中，应不断总结经验，根据实际情况灵活掌握，使其具有较好的印刷适性。

序号	故障现象	可能原因	处理办法
1	UV灯不亮或自熄	1．UV灯老化 2．风冷不够 3．电源电压低于10%	1.更换UV灯疏通风管 2.清理风机风轮杂物 3.提高电压
2	UV灯亮度不足	紫外灯老化	更换UV灯
3	UV涂料固化不完全或完全不干	1．灯管功率密度小 2．UV涂料光引发剂不足 3．固化时间短或环境温度低 4．灯与物件距离太远	1.更换大功率UV灯管2.换UV涂料3.加长固化时间4.提高环境温度调整距离
4	新灯启动不亮或闪烁不定	灯管电压过高与变压器不匹配	测量灯管功率与相关参数
5	灯管使用变形	设备风冷不好，表面温度过高	加大设备风冷系统
6	炸灯	1.灯管工作电流过高2. 灯表面有污物或在高温溅上污物 3. 虚接4. 短路5. 电源电压不匹配	1. 更换灯管2. 注意灯管表面清洁3. 重新接好4. 重新接好5. 重新选择正确电压
7	变压器温度高	1．电源电压高于10% 2．机器周围通风差	1.降低机器输入电压，加强通风 2.清理疏通机器周围环境
8	灯脖子炸坏	电流过高或灯头虚接	更换灯管
9	灯头炸掉或溶化	设备风冷不好，表面温度过高	加大设备风冷系统
10	灯亮度过高	1．变压器是否匹配 2．灯工作电流大，使变压器过载运行	1.测量 2.换灯或变压器及镇流器

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作者: HMGHTL    时间: 2010-6-29 17:12

五、生产线常见故障及排除方法

故障现象	可能产生故障的原因	排除方法
生产线运行时传动输送链停止不工作	主传动电机不工作或输送链被异物卡死链轮与链条不水平	维修主电机取出阻碍物调整链轮高度使其整体水平
滚子经过强制回转时不回转	强制回转电机故障滚子与强制回转皮带结合不紧滚子内轴承卡死强制回转皮带打滑	维修电机转动调节手柄调节滚子与皮带的压力更换轴承调节皮带张紧或更换皮带
喷枪不工作或不正常	枪口堵塞供漆管路不畅压缩空气气压偏低	用稀释剂清洗用稀释剂清洗调整供气压力
喷房水泵供水不畅	水泵滤网堵塞	清洗滤网
烘道温度不正常	电热管烧毁接线松动电热管不工作温控仪故障	更换损坏电热管紧固接线检修温控仪
变频器故障	见变频器使用手册	见变频器使用手册

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作者: HMGHTL    时间: 2010-6-29 17:13


六、维护保养
1. 生产线对现场的要求
a.涂装车间应尽可能采用自然采光，但避免阳光直射，按工业企业采光设计标准，涂装车间采光等级属N级，室内自然光照度不应低于50LX。在不能采用自然光的场合，可用人工照明，但整体照明度必须均匀，在涂层检查，喷涂室等精细操作工作，还应使用局部照明；一般场合采用普通日光灯（应作防爆处理）。
b.涂装车间的温度和湿度对涂料的施工性能和干燥性影响很大，涂装车间温度应控制在5℃以上，湿度应控制在RH70以下。
c．空气中的尘埃直接影响到涂层的外观质量；涂装车间必须采取防尘措施，一般应清除10um以上的尘埃。
d.涂装车间由于溶剂挥发量大，要求通风换气，这样有利于涂料干燥，也有利于安全卫生，使车间中各种有害气体浓度保持在国家规定允许浓度以下，确保操作工人的身体健康。
e. 涂装过程挥发大量溶剂蒸气，遇明火易爆炸和燃烧，闪点在28—45℃间，因此涂装车间应做二级防火，并配套足够的灭火装置。
f.涂装车间地面应防止灰尘扬起，并便于清洗，保证涂装车间的整洁、无尘化；一般地面可采用瓷砖或涂覆耐化学性的塑胶涂层。

