專利名稱：用于生產(chǎn)汽車漆和其它油漆的連續(xù)自動化工藝的制作方法
本申請是申請日為1998年12月10日、申請?zhí)枮?8804129.4、題為“用于生產(chǎn)汽車漆和其它油漆的連續(xù)自動化工藝”的申請的分案申請。
本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)汽車漆和其它油漆的連續(xù)自動化工藝，本發(fā)明的目的是為了得到一種在生產(chǎn)尤其用于將金屬物體，特別是車體涂漆的油漆中，能夠保證顏色均勻性、質(zhì)地和粘度的方法。
目前，常規(guī)的油漆生產(chǎn)方法包括一種十分復雜的工藝，由以下幾個階段組成稱重原料、制備、調(diào)色、調(diào)整遮蓋力、調(diào)整粘度、質(zhì)量控制、罐裝和包裝。根據(jù)配方所提及的數(shù)量，稱量出生產(chǎn)指定顏色油漆所需的原料，放到調(diào)色板上，然后使用升降卡車將其運送到等待開始生產(chǎn)的油漆制造廠。可以看出，無論是固體還是液體原料，都要在遠離生產(chǎn)線的不同場所進行稱重，因此應(yīng)該指出，進行這種稱量的準確性取決于所用的秤，而秤又應(yīng)該經(jīng)常進行標準度量才能在稱重操作中得到精確的結(jié)果。某些大量加入的原料(如，松香和溶劑)取自工廠生產(chǎn)區(qū)。
所有進入生產(chǎn)區(qū)的原料都在罐(位于溝渠中)中。每個罐都有其自己的原料泵，該泵由各自的加料閥驅(qū)動且位于管道(通向工廠)中，在所述管道體系中，連接了可控制必須加入混合罐中的原料的量的單個流量計。
首先，操作者將膠管的一端連接到所要加入的產(chǎn)品管上，而膠管的另一端則連接到對著混合罐口放置，這樣可將原料卸料，操作者留意流量計中的產(chǎn)品重量(Kg)并打開加料閥；所述閥將電信號傳送到泵(位于溝渠中)上，該泵接通隨后將產(chǎn)品從外儲存罐輸送到位于工廠的混合罐中，這樣，一旦達到流量計中的數(shù)量標記，該泵就自動關(guān)掉。
生產(chǎn)階段包括，在無需攪拌下，按照給定順序(通常從量大的產(chǎn)品開始，然后是量小的產(chǎn)品)一個接一個加入原料，其中松香是要加入混合罐中的第一產(chǎn)品。應(yīng)該注意的是，如果松香儲存在圓桶中，那么操作者應(yīng)該使用鼓式桶，將其放置在混合罐附近的合適位置上，這樣可將松香卸料，而且如果所述松香直接取在工廠的管道體系中，那么該步驟實際上與稱重一樣，或如果該管道體系是給工廠供料，那么就要如上所述通過流量計進行加料。
其它產(chǎn)品(添加劑)也可在攪拌下，使用桶和罐進行手工加料。
上述整個加料操作大約需4小時。
染色和調(diào)色步驟可使用桶，通過手工加入染色助劑來進行，其中調(diào)色技術(shù)人員先稱量要放置染料的空桶，然后再稱量裝滿時的桶，這樣可確定出在攪拌下達到合適顏色時放入罐中的濃縮物的體積，這時再稱量該桶以確定出準確的加入量。
然后取少量的油漆樣品送到質(zhì)量控制實驗室中，在涂漆屋中將小塊板涂漆，將所述板在通風下干燥5-30分鐘，然后在60-180℃爐中干燥10-30分鐘，等該板冷卻，然后將其與標準樣品進行比較，可目測或通過儀器。如果顏色不在所需標準范圍內(nèi)，那么調(diào)色技術(shù)人員就要進行調(diào)整，即，重復該工藝以進行調(diào)色，直到油漆符合參考標準。通常，為了調(diào)色，調(diào)色技術(shù)人員要重復3-4次上述工藝，而這平均需4小時。應(yīng)該指出的是，如果調(diào)色技術(shù)人員加錯染料或加大了量，那么就不可能進行調(diào)色，這樣就損失了整批料。
在調(diào)色之后，取樣并送到質(zhì)量控制部門以調(diào)節(jié)粘度并進行測試。粘度調(diào)節(jié)是針對樣品的，并且如果能夠計算出加入混合罐中的溶劑總體積，那么就可通過確定出包含在所述樣品中的溶劑體積而進行粘度調(diào)節(jié)。
在該階段，操作者應(yīng)該使用溶劑來調(diào)節(jié)粘度，即稱出桶、罐或圓桶中的溶劑(根據(jù)所要加入的溶劑量)，然后將其倒入混合罐中。如果必需使用圓桶，那么就應(yīng)該使用鼓式桶，將其放置在混合罐附近的合適位置上，這樣可將溶劑卸料。
為了洗滌罐或槽，操作者使用來自最近溶劑管的清洗溶劑來裝滿一容器，手工傾倒，然后用刷子清洗壁部。在該項工作開始之后，操作者要傾倒更多溶劑以進行漂洗，然后將來自罐或槽中的臟溶劑通過排水旋塞排到一圓桶中，該圓桶被放到工廠的運輸臺上以運送到所謂的“溶劑回收”工廠，經(jīng)過蒸餾和回收，該溶劑可通過管道體系返回到工廠再次使用。
如果已制備出油漆，就進行取樣并送到質(zhì)量控制部門以進行以下測試顏色、遮蓋力、固體含量、比重和粘度。
