CN103639102B - 一种用于刹车片钢背的高红外固化装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于刹车片钢背的高红外固化装置及方法。包括输送机、高红外辐射器、辐射器支架、固化室和温度控制系统，所述输送机设有机架和用于传送刹车片的金属网传送带，所述金属网传送带与位于所述金属网传送带上方的机架所围成的空间构成固化室；所述辐射器支架固定在所述固化室顶部的机架上，所述辐射器支架上安装有所述高红外辐射器；所述温度控制系统根据所述固化室的温度调节所述高红外辐射器的功率，使固化室的温度达到并保持预先设定的恒定温度。本发明的固化装置结构简单,温控自动化程度高,固化速度快,能耗小；固化方法生产效率高，产品质量高，并能有效降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种固化装置及方法，特别涉及一种用于刹车片钢背的高红外固化装置及方法。
背景技术
在刹车片钢背的表面喷涂工艺中，传统的加热设备主要是通过加热发热管，在烘烤炉中对工件表面进行烘烤，热量只能从表面缓慢地传递到涂层内部，因此，固化速度慢、生产效率低、能源消耗大，且工件表面固化质量较差。而随着红外加热技术在表面喷涂领域中的应用，大大提高了工件固化速度和工效。但是普通乳白玻璃红外加热管不抽真空，热惯性较大，以致温度控制精度低，热效率低，加热管使用寿命短，对于日益发展的汽车工业对汽车零部件质量和产量的需求存在一定的差距。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于刹车片钢背的高红外固化装置及方法，解决了现有技术中刹车片钢背固化装置和固化工艺效率低、精度难以控制、能源消耗大的技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于刹车片钢背的高红外固化装置，包括输送机、高红外辐射器、辐射器支架、固化室和温度控制系统，所述输送机设有机架和用于传送刹车片的金属网传送带，所述金属网传送带与位于所述金属网传送带上方的机架所围成的空间构成固化室；所述辐射器支架固定在所述固化室顶部的机架上，所述辐射器支架上安装有所述高红外辐射器；所述温度控制系统包括温度采集单元和控制单元，所述温度采集单元设置在所述固化室内部，用于采集所述固化室的温度；所述控制单元设置在所述固化室外部，用于根据所述固化室的温度调节所述高红外辐射器的功率，以控制所述固化室的温度达到并保持预先设定的恒定温度。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述固化室包括一个辐射加热区和两个恒温固化区，所述辐射加热区和所述恒温固化区均分别划分为2个区域，共分为6个区域进行温度测量和控制。
进一步，每个所述辐射加热区和所述恒温固化区均设置有10个所述高红外辐射器。
进一步，所述固化室辐射加热区的恒定温度设置为170～190℃；所述固化室恒温固化区的恒定温度均设置为200～220℃。
进一步，所述温度采集单元为温度传感器，所述控制单元包括PID和晶闸管，所述温度传感器用于测量所述固化室的温度，并将所述温度信号传送给所述PID；所述PID接收所述温度信号，并根据预先设定的恒定温度进行计算控制，输出控制信号至所述晶闸管；所述晶闸管根据所述控制信号调节所述高红外辐射器的功率，使所述固化室的温度保持预先设定的恒定温度。
进一步，包括三个温度传感器，所述三个温度传感器分别设置在所述辐射加热区和所述恒温固化区内部的所述金属网传送带上方10～20mm处，且所述温度传感器上方均设有避光板。
进一步，所述输送机为金属链带式输送机，包括金属网传送带、调速电机、机架和两个链轮滚筒；所述调速电机通过三角传动带驱动所述链轮滚筒运转，所述链轮滚筒带动所述金属网传送带运行。
一种用于刹车片钢背的高红外固化方法，包括以下步骤：
1)开启所述高红外辐射器和所述温度控制系统，分别设定所述固化室内的辐射加热区和恒温固化区所要达到的恒定温度；
2)启动所述输送机的调速电机，控制所述金属网传送带的运行速度为5～6米/分钟；
