一种可控温烘烤装置的制作方法

1.本发明涉及汽车制造领域，尤其涉及一种可控温烘烤装置。


背景技术：

2.现有技术中，常规涂料实验室的喷涂工序都会尽可能模拟喷涂生产线，流平段的模拟方法是，在单独分区的喷涂区和烘烤区之间设置一个传递窗；在喷涂区和烘烤区两侧各装两扇推拉窗，窗体顶部加装抽风管道抽除挥发气体；在喷涂区域完成喷涂作业后，把喷好的试验板置于传递窗中完成常温流平，拿板放板时开一侧的窗，拿放完毕后关窗。但是，窗完全密闭会因排风设施的运行而形成负压，窗体密闭程度高则变得关闭后的窗难开启。因此，只有窗体与窗框之间留些空位，才能保持窗体内外气压相对平衡，但很难控制得刚刚好，开缝大，则试验板干燥过程中挥发气体会外泄，开缝小，窗体内会有负压，极易形成气旋卷起浮尘污染板面。
3.窗体密闭程度不高则空气会在窗体缝隙形成进气旋卷起粉尘污染板面；并且，在实际的实验环节，实验室和烤箱是全体实验人员共用的，而传递窗多数时候如瓶颈状在喷涂区和烘烤区之间制造堵塞(传递窗通常只有一个)；为实验室整体效率，很多试验板流平时间没够便被迫拿走移去烘烤区，以腾出空间放排队待干的试验板，也即，流平时间无保障。
4.传统作业方式在实验板的常温流平段的转移过程未能做到在相对密闭的空间内定向抽除挥发蒸汽，即使放入上文所讲的传递窗，也极易污染作业环境，同时板面外观难以保障。
5.综上，现有的烘烤装置主要存在如下技术缺陷：
6.1、多个方案的试验板共用一个烤箱烘时，后面的试验板开烤箱门放入过程会造成热量散失，影响正在烘烤的试验板的设定烘烤条件，导致试验结果偏差；烘烤完试验板的烤箱内还有大量试验涂层释放的有毒有害气体，如果在开烤箱门之前没有气体抽除的环节，开门时会对环境造成污染，严重时，在开烤箱门的瞬间会对作业人员眼部和咽部造成伤害，如果吸入的气体超量，甚至会造成神经系统短期或长期的伤害。
7.2、如果等一个试验方案的完整烘烤过程结束后才开始下一个试验方案会严重影响试验团队整体试验进度及烤箱资源浪费；如果为了不影响试验团队整体试验进度而多买烤箱，需要扩大试验场地，需要加大设备投资；前面的烘烤方案完成后，烤箱的余温通常还比较高，如果后面的试验板马上放入会因为烘烤的起始温度过高，与设定的烘烤条件不符，造成涂膜弊端，造成性能测试不准。
8.3、现有烤箱无法确知烤箱内的试验板实际的烘烤温度曲线，涂膜的性能与设计要求有偏差时难以确定是配方要调整还是烘烤不足，还是过度烘烤。


技术实现要素：

9.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种可控温烘烤装置，能够提高烘烤效率
和实现精准控温；结构紧凑集约，节省布置空间，降低成本。
10.为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种可控温烘烤装置，包括：箱体，箱体包括多个独立烘烤单元，独立烘烤单元中设有加热元器件和感应元器件；室温进气通道，室温进气通道包括与多个独立烘烤单元一一对应相连的室温进气口，每个室温进气口包括第一开关；升温进气通道，升温进气通道包括与多个独立烘烤单元一一对应相连的升温进气口，每个升温进气口包括第二开关；降温排气通道，降温排气通道包括与多个独立烘烤单元一一对应相连的降温排气口，每个降温排气口包括第三开关；以及与独立烘烤单元相连的电控单元，其中：电控单元根据存储设定的烘烤模式及感应元器件反馈的感应信号，通过分别控制第一开关、第二开关或第三开关的开关组合对每个独立烘烤单元内的循环风量及烘烤温度进行控制。