目前，這些測試進行如下顏色是在自然光下觀察時，對膜與其相應(yīng)標準之間的色調(diào)差異的度量，其中首先進行取樣，調(diào)節(jié)粘度，然后施用到鋼板上，等待15分鐘以揮發(fā)掉輕溶劑，然后在該時間之后，將樣品放入60℃爐中30分鐘。測試的平均時間為1小時，但在白色合成瓷漆的情況下，調(diào)色技術(shù)人員需要16小時才能在通風下干燥該油漆，而且需要高達5天才能調(diào)節(jié)顏色和完成測試。
比重用于測量液體油漆、溶液和分散體的比質(zhì)量，其結(jié)果以克/厘米3表示，傳統(tǒng)上稱作密度；該方法基于物質(zhì)的質(zhì)量及其體積的相互關(guān)系。為此，用25℃裝滿樣品已知其體積的容器，稱量該容器，得到比重，進行該測試所需的平均時間約10分鐘。
固體含量油漆中的固體物質(zhì)的百分數(shù)。產(chǎn)品中的非揮發(fā)性物質(zhì)的含量并不是絕對量，它取決于溫度和所用的加熱時間；參考溫度和時間為120℃±2℃爐中1小時，且在該方法中，稱量出固定量的產(chǎn)品，倒入容器中，然后放在爐中1小時，在該時間之后，將樣品放入干燥爐中30分鐘，然后進行實驗室稱量，得到固體物質(zhì)的百分數(shù)；該測試的平均時間為2小時。如果固體物質(zhì)的百分數(shù)值不在規(guī)定標準范圍內(nèi)，可加入松香或染料進行調(diào)整，而且如果在所述加料過程中用量太大，那么就會損失整批料。
粘度十分經(jīng)驗的說法是，粘度是液體抵抗其流動性的難度；該方法基于液體在25℃下連續(xù)流過給定直徑孔(稱作Ford 4玻璃杯)的流動時間，而且如果加入的溶劑量太大，也不可能調(diào)節(jié)粘度，那么就會損失整批料。
該測試需要進行約30分鐘。
從質(zhì)量控制部門出來之后，將許用的油漆放入罐中，然后手工包裝。容器可填充任何量，這取決于所用的機器。
分析顏色、固體含量和比重所需的平均時間，考慮到從生產(chǎn)部門等待實驗室測試開始，直到質(zhì)量控制部門給生產(chǎn)部門以最終結(jié)果，約4小時。
還應(yīng)該指出，在調(diào)整顏色、粘度和固體含量的過程中，如果操作者或調(diào)色技術(shù)人員以非合適量加入染料、溶劑或松香，那么可能會損失整批料，這在不同的人可能會完全避免，而且因為在培訓、能力、對結(jié)果的解釋方面存在差異，分析結(jié)果還取決于儀器的計量和實驗室裝置的質(zhì)量。最后，有一系列因素可明顯影響這些結(jié)果，這涉及質(zhì)量和生產(chǎn)成本。
在本申請專利中，用于生產(chǎn)汽車漆和其它油漆的連續(xù)自動化工藝包括這樣一種方法，它能夠自動生產(chǎn)任何類型的油漆，該油漆嚴格符合配方所指定的標準，滿足對顏色、遮蓋力、固體含量和粘度的要求，而且還能夠在約3分鐘內(nèi)自動改變油漆的顏色和種類?？砂b成任何量，這取決于該作業(yè)所用的機器。
為了生產(chǎn)某種油漆，將各種物質(zhì)的混合物放入兩個混合罐中的一個；在一個混合罐加料和混合時，另一罐中的混合物正被連續(xù)泵抽到高速攪拌的混合器的頭部。成品油漆所需的其它物質(zhì)(添加劑和染料)應(yīng)該同時在混合頭部中抽吸，這樣可與不同原料罐中的產(chǎn)品混合。我們將原料稱為用于生產(chǎn)油漆的松香、濃縮物、溶劑和添加劑。
油漆在制備之后，通過一個能讀取顏色和粘度的探頭，然后加料到罐或圓桶(0.9、1.0、3.6和4.0升或其它容積)中準備交付。
油漆的整個生產(chǎn)工藝是通過PLC(可編程邏輯控制器)來進行的，該系統(tǒng)通過FLX-DMACS軟件，由管理系統(tǒng)控制，其中所有的必需信息都要存儲后使用，且所述系統(tǒng)監(jiān)控著以下參數(shù)顏色、遮蓋力、粘度、比重、壓力、流動性、濃縮物的染色能力。
該工藝可歸結(jié)為以下特性自動化生產(chǎn)特定顏色的油漆，且能夠在約3分鐘內(nèi)自動清洗，換句話說，所有的管道、罐、閥和裝置都可在短時間內(nèi)完全清潔，因此相對延用至今的常規(guī)方法可迅速變換油漆(改變顏色和/或松香的種類)，油漆生產(chǎn)就有很大的適應(yīng)性，即，可用包含在原料罐中的任何松香生產(chǎn)出任何顏色的油漆，而油漆之間污染的可能性最小，且完全可在線控制顏色、遮蓋力和粘度。
該連續(xù)體系適于生產(chǎn)小批料至大批料。
它可在整個生產(chǎn)過程中同時測試顏色、固體含量、粘度、比重，所有測試都是在生產(chǎn)油漆時進行的。為了生產(chǎn)新批料而準備該體系的時間相對常規(guī)工藝相當少，因為該體系是自動化清洗的。
該體系可完美地再現(xiàn)油漆，即，該工藝總是按照配方給定的標準生產(chǎn)同一油漆。
由于該工藝是在連續(xù)的自動化方式進行的，調(diào)節(jié)是通過連續(xù)加入準確量而進行的，因此可避免加入量超過所需量，而且還避免了與油漆的最終質(zhì)量有關(guān)的問題。
