CN109910431A - 一种不同油墨下单片机控制的风嘴可调的烘干装置 - Google Patents

Abstract

一种不同油墨下单片机控制的风嘴可调的烘干装置，包括上隔热板和下隔热板；上隔热板和下隔热板组成的腔体内设有几字形的单通道系统；单通道系统的左端依次通过收缩杆一、抽屉式活性炭滤芯与涡流热膜换热器相连通；单通道系统的右端收缩杆二与变速风机相连通；单通道系统的管道壁的下侧设有风嘴出口；单通道系统的管道下方设有数组支撑辊；烘箱设有基材入口和基材出口；出风口处设有气体浓度集成传感器；右侧壁外设有控制系统；风嘴出口处的温度传感器将实时温度上传至单片机中处理，单片机针对所采集到的温度信息进行分析比较，并做相应地控制；具有结构简单、干燥效率高、维护方便、提高废热利用、降低成本的特点。

Description

一种不同油墨下单片机控制的风嘴可调的烘干装置

技术领域

本发明属于油墨烘干技术领域，具体涉及一种不同油墨下单片机控制的风嘴可调的烘干装置。

背景技术

目前，现有的油墨烘干装置一般都存在着基材的干燥效果不理想的问题，风嘴结构一般都是固定不变的，而在实际的应用过程中，随着油墨的类型以及基材的变化，将对风场提出新的要求，假使对风嘴进行拆卸再安装的方式，其不仅低效同时操作难度大且耗费人力和物力，而一般的可调风嘴的调节精度也不高。因此，研究使风嘴结构在可调节的基础上具有较高的精度有着必要的现实意义。

一般的烘箱对基材进行烘干时，大多是先经过加热装置的加热后，由管道输送到风嘴，再由风嘴出口喷出以烘干基材，而完成换热后的气体将直接排放到大气中，这不仅浪费了大量能量的浪费，同时烘干效果也不尽人意。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种不同油墨下单片机控制的风嘴可调的烘干装置，具有结构简单、干燥效率高、维护方便、提高废热利用、降低成本的特点。

为实现本发明目的，采用的技术方案是：一种不同油墨下单片机控制的风嘴可调的烘干装置，包括有设在烘箱内的上隔热板和下隔热板；上隔热板和下隔热板组成的腔体内设有几字形的单通道系统；单通道系统的左端依次通过收缩杆一、抽屉式活性炭滤芯与涡流热膜换热器相连通；单通道系统的右端收缩杆二与变速风机相连通；单通道系统的管道壁的下侧设有数组风嘴出口；单通道系统的管道下方设有数组支撑辊；烘箱的左侧箱壁上设有基材入口；烘箱的右侧箱壁上设有基材出口；烘箱的顶板上设有烘箱出风口；烘箱出风口处设有气体浓度集成传感器；烘箱右侧壁外设有控制系统，控制系统分别与收缩杆一、收缩杆二、伺服电机以及变速风机相连接。

所述的烘箱出风口与气体浓度集成传感器之间设有蜂窝活性炭，蜂窝活性炭放置在承托层上。

所述的支撑辊两端与烘箱前后两侧的箱壁相连，均匀布设在箱体内。

所述的风嘴出口处设有温度传感器。

所述的控制系统通过单片机控制变速风机的转速、伸缩杆一、伸缩杆二、反向双曲柄机构的曲柄轴以及联动机构的两个转轴的动作，同时也对风嘴出口处的合页轴的转停加以控制。

所述烘箱风嘴出口处的合页由合页轴及两块摆臂构成，合页轴处有伺服电机以通过控制系统对其的控制进而实现对摆臂的自锁。

所述烘箱的风嘴出口处均有反向双曲柄机构。

所述烘箱对称风嘴出口的对称位置处设有联动机构。

所述烘箱经过热交换后的气体通过抽屉式活性炭滤芯的吸附及引流后进入到涡流热膜换热器中进行再次加热以备循环使用。

所述烘箱出风口处有相应的VOCs气体浓度集成传感器，通过对浓度的检测，控制废气的排放。

与现有技术相比，具有以下有益效果：

1)本发明设计的一种不同油墨下单片机控制的风嘴可调的烘干装置，引入了机构的设计与单片机的控制系统，根据温度传感器对基材处的温度实时监测结果，对比分析不同风嘴处的温度均匀性，随后通过单片机的控制系统来控制风机的转速、伸缩杆的上下移动以及风嘴合页处的机构运动，提高了基材干燥的效率和机构动作的精度，同时简单机构和收缩杆的使用更便于后期的维护。

