铝型材有色电泳固化炉自动化控制的应用

　　由于社会化大生产的需要，涂装生产线的自动化程度越来越高。尤其是铝型材的涂装生产线，不论是卧式还是立式的铝型材悬挂上线，已经推广自动化生产，但采用自动行车生产的比较少，特别是烘箱式的铝型材电泳固化炉，采用自动化生产的就更少见。针对产量大、生产车间场地有限而且产品质量要求较高的厂家，作者总结了烘箱式固化炉自动化生产的实例供感兴趣的读者参考。
　　
　　3.2.2 设计依据及要求
    
　　固化炉的结构形式：5个内腔的共壁连体结构，每个内腔为一套固化炉。每套固化炉能独立工作，不相互影响而且自动化控制，并与中央控制室连通传递信息。每个固化炉的内腔尺寸为7800mm×1000mm×3000mm；工艺温度：180±3℃(最高温度200℃)；升温时间：30min(从常温升到180℃)；加热方式:电加热、热风循环；保温效果：烘箱四周的平均温度不大于室温+5℃；加热室四周平均温度不大于室温+10℃。

　　3.2.3 设备结构、参数及设计要点
    
　　固化炉包括烘干箱体、电加热室、热风循环风机、气动装置等，采用骨架及外加保温挂板的结构形式。固化炉的热风循环方式总体为下送、上回，送、回风槽的送风口、回风口都是可调的，送风槽的出风口采用双层多孔调节板进行调节，回风口则采用单极调节。
    
　　热风循环的流程：炉腔→上回风槽→过滤→加热室→热风循环风机→下送风槽→炉腔，每套固化炉配置的热风循环风机为No6C－5.5kW。每个固化炉顶部敞开，由两扇转动门密封，采用国产气缸及连杆机构来驱动，每扇炉盖两端各配置一套气缸，即每套炉用4套气缸同步开启和关闭炉盖，5套炉共20套气缸。每套固化炉的电加热功率为180kW。过滤材料采用进口的耐高温过滤棉，在热风循环过程中捕捉灰尘与杂质，保证涂膜的洁净。因为电泳漆烘干的温度高，所以所有与热风接触的表面都应采用不锈钢，以避免产生灰尘等杂质。循环风机也采用不锈钢风机。在生产中要定期清理送风槽及管道，所有结构要便于装拆、清洁。

　　3.2.4 电气自动化控制说明

　　（l）电气控制系统由6个电控柜组成。其中5个是智能型双向晶闸管调功柜，同时具备全自动运行和独立的手动运行；1个是由PLC处理及监控的信息集总柜，它具备与上位机进行信息交换同时协调控制调功柜运作的能力。在整个自动执行过程中，任何一套固化炉都可以实现手动的转换和停机指令控制，其内容包括循环风机、电加热器、排放风机、电动排废气阀门、固化炉炉门的开关等。

　　（2）5个调功柜分别独立控制相应的5套固化炉，调功柜设手动和自动2种控制方式。自动控制工作流程：自动检测炉盖的状态及工件是否存在；循环风机启动后，延时数秒启动加热装置；加热自动控温至设定温度，自控单元送出“炉温到设定温度”信号；炉温到设定温度后，进入保温烘烤设定时间自动计时状态；当接收到开盖信号时，打开炉盖，停止加热器，延时10min后断开循环风机。炉盖打开到位，自控单元送出“炉盖开启到位”信号，等待吊装入工件。工件到位后，自控单元送出“料到位”信号，然后等待接收上位机发送关盖信号；接收到关盖信号，关闭炉盖，炉盖关闭到位，“炉盖关闭”指示灯亮，自控单元送出“炉盖关闭到位”信号，待检测到工件到位后，则自动重新启动循环风机和电加热器；升温到设定温度，检测到有工件存在后进入保温烘烤设定自动计时；在保温计时期间，打开电动风阀进行废气排放3次，每次打开10s后自动关闭（计时时间、废气排放次数、风阀打开时间可编程调整）；工件烘烤30min（烘烤时间可编程调整）定时时间到，自控单元送出结束信号，同时停止加热器，延时10min后停止循环风机。自控单元等待接收上位机信号；接收到开盖信号，打开炉盖到位。送出“炉盖开启到位”信号，等待吊装工件出炉和上位机发送“关盖”信号；接收到“关闭炉盖”信号，关闭炉盖到位后重新启动固化炉；当接收到故障信号或上位机送出的停止信号时，停止加热器，停止废气排放电动风机，延时10min，停止循环风机，当接收到上位机送出的工件信号时，即启动循环风机，启动加热器；集控柜向上位机发送的信号为继电器无源触点:2A/250VAC,2A/30VDC，除“炉温到设定温度”信号为公共端输出外，其余全部为独立触点输出。上位机送入集控柜信号，要求宽度大于1s。

　　3.2.5 设备运行结果
    
　　控温精度：180±2.5℃；升温时间：约20min（从常温升到180℃）；保温效果：烘箱四周平均温度不大于室温+3℃，加热室四周平均温度不大于室温+7℃。
　　
　　3.2.6 小结
    
　　对于烘箱式电泳固化炉的设计有四大要点：升温快、定量排放废气、过滤、清洁方便。由于是间歇式生产，每次开炉都会散失很多热量，所以升温速度要快才能提高生产效率。封闭结构的电泳固化炉要设计足够的废气量，避免涂漆的工件在炉里焖烤，影响烘烤质量。尘埃是涂装的天敌，必须做好完善的清洁防尘设计。涂装生产线的自动化程度要高，电气元件应当选用可靠性高的产品，这样才能保证设备运转的稳定。