由于該工藝是連續(xù)和自動化的，因此無需以手工方式(以上已描述了所有的不便之處)得到用于實驗室的樣品。
連續(xù)自動化工藝的另一重要優(yōu)點在于，可使用自動化可用資源，如鬧鐘、即時讀數(shù)的指示、參數(shù)、報告、隨時間的增加值、歷史、趨勢等的圖，這樣在出現(xiàn)歷史記載的情況、編檔問題或體系中出現(xiàn)變化時，可加速和優(yōu)化體系的養(yǎng)護。
測量體系具有極大的可靠性，因為這種連續(xù)的自動化體系不受外界變量，如進行測試的等待時間、污染等的影響。
該體系可監(jiān)控工藝過程的所有階段，且所有參數(shù)都可及時得知和控制。
該體系無需同樣多的養(yǎng)護操作者，也無需保留有復雜裝置的實驗室，因為可在線進行控制。
相對常規(guī)工藝，該工藝可大量避免為了加入產(chǎn)品而所需的原料輸送時間。
由于該工藝是完全自動化的，因此在工廠操作中所用的人員要更加專業(yè)才能勝任工廠的任何修復工作。
具體地，本發(fā)明涉及(1)用于生產(chǎn)汽車漆和其它油漆的連續(xù)自動化工藝，其特征在于由幾個原料加料作業(yè)線組成，這些作業(yè)線基本上包括用于原料加料的罐(1)、高位控制器(3)和低位控制器(7)；該罐(1)根據(jù)需要具有電力攪拌器(2)以勻化所述原料；高位控制器(3)在罐(1)達到所需填充量時，接通通過軟件自動斷開加料泵(4)的高位變送器，這樣原料停止從罐、槽或其它容器(6)中經(jīng)過導管(5)進行轉(zhuǎn)移；當罐的液位低時，低位控制器(7)打開所述變送器以連接泵(4)，然后泵(4)將原料從罐(6)經(jīng)過所述管道(5)轉(zhuǎn)移到罐(1)中，需要指出的是，在正常的操作條件下，與給定油漆生產(chǎn)有關(guān)的所有原料都同時自動加入。
(2)根據(jù)(1)所述的用于生產(chǎn)汽車漆和其它油漆的連續(xù)自動化工藝，其特征在于在加入松香(A)的過程中，松香進行再循環(huán)，即，松香來自具有一個電力攪拌器(2a)的罐(1a)并由管道(8a)流經(jīng)計量泵(9a)，該泵在體系達到事先確定的壓力時自動打開，然后，松香經(jīng)過導管(10a)與具有控制閥(12a)的導管(11a)連接，然后回到罐(1a)，其中第一再循環(huán)回路的壓力可通過打開或關(guān)閉所述控制閥(12a)來控制，在該階段，松香在由管道(13a)、過濾器(14a)、計量泵(15a)、流量計(16a)、多向閥(17a)組成的第二回路中開始再循環(huán)，通過管道(18a)將松香返回，而管道(18a)又連接到管道(11a)上，松香通過控制閥(12a)回到罐(1a)或通過管道(20a)到達混合器(21)；所述計量泵(15a)具有可變換的旋轉(zhuǎn)方向，使可變的流量達到各自油漆配方中所給定的松香的量，其中加入混合器(21)中的松香的量可通過流量計(16a)來控制，該流量計控制著計量泵(15a)的旋轉(zhuǎn)方向，這樣當生產(chǎn)批料所需量的松香完全加入體系中時，松香罐的加料泵(9a和15a)就自動斷開。
(3)根據(jù)(1)所述的用于生產(chǎn)汽車漆和其它油漆的連續(xù)自動化工藝，其特征在于染料(B)在另一罐(1b)中儲存，所述罐的容積為20、1000和2500升且具有一個攪拌器(2b)；在加入染料(B)時，染料(B)在通過加料泵(4b)從槽(6b)中取出之后，首先進入再循環(huán)，染料(B)從罐(1b)出來，通過管道(8b)并經(jīng)過計量泵(9b)然后通過管道(10b)與具有控制閥(12b)的管道(11b)連接并返回罐(1b)，所述計量泵(9b)在體系達到事先確定的壓力時自動打開，其中該第一回路的壓力可通過打開或關(guān)閉控制閥(12b)來控制，而且在該階段中，濃縮物開始在第二回路中再循環(huán)，第二回路由管道(13b)、籃式濾器(14b)、計量泵(15b)、流量計(16b)和多向閥(17b)組成，它通過導管(18b)將濃縮物返回，而導管(18b)又與管道(11b)連接，并流經(jīng)控制閥(12b)返回罐(1b)或通過管道(20)到達混合器(21)；所述計量泵(15b)具有可變換的旋轉(zhuǎn)方向，使可變的流量達到各自油漆配方中給定的濃縮物量，其中加入混合器(21)中的濃縮物的量可通過流量計(16b)來控制，該流量計控制著計量泵(15b)的旋轉(zhuǎn)方向，且必須加入體系中的濃縮物的量受控制環(huán)控制，該控制環(huán)在線讀取顏色并根據(jù)各自配方同時調(diào)整濃縮物的加入量，當生產(chǎn)批料所需量的濃縮物完全加入體系中時，染料罐的加料泵(9b和15b)就自動斷開。
