CN102285052B - 炕道式热固化流水线及其应用 - Google Patents
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Abstract
一种炕道式热固化流水线，包括：环形热固化炕道壳体（1）、环形轨道（2）、其特征在于：所述的炕道式热固化流水线是整体环状的循环式运载热固化通道，通道内铺设环形轨道（2），通道二侧每隔2.0m对应设置热风循环***（6）、加热***（5）及温度传感***（9），通道入口处铁轨中间凹槽内设工件车驱动***（4），运载工件车（5）首尾相接在环形轨道（2）上运行。本发明，炕道式固化流水线整体运行过程就是一个升温曲线过程，炕道的每段保持为恒温状态，易于控制和稳定；加热装置只要按各段需求功率配置，无须烘箱那样按最大功率配置；有利于现场管理；提高了日产量；既充分利用了热能源，又减少了冷处理费用。本发明应用于脂镜片大规模生产，保证了树脂镜片的升温曲线固化，工艺控制稳定可靠一致，提升了产品品质和产量，节省了人力，降低了能耗。
Description
技术领域
本发明涉及树脂镜片生产设备与工艺方法技术领域，尤其是关于一种炕道式热固化流水线的生产方法及其在树脂镜片上的应用。
背景技术
人们佩戴的近视、老花眼镜所使用的树脂眼镜片是采用热固化树脂材料单体灌注在玻璃模具中经升温曲线固化成型的。现在生产树脂镜片的工厂普遍采用电热烘箱作为固化设备，将灌注了单体的玻璃模具工件整批摆放在多层板的工件车上推入烘箱内封闭，按照温控仪设定的升温曲线，在21小时完成单体固化目的。采用电热烘箱固化方式所生产的树脂镜片无法保证产品品质的一致性，直接影响到镜片后道HMC工艺参数的控制和导致产品的合格品率低下，这是由于电热烘箱内温度的分布不均匀，工件接受固化温度的条件不一致引起的，单台日产600副产品的烘箱内存在着品质差异，百台烘箱大批量产品的品质差异就更大；烘箱完成升温曲线固化后，要对烘箱内进行降温处理，取出工件车后将烘箱内残留的高温恢复到升温曲线的初始段低温，推入待固化的工件车，进行下一个升温曲线的工作开始以保持生产的连续性，降温处理不仅浪费了大量的热能，而且还要为消除这些热能施加制冷能耗；其次，电热烘箱采用的是电阻式加热电路，在树脂镜片大规模生产时采用这种加热方式是极不合理的能源消耗，也是不经济的。
发明内容
针对上述弊端，本发明提供了一种炕道式热固化流水线，可以使树脂镜片生产的升温曲线固化过程在炕道式热固化流水线上完成，实现了产品质量的一致性、稳定性和高产出率，合理利用、节约了能源，有效降低了生产成本。
本发明通过以下技术方案实现上述目的：一种炕道式热固化流水线，包括炕道式加热固化区域、余热循环利用区域、工件卸货区域和工件装车区域，并且其具体包括：环形热固化炕道壳体、环形轨道、运载工件车、工件车驱动***、热风循环***、温度传感***和计算机自动控制***，其特征在于：所述的炕道式热固化流水线是整体环状的循环式运载热固化通道，通道内铺设环形轨道，通道二侧每隔2.0m对应设置热风循环***和温度传感***，通道入口处铁轨中间凹槽内设工件车驱动***，运载工件车首尾相接在环形轨道上运行；并且所述的热风循环循环***采用离心式工业风机和散热片加热***的组合，分别安装在炕道的内壁两侧，空气经风机驱动沿顶层空间转向、越过散热片、炕道内的工件车形成风循环，从而将所述散热片加热***的热量均匀分散到工件上，并形成风闸保持各段间的恒温要求使段与段间的升温曲线平稳过渡。
所述的环形热固化炕道整体呈椭圆形排列延伸，其外壳是10cm厚的双层板内以石棉保温材料充填，炕道外壳与内壁之间夹层是空气循环通道，热固化流水线总长度不低于100m，炕道的环形半径6米，以运载工件车能够顺利拐弯为准。
所述的环形轨道采用工字钢型材制作，铺设在环形热固化炕道内的底部。
所述的运载工件车底部安装四个与工字钢匹配的铁质滑动轮，车内设多层工件筐搁放架。
所述的工件车驱动***安装在热固化流水线入口处二条铁轨的中间下部凹槽内，由链条及链轮、减速箱，调速驱动电机组成，链条总长度为3.0m，在链条上匀布三个推动块，推动块的间距为1.0m、为一辆运载工件车的车长。
所述的加热***采用导热油供热，导热油经水煤浆燃烧炉加热后通过油泵、油管道、各散热片组成循环导热油路，根据流量阀控制各段温度高低，各散热片供油管阀的启闭由计算机自动控温***控制，设置旁通阀稳定油路供油压力，配置电加热辅助装置提高恒温性。
