一种制鞋用的UV照射加硫烘干一体机及其控制方法

技术领域

本发明涉及制鞋加工设备技术领域，尤其是涉及一种制鞋用的UV照射加硫烘干一体机及其控制方法。

背景技术

鞋底在制作过程中往往需要通过粘接的工艺，在对鞋底进行打胶粘接之前为了保证粘接的质量，需要对鞋底表面进行UV照射处理，使其发生化学反应，获得更好的亲和性。先将运动鞋EVA发泡鞋底涂上UV处理剂后，然后经过加热烘干溶剂，再将其暴露在UV灯下，UV处理剂中的光起始剂就发生裂变，释放自由基，引发与鞋材表面发生接枝共聚反应，而变得容易粘着。但是，现有的UV照射机以及UV照射加工方法存在以下缺点：1、UV灯运行时会产生较大热量，会对烘烤后的鞋底进行持续加热，影响溶剂的固化效果；2、功能单一，仅配置有UV照射加工功能，需要对鞋材进行设备转移，不能组成自动化生产线；3、鞋底所受到的UV照射能量是固定的，需要操作员进行加工时间的把控，精度低，加工质量差且不稳定。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种制鞋用的UV照射加硫烘干一体机及其控制方法，实现鞋底与鞋面同步加工，以衔接流水线加工生产；实现对鞋底进行高精度的UV照射加工，提高鞋底的固化质量。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种制鞋用的UV照射加硫烘干一体机，包括控制装置、鞋底加工上层结构和鞋面加工中层结构，鞋底加工上层结构包括首尾连接的烘烤部分和UV照射部分，烘烤部分设置有烘烤输送带、红外鞋底烘烤装置以及鞋底内循环加热气流结构；UV照射部分设有UV照射输送带、UV灯组件以及空气外循环组件，烘烤输送带和UV照射输送带之间相互独立驱动，烘烤输送带的输出端与UV照射输送带的输入端相接，以形成连贯的鞋底加工上层结构；鞋面加工中层结构设有鞋面加硫部分，鞋面加硫部分包括鞋面输送带以及红外加硫定型装置，控制装置分别电连接烘烤输送带、UV照射输送带以及鞋面输送带，同时，红外鞋底烘烤装置、UV灯组件以及红外加硫定型装置分别电连接控制装置。

在进一步的技术方案中，红外鞋底烘烤装置、红外加硫定型装置分别由间隔分布的NIR近红外线灯管和/或MIR中波远红外线灯管所组成；烘烤部分与UV照射部分之间设有干燥装置。

在进一步的技术方案中，烘烤部分还包括有一摆放式烘箱机架，摆放式烘箱机架包裹于烘烤输送带，摆放式烘箱机架与烘烤输送带的输送面包围形成烘烤空间；摆放式烘箱机架的顶部设有多个循环进风口，循环进风口位于红外鞋底烘烤装置的上方；摆放式烘箱机架的一侧设有热气孔、另一侧设有以横向吹风方向设置的风机单元。

在进一步的技术方案中，干燥装置包括一抽气罩壳，抽气罩壳盖覆于在烘烤输送带和UV照射输送带的传输连接处，抽气罩壳的顶部设有另一抽气口，这一抽气口设有一鼓风机，鼓风机的输入端连接这一抽气口、输出端外接循环进风口，以形成鞋底内循环加热气流结构并实现烘烤空间内形成内循环的热风气流。

在进一步的技术方案中，烘烤输送带、UV照射输送带以及鞋面输送带分别设置有一独立的变频调速电机，各变频调速电机分别电连接控制装置。

在进一步的技术方案中，UV照射部分还包括有一UV照射罩壳，UV照射罩壳包裹于UV照射输送带，UV照射罩壳与UV照射输送带的输送面包围形成UV照射空间，UV照射罩壳的内部设有UV灯组件，UV灯组件包括四个UV灯支架，这四个UV灯支架分别设于UV照射空间的四个侧部，每一UV灯支架均设有多个上下间隔设置的高度调节装配口，UV灯支架装配有由气管连接架、灯罩以及UV灯管组成的单元灯组，单元灯组择选装配于设定高度的高度调节装配口；气管连接架的中间部分设有一外循环进气接口，循环进气接口朝向灯罩以及UV灯管。

