一种紧凑并行输送胶固化炉

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，特别涉及一种胶固化炉。

背景技术

固化是指在电子行业及其它各种行业中，为了增强材料结合的应力而采用的零部件加热、树脂固化和烘干的生产工艺。通过人工加热对胶固化工件进行处理，大幅缩短胶固化时间，提升固化效果，提升生产效率，以满足新能源汽车领域对高效生产的需求。

现有的胶固化炉存在以下缺陷：

1、热管理差，废热排放明显；

2、自动化、智能化程度较低，生产效率低；

3、驱动机构等机构外置简单粗放，占地面积大。

发明内容

本发明的目的是从热量管理入手，降低固化炉热交换量，提升能源利用效率；多层独立驱动控制，处理输送过程为并行独立运转，提高生产效率，减少生产过程中的等待时间，保障生产的连续性和高效性；合理设计设备布局改善空间利用率，紧凑高效；增加冷却闭环控制，提升设备智能化和自动化，有效保障产品的高水准的处理质量，为后续工序的快速开展提供支撑和保障。

本发明提供了一种紧凑并行输送胶固化炉，包括固化炉体、输送装置和冷却装置，冷却装置设置在固化炉体外侧，输送装置贯穿固化炉体和冷却装置，固化炉体设有热风循环结构，固化炉体的两端的进出口处分别设有开闭炉门；

输送装置包括输送区链条和驱动装置，输送区链条由驱动装置驱动，输送区链条上设置有支撑托板及工件托架；输送装置设置有多层且分层排列；

冷却装置包括冷风仓、设置在冷风仓顶部的冷风机和冷风分派管路，冷风机通过冷风分派管路与冷风仓相通，冷风仓内部设置有环境温度探测热电偶和红外工件测温仪；冷风分派管路上设置有电动执行蝶阀；

热风循环结构包括加热器、循环风机和气流引导装置，气流引导装置分别设置在不同层传输装置的两侧，气流引导装置与固化炉体内壁形成循环风腔，加热器设置在循环风腔两侧，循环风机设置在循环风腔的顶部。

优选的是，气流引导装置为开孔的开孔导风板，开孔导风板可拆卸的安装在炉体内壁与工件之间的框架上。

优选的是，开闭炉门包括上层炉门和下层炉门，上层的炉门为上下开闭，下层炉门为左右开闭；

优选的是，上层炉门的顶部设置有上炉门控制气缸，下层炉门的外侧设置有下炉门控制气缸。

优选的是，环境温度探测热电偶、红外工件测温仪和电动执行蝶阀分别与外部PLC控制单元通讯；冷风机内设置有与外部PLC控制单元通讯的温度控制模块。

优选的是，驱动装置包括驱动链轮、传动链条、传动链轮、减速机和驱动电机，驱动链轮通过传动链条与传动链轮传动，传动链轮固定设置在减速机的输出轴上，传动链轮通过减速机与驱动电机传动，减速机和驱动电机设置在驱动框架内，驱动框架设置在输送装置的上下料端，驱动电机、减速机、输送装置三者之间通过链轮链条进行连接，从而传递动力，输送工件。

优选的是，每层设置有2组输送装置；每组输送装置包含2条输送区链条、2根装有链轮的输送轴、1套支撑托板和工件托架、1套驱动装置；2根输送轴分别放置在进出料末端，2条输送区链条安装在输送轴上的输送链轮上，驱动链轮与输送轴的端部固定连接，驱动装置通过带动驱动链轮从而带动与驱动链轮固定连接的输送轴实现对输送区链条的驱动。

优选的是，驱动框架设置在输送装置的上下料两端，减速机和驱动电机设置在下料端驱动框架内。

优选的是，编码器与驱动电机连接；每个驱动电机安装1个编码器。

优选的是，每组输送装置设有2条输送链，在输送链两端分别设置传送轴，轴上装有链轮；每组输送装置对应设置1个减速装置和1个驱动电机；每组输送区链条设置有2条，每组输送区链条对应设置一个驱动链轮和一个驱动电机。

优选的是，上下层的输送区链条末端呈阶梯布置，用以满足上下料空间需求。

优选的是，支撑托板的两端安装在对应的同组的输送区链条上，工件托架固定在支撑托板上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明采用增加进出料口处的开闭炉门，对比常规的开放式固化炉，此设计降低进出口开口面积75％，使处理过程中炉门口的热量损失减少了3/4；降低废热排放，提高能源利用效率，避免能源浪费；

2、本发明通过设置温度检测装置将工件温度和环境温度反馈至PLC控制单元，然后通过PLC控制单元控制电动执行蝶阀和冷风机通讯来调控风量分配和温度设置，形成闭环的冷却控制，有效控制风冷后工件的温度，通过智能化的方式提升生产品质；

3、本发明中热风循环结构中具有导流作用的开孔导风板可拆卸更换，解决了传统式固定开孔导风板无法有效分配热量的问题，改善炉内气流的流场均匀性不佳的缺陷，同时实现针对不同工件、不同工艺的灵活调整功能，扩大品类、品种的生产兼容性；增加了设备的生产适用范围，提升利用率；

