空气冷却灯以及使用空气冷却灯的制品处理系统和方法技术方案

一种制品处理系统和方法使用空气冷却灯并具有降低的冷却要求。电源通过将功率提供到空气冷却灯响应于检测制品处理位置处制品的存在的传感器，使得灯以足够有效处理制品的辐射水平将辐射投射到制品上。空气鼓风机将空气吹到灯上，且鼓风机驱动器响应于提供给灯的功率水平以一定速度驱动空气鼓风机以与功率水平具有非线性关系的气压将空气吹到灯上。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及处理制品的系统和方法。此外，本专利技术涉及可用于制品处理系统和方法中的灯系统。本专利技术尤其涉及控制诸如紫外灯的空气冷却灯的冷却，从而优化灯的操作。
技术介绍
灯，特别是诸如无电极紫外灯的紫外灯，用于各种制造工作中。通过实例，通过暴露于来自无电极紫外固化灯的紫外辐射将许多材料进行固化。这种无电极灯例如由磁控管激励，它从电源接收电能并产生激励无电极紫外灯的微波。这种紫外灯不能变得过热，否则将显著缩短灯的寿命。在用于商业工作时，诸如应用于制造中的产品上的材料固化，灯必须以较高的功率水平工作。为了避免灯的过热，将来自鼓风机的冷却空气吹到灯上。如果灯以所预定的满功率水平连续工作，则需要高压冷却空气。这就要求高能量以使鼓风机提供冷却空气。为了避免该问题，已知以稍低的功率水平操作灯。虽然这使得能用较低压力的空气提供合适的冷却，但由于在较低功率水平时灯发出较少的辐射，这也降低了固化过程的效率。还已知以例如4秒开和1秒关的占空比操作灯。高效率紫外灯使用多种元素发射体类型填充物，诸如汞和铁的卤化物。在正常操作中，这种灯可以具有范围从约750℃到约950℃的温度，且这些填充物处于气态。如果将紫外灯中断稍长时间，则填充物会凝结。此外，如果将灯关闭，则电离的等离子体熄灭且在再次向灯供电之前必须允许汞蒸气冷却一段时间(通常在15秒和两分钟之间)。这会明显地延迟使用灯的过程。这种过冷可能引起的其它问题包括不稳定且移动的紫外输出水平，特别是在60％和更低的功率水平，在从较低功率进入高功率时三秒或更多的紫外输出响应延迟，光谱变化，导致紫外频带的移动，这具有某些紫外固化应用中的负面影响，灯泡填充物凝结，导致某些灯泡填充添加剂与紫外灯泡的不需要的化学反应，从而降低灯泡寿命，以及过度噪声和小于100％的功率水平处的不必要的冷却。结果，通常以较低水平向灯供电，例如提供其预定满功率的2％到50％，而不是在其占空比期间将灯关闭。如果以恒定压力向紫外灯提供冷却，则在占空比的高功率部分期间，灯的温度上升，而在占空比的低功率部分期间，灯的温度降低。将灯的温度保持在约700℃到约1000℃的工作范围内是必要的，优选是750℃到950℃，因为低于该范围的温度会导致灯填充物凝结，造成对灯的破坏，而超过该范围的温度会缩短灯的寿命。为了调节，已知调节气压与提供给紫外灯的功率成比例。例如，参见美国专利No.4032817。但是，实际上，冷却要求不与提供给紫外灯的功率成比例。结果，这种系统会过度冷却紫外灯。
技术实现思路
本专利技术是控制灯系统中的冷却的系统和方法，以及用灯系统处理制品的系统和方法。根据本专利技术，在功率水平被表示为灯的预定满功率水平的百分比时，向诸如无电极紫外灯的空气冷却灯供电，同时空气鼓风机将空气吹到空气冷却灯上以便将灯冷却，且鼓风机驱动器响应于提供给空气冷却灯的功率的功率水平以一定速度驱动空气鼓风机，以与功率水平具有非线性关系的气压将空气吹到空气冷却灯上。较佳地，该关系基本是指数的或者基本由Ap＝(P-P0)2确定，其中Ap是气压，P是作为满功率水平的百分比提供给空气冷却灯的功率的功率水平，而P0是作为满功率水平的百分比的一功率水平，在该功率水平被提供给所述空气冷却灯时不需要通过所述空气鼓风机将空气吹到所述空气冷却灯上。同样，较佳地，在所有功率水平处，尽可能地最小化冷却水平，同时不使得空气冷却灯过热。此外，本专利技术是机器可读介质，其上存储了至少一系列指令，在执行这些指令时会使得机器冷却空气冷却灯。附图概述通过以下的详细描述和权利要求，特别与附图结合时，本专利技术的这些和其它方面及优点将变得更加显而易见。