一種兩端開口的微孔蜂窩陶瓷載體漿液涂層涂敷方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種兩端開口的微孔蜂窩陶瓷載體漿液涂層涂敷方法和裝置。將具有許多微孔通道的蜂窩陶瓷載體放置在下工裝上，用上、下工裝將其定位、夾緊、密封，利用自動精確給料系統(tǒng)將需要涂敷的漿料精確定量輸送到微孔蜂窩陶瓷載體的上端面，使?jié){料敷蓋停留在整個上端面并均勻分布。通過管路系統(tǒng)用負(fù)壓方法，將均勻分布在載體上端面上的漿液均勻輸送到陶瓷蜂窩載體的小孔通道的內(nèi)表面上進(jìn)行涂敷并形成通孔，使載體小孔通道表面上的漿液均勻分布和定量涂敷。
【專利說明】一種兩端開口的微孔蜂窩陶瓷載體漿液涂層涂敷方法和裝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車尾氣用凈化催化劑陶瓷載體，特別是涉及兩端開口的微孔蜂窩陶瓷載體漿液涂層涂覆方法以及用于實(shí)施上述方法的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為便于說明，本發(fā)明以汽車用的尾氣催化劑為例加以說明，在汽車用催化劑中，該產(chǎn)品屬于汽車零部件，主車廠對汽車零部件的一致性要求很高，對汽車零部件的質(zhì)量和成本控制較為嚴(yán)格。目前，國內(nèi)一些汽車尾氣凈化催化劑生產(chǎn)廠家采用手工方法制造，即將載體浸入到漿液里，經(jīng)過一段時間再將蜂窩陶瓷載體取出，再由手工操作壓縮空氣噴槍進(jìn)行吹孔，這種方法存在的問題是，在涂覆量上很難控制，涂覆到載體外表面上的漿液需要人工清理且造成了漿液原料的浪費(fèi)，這種涂覆方法制造出來的產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量一致性差，很難做到定量、均勻負(fù)載，成本很難控制。還有一些汽車尾氣凈化催化劑生產(chǎn)廠家采用先將漿液由蜂窩陶瓷載體下部進(jìn)入到蜂窩陶瓷載體各小孔內(nèi)再進(jìn)行正壓吹掃或真空抽吸，這種方法存在的問題是:
[0003]1、如果蜂窩陶瓷載體的吸水率存在差異的情況下(如選用成本低的國產(chǎn)載體)，很難做到精確定量涂覆；
[0004]2、這種方法因漿液需要循環(huán)使用，過程中漿液會發(fā)生變化，需要調(diào)節(jié)變化后的漿液，如果沒有很好漿液檢測儀器和有效的調(diào)節(jié)手段，無法將變化后的漿液調(diào)節(jié)回來，會造成生產(chǎn)過程不穩(wěn)定，甚至?xí)绊懏a(chǎn)品性能；
[0005]3、這種方法需要周轉(zhuǎn)的貴金屬漿料多且清洗設(shè)備時含貴金屬漿料損耗大，因漿液中含有的價格昂貴的貴金屬，資金積壓多且成本很難控制；
[0006]4、這種方法相比本發(fā)明不能很好適應(yīng)小批量、多品種的生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種兩端開口的漿液涂層的涂覆方法。
[0008]本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于上述方法的裝置。
[0009]本發(fā)明提供的涂覆方法，采用自動精確給料系統(tǒng)定量供給涂覆漿液在微孔蜂窩陶瓷載體上端面停留；
[0010]本發(fā)明提供的涂覆方法，采用施加負(fù)壓吸附，使在微孔蜂窩陶瓷載體上端面的漿液進(jìn)入小孔并在載體小孔通道表面上均勻分布和定量涂覆；
[0011]本發(fā)明提供的涂覆方法，其中包含于被涂覆相同厚度和均勻的涂層為特點(diǎn)，均勻的涂層指蜂窩陶瓷載體各小孔通道在相同的長度上被均勻覆蓋，涂層的高度可根據(jù)自動精確給料系統(tǒng)的給料量進(jìn)行靈活控制，可容易實(shí)現(xiàn)分區(qū)域涂覆，可提高汽車催化劑性能。
[0012]本發(fā)明提供的涂覆方法，所使用的漿液為一次性使用。
