一种双层步进式隧道炉装置及使用方法与流程

1.本发明涉及一种双层步进式隧道炉装置及使用方法，特别涉及全贴合领域用的加热固化设备，属于全贴合工艺设备技术领域。


背景技术：

2.全贴合技术即是使用水胶或光学胶将显示面板与触控面板或玻璃盖板进行无缝完全贴合在一起。该技术广泛应用于手机、平板、车载等中小尺寸显示终端产品。随着显示类终端产品尺寸逐步增大，商显、教育、会议等电子终端产品对全贴合需求日渐增多。
3.产品用光学胶贴合后，需要进行加热固化。为了保证胶层的厚度和均匀性，需要将贴合后的产品与贴合平台一起送入隧道炉进行加热。隧道炉按照其外形结构可分为箱式、室式及通过式，其中，通过式适用于大批量的流水作业线生产。贴合后的产品，以一定的速度通过步进式热风隧道炉。然而，烘烤隧道过长，导致设备的占地面积过大，对生产场地的布置，设备的数量造成很大的限制，从而让生产效益不能进一步提高。同时单层通道的隧道炉也不能充分利用隧道炉内的加热设施，造成能源和空间浪费。
4.中国专利文献cn210987922u公开了一种双层隧道炉用加热装置，包括外层和内层，所述外层与内层之间形成加热腔，所述内层的内部为烘烤腔，所述烘烤腔的底部设置安装有轨道，所述加热腔设置有一组电加热板，加热腔中设置安装有辅助导热装置，所述辅助导热装置包括两组扇叶，所述扇叶设置安装在加热腔的顶部和底部，扇叶由电机驱动。本实用新型是一种结构简单，保温效果好，加热均匀度高的双层隧道炉用加热装置。但该加热炉适用于食品加工，通过对流、辐射完成食品烘烤的隧道式机械设备，却无法使用于全贴合技术领域，无法保证转运台车在行走过程中的稳定性，无法保证胶水热固化的均匀性。
5.基于此，亟需设计开发一种双层步进式隧道炉装置，既能提高工作效率，同时加大胶水的热固化效率，又能够保证胶水的热固化效果。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本发明提供一种双层步进式隧道炉装置，可以大大提供加热固化的工作效率，同时又能够提高炉内的热利用率。
7.本发明还提供上述一种双层步进式隧道炉装置的使用方法。
8.本发明的技术方案如下：
9.一种双层步进式隧道炉装置，包括炉体和和升降平台，炉体的前后两侧分别连接升降平台，炉体包括依次连接的多个加热单元；
10.加热单元包括框架本体，框架本体为一上下两层结构，上下两层分别设置有上层导轨和下层导轨；
11.升降平台包括固定框及置于固定框内的升降架，升降架的两侧设置有滑轮、液压缸、导轮和钢丝绳，液压缸的缸筒与固定框的底端固定连接，液压缸的活塞杆连接滑轮，导轮固定安装在升降架的底部，钢丝绳一端连接升降架的底部，另一端绕过导轮和滑轮后与
升降架可拆卸连接，升降架的内侧设置有一对可移导轨。
12.优选的，所述固定框的两侧对称设置有四根导柱，四根导柱贯通升降架的两侧，且升降架与四根导柱滑动连接。此设计的好处是，导柱可以保证升降架上下升降时的稳定性，从而保证转运转运台车及全贴合产品的稳定性。
13.优选的，所述上层导轨、下层导轨和可移导轨均为v型导轨。
14.优选的，所述可移导轨的底部设置有保持架，保持架内设置有滚轮，升降架的内侧还设置有电动推杆，电动推杆与可移导轨底部的立板固定连接。
15.优选的，所述上层导轨、下层导轨和可移导轨的两端分别设置为凸尖和凹口，凸尖插入凹口可实现紧密配合。
16.优选的，所述加热单元与加热单元之间通过螺栓连接，框架本体上设置有螺栓连接的安装孔。此设计的好处是，隧道炉的长度可以根据工艺要求来设计，通过不同数量的加热单元连接组成不同长度的炉体，从而满足不同的工艺要求。
17.优选的，所述框架本体由100方钢拼接或焊接而成，采用三横三纵的连接方式。此设计的好处是，立柱和横梁的组合，可以保证在满足支撑强度的基础上，减少对隧道炉腔体空间的占用，从而提高隧道炉内热量均匀性。
18.优选的，所述升降架呈c字型，采用桁架结构，由100方钢拼接而成。
19.优选的，炉体从前往后依次设置有入料口门、前气动门、后气动门和出料口门；所述炉体的两侧设置有发热丝，炉体的顶部设置有多个送风风轮，送风风轮由送风马达驱动，炉体的上下两层分别设置有循环运动链条，循环运动链条上设置有多个挡板。
20.优选的，所述发热丝选用多孔式球形发热丝，炉体两侧的发热丝对称设置，且前后相邻的发热丝等间距。此设计的好处是，通过炉体两侧发热丝同时发热，可保证炉腔内热量的均匀性，通过送风风轮将炉腔内热风扰动，最大程度上保证热量在炉腔内流动，使炉腔内始终处于恒温状态。