11.其中，烘烤模式包括：烘烤的流平阶段、升温阶段、恒温阶段及降温阶段，其中：在烘烤的流平阶段，电控单元根据当下的室温在室温进气口和升温进气口之间进行切换进气；在升温阶段，电控单元控制升温进气口进气，以在规定时间内完成由起始温度到目标温度的爬升；在恒温阶段，电控单元控制室温进气口和升温进气口交替进气；在降温阶段，电控单元控制室温进气口进气及降温排气口的排气流量。
12.其中，还包括：用以根据独立烘烤单元所需的温度范围进行供热功率范围设定的供热室，供热室与升温进气通道相连，供热室设为能够独立运行的多组；还包括：变频排风电机，变频排风电机与降温排气通道相连。
13.其中，通过降温排气口的排风带动室温进气口进气或升温进气口进气，其中：室温进气口和升温进气口设有用以避免外部空气带入粉尘进入烘烤单元内的过滤单元，降温排气口接空气处理设备净化后排放。
14.其中，升温进气口设置在独立烘烤单元的底部，室温进气口设置在独立烘烤单元的顶部。
15.其中，独立烘烤单元为呈盒状的容置腔，其中设有扰流板，扰流板由石墨烯材料、纳米材料或高导热材料制成。
16.其中，独立烘烤单元包括：可相对与容置腔进行抽拉打开或关闭的面板；面板上与箱体相接触处设有高温胶条，面板为耐高温钢化玻璃，面板的四周设有金属材料边框。
17.其中，独立烘烤单元中设有至少一层用以放置试验板的隔网，隔网紧固于面板，面板上设有弹性卡扣。
18.其中，感应元器件包括：多个温控探头及空气循环风量感应探头；多个温控探头及风量感应探头分别设置在容置腔的侧壁上。
19.其中，第一开关、第二开关或第三开关包括：正反转电机；与正反转电机相连的管盖传动轴；以及与管盖传动轴相连的管盖，其中：控制正反转电机运转联动管盖传动轴和管盖往返移动，使管盖移动打开或封闭室温进气口、升温进气口或降温排气口。
20.本发明所提供的可控温烘烤装置，具有如下有益效果：电控单元根据存储设定的烘烤模式及感应元器件反馈的感应信号，通过分别控制第一开关、第二开关或第三开关的开关组合对每个独立烘烤单元内的循环风量及烘烤温度进行控制，能够提高烘烤效率和实现精准控温；结构紧凑集约，节省布置空间，降低成本。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本发明实施例可控温烘烤装置的主视结构示意图。
23.图2是本发明实施例可控温烘烤装置的侧视结构示意图。
24.图3是本发明实施例可控温烘烤装置的面板装配隔网的立体结构示意图。
25.图4是本发明实施例可控温烘烤装置的面板装配隔网的侧视结构示意图
26.图5是本发明实施例第一开关、第二开关及第三开关的滑块控制装置的结构示意图。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.结合参见图1-图5所示，为本发明可控温烘烤装置的实施例一。
29.本实施例中的可控温烘烤装置，包括：箱体a，箱体a包括多个独立烘烤单元1，独立烘烤单元1中设有分别独立受控的加热元器件和感应元器件；室温进气通道2，室温进气通道2包括与多个独立烘烤单元1一一对应相连的多个室温进气口，每个室温进气口包括第一开关；升温进气通道3，升温进气通道3包括与多个独立烘烤单元1一一对应相连的多个升温进气口，每个升温进气口包括第二开关；降温排气通道4，降温排气通道4包括与多个独立烘烤单元1一一对应相连的多个降温排气口，每个降温排气口包括第三开关；以及与独立烘烤单元1相连的电控单元，其中：电控单元根据存储设定的烘烤模式及感应元器件反馈的感应信号，通过分别控制第一开关、第二开关或第三开关的开关组合对每个独立烘烤单元1内的循环风量及烘烤温度进行控制。
