本發(fā)明屬于砂型烘干領(lǐng)域，具體涉及一種砂型通過式微波烘干系統(tǒng)

背景技術(shù)：

鑄造業(yè)常用砂型主要有3d打印砂型、射芯機砂型和普通制作砂型，這些砂型在組芯前一般需要經(jīng)過施涂與干燥工序。施涂多采用水基涂料與醇基涂料，水基涂料施涂后須對砂型干燥，傳統(tǒng)方法是采用電或天然氣表干窯。這種烘干方法能耗大、干燥質(zhì)量無法精確控制、且烘干后砂型與砂箱均為高溫，存在較大的燙傷風(fēng)險；同時對大型砂型采用此種方法，無法徹底烘干，烘干均勻性差。

目前，現(xiàn)有技術(shù)中開始采用微波對砂型進行烘干，由于微波烘干可大大縮短砂型硬化時間，提高硬化質(zhì)量，且微波加熱在常壓下溫度相對較低，并能迅速回溫，且烘干后涂層表面光滑，無裂痕、剝落、凹坑、起泡等缺陷，使得微波烘干技術(shù)得到推廣應(yīng)用。

因此，如何設(shè)計一種能夠?qū)崿F(xiàn)砂型快速、優(yōu)質(zhì)的烘干，保證微波室內(nèi)空氣及水蒸氣流通順暢的微波烘干系統(tǒng)成為本領(lǐng)域亟需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種通過式微波烘干系統(tǒng)，以濕度控制為主、溫度控制為輔，減少砂型的測量溫度偏差，采用頂部抽風(fēng)、底部送風(fēng)的方式，保證微波室內(nèi)空氣及水蒸汽流通順暢，實現(xiàn)砂型快速、高效、優(yōu)質(zhì)的烘干，并具備本地操作與遠程操作等多種模式，方便與其他設(shè)備或系統(tǒng)間的集成，實現(xiàn)流水作業(yè)。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種砂型用通過式微波烘干系統(tǒng)，其特征在于，包括：輥道裝置、微波烘干室和排濕送風(fēng)裝置，其中，

所述輥道裝置包括：輥道和限位機構(gòu)；

所述微波烘干室設(shè)置在輥道系統(tǒng)的輥道上，所述微波烘干室的進、出口設(shè)置有限位機構(gòu)，用于對砂型承載工裝進行限位；

所述微波烘干室內(nèi)前、后壁設(shè)置有磁控管，所述微波烘干室的進、出口分別設(shè)置有升降門，所述微波烘干室頂部與底部分別設(shè)置有通風(fēng)孔，所述底部通風(fēng)孔與送風(fēng)通道連接；

所述排濕送風(fēng)裝置包括：排濕風(fēng)機、送風(fēng)風(fēng)機、傳感器，所述送風(fēng)風(fēng)機與送風(fēng)通道連接，所述傳感器設(shè)置在頂部通風(fēng)孔上，用于檢測室內(nèi)氣體的溫度和濕度，所述排濕風(fēng)機與傳感器連接，用于排除烘干室內(nèi)的濕氣。

進一步的，所述輥道裝置的限位機構(gòu)上設(shè)置有感應(yīng)器，所述微波烘干室還設(shè)置有升降門限位機構(gòu)，所述升降門限位機構(gòu)上設(shè)置有感應(yīng)器。

進一步的，還包括pid控制器，所述pid控制器通過電流表與磁控管連接，所述pid控制器與所述傳感器連接，所述pid控制器分別與所述限位機構(gòu)的感應(yīng)器、升降門限位機構(gòu)的感應(yīng)器連接。

進一步的，所述輥道包括進輥道、出輥道，室內(nèi)輥道，所述室內(nèi)輥道設(shè)置在所述微波烘干室內(nèi)，所述限位機構(gòu)包括：輥道進限位、輥道進緩沖限位、輥道出限位、輥道出緩沖限位，所述輥道進限位、輥道進緩沖限位、輥道出限位、輥道出緩沖限位置于輥道橫檔之間，用于感應(yīng)砂型承載工裝是否在位，當(dāng)砂型承載工裝經(jīng)過其上時，做出限位動作并輸出對應(yīng)狀態(tài)信號。