3)当所述辐射加热区和所述恒温固化区的温度均达到所述恒定温度后，将刹车片放置在运行的所述金属网传送带上,所述刹车片的摩擦材料部分朝下放置,附着有喷粉的钢背部分朝上放置，所述刹车片在运行的所述金属网传送带上先后经过所述辐射加热区和所述恒温固化区，使喷涂在刹车片钢背上的喷粉层熔融、流平、完全固化，形成坚实的防护膜。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述固化室辐射加热区的恒定温度设置为170～190℃；所述固化室恒温固化区的恒定温度均设置为200～220℃。
本发明的有益效果是：1、采用了高红外辐射器进行加热，具有高强度、高热效、高密度、高穿透性、低能耗的显著特点，完全克服了普通乳白玻璃红外加热管不抽真空、热惯性大、温度控制精度低、热效率低、寿命短的固有缺陷，不仅可以大大地提高工作效率，缩短加热时间，节约加热能源，降低生产成本，提高加热质量，降低投资额度，而且无论是对被加热工件还是对环境都没有污染；
2、采用PID、晶闸管和和温度传感器组成的温度控制系统，可以自动、有效、准确地调节和控制固化室各区域的温度，提高了产品的固化质量；
3、采用金属链带式输送机传送产品加工，实现无极调速，合理调整固化时间，提高了刹车片钢背固化质量和生产效率，并能实现自动化生产线生产。
附图说明
图1为本发明高红外固化装置的主视图；
图2为本发明高红外固化装置的的侧视图。
附图中，各标号所代表的部件如下：
1、高红外辐射器，2、辐射器支架，3、固化室，4、控制单元，5、温度采集单元，6、避光板，7、金属网传送带，8、链轮滚筒，9、调速电机，10、机架，11、三角传动带，12、盘式刹车片。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，为本发明高红外固化装置一种实施例的的主视图，包括金属链带式输送机、高红外辐射器1、辐射器支架2、固化室3和温度控制系统，所述温度控制系统包括温度采集单元5和控制单元4，所述温度采集单元5设置在所述固化室3内部，用于采集所述固化室3的温度；所述控制单元4设置在所述固化室外部，用于根据所述固化室3的温度调节所述高红外辐射器1的功率，控制所述固化室3的温度达到并保持预先设定的恒定温度。所述金属链带式输送机包括金属网传送带7、调速电机9、机架10和两个链轮滚筒8；所述调速电机9通过三角传动带11驱动所述链轮滚筒8运转，所述链轮滚筒8带动所述金属网传送带7运行。所述金属网传送带7与位于所述金属网传送带7上方的机架10所围成的空间构成固化室3，所述辐射器支架2固定在所述固化室3顶部的机架10上，所述辐射器支架2上安装有所述高红外辐射器1。优选的，本实施例中，所述固化室3包括一个辐射加热区和两个恒温固化区，所述辐射加热区和所述恒温固化区均分别划分为2个区域，共分为6个区域进行温度测量和控制；且每个所述辐射加热区和所述恒温固化区均设置有10个所述高红外辐射器1，每个高红外辐射器1的功率为1kw，总共功率为30kw，调节范围为10～100％。优选的，所述固化室辐射加热区的恒定温度设置为170～190℃；所述固化室恒温固化区的恒定温度均设置为200～220℃。本实施例中，所述温度采集单元5为温度传感器，所述控制单元4包括PID和晶闸管，所述温度传感器用于测量所述固化室3的温度，并将所述温度信号传送给所述PID；所述PID为比例-积分-微分控制器，用于接收所述温度信号，并根据预先设定的恒定温度进行计算控制，输出控制信号至所述晶闸管；所述晶闸管根据所述控制信号调节所述高红外辐射器1的功率，使所述固化室3的温度保持预先设定的恒定温度。优选的，所述温度传感器设置在所述金属网传送带7上的刹车片12上方10～20mm处，所述温度传感器的测量温度范围170～220℃，控制精度为±1℃；且所述温度传感器上方设有避光板6，避免温度传感器受到高红外线的直接辐射。
以下为本发明固化方法的具体实施例。
实施例1
本实施例的高红外固化方法，包括以下步骤：
第一步：开启所述高红外固化装置的高红外辐射器1和温度控制系统，分别设定所述固化室3内的辐射加热区所要达到的恒定温度为170℃，两个恒温固化区所要达到的恒定温度均为200℃，所述温度传感器的控制精度±为1℃；
第二步：启动金属链带式输送机的调速电机9，将金属网传送带7的运行速度控制在5米/分钟；