21.优选的，所述入料口门和出料口门均采用手动控制电门，所述前气动门和后气动门均采用自动气动门。
22.优选的，所述入料口门和前气动门之间的炉腔区域为预加热区，后气动门和出料口门之间的炉腔区域为自然降温区，前气动门和后气动门中间的炉腔区域为恒温加热区。
23.优选的，所述升降架内侧也设置有循环运动链条，循环运动链条上设置有多个挡板。
24.优选的，所述循环运动链条环绕在两端的主动轮和从动轮上，主动轮由交流调速电机驱动。此设计的好处是，由交流调速电机驱动循环运动链条旋转运动，链条上的挡板推动转运台车在升降架或炉腔内前进。
25.优选的，所述炉体的出料口处安装有报警光电开关，炉腔内安装有温度采集模块。
26.优选的，所述隧道炉还包括plc控制器和微调式温控系统，自动气动门、交流调速电机、报警光电开关、电动推杆均与plc控制器连接，温度采集模块和送风马达均与微调式温控系统连接。此设计的好处是，通过plc控制器实现转运转运台车行进过程中的自动化操作，自动开门、关门及自动前进，通过微调式温控系统实现炉腔内温度的调节。
27.一种双层步进式隧道炉装置的使用方法，包括以下步骤：
28.1)隧道炉开始作业，炉体的预加热区和恒温加热区在微调式温控系统的程序驱动
下，预加热区和恒温加热区内的温度达到设定值；
29.2)将放置全贴合模组的第一辆转运台车推送到入料口门，打开入料口门，将第一辆转运台车推入预加热区，此时第一辆转运台车被置于循环运动链条上方，然后关闭入料口门；
30.3)在plc控制器的程序驱动下，前气动门打开，循环运动链条旋转将预加热区的第一辆转运台车送入下层恒温加热区，然后关闭前气动门；
31.4)第二辆转运台车被推送到入料口门，重复步骤2)
‑
3)，第二辆转运台车被送入下层恒温加热区，此时第一辆转运台车向前移动一个单元；
32.或，当检测到下层恒温加热区的初始加热位转运台车未及时流出到下一加热位，则通过升降台将第二辆转运台车被送入上层恒温加热区；
33.5)依次类推，多辆转运台车被送入到恒温加热区，进行胶水的热固化；
34.6)当第一辆转运台车到达后气动门时，后气动门在plc控制器的程序驱动下被打开，第一辆转运台车进入自然降温区；
35.上层的转运台车则通过升降平台降落下来，然后再进入自然降温区；
36.7)转运台车在自然降温区降温完成后，打开出料口门，转运台车在循环运动链条旋转作用下被送出自然降温区。
37.本发明的技术特点和有益效果：
38.1、本发明双层步进式隧道炉，炉内采用上下两层的烘烤区间，转运台车能够提高一倍的烘烤量，大大提升了工作效率。
39.2、本发明双层步进式隧道炉，炉内空间增加了一倍，能够有效利用热传导，提高了热利用率，同时对于企业的空间利用率也得到了提升。
40.3、本发明双层步进式隧道炉基于目前工控主流的控制方式plc 触摸屏人机操作界面，所有的程序，设备的运行，数据的采集分析，都是由plc来统一调配完成，触摸屏能够使设备采集到的各种数据及时显示出来，能够有效地管理设备，设置相关的参数。
41.4、本发明双层步进式隧道炉分为预加热区、恒温加热区和自然降温区，设有预加热功能，避免炉体内外温差过大造成胶水固化的不利影响。
42.5、本发明双层步进式隧道炉，前后气动门采用全自动气动门，由plc控制器进行程序驱动，方便恒温加热区内的台车进或出，确保恒温加热区内的温均性。
附图说明
43.图1为隧道炉框架本体的结构示意图；
44.图2为升降架部分的结构示意图；
45.图3为升降架部分的结构立体图；
46.图4为升降平台中升降架作业时的结构示意图；
47.图5为升降架升起后的结构示意图；
48.图6为电动推杆的结构示意图；
49.图7为可移导轨的结构示意图；
50.图8为可移导轨的局部结构示意图；
51.图9为双层步进式隧道炉装置的结构示意图；
52.图中：1
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框架本体，2
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上层导轨，3
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下层导轨，4
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升降架，5
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滑轮，6
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液压缸，7
