本發(fā)明涉及一種大型罐體內(nèi)壁防腐層噴涂裝置。

背景技術(shù)：

隨著石油、制藥等化工行業(yè)對(duì)于大型防腐蝕儲(chǔ)罐質(zhì)量性能要求的提高，使用滾塑成型的大型鋼網(wǎng)塑儲(chǔ)罐由于其極高的性價(jià)比得到廣泛使用。在當(dāng)前的儲(chǔ)罐加工行業(yè)，應(yīng)用比較廣泛的是滾塑加工技術(shù)。

滾塑是一種熱塑性塑料中空成型方法，即先將粉狀或糊狀或單體物料注入模內(nèi)，通過對(duì)模具的加熱和雙軸滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)，使物料借自身重力作用均勻地布滿模具內(nèi)腔并且熔融，待冷卻后脫模而得中空制品。滾塑的轉(zhuǎn)速不高，產(chǎn)品幾乎無(wú)內(nèi)應(yīng)力，不易發(fā)生變形、凹陷等問題。

目前，一般使用滾塑成型技術(shù)生產(chǎn)小型儲(chǔ)罐，主要是使用粉末狀的lldpe顆粒，預(yù)熱后填入到儲(chǔ)罐模具中，用直火式的加熱方法，對(duì)模具進(jìn)行加熱，同時(shí)進(jìn)行雙軸的滾動(dòng)搖擺，待lldpe粉末在模具腔內(nèi)融化且分布均勻，撤去熱源，噴水加速儲(chǔ)罐的冷卻與凝固，之后進(jìn)行脫模，便可得到塑料儲(chǔ)罐。但此種工藝只適用于生產(chǎn)小型儲(chǔ)罐，并且所生產(chǎn)的儲(chǔ)罐強(qiáng)度較差。

大型儲(chǔ)罐一般使用鋼網(wǎng)塑結(jié)構(gòu)。滾塑成型的大型鋼網(wǎng)塑儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)為：外層是作為基體的不銹鋼儲(chǔ)罐外壁，中層為不銹鋼鋼絲網(wǎng)，通過焊接與儲(chǔ)罐壁連接。內(nèi)層為聚乙烯（lldpe）防腐蝕層。

如現(xiàn)階段的滾塑儲(chǔ)罐相關(guān)專利《立式大型鋼塑復(fù)合儲(chǔ)罐》(cn101445182a)，聚乙烯層通過滾塑工藝直接與儲(chǔ)罐壁和鋼絲網(wǎng)結(jié)合。

對(duì)于滾塑成型的大型鋼網(wǎng)塑儲(chǔ)罐，聚乙烯層與鋼基體的結(jié)合性能對(duì)大型儲(chǔ)罐的質(zhì)量極其重要。現(xiàn)有的儲(chǔ)罐不少都采用07mncrmovr不銹鋼板來(lái)生產(chǎn)儲(chǔ)罐壁，滾塑過程中聚乙烯涂覆層直接與不銹鋼儲(chǔ)罐壁結(jié)合，自然冷卻，鋼塑結(jié)合表面并未形成化學(xué)鍵。且儲(chǔ)罐壁不經(jīng)過表面處理，兩者接觸面積達(dá)不到理想要求，影響粘結(jié)性能。lldpe是非極性結(jié)晶聚合物,表面能低,與其他材料粘結(jié)性能差，現(xiàn)階段的滾塑工藝形成鋼塑結(jié)合不能保證儲(chǔ)罐對(duì)于結(jié)合性能的要求，在冷卻凝固的過程中，由于聚乙烯涂覆層與鋼基體的碰撞率不一致，易產(chǎn)生內(nèi)外層分層、剝離等質(zhì)量問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種大型罐體內(nèi)壁防腐層噴涂裝置，該裝置解決了現(xiàn)有大型罐體內(nèi)防腐層成型工藝中防腐層易脫落，以及工藝自動(dòng)化程度不高的技術(shù)問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用如下具體技術(shù)方案：

一種大型罐體內(nèi)壁防腐層噴涂裝置，包括：

控制系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)反饋系統(tǒng)、噴涂系統(tǒng)、供液系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述的控制系統(tǒng)包括輸入模塊、采集模塊、計(jì)算模塊和輸出模塊；

所述輸入模塊用于輸入噴涂完成后的罐體內(nèi)表面參數(shù)和噴涂材料參數(shù)；

所述采集模塊用于記錄監(jiān)測(cè)反饋系統(tǒng)實(shí)時(shí)拾取的罐體內(nèi)表面三維坐標(biāo)、噴涂系統(tǒng)位置以及整個(gè)噴涂裝置位置；