(4)根據(jù)(1)所述的用于生產(chǎn)汽車漆和其它油漆的連續(xù)自動化工藝，其特征在于添加劑(C)儲存在另一罐(1c)中，所述罐的容積為20、1000和2500升且具有一個馬達攪拌器(2c)；在加入添加劑(C)時，添加劑(C)在通過加料泵(4c)從槽(6c)中取出之后，首先進入再循環(huán)，即，它流出罐(1c)，經(jīng)過管道(8c)，通過計量泵(9c)并通過管道(10c)以與具有控制閥(12c)的管道(11c)連接然后返回罐(1c)，在體系達到事先確定的壓力時，計量泵(9c)自動打開，其中該第一回路的壓力可通過打開或關(guān)閉控制閥(12c)來控制，而且在該階段中，濃縮物開始在第二回路中再循環(huán)，第二回路由管道(13c)、籃式濾器(14c)、計量泵(15c)、流量計(16c)和多向閥(17c)組成，它通過導管(18c)將添加劑返回，而導管(18c)又與管道(11c)連接，并通過控制閥(12c)將添加劑(C)返回罐(1c)或通過管道(20)到達混合器(21)；所述計量泵(15c)具有可變換的旋轉(zhuǎn)，使可變的流量達到按照各自油漆配方中所給定的添加劑量，其中加入混合器(21)中的添加劑的量可通過流量計(16c)來控制，該流量計控制著計量泵(15c)的旋轉(zhuǎn)方向，且必須加入體系中的添加劑的量受控制環(huán)控制，該控制環(huán)在線讀取顏色并根據(jù)各自配方同時調(diào)整添加劑的加入量，當生產(chǎn)批料所需量的添加劑完全加入體系中時，染料罐的所有加料泵(9c和15c)就自動斷開。
(5)根據(jù)(1)所述的用于生產(chǎn)汽車漆和其它油漆的連續(xù)自動化工藝，其特征在于在加入用于調(diào)節(jié)粘度的溶劑(D)時，溶劑來自通過PLC自動加料的罐(1d)，通過管道(8d)抽吸溶劑，通過離心加料泵(9d)、經(jīng)過籃式濾器(14d)、通過流量計(16d)和控制閥(19d)，直到達到事先確定的壓力值，其中調(diào)節(jié)所述壓力直到達到由閥(12d)和閥(17d)控制的值，通過閥(12d)經(jīng)管道(18d)將液流送回罐(1d)，然后通過變化位置(從ac到ab)，溶劑開始進入混合器(21)，在該階段，可對液流進行微調(diào)，其中溶劑的量受另一流量計(22)控制，該流量計(22)可同時將溶劑的粘度值送達程序，然后將信號送達控制閥(19d)以打開或斷開，這樣可將粘度控制在配方所規(guī)定的范圍內(nèi)，這樣當原料最后加入所述混合器(21)時，就生產(chǎn)出已確定的整批油漆料，其中體系自動斷開。
(6)根據(jù)(1)所述的用于生產(chǎn)汽車漆和其它油漆的連續(xù)自動化工藝，其特征在于為了加入少量原料(E)和調(diào)節(jié)混合器(21)，分散罐(1e)通過管道(5e)和泵(4e)接收來自槽或容器(6e)的原料。
(7)根據(jù)(1)所述的用于生產(chǎn)汽車漆和其它油漆的連續(xù)自動化工藝，其特征在于可選地，為了生產(chǎn)某些油漆，混合原料混合物的方法可分成兩個加料作業(yè)線(F和G)，它們交替地且獨立地接受加入的原料(22a、22b、22b、22d、22e、22f、…)，通過由PLC控制的泵，由通斷閥(23a、23b、23b、23d、23e、23f、…)來操作，并通過閥(25a)和(25b)接受加入的松香，閥(25a)和(25b)通過流量計(26)進行自動給料，該流量計是自粘附的且其排放口(27a)、(27b)、(28a)和(28b)用于校準所述流量計(26)和過濾器(29a)和(29b)，然后經(jīng)過管道(30a)和(30b)和三通閥(31a)和(31b)向非專門的混合罐(32a)和(32b)加料，每個混合罐都具有一個馬達攪拌器(2)，其中所述罐具有一個經(jīng)過齒輪泵(33a)和(33b)和流量計(34a)和(34b)的低位出口管和兩個平行的籃式濾器組件(35a)和(35b)，并連接在三通閥(36a)和(36b)中，所述三通閥將混合物送到主混合器(21)中，或?qū)⒒旌衔飳蛉ㄩy(37a)和(37b)以及壓力控制閥(38a)和(38b)，然后將混合物送回混合罐(32a)和(32b)中，或在清洗過程中將臟清洗溶劑送到出口(39)。
(8)根據(jù)(7)所述的用于生產(chǎn)汽車漆和其它油漆的連續(xù)自動化工藝，其特征在于可將半加料體系放在混合罐(32a和32b)的兩個加料作業(yè)線(F和G)中，該體系可由圓桶、齒輪泵和籃式濾器組成，其中原料的量通過在秤中稱重手工測定，需加入混合罐(32a和32b)中的原料，由安裝在罐口的漏斗抽吸或手工卸料。