進一步的，所述進輥道、出輥道與微波烘干室內(nèi)的輥道由同一臺變頻器控制，用于傳送置于其上的砂型承載工裝進出砂型微波烘干室。

進一步的，所述微波烘干室具體包括：升降門、提升機構(gòu)、升降門限位機構(gòu)、磁控管，所述升降門提升機構(gòu)連接，用于通過控制升降門的提升降落以允許砂型承載工裝的進出和屏蔽微波輻射。

進一步的，所述微波烘干室的右半部分定義為a區(qū)，左半部分定義為b區(qū)，所述a區(qū)、b區(qū)的磁控管排列時在水平與垂直方位上均錯開足夠的距離，避免磁控管對射，每路所述磁控管均設(shè)置有電流表，用于監(jiān)測其工作時的電流，為磁控管異常監(jiān)控提供數(shù)據(jù)源，所述a區(qū)通風(fēng)孔的傳感器為溫度傳感器，用于檢測空氣溫度，所述b區(qū)通風(fēng)孔的傳感器為濕度傳感器，用于檢測空氣濕度。

進一步的，所述磁控管設(shè)置有多層，微波烘干時，為防止磁控管在無砂型遮擋對射，延長磁控管使用壽命，則小型砂型僅開啟與調(diào)節(jié)底層兩排磁控管，中型砂型僅開啟與調(diào)節(jié)底層三排磁控管，大型砂型則可開啟與調(diào)節(jié)所有磁控管。

進一步的，還包括空氣過濾器，與所述送風(fēng)風(fēng)機連接，用于過濾空氣。

同時，本發(fā)明提供了一種砂型用通過式微波烘干系統(tǒng)的砂型烘干的方法，其特征在于，包括以下步驟：

第1步：安全準備和設(shè)置工藝參數(shù)，檢查系統(tǒng)是否在工作狀態(tài)，關(guān)閉升降門；

第2步：承載工裝進微波烘干室，承載工裝進入烘干室后關(guān)閉輥道電機，關(guān)閉升降門進行通風(fēng)排濕，依次開啟排濕風(fēng)機與送風(fēng)風(fēng)機；

第3步：開啟磁控管，進行微波烘干，通過pid控制器檢測烘干室內(nèi)狀況；

第4步：烘干的砂型達到預(yù)定工藝參數(shù)后，進入延時設(shè)定時間，進行殘余微波吸收及余熱利用，同時等待砂型表面溫度下降，避免殘余微波輻射及燙傷危害；

第5步：關(guān)閉通風(fēng)排濕，依次關(guān)閉排濕風(fēng)機與送風(fēng)風(fēng)機，承載工裝出微波烘干室；

第6步：循環(huán)準備，設(shè)置設(shè)備閑狀態(tài)，允許下一砂型承載工裝駛?cè)脒M輥道區(qū)域。

本發(fā)明的有益效果在于：

(1)適用于不同規(guī)格砂型的流水線烘干作業(yè)：小型砂型、中型砂型、大型砂型置于砂型承載工裝上，利用通過式輥道，按照生產(chǎn)流程節(jié)拍進行微波烘干作業(yè)，減少作業(yè)間頻繁轉(zhuǎn)運帶來的砂型表面損傷。

(2)具有較高的烘干效率與烘干質(zhì)量：通過頂部抽風(fēng)、底部送風(fēng)的方式，增強微波烘干室內(nèi)的空氣流量，使微波烘干時產(chǎn)生的水蒸汽盡快排出；同時以濕度控制為主、溫度控制為輔方式，既保證砂型流涂表面能夠徹底烘干，又不被烘焦烘糊，還能夠避免因微波烘干室內(nèi)濕度過小“干烘”而導(dǎo)致磁控管提前老化，有效提高磁控管使用壽命。

(3)實現(xiàn)砂型承載工裝進出平穩(wěn)，配套使用的輥道分為三段，即進輥道、出輥道與微波烘干室內(nèi)輥道，通過一臺變頻器驅(qū)動，實現(xiàn)砂型承載工裝在進出微波烘干室時的平穩(wěn)、勻速、同步運行。且微波烘干室內(nèi)無電氣元件，采用平均運行速度方式計算砂型承載工裝完全進入微波烘干室的判斷條件。該方式對砂型承載工裝的行進速度不敏感，有利于根據(jù)生產(chǎn)流程節(jié)拍進行快速調(diào)整。

