一種用于紫外光固化設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及光學(xué)薄膜耐磨保護涂層的紫外光固化技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是涉及一種用于紫外光固化設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，以聚酯薄膜(PET)為基材的光學(xué)零件如雨后春筍般大量涌現(xiàn)，PET薄膜具有良好的機械性能、耐熱性和高透過率，然而，由于PET膜的表面硬度低且耐磨性差，因此需要在其表面涂覆耐磨保護層來提高其使用壽命。紫外光固化技術(shù)是一種新型的綠色固化技術(shù)，具體是在紫外光的作用下，引發(fā)具有化學(xué)反應(yīng)活性的液態(tài)物質(zhì)經(jīng)過交聯(lián)聚合而形成固態(tài)聚合物的過程，它具有固化速度快、生產(chǎn)能耗低、污染少、涂層性能優(yōu)越等優(yōu)點，因此廣泛應(yīng)用于感光材料、電子通訊、光學(xué)器件以及包裝裝飾等領(lǐng)域。PET薄膜表面的耐磨保護涂層采用輻射固化涂料，采用紫外光固化設(shè)備對其進行干燥固化。傳統(tǒng)的紫外光固化設(shè)備由于紫外燈管的特殊性質(zhì)，致使設(shè)備相對簡易，設(shè)備的設(shè)計上更多的偏重流水線產(chǎn)品固化，檢測和控制方式單一，自動化程度低，需要輔以人工來進行操作，不僅影響固化效果，降低了PET薄膜的品質(zhì)，并且也縮減了企業(yè)的經(jīng)濟效益，因此，迫切的需要一套自動化程度高的電氣控制系統(tǒng)來對現(xiàn)有的紫外光固化設(shè)備進行改進，提升紫外光固化設(shè)備的性能，以達到設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)無人值守下的穩(wěn)定運行，避免人員操作過程中紫外線對人體的傷害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種可提升現(xiàn)有紫外光固化設(shè)備的自動化程度的紫外光固化設(shè)備電氣控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，操作方便，有效提高了紫外光固化設(shè)備的檢測與控制精準(zhǔn)度，能夠使得紫外光固化設(shè)備成為一種脫離人員值守的自動化設(shè)備。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為，一種用于紫外光固化設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)，包括光源模塊、進出料驅(qū)動控制模塊、散熱冷卻模塊、總控制器和用于人機交互的觸摸屏，所述光源模塊、進出料驅(qū)動控制模塊和散熱冷卻模塊均與總控制器相連，所述觸摸屏與總控制器采用PR0FIBUS-DP總線進行通信；所述光源模塊包括紫外LED芯片、LED驅(qū)動電路、LED恒定功率控制單元、LED恒溫控制單元和LED控制器，所述LED驅(qū)動電路、LED恒定功率控制單元和LED恒溫控制單元均與LED控制器相連，所述紫外LED芯片與LED驅(qū)動電路相連；所述進出料驅(qū)動控制模塊包括控制輸送鏈條的傳動電機、電機變頻驅(qū)動器、中間繼電器、設(shè)置在UV照射區(qū)入口的進料傳感器和設(shè)置在UV照射區(qū)出口的出料傳感器，所述傳動電機與電機變頻驅(qū)動器相連，所述電機變頻驅(qū)動器、中間繼電器、進料傳感器和出料傳感器均與總控制器相連，所述散熱冷卻模塊包括離心風(fēng)機、延時繼電器和溫度傳感器，所述延時繼電器和溫度傳感器與總控制器相連，所述離心風(fēng)機與延時繼電器相連，所述總控制器采用西門子公司生產(chǎn)的S7-200 PLC，整個技術(shù)方案設(shè)計巧妙實用，大大提高了紫外光固化設(shè)備的固化效率和質(zhì)量。