第三步：当所述辐射加热区和所述恒温固化区的温度均达到所述恒定温度后，将刹车片放置在运行的所述金属网传送带7上,所述刹车片的摩擦材料部分朝下放置,附着有喷粉的钢背部分朝上放置，所述刹车片在运行的所述金属网传送带7上先后经过所述辐射加热区和所述恒温固化区，使喷涂在刹车片钢背上的喷粉层熔融、流平、完全固化，形成坚实的防护膜。
实施例2：
本实施例的步骤与实施例1基本相同，区别在于：所述固化室3内辐射加热区设定温度为190℃，两个恒温固化区设定温度均为220℃，控制精度±1℃；所述金属网传送带7的运行速度为6米/分钟。
实施例3：
本实施例的步骤与实施例1基本相同，区别在于：所述固化室3内辐射加热区设定温度为180℃，两个恒温固化区设定温度均为210℃，控制精度±1℃；所述金属网传送带7的运行速度为5.5米/分钟。
本发明的一种用于刹车片钢背的高红外固化装置及方法,所述固化装置结构简单,温控自动化程度高,固化速度快,能耗小；所述固化方法对刹车片钢背进行喷涂固化，生产效率高，产品质量高，并有效降低生产成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于刹车片钢背的高红外固化装置，其特征在于：包括输送机、高红外辐射器、辐射器支架、固化室和温度控制系统，所述输送机设有机架和用于传送刹车片的金属网传送带，所述金属网传送带与位于所述金属网传送带上方的机架所围成的空间构成固化室；所述辐射器支架固定在所述固化室顶部的机架上，所述辐射器支架上安装有所述高红外辐射器；所述温度控制系统包括温度采集单元和控制单元，所述温度采集单元设置在所述固化室内部，用于采集所述固化室的温度；所述控制单元设置在所述固化室外部，用于根据所述固化室的温度调节所述高红外辐射器的功率，以控制所述固化室的温度达到并保持预先设定的恒定温度；所述固化室包括一个辐射加热区和两个恒温固化区，所述辐射加热区和所述恒温固化区均分别划分为2个区域，共分为6个区域进行温度测量和控制。
2.根据权利要求1所述的高红外固化装置，其特征在于：每个所述辐射加热区和所述恒温固化区均设置有10个所述高红外辐射器。
3.根据权利要求1所述的高红外固化装置，其特征在于：所述固化室辐射加热区的恒定温度设置为170～190℃；所述固化室恒温固化区的恒定温度均设置为200～220℃。
4.根据权利要求1～3任一所述的高红外固化装置，其特征在于：所述温度采集单元为温度传感器，所述控制单元包括PID和晶闸管，所述温度传感器用于测量所述固化室的温度，并将所述温度信号传送给所述PID；所述PID接收所述温度信号，并根据预先设定的恒定温度进行计算控制，输出控制信号至所述晶闸管；所述晶闸管根据所述控制信号调节所述高红外辐射器的功率，使所述固化室的温度保持预先设定的恒定温度。
5.根据权利要求4所述的高红外固化装置，其特征在于：包括三个温度传感器，所述三个温度传感器分别设置在所述辐射加热区和所述恒温固化区内部的所述金属网传送带上方10～20mm处，且所述温度传感器上方均设有避光板。
6.根据权利要求4所述的高红外固化装置，其特征在于：所述输送机为金属链带式输送机，包括金属网传送带、调速电机、机架和两个链轮滚筒；所述调速电机通过三角传动带驱动所述链轮滚筒运转，所述链轮滚筒带动所述金属网传送带运行。
7.一种用于刹车片钢背的高红外固化方法，包括以下步骤：
1)开启权利要求1～6中任一所述固化装置的高红外辐射器和温度控制系统，分别设定所述固化室内的辐射加热区和恒温固化区所要达到的恒定温度；
2)启动所述输送机的调速电机，控制所述金属网传送带的运行速度为5～6米/分钟；
3)当所述辐射加热区和所述恒温固化区的温度均达到所述恒定温度后，将刹车片放置在运行的所述金属网传送带上,所述刹车片的摩擦材料部分朝下放置,附着有喷粉的钢背部分朝上放置，所述刹车片在运行的所述金属网传送带上先后经过所述辐射加热区和所述恒温固化区，使喷涂在刹车片钢背上的喷粉层熔融、流平、完全固化，形成坚实的防护膜。
8.根据权利要求7所述的高红外固化方法，其特征在于：所述固化室辐射加热区的恒定温度设置为170～190℃；所述固化室恒温固化区的恒定温度均设置为200～220℃。
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