(4)便于系統(tǒng)集成，砂型種類(小型砂型、中型砂型、大型砂型)、時間、溫度、濕度等工藝參數(shù)即可在現(xiàn)場觸摸屏上設(shè)置，也可通過網(wǎng)絡(luò)通信方式進行設(shè)置，啟動信號同樣也可通過本地與遠程兩種方式操作，但啟動信號能否生效由設(shè)備的忙閑狀態(tài)確定，方便與其他設(shè)備或系統(tǒng)間的集成。

(5)可實現(xiàn)無憂生產(chǎn)，磁控管為微波烘干裝置最關(guān)鍵的功能部件，通過實時采集其工作電流，統(tǒng)計其累計工作時間，進行健康評估與壽命預(yù)測，提示設(shè)備運維人員及時采購備件或予以更換，確保微波烘干的連續(xù)作業(yè)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種砂型用通過式微波烘干系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

其中，1.右提升氣缸2.右升降門3.右升降門上限位4.右升降門下限位5.砂型承載工裝6.輥道7.輥道進限位8.輥道進緩沖限位9.微波烘干室10.抽風(fēng)風(fēng)機11.b區(qū)溫濕度傳感器12.a區(qū)溫濕度傳感器13.頂部通風(fēng)孔14.底部通風(fēng)孔15.送風(fēng)通道16.送風(fēng)風(fēng)機17.送風(fēng)溫濕度傳感器18.空氣過濾器19.b區(qū)磁控管20.a區(qū)磁控管21.左提升氣缸22.左升降門23.左升降門上限位24.左升降門下限位25.輥道出限位26.輥道出緩沖限位。

具體實施方式

為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種砂型用通過式微波烘干系統(tǒng)，圖1為本發(fā)明一種砂型用通過式微波烘干系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示,包括輥道裝置、微波烘干室和排濕送風(fēng)裝置，其中，所述輥道裝置包括：輥道和限位機構(gòu)，所述微波烘干室設(shè)置在輥道系統(tǒng)的輥道上，所述微波烘干室(9)的進、出口設(shè)置有限位機構(gòu)，用于對砂型承載工裝(5)進行限位；所述微波烘干室內(nèi)(9)前、后壁設(shè)置有磁控管，所述微波烘干室的進、出口分別設(shè)置有升降門，所述微波烘干室頂部與底部分別設(shè)置有通風(fēng)孔，所述底部通風(fēng)孔與送風(fēng)通道(15)連接，用于使微波烘干時所產(chǎn)生的蒸汽盡快排出；所述排濕送風(fēng)裝置包括：排濕風(fēng)機(10)、送風(fēng)風(fēng)機(16)、傳感器，所述送風(fēng)風(fēng)機(16)與送風(fēng)通道(15)連接，所述傳感器設(shè)置在頂部通風(fēng)孔上，用于檢測室內(nèi)氣體的溫度和濕度，所述排濕風(fēng)機(10)與傳感器連接，用于排除烘干室內(nèi)的濕氣。

由此，本發(fā)明的砂型用通過式微波烘干系統(tǒng)以濕度控制為主、溫度控制為輔，減少砂型的測量溫度偏差，采用頂部抽風(fēng)、底部送風(fēng)的方式，保證微波室內(nèi)空氣及水蒸汽流通順暢，實現(xiàn)砂型快速、高效、優(yōu)質(zhì)的烘干，

根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，所述輥道裝置的限位機構(gòu)上設(shè)置有感應(yīng)器，所述微波烘干室還設(shè)置有升降門限位機構(gòu)，所述升降門限位機構(gòu)上設(shè)置有感應(yīng)器，本發(fā)明的感應(yīng)器無特別要求，只要實現(xiàn)限位檢測有效感應(yīng)即可。

根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，還包括pid控制器，所述pid控制器通過電流表與磁控管連接，所述pid控制器與所述傳感器連接，所述pid控制器分別與所述限位機構(gòu)的感應(yīng)器、升降門限位機構(gòu)的感應(yīng)器連接。

根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，所述輥道包括進輥道(6)、出輥道(27)、室內(nèi)輥道(28)，所述微波烘干室內(nèi)設(shè)置有室內(nèi)輥道(28)，所述限位機構(gòu)包括：輥道進限位(7)、輥道進緩沖限位(8)、輥道出限位(25)、輥道出緩沖限位(26)，所述輥道進限位(7)、輥道進緩沖限位(8)、輥道出限位(25)、輥道出緩沖限位(26)置于輥道橫檔之間，用于感應(yīng)砂型承載工裝(5)是否在位，當(dāng)砂型承載工裝(5)經(jīng)過其上時，做出限位動作并輸出對應(yīng)狀態(tài)信號。