[0013]本發(fā)明的涂覆方法具體步驟如下:[0014]a)將蜂窩陶瓷載體置于一特制環(huán)境中，該蜂窩陶瓷載體下端與真空系統(tǒng)相連接，上端周邊密封、中間敞開；
[0015]b)利用自動精確給料系統(tǒng)將需要涂覆的漿料精確定量、均勻的分布并停留在蜂窩陶瓷載體的上端面上；
[0016]c)漿料由真空作用下沿載體小孔道上部吸附下降涂覆在蜂窩陶瓷載體的各小孔內(nèi)表面上；
[0017]d)將涂覆后的載體進(jìn)行干燥；
[0018]將蜂窩陶瓷載體翻轉(zhuǎn)180度，根據(jù)上述方法使自動給料在蜂窩陶瓷載體端面上的漿液涂覆在蜂窩陶瓷載體的各小孔內(nèi)表面上。
[0019]本發(fā)明提供的用于實(shí)施上述方法的裝置，其主要包括:
[0020]一上工裝，為兩端開口腔體；
[0021]—下工裝,為一端開口另一端封閉腔體，該封閉端連接有導(dǎo)桿，該導(dǎo)桿與一氣缸相連接，下工裝封閉端安裝有一負(fù)壓抽口，該負(fù)壓抽口與一真空系統(tǒng)相連接；上工裝開口較大端向下，下工裝開口端向上地安裝在一垂直軸線上；其中下工裝連接的導(dǎo)桿受氣缸的控制，帶動下工裝作上下相對移動；
[0022]由上述裝置:
[0023]a)將蜂窩陶瓷載體放入下工裝內(nèi)，啟動氣缸，通過導(dǎo)桿將下工裝上升，使蜂窩陶瓷載體上端面周邊與上工裝形成密封；
[0024]b)啟動自動精確給料系統(tǒng)，將待涂覆的漿料由給料頭精確定量的輸送到載體上端面并均勻分布并停留在載體上端面的上工裝內(nèi)；
[0025]c)啟動真空抽吸系統(tǒng)，將下工裝與蜂窩陶瓷載體合成的腔體抽成負(fù)壓，停留在載體上端面的漿液在負(fù)壓的作用下沿載體小孔道的上部吸附下降涂覆在載體的小孔內(nèi)；
[0026]d)啟動氣缸，通過導(dǎo)桿將下工裝下降，取出載體；
[0027]e)將涂覆后的載體進(jìn)行干燥；
[0028]f)將載體翻轉(zhuǎn)180度再重復(fù)步驟a至d。
[0029]所述的裝置中，載體的裝入和取出分別由一只機(jī)械手完成，載體的翻轉(zhuǎn)由人工完成。
[0030]所述的裝置中，自動給料下料頭與物料管路之間，下工裝的負(fù)壓抽口與真空罐之間均各設(shè)有一控制閥門。
[0031 ] 所述的裝置中，整個過程均由一電氣控制柜進(jìn)行控制同時配備一觸摸屏人機(jī)界面進(jìn)行參數(shù)設(shè)定等。
[0032]本發(fā)明把真空抽吸和自動定量給料結(jié)合在一裝置上，實(shí)現(xiàn)了對漿液涂覆量的精確定量控制，同時實(shí)現(xiàn)了漿液在小孔通道表面上的均勻分布和定量涂覆和分區(qū)域涂覆。這對提高催化劑質(zhì)量和凈化效果取到非常重要的作用，對生產(chǎn)管理更加方便，同時針對顧客提出的產(chǎn)品一致性及對成本的精確控制起到重要的作用。
[0033]蜂窩陶瓷載體漿液涂覆技術(shù)的發(fā)展以解決制約我國過程工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問題為導(dǎo)向，其目標(biāo)仍然圍繞降低成本、提高產(chǎn)品性能，通過對多學(xué)科交叉研究，緩解我國過程工業(yè)面臨的資源、能源與環(huán)境的瓶頸壓力?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0034]附圖用于本發(fā)明的示意圖，不作為本發(fā)明的限制。
[0035]圖1是本發(fā)明蜂窩陶瓷載體漿液定量涂層涂覆裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例的外形示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例蜂窩陶瓷載體涂層后的解剖圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]本發(fā)明所用的涂料可視自備催化劑用途而定，本實(shí)施例仍以汽車尾氣凈化催化劑為例進(jìn)行描述。本發(fā)明的涂覆方法和裝置不只限于用來制備汽車尾氣用的凈化催化劑載體，而是可以用于所有具有兩端開口的微孔結(jié)構(gòu)并且需要對微孔內(nèi)壁進(jìn)行涂覆的載體。