所述的热风循环***采用的是离心式工业风机和散热片加热***的组合，分别安装在炕道的内壁两侧，空气经风机驱动沿顶层空间转向、越过散热片、炕道内的工件车形成风循环，炕道纵向每隔2.0m处安装一组，将加热***的热量均匀散布到工件上，并形成风闸保持各段间的恒温要求使段与段间的升温曲线平稳过渡。
所述的温度传感***采用温度传感器在炕道内每隔2m处安装一个温度传感单元，探测炕道流水线内各段点的温度参数，并将所有探测点的数据组合成曲线图像，与工艺设定的升温曲线直观对照。
所述计算机控制***包括计算机自动控温***和计算机自动调速***，计算机自动控温***根据温度传感***输入的信号驱动加热***的启闭，以保证局部温度的恒定性；计算机自动调速***是根据产品固化工艺要求的设定自动控制调速电机的转速，保证运载工件车的运行速度。
本发明同时提供一种炕道式热固化流水线生产树脂镜片的应用。
将盛放制作镜片单体的玻璃模具灌注单体，分层装入运载工件车内，沿道叉进入环形热固化炕道壳体右侧的入口端，在工件车驱动***的动力驱动下进入炕道预备c区，使工件从炕道外的常温状态调整到升温曲线的预备状态，前行进入余热循环利用区域b段，前移进入炕道式加温固化区域a段，在加热***和热风循环***的共同作用下，由温度传感***和计算机控温***配合按段提供工艺设定的最佳温度，保证工件在炕道里运行的过程就是工件接受升温曲线的固化过程；完成热固化后进入余热循环利用区域b段，通过余热循环风道将热量散除，进入炕道预备c区，工件卸货，经固化完毕。
本发明产生的有益效果：炕道式固化流水线整体运行过程就是一个升温曲线过程，炕道的每段保持为恒温状态，易于控制和稳定；加热装置只要按各段需求功率配置，无须烘箱那样按最大功率配置；炕道的热风循环***同样也会存在死角，但由于在100m长的炕道内各段的死角位置各不相同，便产生了互补性，保证了工件接受升温曲线固化的基本一致性，且升温曲线组合成一体，直观可控；炕道同时是一条工件运输线，进出炕道的工件车在相对固定位置，有利于现场管理；炕道式固化流水线是一条连续的产品生产线，提高了日产量；本发明整体结构呈环形，炕道的头尾并排而立，升温曲线末端的高温消除区和升温曲线的始端低温升温区通过风道连接，形成风循环，经控温***控制进行适量的热冷风对流转换，既充分利用了热能源，又减少了冷处理费用。本发明应用于脂镜片大规模生产，保证了树脂镜片的升温曲线固化，工艺控制稳定可靠一致，提升了产品品质和产量，节省了人力，降低了能耗。
下面结合附图对本发明的实施例加以详细的说明。
附图说明
图1是本发明的炕道式热固化流水线整体结构示意图。
图2是本发明的炕道式热固化流水线结构剖面图。
图3是本发明的炕道式热固化流水线工件车驱动***结构示意图。
图4是本发明的炕道式热固化生产线升温曲线分段示意图。
图中1环形热固化炕道壳体、2环形轨道、3运载工件车、4工件车驱动***、5散热片加热***、6热风循环***、7余热循环风道、8道叉、9温度传感***、10计算机控制***、11工作台、a炕道式加热固化区域、b余热循环利用区域、c工件卸货区域、d工件装车区域。
具体实施方式
从图1中知，本发明炕道式热固化流水线包括环形热固化炕道壳体1、环形轨道2、运载工件车3、工件车驱动***4、热风循环***6、余热循环风道7、道叉8、温度传感***和计算机控制***10，炕道式热固化流水线为整体环状的循环式运载热固化通道，通道内铺设环形轨道2，通道二侧每隔2.0m对应设置热风循环***6、散热片加热***5及温度传感***9，通道入口处铁轨中间凹槽内设工件车驱动***4，运载工件车3首尾相接在环形轨道2上运行。所述的环形热固化炕道整体呈椭圆形排列延伸，壳体采用不锈钢材料制作，其外壳是10cm厚的双层板内以石棉保温材料充填，炕道外型高1.6m，宽2.2m，炕道内壁空间高1.3m，宽1.5m，炕道外壳与内壁之间夹层是空气循环通道，热固化流水线总长度不低于100m，炕道的环形半径6米，以运载工件车3能够顺利拐弯为准。
由图2知，是本发明的炕道式热固化流水线结构剖面图。环形轨道2采用工字钢型材制作，铺设在环形热固化炕道内的底部，轨道间距1.3m。