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导轮，8
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钢丝绳，9
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可移导轨，10
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电动推杆，11
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保持架，12
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固定框，13
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导柱，14
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转运台车，15
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立板，16
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凹口，17
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凸尖，18
‑
滚轮。
具体实施方式
53.下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。
54.本发明基于对现有技术一种用于热固化胶水的步进式隧道炉的改进，提出的一种新式的双层步进式隧道炉装置，其能够在现有步进式隧道炉的基础上，热固化工作效率大幅提高，同时能够充分利用炉内的热能量。
55.实施例1：
56.如图1
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9所示，本实施例提供一种双层步进式隧道炉装置，包括炉体和和升降平台，炉体的前后两侧分别连接升降平台，炉体包括依次连接的多个加热单元；
57.加热单元包括框架本体1，框架本体1为一上下两层结构，上下两层分别设置有上层导轨2和下层导轨3；
58.升降平台包括固定框12及置于固定框内的升降架4，升降架4的两侧设置有滑轮5、液压缸6、导轮7和钢丝绳8，液压缸6的缸筒与固定框12的底端固定连接，液压缸6的活塞杆连接滑轮5，导轮7固定安装在升降架4的底部，钢丝绳8一端连接升降架4的底部，另一端绕过导轮7和滑轮5后与升降架4可拆卸连接，升降架4的内侧设置有一对可移导轨9。
59.液压缸6只需要提供升降架提升高度的一半即可把升降架提升到所需高度(另一半提升高度通过钢丝绳的拉动实现，如图5所示)，结构简单、提升动作的可靠性好、节省空间。
60.具体地，炉体整体而言为长方体，炉体内的炉腔为工作区域，炉体从前往后依次设置有入料口门、前气动门、后气动门和出料口门；所述炉体的两侧设置有发热丝，炉体的顶部设置有多个送风风轮，送风风轮由送风马达驱动，炉体的上下两层分别设置有循环运动链条，循环运动链条上设置有多个挡板。
61.发热丝选用多孔式球形发热丝，炉体两侧的发热丝对称设置，且前后相邻的发热丝等间距。通过炉体两侧发热丝同时发热，可保证炉腔内热量的均匀性，通过送风风轮将炉腔内热风扰动，最大程度上保证热量在炉腔内流动，使炉腔内始终处于恒温状态。
62.入料口门和出料口门均采用手动控制电门，手动控制入料口门和出料口门的开启和关闭，并设有紧停开关，保证安全性。前气动门和后气动门均采用自动气动门，由plc控制器程序控制，全自动操作。入料口门和前气动门之间的炉腔区域为预加热区，后气动门和出料口门之间的炉腔区域为自然降温区，前气动门和后气动门中间的炉腔区域为恒温加热区。三个区域从前往后依次衔接，隧道炉作业过程中，转运台车从前往后依次行进。
63.固定框12为一长方体框，升降平台在固定框内上下起落。固定框12的两侧对称设置有四根导柱13，四根导柱13贯通升降架11的两侧，且升降架11与四根导柱13滑动连接。导柱13可以保证升降架4上下升降时的稳定性，从而保证转运转运台车及全贴合产品的稳定性。
64.本实施例中，上层导轨2、下层导轨3和可移导轨9均为v型导轨，与转运台车14底部的v型轮相配合使用，保证转运台车在移动过程中，v型轮沿着v型导轨稳步前进。
