一种用于紫外光固化设备的电气控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于紫外光固化设备的电气控制系统，包括光源模块、进出料驱动控制模块、散热冷却模块、总控制器和人机交互触摸屏，所述光源模块、进出料驱动控制模块和散热冷却模块均与总控制器相连，所述触摸屏与总控制器采用PROFIBUS-DP总线进行通信；所述光源模块包括紫外LED芯片、LED驱动电路、LED恒定功率控制单元、LED恒温控制单元和LED控制器，所述进出料驱动控制模块包括传动电机、电机变频驱动器、中间继电器、进料传感器和出料传感器，所述散热冷却模块包括离心风机、延时继电器和温度传感器，所述离心风机与延时继电器相连，所述总控制器采用西门子公司生产的S7-200 PLC。整个系统的自动化程度高，节能环保且成本低，有效提高了固化效率和固化效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光学薄膜耐磨保护涂层的紫外光固化
，具体地说是涉及一种用于紫外光固化设备的电气控制系统。
技术介绍
近年来，以聚酯薄膜(PET)为基材的光学零件如雨后春笋般大量涌现，PET薄膜具有良好的机械性能、耐热性和高透过率，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护层来提高其使用寿命。紫外光固化技术是一种新型的绿色固化技术，具体是在紫外光的作用下，引发具有化学反应活性的液态物质经过交联聚合而形成固态聚合物的过程，它具有固化速度快、生产能耗低、污染少、涂层性能优越等优点，因此广泛应用于感光材料、电子通讯、光学器件以及包装装饰等领域。PET薄膜表面的耐磨保护涂层采用辐射固化涂料，采用紫外光固化设备对其进行干燥固化。传统的紫外光固化设备由于紫外灯管的特殊性质，致使设备相对简易，设备的设计上更多的偏重流水线产品固化，检测和控制方式单一，自动化程度低，需要辅以人工来进行操作，不仅影响固化效果，降低了PET薄膜的品质，并且也缩减了企业的经济效益，因此，迫切的需要一套自动化程度高的电气控制系统来对现有的紫外光固化设备进行改进，提升紫外光固化设备的性能，以达到设备能够实现无人值守下的稳定运行，避免人员操作过程中紫外线对人体的伤害。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可提升现有紫外光固化设备的自动化程度的紫外光固化设备电气控制系统，该系统整体结构设计巧妙，操作方便，有效提高了紫外光固化设备的检测与控制精准度，能够使得紫外光固化设备成为一种脱离人员值守的自动化设备。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为，一种用于紫外光固化设备的电气控制系统，包括光源模块、进出料驱动控制模块、散热冷却模块、总控制器和用于人机交互的触摸屏，所述光源模块、进出料驱动控制模块和散热冷却模块均与总控制器相连，所述触摸屏与总控制器采用PR0FIBUS-DP总线进行通信；所述光源模块包括紫外LED芯片、LED驱动电路、LED恒定功率控制单元、LED恒温控制单元和LED控制器，所述LED驱动电路、LED恒定功率控制单元和LED恒温控制单元均与LED控制器相连，所述紫外LED芯片与LED驱动电路相连；所述进出料驱动控制模块包括控制输送链条的传动电机、电机变频驱动器、中间继电器、设置在UV照射区入口的进料传感器和设置在UV照射区出口的出料传感器，所述传动电机与电机变频驱动器相连，所述电机变频驱动器、中间继电器、进料传感器和出料传感器均与总控制器相连，所述散热冷却模块包括离心风机、延时继电器和温度传感器，所述延时继电器和温度传感器与总控制器相连，所述离心风机与延时继电器相连，所述总控制器采用西门子公司生产的S7-200 PLC，整个技术方案设计巧妙实用，大大提高了紫外光固化设备的固化效率和质量。作为本技术的一种改进，所述光源模块还包括紫外光束聚焦单元，在LED驱动电路的控制下，紫外LED芯片发射出稳定波长和功率的紫外光束，经紫外光束聚焦单元先整形成平行光，再聚焦于辐射固化涂料的固化液面上。