所述的热风循环***6采用离心式工业风机和散热片加热***5的组合，分别安装在炕道的内壁两侧，空气经风机驱动沿顶层空间转向、越过散热片、炕道内的运载工件车3形成风循环，炕道纵向每隔2.0m处安装一组，其作用是将加热***的热量均匀散布到工件上，并形成风闸作用保持各段间的恒温要求和段与段间的升温曲线的平稳过渡。
由图3知，是本发明的炕道式热固化流水线工件车驱动***结构示意图。运载工件车3采用不锈钢材料制作，长1.0m、宽1.3m、高1.2m，底部安装四个与工字钢匹配的铁质滑动轮，车内设多层工件筐搁放架。所述的工件车驱动***4安装在热固化流水线入口处二条铁轨的中间下部凹槽内，由链条4-1、链轮4-2、减速箱4-4，调速驱动电机4-5和推动块4-3组成，链条4-1总长度为3.0m，在链条4-1上匀布三个推动块4-3，推动块的间距为1.0m，是一辆运载工件车3的车长，链条旋转时，其中一个推动块推动运载工件车在轨道上向前匀速移动，正常情况下运载工件车每小时前进4m，即每15分钟从炕道分别进出一辆运载工件车。
所述的散热片加热***5采用导热油供热，导热油经水煤浆燃烧炉加热后通过油泵、油管道、各散热片等组成循环导热油路，根据流量阀控制各段温度高低需求范围，各散热片供油管阀的启闭由计算机自动控温***控制，设置旁通阀稳定油路供油压力，配置电加热辅助装置提高恒温性。
所述的温度传感***9采用温度传感器在炕道内每隔2m处安装一个温度传感单元，探测炕道流水线内各段点的温度参数，并将所有探测点的数据组合成曲线图像，方便与工艺设定的升温曲线直观对照。
所述计算机控制***10包括自动控温***和自动调速***，自动控温***根据温度传感***输入的信号驱动加热***的启闭，以保证局部温度的恒定性。所述的计算机自动调速***根据产品固化工艺要求的设定自动控制调速电机的转速，保证运载工件车的运行速度。
本发明装配方法如下：将环形热固化炕道壳体1按每4米一段在平坦的生产车间水泥地面上顺序排列拼接组装，每装好一段壳体的同时把环形轨道2同时铺设在环形热固化炕道壳体1的底部与前一段环形轨道2用导轨夹板和螺拴固定连接起来，依次顺延装配后组装成一条完整的炕道式镜片加温固化流水线，最后把工作车驱动***4、热风循环***6、温度传感***9和计算机控制***10进行电气连接测试调整，达到设计要求。
一种炕道式热固化流水线生产树脂镜片的应用。
将盛放制作镜片单体的玻璃模具灌注单体，分层装入运载工件车内，沿道叉8进入环形热固化炕道壳体1右侧的入口端，在工件车驱动***4的动力驱动下进入炕道预备c区，使工件从炕道外的常温状态调整到升温曲线的预备状态，前行进入余热循环利用区域b段，也是进入了升温曲线固化的初始段，前移进入炕道式加温固化区域a段，在热风循环***的作用下，由温度传感***和计算机控温***配合按段提供工艺设定的最佳温度，保证了工件在炕道里运行的过程就是工件接受升温曲线的固化过程；完成热固化后进入余热循环利用区域b段，通过余热循环风道7将热量散除，进入c区，工件卸货，经固化完毕。运载工件车3在炕道式热固化流水线a段完成热固化后进入余热循环利用区域b段，通过余热循环风道7将热量散除，进入c区，工件卸货，被卸载的工件车推入d区，待装载新灌注的工件后沿道叉8按箭头所指方向进入炕道热固化流水线，进行下一轮作业。在传统的镜片单体固化方法中，通常使用单台电热烘箱来独立完成升温曲线过程，一个升温曲线过程需要经过21-24小时，受烘箱体积的限制，产品出产量的提增只有投入大量的烘箱，一个日产5万副树脂镜片的工厂需要100台电热烘箱，每台烘箱的监控、工件的运送都会由于人为因素造成不可预期的损失，工厂的现场管理难度大，每台烘箱的参数不一致性以及烘箱内空气循环死角导致产品品质的不一致性是生产管理者难以解决的技术问题，每台烘箱升温曲线完成后要消除残留高温所付出的制冷费用更是产品生产成本居高不下。
参照图4：运载工件车延续前移进入炕道式加温固化区域a段，在热风循环***6的作用下，由温度传感***和计算机控温***配合按段提供工艺设定的最佳温度，保证了工件在炕道里运行的过程就是工件接受升温曲线的固化过程。具体参数如下：（以1.499树脂镜片单体固化为例）