65.升降架4呈c字型，采用桁架结构，由100方钢拼接而成，其内侧底部设置有三根纵梁，两侧的两根纵梁上安装所述的可移导轨9。可移导轨的底部设置有保持架11，保持架11内设置有滚轮18，升降架4的内侧还设置有电动推杆10，电动推杆10与可移导轨9底部的立板15固定连接。纵梁的两侧对称有保持架4，保持架4内的滚轮18贴合纵梁，可移导轨9位于纵梁的上方，通过电动推杆10推动可移导轨来回移动，实现可移导轨9与上层导轨2或下层导轨3的对接。
66.加热单元与加热单元之间通过螺栓连接，框架本体上设置有螺栓连接的安装孔。隧道炉的长度可以根据工艺要求来设计，通过不同数量的加热单元连接组成不同长度的炉体，从而满足不同的工艺要求。
67.框架本体1由100方钢拼接或焊接而成，采用三横三纵的连接方式。立柱和横梁的组合，可以保证在满足支撑强度的基础上，减少对隧道炉腔体空间的占用，从而提高隧道炉内热量均匀性。
68.升降架内侧也设置有循环运动链条，循环运动链条上设置有多个挡板。链条上的挡板推动转运台车在炉腔内前进。循环运动链条环绕在两端的主动轮和从动轮上，主动轮由交流调速电机驱动。由交流调速电机驱动循环运动链条旋转运动，链条上的挡板推动转运台车在升降架或炉腔内前进。链条上的挡板也是等间距设置，链条在旋转过程中，每块挡板从链条底面旋转上来推动台车前行，在恒温加热区，每块挡板前进一个单元的距离，台车就向前移动一个单元。
69.炉体的出料口处安装有报警光电开关，炉腔内安装有温度采集模块。
70.隧道炉还包括plc控制器和微调式温控系统，自动气动门、交流调速电机、报警光电开关、电动推杆均与plc控制器连接，温度采集模块和送风马达均与微调式温控系统连接。通过plc控制器实现转运转运台车行进过程中的自动化操作，自动开门、关门及自动前进，通过微调式温控系统实现炉腔内温度的调节。
71.本实施例中，控制系统是基于主流的工控解决方案plc 触摸屏人机操作界面，plc具有功能强、可靠性高、使用方便等特点，而触摸屏可以将所有采集到的数据全部显示出来，各项数据、图表一目了然，并且可以触摸操作，设定相关参数，两者相结合，可以极大地提高工作效率，减少工作强度，保证产品烘烤这个环节安全、平稳地运行。利用plc控制器，实现整个双层隧道炉的运作，在运作过程中，plc的控制逻辑是优先向下层恒温加热区送料，并根据产能需求，当检测到下层恒温加热区的初始加热位产品未及时流出到下一加热位，则将待热固化产品输送到上层恒温加热区，以减少加热位等待时间，提高生产效率。
72.实施例2：
73.一种双层步进式隧道炉装置，结构如实施例1所述，其不同之处在于：上层导轨2、下层导轨3和可移导轨9的两端分别设置为凸尖17和凹口16，凸尖17插入凹口16可实现紧密配合。
74.当前后加热单元连接时，或可以导轨与上层导轨、下层导轨连接时，前面导轨的凸尖可以插入后面导轨的凹口，实现前后导轨的紧密配合。
75.实施例3：
76.一种双层步进式隧道炉装置的使用方法，利用实施例1或2提供的技术方案，工作过程包括以下步骤：
77.1)隧道炉开始作业，炉体的预加热区和恒温加热区在微调式温控系统的程序驱动下，预加热区和恒温加热区内的温度达到设定值；
78.2)将放置全贴合模组的第一辆转运台车推送到入料口门，打开入料口门，将第一辆转运台车推入预加热区，此时第一辆转运台车被置于循环运动链条上方，然后关闭入料口门；
79.3)在plc控制器的程序驱动下，前气动门打开，循环运动链条旋转将预加热区的第一辆转运台车送入下层恒温加热区，然后关闭前气动门；
80.4)第二辆转运台车被推送到入料口门，重复步骤2)
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3)，第二辆转运台车被送入下层恒温加热区，此时第一辆转运台车向前移动一个单元；
81.或，当检测到下层恒温加热区的初始加热位转运台车未及时流出到下一加热位，则通过升降台将第二辆转运台车被送入上层恒温加热区；
82.5)依次类推，多辆转运台车被送入到恒温加热区，进行胶水的热固化；
83.6)当第一辆转运台车到达后气动门时，后气动门在plc控制器的程序驱动下被打开，第一辆转运台车进入自然降温区；
84.上层的转运台车则通过升降平台降落下来，然后再进入自然降温区；
85.7)转运台车在自然降温区降温完成后，打开出料口门，转运台车在循环运动链条旋转作用下被送出自然降温区。
86.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。