CN115871089B - 一种静电喷涂设备及静电喷涂方法 - Google Patents

Abstract

本发明所提供的一种静电喷涂设备及静电喷涂方法，包括：储调釉装置，用于储存和搅拌釉料；中转隔离装置，用于接收储调釉装置中的釉料；静电旋杯喷枪，用于接收中转隔离釉桶中釉料，并向釉线上的待施釉坯体喷涂釉料；PLC智能控制器，与储调釉装置、中转隔离装置及静电旋杯喷枪相连接；高压静电发生器，与静电旋杯喷枪相连接，用于使静电旋杯喷枪带电。本发明通过储调釉装置储存和搅拌釉料，利用中转隔离装置将釉料输送至静电旋杯喷枪，通过静电旋杯喷枪实现在建筑陶瓷行业的大规格产品釉坯上均匀雾化涂布全水性薄层釉料，解决传统水性静电喷涂行业跨行业应用到建筑陶瓷领域时出现的旋杯积釉、釉柜滴釉、掉脏落渣以及容易漏电的行业技术难题。

Description

一种静电喷涂设备及静电喷涂方法

技术领域

本发明涉及陶瓷生产技术领域，尤其涉及的是一种静电喷涂设备及静电喷涂方法。

背景技术

现有建筑陶瓷施底面釉的技术方案中，喷施底面釉的实施方式一般有如下几种：

第一种是利用甩釉柜或者高压自动喷釉系统进行施釉，采用甩釉柜施釉时，雾化能力和实施面积很有限，一般工作比重均要低于1.40，而且最大生坯实施面积很难超过800mm*800mm规格，釉面平整度也不理想；高压自动喷釉系统可用于陶瓷大板生坯大面积施釉，但其工作比重普遍均要低于1.55，而且一旦施釉量小于300克/平方，釉面平整度将达不到要求。

第二种是淋釉的方式，采用钟罩淋釉的最大优势是比重可以超过1.70，平整度好，入窑水分相对比较低，但同样存在一旦施釉量小于300克/平方将很难实施的难题，淋釉很容易断釉、分叉。

第三种是利用丝网平板印刷或者旋转丝印机、胶辊印花机进行施釉，采用这几种设备的最大缺点是规格问题，因为一旦规格超过1.2m，设备精度将很难达到要求，并且对釉线产量和施釉量要求也有很大的限制，一般很难超过30米/分的线速度，容易出现粘网、网格纹、水波纹等诸多生产缺陷；每平方釉量很难超过80克。该工艺对操作人员的技术熟练度要求较高，而且需要增加釉料的加工使用环节以及平板花网和胶辊定制环节。

第四种是采用喷墨打印的方式施釉，喷墨打印实施数码釉以油性墨水为主，工作比重小于1.40，单通道施釉量很难超过40克/平方，喷墨墨水由于对油性溶剂、添加剂和油墨粒径的特殊要求，成本高昂，普遍单价介于3-12万/吨；而且喷墨打印存在滴釉、拉线等诸多缺陷，很难大面积稳定实施。

综上所述，目前建筑陶瓷行业传统设备无法在大规格产品上稳定均匀布施一层薄层比重介于1.20-1.50，釉量介于0-120克/平方水性釉料。

因此，现有技术存在缺陷，有待改进与发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种静电喷涂设备及静电喷涂方法，旨在解决现有技术中建筑陶瓷行业传统设备无法在大规格产品上稳定均匀布施一层薄层水性釉料的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种静电喷涂设备，其中，包括：