[0037]實(shí)施例:涂覆漿液配方為:水:1OOKg; ；A1203:80Kg;;粘結(jié)劑:2Kg ;添加劑I:5Kg ；添加劑2 =IOKg ;活性組分:1.5Kg。
[0038]本實(shí)例所用的蜂窩陶瓷載體規(guī)格:
[0039]Φ 101.6X123.3，400 孔；
[0040]涂覆裝置的基本結(jié)構(gòu)見圖1和圖2。
[0041]本發(fā)明裝置中各部件之間需要傳送水和漿料的連接均為管道連接，該連接管道可以為不銹鋼管道，也可以是有機(jī)高分子材料制成的管道，如PVC等。其管道直徑可以根據(jù)裝置的規(guī)格大小而定。
[0042]本發(fā)明的核心裝置是圖1中下工裝I和上工裝2，下工裝為I為一端開口，另一端封閉，上工裝兩端均開口，中間空心，呈錐環(huán)狀。上工裝2開口較大端向下，下工裝開口端向上的安裝在一垂直軸線上，互相結(jié)合后形成一端封閉，另一端開口的腔體，需要涂覆漿料的蜂窩陶瓷載體3就垂直置于該腔體內(nèi)。上工裝2牢固安裝在機(jī)架上。上工裝垂直上方安裝有自動給料系統(tǒng)的下料頭。下工裝I與一聯(lián)動裝置12相連接，該連接裝置由導(dǎo)桿、氣缸、限位開關(guān)組成，通過導(dǎo)桿帶動下工裝I離開或結(jié)合上工裝2，該連接裝置是一種常見機(jī)械裝置，在此不再詳細(xì)贅述。
[0043]一機(jī)械手4，用于放入蜂窩陶瓷載體。
[0044]一機(jī)械手5，用于取出蜂窩陶瓷載體。機(jī)械手4和機(jī)械手5與其控制氣缸4a、5a安裝在一機(jī)架上，可橫向移動和垂直移動。
[0045]漿料流量計(jì)量裝置6，安裝在自動給料系統(tǒng)的物料管路上。
[0046]—真空罐7，串接在下工裝I的負(fù)壓抽口 8和真空泵9之間，用于穩(wěn)定腔體內(nèi)負(fù)壓值。
[0047]一帶攪拌罐體10，與自動給料系統(tǒng)相連接。
[0048]一電氣控制柜11，用于控制本發(fā)明整個裝置的自動運(yùn)行，由西門子可編程控制器和觸摸屏等元件組成。
[0049]控制柜的操作面板包括啟動，急停，手動，自動，復(fù)位按鈕，其它按鈕可設(shè)置在觸摸屏上進(jìn)行控制。
[0050]具體實(shí)施時，控制柜可進(jìn)行手動與自動切換，手動操作時，可手動進(jìn)行各控制部件的動作，自動操作時，按下啟動按鈕，可進(jìn)行全程自動操作。
[0051 ] 本發(fā)明所用的閥門均為氣動控制閥。
[0052]通過上述裝置，本發(fā)明的涂覆過程為:[0053]I)機(jī)械手4由氣缸4a控制，將蜂窩陶瓷載體3垂直放到下工裝I腔體內(nèi)的位置。
[0054]2)下工裝I由聯(lián)動裝置12帶動上升，通過限位開關(guān)調(diào)節(jié)頂升至上工裝2，使蜂窩陶瓷載體3周邊與上工裝2壓緊密封。
[0055]3)自動給料系統(tǒng)氣動控制閥13打開，漿液精確定量的由下料頭14流到蜂窩陶瓷載體3的上端面上，漿料停留覆蓋整個上端面并均勻分布。
[0056]4)真空管路閥門開啟，載體小孔內(nèi)和下工裝腔體形成的真空將停留在上端面的漿料沿載體小孔道的上部吸附下降涂覆在載體的小孔內(nèi)，并形成良好通孔，真空抽吸時間為
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[0057]5)下工裝I由聯(lián)動裝置12帶動下降，下降到位后，由機(jī)械手5取出蜂窩陶瓷載體。
[0058]6)將涂覆后的蜂窩陶瓷載體進(jìn)行干燥后，翻轉(zhuǎn)180度，重復(fù)以上1-5操作步驟即可進(jìn)行，如此可實(shí)現(xiàn)蜂窩陶瓷載體的均勻、精確定量涂覆。
[0059]7)涂覆完畢后，排出余料，向帶攪拌罐體15加入離子水進(jìn)行循環(huán)清洗，清洗完畢排出洗水。