2)本发明设计的一种不同油墨下单片机控制的风嘴可调的烘干装置，针对经过换热后的湿热气体，一部分从风道旁逸散到烘箱出风口处经过活性炭的吸附作用后(若达到VOCs可排放标准)排出，而另一部分则在抽屉型活性炭滤芯的吸附和引流下进入到涡流热膜换热器中进行加热来循环使用。如此，一方面有效提高了废热的利用率，另一方面也提高了烘箱效率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2a是本发明所采用的反向双曲柄机构的示意图。

图2b为本发明所采用的联动机构的示意图。

图3为本发明的操作系统示意图。

图4为本发明的单通道系统的局部结构放大示意图。

图5为本发明的风嘴出口的结构放大示意图。

具体实施方式

下面将结合说明书的附图对本发明的具体实施方式作进一步完整、详细的说明。

参见图1，一种不同油墨下单片机控制的风嘴可调的烘干装置，包括有设在烘箱内的上隔热板5和下隔热板17；上隔热板5和下隔热板17组成的腔体内设有几字形的单通道系统6；单通道系统6的左端依次通过收缩杆一14、抽屉式活性炭滤芯15与涡流热膜换热器 16相连通；单通道系统6的右端收缩杆二19与变速风机18相连通；单通道系统6的管道壁的下侧设有数组风嘴出口10；单通道系统6 的管道下方设有数组支撑辊11；烘箱的左侧箱壁上设有基材入口13；烘箱的右侧箱壁上设有基材出口20；烘箱的顶板上设有烘箱出风口2；烘箱出风口2处设有气体浓度集成传感器4；烘箱右侧壁外设有控制系统1，控制系统1分别与伺服电机8、收缩杆一14、收缩杆二19 以及变速风机18接。

所述的烘箱出风口2与气体浓度集成传感器4之间设有蜂窝活性炭3，蜂窝活性炭放置在相应的承托层上，其使用加大了废弃与活性炭的接触面积，提高了废气的被吸附率。

所述的支撑辊11两端与烘箱前后两侧的箱壁相连，均匀布设在箱体内。

所述的基材入口13与基材出口20的位置相对应。

所述的涡流热膜换热器16、变速风机18均位于下隔热板17与箱体底板之间的空间内。

所述的风嘴出口处设有温度传感器9。

参见图3，所述的控制系统1包括操作面板28，操作面板28上设有透视窗21、显示屏22、变速风机档位按钮23、收缩杆档位按钮 24、油墨类型选择按钮25、启动开关26、急停开关27；显示屏22、变速风机档位按钮23、收缩杆档位按钮24、油墨类型选择按钮25、启动开关26、急停开关27皆与控制系统连接，首先通过对将要进行烘干的基材表面的油墨类型进行选择，接着根据该油墨的烘干温度的规律数值对变速风机的档位进行选择以控制风量；收缩杆档位按钮 24主要用于对收缩杆的位置进行微调；急停开关则为安全按钮。

所述的基材12一端自基材入口13进入箱体，依次穿过数组支撑辊11的上部自基材出口20出。

所述控制系统通过单片机对变速风机的转速、伸缩杆的伸缩运动以及反向双曲柄机构的曲柄轴的转动和联动机构的两个转轴的动作进行控制；同时单片机还控制着与合页轴相连接的伺服电机，以保证摆臂在机构驱动下位置的精确性；单片机控制的风嘴可调是指利用单片机控制系统控制反向双曲柄机构的曲柄轴的转动及联动机构的两个转轴的动作来实现风嘴的调节；烘箱的气源由变速风机提供，烘箱通过单通道系统将气体输送至风嘴出口处；烘箱通过涡流热膜交换器将完成热交换后的气体进行加热，所述涡流热膜换热器与变速风机通过管道连接，所述烘箱箱体的出风口设置在烘箱的右上侧位置。