在进一步的技术方案中，UV照射罩壳还设有空气外循环组件，空气外循环组件包括排气罩体、第一鼓风机和第二鼓风机，排气罩体安装于UV照射空间的中间位置，第一鼓风机的进风端连通于排气罩体的顶部、出风端外接有废气收集装置；UV照射输送带对应排气罩体的正下方形成UV照射区域，四个单元灯组分别位于排气罩体的四个侧方，灯罩的罩口朝向UV照射区域；第二鼓风机的进风端外接大气、出风端通过四个气管分别连接于相应的外循环进气接口。

在进一步的技术方案中，鞋面加工中层结构还包括一中层罩壳，中层罩壳包裹于鞋面输送带，中层罩壳与鞋面输送带的输送面包围形成鞋面加硫空间；鞋面加硫空间的高度为20cm-40cm。

一种UV照射加硫烘干一体机的控制方法，控制方法包括：UV照射加硫烘干一体机中的烘烤部分、UV照射部分以及鞋面加硫部分分别进行独立的加工强度调节，使其符合不同的鞋底工件的烘干加工和UV照射加工的处理要求，以及不同的鞋面工件的加硫加工的处理要求；在红外鞋底烘烤装置、UV灯组件以及红外加硫定型装置处于设定的运行功率时，通过控制烘烤输送带、UV照射输送带以及鞋面输送带的输送速度大小，以实现烘烤部分、UV照射部分以及鞋面加硫部分的加工强度调节，输送速度越小，则鞋材所受到的能量则越大；在烘烤输送带、UV照射输送带以及鞋面输送带处于设定的输送速度时，通过控制红外鞋底烘烤装置、UV灯组件以及红外加硫定型装置的运行功率大小，以实现烘烤部分、UV照射部分以及鞋面加硫部分的加工强度调节，运行功率越大，则鞋材所受到的能量则越大。

在进一步的技术方案中，UV照射部分的加工强度调节通过控制UV照射部分的曝光量T的大小进行调节，设UV灯组件的光强为I、UV照射输送带的输送面的传输速度为V，曝光量T的大小调节算法满足公式：T＝I÷V。

采用上述结构后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：本发明提供了一种制鞋用的UV照射加硫烘干一体机及其控制方法，通过上、中层的一体结构对鞋底工件和鞋面工件，同步进行鞋底工件的烘干处理和UV照射处理，以及对鞋面工件进行加硫处理，能够组成连续的制鞋生产线，单位体积的设备集成烘干、UV照射以及加硫功能，减少车间的空间占用；在一体机设备内增加内循环的热风结构，能够提高加热效率，提高设备的加工效率以及质量；通过独立控制的输送线分别对烘烤部分、UV照射部分和鞋面加硫部分的加工强度进行独立调节，适用于不同鞋材的加工处理，提高设备的适用性；通过对输送线的传送速度的精准控制实现各部分加工的加工强度的调节，提高鞋底的固化质量以及鞋面的硫化质量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的分解结构示意图。