根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，所述進輥道(6)、出輥道(27)與微波烘干室(9)內(nèi)的輥道由同一臺變頻器控制，用于傳送置于其上的砂型承載工裝(5)進出砂型微波烘干室(9)。

根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，所述微波烘干室具體包括：升降門、提升機構(gòu)、升降門限位機構(gòu)、磁控管，所述升降門提升機構(gòu)連接，用于通過控制升降門的提升降落以允許砂型承載工裝的進出和屏蔽微波輻射，如圖1所示，右升降門(2)在右提升機構(gòu)(1)的作用下提升與降落，左升降門(22)在左提升機構(gòu)(21)的作用下提升與降落，以允許砂型承載工裝(5)進出砂型微波烘干室(9)，并起到微波輻射屏蔽作用。右升降門(2)在右升降門上限位(3)與右升降門下限位(4)限定的范圍內(nèi)運行，左升降門(22)在左升降門上限位(23)與左升降門下限位(24)限定的范圍內(nèi)運行。

根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，如圖1所示，所述微波烘干室(9)的右半部分定義為a區(qū)，左半部分定義為b區(qū)，所述a區(qū)、b區(qū)的磁控管排列時在水平與垂直方位上均錯開足夠的距離，避免磁控管對射，每路所述磁控管均設(shè)置有電流表，用于監(jiān)測其工作時的電流，為磁控管異常監(jiān)控提供數(shù)據(jù)源，所述a區(qū)通風(fēng)孔的傳感器為溫度傳感器，用于檢測空氣溫度，所述b區(qū)通風(fēng)孔的傳感器為濕度傳感器，用于檢測空氣濕度，如圖1所示，排濕風(fēng)機(10)用于排出微波烘干室(9)內(nèi)的空氣，b區(qū)溫濕度傳感器(11)與a區(qū)溫濕度傳感器(12)分別貼近頂部通風(fēng)孔布置，在排濕風(fēng)機的作用下，分別檢測微波烘干室內(nèi)b區(qū)與a區(qū)的空氣溫度與濕度。

根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，所述磁控管設(shè)置有多層，在本發(fā)明的具體實施方式中，微波烘干時，為防止磁控管在無砂型遮擋對射，延長磁控管使用壽命，則小型砂型僅開啟與調(diào)節(jié)底層兩排磁控管，中型砂型僅開啟與調(diào)節(jié)底層三排磁控管，大型砂型則可開啟與調(diào)節(jié)所有磁控管。

根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，還包括空氣過濾器(18)，與所述送風(fēng)風(fēng)機(16)連接，用于過濾空氣，送風(fēng)風(fēng)機(16)將經(jīng)空氣過濾器(18)過濾后的空氣送入微波烘干室(9)內(nèi)，用于增強空氣流動，促使微波烘干室(9)內(nèi)的水蒸汽快速排出。送風(fēng)溫濕度傳感器(17)位于空氣過濾器(18)之后的管道上，用于檢測送入微波烘干室(9)內(nèi)的空氣溫度與濕度。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供了一種砂型用通過式微波烘干系統(tǒng)的砂型烘干的方法，其特征在于，包括以下步驟：

第1步：安全準備，通過檢測右升降門下限位(4)與左升降門下限位(24)狀態(tài)，確保微波烘干室(9)在靜置不工作狀態(tài)下，右升降門(2)與左升降門(22)處于關(guān)閉狀態(tài)，否則驅(qū)動右提升機構(gòu)(1)與左提升機構(gòu)(21)，關(guān)閉右升降門(2)與左升降門(22)，防止非專業(yè)人員誤入。

第2步：等待啟動信號，采用本地控制與遠程控制兩種方式。本地控制通過控制柜的觸摸屏輸入工藝參數(shù)后點擊啟動按扭；遠程控制通過接受通信命令，包括工藝參數(shù)及啟動信息等實現(xiàn)。在啟動信號使能前，確認工藝設(shè)定砂型種類(包括小型砂型、中型砂型、大型砂型)、時間、溫度、濕度等參數(shù)配置完畢，當(dāng)各參數(shù)符合預(yù)定區(qū)間時，設(shè)置設(shè)備忙狀態(tài)，不允許下一砂型承載工裝駛?cè)脒M輥道(6)區(qū)域。