30.具体实施时，箱体a呈立方状，其由多个独立烘烤单元1组成。独立烘烤单元1为由容置腔室结构，呈盒状。独立烘烤单元1为受电控单元控制的可进行独立烘烤的设备，具体实施时，独立烘烤单元1中设有的独立受控的加热元器件为可单独受控实现加热的加热管，通过对加热管温度的控制实现独立烘烤单元1独立供热的功能。而室温进气通道2、升温进气通道3和降温排气通道4可相互配合完成在温度和气流上的调节。
31.进一步的，箱体a包括：用以进行烘烤的容置腔以及可相对与容置腔进行抽拉打开或关闭的面板11b。
32.优选的，面板11b为双层中空耐高温钢化玻璃，面板11b的四周设有金属材料边框。如此设置的作用是：设置为耐高温钢化玻璃，方便观察试验板在烘烤过程的变化。金属材料边框能够加强烘烤室的密闭性和结构稳固性，例如本实施例中为轻质铝合金材料。
33.优选的，面板11b与箱体相接触处设有高温胶条，高温胶条的作用是：防止热量散失。
34.进一步的，独立烘烤单元1中设有至少一层用以放置试验板的隔网11c，隔网11c紧固于面板11b，面板11b上设有弹性卡扣11d。如此设置的作用是：金属边框连接隔网11c，，与隔网11c，组成类似抽屉面板和抽屉底板的结构，方便取放试验板；弹性卡扣11d将玻璃面板11b、金属边框、隔网11c组成的结构扣紧于箱体1。
35.进一步的，独立烘烤单元1中设有感应元器件，感应元器件包括：多个温控探头及空气循环风量感应探头，多个温控探头及空气循环风量感应探头分别设置在容置腔的侧壁上。其中：多个温控探头的作用是：更好反应独立烘烤单元1中试验板的受温曲线以便设计工程师更好了解试验板的受温状态；空气循环风量感应探头的作用是：更好反应独立烘烤单元1中的风量和风速。感应元器件使设计工程师更有效调整方案，提升研发效率。
36.优选的，加温元器件、温控元器件、空气循环元器件分别置于独立烘烤单元1的除面板11b外的容置腔内部的侧壁面上。
37.本实施例中的独立烘烤单元1在具体实施时，独立烘烤单元1独立供热，独立控制，例如：可采用辐射供热、红外供热，为使传热更均匀，可设计用导热性能优异的石墨烯材料、纳米材料(例如：固特节能纳米微孔隔热材料，导热系数0.026w/mk；2.高导热材料：硅合金铝)、常规高导热材料作为传热受热板，必要时可以考虑加装扰流板，高效均匀导热散热，以使烘烤室及试验板均匀受热。
38.优选的，温控探头的位置设置在烘烤室的顶部的中部，例如：隔网导槽的稍稍靠下，以不妨碍其他操作为原则，使温控更精准有效。
39.进一步的，每个独立烘烤单元1都可以实现一个完整的空气循环，该空气循环通过可控温烘烤装置的空气循环系统加以实现。
40.具体地说，可控温烘烤装置还包括：室温进气通道2，室温进气通道2包括与多个独立烘烤单元1一一对应相连的多个室温进气口，每个室温进气口包括第一开关；升温进气通道3，升温进气通道3包括与多个独立烘烤单元1一一对应相连的多个升温进气口，每个升温进气口包括第二开关；降温排气通道4，降温排气通道4包括与多个独立烘烤单元1一一对应相连的多个降温排气口，每个降温排气口包括第三开关；以及与独立烘烤单元1相连的电控单元。