(9)根據(jù)(2)、(3)、(4)、(5)、(6)或(7)所述的用于生產(chǎn)汽車漆和其它油漆的連續(xù)自動化工藝，其特征在于所述混合器(21)是一種小型混合器且具有幾個獨立的入口噴嘴，原料通過噴嘴加入內(nèi)混合腔中，所述內(nèi)混合腔具有將原料充分勻化以得到油漆所需的給定最小容積，其中所得油漆從管道(40)出來，然后進入儲存罐(41)，部分油漆在所述混合器(21)中形成，進入由多向閥(42)和(43)和小罐(44)、泵(45)和色度計(46)組成的控制單元，在此進行顏色和遮蓋力的分析，然后油漆通過管道(47)返回儲存罐(41)，并將如此得到的數(shù)據(jù)送到程序中以與標準油漆比較，這樣可添加所需的原料以滿足顏色和遮蓋力，直到達到給定標準，其中所述程序加入了可讀取粘度并將數(shù)據(jù)送達程序的流量計(22)，而程序又與特定粘度進行比較，然后發(fā)出添加或限制溶劑量的指令，這樣可調(diào)節(jié)粘度，即如果超出標準就返回罐(41)，或如果具有標準粘度則準備罐裝，儲存罐(41)的內(nèi)容物通過泵(48)和閥(49)，由管道返回混合器(21)，然后從此經(jīng)過流量計(22)并經(jīng)過管道和閥(50)和卸料管道(51)和卸料噴嘴(52和53)包裝成0.9、1.0、3.6、4.0、200升或任何其它的容積；在生產(chǎn)出給定油漆之后，使用溶劑清洗該體系，然后用氮氣自動干燥3分鐘，這樣該體系能夠生產(chǎn)具有任何顏色或具有任何松香的一批新的油漆。
(10)用于生產(chǎn)汽車漆和其它油漆的連續(xù)自動化工藝，其特征在于在啟動過程中，抽吸來自所有罐(32a)和(32b)、所有的松香罐(1a)、所有的染料罐(1b)、所有的添加劑罐(1c)和所有的溶劑罐(1d)的原料，然后在管道體系中進行再循環(huán)，直到壓力達到穩(wěn)定值，然后使用計量體系和給料體系來調(diào)節(jié)所得最后批料；將混合器(21)中的第一油漆送到儲存罐(41)，也稱為肺中，然后當油漆在技術(shù)指標上穩(wěn)定時，流程就變成將制好的油漆(52和53)卸料到圓桶或罐中，而且在工藝過程中，將儲存罐或肺罐(41)的原料逐漸抽吸到混合頭(21)中，直到所述罐的容積達到零水平，在結(jié)束“生產(chǎn)流程”之前完全控制。
(11)用于生產(chǎn)汽車漆和其它油漆的連續(xù)自動化工藝，其特征在于校準新顏色需要20升產(chǎn)品樣品，使用小罐(44)和泵(45)將樣品送到色度計(46)分析儀中，其中該體系顯示該新顏色，這樣可通過常規(guī)程序生產(chǎn)出產(chǎn)品，其中使用入口配方的百分數(shù)值作為起始點和顏色記錄和需達到的粘度。
(12)用于生產(chǎn)汽車漆和其它油漆的連續(xù)自動化工藝，其特征在于在完成卸料之后，將來自儲存罐且通過管道分配的一部分氮氣流經(jīng)多向閥(54)，在體系的點(59)、(60)、(61)和(62)上插到各個閥(55)、(56)、(57)和(58)中，這樣可將管道產(chǎn)品推到混合器(21)的出口和管道中，然后從儲存罐中加入清洗溶劑，該溶劑經(jīng)過泵(63)、過濾器(64)和多向閥(65)然后在點(70)、(71)、(72)、(73)和(74)上插到各個閥(66)、(67)、(68)和(69)中，其中最后一個通過多向閥(75)通向管道并進入混合罐(32a)和(32b)中，將臟溶劑在點(39)和(76)處取出，通過用于恢復的泵(78)將其放入儲存罐(77)中。
(13)用于生產(chǎn)汽車漆和其它油漆的連續(xù)自動化工藝，其特征在于需要周期性地調(diào)節(jié)計量泵(15a)、(15b)、(15c)、(9d)、(33a)和(33b)以補償因出口偏差而產(chǎn)生的自然磨損，在常規(guī)工藝中使用液壓圓筒對抗恒定的模擬壓力；測量圓筒運轉(zhuǎn)給定體積所需的時間，并更新儲存在控制體系中的流量×循環(huán)曲線，然后若流量到達給定值(最大磨損)之下，該體系會告訴操作者更換所述泵(15a)、(15b)、(15c)、(9d)、(33a)和(33b)。
為了更好地理解本專利的目的，可參見以下附圖，其中

圖1是將原料加入罐中的步驟的簡化流程圖；圖2是將松香加入標為“A”的混合罐中的步驟的簡化流程圖；圖3是將添加劑加入標為“B”的混合罐中的步驟的簡化流程圖；圖4是將染料加入標為“C”的混合罐中的步驟的簡化流程圖；圖5是將溶劑加入標為“D”的混合罐中的步驟的簡化流程圖；圖6是加入取自標為“E”的混合罐中的少量原料步驟的簡化流程圖；圖7是將幾種原料加入兩個混合罐中的控制系統(tǒng)的簡化流程圖，在放入混合器之前，該系統(tǒng)需要得到某種油漆；圖8是混合器中幾個罐接收原料的步驟的簡化流程圖，用于混合、分析其特性、然后到達包裝臺；圖9是整個裝置(從混合器到下一階段)的簡化流程圖；圖10是清洗體系接收氮氣的簡化流程圖，該氮氣用于推動管道內(nèi)或混合器中的油漆；圖11是清洗體系接收清洗溶劑的簡化流程圖；和圖12是從清洗體系取出臟溶劑的簡化流程圖。