图3是本发明中的UV照射部分的结构示意图。

图4是本发明中的UV照射部分的横向视角的示意图。

图5是本发明中的UV灯管的结构示意图。

具体实施方式

以下仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。

如图1至图4所示，一种制鞋用的UV照射加硫烘干一体机，包括控制装置41、鞋底加工上层结构和鞋面加工中层结构，鞋底加工上层结构包括首尾连接的烘烤部分1和UV照射部分2，烘烤部分1设置有烘烤输送带11、红外鞋底烘烤装置以及鞋底内循环加热气流结构；UV照射部分2设有UV照射输送带12、UV灯组件以及空气外循环组件，烘烤输送带11和UV照射输送带12之间相互独立驱动，烘烤输送带11的输出端与UV照射输送带12的输入端相接，以形成连贯的鞋底加工上层结构；鞋面加工中层结构设有鞋面加硫部分3，鞋面加硫部分3包括鞋面输送带13以及红外加硫定型装置，控制装置41分别电连接烘烤输送带11、UV照射输送带12以及鞋面输送带13，同时，红外鞋底烘烤装置、UV灯组件以及红外加硫定型装置分别电连接控制装置41。本发明提供了一种制鞋用的UV照射加硫烘干一体机及其控制方法，通过上、中层的一体结构对鞋底工件和鞋面工件，同步进行鞋底工件的烘干处理和UV照射处理，以及对鞋面工件进行加硫处理，能够组成连续的制鞋生产线，单位体积的设备集成烘干、UV照射以及加硫功能，减少车间的空间占用。

具体地，红外鞋底烘烤装置、红外加硫定型装置分别由间隔分布的NIR近红外线灯管和/或MIR中波远红外线灯管所组成；烘烤部分1与UV照射部分2之间设有干燥装置。在本实施例中的红外鞋底烘烤装置有NIR近红外线灯管组成，红外加硫定型装置由MIR中波远红外线灯管所组成。它们分别沿相应的输送带的输送方向间隔设置。

具体地，烘烤部分1还包括有一摆放式烘箱机架10，摆放式烘箱机架10包裹于烘烤输送带11，摆放式烘箱机架10与烘烤输送带11的输送面包围形成烘烤空间；摆放式烘箱机架10的顶部设有多个循环进风口101，循环进风口101位于红外鞋底烘烤装置的上方；摆放式烘箱机架10的一侧设有热气孔102、另一侧设有以横向吹风方向设置的风机单元。

具体地，干燥装置包括一抽气罩壳4，抽气罩壳4盖覆于在烘烤输送带11和UV照射输送带12的传输连接处，抽气罩壳4的顶部设有另一抽气口，这一抽气口设有一鼓风机，鼓风机的输入端连接这一抽气口、输出端外接循环进风口101，以形成鞋底内循环加热气流结构并实现烘烤空间内形成内循环的热风气流。在一体机设备内增加内循环的热风结构，能够提高加热效率，提高设备的加工效率以及质量。

具体地，烘烤输送带11、UV照射输送带12以及鞋面输送带13分别设置有一独立的变频调速电机，各变频调速电机分别电连接控制装置41。通过独立控制的输送线分别对烘烤部分1、UV照射部分2和鞋面加硫部分3的加工强度进行独立调节，适用于不同鞋材的加工处理，提高设备的适用性；通过对输送线的传送速度的精准控制实现各部分加工的加工强度的调节，提高鞋底的固化质量以及鞋面的硫化质量。

具体地，UV照射部分2还包括有一UV照射罩壳23，UV照射罩壳23包裹于UV照射输送带12，UV照射罩壳23与UV照射输送带12的输送面包围形成UV照射空间，UV照射罩壳23的内部设有UV灯组件，UV灯组件包括四个UV灯支架25，这四个UV灯支架25分别设于UV照射空间的四个侧部，每一UV灯支架25均设有多个上下间隔设置的高度调节装配口251，UV灯支架25装配有由气管连接架26、灯罩27以及UV灯管28组成的单元灯组，单元灯组择选装配于设定高度的高度调节装配口251；气管连接架26的中间部分设有一外循环进气接口261，循环进气接口朝向灯罩27以及UV灯管28。在本实施例中，UV照射部分2的UV灯管28的设置数量为四个，这四个UV灯管28分别呈倾斜向下的方向朝UV照射区域。