储调釉装置，所述储调釉装置用于储存和搅拌釉料；

中转隔离装置，所述中转隔离装置与所述储调釉装置相连通，用于接收所述储调釉装置中的釉料；

静电旋杯喷枪，所述静电旋杯喷枪与所述中转隔离釉桶相连通，用于接收所述中转隔离釉桶中的釉料，并向釉线上的待施釉坯体喷涂釉料；

PLC智能控制器，所述PLC智能控制器与所述储调釉装置、中转隔离装置及静电旋杯喷枪相连接；

以及高压静电发生器，所述高压静电发生器与所述静电旋杯喷枪相连接，用于使所述静电旋杯喷枪带电。

在一种实现方式中，所述静电旋杯喷枪包括：相互连接且同轴安装的枪杆和枪头，所述枪杆上套设有绝缘枪套，所述绝缘枪套上设置有绝缘防水帽。

在一种实现方式中，所述储调釉装置包括：

隔离平台；

储釉桶，所述储釉桶设置在所述隔离平台上，用于储存釉料；

第一搅拌器，所述第一搅拌器设置在所述储釉桶中，用于搅拌所述储釉桶中的釉料；

第一输送泵，所述第一输送泵设置在所述隔离平台上，用于将所述釉料输送至所述中转隔离釉桶；

第一放电装置，所述第一放电装置设置在所述隔离平台上，用于对所述储釉桶产生的静电进行放电；

以及液位检测装置，设置在所述储釉桶的上方，用于对所述储釉桶进行液位检测。

所述中转隔离装置包括：

隔离工作台；

中转隔离釉桶，所述中转隔离釉桶设置在所述隔离工作台上，用于接收所述第一输送泵输送的釉料；

第二输送管，所述第二输送管与所述中转隔离釉桶相连通，用于向所述静电旋杯喷枪中输送釉料；

第二搅拌器，所述第二搅拌器设置在所述中转隔离釉桶中，用于搅拌所述中转隔离釉桶中的釉料；

以及第二放电装置，所述第二放电装置设置在所述隔离工作台上，用于对所述中转隔离釉桶产生的静电进行放电。

在一种实现方式中，所述储釉桶和所述中转隔离釉桶的材料为PA绝缘材料，所述隔离平台和所述隔离工作台的材料为ABS工程塑料。

在一种实现方式中，所述中转隔离装置还包括：

滚轴泵，所述滚轴泵与所述第二输送管相连通，用于将所述中转隔离釉桶中的釉料经由所述第二输送管供至所述静电旋杯喷枪，所述滚轴泵与所述PLC智能控制器相连接。

在一种实现方式中，所述静电喷涂设备还包括：

静电喷釉柜，所述静电旋杯喷枪设置于所述静电喷釉柜中；

驱动机构，所述驱动机构设置在所述静电喷釉柜上方，且与所述静电旋杯喷枪相连接，用于驱动所述静电旋杯喷枪移动，所述驱动机构还与所述PLC智能控制器相连接；

以及空压机，所述空压机中设置有调温调湿空调控制模块、全自动清洗控制模块，所述空压机用于提供高压空气源，且与所述静电旋杯喷枪相连接。

在一种实现方式中，所述静电喷釉柜包括：可拆卸连接的上部柜体和下部柜体；所述上部柜体的材料为HDPE塑料绝缘塑料，所述下部柜体的材料为不锈钢。

在一种实现方式中，所述静电喷涂设备还包括：

釉料回收盘，所述釉料回收盘设置于所述静电喷釉柜内，用于放置在釉线下方，对雾化釉进行回收。

本发明还提供一种基于如上所述的静电喷涂设备实现的喷涂方法，其中，包括：

制备全水性静电工作浆料；

将所述全水性静电工作浆料经储调釉装置输送至中转隔离装置；

启动PLC智能控制器及高压静电发生器，控制静电旋杯喷枪按照工作施釉量进行摆动施釉；

施釉完成后，关闭高压静电发生器，并放电；

对静电喷涂设备中的管路进行清洗。

在一种实现方式中，所述制备全水性静电工作浆料，具体包括：

根据当前温度湿度信息确定水性釉料球磨配方，根据所述水性釉料球磨配方进行投球制取原釉；

确定外加料配方，根据所述外加料配方调节所述原釉的参数达到工作理化指标和工作比重，过筛除铁后获得全水性静电工作浆料；

将所述全水性静电工作浆料经储调釉装置输送至中转隔离装置，具体包括：

将所述全水性静电工作浆料输送至储调釉装置的储釉桶中；

将储釉桶中的全水性静电工作浆料输送至中转隔离装置的中转隔离釉桶中；

所述启动PLC智能控制器及高压静电发生器，控制静电旋杯喷枪按照工作施釉量进行摆动施釉，具体包括：

启动PLC智能控制器，控制静电旋杯喷枪按照预设摆幅和预设频率进行摆动；

通过静电喷枪管路将所述全水性静电工作浆料输送至静电旋杯喷枪，同时进行釉柜除尘和内压调节；

启动高压静电发生器，并进行调温调湿控制，并通过调节釉线上皮带的速度以及中转隔离装置上滚轴泵的转速，将静电旋杯喷枪的施釉量调节至工作施釉量；

喷涂过程中，根据不同的生产进程要求通过空压机中的全自动清洗控制模块进行旋杯片自动润湿清洗模式、全自动清洗模式和正常模式之间的切换；

所述对静电喷涂设备中的管路进行清洗具体包括：

将中转隔离装置的中转隔离釉桶中釉料更换为清洁液体，启动全自动清洗模式对所有管路进行清洗；

关闭中转隔离装置上的滚轴泵。

本发明所提供的一种静电喷涂设备及静电喷涂方法，包括：储调釉装置，用于储存和搅拌釉料；中转隔离装置，与所述储调釉装置相连通，用于接收所述储调釉装置中的釉料；静电旋杯喷枪，与所述中转隔离釉桶相连通，用于接收所述中转隔离釉桶中的釉料，并向釉线上的待施釉坯体喷涂釉料；PLC智能控制器，与所述储调釉装置、中转隔离装置及静电旋杯喷枪相连接，用于控制所述储调釉装置、中转隔离装置及静电旋杯喷枪；以及高压静电发生器，与所述静电旋杯喷枪相连接，用于使所述静电旋杯喷枪带电。本发明通过储调釉装置储存和搅拌釉料，利用中转隔离装置将釉料输送至静电旋杯喷枪，通过静电旋杯喷枪实现在建筑陶瓷行业的大规格产品釉坯上均匀雾化涂布全水性薄层釉料，解决传统水性静电喷涂行业跨行业应用到建筑陶瓷领域时出现的旋杯积釉、釉柜滴釉、掉脏落渣以及容易漏电的行业技术难题。

附图说明

图1是本发明中静电喷涂设备较佳实施例的主视图。

图2是本发明中静电喷涂设备较佳实施例的俯视图。

图3是本发明中静电喷涂设备较佳实施例的静电旋杯喷枪的结构示意图。

图4是本发明中静电喷涂设备较佳实施例中三只静电旋杯喷枪连接的结构示意图。

图5是本发明中静电喷涂设备较佳实施例的储调釉装置的结构示意图。

图6是本发明中静电喷涂设备较佳实施例中中转隔离装置的第一视角的结构示意图。

图7是本发明中静电喷涂设备较佳实施例中中转隔离装置的第二视角的结构示意图。

图8是本发明中静电喷涂设备较佳实施例中釉柜除尘和釉柜内压调节的第一视角的风力分布图。

图9是本发明中静电喷涂设备较佳实施例中釉柜除尘和釉柜内压调节的第二视角的风力分布图。

图10是本发明中旋杯片自动润湿清洗、全自动清洗、正常三种工作模式切换示意图。

附图标记说明：

100、储调釉装置；110、隔离平台；120、储釉桶；130、第一搅拌器；140、第一输送泵；150、第一放电装置；160、液位检测装置；200、中转隔离装置；210、隔离工作台；220、中转隔离釉桶；230、第二搅拌器；240、第二放电装置；250、第二输送管；260、滚轴泵；261、驱动器；300、静电旋杯喷枪；310、枪杆；311、绝缘枪套；312、绝缘防水帽；320、枪头；330、连接杆；400、PLC智能控制器；500、高压静电发生器；600、静电喷釉柜；610、釉柜除尘装置；620、釉柜内压调节装置；700、驱动机构；800、空压机；900、釉料回收盘。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