所述的計(jì)算模塊用于計(jì)算采集裝置記錄的罐體內(nèi)表面三維坐標(biāo)與預(yù)先設(shè)定的噴涂表面對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的差異，并計(jì)算出噴涂系統(tǒng)下一步移動(dòng)的位置坐標(biāo)、噴涂速度、噴涂時(shí)間以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)下一步移動(dòng)的位置坐標(biāo)；

所述的輸出模塊用于將計(jì)算模塊計(jì)算所得的參數(shù)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)并輸入給噴涂系統(tǒng)、供料系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；

所述監(jiān)測(cè)反饋系統(tǒng)包括定位裝置、慣性坐標(biāo)裝置和激光測(cè)距裝置，其中，所述定位裝置用于實(shí)時(shí)監(jiān)控測(cè)量整個(gè)噴涂裝置的位置，確定其與工作線的誤差，當(dāng)誤差超過允許值時(shí)，將誤差反饋至控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)經(jīng)計(jì)算模塊-輸出模塊將調(diào)整指令輸出至驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以調(diào)整整個(gè)噴涂裝置的位置，使其位于工作線上，并滿足誤差控制的要求；

所述慣性坐標(biāo)裝置用于實(shí)時(shí)反饋噴涂系統(tǒng)、當(dāng)前噴涂的目標(biāo)罐體內(nèi)表面點(diǎn)與罐體軸線的相對(duì)位置；

所述激光測(cè)距裝置固定于噴涂系統(tǒng)上，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控測(cè)量噴涂目標(biāo)點(diǎn)與罐體軸線、預(yù)先設(shè)定的噴涂表面目標(biāo)對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的相對(duì)位置關(guān)系；

所述供液系統(tǒng)包括至少三個(gè)相互獨(dú)立的儲(chǔ)液罐，每個(gè)儲(chǔ)液罐內(nèi)分別通過管道與噴射系統(tǒng)連接，每根管道上均設(shè)有一個(gè)電磁閥，所述電磁閥與控制系統(tǒng)信號(hào)連接。

所述三個(gè)儲(chǔ)液罐內(nèi)均設(shè)有液位計(jì)。

所述控制系統(tǒng)為單片機(jī)。

所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括軌道以及設(shè)置在軌道上的電動(dòng)小車。

有益效果：

本發(fā)明與已有技術(shù)項(xiàng)目，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、實(shí)現(xiàn)智能化噴涂施工。本發(fā)明噴涂裝置的移動(dòng)、噴涂系統(tǒng)的噴涂速度調(diào)整、噴頭位置的移動(dòng)等均根據(jù)監(jiān)測(cè)反饋系統(tǒng)實(shí)時(shí)測(cè)得的罐體內(nèi)噴涂層目標(biāo)噴涂點(diǎn)與預(yù)設(shè)罐體內(nèi)噴涂層表面對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)之間的差異自動(dòng)調(diào)整。

2、效率高。本發(fā)明采用監(jiān)測(cè)反饋技術(shù)，實(shí)現(xiàn)噴涂施工的智能化控制，減少噴涂施工操作人員數(shù)量，提高了噴涂施工效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明大型罐體內(nèi)壁防腐層成型方法功能框圖。

圖2為本發(fā)明所述激光定位裝置示意圖。

其中，1為激光測(cè)距裝置；2為噴涂系統(tǒng)的噴頭；3為預(yù)設(shè)油漆噴涂層內(nèi)表面；4為實(shí)時(shí)罐體內(nèi)水垢層表面。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖給出實(shí)施例并對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述。有必要在此指出的是，以下實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容做出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明公開了一種大型罐體內(nèi)壁防腐層噴涂裝置，包括控制系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)反饋系統(tǒng)、噴涂系統(tǒng)、供液系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。將預(yù)先設(shè)定的襯砌斷面參數(shù)、噴涂材料參數(shù)輸入控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)即可自動(dòng)運(yùn)行，通過噴涂施工形成完整襯砌。

所述控制系統(tǒng)包括輸入模塊、采集模塊、計(jì)算模塊、輸出模塊。

輸入模塊用于輸入預(yù)先設(shè)定的罐體內(nèi)徑參數(shù)和噴涂材料參數(shù)；采集模塊用于記錄監(jiān)測(cè)反饋系統(tǒng)實(shí)時(shí)拾取的罐體內(nèi)噴涂層表面上目標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)、噴涂系統(tǒng)位置以及整個(gè)噴涂裝置位置；

計(jì)算模塊用于計(jì)算采集模塊記錄的罐體內(nèi)噴涂層表面上目標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)與預(yù)先設(shè)定的罐體表面噴涂層對(duì)應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)之間的差異，并計(jì)算出噴涂系統(tǒng)下一步移動(dòng)的三維坐標(biāo)、噴涂速度、噴涂時(shí)間以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)下一步移動(dòng)的三維坐標(biāo)；輸出模塊用于將計(jì)算模塊計(jì)算所得的參數(shù)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)并輸入給噴涂系統(tǒng)、供液系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