4、本发明中给输送装置提供动力的减速机和驱动电机设置在驱动框架内：冷风机设置在冷风仓的顶部；对比常规式的驱动结构外置、冷风机外置的固化设备，占地面积减少30％，实现了设备的紧凑化、小型化、轻量化。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：

图1是本发明整体侧视图；

图2是图1中A处局部放大图；

图3是图1中沿G-G方向剖视图；

图4是输送装置结构示意图；

图5是输送装置局部侧视图；

图6是驱动框架内部结构示意图；

图7是开闭炉门正视图；

图8是上层炉门侧视图；

图9是下层炉门侧视图；

图10是滑轨结构示意图；

图11是冷却装置侧视图；

图12是冷却装置正视图；

图13是热风循环结构内部结构示意图；

图14是开孔导风板安装结构示意图。

所示附图中，固化炉体1，输送装置2，输送区链条2-1，驱动链轮2-2，支撑托板2-3，工件托架2-4，传动链条2-5，减速机2-6，驱动电机2-7，驱动框架2-8，编码器2-9，传动链轮2-10，输送轴2-11，冷却装置3，冷风仓3-1，冷风机3-2，冷风分派管路3-3，环境温度探测热电偶3-4，红外工件测温仪3-5，电动执行蝶阀3-6，工件4，开闭炉门5，上层炉门5-1，下层炉门5-2，上炉门控制气缸5-3，凹槽轨道5-4，下炉门控制气缸5-5，万向轴承5-6，滑轨5-7，热风循环结构6，加热器6-1，循环风机6-2，气流引导装置6-3，循环风腔6-4。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

需要特别说明的是文中所述"前后，上下，左右"等只是基于附图为了直观描述位置关系的一种简化说法，并非对技术方案的限定。

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，在不脱离权利要求中所阐述的发明机理和范围的情况下，使用者可以对下列参数进行各种改变。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法和过程并没有详细的叙述。

如图1-6所示，本发明提供的一种紧凑并行输送胶固化炉，包括固化炉体1、输送装置2和冷却装置3，其中输送装置2用于工件4的上下料以及胶固化、冷却过程的输送；输送装置2贯穿固化炉体1和冷却装置3，将工件4传送至固化炉体1内进行胶固化处理后再传送至冷却装置3进行冷却；

输送装置2包括输送区链条2-1和驱动链轮2-2，输送区链条2-1上设置有支撑托板2-3及工件托架2-4，工件托架2-4固定在支撑托板2-3上，将工件4放置在工件托架2-4上，支撑托板2-3和工件托架2-4对工件4进行固定和支撑。

输送区链条2-1套设在对应的上下料端的输送轴2-11的链轮上，输送区链条2-1由带链轮的输送轴2-11驱动，通过输送区链条2-1转动对支撑托板2-3及支撑托板2-3上方的工件托架2-4和工件4进行传送。

进一步的，输送区链条2-1由驱动装置驱动，驱动装置包括驱动链轮2-2、传动链条2-5、传动链轮2-10、减速机2-6和驱动电机2-7，减速机2-6输出端的链轮和驱动电机2-7输入端的链轮通过传动链条2-5传动，驱动链轮2-2通过传动链条2-5与减速机2-6输出端的传动链轮2-10传动，传动链轮2-10固定设置在减速机2-6的输出轴上，传动链轮2-10通过减速机2-6与驱动电机2-7传动，减速机2-6和驱动电机2-7设置在驱动框架2-8内，驱动框架2-8设置在输送装置的上下料端，驱动电机2-7、减速机2-6、输送装置2三者之间通过链轮链条进行连接，从而实现动力传递、工件输送。

进一步的，每层设置有2组输送装置，每组输送装置包含2条输送区链条2-1、2根装有链轮的输送轴2-11、1套支撑托板2-3和工件托架2-4、1套驱动装置；2根输送轴2-11分别放置在进出料末端，同一输送装置上的多个支撑托板2-3等距设置，支撑托板2-3的两端与同一输送装置上的两条输送区链条2-1连接，工件托架2-4固定在支撑托板2-3上，2条输送区链条2-1安装在输送轴2-11上的链轮上，驱动链轮2-2与输送轴2-11的端部固定连接，驱动装置通过带动驱动链轮2-2从而带动与驱动链轮2-2固定连接的输送轴2-11实现对输送区链条2-1的驱动。

进一步的，输送装置2设置有多层且上下分层排列，多层输送装置2可同时对工件4进行传送，增加工件4的生产效率。

进一步的，上下层的输送区链条2-1末端呈阶梯布置，留有合理空间便于进行上下料操作。

本发明中，驱动框架2-8设置在输送装置2的上下料两端端，减速机2-6和驱动电机2-7设置在下料端的驱动框架2-8内，对比常规式的固化炉的传送驱动结构外置的固化设备，占地面积减少，实现了设备的紧凑化、小型化、轻量化。

进一步的，驱动框架2-8内设置有与驱动电机2-7相连接的编码器2-9；每个驱动电机2-7安装1个编码器2-9，驱动电机2-7通过编码器2-9进行检测并控制启停，从而控制输送装置2-1的运转与停止。