本發(fā)明專利(用于生產(chǎn)汽車漆和其它油漆的連續(xù)自動化工藝)由幾個原料加料作業(yè)線組成，這些作業(yè)線基本上包括用于原料加料的罐(1)、高位控制器(3)和低位控制器(7)；該罐具有必需的電力攪拌器(2)以勻化所述原料；在罐(1)達到所需填充量時，高位控制器(3)與自動斷開(通過軟件)加料泵(4)的高位變送器連接，這樣原料停止從罐、槽或其它容器(6)中經(jīng)過管道(5)進行轉(zhuǎn)移，低位控制器(7)當罐的液位低時，高位控制器(3)與變送器連接以打開泵(4)，然后泵(4)將原料從罐(6)經(jīng)過所述管道(5)轉(zhuǎn)移到罐(1)中，需要指出的是，在正常的操作條件下，與給定油漆生產(chǎn)有關(guān)的所有原料都同時自動加入。
在加入松香(A)的過程中，開始將松香進行再循環(huán)，即，松香來自具有一個電力攪拌器(2a)的罐(12a)并由管道(8a)經(jīng)過計量泵(9a)(該泵在體系達到事先確定的壓力時自動打開)，并經(jīng)過導管(10a)與具有控制閥(12a)的導管(11a)連接，然后回到罐(1a)，其中第一再循環(huán)回路的壓力可通過打開或關(guān)閉所述控制閥(12a)來控制，在該階段，松香在由管道(13a)、過濾器(14a)、計量泵(15a)、流量計(16a)、多向閥(17a)組成的第二回路中開始再循環(huán)，通過管道(18a)將松香返回，而管道(18a)又連接到管道(11a)上并通過控制閥(12a)回到罐(1a)或通過管道(20a)到達混合器(21)；所述計量泵(15a)可變換旋轉(zhuǎn)，得到可調(diào)的液流從而達到按照各自油漆配方的給定量松香，其中加入混合器(21)中的松香的量可通過流量計(16a)來控制，該流量計控制著計量泵(15a)的旋轉(zhuǎn)方向，這樣當生產(chǎn)批料所需量的松香完全加入體系中時，松香罐的加料泵(9A和16a)就自動斷開。
在加入儲存在另一罐(1b)中的染料(B)時(所述罐的容積為20、1000和2500升且具有一個攪拌器(2b))，在通過加料泵(4b)從槽(6b)中取出之后，首先進入再循環(huán)，染料(B)從罐(1b)出來，通過管道(8b)并經(jīng)過計量泵(9b)然后通過管道(10b)與具有控制閥(12b)的管道(11b)連接并返回罐(1b)，所述計量泵(9b)在體系達到事先確定的壓力時自動打開，其中該第一回路的壓力可通過打開或關(guān)閉控制閥(12b)來控制，而且在該階段中，濃縮物開始在第二回路中再循環(huán)，第二回路由管道(13b)、籃式濾器(basket filter，14b)、計量泵(15b)、流量計(16b)和多向閥(17b)組成，它通過導管(18b)將濃縮物返回(而導管(18b)又與管道(11b)連接)并流經(jīng)控制閥(12b)返回罐(1b)或通過管道(20)到達混合器(21)；所述計量泵(15b)可變換旋轉(zhuǎn)，惟得到不同液流以達到各自油漆配方的給定濃縮物量，其中加入混合器(21)中的濃縮物的量可通過流量計(16b)來控制，該流量計控制著計量泵(15b)的旋轉(zhuǎn)方向，且必須加入體系中的濃縮物的量受控制環(huán)控制，該控制環(huán)在線讀取顏色并根據(jù)各自配方及時調(diào)整濃縮物的加入量，當生產(chǎn)批料所需量的濃縮物完全加入體系中時，染料罐的加料泵(9B和15b)就自動斷開。
在加入儲存在另一罐(1c)中的添加劑(C)時，所述罐的容積為20、1000和2500升且具有一個馬達攪拌器(2c)，在通過加料泵(4c)從槽(6c)中取出之后，首先進入再循環(huán)，即，它離開罐(1c)，經(jīng)過管道(8c)，通過計量泵(9c)(在體系達到事先確定的壓力時自動打開)并通過管道(10c)以與具有控制閥(12c)的管道(11c)連接并返回罐(1c)，其中該第一回路的壓力可通過打開或關(guān)閉控制閥(12c)來控制，而且在該階段中，濃縮物開始在第二回路中再循環(huán)，第二回路由管道(13c)、籃式濾器(14c)、計量泵(15c)、流量計(16c)和多向閥(17c)組成，它通過導管(18c)將添加劑返回，而導管(18c)又與管道(11c)連接，并流經(jīng)控制閥(12c)返回罐(1c)或通過管道(20)到達混合器(21)；所述計量泵(15c)可變換旋轉(zhuǎn)，以得到可調(diào)的液流從而達到按照各自油漆配方的給定量添加劑，其中加入混合器(21)中的添加劑的量可通過流量計(16c)來控制，該流量計控制著計量泵(15c)的旋轉(zhuǎn)方向，且必須加入體系中的添加劑的量受控制環(huán)控制，該控制環(huán)在線讀取顏色并根據(jù)各自配方及時調(diào)整添加劑的加入量，當生產(chǎn)批料所需量的添加劑完全加入體系中時，染料罐的所有加料泵(9C和15c)就自動斷開。