所述監(jiān)測(cè)反饋系統(tǒng)包括定位裝置、慣性坐標(biāo)裝置、激光測(cè)距裝置。所述定位裝置可以實(shí)時(shí)監(jiān)控測(cè)量整個(gè)噴涂裝置的位置，確定其與工作線（工作線是噴涂系統(tǒng)的工作位置線，其與罐體軸線的位置關(guān)系可預(yù)先設(shè)定。）的誤差，當(dāng)誤差超過允許值時(shí)，將誤差反饋至控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)經(jīng)計(jì)算模塊-輸出模塊將調(diào)整指令輸出至驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以調(diào)整整個(gè)噴涂裝置的位置，使其位于工作線上，并滿足誤差控制的要求；所述慣性坐標(biāo)裝置，實(shí)時(shí)反饋噴涂系統(tǒng)、罐體內(nèi)水垢層表面與罐體軸線的相對(duì)位置；

所述激光測(cè)距裝置固定于噴涂系統(tǒng)上，實(shí)時(shí)監(jiān)控測(cè)量噴涂點(diǎn)與罐體軸線、預(yù)先設(shè)定的罐體表面噴涂層之間的相對(duì)位置關(guān)系。

所述噴涂系統(tǒng)的噴涂速度、噴頭位置、行進(jìn)速度、開關(guān)等均由控制系統(tǒng)輸出模塊發(fā)出的指令自動(dòng)控制。

所述供液系統(tǒng)根據(jù)噴涂實(shí)施的需求，分別供應(yīng)油漆、膠液或液態(tài)塑料。

所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可根據(jù)控制系統(tǒng)發(fā)出的指令，牽引整個(gè)噴涂裝置實(shí)現(xiàn)位置變化,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可在設(shè)置的軌道上運(yùn)行。

利用本發(fā)明裝置對(duì)大型罐體內(nèi)防腐層的噴涂方法是：

將本發(fā)明所述防腐層噴涂裝置驅(qū)動(dòng)進(jìn)入待施工罐體內(nèi)軸線位置，設(shè)置好慣性坐標(biāo)裝置。

如圖1所示，第一步，在控制系統(tǒng)中輸入噴涂完成后的罐體內(nèi)表面參數(shù)和噴涂材料參數(shù)，例如罐體內(nèi)壁半徑8m，噴涂材料為油漆，最大允許噴涂速度10m³/h；

第二步，監(jiān)測(cè)反饋系統(tǒng)啟動(dòng)，定位裝置獲得整個(gè)設(shè)備的實(shí)時(shí)位置，經(jīng)慣性坐標(biāo)裝置偏移修正，得到噴涂系統(tǒng)的相對(duì)位置；激光激光測(cè)距裝置獲得罐體內(nèi)表面噴涂層距噴涂系統(tǒng)噴頭的距離及其在慣性坐標(biāo)裝置中的相對(duì)位置；監(jiān)測(cè)反饋系統(tǒng)的反饋頻率為1/10s。

第三步，監(jiān)測(cè)反饋系統(tǒng)將獲得的上述參數(shù)反饋至控制系統(tǒng)的采集模塊，與輸入模塊中輸入的參數(shù)一起，進(jìn)入計(jì)算模塊，計(jì)算模塊通過比較預(yù)設(shè)噴涂表面目標(biāo)點(diǎn)位置坐標(biāo)和輸入模塊、采集模塊獲得的實(shí)時(shí)參數(shù)，得出噴涂角度、噴涂速度、噴頭位置等噴涂實(shí)施參數(shù)；

第四步，計(jì)算模塊得到的噴涂實(shí)施參數(shù)傳輸至噴涂系統(tǒng)，噴涂系統(tǒng)按照一定的次序?qū)嵤﹪娡坑推釋幼鳂I(yè)；

第五步，監(jiān)測(cè)反饋系統(tǒng)的激光測(cè)距裝置采集到噴涂油漆層作業(yè)后的罐體內(nèi)表面，經(jīng)計(jì)算模塊計(jì)算距預(yù)設(shè)油漆噴涂層表面在0mm～0.5mm范圍內(nèi)，則控制系統(tǒng)通過輸出模塊向驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出前進(jìn)的驅(qū)動(dòng)指令；

第六步，整個(gè)裝置進(jìn)入新位置后，循環(huán)執(zhí)行第一步～第五步，直至噴涂作業(yè)完成整個(gè)罐體；

第七步，等待2小時(shí)～48小時(shí)后，實(shí)施膠體層噴涂作業(yè)，步驟同步驟s1～步驟s5；

步驟s8、等待2小時(shí)～48小時(shí)后，實(shí)施塑料層噴涂作業(yè)，步驟同步驟s1～步驟s5。