涂胶胶嘴自动加热恒温装置的制作方法

1.本实用新型涉及汽车制造技术领域，更具体的说，涉及一种涂胶胶嘴自动加热恒温装置。


背景技术：

2.涂胶是汽车白车身制造过程中的一项关键工艺，涂胶质量对车身的密封、防水、减震和强度等性能有直接的影响，对整车的制造装配，安全可靠有着至关重要的作用。
3.影响涂胶质量的因素有很多，包括来料状态、涂胶速度、压力、温度等众多因素。其中，温度是十分关键的影响因素，若无法满足适宜的温度条件，将会造成生产缺陷、零件报废、整车质量缺陷以及返工等众多问题，给消费者驾乘带来生命财产安全隐患。
4.此外，由于涂胶缺陷带来的废胶排放对环境污染治理也是一项沉重的负担。
5.在现有的整车厂自动涂胶设备中，胶水从胶桶经过胶管、定量机、胶枪、胶嘴，最终涂覆到零件上。在此过程，除了胶嘴处未经加热，其他部位均对胶水进行加热。
6.大多数应用场景中，无需对胶嘴进行加热便可以满足使用。特殊应用情况，例如环境温度过低、胶嘴长度较长等情况，无加热的胶嘴容易导致拖胶、断胶、甩胶等质量缺陷，严重者缺陷率可达70％。
7.中国实用新型专利cn204769427u公开了一种涂胶胶枪加热装置，采用电阻丝包裹在胶枪胶管的外壁，通过温度探头和信号线将胶管内胶液的温度输入到控制模块中。上述涂胶胶枪加热装置存在以下缺点：
8.1)电阻丝加热接触面积小，且无导热材料填充和保温层保温，加热效率低，温度控制精度差，仅能满足基本的加热要求；
9.2)没有对胶嘴部分进行加热和温度控制，胶嘴末端的胶水温度无法得到保证；
10.3)没有和自动涂胶设备进行通讯，温度和控制信号没有传递至自动涂胶设备的系统控制器中，当温度不足或者加热失效时，自动涂胶设备依然在作业状态，属于开环控制，容易忽视质量缺陷。
11.中国实用新型cn207025728u公开了一种加热涂胶嘴，包括壳体、加热圈、尖头储胶管、固定盖、阻流盖，所述壳体侧壁设有u形缺口，壳体内部设有3个流道槽，通过3个流道槽进行充分加热和保温。上述加热涂胶嘴存在以下缺点：
12.1)原有的胶嘴无法使用，必须用改造过的具有3个流道槽的新胶嘴，新胶嘴尺寸体积大，结构复杂，面对需要使用弯头胶嘴和大深度窄缝隙的应用场合无法使用；
13.2)从原来的一个流道改造成3个流道槽后，每个流道的尺寸小，容易发生流道堵塞，且小尺寸流道不利于疏通，增加了故障率和维护频次；
14.3)无温度反馈，为开环系统。


技术实现要素：

15.本实用新型的目的是提供一种涂胶胶嘴自动加热恒温装置，解决现有技术的涂胶
胶嘴未经加热导致涂胶质量缺陷的问题。
16.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种涂胶胶嘴自动加热恒温装置，包括胶嘴加热组件和恒温控制单元：
17.所述胶嘴加热组件，包括胶嘴和加热电阻带；
18.所述胶嘴安装在涂胶枪上；
19.所述加热电阻带，为带状的加热电阻线圈，根据胶嘴形状缠绕紧贴在胶嘴外壁；
20.所述恒温控制单元，包括紧贴在胶嘴外壁的胶嘴温度传感器，根据胶嘴温度传感器采集的胶嘴实时温度，控制加热电阻带进行加热使得胶嘴的实时温度保持在预设温度范围内。
21.在一实施例中，所述恒温控制单元，还包括稳压电源、加热控制模块和pid控制盒：
22.所述稳压电源，为胶嘴加热组件供电；
23.所述加热控制模块，固定并安装在pid控制盒，根据pid控制盒的控制命令，改变通过加热电阻带的电流进行加热控制；
24.所述pid控制盒，连接胶嘴温度传感器和加热控制模块，将根据胶嘴温度传感器采集的胶嘴实时温度发送至自动涂胶设备，接收自动涂胶设备的温度控制指令发送控制命令至加热控制模块进行温度控制。
25.在一实施例中，所述胶嘴加热组件，还包括保温覆膜，包裹覆盖在加热电阻带、胶嘴和胶嘴温度传感器上，降低热辐射损失。
26.在一实施例中，所述胶嘴，包括直筒形胶嘴和弯头形胶嘴。
27.在一实施例中，所述胶嘴温度传感器为薄片式结构。
28.在一实施例中，所述胶嘴、加热电阻带和胶嘴温度传感器之间的缝隙内填充导热硅脂。
29.在一实施例中，所述胶嘴温度传感器、稳压电源、加热控制模块和pid控制盒，通过can总线通讯，形成pid闭环温度控制；