运载工件车在预备区用时90min，行程6m后始进入升温曲线固化区，在第1段区用时60min，行程4m，工件从20℃以下低温匀升至37℃，续在1-1.5段区用时30min，行程2m，工件37℃匀升至40℃，从1.5至8.5段区用时420min，行程28m，工件40℃匀升至50℃，从8.5至14.5段区用时360min，行程24m，工件50℃匀升至60℃，从14.5至18.5段区用时240min，行程16m，工件60℃匀升至70℃，从18.5至21段用时150min，行程10m，其中自18.5至20.2段区工件由70℃匀升至82℃，然后工件在82℃保温状态下持续54min进入降温区，完成了升温曲线固化工艺的全过程。升温曲线固化工艺部分总长84m，用时21h，预备区和降温区共长16m，用时4h，炕道装机总长度100m，工件运行总用时25h。
炕道式固化流水线设计运载车的运行速度为4m/h，运载工件车的车长为1m，则每隔15min出产1车完成固化的半产品，每辆车工件装载容量为600副，理论（24小时）日产量为57600副。
以上说明的是本发明的实施方式，但不代表本发明所保护的权利所属范围，本发明的权利保护所属范围应该以权利要求书中所提出的权利要求为准。
Claims (8)
1.一种炕道式热固化流水线，包括炕道式加热固化区域、余热循环利用区域、工件卸货区域和工件装车区域，并且其具体包括：环形热固化炕道壳体（1）、环形轨道（2）、运载工件车（3）、工件车驱动***（4）、热风循环***（6）、温度传感***（9）和计算机自动控制***（10），其特征在于：所述的炕道式热固化流水线是整体环状的循环式运载热固化通道，通道内铺设环形轨道（2），通道二侧每隔2.0m对应设置热风循环***（6）和温度传感***（9），通道入口处铁轨中间凹槽内设工件车驱动***（4），运载工件车（3）首尾相接在环形轨道（2）上运行；并且所述的热风循环***（6）采用离心式工业风机和散热片加热***（5）的组合，分别安装在炕道的内壁两侧，空气经风机驱动沿顶层空间转向、越过散热片、炕道内的工件车形成风循环，从而将所述散热片加热***（5）的热量均匀分散到工件上，并形成风闸保持各段间的恒温要求使段与段间的升温曲线平稳过渡。
2.根据权利要求1所述的一种炕道式热固化流水线，其特征在于：所述的散热片加热***（5）采用导热油供热，导热油经水煤浆燃烧炉加热后通过油泵、油管道、各散热片组成循环导热油路，各散热片供油管阀的启闭由计算机自动控温***控制，设置旁通阀稳定油路供油压力，配置电加热辅助装置。
3.根据权利要求1所述的一种炕道式热固化流水线，其特征在于：所述的环形热固化炕道整体呈椭圆形排列延伸，炕道壳体采用不锈钢材料制作，其外壳是10cm厚的双层板，内以石棉保温材料充填；外壳与内壁之间夹层是空气循环通道，所述热固化流水线总长度不低于100m，炕道的环形半径6米，以运载工件车能够顺利拐弯为准。
4.根据权利要求1所述的一种炕道式热固化流水线，其特征在于：所述的环形轨道（2）采用工字钢型材制作，铺设在环形热固化炕道内的底部。
5.根据权利要求1所述的一种炕道式热固化流水线，其特征在于：所述的运载工件车（3）采用不锈钢材料制作，底部安装四个与工字钢匹配的铁质滑动轮，车内设多层工件筐搁放架。
6.根据权利要求1所述的一种炕道式热固化流水线，其特征在于：所述的工件车驱动***（4）安装在热固化流水线入口处二条铁轨的中间下部凹槽内，由链条（4-1）及链轮（4-2）、减速箱（4-4）和调速驱动电机（4-5）组成，链条（4-1） 总长度为3.0m，在链条（4-1）上匀布三个推动块（4-3），推动块的间距是一辆运载工件车（3）的车长，链条旋转带动推块推动运载工件车（3）在轨道上移动。
7.根据权利要求1所述的一种炕道式热固化流水线，其特征在于：所述的温度传感***（9）采用温度传感器在炕道内每隔2m处安装一个温度传感单元，探测炕道流水线内各段点的温度参数，并将所有探测点的数据组合成曲线图像，与工艺设定的升温曲线对照。
8.根据权利要求1所述的一种炕道式热固化流水线，其特征在于：所述的计算机自动控制***（10）包括自动控温***和自动调速***，自动控温***是根据温度传感***（9）输入的信号驱动加热***的启闭，自动调速***是根据产品固化工艺要求的设定自动控制调速电机的转速。
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