所述的烘箱的外壳由高效保温板进行保温。

所述的烘箱在进行正式烘干之前首先要在操作面板中选择所采用油墨的类型。

所述的控制系统1通过单片机控制变速风机的转速、伸缩杆一、伸缩杆二、反向双曲柄机构的曲柄轴以及联动机构的两个转轴的动作，同时也对风嘴出口10处的合页轴的转停加以控制。

所述的烘箱风嘴出口处的合页由合页轴7及两块摆臂构成，合页轴7处有伺服电机以通过控制系统1对其的控制进而实现对摆臂的自锁。

参见图5，合页轴7，以风嘴出口A、D为例说明反向双曲柄机构及联动机构的位置所在，其它同理，

所述烘箱的各个风嘴出口处均有反向双曲柄机构进行风嘴风道大小的调整。

所述烘箱对称风嘴出口的对称位置处设有联动机构；如图4所示，所述的数组风嘴出口10包括四组，分别为风嘴出口A、风嘴出口B、风嘴出口C、风嘴出口D；所述的对称风嘴出口的对称位置为：风嘴出口A、风嘴出口D的29号或者30号位置处以及风嘴出口B、风嘴出口C的31号或者32号位置处；所述的联动机构由两个摇杆和一个同两个摇杆连接的连杆组成，在连杆的连接下保证了两个摇杆运动的一致性及同步性。

所述合页轴7处连接有伺服电机，由单片机控制系统1对其进行控制，保证了摆臂转动位置的精确性。

所述烘箱经过热交换后的气体通过抽屉式活性炭滤芯的吸附及引流后进入到涡流热膜换热器中进行再次加热以备循环使用。

所述烘箱的出口处有相应的VOCs气体浓度集成传感器，通过对浓度的检测，控制废气的排放。

所述不同油墨是指印刷所采用的油墨是水性油墨还是一般油墨。

如图1所示，本发明设计了一种不同油墨下单片机控制的风嘴可调的烘干装置，受控制系统控制的收缩杆一14、收缩杆二19和变速风机18，收缩杆一14、收缩杆二19沿直线上下移动，烘箱的外壁采用金属材料质的隔热板；变速风机18与单通道系统6和风嘴出口10连接，并对基材12进行烘干处理；支撑辊11与基材表面相接触，棘轮棘爪机构7和温度传感器9分别与风嘴的出口10连接；基材12在基材入口13和基材出口20之间移动；抽屉式活性炭滤芯15与涡流热膜换热器16相连接；

所述烘箱的风嘴与基材之间的距离是由单片机控制着反向双曲柄机构(如图2a)、联动机构(如图2b)以及收缩杆一14、收缩杆二19进行相应动作。

所述烘箱经过换热后的湿热气体先通过抽屉型的活性炭滤芯15 的吸附和引流接着进入涡流热膜换热器16进行传热以备循环使用。

在具体的烘干过程中，首先根据所使用的油墨和基材的类型结合其烘干所需的经验温度设定相应的参数，比如风机的转速以及风嘴的合页位置，待风嘴出口处的温度传感器将各个风嘴的实时温度上传至单片机中进行处理，单片机针对所采集到的温度信息进行分析比较，通过对各个温度的差值与初始设定的落差阈值作以比较，分析基材和风嘴之间的间距是否合理，并做相应地控制，其中：当各个温度的差值落在初始设定的阈值范围内时，认为基材表面的干燥是均匀的；而当差值在阈值范围之外时，单片机的控制系统则对风嘴处的反向双曲柄机构和联动机构进行控制，直至采集的温度差落在阈值范围内，其中由合页轴处的伺服电机8执行以确保摆臂摆动位置的精确性，伺服电机同时也受单片机控制。其次，在烘干时，变速风机作为风源将风输送到与之连接的单通道系统中，接着到达风嘴的出口，从狭窄的风嘴出口高速喷出对基材表面进行干燥，期间，支撑辊对基材起着支撑作用并与风嘴交错排列，使基材整体呈正弦曲线状，提高了烘干的效率。完成热交换后的湿热气体一部分从风道旁逸散经过烘箱出口排出，在烘箱的出风口处首先经过活性炭的吸附作用，接着由相应的VOCs 气体浓度传感器检测此时的废气浓度，判断其是否满足可排放标准，如果不满足的话，再做一定的废气处理；而另一部分则在抽屉型活性炭滤芯的吸附和引流下通过涡流热膜换热器进行传热，将气体再次加热到烘干所需的温度来循环使用，有效提高了废热的利用率。