附图中附图说明图1是根据本专利技术的制品处理系统第一实施例的框图；图2是示出根据本专利技术为了提供满意的灯泡冷却的灯系统所需冷却空气压力的图示，该空气压力作为提供给灯的功率的函数，其中功率表示成灯的预定满功率水平的百分比；图3是示出灯的占空比实例的图示；以及图4是根据本专利技术的制品处理系统第二实施例的框图。具体实施例方式图1示出大量制品10，它们接近并随后在制品传送机12上传送。制品传送机12具有许多制品传送站，图1中示作站12a～12f。制品10被安装在站12a处的制品夹具14上。机器控制器16将开始信号提供给电动机18，使得电动机例如通过驱动带20驱动制品传送机12，从而在图1的典型实施例中，制品传送机12以顺时针方向旋转，依次将每个制品10从站12a通过站2b带到站12c处的制品处理位置。空气冷却灯组件22被放置成在制品位于制品处理位置12c时将辐射投射到制品10上。在图1的实施例中旋转装置24逆时针旋转以使得站12处的制品10绕制品夹具14的轴顺时针旋转，从而顺序地将该制品10的整个端面暴露给灯组件22的辐射。电源26将电能提供给灯组件22，同时鼓风机28将冷却空气提供给灯组件。鼓风机28由鼓风机驱动器30控制，该驱动器例如是可变频率电动机驱动，其中鼓风机28的速度与电动机驱动输出的频率成比例。在图1的说明性实施例中，灯组件22包括接收来自电源26的电能以产生微波的磁控管32、无电极紫外灯泡34和反射器36。来自磁控管32的微波能激励灯泡34，使得该灯泡发出紫外辐射。反射器36将该辐射集中到制品处理站12c处的制品10上。来自空气鼓风机28的高压空气在磁控管32上流过。反射器36具有用于空气通过的开口以允许该空气冷却灯泡34。由于面向制品处理位置12c的灯组件22的端部是打开的，灯泡34周围的区域处于基本大气压。气压表38提供反射器36的压力差的表示，从而提供了灯组件22内的气压。一旦通过制品处理站12c处的辐射处理制品10，制品传送机12的连续旋转将处理后的制品10带到站12d，在该位置处将处理后的制品从制品夹具14上移除，如图1所示。随后，制品传送机12的进一步旋转使制品夹具通过位置12e和12f并返回到用于接纳另一个制品10的站12a。将传感器40设置在站12f附近以检测该站处制品夹具的存在与否。由于站12a-12f是绕制品传送机12的圆周相等间隔的，站12f处制品夹具的存在与否的检测也就检测出站12c的制品处理位置处的制品存在与否。传感器40的输出被应用到机器控制器16和电源26。电源26向鼓风机驱动器30提供信号，该信号表示提供给灯组件22的功率水平。操作中，机器控制器16开动电动机18以旋转制品传送机12，将制品10带到站12c处的制品处理位置。当传感器40在站12f处检测到制品夹具14时，传感器将一信号应用于机器控制器16和电源26，停用机器控制器16以关闭电动机18，并将电源26带到其高功率状态，以使得灯组件22以足够有效地处理站12c处的制品的水平发出辐射。基于表示提供给灯组件22的功率水平的来自电源26的信号，鼓风机驱动器20以一速度开动鼓风机28以便将合适压力的空气吹到灯组件22上，从而充分地冷却灯以免过热。经过足够完成制品处理位置12c处的制品10的处理的时间后，机器控制器16再次开动电动机18以旋转制品传送机12，使处理后的制品到达站12d以便将处理后的制品从制品传送机12上除去，并将下一个制品10从站12b送到用于处理的站12c。当然，旋转制品传送机12仅仅是可用于将制品传送到诸如站12c的制品处理站并随后从该制品处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种灯系统，其特征在于，包括：　　　　空气冷却灯，它响应于电能的施加发出辐射；　　　　电源，它用于向所述空气冷却灯提供电能；　　　　空气鼓风机，它用于将空气吹到所述空气冷却灯上以冷却所述空气冷却灯；以及　　　　鼓风机驱动器，它响应于由所述电源提供给所述空气冷却灯的功率水平，驱动所述空气鼓风机在一定速度下以与功率水平具有非线性关系的气压将空气吹到所述空气冷却灯上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：CH吴德，
申请(专利权)人：熔融UV体系股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]