目前建筑陶瓷行业传统设备和工艺技术手段存在无法在大规格产品上稳定均匀布施一层薄层比重介于1.20-1.50，釉量介于0-120克/平方水性釉料的技术瓶颈。

国外汽车车身喷漆80％～90％采用旋杯式高速静电喷涂工艺，利用旋杯式高速静电喷涂可获得优良的涂膜性能和很高的涂装效果。我国涂装市场主要覆盖轻工、家电、摩托车、汽车等行业，但这些行业在涂装线引进和使用生产过程中，主要靠经验和大量的实验设置旋杯转速、涂料的流量和流速等参数，由于旋杯式高速静电喷涂过程中涉及的影响因素较多，在实际应用中如果不能够合理选择和控制各影响因素，可能导致静电喷涂质量低下，特别是当喷涂环境、条件等发生改变之后，重新进行设计分析较为困难，有些汽车制造厂(公司)花了几百万甚至上千万，用时4～5年建成的涂装线，最终却调试不出来，有的投产后还要进行改造，故障较多，造成大量人力物力的损失。

在涂装领域中，水性涂料具有电阻小(通常电阻率范围低于1MΩ·CM)、通电性良好的特点。静电涂装中必须设置一套具备绝缘功能的专用涂装隔离系统，具体说来，水性涂装有如下几种实现绝缘的方法：

第一种方式是供给系统总绝缘方式，即机器人、泵和罐体全都绝缘，主要特征为设备投资大，齿轮泵(电动机)等设备的绝缘较难实现，在实际生产中的应用较少。

第二种方式是喷涂目标直接增加电压方式，即给喷涂目标增加正电压，主要特征为静电容量大、危险且喷涂物身的颗粒附着多，在实际生产中没有应用。

第三种方式是外部充电方式，即由外部电极向喷出的涂料粒子增加电压，主要特征为间接加电导致损耗大、涂着效率低。

第四种方式是内部充电方式，即以物理方式切断供给系统，主要特征为喷涂效率较高，在实际生产中有相关应用。

建筑陶瓷行业中实施全水性静电工作浆料喷涂同样需要考虑解决上述问题，一般说来，难度也更大。由于传统涂装应用中喷涂流量普遍比较小，喷涂线速度一般不超过5米/分钟，需要的旋杯数量较少，而按每平方喷涂量计算，单只喷枪喷涂量普遍低于20克/平方。而在建筑陶瓷行业应用端，通常线速度大于20米/分钟，而且施釉产品尺寸为较大规格的瓷质大板(1.62平方米/片)，工艺上施釉量需要达到0-120克/平方，因此在实施过程中，需要3-6只静电旋杯喷枪组合，无论采用内加电还是外加电的设计，这些高速旋杯在釉柜中喷涂较长时间以后容易出现以下几种情况：

(1)由于喷雾雾化气流喷涂到坯体表面造成局部出现气流反弹。

(2)由于静电喷枪之间距离的限制，导致不同静电雾化颗粒团会出现互相排斥，从而出现极不规则的气流在釉柜空间分布，静电雾化工作一段时间后，会逐步累积到静电旋杯的枪杆架、枪身、连接导线、釉柜等诸多部件上形成连续水膜，该水膜的出现容易造成频繁的漏电和静电流失的现象，从而影响旋杯的雾化效果，同时也可能会由于长时间的累积而出现局部滴釉。

(3)雾化颗粒直径大幅波动影响喷釉釉层均匀度，极大影响施釉效果，最终导致烧成后产品颜色、版面和性能指标异常，无法正常生产。

而且，传统静电旋杯在喷涂快干型水性涂料时，水性静电涂料在静电旋杯高转速下极容易快速蒸发导致旋杯杯头结皮、长毛等，极难清洗，从而导致喷涂缺陷，需要频繁清洗，造成返工和停线，极大影响客户的喷涂效率。造成这种现象的根本原因是涂料经旋杯高速离心向四周发射，同时在雾化空气和成型空气的作用下，在旋杯周围涂料被雾化为直径非常小的液滴(微米级)，绝大部分液滴在静电场的作用力下，飞向物件表面被吸附。剩下小部分液滴会四处飞扬，有的液滴会落在旋杯表面。旋杯雾化及成型压缩空气是通过枪体内部管路经旋杯表面，在旋杯的最远端跟高速离心被甩出来的涂料交汇，压缩空气跟高速旋杯(通常转速为3-4万转/分钟)碰撞产生热量，由于水性涂料主要成分是水，液滴在压缩空气(0.1-0.4mpa)的喷吹下迅速蒸发失水，将涂料剩余部分粘附在旋杯表面。工作时间越长，旋杯表面粘结的涂料渣越厚。

普通陶瓷水性釉料普遍沸点不高于100度，上述问题也极其容易发生，一般情况下，旋杯速度超过3万转/分，实际工作不到半个小时就可能会发生较为严重的喷头旋片积釉现象，在较长时间和较高施釉量连续喷涂下，枪身、连接法兰、釉柜顶等各部件还可能出现结皮掉渣落脏现象，而一旦提高釉料的保湿性，比如沸点高于110度时，在较长时间和较高施釉量连续喷涂下，枪身、连接法兰、釉柜顶等各部件又可能出现滴釉、漏电等现象，因此一方面需要控制好喷涂釉柜里面的温度、湿度，另一方面还需要控制好水性釉料配方特性，调节好釉料的沸点和雾化效果、釉料施釉量等，规模化产业化生产的难度非常大。