30.所述pid控制盒，与自动涂胶设备通过can总线通讯。
31.在一实施例中，所述胶嘴温度传感器将胶嘴的实时温度通过can总线传递给pid控制盒；
32.所述pid控制盒通过can总线将实时温度上传到自动涂胶设备；
33.若实时温度低于系统预设值，则pid控制盒根据温度控制指令，提高加热控制模块和稳压电源的输出功率，通过加热电阻带进行加热；
34.若实时温度高于系统预设值，则pid控制盒根据温度控制指令，降低加热控制模块和稳压电源的输出功率，通过加热电阻带进行降温。
35.在一实施例中，所述胶嘴温度传感器的工作电压范围为0～24v；
36.所述稳压电源，提供0～24v电压供加热电阻带加热使用。
37.在一实施例中，所述加热电阻带，包括外壳、绝缘物、发热电阻丝、高密度绝缘封材和导线：
38.所述发热电阻丝，缠绕在绝缘物表面，连接导线通电进行加热；
39.所述导线，与外接电源连接通电；
40.所述外壳，将绝缘物、发热电阻丝和导线包裹，通过高密度绝缘封材将缝隙填充密
封。
41.本实用新型提供的一种涂胶胶嘴自动加热恒温装置，通过pid(proportional integral derivative，比例积分微分)闭环控制，保持涂胶设备胶嘴段的恒温，维持胶水在最适宜的工作温度，从而达到良好的出胶和涂覆特性，降低缺陷率，适用于较低的环境温度情况，特别是冬春两季，效果显著，能灵活应用在各种形状和长度的涂胶胶嘴上，特别是对于汽车制造行业内自动化生产线中各类大深度窄缝隙的应用场景，应用范围广。
附图说明
42.本实用新型上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
43.图1揭示了根据本实用新型一实施例的涂胶胶嘴自动加热恒温装置的总体示意图；
44.图2揭示了根据本实用新型一实施例的胶嘴加热组件的示意图；
45.图3a揭示了根据本实用新型一实施例的涂胶胶嘴自动加热恒温装置的胶嘴应用场景示意图；
46.图3b揭示了根据本实用新型一实施例的直头胶嘴示意图；
47.图3c揭示了根据本实用新型一实施例的弯头胶嘴示意图；
48.图4揭示了根据本实用新型一实施例的加热电阻带的结构示意图；
49.图5揭示了根据本实用新型一实施例的涂胶胶嘴自动加热恒温装置的控制逻辑示意图。
50.图中各附图标记的含义如下：
51.1 胶嘴；
52.101 can 总线；
53.2 加热电阻带；
54.21 外壳；
55.22 绝缘物；
56.23 发热电阻丝；
57.24 高密度绝缘封材；
58.25 导线；
59.3 保温覆膜；
60.4 胶嘴温度传感器；
61.5 稳压电源；
62.6 加热控制模块；
63.7 pid 控制盒；
64.701 can 总线；
65.8 系统控制器；
66.801 can 总线；
67.901 负载；
68.902 i/o 端口。
具体实施方式
69.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释实用新型，并不用于限定实用新型。
70.现有技术在没有涂胶胶嘴自动加热恒温装置的情况下，涂胶设备原有的胶嘴长度越长，则胶水流经胶嘴时产生的热量损耗越大，最终呈现的工艺涂覆性能越差。
71.本实用新型提出的胶嘴自动加热恒温装置，属于汽车白车身制造过程中的冷连接工艺装置，具体涉及白车身制造时使用的自动涂胶设备，对胶嘴进行恒温加热，导致涂胶工艺稳定质量，控制缺陷，节省涂胶损耗，只需要一次性投资后可长期使用，几乎不产生维护保养费用。
72.图1揭示了根据本实用新型一实施例的涂胶胶嘴自动加热恒温装置的总体示意图，图2揭示了图1中虚线部分局部放大的胶嘴加热组件的示意图，如图1和图2所示，本实用新型提出了一种涂胶胶嘴自动加热恒温装置，主要包括胶嘴加热组件和恒温控制单元。
73.所述胶嘴加热组件，包括胶嘴1、加热电阻带2、保温覆膜3；
74.所述恒温控制单元，包括胶嘴温度传感器4、稳压电源5、加热控制模块6和pid控制盒7，根据胶嘴温度传感器4采集的胶嘴1实时温度，控制加热电阻带2进行加热使得胶嘴1的实时温度保持在预设温度范围内。