作为本技术的一种改进，所述紫外光束聚焦单元包括视场光阑和聚光透镜，将视场光阑设置在紫外LED芯片的光束出射口，以减小光束的发射角，所述聚光透镜设置在视场光阑的光束出射口，将紫外LED芯片发出的散射光整形聚焦成一束平行光。作为本技术的一种改进，所述传动电机选用交流伺服电机，可通过接触器直接由交流电源供电，且易于控制启停和行程。作为本技术的一种改进，所述LED恒定功率控制单元是由光敏二极管和光功率反馈电路组成，光敏二极管进行光功率检测，并将信号反馈给光功率反馈电路，光功率反馈电路将实时调整紫外LED芯片的工作电流，保证稳定的输出光功率；所述LED恒温控制单元是由半导体制冷器TEC、TEC驱动电路、PT100温度传感器以及温度反馈电路组成，利用半导体制冷器TEC的帕尔贴效应，对紫外LED芯片的环境温度进行调节，当PT100温度传感器检测温度小于设定温度值时，半导体制冷器TEC加热，而当检测温度大于设定温度值时，半导体制冷器TEC制冷，从而实现对紫外LED芯片的恒温控制。相对于现有技术，本技术的整体结构设计巧妙，自动化程度高，节省了人力，提高了固化效率，能够实现无人值守即可自动实现PET薄膜的紫外光固化照射，节能环保无污染且成本低；该系统采用了高性价比的紫外LED芯片取代高压汞灯和金属卤素灯发射UV紫外光，并采用LED恒定功率控制单元和LED恒温控制单元对其进行恒功率和恒温控制，不仅光谱集中稳定、耗电量低、使用寿命长、体积小，而且成本低、无环境污染且易于维护控制；通过传动电机和电机变频驱动器结合进料传感器和出料传感器对输送链条进行精确的送料速度控制，确保产品具有较高的固化效果，达到提高PET薄膜产品生产质量以及缩短生产周期的效果；系统采用PLC和触摸屏人机交互的操控方式，系统通过触摸屏能图形化显示一些信息和数据，并且操作人员通过触摸屏也可以设定一些其他的基本功能和数据，进而实现设备在操作上可以更加的多样化，在使用上也更方便和更柔性。【附图说明】图1为本技术的系统总体结构框图。图2为本技术的光源模块结构框图。图3为本技术的进出料驱动控制模块的结构框图。图4为本技术的散热冷却模块结构框图。【具体实施方式】为了加深对本技术的理解和认识，下面结合附图对本技术作进一步描述和介绍。如图1-4所示，一种用于紫外光固化设备的电气控制系统，包括光源模块、进出料驱动控制模块、散热冷却模块、总控制器和用于人机交互的触摸屏，所述光源模块、进出料驱动控制模块和散热冷却模块均与总控制器相连，所述触摸屏与总控制器采用PR0FIBUS-DP总线进行通信。所述总控制器采用西门子公司生产的S7-20当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于紫外光固化设备的电气控制系统，其特征在于：包括光源模块、进出料驱动控制模块、散热冷却模块、总控制器和用于人机交互的触摸屏，所述光源模块、进出料驱动控制模块和散热冷却模块均与总控制器相连，所述触摸屏与总控制器采用PROFIBUS‑DP总线进行通信；所述光源模块包括紫外LED芯片、LED驱动电路、LED恒定功率控制单元、LED恒温控制单元和LED控制器，所述LED驱动电路、LED恒定功率控制单元和LED恒温控制单元均与LED控制器相连，所述紫外LED芯片与LED驱动电路相连；所述进出料驱动控制模块包括控制输送链条的传动电机、电机变频驱动器、中间继电器、设置在UV照射区入口的进料传感器和设置在UV照射区出口的出料传感器，所述传动电机与电机变频驱动器相连，所述电机变频驱动器、中间继电器、进料传感器和出料传感器均与总控制器相连，所述散热冷却模块包括离心风机、延时继电器和温度传感器，所述延时继电器和温度传感器与总控制器相连，所述离心风机与延时继电器相连，所述总控制器采用西门子S7‑200 PLC。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王军海，程立明，
申请(专利权)人：南京日东光学薄膜技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32