专利名称：一种用于火焰处理设备中的火焰控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及塑料表面火焰处理技术领域，尤其涉及一种对工程塑料表面进行火焰处理从而改变其表面性能的火焰处理设备中的火焰控制系统。
背景技术：
塑料是重要的高分子材料，具有较好的机械强度和抵抗化学侵蚀的性能，其在工业中的应用越来越广泛。但是，由于塑料基材抗化学侵蚀的性能，当在其上涂漆或涂胶时， 存在一定的工艺难度，而通过火焰处理技术，可以改变塑料的表面张力，使其表面致密度超过48达因左右，进而提高工件后续油漆喷涂的质量；并可以调整塑料的表面性质，在高温下使塑料表面的大分子发生氧化反应产生极性基团，另外还对表面分子聚集的结构形态产生影响，使水基覆盖膜附着在塑料表面上。从而为后续工艺，如喷漆、印刷、涂胶和材料复合提供理想的表面。现有技术中的火焰处理设备(参见
图1)包括机械手4和与机械手4相对的工作转台5，工作转台5上设有胎具501和点火变压器6，机械手4的前臂上安装有火焰喷射头，火焰处理系统控制箱1内设有压缩空气管路和燃气管路，两管路共同连接一混合器，该混合器连接一烧嘴，烧嘴与点火变压器6相连，火焰处理电气控制箱2与火焰处理系统控制箱1 电气相连，机械手控制箱3与机械手4通过数据控制线相连。但该火焰处理系统控制箱1 中的火焰控制系统不能有效地控制混合气中的氧含量，使火焰达到理想温度。
发明内容针对现有火焰处理设备中的火焰控制系统不能有效地控制混合气中的氧含量，使火焰达到理想温度的不足，本实用新型的目的是提供一种用于火焰处理设备中能够有效控制氧含量的火焰控制系统。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是它包括压缩空气管路、燃气管路和混合气管路，所述压缩空气管路和所述燃气管路共同连接一混合器，所述混合器通过所述混合气管路上串接的指示器二和压力开关三与火焰处理燃烧器相通，它还包括混合气校准支路，所述混合气校准支路连接在所述指示器二与所述压力开关三之间的混合气管路上。进一步地，所述混合气校准支路由第四电磁阀、第五电磁阀和氧分析器构成，所述第四电磁阀与所述氧分析器连通，所述第五电磁阀的一端连接在所述氧分析器与所述第四电磁阀之间的管路上，所述第五电磁阀的另一端与校准气体接口相连。进一步地，所述压缩空气管路上空气球阀、第一调压器、空气过滤器、压力开关二、 第二调节器、第三电磁阀和空气流量计依次串接后与所述混合器连通。进一步地，所述燃气管路上燃气球阀、燃气过滤器、流量开关、燃气流量计、第一电磁阀和反馈调节器依次串接后分为两个支路，其中一个支路的一端与反馈调节器连通，其另一端连接在所述指示器二与所述混合气校准支路之间的混合器管路上，另一个支路依次经串接的指示器一、第二电磁阀、压力开关一、手动微调针型阀一、手动球阀二和手动微调针型阀二后与所述混合器连通。进一步地，所述燃气管路上还包括手动球阀一和电机，所述手动球阀一并联在手动微调针型阀一上，所述电机与所述手动球阀一相连。本专利的效果在于本实用新型的火焰控制系统中在混合气管路上设置氧分析器，燃气/空气混合比率和氧含量通过氧分析器监测和通过PID控制燃气电动阀门开大(±曾加燃气供应)或控制燃气电动阀关小(减少燃气供应)对燃气的流量偏差进行补偿，以建立正确的燃气/空气混合比和氧含量，从而精密调节混合燃气，使火焰达到理想温度。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明；
图1为现有技术中火焰处理设备结构示意图；图2为本实用新型的火焰控制系统框架示意图；图中标号说明1-火焰处理系统控制箱2-火焰处理电气控制箱3-机械手控制箱 4-机械手5-工作转台6-点火变压器 7-光栅8_安
全防护 31-第一
9-燃气报警器 10-操作按钮 11-燃气球阀 12-燃气过滤器 16-反馈调节器 20-手动微调针型阀-24-手动微调针型阀: 28-第二调压器