75.胶嘴1为涂胶设备原有的胶嘴，安装在涂胶枪上。
76.图3a揭示了根据本实用新型一实施例的涂胶胶嘴自动加热恒温装置的胶嘴应用场景示意图，如图3a所示，胶嘴1的形状和长度根据实际涂胶应用场景，可以有不同的形状和长度。对于大深度和窄缝隙的涂胶应用场景尤为适用。
77.可选的，胶嘴1包括常见的直筒形和弯头形胶嘴。
78.图3b揭示了根据本实用新型一实施例的直头胶嘴示意图，如图3b所示，直筒形胶嘴为180
°
；
79.图3c揭示了根据本实用新型一实施例的弯头胶嘴示意图，如图3c所示，弯头形胶嘴包括150
°
弯形和直角弯形等。
80.加热电阻带2，为带状的加热电阻线圈，通过缠绕方式其带状平面紧贴在胶嘴1外壁上，增加接触面积和加热效率的同时，在最大程度上避免了胶嘴1外直径的增加量，依然能满足大深度和狭小空间的涂胶应用。
81.更进一步的，加热电阻带2，根据胶嘴1形状沿着胶嘴轴线缠绕，能适应涂胶胶嘴部分的形状，紧密贴合在胶嘴外圈沿着胶嘴轴向分布，使胶嘴轴向均匀受热。
82.图4揭示了根据本实用新型一实施例的加热电阻带的结构示意图，如图4所示，如图4所示的加热电阻带2，进一步包括外壳21、绝缘物22、发热电阻丝23、高密度绝缘封材24和导线25：
83.发热电阻丝23，缠绕在绝缘物22表面，连接导线25通电进行加热；
84.导线25，与外接电源连接通电；
85.外壳21，将绝缘物22、发热电阻丝23和导线25包裹，通过高密度绝缘封材24将缝隙填充密封。
86.较佳的，绝缘物22的材料为氧化镁。
87.更进一步的，保温覆膜3，覆盖在加热电阻带2和胶嘴1上，用于降低加热电阻带2和胶嘴1的热辐射损失，起到保温作用。
88.更进一步的，胶嘴1和加热电阻带2的缝隙内填充导热硅脂，可以充分传热。
89.胶嘴温度传感器4紧贴在胶嘴1的外壁安装。
90.更进一步的，胶嘴温度传感器4为薄片式结构，紧贴于胶嘴1外壁。
91.更进一步的，胶嘴温度传感器4由保温覆膜3包裹，从而保温覆膜3，将胶嘴1、加热电阻带2和胶嘴温度传感器4包覆在内，降低热辐射损失，起到保温作用。
92.更进一步的，胶嘴温度传感器4和胶嘴1、加热电阻带2的缝隙内填充导热硅脂，可以充分传热。
93.胶嘴温度传感器4的工作电压范围在0～24v，且使用高密度绝缘封材，具有极好的用电安全等级。
94.所述稳压电源5，为胶嘴加热组件供电。
95.更进一步的，稳压电源5，提供0～24v电压供加热电阻带2加热使用。
96.加热控制模块6，固定并安装在pid控制盒7中，根据pid控制盒7的控制命令，改变通过加热电阻带2的电流，控制加热电阻带2的加热程度，对胶嘴的实时温度进行加热或降温，动态调节使其保持在理论要求的恒定范围内。
97.可选的，加热控制模块6为sca(阿特拉斯
·
科普柯)涂胶设备的现有控制模块。
98.pid控制盒7，连接胶嘴温度传感器4和加热控制模块6，将根据胶嘴温度传感器4采集的胶嘴1实时温度发送至自动涂胶设备，接收自动涂胶设备的温度控制指令发送控制命令至加热控制模块6进行温度控制。
99.pid控制盒7，通过can总线连接胶嘴温度传感器4、加热控制模块6，并通过can总线与自动涂胶设备通讯。
100.pid控制盒7，上位与自动涂胶设备通过can总线通讯，将胶嘴实时温度传送到自动涂胶设备中。
101.胶嘴温度传感器4、稳压电源5、加热控制模块6和pid控制盒7，通过can总线通讯，形成pid闭环温度控制。
102.图5揭示了根据本实用新型一实施例的涂胶胶嘴自动加热恒温装置的控制逻辑示意图，如图5所示，下面说明本实例的涂胶胶嘴自动加热恒温装置的具体工作过程：
103.开启自动涂胶设备；
104.胶嘴温度传感器4，将胶嘴1的实时温度通过can总线101传递给pid控制盒7；
105.pid控制盒7，通过can总线701将实时温度上传到自动涂胶设备的系统控制器8；
106.若实时温度低于系统预设值，则自动涂胶设备的系统控制器8通过can总线801发送温度控制指令至pid控制盒7；
107.pid控制盒7，根据温度控制指令，启动加热控制模块6和稳压电源5，对加热电阻带2进行加热；