[0060]8)圖3顯示了蜂窩陶瓷載體涂層后的剖面示意圖，可以看出涂覆后，載體各小孔具有相同的涂層高度，涂層涂覆線峰谷極差可控制在5mm內(nèi)，說明涂覆均勻性好，容易實(shí)現(xiàn)分區(qū)域涂覆。
[0061]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了蜂窩陶瓷載體涂覆漿液的定量控制與整個裝置的自動控制，保證蜂窩陶瓷載體內(nèi)各小孔通道表面上漿液的均勻涂覆，可以通過自動給料裝置的給料量來靈活調(diào)節(jié)涂覆量，同時解決涂覆漿液的儲存、計(jì)量、等問題。
[0062]可以根據(jù)本發(fā)明所使用的蜂窩陶瓷載體漿液涂層的定量涂覆方法與裝置，可較大提高生產(chǎn)效益和產(chǎn)品質(zhì)量，另外，本發(fā)明除了用于蜂窩陶瓷載體涂層定量涂覆外，還可用于其它行業(yè)類似生產(chǎn)當(dāng)中。
[0063]需要說明的是，本發(fā)明提供的裝置所采用的零部件和材料均為工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)成熟部件和常用材料，本發(fā)明只是利用這些成熟部件和材料進(jìn)行加工制作、組裝，從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員按照本發(fā)明的描述，是可以實(shí)現(xiàn)本裝置的。
【權(quán)利要求】
1.一種兩端開口的微孔蜂窩陶瓷載體漿液涂層的涂敷方法，其特征在于含有以下工藝步驟: a、將蜂窩陶瓷載體置于一特制環(huán)境中，該蜂窩陶瓷載體下端與真空系統(tǒng)相連接，上端周邊密封，中間敞開； b、利用自動給料系統(tǒng)將需要涂敷的漿料精確定量、均勻的分布并停留在微孔蜂窩陶瓷載體的上端面上； C、停留在微孔蜂窩陶瓷載體的上端面的漿料在真空作用下沿載體小孔道上部吸附下降涂敷在蜂窩陶瓷載體的各小孔內(nèi)表面上并形成通孔；d、將涂敷后的載體進(jìn)行干燥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兩端開口的微孔蜂窩陶瓷載體漿液涂層的涂敷方法，其特征在于:將蜂窩陶瓷載體翻轉(zhuǎn)180度，重復(fù)步驟a至d。
3.—種兩端開口的微孔蜂窩陶瓷載體漿液涂層的涂敷裝置，其特征在于:包括: 一上工裝，為兩端開口腔體； 一下工裝，為一端開口另一端封閉腔體，該封閉端連接有導(dǎo)桿，該導(dǎo)桿與一氣缸相連接，下工裝封閉端安裝有一負(fù)壓抽口，該負(fù)壓抽口與一真空發(fā)生系統(tǒng)相連； 一帶攪拌的漿料罐，對待涂敷漿料進(jìn)行儲存和均勻攪拌，出料口與漿料泵相連接；一漿液流量精確計(jì)量裝置，安裝在漿料管路上，串接在上工裝的漿料進(jìn)口與料漿泵之間，用于精確控制自動給料系統(tǒng)的給料量； 上工裝開口較大端向下，下工裝開口端向上地安裝在一垂直軸線上；其中下罩體連接的導(dǎo)桿受氣缸的控制，帶動下罩體作上下相對移動； 一真空罐，串接在下工裝的負(fù)壓抽口和真空泵之間，用于穩(wěn)定抽吸時的負(fù)壓值； 一機(jī)械手，用于放置、翻轉(zhuǎn)、取出載體，安裝在機(jī)架上，可水平、垂直移動； 一控制系統(tǒng)，用于控制整個裝置的運(yùn)行，安裝在機(jī)架內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，自動給料下料頭與物料管路之間，下工裝的負(fù)壓抽口與真空罐之間均各設(shè)有一控制閥門。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述的控制閥門為氣動控制閥。
【文檔編號】B05C7/04GK103706538SQ201310733755
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】王曉東, 臺繼明, 曹明, 高勇, 趙云昆, 張愛敏, 楊冬霞, 賀小昆 申請人:昆明貴研催化劑有限責(zé)任公司