在加入儲存在另一罐(1d)中的添加劑(D)時，所述罐通過PLC自動加料，抽吸來自管道(8d)的溶劑，通過離心加料泵(9d)、經(jīng)過籃式濾器(14d)、通過流量計(16d)和控制閥(19d)，直到達到事先確定的壓力值，其中調(diào)節(jié)所述壓力直到由閥(12d)和閥(17d)控制的值，通過閥(12d)將液流經(jīng)管道(18d)送回罐(1d)，然后通過變化位置(從ac到ab)，溶劑開始進入混合器(21)，在該階段，可對液流進行微調(diào)，其中溶劑的量受另一流量計(22)控制，該流量計(22)可及時將溶劑的粘度值送達程序，然后將信號送達控制閥(19d)以打開或斷開，這樣可將粘度控制在配方所規(guī)定的范圍內(nèi)，這樣當原料最后加入所述混合器(21)時，就生產(chǎn)出已確定的整批油漆料，其中改體系自動斷開。
為了加入少量原料(E)和調(diào)節(jié)混合器(21)，分散罐(1e)通過管道(5e)和泵(4e)接收來自圓桶或槽(6e)的原料。
可選地，為了生產(chǎn)某些油漆，混合原料混合物的方法可分成兩個加料作業(yè)線(F和G)，它們交替地且獨立地加入原料(221、22b、22c、22d、22e、22f、…)，通過由PLC控制的泵，由通斷閥(23a、23b、23c、23d、23e、23f、…)來操作，并通過閥(25a)和(25b)加入松香，閥(25a)和(25b)通過流量計(26)進行自動給料，該流量計是自粘附的且其排放口(27a)、(27b)、(28a)和(28b)用于校準所述流量計(26)和過濾器(29a)和(29b)，然后經(jīng)過管道(30a)和(30b)和三通閥(31a)和(31b)用于將非專門的混合罐(32a)和(32b)加料，每個混合罐都具有一個馬達攪拌器(2)，其中所述混合罐具有一個經(jīng)過齒輪泵(33a)和(33b)和流量計(34a)和(34b)的低位出口管和兩個平行的籃式濾器組件(35a)和(35b)，并連接在三通閥(36a)和(36b)中(所述三通閥將混合物送到主混合器(21)中，或?qū)⒒旌衔飳蛉ㄩy(37a)和(37b)以及壓力控制閥(38a)和(38b)，然后將混合物送回混合罐(32a)和(32b)中，或在清洗過程中將臟清洗溶劑送到出口(39))。
可將半加料體系放在混合罐(32a和32b)的兩個加料作業(yè)線(F和G)中，該體系可由圓桶、齒輪泵和籃式濾器組成，其中原料的量可手工測定，即，在秤中稱重需加入混合罐(32a和32b)中的原料，由安裝在罐口的漏斗抽吸或手工卸料。
混合器(21)是一種小型裝置且具有幾個獨立的入口噴嘴，幾種原料可通過噴嘴加入內(nèi)混合腔中，所述內(nèi)混合腔具有將原料充分勻化以得到油漆所需的給定最小容積，其中所得油漆從管道(40)出來，然后進入儲存罐(41)，部分油漆在所述混合器(21)中形成，進入由多向閥(42)和(43)和小罐(44)、泵(45)和色度計(46)組成的控制單元，在此進行顏色和遮蓋力的分析，然后油漆通過管道(47)返回儲存罐(41)，并將如此得到的數(shù)據(jù)送到程序中以與標準油漆比較，這樣可添加所需的原料以滿足顏色和遮蓋力，直到達到給定標準，其中所述程序加入了可讀取粘度并將數(shù)據(jù)送達程序的流量計(22)，而程序又將其與特定粘度進行比較，然后發(fā)出添加或限制溶劑量的指令，這樣可調(diào)節(jié)粘度，即如果超出標準就返回罐(41)，或如果具有標準粘度則準備罐裝，儲存罐(41)的內(nèi)容物通過泵(48)和閥(49)，由管道返回混合器(21)，然后從此經(jīng)過流量計(22)并經(jīng)過管道和閥(50)和卸料管道(51)和卸料噴嘴(52和53)包裝成0.9、1.0、3.6、4.0、200升或任何其它的容積；在生產(chǎn)出給定油漆之后，使用溶劑清洗該體系，然后用氮氣自動干燥3分鐘，這樣該體系能夠生產(chǎn)具有任何顏色或具有任何松香的一批新的油漆。
在啟動過程中，抽吸來自所有罐(32a)、(32b)(所有的松香罐(1a)、所有的染料罐(1b)、所有的添加劑罐(1c)和所有的溶劑罐(1d))的原料，然后在管道體系中進行再循環(huán)，直到壓力達到穩(wěn)定值，然后使用計量體系和計量體系來調(diào)節(jié)所得最后批料；將混合器(21)中的第一油漆送到儲存罐(41)(也稱作肺罐)中，然后當油漆在技術(shù)指標上穩(wěn)定時，流程就變成將備用油漆卸料到圓桶或罐中，而且在工藝過程中，將儲存罐或肺罐(41)的原料逐漸抽吸到混合頭(21)中，直到所述罐的容積達到零水平，在結(jié)束“生產(chǎn)流程”之前完全控制。
加入新染料需要20升產(chǎn)品樣品，使用小罐(44)和泵(45)將樣品送到色度計(46)分析儀中，其中該體系記錄該新顏色，這樣可通過常規(guī)程序生產(chǎn)出產(chǎn)品，其中使用入口配方的百分數(shù)值作為起始點和顏色記錄和需達到的粘度。