15-第一电磁阀 19-压力开关一 23-手动球阀二 27-第三电磁阀
501-胎具 13-流量开关 17-指示器一 - 21-手动球阀-二 25-混合器 29-压力开关:
14-燃气流量计 18-第二电磁阀 - 22-电机 26-空气流量计二 30-空气过滤器
调压器 32-空气球阀
33-指不器
；34_压力开关i
35-第四电磁
阀 36-第五电磁阀 37-氧分析器
具体实施方式
为能更详细说明本实用新型的结构与特点，以下举一实施例并结合
图1和图2说明本实用新型的一种用于火焰处理设备中的火焰控制系统。
图1所示的火焰处理设备包括火焰处理系统控制箱1、火焰处理电气控制箱2、机器人控制箱3、机器人4、工作转台5、点火变压器6、光栅7、安全防护栏8、燃气报警器9和操作按钮10。机器人4与工作转台5相对，工作转台5上设有胎具501和点火变压器6。火焰处理电气控制箱2与火焰处理系统控制箱1电气相连；机器人控制箱3与机器人4通过数据控制线相连。安全防护栏8和设置在安全防护栏8上的安控光栅7构成了安全联锁系统，安全防护栏8包围机器人4和工作转台5。燃气报警器9对应的燃气泄漏检测单元与火焰处理系统控制箱1电气连接。燃气报警器9可以是声音报警器或灯光报警器。图2所示的火焰控制系统框架示意图中，火焰处理系统控制箱1内设有压缩空气管路和燃气管路，两管路均与混合器25相连，该混合器25通过一烧嘴与点火变压器6相连，燃气(丙烷及甲烷)经过燃气球阀11及燃气过滤器12，随后，通过流量开关13和燃气流量计14，此流量读数供参考，同时在系统的触摸屏上操作时，对其进行直接自动控制。流过燃气流量计14的燃气通过第一电磁阀15 (由火焰故障控制器控制)及反馈调节器16，将燃气压力调节至工作压力。反馈调节器16由混合气管路进行反馈操作，即反馈调节器16与混合气管路连通，其结点位于指示器二 33与混合气校准支路之间的混合气管路上。如果混合气压力改变时(由于增加燃烧器输出能量)，燃气压力将相应地进行改变。从理论上讲，燃气压力总是等于混合气压力加上35毫巴(调压器设定点)。流过反馈调节器16的燃气通过指示器一 17和第二电磁阀18 (该电磁阀由火焰故障装置控制)，压力开关一 19检测该燃气压力，其仅指示高燃气故障条件。之后，燃气通过手动微调针型阀一 20、手动球阀二 23和手动微调针型阀二对，然后进入混合器25。与电机22相连的手动球阀一 21并联在手动微调针型阀一 20上，反馈调节器16由PID装置控制，反馈调节器16的阀芯位移取决于从面板设置的空燃流量比或是氧分析器37接受的4 20mA控制信号，从而，将阀芯旋开(增加燃气)或将阀芯关闭(减少燃气)。通过这种调节控制实现正确的氧含量控制。压缩空气通过空气球阀32、第一调压器31和空气过滤器30除尘和净化。然后， 再通过压力开关二四和第二调压器28将空气压力调节至工作压力。随后，空气通过第三电磁阀27控制空气流的开/关和在系统不工作时节省压缩空气。最后，空气经空气流量计 26进入混合器25，通过调节压缩空气管路上的调节器，调节通过混合器25的空气量，从而实现改变燃烧器输出能量的控制。通过混合器25将空气和燃气混合，混合器25带有校准的空气喷嘴，根据文丘里原理，当空气流通过混合器25时，通过文丘里组件的空气流和混合气管路的压力使燃气吸入混合器25，混合气管路中的压力将反馈于反馈调节器16。空气/燃气混合气通过燃气软管通向火焰处理燃烧器。同时，通过混合气管路上的采样通路(第四电磁阀3)将混合气体送至氧分析器37。校准气体瓶通过校准气体(平衡气体为氮气)接口与第五电磁阀36相连， 第五电磁阀36的一端位于相连通的氧分析器37和第四电磁阀35之间的管路上。所构成的混合气校准支路连接在混合气管路上并位于指示器二 33与压力开关三34之间。当混合气燃烧时，氧分析器37的反应器重建燃烧器的工作条件。采样气体得以分析，同时，剩余氧％值显示在面板触摸屏和氧分析器37的显示屏上。分析值转变为4 20mA的控制信号输出。PLC通过监控氧％的4 20mA的控制信号，对燃气电动控制阀实行同步控制，增大或减小燃气供应，以建立所需要的氧％的设定值。空燃混合比率值推荐在5 11之间。调整好的混合气通过混合气管路上的压力开关三34输出。结合