综上所述，建筑陶瓷行业传统设备和工艺技术手段存在无法在大规格产品上稳定均匀布施一层薄层比重介于1.20-1.50，釉量介于0-120克/平方水性釉料的技术瓶颈；同时静电喷涂应用于建筑陶瓷行业规模化产业化还存在很多技术瓶颈，特别是对于大规格产品的静电喷涂技术而言，需要解决存在的慢干滴釉、易漏电，而快干积釉、结皮掉渣等生产问题，降低生产成本，提高优等率。

本发明通过改进传统建筑陶瓷喷釉柜结构和材质，改进静电旋杯枪身枪架连接机构、优化全水性静电工作浆料工艺指标和设备工艺技术参数等措施，有效控制雾化水性釉膜在喷枪旋片、枪身枪架连接机构以及喷釉柜各空间的分布、流向数量、干燥蒸发速率，解决传统水性静电喷涂跨行业应用中由于静电旋杯高速旋转而釉料快速蒸发导致的旋杯积釉、施釉量太大而出现的釉柜滴釉以及容易漏电的行业技术难题，实现了静电喷釉技术首次在建筑陶瓷行业中达到0-120克/平方、平均雾化颗粒直径D90小于0.15mm，均匀雾化涂布环保型全水性薄层釉料的产业化应用效果。

请参见图1和图2，本发明提供一种静电喷涂设备，包括：储调釉装置100、中转隔离装置200、静电旋杯喷枪300、PLC智能控制器400及高压静电发生器500。所述储调釉装置100用于储存和搅拌釉料。所述中转隔离装置200与所述储调釉装置100相连通，用于接收所述储调釉装置100中的釉料，并按照调整指标要求对釉料进行调整。所述静电旋杯喷枪300与所述中转隔离装置200相连通，所述静电旋杯喷枪300用于接收所述中转隔离釉桶220中的釉料，并向釉线上的待施釉坯体喷涂釉料。所述PLC智能控制器400与所述储调釉装置100、中转隔离装置200及静电旋杯喷枪300相连接，所述PLC智能控制器400用于控制所述储调釉装置100、中转隔离装置200及静电旋杯喷枪300，主要控制两组喷枪左右摆动，摆幅和频率都数字化可调，保证雾化后的釉料均匀分布在坯体表面。所述高压静电发生器500与所述静电旋杯喷枪300相连接，所述高压静电发生器500用于使所述静电旋杯喷枪300带电。高压静电发生器500产生高压静电，通过特殊线缆、特殊线槽，使喷枪带电。所述PLC智能控制器400采用内置式倍压自动保护电路设计，有效防止由于距离贴近漏电产生强火花现象；当高压静电输出短路漏电电流达到设定保护值时机器自动保护停机，最大漏电电流为100μA，远低于人体触电安全，此时需要重启开机才能恢复工作，有效地确保了设备运行及作业安全。

如图3所示，所述静电旋杯喷枪包括：相互连接且同轴安装的枪杆310和枪头320，所述枪杆310上套设有绝缘枪套311，所述绝缘枪套311上设置有绝缘防水帽312。所述静电旋杯喷枪300是重点需要防护的漏电点，所有与静电旋杯喷枪300的枪体相连接的部件选用高绝缘性的材料(兰氏电阻大于1.5GΩ)；由于喷头内部接高压负极(电压范围0-100KV)，釉在雾化前已经带上负电荷，喷枪外壳和供釉管采用特制的高纯度防静电铁氟龙材料，控制漏电率在安全范围内。也就是说，所述绝缘枪套311采用绝缘特氟龙材料，以减少粘釉。静电旋杯喷枪300设置为两排，每排3只，3只静电旋杯喷枪300由一根连接杆进行连接，如图4所示。

在一种实现方式中，如图5所示，所述储调釉装置100包括：隔离平台110、储釉桶120、第一搅拌器130、第一输送泵140、第一放电装置150以及液位检测装置160。所述储釉桶120设置在所述隔离平台110上，用于储存釉料。所述第一搅拌器130设置在所述储釉桶120中，用于搅拌所述储釉桶120中的釉料。所述第一输送泵140设置在所述隔离平台110上，用于将所述釉料输送至所述中转隔离釉桶220。所述第一放电装置150设置在所述隔离平台110上，用于对所述储釉桶120产生的静电进行放电。所述液位检测装置160设置在所述储釉桶120的上方，用于对所述储釉桶120进行液位检测。

具体地，储釉桶120作为接收和储存成品釉的容器，配有搅拌和防静电装置。当储釉桶120缺釉时，供釉管自动断开与储釉桶120的连接，釉管悬空，起到静电完全隔离的作用，同时储釉桶120主动接地放掉残余的静电，做到加釉期间不漏电。所述第一搅拌器130采用气动搅拌机，通过调压阀控制旋转转速，防止沉淀。利用液位检测装置160进行液位检测，控制桶内釉量以及加釉时间。所述第一放电装置150采用气缸传导放电控制漏电。通过第一输送泵140将储釉桶120内的釉料经静电管输送到中转隔离桶。

在一种实施例中，如图6所示，所述中转隔离装置200包括：隔离工作台210、中转隔离釉桶220、第二输送管250、第二搅拌器230及第二放电装置240。所述中转隔离釉桶220设置在所述隔离工作台210上，用于接收所述第一输送泵140输送的釉料。所述第二输送管250与所述中转隔离釉桶220相连通，所述第二输送管250用于向所述静电旋杯喷枪300中输送釉料。所述第二搅拌器230设置在所述中转隔离釉桶220中，用于搅拌所述中转隔离釉桶220中的釉料。所述第二放电装置240设置在所述隔离工作台210上，用于对所述中转隔离釉桶220产生的静电进行放电。