2. 设备的检修和维护
a. 生产线的传动输送链每天检查一次，主要查看是否有异物阻碍运行，发现后应及时清除。
b. 生产线的传动部件（链轮、传动轴、轴承座等）应每周检查一次，查看润滑情况以及有无损毁，发现故障应该及时排除。
c. 生产线送风系统的过滤器应视当地的空气状况定期取出检查，拍落其上滞留灰尘，阻滞严重无法清理的应立即更换。
d. 喷房中水箱、导板等应定期清理漆渣、废渣，一般为每1个月清理一次（可以视生产产品产量延长或缩短清理周期）。

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作者: HMGHTL    时间: 2010-6-29 17:17

序号	名称	型号规格	备注
1	主传动电机	Y100L2-4 3KW	主传动系统
2	热循环电机	Y2-711-4 0.25KW （带键）	烘箱热循环系统
4	多翼式叶轮(镀锌板制作)	Ø205X95 (旋向为左旋)	烘箱热循环系统

6	主传动减速机	WP0120-1/50-B	主传动系统
7	主传动链条	双排链12A-2P=19.05㎜ d=11.91㎜	主传动系统
8	输送链	P=38.1㎜ （双节距特殊加长销输送链）	输送系统
9	强回主减速机电机	LK-SV-0.4-A-11-10，B法兰装配	强回系统
10	强回主减速机电机	LK-SV-0.4-A-11-5，B法兰装配	强回系统
11	强回主减速机电机	LK-SV-0.75-A-12-10，B法兰装配	强回系统
12	UV灯	国产5.6KW	UV
13	三角皮带	B型号 L= 1346㎜	主传动系统
14	聚胺脂三角皮带	PU B-17㎜ 3340㎜	火
15	聚胺脂三角皮带	PU B-17㎜ 4572㎜	喷AB
16	聚胺脂三角皮带	PU B-17㎜ 2794㎜	静2
17	聚胺脂三角皮带	PU B-17㎜ 3340㎜	喷C
18	聚胺脂三角皮带	PU B-17㎜ 3658㎜	静1 工作台

19	黑晶管远红外辐射加热器	700W	烘箱
20	防爆灯	40W(BPY-1X40W)	喷房
21	防爆灯	30W(BPY-1X30W)	静电，火焰
22	排污泵	50GW20-7-0.75 流量 20M³/h 扬程7M	喷房
23	轴承	61900-Z	靠轮装配铝辊装配
24	轴承	6002-Z	强回被动过渡皮带轮
25	轴承	6206-Z	强回张紧轮
26	轴承	6012-Z	Ø60轴座装配主传动张紧轴承座装配
27	轴承	6209-Z	Ø45轴座装配
28	轴承	6003-Z	铝辊装配
29	轴承	6300-Z	链条装配

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作者: wtx4627    时间: 2011-6-24 10:49
蓝天论坛可以直接下载WORD文档

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作者: wen198576    时间: 2011-6-24 19:14

HMGHTL 发表于 2010-6-29 17:17

楼主把文档传上来下载，好吗

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作者: 老男孩005    时间: 2011-7-6 08:41
UV灯这一块叙述的不错啊

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作者: zr053    时间: 2011-7-15 21:00
谢谢分享/:good

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作者: 广东新莞人    时间: 2011-7-22 21:23
用可燃气体的氧化焰处理塑料制品的表面，以使其增加塑料产品表面粗糙度和极性，提高涂层的附着力，火焰温度保持在1000~2500℃以上，空气应稍过量，以保证火焰燃烧完全。
  这个理解不了。不懂？
   进入烘道调温至60—70℃，烘烤1—2分钟，溶剂挥发达到90%。你这个时间是指溶剂挥发时间还是整体烘烤时间？？？？？？？？？？？？？？？？？请指教/:dizzy

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