一種用于紫外光固化設備的電氣控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光學薄膜耐磨保護涂層的紫外光固化技術領域，具體地說是涉及一種用于紫外光固化設備的電氣控制系統。
【背景技術】
[0002]近年來，以聚酯薄膜(PET)為基材的光學零件如雨后春筍般大量涌現，PET薄膜具有良好的機械性能、耐熱性和高透過率，然而，由于PET膜的表面硬度低且耐磨性差，因此需要在其表面涂覆耐磨保護層來提高其使用壽命。紫外光固化技術是一種新型的綠色固化技術，具體是在紫外光的作用下，引發具有化學反應活性的液態物質經過交聯聚合而形成固態聚合物的過程，它具有固化速度快、生產能耗低、污染少、涂層性能優越等優點，因此廣泛應用于感光材料、電子通訊、光學器件以及包裝裝飾等領域。PET薄膜表面的耐磨保護涂層采用輻射固化涂料，采用紫外光固化設備對其進行干燥固化。傳統的紫外光固化設備由于紫外燈管的特殊性質，致使設備相對簡易，設備的設計上更多的偏重流水線產品固化，檢測和控制方式單一，自動化程度低，需要輔以人工來進行操作，不僅影響固化效果，降低了PET薄膜的品質，并且也縮減了企業的經濟效益，因此，迫切的需要一套自動化程度高的電氣控制系統來對現有的紫外光固化設備進行改進，提升紫外光固化設備的性能，以達到設備能夠實現無人值守下的穩定運行，避免人員操作過程中紫外線對人體的傷害。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種可提升現有紫外光固化設備的自動化程度的紫外光固化設備電氣控制系統，該系統整體結構設計巧妙，操作方便，有效提高了紫外光固化設備的檢測與控制精準度，能夠使得紫外光固化設備成為一種脫離人員值守的自動化設備。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為，一種用于紫外光固化設備的電氣控制系統，包括光源模塊、進出料驅動控制模塊、散熱冷卻模塊、總控制器和用于人機交互的觸摸屏，所述光源模塊、進出料驅動控制模塊和散熱冷卻模塊均與總控制器相連，所述觸摸屏與總控制器采用PR0FIBUS-DP總線進行通信；所述光源模塊包括紫外LED芯片、LED驅動電路、LED恒定功率控制單元、LED恒溫控制單元和LED控制器，所述LED驅動電路、LED恒定功率控制單元和LED恒溫控制單元均與LED控制器相連，所述紫外LED芯片與LED驅動電路相連；所述進出料驅動控制模塊包括控制輸送鏈條的傳動電機、電機變頻驅動器、中間繼電器、設置在UV照射區入口的進料傳感器和設置在UV照射區出口的出料傳感器，所述傳動電機與電機變頻驅動器相連，所述電機變頻驅動器、中間繼電器、進料傳感器和出料傳感器均與總控制器相連，所述散熱冷卻模塊包括離心風機、延時繼電器和溫度傳感器，所述延時繼電器和溫度傳感器與總控制器相連，所述離心風機與延時繼電器相連，所述總控制器采用西門子公司生產的S7-200 PLC，整個技術方案設計巧妙實用，大大提高了紫外光固化設備的固化效率和質量。
[0005]作為本實用新型的一種改進，所述光源模塊還包括紫外光束聚焦單元，在LED驅動電路的控制下，紫外LED芯片發射出穩定波長和功率的紫外光束，經紫外光束聚焦單元先整形成平行光，再聚焦于輻射固化涂料的固化液面上。
[0006]作為本實用新型的一種改進，所述紫外光束聚焦單元包括視場光闌和聚光透鏡，將視場光闌設置在紫外LED芯片的光束出射口，以減小光束的發射角，所述聚光透鏡設置在視場光闌的光束出射口，將紫外LED芯片發出的散射光整形聚焦成一束平行光。
[0007]作為本實用新型的一種改進，所述傳動電機選用交流伺服電機，可通過接觸器直接由交流電源供電，且易于控制啟停和行程。
[0008]作為本實用新型的一種改進，所述LED恒定功率控制單元是由光敏二極管和光功率反饋電路組成，光敏二極管進行光功率檢測，并將信號反饋給光功率反饋電路，光功率反饋電路將實時調整紫外LED芯片的工作電流，保證穩定的輸出光功率；所述LED恒溫控制單元是由半導體制冷器TEC、TEC驅動電路、PT100溫度傳感器以及溫度反饋電路組成，利用半導體制冷器TEC的帕爾貼效應，對紫外LED芯片的環境溫度進行調節，當PT100溫度傳感器檢測溫度小于設定溫度值時，半導體制冷器TEC加熱，而當檢測溫度大于設定溫度值時，半導體制冷器TEC制冷，從而實現對紫外LED芯片的恒溫控制。
[0009]相對于現有技術，本實用新型的整體結構設計巧妙，自動化程度高，節省了人力，提高了固化效率，能夠實現無人值守即可自動實現PET薄膜的紫外光固化照射，節能環保無污染且成本低；該系統采用了高性價比的紫外LED芯片取代高壓汞燈和金屬鹵素燈發射UV紫外光，并采用LED恒定功率控制單元和LED恒溫控制單元對其進行恒功率和恒溫控制，不僅光譜集中穩定、耗電量低、使用壽命長、體積小，而且成本低、無環境污染且易于維護控制；通過傳動電機和電機變頻驅動器結合進料傳感器和出料傳感器對輸送鏈條進行精確的送料速度控制，確保產品具有較高的固化效果，達到提高PET薄膜產品生產質量以及縮短生產周期的效果；系統采用PLC和觸摸屏人機交互的操控方式，系統通過觸摸屏能圖形化顯示一些信息和數據，并且操作人員通過觸摸屏也可以設定一些其他的基本功能和數據，進而實現設備在操作上可以更加的多樣化，在使用上也更方便和更柔性。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的系統總體結構框圖。
[0011]圖2為本實用新型的光源模塊結構框圖。
[0012]圖3為本實用新型的進出料驅動控制模塊的結構框圖。
[0013]圖4為本實用新型的散熱冷卻模塊結構框圖。
【具體實施方式】
[0014]為了加深對本實用新型的理解和認識，下面結合附圖對本實用新型作進一步描述和介紹。
[0015]如圖1-4所示，一種用于紫外光固化設備的電氣控制系統，包括光源模塊、進出料驅動控制模塊、散熱冷卻模塊、總控制器和用于人機交互的觸摸屏，所述光源模塊、進出料驅動控制模塊和散熱冷卻模塊均與總控制器相連，所述觸摸屏與總控制器采用PR0FIBUS-DP總線進行通信。所述總控制器采用西門子公司生產的S7-20