41.通过分别控制进入到每个独立烘烤单元1中室温进气口、升温进气口降温排气口的风速和风量，实现不同的烘烤方案，例如：根据烘烤方案的设置，利用变频技术控制风速和风量。独立烘烤单元1具有的空气循环可采用排风带动进气的模式，也就是通过降温排气口的排风带动室温进气口进气或升温进气口的进气。具体地说，电控单元能够根据存储设定的烘烤模式及感应元器件反馈的感应信号，通过分别控制第一开关、第二开关或第三开关的开关组合对每个独立烘烤单元1内的循环风量及烘烤温度进行控制。
42.具体地说，烘烤模式包括：烘烤的流平阶段、升温阶段、恒温阶段及降温阶段，每个独立烘烤单元1内的空气循环可根据烘烤方案的设置，利用变频技术控制风速和风量加以实现。例如：在烘烤的流平段，可根据参数确定烘烤室的循环风速；在升温烘烤阶，可设置加大供热功率，保持微循环；在恒温阶段，可设置微循环；在降温阶段段，设备会按设定准时断电，同时自动开启大功率模式加速换气降温以最短时间内腾出设备，让下一个烘烤方案可以从室温开始做升温方案。例如：有独立烘烤单元1需要最高温度80度保温20分钟的烘烤方案，有的独立烘烤单元1需要最高温度150度保温60分钟的烘烤方案，那么，可以分别通过独
立烘烤单元1内的感应探头来对发热管实施控制，通过空气循环风量感应探头的反馈，以及室温进气通道2、升温进气通道3和降温排气通道4之间的相互配合完成独立烘烤单元1在温度和气流上的调节。
43.例如，在烘烤的流平阶段，电控单元根据当下的室温在室温进气口和升温进气口之间进行切换进气；在升温阶段，电控单元控制升温进气口进气，以在规定时间内完成由起始温度到目标温度的爬升；在恒温阶段，电控单元控制室温进气口和升温进气口交替进气；在降温阶段，电控单元控制室温进气口进气及降温排气口的排气流量。也就是说：在烘烤的不同模式中，电控单元能够切换进气口和排气口的工作模式，例如：烘烤的流平阶段启动室温进气口；升温保温阶段启动升温进气口；降温阶段切换到降温排气口。
44.如此设置的作用是：在烘烤方案的前时间段，或者说烘烤方案的温度曲线是前段要保持低温一段时间，且要保持一定风速的空气流动，以利于喷涂件的涂膜微观结构的中部、底部的溶剂在涂膜最上部(表皮)还未封固的状态下可以有机会从涂膜微观结构中的微孔中逸出或逃离，如果刚喷涂完毕的喷涂件，马上放人高温的空间烘烤，极易出现涂膜弊病
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涂膜气泡或者行业术语—起痱子，原因在于没有设置合理的室温或低温流平段。
45.进一步的，还包括：供热室，供热室能够根据独立烘烤单元1所需的温度范围进行供热功率范围调整，供热室与升温进气通道3相连，供热室设为能够独立运行的多组，独立烘烤单元1由供热室输送热空气至各容置腔，该方案能够实现更精准的控温；还包括：变频排风电机，变频排风电机与降温排气通道4相连。
46.优选的，室温进气口设置在独立烘烤单元1的顶部，如此设置的作用是：利用冷空气比重大自然下散的原理更好散热，实现更均匀的传热导热效果。
47.优选的，升温进气口设置在独立烘烤单元1的底部，如此设置的作用是，利用热空气比重轻自然上冲的原理更好传热，实现更均匀的传热导热效果。
48.优选的，室温进气口和升温进气口设有用以避免外部空气带入粉尘进入烘烤单元内的过滤单元，降温排气口接空气处理设备(如：过滤设备)净化后排放。
49.优选的，室温进气口、升温进气口及降温排气口的管径大小可根据设定空烤模式所设置的风速范围及独立烘烤单元1的容积进行调整。