所述中转隔离釉桶220在连续生产过程中必须长期有釉，不允许断釉。所述中转隔离釉桶220配有小型搅拌和雷达测液位装置，通过电控达到液面在一定范围内波动。具体地，所述第二搅拌器230采用气动搅拌机，通过调压阀控制旋转转速，防止沉淀。利用液位检测装置160进行液位检测，控制桶内釉量以及加釉时间。所述第二放电装置240采用气缸传导放电控制漏电。通过第二输送管250将中转隔离釉桶220内的釉料经静电管输送到静电旋杯喷枪300。

在一种实现方式中，所述储釉桶120和所述中转隔离釉桶220的材料为PA绝缘材料，所述隔离平台110和所述隔离工作台210的材料为ABS工程塑料。具体地，釉桶材料均选用高强度PA绝缘材料，隔离平台110和隔离工作台210均选用ABS工程塑料用来绝缘。

在一种实施例中，如图7所示，所述中转隔离装置200还包括：滚轴泵260，与所述第二输送管250相连通，用于将所述中转隔离釉桶220中的釉料经由所述第二输送管250供至所述静电旋杯喷枪300，所述滚轴泵260与所述PLC智能控制器400相连接。具体地，每个静电旋杯喷枪300单独配有一个微型无油的干式涡旋滚轴泵260泵供釉，在控制屏上数字化调节流量，范围在0-1.5L，方便调整坯体施釉量。

滚轴泵260是由三部分组成：驱动器261、泵头、软管，可以分体组合转换。滚轴泵260的优点包括：一、无污染，流体被隔离在泵管中，与泵不接触；二、密封性好，具有良好的自吸能力，防止回流；三、维护简单，无阀门和密封件，可以快速更换泵管；四、具有双向同等流量输送能力，清洗更换时可以使管道、喷枪内液体回流，不会因为沉淀堵管；五、干运转无影响，防止空桶时磨损；六、管道独立运行，驱动力足够时，只需要增加泵头与管道，不用增加别的设备或者驱动，且随时可增加一路或多路管道；七、精度高，长期运行时，单位时间内流量平稳，波动小。并且，滚轴泵260的维修费用低。而传统的齿轮泵，是容积泵的一种，由两个齿轮、泵体与端盖组成，其主要缺点包括：一、端盖和齿轮的各个齿间槽组成了许多固定的密封工作腔，只能用作定量泵；二、齿轮易磨损；三、零件互换性差，磨损后不易修复；四、易泄露。

在一种实现方式中，如图1所示，所述静电喷涂设备还包括：静电喷釉柜600、驱动机构700及空压机800。所述静电旋杯喷枪300设置于所述静电喷釉柜600中。所述驱动机构700设置在所述静电喷釉柜600上方，且与所述静电旋杯喷枪300相连接，所述驱动机构700用于驱动所述静电旋杯喷枪300移动，所述驱动机构700还与所述PLC智能控制器400相连接。

所述空压机800中设置有调温调湿空调控制模块、全自动清洗控制模块，所述空压机800用于提供高压空气源，且与所述静电旋杯喷枪300相连接。也就是说，空压机800具体为带有调温调湿空调控制功能模块、全自动清洗控制模块的稳压空气源。

施釉线从静电喷釉柜600内部穿插桶过，待施釉坯体在施釉线上运行。为防止喷涂过程中扬尘过大，正常工作时，将所有喷枪和坯体置于静电喷釉柜600中，将绝大部分雾化釉滴控制在箱体内部加以回收，为尽可能减少静电喷釉柜600对釉料静电雾滴的影响。静电喷釉柜600中内置6只静电旋杯喷枪300，成两排，每排3只。

在一种实施例中，所述静电喷釉柜600包括：可拆卸连接的上部柜体和下部柜体；所述上部柜体的材料为绝缘塑料，所述下部柜体的材料为不锈钢。

所述上部柜体选用可拆装式的一体成型绝缘加厚HDPE塑料等成型材料。具体地，静电喷釉柜600分上下两部分组合而成，上部件为上部柜体，选用可拆装式的一体成型绝缘HDPE塑料等成型材料，下部件为下部柜体，选用不锈钢材料，两部分通过卡槽安装对接。

由于上部柜体采用绝缘材料，可以大幅度降低静电雾化颗粒的吸附作用，能有效减少隔离柜体雾化颗粒的不定向、反弹和漂移，减少釉柜内顶部滴釉现象，并降低相关连接组件发生静电漏电的几率，提高釉料利用率；而下部柜体采用导电的金属材料，接地后，静电雾化颗粒定向向下运动，同样可以减少滴釉和漏电发生的几率，提高釉料利用率。

在一种实施例中，所述静电喷涂设备还包括：釉料回收盘900，设置于所述静电喷釉柜600内，用于放置在釉线下方，对雾化釉进行回收。由于坯体之间的间距和喷枪左右摆动，生产过程中有部分釉是无法落在坯体表面的。为防止浪费釉料，在釉线下方设置有不锈钢金属回收盘，即所述釉料回收盘900为金属回收盘。

所述釉料回收盘900通过接地可将大部分雾化釉收集起来，并过筛到下工序，可以加强静电雾化颗粒向下运动到砖坯上，提高釉料利用率，防止雾化釉粒向上反弹到喷枪和枪杆，减少釉柜内顶部滴釉和相关连接组件发生静电漏电的几率，提高釉料的利用率。

如图8和图9所示，本发明的静电喷涂设备还包括釉柜内压调节装置620和釉柜除尘装置610，釉柜内压调节装置620实现釉柜内气流压力方向从上往下面四个端口梯级向下合理平衡的气流分布；釉柜除尘装置610进一步回收釉柜内釉尘，有利于静电雾化颗粒整体流向工作部件，减少气流反弹，确保减少滴釉、掉脏落渣、漏电等生产过程缺陷。