Claims (10)

1.一种不同油墨下单片机控制的风嘴可调的烘干装置，包括有设在烘箱内的上隔热板(5)和下隔热板(17)；其特征在于，上隔热板(5)和下隔热板(17)组成的腔体内设有几字形的单通道系统(6)；单通道系统(6)的左端依次通过收缩杆一(13)、抽屉式活性炭滤芯(15)与涡流热膜换热器(16)相连通；单通道系统(6)的右端收缩杆二(19)与变速风机(18)相连通；单通道系统(6)的管道壁的下侧设有数组风嘴出口(9)；单通道系统(6)的管道下方设有数组支撑辊(11)；烘箱的左侧箱壁上设有基材入口(13)；烘箱的右侧箱壁上设有基材出口(20)；烘箱的顶板上设有烘箱出风口(2)；烘箱出风口(2)处设有气体浓度集成传感器(4)；烘箱右侧壁外设有控制系统(1)，控制系统(1)分别与伺服电机(8)、收缩杆一(14)、收缩杆二(19)以及变速风机(18)相连接，所述伺服电机分别与风嘴出口(10)处的8个合页轴(7)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种不同油墨下单片机控制的风嘴可调的烘干装置，其特征在于，所述的烘箱出风口(2)与气体浓度集成传感器(4)之间设有蜂窝活性炭(3)，蜂窝活性炭放置在相应的承托层上。

3.根据权利要求1所述的一种不同油墨下单片机控制的风嘴可调的烘干装置，其特征在于所述的支撑辊(11)两端与烘箱前后两侧的箱壁相连，均匀布设在箱体内。

4.根据权利要求1所述的一种不同油墨下单片机控制的风嘴可调的烘干装置，其特征在于所述的风嘴出口处设有温度传感器(9)。

5.根据权利要求1所述的一种不同油墨下单片机控制的风嘴可调的烘干装置，其特征在于，所述的控制系统(1)通过单片机控制变速风机的转速、伸缩杆一、伸缩杆二、反向双曲柄机构的曲柄轴以及联动机构的两个转轴的动作，同时控制系统(1)也对伺服电机加以控制。

6.根据权利要求1所述的一种不同油墨下单片机控制的风嘴可调的烘干装置，其特征在于，所述的烘箱风嘴出口处的合页由合页轴(7)及两块摆臂构成，合页轴(7)处有伺服电机以通过控制系统(1)对其的控制进而实现对摆臂的自锁。

7.根据权利要求1所述的一种不同油墨下单片机控制的风嘴可调的烘干装置，其特征在于，所述烘箱的风嘴出口(10)处均有反向双曲柄机构。

8.根据权利要求1所述的一种不同油墨下单片机控制的风嘴可调的烘干装置，其特征在于，所述烘箱对称风嘴出口的对称位置处设有联动机构。

9.根据权利要求1所述的一种不同油墨下单片机控制的风嘴可调的烘干装置，其特征在于，所述烘箱经过热交换后的气体通过抽屉式活性炭滤芯的吸附及引流后进入到涡流热膜换热器中进行再次加热以备循环使用。

10.根据权利要求1所述的一种不同油墨下单片机控制的风嘴可调的烘干装置，其特征在于，所述烘箱出风口(2)处有相应的VOCs气体浓度集成传感器，通过对浓度的检测，控制废气的排放。