50.进一步的，电控单元对每个独立烘烤单元1内的空气循环的循环风量，由排气流量与进气流量形成的气流确定，风量控制通过如下方式加以实现的。
51.第一开关、第二开关或第三开关在本实施中为滑块控制装置k，该滑块控制装置k包括：正反转电机51；与正反转电机51相连的管盖传动轴52；以及与管盖传动轴52相连的管盖53，其中：控制正反转电机51运转联动管盖传动轴52和管盖53往返移动，使管盖53移动打开或按比例封闭室温进气口、升温进气口或降温排气口。
52.通过该结构：使得独立烘烤单元1内的空气循环的循环风量由正反转电机51控制管盖53的开闭合角度完成。例如：系统在室温进气时，升温进气口的封盖53自动关闭；系统在供热进气时，室温进气口的封盖53自动关闭；系统在调整风速时，室温进气口和/或升温进气口的封盖可调整闭合角度加以配合。
53.本实施例中的可控温烘烤装置在具体实施时，每个独立烘烤单元1都能独立实现一次烘烤，并可在烘烤一次后迅速的投入到下一次烘烤中。具体地，在烘烤的流平阶段，室温>25℃时可选择由室温进气口进气，室温<25℃时可选择升温进气口在某一个温度范围内
升温进气或恒温在某一个温度段进气；
54.升温阶段由系统确定曲线在规定时间内完成由起始温度到目标温度的爬坡过程，升温阶段由升温进气口进气；恒温阶段由室温进气口和升温进气口交替进气，达到目标温度后系统即刻关闭供热室电路，同时，供热进气管关闭，如果惯性超温超过目标温度5％时，系统可启动室温进气配合排风适当泄热，把高温峰值控制在目标温度的105％以内(即不超过5％)，当降温趋势到目标温度的102％时，系统会确认供热室的高温峰值是否在超过目标温度的10％以上，如果没有超过目标温度的10％，即刻启动加热功能，保证供热室温度恒温在目标温度的110％～120％左右，以保证随时可以对烘烤室进行供热。
55.降温阶段由室温进气口进气，系统可以根据烘烤方案的降温曲线阶段风量的大小。需要说明的是：每个独立烘烤单元1的排风功率可以根据设定烘烤模式也设定的排风量由电控单元决定。例如：比如烘烤流平阶段，需要保持相对较大风速的低温或中低温以保证在涂膜表面不封固的情况下，较快的排出湿膜中的溶剂(含有机溶剂和水蒸气)，如室温较低，可按方案设置，启动升温进气口进气，热风的温度和风量根据系统设置的数据控制。
56.本发明可控温烘烤装置的其它实施方式中，独立烘烤单元1中还设有扰流板，该扰流板设置在独立烘烤单元1热热管的上方，其优选的为蜂窝状的板体。其功用是：避免热量直冲导致受热不均匀，扰流板使用导热性能优异的石墨烯材料、纳米材料、常规高导热材料制成，高效均匀导热散热，以使独立烘烤单元1及试验板均匀受热，也便于精确控制烘烤室的温度。在烘烤方案结束后，可以通过大功率排风换气散热，或者根据烘烤方案精确控制风量以实现降温曲线的走势。此外，每一个独立烘烤单元1均配备有电控的触摸屏，操作者可以通过该触摸屏设定、显示以及设置烘烤模式。设置烘烤模式后，烘烤方案于电控触摸屏设置后会全流程记录该烘烤方案的温度曲线，温度曲线可通过面板实时显示，可通过网络(有线、无线)传送至其他终端设备。
57.实施本发明的可控温烘烤装置，具有如下有益效果，电控单元根据存储设定的烘烤模式及感应元器件反馈的感应信号，通过分别控制第一开关、第二开关或第三开关的开关组合对每个独立烘烤单元内的循环风量及烘烤温度进行控制，能够提高烘烤效率和实现精准控温；结构紧凑集约，节省布置空间，降低成本。