所述静电旋杯喷枪300为内加电型静电喷枪，外部连接包括控制电路、高压电路、空气软管、釉浆软管四部分。其中空气软管有雾化空气、旋杯空气、整形空气等几组功能模块，各模块与各自带有调温调湿空调控制功能的装置、全自动清洗控制功能模块装置的稳压空气源相通，以实现各功能和技术要求的调节。

如图10所示，雾化空气模块和整形空气模块通过电子阀设定程序，可以设置成全自动加注沸点调节剂模式、全自动去离子水清洗模式、可调压调温调湿空压气模式，进行对应旋杯片积釉自动润湿清洗、全自动清洗、正常等三种工作模式之间的切换，实现在线全自动清洗旋杯片积釉。

本发明的静电喷涂设备还包括：回收桶，所述回收桶与所述釉料回收盘900相连通。过完筛的釉浆储存在回收桶，由于喷涂过程有水分损失，需重新配好比重再使用，可大幅降低釉料损失。

本发明的设备充分考虑了水性釉料对绝缘性的高要求，喷枪外壳和供釉管采用特制高纯度防静电铁氟龙材料，控制漏电率在安全范围内；釉柜上箱体部件选用可拆装式的绝缘加厚HDPE塑料一体成型材料，减少隔离箱体对釉料静电雾滴的影响；配置微型泵供釉实现施釉量数字化连续调整；PLC智能控制器对喷枪摆动幅度和频率实现数字化控制，以保证雾化后的釉料均匀分布在坯体表面；高压静电发生器采用内置式倍压自动保护电路设计，可有效防止由于距离贴近漏电产生强火花现象，且漏电电流达到设定保护值时机器自动保护停机；釉料回收盘可提高釉料利用率；釉路防堵塞设计，可延长周期清洗的时间间隔。

本发明还提供一种基于如上所述的静电喷涂设备实现的喷涂方法，包括：

步骤S100、制备全水性静电工作浆料；

步骤S200、将所述全水性静电工作浆料经储调釉装置输送至中转隔离装置，并在所述中转隔离装置中按照调整指标要求对所述全水性静电工作浆料进行调整；

步骤S300、启动PLC智能控制器及高压静电发生器，控制静电旋杯喷枪按照工作施釉量进行摆动施釉；

步骤S400、施釉完成后，关闭高压静电发生器，并放电；

步骤S500、对静电喷涂设备中的管路进行清洗。

具体地，所述全水性静电工作浆料配方包括：干基组分、湿基组分和溶剂。所述干基组分为基础建筑陶瓷配方组成的超细陶瓷釉粉，按重量份为100份。所述湿基组分按重量份计包括：流变助剂和分散剂0.3-0.6份；悬浮稳定剂0.1-1份；表面活性增溶剂0.1-1份；去离子水40-50份：表面张力调节剂0-5份；防老化沉淀剂1-3份，形成软性沉淀。所述溶剂为去离子水或者自来水，并适当加入水性悬浮剂、一种或者多种沸点调节剂，将配方调整到工作比重并满足具体技术指标要求。

以上干基组分和湿基组分加入常规球磨机球磨到要求的细度后，进一步外加入溶剂，并调整到工作比重，同时需兼顾调节沸点、悬浮性等技术指标。

具体地，全水性静电工作浆料的具体加工过程包括以下步骤：

步骤A1、按照所述干基组分和所述湿基组分配比，称取陶瓷原料粉料加入球磨机中，再按照配比分别加入适量水，混合均匀后，大生产间歇球磨机研磨6～12h，直至325目筛网全通过制得水性釉浆；

步骤A2、确保所得水性釉浆的原釉釉浆粒径D97为10-20μm，pH＝7～8，比重为1.75～1.85，流速为60-90秒；

步骤A3、在工作桶中用去离子水、水性悬浮剂、一种或者多种沸点调节剂将原釉釉浆调整到工作比重并满足具体技术指标要求，得到环保型全水性静电釉浆，所述全水性静电工作浆料各项理化指标要求具体包括：D97为10-20μm，pH＝7～8，比重1.20～1.50，流速11-13秒，触变系数小于1.10，粘度10-30mPa·s，电阻率≤1.2MΩ·cm，沸点100-105度，表面张力30-40达因/厘米。

悬浮性要求：工作釉浆料室温25度放置于100mL玻璃试管内，48h软性沉淀小于5mL，7天无硬沉淀。

球石配比：直径8mm:16mm:20mm分别为3:5:2。

在一种实现方式中，所述步骤S100具体包括：

步骤S110、根据当前温度湿度信息确定水性釉料球磨配方，根据所述水性釉料球磨配方进行投球制取原釉；

步骤S120、确定外加料配方，根据所述外加料配方调节所述原釉的参数达到工作理化指标和工作比重，过筛除铁后获得全水性静电工作浆料。

具体地，根据不同季节天气温度湿度变化情况，合理确定水性釉料球磨配方，进行投球制取原釉；调节釉料粒径、悬浮性、流变性等性能，确保釉浆具有良好的悬浮性和流变性能，满足性能参数指标要求。确定外加料配方，调节釉浆比重、电导率、粘度、表面张力、沸点以及釉料温度等参数符合工作理化指标要求，过筛除铁后获得全水性静电工作浆料。

所述步骤S200具体包括：

步骤S210、将所述全水性静电工作浆料输送至储调釉装置的储釉桶中；

步骤S220、将储釉桶中的全水性静电工作浆料输送至中转隔离装置的中转隔离釉桶中，根据调整指标要求对全水性静电工作浆料进行调整。

具体地，将全水性静电工作浆料用釉泵抽到储釉桶中，再启动气动隔膜泵抽到中转隔离釉桶中；通过表面张力、粘度、触变性和悬浮性的调整指标要求确保全程釉料输送的稳定性且不会堵塞管路。从而保证生产线连续静电施釉生产停机时间超过24小时以上不会堵塞喷头。