[0005]作為本實用新型的一種改進，所述光源模塊還包括紫外光束聚焦單元，在LED驅(qū)動電路的控制下，紫外LED芯片發(fā)射出穩(wěn)定波長和功率的紫外光束，經(jīng)紫外光束聚焦單元先整形成平行光，再聚焦于輻射固化涂料的固化液面上。
[0006]作為本實用新型的一種改進，所述紫外光束聚焦單元包括視場光闌和聚光透鏡，將視場光闌設(shè)置在紫外LED芯片的光束出射口，以減小光束的發(fā)射角，所述聚光透鏡設(shè)置在視場光闌的光束出射口，將紫外LED芯片發(fā)出的散射光整形聚焦成一束平行光。
[0007]作為本實用新型的一種改進，所述傳動電機選用交流伺服電機，可通過接觸器直接由交流電源供電，且易于控制啟停和行程。
[0008]作為本實用新型的一種改進，所述LED恒定功率控制單元是由光敏二極管和光功率反饋電路組成，光敏二極管進行光功率檢測，并將信號反饋給光功率反饋電路，光功率反饋電路將實時調(diào)整紫外LED芯片的工作電流，保證穩(wěn)定的輸出光功率；所述LED恒溫控制單元是由半導(dǎo)體制冷器TEC、TEC驅(qū)動電路、PT100溫度傳感器以及溫度反饋電路組成，利用半導(dǎo)體制冷器TEC的帕爾貼效應(yīng)，對紫外LED芯片的環(huán)境溫度進行調(diào)節(jié)，當(dāng)PT100溫度傳感器檢測溫度小于設(shè)定溫度值時，半導(dǎo)體制冷器TEC加熱，而當(dāng)檢測溫度大于設(shè)定溫度值時，半導(dǎo)體制冷器TEC制冷，從而實現(xiàn)對紫外LED芯片的恒溫控制。
[0009]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，自動化程度高，節(jié)省了人力，提高了固化效率，能夠?qū)崿F(xiàn)無人值守即可自動實現(xiàn)PET薄膜的紫外光固化照射，節(jié)能環(huán)保無污染且成本低；該系統(tǒng)采用了高性價比的紫外LED芯片取代高壓汞燈和金屬鹵素?zé)舭l(fā)射UV紫外光，并采用LED恒定功率控制單元和LED恒溫控制單元對其進行恒功率和恒溫控制，不僅光譜集中穩(wěn)定、耗電量低、使用壽命長、體積小，而且成本低、無環(huán)境污染且易于維護控制；通過傳動電機和電機變頻驅(qū)動器結(jié)合進料傳感器和出料傳感器對輸送鏈條進行精確的送料速度控制，確保產(chǎn)品具有較高的固化效果，達到提高PET薄膜產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量以及縮短生產(chǎn)周期的效果；系統(tǒng)采用PLC和觸摸屏人機交互的操控方式，系統(tǒng)通過觸摸屏能圖形化顯示一些信息和數(shù)據(jù)，并且操作人員通過觸摸屏也可以設(shè)定一些其他的基本功能和數(shù)據(jù)，進而實現(xiàn)設(shè)備在操作上可以更加的多樣化，在使用上也更方便和更柔性。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖。
[0011]圖2為本實用新型的光源模塊結(jié)構(gòu)框圖。
[0012]圖3為本實用新型的進出料驅(qū)動控制模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
[0013]圖4為本實用新型的散熱冷卻模塊結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0014]為了加深對本實用新型的理解和認識，下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述和介紹。
[0015]如圖1-4所示，一種用于紫外光固化設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)，包括光源模塊、進出料驅(qū)動控制模塊、散熱冷卻模塊、總控制器和用于人機交互的觸摸屏，所述光源模塊、進出料驅(qū)動控制模塊和散熱冷卻模塊均與總控制器相連，所述觸摸屏與總控制器采用PR0FIBUS-DP總線進行通信。所述總控制器采用西門子公司生產(chǎn)的S7-20