图1和图2详述对一个产品进行火焰处理的实施过程首先检查火焰处理系统控制箱1的各个压力开关19、29、34的数据是否符合设定值，然后打开压缩空气和燃气的总阀，调节使得空气流量计26处显示流量为6 8m7min，燃气流量在燃气流量计14处显示为1. 85m7min，待机械手4启动就绪，按下点火按钮10，通过烧嘴控制器使得点火变压器 6产生5000 7500V高压，点火成功后，可以准备对产品进行火焰处理了。首先，使得控制处于“手动”模式，放置一个待处理的产品于胎具上，然后转动转台180度，让产品处于防护栏8内侧，到位后按下启动按钮10，把控制开到“自动”模式，机械手4会根据程序设定的轨迹对产品进行表面处理(同时操作人员在另外一个胎具上放置下一个待处理产品)，完成处理后，机械手4回到原位，同时转台5自动往回旋转180度，到位后，防护栏8外侧的操作人员再次按下启动按钮10，机械手4又开始对产品进行火焰处理，这时操作人员取走已经处理好的产品，放上下一个待处理平和中，开始下一个循环。[0028] 为了使本领域技术人员能够更好的理解本专利内容，不应理解为是对本专利保护范围的限制，只要是根据本专利所揭示精神所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利保护范围。
权利要求1.一种用于火焰处理设备中的火焰控制系统，它包括压缩空气管路、燃气管路和混合气管路，所述压缩空气管路和所述燃气管路共同连接一混合器，所述混合器通过所述混合气管路上串接的指示器二和压力开关三与火焰处理燃烧器相通，其特征在于它还包括混合气校准支路，所述混合气校准支路连接在所述指示器二与所述压力开关三之间的混合气管路上。
2.根据权利要求1所述的火焰控制系统，其特征在于所述混合气校准支路由第四电磁阀、第五电磁阀和氧分析器构成，所述第四电磁阀与所述氧分析器连通，所述第五电磁阀的一端连接在所述氧分析器与所述第四电磁阀之间的管路上，所述第五电磁阀的另一端与校准气体接口相连。
3.根据权利要求1或2所述的火焰控制系统，其特征在于所述压缩空气管路上空气球阀、第一调压器、空气过滤器、压力开关二、第二调节器、第三电磁阀和空气流量计依次串接后与所述混合器连通。
4.根据权利要求1或2所述的火焰控制系统，其特征在于所述燃气管路上燃气球阀、 燃气过滤器、流量开关、燃气流量计、第一电磁阀和反馈调节器依次串接后分为两个支路， 其中一个支路的一端与反馈调节器连通，其另一端连接在所述指示器二与所述混合气校准支路之间的混合器管路上，另一个支路依次经串接的指示器一、第二电磁阀、压力开关一、 手动微调针型阀一、手动球阀二和手动微调针型阀二后与所述混合器连通。
5 根据权利要求4所述的火焰控制系统，其特征在于所述燃气管路上还包括手动球阀一和电机，所述手动球阀一并联在手动微调针型阀一上，所述电机与所述手动球阀一相连。
专利摘要本实用新型公开了一种用于火焰处理设备中的火焰控制系统，涉及塑料表面火焰处理技术领域。针对现有火焰控制系统不能有效地控制混合气中的氧含量的问题。本实用新型的压缩空气管路和燃气管路共同连接一混合器，混合器通过混合气管路上串接的指示器二和压力开关三与火焰处理燃烧器相通，混合气校准支路连接在指示器二与压力开关三之间的混合气管路上。混合气校准支路中第四电磁阀与氧分析器连通，第五电磁阀的一端连接在氧分析器与第四电磁阀之间的管路上，第五电磁阀的另一端与校准气体接口相连。本实用新型用于火焰处理设备中以调节混合燃气，使火焰达到理想温度，进而提高工程塑料的印刷特性和胶接特性等。
文档编号B29C71/00GK201998436SQ20112006532
公开日2011年10月5日 申请日期2011年3月14日 优先权日2011年3月14日
发明者刘建生, 孙福佳 申请人:上海新同惠自动化系统有限公司