所述步骤S300具体包括：

步骤S310、启动PLC智能控制器，控制静电旋杯喷枪按照预设摆幅和预设频率进行摆动；

步骤S320、通过静电喷枪管路将所述全水性静电工作浆料输送至静电旋杯喷枪，同时进行釉柜除尘和内压调节；

步骤S330、启动高压静电发生器，并进行调温调湿控制，并通过调节釉线上皮带的速度以及中转隔离装置上滚轴泵的转速，将静电旋杯喷枪的施釉量调节至工作施釉量；

步骤S340、喷涂过程中，根据不同的生产进程要求进行旋杯片积釉自动润湿清洗模式、全自动清洗模式和正常模式之间的切换。

具体地，启动PLC智能控制器，控制两组静电喷枪左右摆动，且摆幅和频率都数字化可调，保证雾化后的釉料均匀分布在坯体表面；打开主电控制柜静电隔离开关；再启动滚釉泵，抽取全水性静电工作浆料至静电喷枪管路系统，保持到工作液面。

启动釉柜除尘装置和内压调节装置；通过控制釉柜内气流压力、除尘风机等确保釉柜内获得更加合理平衡的气流，有效控制雾化水性釉膜在喷枪旋片、枪身枪架连接机构以及喷釉柜各空间的分布、流向数量、干燥蒸发速率；有利于静电喷化颗粒整体流向工作部件，减少气流反弹，通过及时回收釉料，提高釉料利用率并减少扬尘的发生。

启动主电控制柜中的高压静电发生器。

启动调温调湿空调控制功能模块，控制大生产空压源出来的雾化空气、整形空气和旋杯空气源满足工作指标参数要求；通过高压静电电压以及雾化空气、整形空气、旋杯空气的压力和流量开度等参数控制实现静电雾化效果的精确调节，确保旋杯连续工作喷釉雾化效果。

调节皮带速度、滚釉泵转速，将施釉量调节到工作施釉量。

喷涂过程中，整形气压或者雾化气压模块通过电子阀设定程序，可以根据不同生产进程要求进行旋杯片积釉自动润湿清洗、全自动清洗、正常等三种工作模式之间的切换，实现旋杯积釉污染的实时在线清洗，确保静电施釉效果；通过每隔一个小时用压缩空气枪吹釉渣、滴釉一次，每一个生产班次彻底清洗一次釉柜，确保不会产生滴釉、掉脏落渣、漏电等生产过程缺陷。

所述步骤S500具体包括：

步骤S510、将中转隔离装置的中转隔离釉桶中釉料更换为清洁液体，启动全自动清洗模式对所有管路进行清洗；

步骤S520、关闭中转隔离装置上的滚轴泵。

具体地，施釉工作结束停机时，先关闭高压静电发生器，打开主电控制柜静电隔离开关进行放电；中转隔离釉桶中釉料换成清洁自来水，启动全自动清洗模式对所有管路进行清洗；PLC智能控制器关闭釉柜除尘装置和内压调节装置；关闭滚轴泵、气动隔膜泵，最后清洗釉柜。

这样，传统建筑陶瓷釉料加工的粒径范围就能够满足本发明的设备对静电施釉釉料球磨细度要求，从而降低了球磨加工的难度，采用普通的球磨机和球石配置就可以达到要求；整个静电施釉过程环保，符合VOCs排放要求，降低釉料加工成本，提高产品的竞争力。

本发明的水性配方通过沸点调节剂、水性悬浮性、各种流变添加剂等综合组合作用，调整沸点和悬浮性等主要工作指标，确保水性釉料的静电雾化和流变性能，同时通过控制空压气源中出来的雾化空气和整形空气，旋杯空气的工作温度和湿度，并通过电子阀设定程序，根据不同生产进程要求进行旋杯片积釉自动润湿清洗、全自动清洗、正常等三种工作模式之间的切换，可确保静电旋杯连续工作时候旋杯旋片上不会因积累产生釉污染，从而不会对喷釉雾化效果产生不良影响；实现了静电喷釉技术首次在建筑陶瓷行业中达到0-120克/平方、平均雾化颗粒直径D90小于0.15mm，均匀雾化涂布环保型全水性薄层釉料的产业化应用效果，解决了传统施釉设备在该工作釉量范围内难于实施水性釉料的行业瓶颈。

综上所述，本发明公开的一种静电喷涂设备及静电喷涂方法，包括：储调釉装置，用于储存和搅拌釉料；中转隔离装置，与所述储调釉装置相连通，用于接收所述储调釉装置中的釉料；静电旋杯喷枪，与所述中转隔离釉桶相连通，用于接收所述中转隔离釉桶中的釉料，并向釉线上的待施釉坯体喷涂釉料；PLC智能控制器，与所述储调釉装置、中转隔离装置及静电旋杯喷枪相连接，用于控制所述储调釉装置、中转隔离装置及静电旋杯喷枪；以及高压静电发生器，与所述静电旋杯喷枪相连接，用于使所述静电旋杯喷枪带电。本发明通过储调釉装置储存和搅拌釉料，利用中转隔离装置将釉料输送至静电旋杯喷枪，通过静电旋杯喷枪实现在建筑陶瓷行业的大规格产品釉坯上均匀雾化涂布全水性薄层釉料，解决传统水性静电喷涂行业跨行业应用到建筑陶瓷领域时出现的旋杯积釉、釉柜滴釉、掉脏落渣以及容易漏电的行业技术难题。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种静电喷涂设备，其特征在于，包括：