在完成卸料之后，將來自儲存罐且通過管道分配的一部分氮氣流經(jīng)多向閥(54)，在體系的點(59)、(60)、(61)和(62)上插到各個閥(55)、(56)、(57)和(58)中，這樣可將管道產(chǎn)品推到混合器(21)的出口和管道中，然后從儲存罐中加入清洗溶劑，該溶劑經(jīng)過泵(63)、過濾器(64)和多向閥(65)然后在點(70)、(71)、(72)、(73)和(74)上插到各個閥(66)、(67)、(68)和(69)中，其中最后一個通過多向閥(75)通向管道并進入混合罐(32a)和(32b)中，將臟溶劑在點(39)和(76)處取出，通過用于恢復的泵(78)將其放入儲存罐(77)中。
周期性地調(diào)節(jié)計量泵(15a)、(15b)、(15c)、(9d)、(33a)和(33b)以補償因出口偏差而產(chǎn)生的自然磨損，在常規(guī)工藝中使用液壓圓筒對抗恒定的模擬壓力；測量圓筒運轉(zhuǎn)給定體積所需的時間，并更新儲存在控制體系中的流量×循環(huán)曲線，然后若流量低于給定值(最大磨損)，該體系會告訴操作者更換所述泵(15a)、(15b)、(15c)、(9d)、(33a)和(33b)。
權(quán)利要求
1.用于生產(chǎn)汽車漆和其它油漆的連續(xù)自動化工藝，其特征在于在啟動過程中，抽吸來自所有罐(32a)和(32b)、所有的松香罐(1a)、所有的染料罐(1b)、所有的添加劑罐(1c)和所有的溶劑罐(1d)的原料，然后在管道體系中進行再循環(huán)，直到壓力達到穩(wěn)定值，然后使用計量體系和給料體系來調(diào)節(jié)所得最后批料；將混合器(21)中的第一油漆送到儲存罐(41)，也稱為肺中，然后當油漆在技術(shù)指標上穩(wěn)定時，流程就變成將制好的油漆(52和53)卸料到圓桶或罐中，而且在工藝過程中，將儲存罐或肺罐(41)的原料逐漸抽吸到混合頭(21)中，直到所述罐的容積達到零水平，在結(jié)束“生產(chǎn)流程”之前完全控制。
2.用于生產(chǎn)汽車漆和其它油漆的連續(xù)自動化工藝，其特征在于校準新顏色需要20升產(chǎn)品樣品，使用小罐(44)和泵(45)將樣品送到色度計(46)分析儀中，其中該體系顯示該新顏色，這樣可通過常規(guī)程序生產(chǎn)出產(chǎn)品，其中使用入口配方的百分數(shù)值作為起始點和顏色記錄和需達到的粘度。
3.用于生產(chǎn)汽車漆和其它油漆的連續(xù)自動化工藝，其特征在于在完成卸料之后，將來自儲存罐且通過管道分配的一部分氮氣流經(jīng)多向閥(54)，在體系的點(59)、(60)、(61)和(62)上插到各個閥(55)、(56)、(57)和(58)中，這樣可將管道產(chǎn)品推到混合器(21)的出口和管道中，然后從儲存罐中加入清洗溶劑，該溶劑經(jīng)過泵(63)、過濾器(64)和多向閥(65)然后在點(70)、(71)、(72)、(73)和(74)上插到各個閥(66)、(67)、(68)和(69)中，其中最后一個通過多向閥(75)通向管道并進入混合罐(32a)和(32b)中，將臟溶劑在點(39)和(76)處取出，通過用于恢復的泵(78)將其放入儲存罐(77)中。
4.用于生產(chǎn)汽車漆和其它油漆的連續(xù)自動化工藝，其特征在于需要周期性地調(diào)節(jié)計量泵(15a)、(15b)、(15c)、(9d)、(33a)和(33b)以補償因出口偏差而產(chǎn)生的自然磨損，在常規(guī)工藝中使用液壓圓筒對抗恒定的模擬壓力；測量圓筒運轉(zhuǎn)給定體積所需的時間，并更新儲存在控制體系中的流量×循環(huán)曲線，然后若流量到達給定值(最大磨損)之下，該體系會告訴操作者更換所述泵(15a)、(15b)、(15c)、(9d)、(33a)和(33b)。
全文摘要
用于生產(chǎn)汽車漆和其它油漆的連續(xù)自動化工藝，包括用于加入松香(A)、濃縮物(B)、添加劑(C)和溶劑(D)的原料罐，為了生產(chǎn)某種油漆，混合原料混合物的方法可分成兩個加料作業(yè)線(F和G)，它們交替地且獨立地通過通斷閥和泵將自動計量的原料加入混合罐(32a和32b)中，其中較低的出口管道將混合物導向主混合器(21)，油漆被送到儲存罐(41)，部分油漆進入控制單元，然后將數(shù)據(jù)與標準油漆比較以最終調(diào)節(jié)顏色、遮蓋力和粘度，而且如果在所需標準范圍內(nèi)，就將產(chǎn)品導向罐裝區(qū)，另外用氮氣進行清洗內(nèi)部體系，氮氣將油漆從管道推出，然后使用抽吸溶劑進行清洗，開發(fā)該工藝的目的是為了得到一種在生產(chǎn)主要用于將金屬物體，特別是車體涂漆的油漆中，能夠保證顏色均勻性、質(zhì)地和粘度的方法。
文檔編號B01F15/02GK1560143SQ20041003969
公開日2005年1月5日 申請日期1998年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月13日
發(fā)明者安東尼奧·雷塔梅爾, 羅杰里奧·B·奧埃德, 奧 B 奧埃德, 安東尼奧 雷塔梅爾 申請人:雷納杜彭特汀塔斯自動工業(yè)公司