108.在实时温度到达系统预设值之前，自动涂胶设备处于等待状态，等到实时温度达到系统预设值的温度范围之后，自动涂胶设备开始正常工作；
109.自动涂胶设备正常工作期间，pid控制盒7，通过胶嘴温度传感器4获取胶嘴1的实时温度；
110.当实时温度过高(高于系统预设值)或过低(低于系统预设值)时，pid控制盒7根据温度控制指令，控制加热控制模块6和稳压电源5相应的降低和提高输出功率，通过加热电阻带2进行降温或加热，使胶嘴1一直保持在预设的温度范围内，实现涂胶胶嘴自动加热恒温的效果。
111.其中，负载901与稳压电源5连接，将电能转换成其他形式的能量，pid控制盒7的i/o端口902，用于与胶嘴温度传感器4的信号输入输出。
112.本实用新型提供的一种涂胶胶嘴自动加热恒温装置，具体具有以下有益效果：
113.1)使用带状的加热电阻带紧密缠绕贴合在胶嘴外壁，通过pid闭环温度控制，保持涂胶胶嘴段的恒温；
114.2)使用保温覆膜和导热硅脂，使胶嘴和胶水得到充分均匀加热；
115.3)在最大程度上保留了胶嘴多种形状小体积大长度的特性，不影响胶嘴设计的原本目的，无需改变原本的应用场景；
116.4)使用的加热电阻带和温度传感器工作电压为24v内的安全工作电压，并且高密度绝缘封材的使用，保证了极好的用电安全等级；
117.5)通过pid闭环温度控制，将胶嘴的温度实时传送到自动涂胶设备的系统控制器中，实现原系统的集成化控制。
118.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
119.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连同。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
120.此外，要理解的是，本文例示的执行指令的任何模块、组件或设备可以包括或以其它方式访问用于存储信息的非瞬时性计算机/处理器可读存储介质，比如计算机/处理器可读指令、数据结构、程序模块和/或其它数据。非瞬时性计算机/处理器可读存储介质的非穷举性示例列表包括盒式磁带、磁带、磁盘存储设备或其它磁存储设备、例如光盘只读存储器(即cd
‑
rom)、数字视频光盘或数字多功能光盘(即dvd)、蓝光光盘tm等光盘或其它光学存储设备、以任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质、随机存取存储器(random
‑
access memory，ram)、只读存储器(read
‑
only memory，rom)、电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read
‑
only memory，eeprom)、闪存或其它存储器技术。任何此类非瞬时性计算机/处理器存储介质可以是设备的一部分或者可访问或可连接到设备。本文描述的任何应用或模块可以通过计算机/处理器可读/可执行指令来实施，这些指令可以由此类非瞬时性计算机/处理器可读存储介质存储或以其它方式保存。
121.应该理解，上文所描述的实施例仅是示意。本文描述的实施例可在硬件、软件、固件、中间件、微码或者其任意组合中实现。对于硬件实现，处理单元可以在一个或者多个特
定用途集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、处理器、控制器、微控制器、微处理器和/或设计为执行本文所述功能的其它电子单元或者其结合内实现。
122.如本技术和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
123.上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本实用新型的，熟悉本领域的人员可在不脱离本实用新型的实用新型思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本实用新型的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。