具体地，UV照射罩壳23还设有空气外循环组件，空气外循环组件包括排气罩体211、第一鼓风机21和第二鼓风机22，排气罩体211安装于UV照射空间的中间位置，第一鼓风机21的进风端连通于排气罩体211的顶部、出风端外接有废气收集装置；UV照射输送带12对应排气罩体211的正下方形成UV照射区域，四个单元灯组分别位于排气罩体211的四个侧方，灯罩27的罩口朝向UV照射区域；第二鼓风机22的进风端外接大气、出风端通过四个气管分别连接于相应的外循环进气接口261。

具体地，第二鼓风机22的进风端连接有一管道分接件221，管道分接件221设有四个接管单元，四个气管的一端分别连接相应的接管单元，另一端分别连接于相应的外循环进气接口261。

具体地，鞋面加工中层结构还包括一中层罩壳30，中层罩壳30包裹于鞋面输送带13，中层罩壳30与鞋面输送带13的输送面包围形成鞋面加硫空间；鞋面加硫空间的高度为20cm-40cm。

本发明还提供了一种UV照射加硫烘干一体机的控制方法，采用上述的UV照射加硫烘干一体机实现，控制方法包括：UV照射加硫烘干一体机中的烘烤部分1、UV照射部分2以及鞋面加硫部分3分别进行独立的加工强度调节，使其符合不同的鞋底工件的烘干加工和UV照射加工的处理要求，以及不同的鞋面工件的加硫加工的处理要求；在红外鞋底烘烤装置、UV灯组件以及红外加硫定型装置处于设定的运行功率时，通过控制烘烤输送带11、UV照射输送带12以及鞋面输送带13的输送速度大小，以实现烘烤部分1、UV照射部分2以及鞋面加硫部分3的加工强度调节，输送速度越小，则鞋材所受到的能量则越大；在烘烤输送带11、UV照射输送带12以及鞋面输送带13处于设定的输送速度时，通过控制红外鞋底烘烤装置、UV灯组件以及红外加硫定型装置的运行功率大小，以实现烘烤部分1、UV照射部分2以及鞋面加硫部分3的加工强度调节，运行功率越大，则鞋材所受到的能量则越大。

UV照射部分2的加工强度调节通过控制UV照射部分2的曝光量T的大小进行调节，设UV灯组件的光强为I、UV照射输送带12的输送面的传输速度为V，曝光量T的大小调节算法满足公式：T＝I÷V。

如图5所示，本发明所采用的UV灯管又称紫外线高压汞灯，是一种高强度紫外线辐射光源，主要使用其辐射的波长为365mm的长波紫外线光谱，灯的功率密度160w/cm，灯管线性功率2000W，灯管发光长度25cm。

计算光强的公式为：灯管线性功率W/cm×灯管发光长度cm×有效UV光谱17％×10％/12cm×灯管发光长度cm，计算出来的结果单位为：mW/cm

即UV灯管的光强＝2000W×25×365×17％×10％/12×25＝1034.16mW/cm

计算鞋底工件的曝光时间，视乎UV灯管排放方式，直放按灯管实际发光长度算，单位cm(单管)，再除以机器运转速度(cm/s)，横放按12cm算(单管)，计算方法同上，如果多支灯管排放，则取时间总和。最后计算出UV曝光量＝光强mW/cm

曝光量：T＝1034.16mW/cm

按照变频器调速：UV段输送速度在：1.2m/min---3.14m/min范围内调整故而：曝光量A：T＝1034.16mW/cm×cm/1200cm/min＝0.86j/cm

曝光量B：T＝1034.16mW/cm

本实施例中的UV照射部分2的UV照射强度的范围是0.33j/cm

下表为UV灯组以相同功率在不同输送速度的五次UV能量测试结果

表1

表1为四米UV照射输送带中的鞋底工件所受的UV能量表格，由上表可知UV能量随UV箱网带变频器设置的频率成反比，即输送带的传输速度越快，则鞋底工件所受到的UV能量则越少，操作员可以根据生产需求进行UV照射部分的加工强度的自行调节。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。