储调釉装置，所述储调釉装置用于储存和搅拌釉料；

中转隔离装置，所述中转隔离装置与所述储调釉装置相连通，用于接收所述储调釉装置中的釉料，中转隔离装置包括中转隔离釉桶；

静电旋杯喷枪，所述静电旋杯喷枪与所述中转隔离釉桶相连通，用于接收所述中转隔离釉桶中的釉料，并向釉线上的待施釉坯体喷涂釉料；

PLC智能控制器，所述PLC智能控制器与所述储调釉装置、中转隔离装置及静电旋杯喷枪相连接；

以及高压静电发生器，所述高压静电发生器与所述静电旋杯喷枪相连接，用于使所述静电旋杯喷枪带电；

静电喷釉柜，所述静电旋杯喷枪设置于所述静电喷釉柜中；

驱动机构，所述驱动机构设置在所述静电喷釉柜上方，且与所述静电旋杯喷枪相连接，用于驱动所述静电旋杯喷枪移动，所述驱动机构还与所述PLC智能控制器相连接；

以及空压机，所述空压机中设置有调温调湿空调控制模块、全自动清洗控制模块，所述空压机用于提供高压空气源，且与所述静电旋杯喷枪相连接。

2.根据权利要求1所述的静电喷涂设备，其特征在于，所述静电旋杯喷枪包括：相互连接且同轴安装的枪杆和枪头，所述枪杆上套设有绝缘枪套，所述绝缘枪套上设置有绝缘防水帽。

3.根据权利要求1所述的静电喷涂设备，其特征在于，所述储调釉装置包括：

隔离平台；

储釉桶，所述储釉桶设置在所述隔离平台上，用于储存釉料；

第一搅拌器，所述第一搅拌器设置在所述储釉桶中，用于搅拌所述储釉桶中的釉料；

第一输送泵，所述第一输送泵设置在所述隔离平台上，用于将所述釉料输送至所述中转隔离釉桶；

第一放电装置，所述第一放电装置设置在所述隔离平台上，用于对所述储釉桶产生的静电进行放电；

以及液位检测装置，设置在所述储釉桶的上方，用于对所述储釉桶进行液位检测；

所述中转隔离装置包括：

隔离工作台，所述中转隔离釉桶设置在所述隔离工作台上，用于接收所述第一输送泵输送的釉料；

第二输送管，所述第二输送管与所述中转隔离釉桶相连通，用于向所述静电旋杯喷枪中输送釉料；

第二搅拌器，所述第二搅拌器设置在所述中转隔离釉桶中，用于搅拌所述中转隔离釉桶中的釉料；

以及第二放电装置，所述第二放电装置设置在所述隔离工作台上，用于对所述中转隔离釉桶产生的静电进行放电。

4.根据权利要求3所述的静电喷涂设备，其特征在于，所述储釉桶和所述中转隔离釉桶的材料为PA绝缘材料，所述隔离平台和所述隔离工作台的材料为ABS工程塑料。

5.根据权利要求3所述的静电喷涂设备，其特征在于，所述中转隔离装置还包括：

滚轴泵，所述滚轴泵与所述第二输送管相连通，用于将所述中转隔离釉桶中的釉料经由所述第二输送管供至所述静电旋杯喷枪，所述滚轴泵与所述PLC智能控制器相连接。

6.根据权利要求1所述的静电喷涂设备，其特征在于，所述静电喷釉柜包括：可拆卸连接的上部柜体和下部柜体；所述上部柜体的材料为HDPE塑料绝缘塑料，所述下部柜体的材料为不锈钢。

7.根据权利要求1所述的静电喷涂设备，其特征在于，所述静电喷涂设备还包括：

釉料回收盘，所述釉料回收盘设置于所述静电喷釉柜内，用于放置在釉线下方，对雾化釉进行回收。

8.一种基于如权利要求1-7任一项所述的静电喷涂设备实现的静电喷涂方法，其特征在于，包括：

制备全水性静电工作浆料；

将所述全水性静电工作浆料经储调釉装置输送至中转隔离装置；

启动PLC智能控制器及高压静电发生器，控制静电旋杯喷枪按照工作施釉量进行摆动施釉；

施釉完成后，关闭高压静电发生器，并放电；

对静电喷涂设备中的管路进行清洗。

9.根据权利要求8所述的静电喷涂方法，其特征在于，所述制备全水性静电工作浆料，具体包括：

根据当前温度湿度信息确定水性釉料球磨配方，根据所述水性釉料球磨配方进行投球制取原釉；

确定外加料配方，根据所述外加料配方调节所述原釉的参数达到工作理化指标和工作比重，过筛除铁后获得全水性静电工作浆料；

将所述全水性静电工作浆料经储调釉装置输送至中转隔离装置，具体包括：

将所述全水性静电工作浆料输送至储调釉装置的储釉桶中；

将储釉桶中的全水性静电工作浆料输送至中转隔离装置的中转隔离釉桶中；

所述启动PLC智能控制器及高压静电发生器，控制静电旋杯喷枪按照工作施釉量进行摆动施釉，具体包括：

启动PLC智能控制器，控制静电旋杯喷枪按照预设摆幅和预设频率进行摆动；

通过静电喷枪管路将所述全水性静电工作浆料输送至静电旋杯喷枪，同时进行釉柜除尘和内压调节；

启动高压静电发生器，并进行调温调湿控制，并通过调节釉线上皮带的速度以及中转隔离装置上滚轴泵的转速，将静电旋杯喷枪的施釉量调节至工作施釉量；

喷涂过程中，根据不同的生产进程要求通过空压机进行旋杯片自动润湿清洗模式、全自动清洗模式和正常模式之间的切换；

所述对静电喷涂设备中的管路进行清洗具体包括：

将中转隔离装置的中转隔离釉桶中釉料更换为清洁液体，启动全自动清洗模式对所有管路进行清洗；

关闭中转隔离装置上的滚轴泵。