第3步：開右升降門，驅(qū)動右提升機構(gòu)(1)打開右升降門(2)，直至右升降門上限位(3)動作。

第4步：承載工裝進微波烘干室，使能輥道電機的變頻器，計算砂型承載工裝(5)分別經(jīng)過輥道進緩沖限位(8)與輥道進限位(7)的時間差，得出砂型承載工裝(5)的平均行進速度。以砂型承載工裝(5)離開輥道進限位(7)的時刻計時，通過乘以平均行進速度進行行進距離計量，當(dāng)計量結(jié)果滿足砂型承載工裝(5)完全進入微波烘干室(9)的距離條件時，關(guān)閉輥道電機的變頻器。

第5步：關(guān)右升降門，驅(qū)動右提升機構(gòu)(1)關(guān)閉右升降門(2)，直至右升降門下限位(4)動作。

第6步：通風(fēng)排濕，依次開啟排濕風(fēng)機(10)與送風(fēng)風(fēng)機(16)。

第7步：開啟磁控管，為確保設(shè)備所在廠區(qū)用電平穩(wěn)，按照從底層至頂層順序依次開啟b區(qū)磁控管(19)與a區(qū)磁控管(20)。微波烘干時，為防止磁控管在無砂型遮擋對射，延長磁控管使用壽命，則小型砂型僅開啟與調(diào)節(jié)底層兩排磁控管，中型砂型僅開啟與調(diào)節(jié)底層三排磁控管，大型砂型則可開啟與調(diào)節(jié)所有磁控管。當(dāng)所有磁控管全部開啟后，開始按照工藝設(shè)定時間倒計時。

第8步：微波烘干，監(jiān)控b區(qū)溫濕度傳感器(11)與a區(qū)溫濕度傳感器(12)的溫度值與濕度值。若烘干溫度低于工藝設(shè)定溫度值，則b區(qū)磁控管(19)與a區(qū)磁控管(20)處于全開模式；若烘干溫度高于工藝設(shè)定溫度值，則b區(qū)磁控管(19)與a區(qū)磁控管(20)進入pid調(diào)試模式，在保證電氣元件安全操作頻率范圍內(nèi)，通過調(diào)整磁控管開啟與關(guān)斷占空比實現(xiàn)烘干溫度調(diào)整。若達到工藝設(shè)定時間，或濕度經(jīng)歷低、高、低過程并滿足工藝設(shè)定要求時，按照從頂層至底層順序依次關(guān)閉b區(qū)磁控管(19)與a區(qū)磁控管(20)。在此期間，計時時間、溫度、濕度等數(shù)據(jù)在現(xiàn)場觸摸屏上實時顯示，并可通過工業(yè)以太網(wǎng)采集分析與遠程監(jiān)控。

第9步：余熱利用，延時設(shè)定時間，進行殘余微波吸收及余熱利用，同時等待砂型表面溫度下降，避免殘余微波輻射及燙傷危害。

第10步：關(guān)閉通風(fēng)排濕，依次關(guān)閉排濕風(fēng)機(10)與送風(fēng)風(fēng)機(16)。

第11步：開左升降門，驅(qū)動左提升機構(gòu)(21)打開左升降門(22)，直至左升降門上限位(23)動作。

第12步：承載工裝出微波烘干室，使能輥道電機的變頻器，當(dāng)砂型承載工裝(5)離開輥道出限位(25)時，驅(qū)動左提升機構(gòu)(21)關(guān)閉左升降門(22)，直至左升降門下限位(24)動作。當(dāng)砂型承載工裝(5)離開輥道出緩沖限位(26)時，關(guān)閉輥道電機的變頻器。

第13步：循環(huán)準備，設(shè)置設(shè)備閑狀態(tài)，允許下一砂型承載工裝駛?cè)脒M輥道(6)區(qū)域。

綜上所述本發(fā)明的提供一種通過式微波烘干系統(tǒng)，以濕度控制為主、溫度控制為輔，減少砂型的測量溫度偏差，采用頂部抽風(fēng)、底部送風(fēng)的方式，保證微波室內(nèi)空氣及水蒸汽流通順暢，實現(xiàn)砂型快速、高效、優(yōu)質(zhì)的烘干，并具備本地操作與遠程操作等多種模式，方便與其他設(shè)備或系統(tǒng)間的集成，實現(xiàn)流水作業(yè)。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型，同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本申請的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。