如图1、图7-10所示，本发明中，固化炉体1的两端的进出口处分别设有开闭炉门5，开闭炉门5包括上层炉门5-1和下层炉门5-2，固化炉体1的热量管理是通过对固化炉体1进出口处设置开闭炉门5进行控制得以实现；

进一步的，固化炉体1的每个端部分别设置有上层炉门5-1和下层炉门5-2，上层炉门5-1为上下开闭，在上层炉门5-1的顶部设置上炉门控制气缸5-3，通过上炉门控制气缸5-3上下拉动上层炉门5-1对固化炉体1出入口进行开启或关闭，上层炉门5-1通过自重和中部的锥面结构进行自压紧密封；下层炉门5-2为左右开闭；下层炉门5-2的外侧设置有下炉门控制气缸5-5，通过下炉门控制气缸5-5左右拉动下层炉门5-2对固化炉体1出入口进行开启或关闭；

进一步的，下层炉门5-2上部前后均设有万向轴承5-6，下层炉门5-2通过万向轴承5-6悬挂在固定的滑轨5-7上，万向轴承5-6在滑轨5-7上的凹槽轨道5-4内滑动；滑轨5-7上设置有两个凹槽轨道5-4，凹槽轨道5-4靠近炉门中部的一端为向内弯折的弧形形状，通过施加侧向外力改变下层炉门5-2滑动轨迹进行密闭；在炉门封闭位，万向轴承5-6沿着凹槽轨道5-4尾部向内的弧形形状改变走向使门贴近固化炉体1进出口侧壁；

进一步的，为了实现防止下层炉门5-2脱离滑轨5-7，脱离滑轨5-7的上下两面均有凹槽轨道5-4，安装在下层炉门5-2的万向轴承5-6从上下两个方向嵌入凹槽轨道5-4，从而限制下层炉门5-2的自由度，避免脱离。

如图1、图11-12所示，冷却装置3设置在固化炉体1下料侧，并与固化炉体1安装在一起；冷却装置3包括冷风仓3-1、设置在冷风仓3-1顶部的冷风机3-2，冷风机3-2通过冷风分派管路3-3与冷风仓3-1相通，冷风机3-2设置冷风仓3-1上部，可提升空间利用率；冷风机3-2通过冷风分派管路3-3将冷风送至用于对固化完成后的工件4进行冷却的冷风仓3-1。

进一步的，冷风仓3-1内部设置有环境温度探测热电偶3-4和红外工件测温仪3-5，冷风分派管路3-3上设置有电动执行蝶阀3-6；环境温度探测热电偶3-4、红外工件测温仪3-5和电动执行蝶阀3-6分别与外部PLC控制单元通讯；冷风机3-2内设置有与外部PLC控制单元通讯的温度控制模块；

进一步的，通过冷风仓3-1内部设置环境温度探测热电偶3-4和红外工件测温仪3-5，实时获取工件4温度和冷风仓3-1内部环境温度，根据内部环境温度探测热电偶3-4和红外工件测温仪3-5测得的数值反馈给PLC控制单元，PCL控制单元通过工件4本体温度控制电动执行蝶阀3-6的风量分配，PCL控制单元通过冷却区域的气氛温度控制冷风机3-2出风温度，进而实现对工件4冷却温度进行闭环控制，精准有效控制风冷后工件4的温度，通过智能化的方式提升生产品质。

如图1、图13-14所示，固化炉体1上设有热风循环结构6，热风循环结构6包括加热器6-1、循环风机6-2和气流引导装置6-3，气流引导装置6-3分别设置在不同层传输装置的两侧，气流引导装置6-3外侧的固化炉体1侧壁上设置有循环风腔6-4，加热器6-1设置在循环风腔6-4内，循环风机6-2设置在循环风腔6-4的顶部，气流引导装置6-3为开孔的开孔导风板，开孔导风板可拆卸的安装在炉体内壁与工件之间的框架上。

进一步的，热风循环结构6设置有多组，在固化炉体1的纵向形成加热段和保温段，循环结构通过加热器6-1提供热量，循环风机6-2作为风循环的核心装置推动炉内空气流动，并进行热量传导；设置有气流引导装置6-3对不同层传送的工件4进行热量分配，开孔的导风板分配风量使热量传输均匀、工件4温度一致；

进一步的，开孔导风板为可拆卸更换结构；针对不同的工件4和系统风阻可以更换开孔大小不同的开孔导风板，匹配合适的系统内部风阻，从而引导热气流进行热量和风量的分配，使上下层工件4加热温度、加热时间、保温时间等关键处理参数状态保持一致，保证处理效果。

本发明提升了传统胶固化炉的能效，降低能耗，适应设备绿色化节能化的发展趋势；将传统粗放式的工件冷却工艺转变为定智能化、数字化的闭环控制模式，精准控制生产条件，提升生产精度，保障后续产线的连续和高效；并行式独立驱动设计，可以提供多组输送生产同步处理；进而满足产业的高精度、高速度生产需求。紧凑式一体式设计，大幅减小设备占地需求，提升空间利用率；

显然，上述所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。